Digitalizace: klíč k úspěchu

Po celou dobu své existence spojuje společnost EVVA Sicherheits technologie velmi úspěšně tradici s inovacemi a nyní se stala jedním z předních světových výrobců vysoce kvalitních uzamykacích systémů.

„Od svého založení jako Erfindungs-Versuchs-Verwertungs-Anstalt (Ústav pro vynálezectví, zkušebnictví a aplikace) se společnost EVVA vždy vyznačovala odvážným a perspektivním podnikáním a neustálým úsilím o inovace,“ vysvětluje obrysy firemní filozofie Michael Kiel, Group Division Manager Operations ve společnosti EVVA.

První patent této firmy (v současné době jich má 246) z roku 1937 se týkal visacího zámku s cylindrickou vložkou. Dnes je EVVA jedním z předních evropských výrobců přístupových systémů, mechanických i elektronických, a také nabízí integrovaná kompletní řešení pro širokou škálu potřeb ochrany.

Rodinná firma zaměstnává ve svém vídeňském sídle kolem 460 lidí. V posledních letech se počet zaměstnanců zvýšil, zejména v oblasti vývoje a výroby elektroniky a softwaru, a současně firma neustále investuje do strojního parku.

To mimo jiné přispívá k tomu, že se postupně snižuje množství oleje a vody spotřebované firmou EVVA při výrobě.

„Ve vídeňské centrále i v našich dalších výrobních závodech EVVA podíl tzv. čisté výroby neustále roste,“ říká Michael Kiel. Nejnovější stroje a digitální řešení přispívají k posílení hospodárného využití výrobních zdrojů.

Pro společnost EVVA neznamená digitalizace jen implementaci softwaru, ale také otevření nových příležitostí pro její vlastní budoucí rozvoj. Pro svůj požadavek dosažení excelentnosti v souladu s koncepcí Průmyslu 4.0 definovali čtyři rozvojové priority: 1. digitalizace, 2. automatizace, 3. rozvoj podniku, 4. spolupráce.

„Naší nejvyšší prioritou vždy bylo a bude prostřednictvím příslušných kvalifikačních opatření a podílu na projektech přivést k nám ty správné lidi,“ vysvětluje Kiel.

Klíčovým pilířem podnikové strategie společnosti EVVA je digitalizace v oblastech mechanické výroby a výrobních procesů vůbec.

„Část naší výroby je vysoce automatizovaná, v neposlední řadě kvůli prostorovým omezením, protože náš podnik je v centru Vídně. Je to také nezbytné pro náš další růst a udržení mezinárodní konkurenceschopnosti,“ dodává Dr. Florian Pauker, Project Manager Operationsfor Digitalization ve společnosti EVVA Sicherheits technologie.

Pro výrobu nejrůznějších mechanických dílů používaných v uzamykacích systémech si EVVA jako svou strategii zvolila automatizaci a digitalizaci.

„Například od roku 2017 musí mít všechny nově pořizované obráběcí stroje podporu síťové konektivity a definovaná softwarová rozhraní,“ popisuje kritéria pro investiční rozhodování Florian Pauker, který před vstupem do společnosti EVVA dlouho pracoval ve výzkumu na Vídeňské technické univerzitě a v Rakouském centru pro digitální výrobu (CDP).

Před třemi lety společnost hledala nový výrobní systém, který by nabízel vysoký stupeň flexibility pro efektivní výrobu speciálních dílů i pro sériovou výrobu. Primárním cílem bylo výrazně zkrátit dodací lhůty speciálních uzamykacích systémů nebo individuálních uzamykacích cylindrických vložek v typických počtech od jednoho do pěti kusů v jedné výrobní sérii.

Pauker vysvětluje: „Dříve jsme vyráběli naše speciální díly na konvenčních soustruzích a frézkách v různých sestavách, což mělo za následek, že jsme na přípravu výroby a seřízení strojů potřebovali tři až čtyři týdny času. Chtěli jsme proces zkrátit tak, abychom se vešli do naší standardní dodací lhůty sedmi dnů.“

Týmu EVVA bylo brzy jasné, že pro tento náročný úkol bude vhodné pouze soustružnické a frézovací centrum s hlavním vřetenem a protivřetenem, včetně odpovídajících možností automatizace a digitalizace. Po pečlivém výběrovém řízení bylo zvoleno obráběcí centrum Hyperturn 65 Powermill, včetně řídicího rozhraní Emconnecta kompletního balíčku automatizace od rakouského výrobce obráběcích strojů Emco, které nejlépe splňuje požadovaná kritéria.

Úspěšná spolupráce firem Emco a EVVA na vybavení strojních dílen má již dlouhou historii. Kromě toho je nová generace strojů Emco zejména díky flexibilitě své softwarové platformy Emconnect ideální pro úkoly, které musí společnost EVVA řešit. Jejich již tak dobrý vztah byl navíc posílen spoluprací na výzkumném projektu: rakouské centrum pro digitální výrobu (CDP) je kompetenční centrum pro průmyslové firmy a vědecké instituce, které společně pracují na řešeních v oblasti automatizace a kyberfyzických výrobních systémů. Obě firmy, EVVA a Emco, jsou do tohoto projektu zapojeny a těží z poznatků, které zde získaly.

Společnost EVVA se samozřejmě také zajímala o další dodavatele z celého světa a byla s nimi v kontaktu.

„Celkově však byla podpora společnosti Emco pro náš projekt jednoznačně nejlepší. Firma Emco vzala v úvahu všechna naše přání a omezení, a podpořila celý projekt vlastním týmem,“ chválí Florian Pauker.

Kromě již uvedených požadavků musel být nový systém také schopen obrábět komponenty vyrobené převážně z neželezných kovů (mosaz, alpaka atd.) nasucho, bez řezné kapaliny. To je důležité, aby mohla společnost EVVA konzistentně implementovat svou strategii čisté výroby. „Obrábění nasucho znamená, že se vůbec nepoužívají chladicí a mazací kapaliny, takže není třeba mytí dílů,“ vysvětluje rozhodnutí Pauker.

Obráběcí centrum Hyperturn 65 Powermill je vybaveno vřetenem a protivřetenem s rychlostí do 5 000 ot.min^-1, frézovacím vřetenem s osou B s rychlostí 18 000 ot.min^-1a řetězovým zásobníkem. Další revolverová hlava s upínáním BMT (12 000 ot.min^-1), včetně osy Y a možnosti upnutí až 12poháněných nástrojů, nabízí maximální flexibilitu tím, že umožňuje paralelní použití obou nástrojových systémů, na hlavním vřetenu a protivřetenu. Integrované snímače se skleněnými měřítky ve všech osách zajišťují vysokou přesnost a podavač krátkých tyčí Emco optimalizuje čas a náklady při zakládání polotovarů i vyjímání obrobků se zachytávačem dílů a pásovým lapačem prachu.

Vzhledem k požadavku na obrábění nasucho jsou vyžadovány vysoké rychlosti, zejména u otvorů, které jsou často velmi malé (od průměru 1,8 mm) a které je třeba vyrábět pokud možno bez otřepů. „Hyperturn má potřebnou tuhost a při 18 000 ot.min^-1má frézovací vřeteno pro tento účel také dostatečné otáčky. Efektivní odstranění extrémně malých třísek navíc zajišťuje vysokou spolehlivost obrábění,“ říká Florian Pauker.

Další speciální funkcí je možnost použití robotu od firmy Universal Robots. Tento kolaborativní robot může spolupracovat s lidskou obsluhou. Pro komunikaci se strojem využívá na zakázku navržené rozhraní (celý závod používá pro výměnu dat protokol OPC UA). Robot zajišťuje řádnou a bezpečnou manipulaci s hotovými obrobky, ať jde o speciální, nebo sériově vyráběné díly.

Pro firmu EVVA je klíčovou přidanou hodnotou schopnost plně integrovat nový výrobní systém do podnikové komunikační sítě. To umožňuje digitalizovat výrobních procesy od provozní úrovně po ERP.

Emconnect od společnosti Emco je řídicí rozhraní umožňující propojení a vytváření sítí ve výrobním prostředí a současně také digitální asistent pro plnou integraci zákaznických a systémově specifických aplikací souvisejících s řízením strojů a výrobního toku.

Günter Pumberger, produktový koordinátor pro digitalizaci společnosti Emco, poukazuje na důležitou výhodu: „Rozhraní Emconnect ocení i operátoři strojů, protože mají přístup ke všem důležitým informacím, datům a systémům. Rozhraní umožňuje vizualizaci celé buňky přímo na centrálním ovládacím panelu stroje.“ A dodává: „Protože rozhraní Emconnect je založeno na operačním systému Windows a má modulární strukturu, umožňuje velmi flexibilně implementovat aplikace specifické pro daný projekt nebo zákazníka.“

To společnosti EVVA umožnilo implementovat to, co potřebovala, bez nutnosti jakýchkoli úprav ze strany firmy Emco.

„Proces nastavení stroje usnadňuje přístup k výkresům obrobku a dokumentům k nastavení strojů, a zejména přístup k digitálnímu dvojčeti přímo z ovládacího panelu. Integrace řídicího systému robotu do rozhraní Emconnect umožňuje celou buňku obsluhovat centrálně u stroje,“ vysvětluje Pumberger.

Florian Pauker vidí ve spolupráci se společností Emco velký potenciál implementace různých řešení digitalizace souvisejících se samotným výrobním procesem. Podle jeho slov je otevřená architektura rozhraní Emconnect velmi úspěšným přístupem, do kterého je integrován také řídicí systém Siemens. Dobrým příkladem je získávání výrobních dat a možnost vzdálené diagnostiky a prediktivní údržby obráběcího stroje, dalším pak optimalizace životnosti nástrojů.

„Se službou Emconnect Data Service mají uživatelé ze všech souvisejících pracovních oblastí kdykoliv a kdekoliv k dispozici údaje o stavu zařízení a diagnostická i provozní data. Díky automatickým upozorněním v případě poruchy, při překročení mezních hodnot a výskytu předem definovaných událostí mohou odpovědní lidé okamžitě reagovat,“ dodává Günter Pumberger.

Obráběcí centrum Hyperturn 65 Powermill v kombinaci s rozhraním Emconnect jako první milník nové výrobní filozofie společnosti EVVA tvoří flexibilní výrobní systém, který umožňuje automatizované kompletní obrábění jednotlivých kusů i středních sérií.

„Naším konečným cílem je použít nové obráběcí centrum Hyperturn 65 Powermill k výrobě přibližně 40 % speciálních dílů a 60 % sériových dílů (do velikosti série 1 000 kusů), a to co nejflexibilněji a s co nejmenšími požadavky na pracovní sílu,“ uvádí Pauker.

V současné době společnost stále pracuje na finální integraci systému Esprit TNG CAM od firmy DP Technology, podporované společností Pimpel. CheckitB4 od Pimpel je digitální dvojče pro kompletní virtuální seřízení stroje a simulaci procesu obrábění.

„Tímto projektem jsme v podstatě vyřešili nejsložitější část výroby, která se v naší společností vyskytuje,“ uzavírá Florian Pauker hodnocení společného úspěchu firem EVVA a Emco.