Témata
Reklama

Jak začlenit udržitelnost do průmyslové výroby

V dnešní době připojujeme výraz "udržitelnost" k nejrůznějším produktům i činnostem. Od ryb přes nábytek až po spotřebu energie a architekturu. Míníme tím uchování přírodních zdrojů a ochranu životního prostředí. Obrábění v průmyslové výrobě přitom určitou formu udržitelnosti sledovalo vždy. Obrobky v konkurenceschopných cenách a s vysokou kvalitou totiž umožňují výrobci dosáhnout zisku a udržet tak existenci své firmy.

Cílem současné iniciativy udržitelného obrábění je snižování spotřeby surovin, energie a odpadu v průběhu kompletního cyklu. (Zdroj: Seco Tools)

Snaha o zvyšování efektivity obráběcích procesů zajišťovala průběžný vývoj pokročilých obráběcích strojů, zlepšování vlastností nástrojů i celkovou optimalizaci systému obrábění. Specifické obráběcí strategie jako vysokorychlostní, vysokoposuvová, vysokovýkonná, nebo různé varianty adaptivního obrábění s využitím pokročilých softwarů jsou toho důkazem.

Cílem současné iniciativy udržitelného obrábění je snižování spotřeby surovin, energie a odpadu v průběhu kompletního cyklu. A to na úroveň, která bude minimálně v rovnováze s přípustným zatížením naší planety. Obecné diskuze o udržitelnosti se často soustřeďují na velké globální problémy spojené s životním prostředím, avšak pomíjejí základní faktory, jako jsou cena, náklady, spokojenost zákazníků, znalosti procesu a spolehlivost. Pravý úspěch udržitelnosti v oboru obrábění začíná u jednoduchých, přímočarých kroků a analýz.

Reklama
Reklama
Reklama

Udržitelné ceny

Každá firma se snaží stanovit udržitelné ceny. Dostatečně vysoké, aby pokryly náklady a vytvořily zisk, a současně takové, aby neodradily zákazníky. Vyšší cenu lze stanovit, pokud zákazník vnímá, že mu produkt přináší něčím výjimečnou hodnotu. Je-li cena na trhu příliš nízká, zisk se snižuje, a pokud je nižší než náklady na výrobu, vznikají ztráty. Pak musejí ti, kdo produkt navrhují a obrábějí, najít způsob, jak jej vyrobit levněji, rychleji a lépe – snížit výrobní náklady a vytvořit udržitelný zisk.

Neviditelné náklady

V praxi není často snadné rozlišit, kde končí náklady a začíná zisk – skutečné náklady nejsou jasně zřetelné. Ve výpočtech chybí skryté, opomíjené nebo neznámé faktory. Obvykle to jsou neplánované výpadky výroby, zmetky a poškozené nástroje. Ty totiž nebývají považovány za reálné. „Neviditelnost“ některých nákladových faktorů bývá většinou záležitostí celé firmy. V udržitelné struktuře nákladů je třeba neviditelné zviditelnit – prozkoumat a vyhodnotit výrobní procesy, včetně celkové struktury a organizace toku činností a odhalit i skryté náklady.

Patrick De Vos, manažer obchodního rozvoje a vedoucí technického vzdělávání v rámci Seco Consultancy. (Zdroj: Seco Tools)

Spokojenost zákazníků

Zákazník chce vědět, kdy dostane své zboží a v jeho mysli začíná běžet dodací lhůta okamžikem objednání. Avšak dodací lhůta není jenom výrobní čas. Trvá-li obrábění tři týdny a administrativa dva týdny, je třeba poctivě deklarovat dodací lhůtu pět týdnů. Plnit cíle spolehlivosti dodacích termínů a udržovat spokojenost zákazníků musí být zásadní snahou každé výrobní firmy.

Odpady a přesnost údajů

Efektivní výroba snižuje na minimum plýtvání časem, energií i surovinami. Otázka vzniku odpadů při obrábění (třísky, olej a chladivo) je velice komplexní. Tradičně jsou odpady považovány za nevyhnutelný důsledek procesu – obtížně řešitelný, a proto málo dotýkaný.

Účinné snižování odpadů a šetření zdroji vyžaduje důkladnou znalost vlastností materiálu polotovarů i procesu obrábění. Je třeba provádět přesná měření procesních faktorů a stanovit konkrétní výsledky všech postupů. Nemá smysl používat zaokrouhlené hodnoty – ty brání určení přesných dopadů provedených změn. Pokud nějaký výrobní provoz tvrdí, že dosahuje účinnosti výroby „přes 60 procent“, znamená to 61 procent, nebo 95 procent? Obě hodnoty jsou vyšší než 60 procent. Jaký je tedy pravý stav věcí?

Diskuze o udržitelnosti se často soustřeďují na velké globální problémy spojené s životním prostředím, opomíjejí však základní faktory, jako jsou cena, náklady, spokojenost zákazníků, znalosti procesu a spolehlivost. (Zdroj: Seco Tools)

Výplaty a udržitelnost

Při analýze udržitelnosti ve vztahu ke globální ceně práce by neměl odhad produktivity práce zahrnovat mzdové náklady. Vzorec, kde se produktivita práce rovná obratu produkce minus náklady na zakoupené zboží a služby, to děleno počtem zaměstnanců, a ještě děleno jednotkou času, stanovuje produktivitu práce bez vlivu ceny práce. Umožňuje tedy porovnávat produktivitu práce napříč zeměmi i firmami s odlišnými platovými tarify. Ve vyspělé ekonomice však vždy vyžaduje udržitelnost produktivity investice do nových technologií a výrobních metod i trvalé vzdělávání výrobního personálu. Kvalifikovaní operátoři s univerzálními znalostmi dokážou rychle a správně reagovat a překonávat různé nedostatky či případná narušení ve výrobě.

Spolehlivý proces

Udržitelný obráběcí proces je spolehlivý a předvídatelný, s minimálními ztrátami energie. Nespolehlivý proces vede ke vzniku neshodných obrobků, a tedy k plýtvání surovinami, energií i lidskou prací, které byly na výrobu nepoužitelných produktů vynaloženy.

Z pohledu udržitelnosti je rozpracovanost (Work In Process – WIP) v podstatě plýtváním. Ekonomicky vzato, jde o ztrátu peněz, času i pracovního prostoru. Navíc existuje riziko, že dojde k poškození nedokončených obrobků během přesunů v rámci logistických operací. Z toho vyplývá, že by se měl každý výrobní provoz postarat o co nejsilnější potlačení úrovně rozpracovanosti.

Pravý úspěch udržitelnosti v oboru obrábění začíná u jednoduchých, přímočarých kroků a analýz. (Zdroj: Seco Tools)

Snižování spotřeby energie

Historicky platilo, že výroba neustále nacházela způsoby, jak dosahovat lepších výsledků s menším množstvím energie. Mnoho výrobních závodů dříve používalo stroje o výkonu 70 kW i více. Současné obráběcí stroje s výkonem 7 kW (10x menším) přesto mohou nabídnout vyšší produktivitu. Udržitelný obráběcí proces musí probíhat za minimální spotřeby energie na jednotku objemu odebraného materiálu. Snaha o snižování energetické spotřeby vede automaticky také k nižšímu plýtvání energií a provozu celkově přívětivějšímu k životnímu prostředí.

Zvyšování efektivity

Většinu strojem spotřebované energie nemá překvapivě na svědomí hlavní vřeteno. Pohony vřetena a os obvykle spotřebovávají kolem 30 % energie, chladicí systémy až 45 % a zbytek využívají čerpadla, transformátory, řídicí systém a další. Z toho plyne, že i když stroj právě neobrábí, spotřebovávají jeho pomocné systémy stále zhruba 2/3 celkového příkonu.

Efektivní využívání energie může významně zvýšit kapacitu výroby, a to při minimálním nárůstu celkové energetické spotřeby. Udržitelné obrábění necílí primárně na snížení spotřeby energie, ale na vyšší produktivitu při jejím vynakládání.

Závěr

Výrobní provozy se dlouhodobě snaží o dosažení ekonomické udržitelnosti obráběním vysoce kvalitních produktů s konkurenceschopnou cenou, které zajišťují jejich dlouhodobou existenci. Ekonomická udržitelnost je dána mnoha faktory. Obecně vzato jsou všechny z nich důležité, a přitom vlastně jednoduché. Jde především o poctivé a přesné vyhodnocení skutečného stavu a eliminaci ztrát ve všech aspektech výrobního procesu. Při snaze o dosažení ekonomické udržitelnosti však nesmějí současní výrobci ani na chvíli ztrácet ze zřetele komplexní otázky snižování dopadu výroby na životní prostředí a směřování k udržitelnosti v globálním smyslu.

Z původní statě „How Sustainability Applies to Manufacturing“ (k dispozici v anglické i české verzi zde) autora Patricka De Vose upravil Jan Matějíček, vedoucí technického vzdělávání Seco Tools CZ.

Seco Tools CZ

Reklama
Související články
Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Zrod (a znovuzrození) břitové destičky

Prakticky veškeré výrobky z kovů se obrábějí pomocí břitových destiček – ať už se jedná o letecký průmysl, výrobu energetických zařízení, nebo oblast spotřebního zboží. Břitové destičky jsou využívány ve velkém měřítku a pro širokou škálu aplikací, od frézování masivních bloků motorů a tvarového obrábění forem využívaných výrobci sportovní obuvi až po obrábění číselníků. Seznam požadavků na břitové destičky je dlouhý: vysoká odolnost proti opotřebení a dlouhá životnost, vysoké rychlosti úběru kovu a maximální spolehlivost, a to i v náročných podmínkách, jako jsou složité dráhy nástrojů nebo hluboké dutiny, špičková výkonnost při obrábění za sucha i za mokra a vynikající kvalita obrobené plochy při dodržení přísných tolerancí.

Finance pro podnikání - Zaostřeno na úspory energie

„Je lepší dobrý úvěr a podpora úvěru než dotace. Jen tak se prokáže životaschopnost projektu.“ To jsou slova Ing. Vladimíra Fabera, zakladatele a dnes předsedy dozorčí rady české strojírenské společnosti FMP.

Související články
MSV představí svět budoucnosti

Mezinárodní strojírenský veletrh vstupuje do svého již 61. ročníku. Během let se z něj stal nejrenomovanější oborový veletrh. Je tedy jasné, že řídit jej tak, aby renomé neztratil, není nic snadného a vyžaduje to člověka nejen schopného, ale i zkušeného. Současný ředitel, Ing. Michalis Busios, bezesporu splňuje obojí. Dokladem je skutečnost, že pro veletrh úspěšně pracuje již od roku 2008.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Nástroje pro čelní frézování

Čelní frézování představuje již od počátků velmi širokou aplikační oblast obrábění kovů. Frézování povrchů kolmých na osu rotace nástroje je stále velmi častým případem, a proto patří čelní frézy dlouhodobě k základnímu sortimentu obráběcích nástrojů.

Je rohové frézování opravdu tak jednoduché?

Je to nejběžnější metoda frézování, kterou podvědomě volíme už ve chvíli, kdy na výkresu uvidíme běžné tvary s kolmými stěnami. Rohová fréza přece takovou práci zvládne nejlépe. Uvědomujeme si přitom, že třeba klasické přímé drážkování do plna je z pohledu obráběcího procesu nevýhodné a v porovnání s jinými metodami značně riskantní? Že se může vyplatit hrubování jiným nástrojem a teprve k dokončení využít tvar profilu rohové frézy? A co výběr nástroje a ekonomika obrábění? Pojďme se na to podívat – nejpoužívanější frézovací nástroje a postupy za takovou úvahu přece stojí.

Technologie pro obrábění ocelí a litin

Soustružení ocelí je stále jedním z nejvyužívanějších výrobních procesů na světě. Uvedením technologie Duratomic třídy TP2500 v roce 2007 se značka Seco dostala na vedoucí pozici v tomto oboru. V uplynulých 10 letech pak pokračoval rozsáhlý výzkum dalších možností této technologie a vývoj nových povlaků.

Zdatný pomocník pro výběr nejlepšího řešení obráběcích aplikací

V dnešní době jsou v oboru obrábění kovů nezbytně důležité jak samotné technické znalosti, tak i dokonalejší procesy. Funkce Suggest, která je součástí digitálního portálu My Pages, pomáhá výrobcům ve všech segmentech trhu nalézt vhodná řešení v oblasti frézování, soustružení, vrtání nebo závitování pro potřeby obrábění konkrétních dílců.

PCBN řezné materiály pro soustružení kalených ocelí

Společnost Seco dosahuje významných pokroků v soustružení tvrdých materiálů uvedením nejnovějších tříd PCBN. Ke stávajícímu typu CBN060K se nyní připojují další tři třídy a doplňují tak prémiovou nabídku produktů pro přesné obrábění materiálů z kalené oceli, a to v aplikacích, které zahrnují plynulé i přerušované řezy.

Nové monolitní frézy pro obrábění vysokým posuvem

Společnost Seco rozšířila využitelnost své řady monolitních karbidových fréz Jabro-HFM JHF980 určené pro obrábění vysokým posuvem doplněním sortimentu o nové čtyř- a pětibřité verze.

Nové řezné materiály pro soustružení oceli

Společnost Seco doplnila svou revoluční technologii povlakování břitových destiček Duratomic o nové funkce, čímž znovu posouvá výkon v obrábění kovů na další úroveň.

Další krok: propojení technologie obrábění kovů s ekonomikou výroby (2. část)

Proces obrábění kovů je způsob výroby, kdy jsou obrobky vyráběny odebíráním materiálu ve formě třísek. Ostří nástroje vtlačováno do materiálu obrobku, ten se deformuje tak silně, až dojde k oddělení materiálu ve formě třísek. Základním prvkem v tomto procesu je řezná hrana, která provádí skutečný řezný proces. Pochopení vzájemného působení mezi břitem a materiálem obrobku je základem pro důkladné porozumění procesu obrábění kovů.

Další krok: propojení technologie obrábění kovů s ekonomikou výroby (1. část)

Propojení technologie a ekonomiky se stává stále významnějším faktorem. Vývoj v technologii obrábění kovů lze ekonomicky popsat v případě, kdy je proces obrábění definován jako jeden stálý proces. Při vývoji a uplatnění technologií obrábění kovů je velmi důležité srovnání různých možných variant postupů. Některé aplikace například vyžadují použití nových nástrojů nebo zlepšení obrobitelnosti materiálu obrobku, např. změnou strategie či postupu obrábění.

Všestranné a nákladově efektivní závitníky

Do nabídky společnosti Seco Tools pro obrábění závitů byla zařazena nová produktová skupina řezacích a tvářecích závitníků. Jelikož nový sortiment produktů zahrnuje nástroje tří výkonnostních úrovní, výrobci mohou vybrat vždy takové řešení, které je pro konkrétní aplikaci nákladově nejefektivnější.

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