Témata
Reklama

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.

Jak však zajistit ekonomiku provozu a jak velkokapacitní zařízení přimět k výrobě přesně podle přicházejících objednávek? Odpovědí na tyto trendy jsou aktivity dnes nazývané Průmysl 4.0. Klíčovým pojmem je zde přizpůsobivost. Jak vytvořit univerzální zařízení? Nebude to příliš drahé a komplikované? Nápad nikterak nový, ale vždy spojený s technickými komplikacemi. Vyrovnat se s nimi pomáhá řada nových směrů, které se v automatizační technice objevují.

Reklama
Reklama
Ekonomická výroba velkých množství individualizovaných výrobků? Odpovědí na tyto trendy jsou aktivity dnes nazývané Průmysl 4.0.

Preventivní údržba a sledování stavu

Preventivní údržba brání nečekaným prostojům a zvyšuje tak produktivitu a disponibilitu strojů. Včasná informace mnohdy zabrání velikým ztrátám způsobeným havárií.
Preventivní údržba je neoddělitelně a těsně spjata se sledováním stavu (condition monitoring). Tento trend vede k obsáhlejšímu toku informací o stavu jednotlivých klíčových prvků strojů – o jejich opotřebení, počtu výrobních cyklů, době provozu apod. Využívá se vlastní inteligence výrobků podpořená vybavením nejrůznějšími čidly, ale i softwarové nástroje. Obvykle lze stav sledovat díky vybavení a chytré kombinaci běžných čidel a softwaru, objevují se však i specializované výrobky. Příkladem mohou být následující řešení.

Lokální zpracování dat a sledování jednotlivých pohonů

Instalační terminály CPX s integrovanou inteligencí automaticky sledují dosažení plánovaných počtů cyklů a včas požadují údržbu či výměnu pohonů či ventilů.

Spolehlivé přisátí manipulovaných předmětů přísavkami

Ejektory OVEM sledují postupné prodlužování času na přisátí přísavek a informují o jejich opotřebení.

Sledování stavu pneumatických obvodů na stroji a úspory energie

Moduly pro energetickou účinnost MS6-E2M nejenže automaticky uzavírají přívod stlačeného vzduchu v době nečinnosti a šetří tak značné prostředky, ale především sledují energetické hodnoty včetně úniků a dokážou tak odhadnout, v jakém stavu se pneumatické obvody nacházejí. Provozovatel tak získá nejen údaje o nákladech na jednotlivé výrobky, ale také bude schopen předvídat poruchy, s předstihem zasáhnout a vyloučit nečekané potíže. Výkon je tak stabilní a vysoký.

Moduly MS6-E2M jsou konstruované s ohledem na co nejvyšší energetickou účinnost

Rychlá výměna komponentů

Rychlá výměna komponentů je umožněna především vyšším stupněm komunikace.Stále se prohlubuje schopnost přenášet co nejpřesnější diagnostické údaje spolu s výrobními daty pokud možno sjednoceným způsobem. Pro Průmysl 4.0 byl zvolen jako standard komunikační protokol OPC-UA (autorem je nadace Object Linking and Embedding for Process Control, UA pak znamená Unified Architecture), v jehož rámci je přesně definováno vše, včetně například povinných veličin pro dané (detailně specifikované) výrobky. Z toho vyplývá pro výrobce například inteligentních čidel povinnost přenášet informace v jednotném formátu. Cílem je samozřejmě rychlá výměna takových komponentů nezávisle na jejich výrobci bez nutnosti jakkoliv měnit programy či nastavení parametrů. Některé z dnešních PLC tento druh komunikace již poskytují. Kromě výše zmíněných terminálů je to například i malý kompaktní automat CECC (více na www.festo.cz/cecc).

Dopravník Multi-Carrier-System MCS využívá řadu lineárních elektromotorů k prakticky libovolným pohybům běžných nosičů výrobků.

Sběr a zpracování dat

Sběr a zpracování dat se stále rozšiřuje a využívá nových možností komunikace. Dochází k přenosu informací mezi strojem a výrobkem (u levných výrobků nosičem výrobku, obvykle pomocí čipů RFID) tak, aby linka dokázala svoji produkci modifikovat podle zadaných zakázek. Informace se přenáší stále nezvyklejšími cestami – často se v této souvislosti mluví o internetu věcí.

Přizpůsobivá mechanická struktura

Přizpůsobivá mechanická struktura strojů vede k mnohem širšímu využití elektrických pohonů. Velmi názorným příkladem může být Multi Carrier System MCS, který využívá řady lineárních elektromotorů k prakticky libovolným pohybům běžných nosičů výrobků (viz obr. „MCS“). Technologický úsek dopravníku lze vložit do běžné dráhy, nosiče výrobků mechanicky vést (např. řadou ložisek) a tedy i namáhat – například lisováním. Nosiče jsou standardní, lze je kdykoliv snadno odebrat či vložit. Jedinou změnou je jejich doplnění o permanentní magnety.

Vzdělávání a příprava lidí

Mohli bychom vypozorovat mnoho dalších směrů vývoje, které s aktivitami Průmysl 4.0 souvisejí, mnohé je nutno učinit také ve vzdělání a přípravě lidí. Jasným společným cílem je zvýšení výkonu a zejména schopnost vyrábět přímo podle objednávek, bez skladových kapacit. Výroba tak bude v budoucnu schopná přizpůsobovat se momentálnímu stavu zakázek, výpadkům částí technologií atd. V této souvislosti vytvořila firma Festo výukový systém Cyberphysical Factory – modulární výukovou továrnu, na níž si lze prakticky vyzkoušet a ověřit mnoho poznatků, které Průmysl 4.0 přináší. Tuto techniku lze nově vidět i v pražském sídle firmy.

Cyberphysical Faktory je modulární výuková továrna, na níž si lze prakticky vyzkoušet a ověřit mnoho poznatků, které Průmysl 4.0 přináší.

Den otevřených dveří aneb Průmysl 4.0 naživo

Pokud vás téma Průmysl 4.0 zajímá více, rádi byste získali další informace a chtěli vidět výukový systém CP Factory naživo, navštivte nás během akce dnů otevřených dveří, které se konají 14. a 15. 6. v centrále společnosti Festo v Praze.

Festo

Ing. Zdeněk Haumer

vaclav.lacina@festo.com

Moduly pro energetickou účinnost (MS6-E2M): www.festo.cz/MS6-E2M

Kompaktní automat CECC: www.festo.cz/cecc

Reklama
Vydání #6
Kód článku: 160602
Datum: 08. 06. 2016
Rubrika: Monotematická příloha / Průmysl 4.0
Autor:
Firmy
Související články
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.

Lipsko letos jenom digitálně

Tradiční dvojice veletrhů pro oblast strojírenství a subdodavatelského průmyslu Intec a Z v Lipsku se letos uskuteční v termínu 2.–3. března 2021 výhradně digitálně pod názvem „Intec/Z connect“. Společnost Leipziger Messe, pořadatel veletrhu, se takto rozhodla, neboť současný vývoj koronavirové pandemie a s tím spojená omezení neumožňují takto velkou akci smysluplně realizovat klasickou ani hybridní formou

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Související články
Novinky značky IMAO pro upínání obrobků

V dnešní době je velká poptávka po efektivní produkci různorodých výrobků v malém objemu a klíčem k vyšší produktivitě je použití přípravků, které lze flexibilně přizpůsobit mnoha různým obrobkům. Upínací prvky ONE-TOUCH se vyrábějí v mnoha různých provedeních, snadno z nich lze vybrat prvky vhodné pro upnutí požadované součásti. Upnutí a odepnutí součásti je jednoduché, bez použití dalšího nářadí a rychlé, zkracuje se čas potřebný pro manipulaci s obrobkem a tím i celkové náklady na výrobu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

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.

Výměna hydraulických olejů v praxi

Výměny hydraulických olejů představují odjakživa součást údržby hydraulických strojů. Ve většině případů je výměna spojena s předpisem nebo doporučením výrobce (dodavatele) stroje. Avšak pomáhají tyto výměny stroji? Udržují ho v bezporuchovém režimu?

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.

Řízení pohybu

Díky ročnímu obratu přes 13 miliard dolarů je společnost Parker Hannifin velkým hráčem na poli technologií a systémů pro řízení pohybu, který poskytuje specializovaná řešení pro komerční, mobilní, průmyslové a letecké obory.

Názorové fórum odborníků

V tomto vydání MM Průmyslového spektra se věnujeme mimo jiné tématu obráběcích strojů. Proto jsme s anketní otázkou oslovili zástupce výrobců a dovozců v této komoditě.
Čas jsou peníze. Každá minuta prostoje výrobního zařízení je nežádoucí, proto se dnes vedle vysoké produktivity u strojů očekává také jejich vysoká spolehlivost.

Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

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:

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.

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