Témata
Zdroj: Siemens

V německém dolnofranském lázeňském městě Bad Neustadt, nacházejícím se na severozápadním okraji Bavorska, se elektromotory pro průmyslové využití vyrábějí již přes 80 let. Zásluhou vlastního vývoje a mnohaletých zkušeností s rozvojem výroby je tento závod společnosti Siemens zároveň i důkazem toho, jak zásadně je digitalizace nápomocna v oblasti efektivity a produktivity v tzv. diskrétní výrobě.

Tento článek je součástí seriálu:
Na zkušenou u lídrů
Díly
Roman Dvořák

Je absolventem oboru Strojírenská technologie Fakulty strojní ČVUT v Praze, kde nakonec kombinovanou formu doktorského studia po dlouhých letech nedostudoval (...). V roce 1997 nastoupil do vydavatelství Vogel Publishing na post odborného redaktora vznikajícího strojírenského titulu MM Průmyslové spektrum. V roce 1999 přijal nabídku od německého vlastníka outsourcingovat titul do vlastního vydavatelství. 

Reklama

Tato továrna patří ve své komoditě mezi světové lídry na výrobu synchronních, asynchronních, lineárních a momentových motorů pro oblast motion control (tzv. řízení pohybu). Transformace na digitální podnik byla provedena s cílem lépe vyhovět požadavkům zákazníků v podobě krátkých a spolehlivých dodacích lhůt, větší flexibility a udržitelnosti ve výrobě. Toho bylo možné dosáhnout pouze díky strategii cíleného nasazení technologií na straně jedné a na straně druhé školením zaměstnanců, jejich přímou integrací do nových procesů a vzájemnou interakcí.

Výrobní prostory Siemens v Bad Neustadtu se nacházejí ve dvou lokacích, ve kterých dohromady pracuje na 1 800 zaměstnanců. Vyrábějí se zde synchronní servomotory Simotics S, synchronní a asynchronní elektromotory Simotics M, lineární motory Simotics L a momentové motory Simotics T pro oblast motion control (tzv. řízení pohybu).

Lidé jako hybatelé digitalizace

Digitální transformace závodu v Bad Neustadtu byla založena na klíčových krocích, které byly primárně řízeny výrobním personálem. Jeho odbornost zajistila, že příslušná data ze strojů bylo možné zachytit, pochopit a vyhodnotit. Vertikální integrace tak neprobíhá pouze na technické úrovni, kdy data proudí z výroby do „nejvyšších pater“ firmy. Ti, kteří se podílejí na výrobě a řízení, úzce spolupracují a sdílejí své znalosti tak, aby všichni zúčastnění mohli pracovat s konzistentními daty a měli relevantní data pro realizaci optimálních rozhodnutí.

Výroba nově konfigurovaných 35 tisíc variant elektromotorů každý rok vyžaduje maximální flexibilitu. To zajišuje digitální dvojče obráběcího stroje. Zjednodušuje programování a přípravu práce, umožňuje virtuální uvedení do provozu, zkracuje dobu potřebnou k přechodu na jiný stroj ze dnů na hodiny a také dobu uvádění do provozu ze dvou až tří měsíců na zhruba jeden a půl týdne. Díky dokončené integraci IT/OT lze nyní v závodě shromažďovat a analyzovat data ze senzorů a řídicích jednotek. Tato procesní data jsou v IT postupech zpřesňována, což zlepšuje udržitelnost a zvyšuje řízení procesu i dostupnost závodu. Monitorování stavu zařízení v podobě digitální údržby pomáhá dále zvyšovat technickou dostupnost závodu a pomocí analýzy indikátorů opotřebení šetřit náklady na údržbu. (Zdroj: Siemens)

Digitalizace továrních procesů pod taktovkou zdejších odborníků se pochopitelně neustále vyvíjí. Nejprve došlo na digitalizaci výroby pro vytvoření ucelené platformy řešení postaveného na navazujícím řetězci od počítačem podporovaného projektování (CAD) přes počítačem podporovanou výrobu (CAM) až po počítačem řízené výrobní zařízení (CNC), včetně nástrojového managementu. Systémy, které byly dříve samostatné, zdejší inženýři synchronizovali a doplnili je o digitální rozhraní. Továrna tak ve výsledku po změně procesů dosahuje zrychlení doby zpracování o 40 %. Paralelně s tím se zde zkrátila doba korekce nastavení procesů o polovinu a zlepšila se i doba náběhu u nových strojů, a to dokonce o 60 %.

Reklama
Reklama
Reklama

Integrace starých strojů do digitálního prostředí

K vytvoření potřebné konektivity strojů zdejší závod využil rozsáhlých zkušeností operátorů strojů. Bez ohledu na to, jak starý byl daný stroj, mohl být integrován do ekosystému v takové podobě, aby byla jeho data dostupná v celém závodě. To bylo možné díky kombinaci nastřádaného penza odborných znalostí, integrovaného automatizačního hardwaru z portfolia Totally Integrated Automation (TIA) a flexibilního softwaru pro vizualizaci a analýzu. Tyto zkušenosti je pak bezesporu možné předávat dále. Ve společnostech, které tuto odbornost nemají, mohou odborníci oddělení Siemens Connectivity Services upravit staré stroje pro digitalizaci. Stát se digitálním podnikem neznamená primárně vyměnit veškeré vybavení, ale i pokračovat v používání toho, co již zub času prověřil a ono odolalo jeho zkoušce.

Flexibilní a modulární robotické řešení AutoStore je srdcem celé zdejší výroby. Funguje s předem naprogramovanými roboty, které se samostatně pohybují po kolejnicích konstrukce. Dokonalý chod jednotlivých robotů a jejich koordinaci se zásobníky hlídá řídicí centrum, které plánuje veškeré úkoly. Výhodou systému je adaptace na jakoukoli velikost skladu a to, že díky vertikálnímu skladování zvládne uschovávat velké množství menších dílů. Šetří tak nejen místo, ale i čas a peníze. (Zdroj: Siemens, Dematic)

Vytváření komplexního ekosystému

Hlavní stratégové společnosti Siemens se snaží jít cestou, aby jimi dodávané produkty, které získali buď vlastním vývojem, nebo akvizicemi, pokrývaly celý hodnotový řetězec – a to od návrhu výrobku přes plánování a projektování výroby až po samotnou výrobu; a samozřejmě i servis, který je vrcholem pyramidy budované důvěry směrem k zákazníkovi. Toto vše je zastřešeno softwarovým řešením Teamcenter a platformou cloudového řešení MindSphere, která přináší analytiku životního cyklu a dat. Integrace a digitalizace celého procesu výroby přináší její výraznou celkovou optimalizaci.

Reklama

Produktová diverzita

Kombinací digitálního a reálného světa se tato továrna na výrobu elektromotorů v Bad Neustadtu stává krok za krokem digitálním podnikem. Siemens zároveň dokazuje, že společnost dělá ještě víc než jen potřebné kroky ke zvyšování své efektivity. Díky komplexní digitalizaci si ve zdejším závodě snadno poradí s častými inovacemi a na míru navrženými výrobky, čímž dosahují vysoké míry produktové diverzity. Konstruktéři i obsluha tak získávají nebývalé možnosti pro efektivní řízení celého procesu. Digitalizace je klíč, který závodu pomáhá tyto výzvy úspěšně zvládnout, a prostřednictvím zdejší Digitální arény sdílet získané zkušenosti s ostatními.


Welcome to Digital Arena: Průmysl 4.0 v praxi
Tak zněla reportáž ve vydání MM Průmyslového spektra č. 7, 8 / 2022, která čtenáře přenesla do míst prezentační továrny pro digitalizaci se zaměřením na kovozpracující průmysl a výrobu motorů. Digitální aréna se nachází v útrobách závodu Siemens v německém městečku Bad Neustadt. S nastupujícím trendem digitalizace a implementací konceptu Průmyslu 4.0 do praxe se v roce 2017 vedení tohoto výrobního závodu rozhodlo ve zdejších prostorech vytvořit prezentační továrnu pro digitalizaci se zaměřením na kovozpracující průmysl a výrobu motorů. Návštěvníkům z řad zákazníků a spolupracujících organizací se tak nabízí možnost na ploše přes 800 m2 při moderovaných prohlídkách proniknout do aplikací digitálních nástrojů v reálném provozu, který se odehrává za zdejšími zdmi Digitální arény.
Reportáž je k dispozici zde

V čem tkví tajemství efektivity výroby 35 tisíc variant elektromotorů každý rok? Německy komentovaný pohled do výrobních prostor Siemens v Bad Neustadt poskytne odpověď.
Účinnost elektromotorů u dnešních elektromobilů se uvádí přes 90 % a je zhruba 5x vyšší, než v případě spalovacích motorů. Vývojáři v závodě Siemens v Bad Neustandt jsou si prostoru pro další zlepšování elektromobilů vědomi a proto přicházejí s novými inovačními projekty, které mohou vést k ještě vyšší efektivitě EV.
Vydání #3
Kód článku: 230319
Datum: 08. 03. 2023
Rubrika: Redakce / Reportáž
Související články
Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Lesk a bída českých obráběcích strojů

Česká republika, resp. tehdejší Československo, mělo bohatou historii ve výrobě obráběcích strojů. Kde v období největší slávy byli ve svých inovačních počinech současní světoví lídři, když např. kovosviťácký konstruktér Ladislav Borkovec se již v roce 1977 začal zaobírat myšlenkou multifunkčního soustružnicko-frézovacího stroje? Přes dřevěný kinematický model, který si vytvořil doma v dílně, vedla dlouhá cesta až k prototypu prezentovanému  na EMO v Paříži v roce 1980. Po vyrobení 45 strojů řady MCSY, které nenazval nikdo jinak než „Boháro“, byla z ekonomických důvodů a nedostupnosti kvalitní řídicí elektroniky bohužel výroba v tehdejším Kovosvitu ukončena. Dva bývalé kovosviťáky, srdcem i duší, Jiřího Mindla a Vladislava Čítka, jsem díky jejich letitým zkušenostem celoživotního zasvěcení oboru obráběcích strojů požádal o rozpravu nad současným stavem tuzemského oboru výrobních strojů a nad tím, jaké jsou jeho případné perspektivy.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Související články
Praktický výzkum nám dělá svět lepším

Prof. Ing. Milan Gregor, PhD. se narodil v Prievidzi a dětství prožil v Necpaloch. Zde u příležitosti oslav 600. výročí první písemné zmínky byl v roce 2015 oceněn Cenou primátorky Prievidzy za mimořádné zásluhy v rozvoji hospodářství, vědy a techniky a šíření dobrého jména Slovenské republiky v zahraničí.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Veletržní válka světů

Redakce MM Průmyslového spektra věnovala šanghajskému veletrhu obráběcích strojů CCMT 2018 nemalou pozornost ve zpravodajství, které bylo uveřejňováno na webových stránkách v rubrice Očima redakce. V tomto článku a na přiložených obrázcích jsou zaznamenány veletržní postřehy, čínský kolorit, veletržní statistiky i holá fakta z oblasti čínského průmyslu. Něco málo o čínské výrobní technice a technologiích, které byly prezentovány na CCMT 2018, i pár dalších postřehů, jsme připravili do tohoto vydání.

Perspektivy čínského draka

Již několik let vám pravidelně v tomto čase přinášíme reportáže ze dvou klíčových strojírenských veletrhů celého asijského kontinentu, které jsou určitým barometrem srovnání postupného vývoje čínských výrobců obráběcích strojů a komponent, ale i pohledem na zvolené marketingové strategie nadnárodních společností při jejich penetraci na zdejší čínský trh – největší a nejprogresivněji rostoucí na světě. V lichých letech se v Pekingu v dubnu koná veletrh CIMT (China International Machine Tool Show), v sudých přibližně ve shodné době pak v Šanghaji veletrh CCMT (China CNC Machine Tool Fair). Aktuální postřehy z každého dne veletrhu jsme přinášeli prostřednictvím redakčního portálu mmspekturm.com a sociální sítě facebook, s tradičním komplexnějším pohledem na veletrh a čínský komoditní trh jako takový přicházíme nyní.

Cena MM Award na EMO

Ocenění MM Award od našich německých kolegů z časopisu MM MaschinenMarkt je specialitou veletrhů pořádaných nejen v Evropě, ale po celém světě. Nejinak tomu bylo i na letošním hannoverském EMO, kde proběhlo slavnostní předání exponátům, které odbornou porotu zaujaly. Ceny jsou udělovány ve spolupráci se svazem VDW. Protože se jedná o jediné oficiální ceny udělované na veletrhu EMO a značky MM, VDW a EMO jsou dobře známé v oboru výrobní techniky, věnujeme jim svoji pozornost v retrospektivě veletrhu.

Krize jako cesta k žádoucí změně

Hlavním životním mottem Ing. Vlastislava Břízy, majitele a generálního ředitele společnosti Koh-i-noor, je tvrzení, že kdo je připraven, není zaskočen. Společný rozhovor probíhal v intencích této jeho celoživotní strategie.

Na cestě ke zrození stroje, část 5: Zakázka

Série deseti článků, jejichž autorem je konstruktér Michal Rosecký, popisuje proces výroby obráběcího stroje. Krok po kroku nás provází tímto náročným procesem, na jehož závěru je po stránce vývoje a výroby rentabilní moderní výrobní zařízení s inovativními prvky, o které trh projeví zájem a po uvedení do provozu přinese zákazníkovi deklarovanou profitabilitu, technické parametry a návratnost investic.

Rodinné podnikání v přesné strojařině

Brněnská firma VKV Horák se zabývá konstrukcí, vývojem a výrobou přístrojové mechaniky, přípravků, jednoúčelových strojů, forem pro vstřikování plastů, lití polyuretanových dílů a vakuovému tváření plastů. S jejím zakladatelem, panem Zdeňkem Horákem, jsme si povídali o aspektech podnikání v českém prostředí, o vzdělávání, kvalitě škol, průmyslu budoucnosti.

Digitalizujeme svět obrábění

Digitalizace v oblasti obráběcích strojů je poměrně nový fenomén. Svět digitalizace se stává svébytným ekosystémem a Siemens jako jediný má pro jeho vytvoření a fungování potřebnou škálu nástrojů – od simulačních programů pro plánování a virtuální zprovoznění strojů, výrobků i procesů přes řídicí systémy a další prvky průmyslové automatizace po monitoring a sběr dat, cloudová úložiště i manažerské nadřazené systémy. Jaké výhody digitalizace přináší, ukázal Siemens na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně mimo jiné také na prototypu multifunkčního obráběcího centra MCU450 společnosti Kovosvit MAS.

CIMT a Čína v roce 2023

Počínaje Velikonočním pondělím se v Pekingu, téměř tradičně v tomto čase, po pět dnů konal další ročník veletrhu výrobních strojů CIMT 2023. Pro cizince byla poslední výstava jednoduše dostupná na jaře roku 2019. Od ledna 2020 se přestalo do Číny létat a události nabraly nečekaný spád. V tomto krátkém textu se podíváme na výstavu i před brány výstaviště.

Zlatá medaile pro prof. Kassaye

Po dvouleté pauze, zapříčiněné hygienickými opatřeními ke snížení šíření pandemie koronaviru, se opět otevřely brány MSV v Brně, v rámci kterého se udílejí i ocenění Zlatých medailí. A to jak vystaveným exponátům, tak tradičně, již od roku 2006, díky iniciativě redakce našeho časopisu, také ocenění osobnosti za její celoživotní tvůrčí technickou práci a dosažené inovační činy.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

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