Témata
Reklama

Digitalizací k efektivitě

Pokud bychom hledali nejvíce skloňované téma současné doby ve vztahu k průmyslu, jednoznačně se shodneme, že je to oblast kyberneticko-fyzických systémů zosobněných v německé iniciativě Industrie 4.0. Její autoři s tímto konceptem na hannoverský průmyslový veletrh přišli a od té doby uplynulo pět let, které se na této strategii podepsaly – probíhající revoluce se vztyčenou zástavou s vyobrazením digitalizace průmyslové výroby a s pokročilou automatizací a robotizací.

A tak téměř na každém stánku i letošního ročníku veletrhu byla někde uvedena zmínka o sympatiích k této iniciativě. Každá firma to pojala po svém, - jedna nabízela sofistikovaná řešení, jiná robotem přenášela krabičku zápalek z místa A do místa B.

Zdá se, že tento trend v Německu postupně odeznívá a firmy pokračují ve svých inovacích směrem k moderním prvkům průmyslové výroby, shodně jako tomu bylo i před vyhlášenou iniciativou. Naproti tomu u nás stále běží na plné otáčky, konference střídá konferenci. A konkrétní výsledek? Ten podle zástupců firem budeme spatřovat během následujících let (…).

Firma Festo patří k výše uvedeným iniciátorským firmám, které koncepci německé Industrie 4.0 promítají do své inovační strategie, což ve své expozici na hannoverském veletrhu prezentovala hned na několika exponátech. Pojďme se na některé podívat s průvodcem nejpovolanějším – Ing. Zdeňkem Haumerem.

První zastavení
Softwarová simulace

Paralelní kinematika měla svého času velký potenciál, například pro technologii obrábění. Bohužel mj. kvůli nízké tuhosti vodicích tyčí se od využití v této oblasti upustilo a po mnoha konstruktérských pokusech především na akademických pracovištích zůstaly pomníčky, včetně jednoho českého. Jiné je využití této kinematiky pro vysokorychlostní prostorové polohování s malými zátěžemi. Konstruktéři firmy Festo před časem přišli s řešením robota s paralelní kinematikou Tripod EXPT pro přemísťování dílů po přesné trajektorii, jejich třídění a paletizaci. Výborných vlastností je dosahováno díky tuhé pyramidální konstrukci se zrychlením 50 m.s-2 a rychlostí 3 m.s-1 při zatížení 1 kg.

Ve své expozici vystavovala firma Festo nový model tripodu s integrovanými motory přímo do konstrukce pohybového vedení, čímž je dosaženo jednak menší velikosti zařízení, a tudíž i nižších nároků na zástavbovou plochu, a dále je pozitivní i cenový aspekt, kdy je zařízení nabízeno za třetinovou cenu. A jaká je jeho spojitost s Industry 4.0?

Důvod hledejme v jeho integraci do digitální výroby v rámci montážní linky, kdy současným trendem je nejdříve nasimulovat její konstrukci, „softwarově“ odzkoušet provoz a po odladění přejít do reálné realizace. Software CIROS pocházející z produkce divize Didaktiky firmy Festo vedle této simulace umožňuje monitoring reálného provozu a řešení neočekávaných událostí. Jednotlivé komponenty výrobní linky mezi sebou komunikují. Pokud se změní některý parametr, systém automaticky přizpůsobí všechny ostatní parametry, pokud dojde k poruše jednoho z komponent, nastaví se proces tak, aby byl schopen pracovat v jiném režimu i bez něho.

Reklama
Reklama

Software CIROS v rámci simulace vytvoří tzv. dvojče reálné linky, na kterém se simulují veškeré možné i nepravděpodobné události, ke kterým může dojít během reálného provozu.

Druhé zastavení
Využití piezoventilů

Současné aplikace kladou čím dále vyšší požadavky na přesnost, rychlost a opakovatelnost mechanických pohybů. Tento fakt způsobil, že se v technických řešeních začínají objevovat různé fyzikální principy, které doposud zůstávaly bez povšimnutí nebo se využívaly jen výjimečně. Jedním z nich je piezoelektrický jev. Připomeňme, že jde o schopnost krystalů (atom, molekuly, ionty) generovat elektrické napětí při jejich deformování. Nejznámější piezoelektrickou látkou je monokrystalický křemen (křišťál). Této vlastnosti pohybu na úrovni atomů využili inženýři firmy Festo v konstrukci ventilů, u kterých je vyžadován pohyb na úrovni mikrometrů, jako například v lékařství. Piezoelektrická hlavice ovládá pohyb ventilu. Jedná se o lineární průběh, a pokud se tedy změní tlak, okamžitě dochází i ke změně pohybu. Piezoventil je patentově chráněné konstrukční řešení firmy Festo již z roku 1995.

Díky piezotechnologiím se otevírají zcela nové možnosti u mikrofluidních aplikací. Proudící kapalina je regulována v potrubích o průměru menším než jeden milimetr.

Třetí zastavení
Manipulace na klíč

Konkurence sílí ve všech oblastech, a pokud se zákazník rozhoduje mezi top výrobci, musí zákonitě volit podle dalších aspektů. Jedním z nich je komplexní servis a uživatelsky přívětivý přístup, ke kterému lze například přiřadit i využití softwarové aplikace k sestavení montážního pracoviště, například bloku motorů, jak bylo v expozici Festo prezentováno. Systém formou otázek získává veškeré potřebné informace a na základě nich pak vytvoří vizualizaci daného pracoviště se všemi potřebnými informacemi, technickými parametry a cenovou nabídkou. Rozsáhlé montážní linky jsou velmi složité konstrukce se všemi nuancemi, které by „běžný“ konstruktér nebyl schopen obsáhnout. Erudovaný software pak odvede stoprocentní práci. Tento servis pro zákazníky je na vzestupu a také se stává pevnou součástí Industry 4.0.

Nový manipulátor portálové konstrukce prezentovaný v expozici Festo na hannoverském veletrhu se vyznačuje tím, že veškeré pohonné jednotky jsou umístěny mimo hlavní kinematiku, takže zařízení nemusí přenášet zbytečné zatížení navíc.

Čtvrté zastavení
Prediktivní údržba

Sledování provozu zařízení a jeho kontinuální vyhodnocování patří mezi hlavní prvky konceptu Industry 4.0. Tuto oblast žádný ze světových výrobců nikdy v historii nenechával bez povšimnutí, a Festo není výjimkou. Cílem systému prediktivní údržby je především eliminovat odstávky v provozu, zkracovat potřebné časy na strojní údržbu a snižovat vliv odstávkových časů na výrobní proces, kdy je žádoucí časově sladit potřeby výroby i údržby. Aktuálním tématem je v současné době tzv. proaktivní údržba zahrnující veškeré náležitosti prediktivní údržby a zároveň se zaměřující na vyhledání a odstranění příčin vniku nežádoucího stavu.

Podle slov Ing. Haumera se firma Festo soustředí na preventivní, prediktivní i proaktivní údržbu a nově vyvíjenými produkty v oblasti pneumatických ventilů eliminuje ztráty, ke kterým například dochází při optimalizaci tlaku podle konkrétních potřeb v daném okamžiku výroby.

Závěrem

Vedle přístupu k digitální výrobě a procesu automatizace se společnost Festo u svých zákazníků koncentruje i na nové technologie s formami spolupráce a řešení na platformě interakce člověk-stroj. Historicky tedy návštěvníci její expozice na hannoverském či jiném veletrhu vždy měli možnost spatřit prezentaci flexibilní výroby budoucnosti založené na vzájemném propojení všech zainteresovaných prvků. Nejinak tomu bylo i letos. Festo zásadní měrou přispívá k rozvoji konceptu Industry 4.0 a z loňského obratu 2,64 mld. eur investovalo do vývoje kyberneticko-fyzických systémů v Scharnhausen Technology Plant nemalé finance. Podpora výzkumu a vývoje patřila, patří a bude u této rodinné firmy zaměstnávající na 19 tisíc lidí vždy patřit k prioritě.

Roman Dvořák, Hannover

roman.dvorak@mmspektrum.com

Něco navíc

Krátké tříminutové video přináší pohled do letošní expozice firmy Festo na průmyslovém veletrhu v Hannoveru.

Ilustrační video technologie 3D tisku skleněných vláken bionických struktur volně v prostoru bez jakýchkoliv podpor. Tato technologie se nazývá 3D Cocooner.

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 160608
Datum: 08. 06. 2016
Rubrika: Monotematická příloha / Průmysl 4.0
Autor:
Firmy
Související články
Náklady na vlastnictví zařízení pro montážní procesy

Ve všech průmyslových odvětvích je princip celkových nákladů na vlastnictví (TCO – Total Cost of Ownership) klíčovým faktorem při rozhodování o nákupu nového stroje nebo zařízení. Úvaha založená výlučně na základě pořizovacích nákladů už dávno přestala být dostatečná, pokud se plánuje vyrábět konkurenceschopně v dlouhodobém horizontu. K získání úplného přehledu nákladů zahrnují TCO všechny přímé a nepřímé náklady vzniklé před, během a po zakoupení výrobního zařízení nebo produktu. Kromě skutečných nákladů na pořízení jsou to také položky jako náklady na údržbu a spotřebu energie.

Upínače jsou stejně důležité jako stroj nebo nástroj

Výrobní zařízení pro třískové obrábění s nástupem CNC řízení a víceosých technologií významně změnily požadavky na složitost obrobků, řezné nástroje a v konečném důsledku také na automatizaci a robotizaci. Čemu se však často nevěnuje tolik pozornosti, jsou upínací technologie i přesto, že mohou mít zásadní vliv na výslednou kvalitu obráběného dílu, ale i na náklady.

Hromadná výroba? To nestačí!

Všichni jsme svědky nesporně se zrychlujícího vývoje vědy, techniky, ale i světového obchodu. Globalizace trhu vede k poptávce po rychle pracujících výrobních linkách a strojích vykazujících výjimečné výkony. Současně se stále častěji objevuje požadavek uspokojit poptávku na malé série výrobků, které se od těch masových odlišují.

Související články
Industry 4.0 potřebuje produkty s chytrým řízením pohybu

Termín Industry 4.0 odkazuje na současný trend digitalizace a s ní související automatizaci výroby. Typicky je popisována jako počítačově řízená výroba nebo, jinými slovy, sloučení tradiční automatizace s informačními technologiemi.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Snadná a rychlá cesta k řešení

Potřebujete pneumatický nebo elektrický pohon či dokonce manipulátor? Rádi byste svůj návrh optimalizovali? Firma Festo nabízí svým obchodním partnerům pomoc ve formě nástrojů pro výběr a návrh výrobků.

RCMT - 20 let ve výzkumu obráběcích strojů (2. část)

Před 20 lety se začaly psát dějiny novodobé tuzemské výzkumné základny strojírenské výrobní techniky. Tento příspěvek nahlíží na klíčové milníky na jeho cestě očima aktérů, kteří stáli a stojí po jeho boku. Vydejme se společně na cestu, která formovala dnešní podobu Výzkumného centra pro strojírenskou výrobní techniku a technologii RCMT (Research Center of Manufacturing Technology) při FS ČVUT v Praze.

Aby zákazník na vlastní oči viděl…

Produkty a systémy, jež pracují s kyslíkem, podléhají vysokým bezpečnostním pravidlům, neboť kyslík podporuje hoření. Ta zařízení, která pracují s kyslíkem a jsou určená pro medicínské účely, se navíc musejí vedle vysoké funkčnosti a bezpečnosti vykazovat také vysokou čistotou. Nejen výrobu ventilů určených pro medicínské účely si přijeli dva významní čeští zákazníci společnosti Camozzi prohlédnout do jejích italských výrobních závodů.

Názorové fórum odborníků

Na tomto místě budeme pravidelně přinášet názory odborníků k tématům, která se objeví v aktuálním vydání MM Průmyslového spektra. V tomto vydání jsme zástupcům firem položili následující otázku:

Aplikace moderních postupů a technologií v obrábění

Společnost Hofmeister pravidelně svým zákazníkům představuje novinky a inovace nejen vlastní, ale také svých obchodních partnerů. Účast na listopadových zákaznických dnech svědčí o velkém zájmu.

Malé velké změny - čidla pro pneumatické válce

Historicky prošla magnetická čidla pro snímání poloh pneumatických válců zajímavým vývojem. Jsou stále menší, výkonnější, levnější a ještě déle vydrží.

Pevné základy, tedy výrobky pro každého

Globální trh klade stále větší nároky na všechny výrobce. Vyrábět levně, rychle, ale současně kvalitně. Je možné takové protiklady vůbec skloubit? Je ještě nějaká další cesta, jak snížit výrobní náklady a ceny? Jednu z nejúčinnějších odpovědí na tuto otázku najdete v sortimentu nových pneumatických ventilů firmy Festo.

Umělé svaly, část 2. Pneumatické svaly

V předchozím díle našeho seriálu jsme definovali oblast umělých svalů, dnes se věnujeme svalům pneumatickým. Některé konstrukce již patří do minulosti, některé jsou stále komerčně dostupné na trhu.

Reflexe EMO Milano 2015

Italské výstaviště Fieramilano se první říjnový týden stalo středem pozornosti strojařů především evropské provenience. Po šesti letech, kdy vrcholila hospodářská krize, se prestižní veletrh EMO vrátil do italského průmyslového regionu s „budovatelským“ mottem: Let’s build the future. Na ploše 120 000 m2 ve dvanácti výstavních halách se prezentovalo přes 1 600 vystavovatelů, z toho na 500 tuzemských. Podle závěrečné zprávy navštívilo akci přes 155 tisíc návštěvníků (145 tis. EMO Hannover 2013), polovina ze zahraničí. (Pozn. V neděli před zahájením EMO navštívilo vedlejší Expo přes 260 tisíc návštěvníků. Z České republiky do Milána vycestovalo 2 160 strojařů (2 300 na EMO Hannover 2013). Každý z návštěvníků si domů patrně odvezl svůj osobní rekord v nachozených kilometrech po výstavišti.

Nové komponenty pro stavbu strojů

Tým fluidní techniky divize Lin-Tech společnosti Hennlich i v letošním roce představí na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně řadu novinek.

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