Klasické nebo CNC obráběcí centrum

Jaroslav Soukup ve svém komentáři vysvětluje, že CNC technika se začala prosazovat před několika lety, kdy firmy vyrábějící stroje pro nábytkářský průmysl začaly vstupovat i do oblasti masivu a přinesly s sebou vedle kompletního opracování dílců také kolíkování rohových spojů, protože pro CNC stroje byly čepovací nástroje těžké a velké. Evropské okno bylo v tomto ohledu vhodné, protože proporce jednotlivých komponent umožňovaly jejich upínání. No a kolem upínání komponent se to podle slov Jaroslava Soukupa vlastně celé točí…

„Jsou stroje jednodušší, kde sice můžeme osadit i potřebné množství nástrojů, avšak upínání dílců je velmi zdlouhavé a pro sériovou výrobu prakticky nepoužitelné. Tyto stroje se tedy spíše hodí pro příležitostnou výrobu oken vedle většinového univerzálního typu výroby. Pokud chceme, aby centrum mělo opravdu kapacitu 15 až 20 oken a mohlo se stát základem specializované oknařské firmy, pak se musí jednat o stroj s automatickými konzolemi a speciálním upínáním dílců,“ konstatuje Jaroslav Soukup a zároveň upozorňuje, že ani zde není zajištěno, že stroje splní očekávání, které dnešní výroba (zejména u atypů) přináší. Velmi problematické je opracování tenkých profilů, jako jsou například špaletová okna, kde hned po prvních pokusech zjistíme, že to, co jsme od stroje očekávali, se nám zdaleka nedostává.

„Ono je to i o počtu dílců, u jedno- či dvoukřídlého okna je 8 nebo 12 dílců, ale většina špaletových oken je dvoukřídlých s nadsvětlíkem a pak již mluvíme o 40 a více dílcích na okně. Pak takové centrum udělá okna za směnu pouze tři čtyři,“ dodává Jaroslav Soukup.

Je tedy nadmíru patrné, že ještě nějakou dobu potrvá, než CNC technologie opravdu ovládnou současnou výrobu oken. Pokud budeme respektovat limity stroje, ale zároveň budeme chtít výbavu, aby nám zabezpečila očekávanou výrobu, musíme se podle propočtů Jaroslava Soukupa připravit na investici okolo 250 až 300 tisíc eur + nezanedbatelnou položku ceny nástrojů (celkem tedy téměř 8 mil. korun). Pokud budeme chtít investovat do klasické technologie obrábění, budeme zhruba na polovině a můžeme většinou využít i nástroje, které již máme. Podíváme-li se na cenu práce ve vyspělé části EU a u nás, zjistíme, že náklady na jednoho pracovníka jsou u nás zhruba třetinové a  například oproti Velké Británii poloviční.

Jaroslav Soukup nabízí konkrétní příklad z Velké Británie a připomíná, že rozdíl v ceně práce mezi Českem a touto zemí je zhruba dvojnásobný. „Tím, že je ale velmi složité již jednou zaměstnaného pracovníka propustit, není hlavním motivem investic úspora nákladů práce, ale převažují důvody technicky pragmatické. Je zajímavé, že ve firmách, kde se pohybujeme, CNC technologie pro okna vůbec neuvažují. Malé firmy mají již vlastní zkušenost s vhodností pro výrobu oken – okenní profily jsou podobné svým průřezem našim špaletovým oknům a CNC centra slouží většinou pro výrobu dveří, částečně oblouků, kterých není velké množství a pak schodů, kterých je zase naopak poměrně dost. Většina výrobců funguje jako „one-stop-shop“, tedy místo, kde pro svůj dům můžete objednat vše. A právě zde k původnímu CNC obráběcímu centru lze třeba dodat klasické zařízení pro okna jakožto vhodné rozšíření stávajícícho výrobního programu,“ dodává.

Zkušenost, že klasická technika rozhodně není mrtvá, dokládá Jaroslav Soukup na zkušenosti z vlastního provozu, kde inovuje obráběcí centrum Crafter. Konstruktéři doplnili nový dopravník a speciální horizontální jednotku pro frézování ozdobných rohů u posuvných oken. Zachovali plnou elektroniku nastavování všech hřídelí, kapovací pily i pravítka.

Oproti tomu obráběcí centrum Wizard mnoho změn nezaznamenalo. Stroj umožňující efektivně vyrábět okna dílcovou metodou i klasickým způsobem si zákazníci oblíbili. Oceňují jednoduchou obsluhu i vysokou kapacitu a propojení s profesionálním okenním softwarem. Jako efektivní se ukázalo i osazení vyvrtávacího stroje Drillex vedle základního obráběcího centra Wizard. Oba stroje jsou napojeny na stejná data a na vrtací stroj se dostávají jen ty dílce, kde se nachází nějaké vrtání či dlabání. Osazením mimo hlavní linku se zrychlil rytmus výroby u standardních oken a dveřní dílce s časově náročným vrtáním a dlabáním se v klidu vyrábějí mimo hlavní výrobní tok.

Nezastupitelný přínos CNC techniky je bezesporu v komplexnosti obrábění. Lze hovořit o efektivnější výrobě oblouků a dílců rámových dveří s množstvím kolíkových spojů a dlabů. Také střídání profilů pro pevné a otvíravé zasklení není možné vyrobit jinou cestou.

„Nesmíme ovšem podlehnout pokušení a nesnažit se využít nábytkářské centrum s tím, že zvolíme silnější motor a uvěříme, že takový stroj bude vyrábět okna,“ varuje Jaroslav Soukup a nabízí řešení ve specializovaném zařízení, kde na jedno upnutí dosáhneme kompletního opracování dílce z jedné strany a obou čel, a pokud vyřešíme automatické předupínání, bude i poslední podélná strana velmi přesně obrobena.

„Po zkušenostech s vývojem stroje Dexter, který je určen pro plně automatické výrobní procesy, jsme se pro letošní rok zaměřili na obráběcí centrum, které by splňovalo požadavek univerzálnosti pro výrobu atypů, a zároveň mělo dostatečnou kapacitu pro zakázkovou výrobu oken,“ dodává Jaroslav Soukup.

Základem nového CNC stroje Unix je pracovní stůl s osmi automatickými konzolemi, které se ustavují podle skladby vkládaných dílců a se systémem automatické předávky pro opracování ze všech stran. Konzole se řadí do vkládací pozice, aby mohla obsluha snadno upnout vždy dvojici dílců. Poté se přesunou i s dílci do parkovací polohy, aby se mohl naplnit celý pracovní stůl. Kapacita na jedno upnutí je až osm dílců. Druhá strana stroje je vybavena čtyřmi klasickými konzolemi s podtlakovými upínacími jednotkami, které jsou určeny primárně pro obloukové dílce. Pokud tyto upínače nahradíme vakuovými pohárky, můžeme upínat plošné dílce, jako jsou dveře, schodnice a podobně.

Základní pracovní jednotkou je 17kW kapalinou chlazené elektrovřeteno, které může nést pracovní nástroj s HSK 63E do délky 230 mm a hmotnosti 14 kg. Toto vřeteno opracovává dílce z čela i z podélného profilu, a pokud má uživatel promyšleně navržené nástroje, může velmi efektivně opracovávat dílce s minimálním požadavkem na jejich výměnu. Nástroje jsou uloženy v lineárním zásobníku v zadní části stroje a ten dokáže pojmout až 20 vřeten – tedy 40 profilů. Pro málo používané nástrojové sestavy slouží systém tool management, kdy jsou nástroje připraveny do vkládacího místa a stroj si sám určí, do jakého zásobníku nástroj zařadí. Výhodou je plná kompatibilita se strojem Dexter, který může sloužit pro hlavní výrobu, a Unix pro speciální komponenty, aniž by uživatel musel kupovat nové sestavy nástrojů.

Zásadní novinkou je použití druhého vřetena 7 kW pro HSK 63F s plnou pětiosou architekturou. Tato univerzální osa nahrazuje všechny vrtací jednotky a zejména agregáty nebo přídavné jednotky, které byly nutné například pro dlabání kapes pro zámky a protiplechy dveří. Jednotka má své nástroje připraveny na nosném rameni a je jedno, zda zrovna kolíkuje nebo vrtá otvor pro závěsy či kličku. Pětiosý agregát je připraven pro 3D operace pro zimní zahrady i pro zařezávání pilou při výrobě krátkých dílců ze sdruženého přířezu nebo segmentů obloukových oken.

„Rozdělením centra na hlavní profilovací jednotku a flexibilní univerzální jednotku jsme získali optimální řešení pro frézování dlouhými pracovními nástroji silným stabilním vřetenem a zároveň variabilní jednotku pro všechny ostatní operace. Řízení stroje navazuje na stroj Dexter a klasická obráběcí centra. Soubory jsou parametrické a počítá se s tím, že Unix bude nasazován jako druhé centrum vedle klasické linky na okna, případně centra Dexter. V základním provedení je zařízení ovládáno vlastním řídicím softwarem, ale je připraveno i pro CAD/CAM řízení pro opracování tvarových dílců. Samozřejmostí je rozhraní pro hlavní konstrukční okenní programy, jako je například Klaes,“ říká na závěr Jaroslav Soukup.

Vlastimil Růžička

vlastimil.ruzicka@mmspektrum.com