Témata
Reklama

Inteligentní hydraulické systémy pro tváření

Propojení strojů a systémů s IT otevírá obrovský potenciál pro hospodárnější, rychlejší a intuitivnější techniku tváření. Jak to funguje, ukazuje řešení firmy Bosch Rexroth.

S nově vyvinutým inteligentním agregátem CytroBox kombinuje Rexroth výhody hydrauliky s nízkou spotřebou energie a softwarovými funkcemi. Optimalizované hydraulické a elektrické komponenty výrazně snižují prostorové nároky. Uzavřená sestava snižuje emise hluku a spotřebuje až o 80 % méně energie než konstantní agregát.

Reklama
Reklama

Budoucnost hydrauliky

S decentralizovanou inteligencí autonomně monitoruje své provozní podmínky a integruje fluidní techniku do Průmyslu 4.0 a továrny budoucnosti. Zejména u lisů zůstává hydraulika i nadále důležitá, protože nabízí nejvyšší hustotu výkonu a nezbytnou odolnost proti nárazům a vibracím. Na druhé straně výrobci strojů také vidí domnělé problémy: Klasická hydraulika je příliš energeticky náročná, hlučná, není inteligentní, potřebuje spoustu místa nebo prostě nejsou ve firmě k dispozici experti, kteří se intenzivně zabývají fluidní technikou. Společnost Bosch Rexroth si je jistá, že její CytroBox by měl být schopen všechny tyto protiargumenty vyvrátit.
CytroBox je modulární hydraulický agregát pro střední výkony od 7,5 do 30 kW. Skládá se z optimalizovaných komponentů, z nichž každý je sám o sobě kompaktní. V porovnání s dosavadními agregáty je dosahováno značných prostorových úspor. Hlavním komponentem je kombinace motor/čerpadlo. Nový agregát využívá výkonné, vodou chlazené synchronní motory, které jsou až o 80 % menší než srovnatelné asynchronní motory.

Připraveni na budoucí výzvy

Automatizační řešení jsou připravena na budoucnost pouze v případě, že bude možné je integrovat do zasíťovaného prostředí. Stroje a jejich moduly si pak budou bezdrátově vyměňovat informace a instrukce prostřednictvím otevřených rozhraní a sami sebe monitorovat. To je přesně to, co již dnes CytroBox nabízí. Agregát je vybaven senzory, které informují provozovatele lisu o aktuálním stavu filtru, oleje a pohonu. Shromážděná data jsou pak zpracována řídicím systémem pohonu a mohou být dále snadno zpracována pomocí technologie rozhraní Open Core Interface firmy Rexroth a integrována do moderních konceptů strojů. Kromě toho nabízí CytroBox provozovatelům volbu Connectivity, která umožní využití technologií IoT snadno a bez rizika jako službu placení za použití (Pay-per-Use). Veškeré informace o CytroBoxu – od jednotlivých komponentů a provozních stavů, nadcházející údržby až prediktivní analýzy údržby pomocí systému Rexroth Online Diagnostics Network (ODIN) – jsou vždy na dosah ruky.

Vysoká úspora energie

Při přerušení cyklu, kdy se lisovník zastaví nebo když se nástroj zvedne při částečném zatížení, inteligentní řídicí jednotka motoru sníží otáčky podle potřeby. V závislosti na charakteristice cyklu klesá spotřeba energie až o 80 % ve srovnání s čerpadly, která jsou poháněna konstantně. Rexroth již na bázi dlouholetých zkušeností v softwaru vytvořil odpovídající regulační algoritmy. Synchronní motory pohánějí axiální pístová čerpadla z velkosériové výroby. Jsou extrémně robustní a osvědčují se ve stovkách tisíců aplikací všeho druhu. Třetí základní komponent, hydraulický blok, má zvláštní historii vzniku:

Vývojáři začali kompletně od nuly a optimalizovali geometrie kanálů kombinací simulací FEM a CFD. Z prakticky optimalizovaného modelu vytvořili tvar pomocí 3D tisku. Použitím aditivního procesu lze velmi rychle vyrobit tvary s extrémně složitými geometriemi. Ve výrobě klasickými metodami by tyto tvary byly možné pouze s více součástmi a odpovídajícími těsněními. Naproti tomu nový hydraulický blok sestává pouze z jednoho odlitku a je až o 40 % kompaktnější než předchozí provedení. Optimalizace proudění zlepšuje průtok oleje a snižuje tlakové ztráty. To dále zlepšuje energetickou účinnost a šetří médium. Litý blok zároveň vyžaduje méně zaslepovacích zátek a odpovídajícím způsobem méně těsnění.

Vylepšená geometrie nádrže ušetří 75 % oleje

Synchronní motor, regulátor pohonu, axiální pístové čerpadlo a hydraulický blok jsou vzájemně optimálně sladěny a každý zabírá méně místa. Kromě toho se používá odplyňovací a průtokově optimalizovaná nádrž. Na základě rozsáhlých simulací CFD vývojáři vylepšili geometrii nádrže tak, že nový agregát vyžaduje pouze čtvrtinu objemu oleje ve srovnání s klasickým provedením: Namísto 600 l nyní stačí 150 l při minimálně stejné životnosti. Díky novému konceptu chlazení vodou byly eliminovány běžné chladicí trubky. Celé odpadní teplo agregátu může být používáno uživatelem pro jiné účely, jako jsou sorpční chladicí stroje nebo klimatizace hal, a tím může i dále snižovat stopu CO2. Všechny komponenty jsou umístěny v kompaktní skříni, která vyžaduje podstatně méně místa.

Méně hluku, větší flexibilita

Významní koncoví uživatelé, jako je automobilový průmysl a jejich dodavatelé, mají často interní emisní limity hluku, které jsou výrazně pod zákonnými požadavky. V tomto odvětví byla stanovena maximální přípustná mezní hodnota pro průměrné emise hluku 75 dB (A). To pro nový agregát není žádný problém. I při maximálních otáčkách CytroBox této hodnoty nedosahuje. Bez dalších sekundárních opatření na snížení hluku tak jednoznačně splňuje zákonné a také oborově specifické limity. Toho nový agregát dosahuje díky skříni s vestavěnými zvukověizolačními rohožemi. Takže směrem ven proniká pouze velmi malé množství hluku přenášeného vzduchem. Na druhé straně se vývojáři detailně zabývali složitější otázkou hluku šířícího se hmotou. Nepřipojili sestavu motoru a čerpadla k tlumicím ložiskům jako obvykle, ale pevně j

spojili s polymerbetonovým základem. Výsledkem je zvýšení setrvačné hmotnosti, takže hlukové vibrace šířící se hmotou jsou účinně absorbovány.

Nově navržená hydraulika je energeticky účinná, tichá, prostorově úsporná a inteligentní. CytroBox tak díky sériovým komponentům pokrývá všechny profily požadavků. Jako kompletní jednotka připravená k montáži nevyžaduje agregát při montáži, uvádění do provozu a provozu žádné hlubší znalosti hydrauliky.

CytroBox je modulární hydraulický agregát pro střední výkony od 7,5 do 30 kW, snižuje emise hluku a spotřebuje až o 80 % méně energie než konstantní agregát.
Reklama
Související články
Jak se transferuje know-how

„Pokud někde postavím pět strojů a budou z nich padat šrouby, které budu odesílat do zahraničí, tak to je samozřejmě jiná přidaná hodnota, než když vybuduji vývojové centrum, kde mám devadesát procent vysoce sofistikovaných pozic, spojené s výrobním závodem,“ říká programový ředitel GE Aviation pro Českou republiku Milan Šlapák, který poskytl redakci MM Průmyslového spektra rozhovor.

Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Související články
Hydraulika a pneumatika. Quo vadis?

Vážení čtenáři, opět po roce se vám dostává do rukou letní vydání magazínu MM Průmyslové spektrum věnované hydraulice a pneumatice. Ve své úvaze se pokusím najít odpověď na úvodní otázku, tedy kam tyto tradiční obory směřují.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
3D technologie letem světem

Vývoj 3D technologií dnes již zasahuje téměř do všech oblastí výroby. Uplatnění nachází u kusové výroby, ale dokáže si najít své místo i v sériové a dokonce velkosériové výrobě, kde nemusí jít nutně o samotné výrobky, ale např. o výrobu nástrojů nebo přípravků.

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.

Soumrak strojírenských bohů

Až do nedávné doby, dalo by se říci před covidem, bylo jednání některých tradičních firem vyrábějících obráběcí stroje bez pokory, a někdy hraničilo až s arogancí. Jednání bez úcty nejen vůči zákazníkům (což zní přímo drze), ale také vůči partnerům dodávajícím subdodávky, vysokým školám a také spolupracujícím partnerům. Mají za sebou přeci tradici desítek let, kdo jim bude co radit, jak mají jednat a dělat. Nikdo přeci. A nyní? Padla kosa na kámen a otupila se, možná se i pokřivilo ostří.

Inovace podnikatelského modelu, Část 1. Role inovací v podnikatelském prostředí

Současná doba paralyzující naše osobní a profesní konání nám jasně ukázala realitu, se kterou se budeme setkávat stále častěji. Nastavila zrcadlo důsledků našeho, často konzervativního, přístupu k otázce dlouhodobé inovační strategie, a to jak z pohledu diverzifikace produktového portfolia, tak i marketingové a obchodní podpory zaváděných inovací. V tomto novém světě se musíme naučit žít a odolávat jeho často nepředvídatelným nástrahám.

Ujíždí nám vlak digitalizace?

Rozhovor s Martinem Peňázem ze společnosti Autodesk, nám dává možnost nahlédnout na současnou digitální transformaci optikou, jejichž rámec a obzory se vytvářely dalece před tím, než nás doba covidová naučila přemýšlet a konat jinak a pružněji, než bylo standardem.

Ve svém životě bych nic neměnil

Tuto charakteristiku nám sdělil na závěr našeho rozhovoru Zdeněk Pelc, šéf GZ v Loděnicích, který je další osobností našeho seriálu podnikatelských příběhů. Byl dlouhá léta ředitelem Gramofonových závodů, po Sametové revoluci pak pokračoval jako ředitel společnosti GZ Media, které se roku 2007 stal většinovým vlastníkem.

Jste připraveni na budoucnost? Zjistěte to...

Každý den se probouzíme do situace, kdy nekonečný boj o nové zákazníky o kousek přitvrdí, je stále náročnější a vyhraje ten, kdo se nejlépe a nejrychleji přizpůsobí. Jak řekl rakouský psychiatr Viktor Frankl, základní lidskou vlastností je svoboda rozhodnout se, i když její uplatnění nemusí být lehké. Člověk není svobodný ve vztahu k podmínkám, v nichž žije, ale má svobodu v tom, jaké k nim zaujme stanovisko. Jak se rozhodnete vy?

Hybatelé byznysu

Jan Zadák se více než dvacet let pohyboval v nejvyšších patrech globálního byznysu v oblasti IT. Mimo jiné zodpovídal za globální prodej, strategii a marketing veškerých produktů a služeb Hewlett-Packard. Nejen jeho zkušenosti z velkého byznysu, ale i jeho optimismus a víru v nastupující generaci vám chceme přiblížit prostřednictvím rozhovoru, který naší redakci poskytl.

Fórum výrobních průmyslníků

Dnešní téma anketní otázky se týká oblasti procesů neustálého zlepšování, které zvyšuje efektivitu činností a samozřejmě - finanční úspory. Jakým způsobem jsou vaši zaměstnanci do těchto procesů (např. podávání zlepšovacích návrhů) přizváni a jak na dosaženém výsledku participují?

Nahrajeme si vědomí do počítače?

Profesor kybernetiky Michael Šebek nevylučuje svoji přítomnost v jiném, uměle vytvořeném prostoru. Průmysl 4.0 chápe jako zásadní a přelomovou změnu a současné školství nás na budoucnost nepřipraví. Firmám radí „nechte své zaměstnance tvořit nesmysly“‎.

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