Témata
Reklama

CIM systémy ve slévárnách

Jaké softwarové vybavení by měla slévárna mít, aby bylo možno tvrdit, že má zaveden systém CIM (Computer Integrated Manufacturing)? Tento článek se snaží na tuto otázku odpovědět a komplexně zmapovat využití CAD/CAM systémů ve slévárenství.

Počítačem podporovaná výroba je v podstatě přirozenou vývojovou etapou komplexní integrace výrobních procesů a systémů. Z historického vývoje výrobních procesů je zřejmé, že stále náročnější úkoly, které jsou kladeny na strojírenské podniky, není možné splnit tradičními způsoby práce a organizace. Jedním z nejvýznamnějších cílů je zvýšení produktivity práce a snížení výrobních nákladů.
Tyto změny výrobních procesů však kladou mnohem větší nároky na koordinaci prací útvarů technické přípravy výroby (konstrukci, technologii atd.), ale také na funkční propojení ostatních podnikových útvarů (plánování, řízení výroby, nákup, prodej, zásobování atd.) s vlastní výrobou.
Za současného stavu je další rozvoj průmyslu možný jen s počítačovou podporou (dále CA - Computer Aid) výrobních procesů, tj. s rozvojem a aplikacemi tzv. CA technologií. To znamená efektivní a maximální nasazení prostředků výpočetní techniky (myšleno technické - hardwarové - a softwarové vybavení) podporujících aktivní a tvůrčí přístup uživatele (konstruktéra, technologa, ekonoma, výpočtáře, ...) při řešení úloh spojených s výrobním procesem a umožnění jim okamžitého přístupu k datům.
Termín CIM byl poprvé definován v roce 1973 J. Harringtonem v jeho knize "Computer Integrated Manufacturing". Od té doby již bylo publikováno a realizováno několik set systémů, které lze považovat za aplikace CIM ve strojírenské praxi. Bohužel mezi slévárnami v České republice je stále málo nadšenců v řadách managementu, kteří tyto systémy prosazují.
Počítačová podpora výrobního procesu je dnes již považována za vědní disciplínu a její dokonalé zvládnutí sehrává základní a rozhodující úlohu v aplikaci špičkových technických řešení. CIM předpokládá propojení všech útvarů a činností jak v předvýrobních, tak ve výrobních etapách strojírenského závodu, čímž by měla přispět ke snadnějšímu splnění nároků kladených na moderní strojírenskou výrobu. Ta se čím dál více orientuje na produkci sortimentu výrobků flexibilně vyráběných podle požadavků zákazníka. Je od ní požadována zejména vysoká produktivita práce i při malých výrobních dávkách, zvyšování kvality výrobků i výroby a minimalizace výrobních nákladů. S tím úzce souvisí požadavky na zkracování průběžných dob výroby, redukci skladu a stavu zásob materiálu, zvyšování časového a výkonového využití strojů.
CIM je vlastně souhrnem metod a prostředků, které umožní v reálném čase sjednotit, vzájemně propojit a využít soubory dat získané z jednotlivých výrobních i nevýrobních úseků podniku. Umožní tím definovat rozhodovací a procesní činnosti výrobního procesu a systému.
Důležitou roli při zavádění systému CIM do závodu hrají kvalitativní požadavky - nejen na používaný software, celkovou architekturu výpočetní techniky v podniku a vyspělost jednotlivých komponentů CIM, ale i na personální kvalifikaci pracovníků a způsob organizace řízení firmy. Celkově se dá říci, že zavádění systému CIM do závodu je záležitost poměrně obtížná, ale je nutné uvažovat do budoucnosti, kdy se překonání prvotních nesnází jednoznačně vyplatí.
Reklama
Reklama
Reklama

TPV jako součást systémů CIM

Technická příprava výroby je dána souhrnem činností a opatření technologicko-organizačního charakteru, zaměřených na zpracování konstrukční, technologické a projektové dokumentace pro realizaci výrobních úkolů.
TPV má využívat takových konstrukčních, technologických a projektových variant řešení, které zajistí maximální možnou produktivitu práce a efektivnost výrobních procesů zejména z hlediska úspor materiálů, energií, pracovních sil, výrobních nákladů, pracnosti, ale i zkrácení průběžných dob jak TPV, tak výroby samotné. Technická příprava výroby je jedním z nosných prvků složitého systému CIM.
Definujme nyní jednotlivé komponenty systému CIM pro slévárny, jejich význam, důležitost a vzájemné vztahy mezi nimi. V dnešní části nám zbývá prostor věnovat se třem typům programů - pro evidenci a řízení slévárny, pro komplexní podporu metalurgických činností a programy kalkulačkového typu (pro podporu TPV). Dokončení článku v příštím čísle časopisu přinese informace o používaných CAD/CAM systémech a simulačním softwaru.

Programy pro evidenci a řízení slévárny

Tyto programy slouží pro zefektivnění a zpřehlednění vedení evidence a řízení slévárny a jsou také propojeny s účetnictvím. Obsahují tyto moduly:
  • Nabídky, objednávky, fakturace, jednotnou celní deklaraci
  • Řízení výroby, plán, evidenci výroby, expedici, řízení kapacit
  • Kontrolu, zkušebny, technologie, obrázky odlitků
  • Sklad modelů, modelárnu, hrubovnu, údržbu
  • Podnikovou spořitelnu s platebními kartami, docházku
  • Systémy evidence výroby umožňují mimo jiné zjišťovat stav plnění objednávek, plnění výroby na jednotlivých pracovištích nebo zpracování kapacitních výpočtů. Poskytují uživatelům počítačové sítě soubor vybraných informací a vytvářejí soubor dat pro statistiku a vyhodnocování za delší časové období.
    V České republice mezi tyto systémy patří např. systém OPTI (NETic, Brno) a SLEVARSYS (Tajmac-ZPS Zlín).

    Podpora metalurgických činností

    Tento typ programů umožňuje navrhnout takové složení vsázky, které je z hlediska nákladů na vstupní materiály nejvhodnější. Jedná se o výpočet optimálního množství vstupních surovin a přísad, jež jsou součástí vsázky. Program na základě požadovaného množství a složení konečného produktu pro daný typ tavby přesně vypočítá takové množství surovin a přísad, aby složení konečného produktu bylo shodné s požadovaným složením a náklady na vstupní materiály byly minimální.
    Program umožňuje tvorbu a porovnání různých variant vsázek a výběr té nejvýhodnější pro tavbu. Odchylky vypočítaného složení konečného produktu od složení požadovaného jsou minimální.
    Program také umožňuje vedení seznamu taveb s údaji o vsázkách. U každé tavby jsou sledovány nejen materiálové náklady, ale i náklady na elektrickou energii. Tyto údaje lze přehledně prohlížet a vyhodnocovat.
    V České republice mezi takové systémy patří např. Metalurg (Drings, Turnov), MetalMaster (NOVACAST - Švédsko).
    Slévárenské kalkulačky
    Programy kalkulačkového typu jsou programové soubory určené pro návrh vtokové soustavy a nálitkování odlitku. Obsahují řadu samostatně použitelných podprogramů pro výpočet hmotnosti a modulu odlitku, dosazovací vzdálenosti, velikosti nálitků a jejich krčků, návrhy horizontální vtokové soustavy a umístění filtrů. Dále umožňují řešení optimálního rozložení modelů na modelové desce, výpočet požadovaného objemu formovacích směsí a také základní metalurgické výpočty.
    Programy obsahují jednoduchou databázi slitin a filtrů, kterou si může uživatel kdykoliv doplnit. Umožňují výpočet přetlakové i beztlakové vtokové soustavy. Jsou to systematické nástroje, které mohou slévárenským technologům pomoci při návrhu vtokové soustavy a nálitkování ve shodě s ISO 9000. Předpokládá se přímé propojení těchto programů kalkulačkového typu s programy na simulaci procesu lití a tuhnutí k ověření navržené technologie.
    Příkladem je software dodávaný firmou H & K Mníšek pod Brdy, Foundry Technology (NOVACAST - Švédsko).
    Tento projekt je podporován Výzkumným záměrem CEZ:J04/98:212200008.
    Reklama
    Vydání #1,2
    Kód článku: 20112
    Datum: 06. 02. 2002
    Rubrika: Trendy / Slévárenství
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Virtuálně na veletrh

    Svět se nám doslova před očima přelévá do online prostoru. To, že se na internet přesune mnoho služeb a komodit bylo jasné už od rozšíření a zvýšení dostupnosti internetu široké veřejnosti. Letošní pandemická situace však tento přerod ještě více umocnila. Ostatně i v průmyslu nás již několik posledních let doprovázejí hesla jako Internet věcí, digitalizace, big data, cloud apod. Oblíbené semináře a konference dostaly virtuální podobu a koncem listopadu si také 17 vystavovatelů a okolo 300 návštěvníků vyzkoušelo první virtuální odborné B2B setkání s názvem Výroba forem 2020.

    Odlitek nebo výkovek - vždy perfektně tryskaný

    Rozmanitost slévárenských a kovárenských technologií vyrábějících díly nezná mezí. U výkovků a odlitků jsou nepostradatelnými pracovními procesy odstranění okují, písku a jader a tryskání pro sjednocení povrchu. Zvláště pro tyto průmyslové účely byly vyvinuty různé koncepty tryskacích zařízení na míru – včetně automatizace.

    Slévárna navýší kapacitu výroby

    Uplynulý rok 2015 byl ve slévárně Kovosvitu MAS obdobím řady důležitých změn a rozhodnutí.

    Související články
    Technologie pro zpracování druhotného odpadu

    Tváří v tvář současným náročným ekonomickým podmínkám závody na zpracování hliníku napříč celou Evropou hledají lepší a efektivnější způsoby, jak zpracovat druhotný kovový odpad. Z finančního hlediska je to logické, ale přináší to kromě zajímavých možností také komplikace.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Slévárna, která exportuje také na západní trhy

    Díky téměř stomilionové investici a včasné diverzifikaci výroby jsou nyní pro slévárnu Kovosvitu MAS hlavními exportními partnery Německo, Švýcarsko a Anglie.

    Unikátní technologie 3D tisku písku

    3D tisk písku neboli sandprint je technologie, která byla vyvinuta primárně pro výrobu pískových forem pro odlévání kovů.

    Vysoce přesné odlitky pro energetiku

    V dnešní době je kladen důraz na dodávky přesných odlitků vyráběných metodou vytavitelného modelu, u kterých nebude nutné provádět již další operace obrábění. Za posledních pět až sedm let se požadavky na relativní přesnost odlitků zvedly několikanásobně.

    Přesně lité odlitky ze superslitin na bázi niklu a kobaltu

    Článek se ve stručnosti zabývá historií slévárny v První brněnské strojírně ve Velké Bíteši, výrobním programem a užívanými materiály. Rovněž je uveden přehled výrobního zařízení pořízeného v rámci čtyř inovačních programů. Je zde i zmínka o úzké spolupráci s výzkumnými ústavy a vysokými školami.

    Dispečink na telefonu v dlani jedné ruky

    Až čtyřicet pět procent z celkových nákladů na provoz slévárny tvoří spotřebovaná energie. Řešení, které umožňuje efektivně nastavovat využití energie v reálném čase podle potřeby jednotlivých zakázek, tak uspoří deset až patnáct procent její celkové spotřeby.

    Automatické formování

    V polovině šedesátých let byl na výstavě GIFA v Německu poprvé vystaven průkopnický vertikální formovací stroj, schopný vyrábět daleko více vysoce kvalitních pískových forem za hodinu než do té doby výhradně používané tradiční horizontální stroje, a to při mnohem nižší spotřebě energie a v mnohem menším prostoru. Tehdy byl položen základ stroje, který dodnes představuje vysoké průmyslové standardy v kvalitě, přesnosti, rychlosti a efektivitě nákladů.

    Keramická jádra v technologii lití hliníkových slitin na vytavitelný model

    Používání keramických jader pro odlitky lité na vytavitelný model je běžná praxe u odlitků ze superslitin a ocelí, zvláště pak u odlitků pro náročné aplikace v leteckém a energetickém průmyslu. Tato jádra jsou vyráběna technologií vstřikolisování směsi keramických komponent a vosků do kovových forem. Jádra se následně pálí v zásypu v keramických pouzdrech. Během výpalu dochází k vyhořívání vosku a ke vzniku keramické vazby.

    Nové trendy v technologii výroby slévárenských forem

    V současné době stojíme na historickém prahu změny jednoho z fundamentů slévárenské výroby, protože technologicky jsme schopni vyrábět odlitky bez nutnosti zhotovit modelové zařízení a každý odlitek tedy vyrobit jako originál.

    Optimalizace výroby těžkých kovářských ingotů

    Těžké kovářské ingoty jsou využívány zejména v těžkém strojírenství, např. pro výrobu zalomených klikových hřídelí pro lodní motory či speciálních dílů pro energetiku – jak pro klasickou, tak i jadernou (turbíny, výměníky, parogenerátory). Výroba těžkých kovářských ingotů je doprovázena výskytem segregací jednotlivých prvků ve struktuře oceli, které způsobují anizotropii mechanických vlastností. Ovšem v případě těchto strojírenských komponent musejí být tyto součásti prakticky bez vad, aby splnily nejnáročnější požadavky.

    900 000 nástrojových datových záznamů navíc

    Nové rozhraní výrazně rozšiřuje datovou nabídku pro uživatele systému TDM. Ti mají nově k dispozici nástrojová data od více než 40 výrobců, tedy téměř pro každou obráběcí operaci.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit