Témata

Nastal čas změnit přístup, nastal čas změn, 5. Případová studie TOS Kuřim I.

Žijeme v turbulentní době. To co bude zítra, už pravděpodobně bude vypadat jinak, než to, co bylo včera. Je to dáno různými aspekty, které však znamenají, že výrobní podniky nemohou mít vzorce chování odvozené na základě svých zkušeností z minulosti. Pokud chtějí firmy přežít, musejí se pokusit předvídat přání zákazníků, musejí být proaktivní a zejména musejí mít zaměstnance schopné inovovat a přebírat zodpovědnost za své činy a chování. V tomto seriálu budeme popisovat naše úvahy tímto směrem.

Tento článek je součástí seriálu:
Nastal čas změnit přístup, nastal čas změn
Díly
Prof. Jiří Marek

Je profesorem na Ústavu výrobních strojů, systémů a robotiky FSI VUT v Brně. Zastával manažerské pozice ve výrobních společnostech Toshulin, KŠ Kuřim a TOS Kuřim. V praktické a pedagogické činnosti je zaměřen především na konstrukci obráběcích strojů a obráběcích center pro rotační i nerotační obrobky, teorii konstrukčního procesu a životního cyklu produktu a v neposlední řadě na systémovou metodologii. Jeho dlouholetou snahou je spojovat teorii s praxí do vzájemně se respektujícího celku. Je členem řady odborných organizací, členem redakční rady MM Průmyslového spektra a spoluzakladatelem MM Science Journal. Je autorem celé řady monografií, mj. i legendární knižní edice Konstrukce CNC obráběcích strojů (MM publishing).

Karel Linert

Působí jako krizový manažer v oblasti strojírenství. Působil v celé řadě společností, jako TOS Hostivař, Fermat, TOS Kuřim a další. Specializuje se na výrobu a konstrukci obráběcích strojů.

Nový seriál, který pro naše čtenáře připravují odborníci ze společnosti TOS Kuřim – OS a ČKD Blansko-OS upozorňuje na nutnost realizace změn jak uvnitř podniku, tak i směrem k zákazníkovi, pokud chce daný subjekt být i nadále konkurenceschopným a utkávat se na světovém hřišti s těmi nejlepšími. Právě probíhající proces v této firmě vychází nejen z myšlenek a tezí v následujícím seriálu prezentovaných. MM Průmyslové spektrum je poctěno možností předávat svým čtenářům tyto ideje, jež jsou okamžitě uváděny v reálný život fabriky, která historicky patří mezi klenoty našeho strojírenství.

1. Firemní přístup k zákazníkovi
2. Řízení podnikových procesů
3. Směr vývoje CNC obráběcích strojů
4. Jsou high-tech technologie zárukou úspěchu?
5. Případová studie TOS Kuřim I.
6. Role ekodesignu v konstrukci strojů
7. Případová studie TOS Kuřim II.

Motto: Hodnota každého nápadu spočívá v jeho využití.
Thomas A. Edison

Úvodem

Při návrhu nosné soustavy obráběcího stroje musí každý konstruktér respektovat řadu hledisek, která lze shrnout v některé základní a všeobecně platné požadavky, jako je:

  • použití kvalitního materiálu rámu;
  • dobrá statická tuhost;
  • vyhovující dynamická a tepelná stabilita;
  • umožnění dobrého odvodu třísek;
  • jednoduchá a efektivní výroba;
  • malá hmotnost;
  • snadná manipulovatelnost;
  • dobré uložení na základ.

Jak kvalitně bude zhotovena nosná soustava obráběcího stroje, tak bude potom kvalitní obráběcí stroj.

Ocelobetonová konstrukce lože stroje FUT z produkce TOS Kuřim

Co ovlivňuje vlastnosti nosné soustavy

Dále jsou diskutovány některé základní otázky, které je nutno pro splnění uvedených požadavků uvažovat. Je nutné prohlásit, že informace dále uvedené je nutné při konkrétní aplikaci posuzovat v komplexnosti podmínek, které se liší případ od případu v návaznosti na konkrétní provozování obráběcího stroje. Vlastnosti dílců a skupin CNC obráběcích strojů jsou určeny především:
a) materiálem;
b) topologií – tvarování, žebrování, tloušťky stěn, proporce dílců;
c) spoji – množství, poloha a provedení pevných i pohyblivých spojení.

Všechny tyto vlastnosti má do jisté míry výrobce a konstruktér možnost ovlivnit. Existuje zde však mnoho omezení. Například jsou to omezení nákladová. Je zřejmé, že nelze vždy využít takovou možnost či variantu, která je technicky nejvhodnější, ale takovou, která je nákladově přiměřená. Dalšími omezeními jsou mnohdy velmi složité optimalizační postupy vedoucí ke zlepšování a zvyšování parametrů stroje. Mnohdy si uplatnění těchto pokročilých optimalizačních metod vyžaduje nejen velké nároky na vývojáře, ale také náklady na komerční výpočtové systémy umožňující optimalizace provádět. Dalším problémem je neznalost vazeb nebo náhradních výpočtových modelů popisujících dostatečně věrně chování reálné nosné soustavy. V důsledku toho se často, ve snaze vyhnout se nepředpokládaným komplikacím a nejistotám, volí konzervativní řešení, nikoli však řešení optimální nebo blízké optimálnímu.

Fyzikální vlastnosti materiálů nosné soustavy obráběcích strojů (Zdorj: Mráz, Talácko)
Pro zvětšení klikněte na tabulku.

Pro konstrukci nosné soustavy obráběcího stroje lze využít různé materiály, nejčastěji pak šedou litinu, ocel i ocelolitinu, ale v poslední době ve stále větší míře i různé neželezné materiály, zejména cementový beton a polymer-beton. Při volbě druhu materiálu je vždy nutno posuzovat zejména základní fyzikální vlastnosti daného materiálu, které přímo ovlivňují konkrétní technické a provozní vlastnosti stroje:

  • vysoká tuhost a pevnost (bezpečnost proti trvalé deformaci a zlomení);
  • nízká hmotnost (statické a dynamické vlastnosti);
  • vysoký útlum chvění (dynamické vlastnosti);
  • nízké vnitřní pnutí (dlouhodobá přesnost);
  • nízká tepelná roztažnost, vodivost (tepelná stabilita);
  • nízké energetické náklady na pořízení materiálu;
  • nízké náklady na vlastní materiál.

Jak je patrné z výše uvedených požadavků, jedná se často o protichůdné požadavky. Mechanismus fyzikální podstaty tlumení je velmi komplikovaný a je stále předmětem výzkumu. Z technického hlediska lze však konstatovat, že vysoké hodnoty vnitřního tlumení vykazují především materiály složené z více makroskopických fází, nebo materiály s velkým množstvím vnitřních rozhraní mezi jednotlivými složkami. Z tohoto hlediska jsou významné vláknové a částicové kompozity, materiály obsahující pěnové výplně nebo makroskopické kombinace těchto materiálů s konvenčními materiály na bázi Fe-C označované jako hybridní struktury.

Ocelobetonové konstrukce TOS Kuřim

Ve spolupráci TOS Kuřim s výzkumnými organizacemi v České republice vznikly ocelobetonové konstrukce pro aplikaci v konstrukci CNC obráběcích strojů. Beton určený pro ocelobetonovou konstrukci rámů a nosných loží přesných obráběcích strojů je v kategorii tzv. vysokopevnostních betonů (HSC - High Strenght Concrete). Využívání spojení ocelových profilů či svařenců vyplněných betonem se pro různé nosné konstrukce začalo využívat před cca 15 lety a zavedl se pro ně název ocelobeton. Jedná se vždy o spojení ocelového profilu, který je vyplněn betonem o vysoké pevnosti. Kromě výrazně lepších technických parametrů ve srovnání s železobetonem nebo jen ocelovou konstrukcí je významným přínosem i nižší cena.

Zkoušky dynamické poddajnosti ocelobetonových konstrukcí mají lepší dynamické vlastnosti. (Zdroj: D. Hermanský, Intemac)

Při tvorbě této nosné struktury musejí být vzaty v úvahu určité technické a technologické postupy, které zaručují úspěšnou proceduru nalití betonové směsi do ocelového svařence.

Závěrem

Využívání hybridních materiálů ve stavbě obráběcích strojů není žádnou novinkou. V TOS Kuřim se snahy o tvorbu železobetonových materiálů ve stavbě obráběcích strojů objevily poprvé v roce 1984, kdy se zkoušela spodní stavba jednoúčelových strojů. Snahou bylo nahradit litinu. Technologie cementových betonů je dnes na jiné úrovni, a proto se jejich použití ve stavbě obráběcích strojů jeví jako velmi perspektivní zejména díky dosaženým velkým útlumům při vlastním obrábění – viz minulé, červnové vydání MM Průmyslového spektra (www.mmspektrum.com/160660).

TOS Kuřim - OS a ČKD Blansko - OS

Prof. Dr. Ing. Jiří Marek

marek@tos-kurim.cz

Nakupování je nedílnou součástí výroby obráběcích strojů

Nákupní oddělení ve výrobních firmách typu TOS Kuřim hrají velmi důležitou roli. Nejde jenom o to, že zajišťují nakoupení dílců, které vyspecifikuje konstruktér, případně jiné oddělení, ale zajišťují řadu strategických činností. Jednou z nich je řízení skladových zásob, ve kterých je mnohdy vázáno nemalé množství finančních prostředků z cash flow firmy. Velmi důležitou činností je vyhodnocování výsledků nabídkového řízení, včetně uzavření kupních smluv. Při této činnosti často dochází k velkým diskuzím s konstruktéry, protože ne vždy je možné sehnat jimi vyspecifikovaný předmět nákupu.

Sehranost nákupního oddělení s ostatními útvary se pozná podle toho, jak časově přesně a v jaké kvalitě jsou dodávány nákupní položky. Podle toho se pozná kvalitní nákupčí. Mít přesně vedenou dodavatelskou agendu, stav reklamací včetně náhradních dodavatelů je k nezaplacení, protože i sebelepší dodavatel může mít někdy problémy. Naše oddělení je také zodpovědné za logistiku vyrobených strojů. Například nyní řídíme logistiku 55 kamionů k jednomu obráběcímu stroji tak, aby všechny potřebné součásti včas dorazily. Výše uvedené činnosti ukazují, že je žádoucí mít rozdělený nákup na část zabývající se strategickou činností a na část řešící operativní nákup.
Nákupní oddělení je nedílnou součástí předvýrobních a výrobních etap při výrobě a vývoji obráběcích strojů.

Martin Jonáš
ředitel logistiky TOS Kuřim – OS

Související články
MM Podcast: Každé vítězství má svůj příběh

Olga Girstlová byla v 90. letech nepřehlédnutelnou součástí vznikajícího podnikatelského prostředí tehdejšího Československa. Společně se svým otcem a manželem založili v květnu 1990 společnost GiTy. Vsadili na komoditu s obrovským potenciálem technologického růstu. Po 15 letech manželé Girstlovi však dospěli k rozhodnutí společnost prodat a dále se věnovat jiným komoditám, jako například ekologickému stavitelství. 

CIMT 2021 plně prezenční

Zatímco je celý svět paralyzovaný restrikcemi proti šíření koronaviru covid-19, v Pekingu byl dnes zahájený veletrh obráběcích a tvářecích strojů China International Machine Tool Show CIMT 2021 v plné prezenční formě a téměř shodného rozsahu, jako ročníky předešlé. Ve stejný den a po celý týden, jako Hannover Messe Digital Edition – průmyslový veletrh v plně digitální platformě.

Hannover Messe 2021

Inovace, vytváření sítí a sdílení zkušeností ve věku průmyslové transformace – to jsou klíčová motta, která představují letošní ročník digitálního Hannover Messe, na kterém více než 1 800 vystavovatelů představí svá řešení pro výrobu a energetické systémy budoucnosti. Od umělé inteligence po robotiku, od ochrany klimatu po vodík. Nejdůležitější světový průmyslový veletrh plní svoji roli jako inovační a síťová platforma a vytváří uprostřed koronové pandemie globální platformu pro výměnu zkušeností v době průmyslové transformace.

Související články
MM Podcast: Glosa - God Save the Queen

V naivní představě ekonomického perpetuum mobile zaměstnáváme v poměru k reálné ekonomice nejvyšší počet lidí ve státní a veřejné správě v rámci nejrozvinutějších zemí OECD. Rakovinotvorný rozbujelý a nevýkonný úřednický aparát, vědomě bojkotující vznik e-státu, dokonale paralyzuje správu věcí veřejných. A jeho solidarita s aktuálně zdecimovaným privátním sektorem? Home office na 100 % mzdy, její valorizace, statisícové odměny na MF za ušetřené miliardy (…). 

Související články
V hlavní roli strojař

Fakulta strojní VŠB-TUO se pro letošní rok v rámci náborové kampaně vrací k úspěšné sérii V hlavní roli strojař. Kampaň komunikuje myšlenku, že strojaři jsou hvězdy hrající hlavní roli v moderním světě. Jejím cílem je zlepšit vnímání oboru strojírenství, posílit brand fakulty, a samozřejmě také nalákat uchazeče ke studiu strojařiny.

Chytrá kombinace systémů

Vývoj obráběcích technologií v minulém století nabral na obrátkách. Dnes jsme tuto technologii dotáhli téměř k dokonalosti – jsme schopni vyrobit předměty libovolných tvarů v přesnostech na tisíciny milimetru. Dalo by se říct, že pro zlepšení zde už příliš prostoru nezbývá, přesto nás přední výrobci obráběcích strojů a nástrojů pravidelně přesvědčují o opaku. Progresivní a inovativní přístup společnosti Ceratizit je toho jen dalším důkazem. Nedávno na trh uvedla přesnou vyvrtávací hlavu Komflex z produktové řady Komet, která umožňuje automatickou korekci průměru v případě vyvrtávání přesných otvorů. Jak to nástroj dokáže, upřesňuje v následujícím rozhovoru technický ředitel společnosti Ceratizit Česká republika Ing. Jan Gryč.

MSV ve znamení materiálů i technologií

Všichni, kdo máme něco společného se strojírenstvím, pevně věříme, že se v letošním roce opět otevřou brány brněnského výstaviště pro Mekku strojařů z celého světa – Mezinárodní strojírenský veletrh. Na MSV se letos, mimo lidi z dalších oborů, setkají i výrobci plastů a též špičkových zařízení pro plastikářskou výrobu. Na naše otázky odpovídají Pavel Tuláček, jednatel společnosti Gorilla Machines, a David Svoboda, jednatel Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery Česko.

Aditivně s nadzvukovou rychlostí

Společnost Hermle je známá především pro svá přesná pětiosá obráběcí centra a nadstandardní servis. Už málokdo ví, že vyvinula také stroj pro aditivní výrobu kovových dílů. Přestože je i tato technologie založena na postupném vrstvení kovového prášku na součást, nedochází zde ke spékání prášku laserovým paprskem, ale kovový prášek je tryskou doslova nastřelován na díl nadzvukovou rychlostí. Na detaily jsme se zeptali technického zástupce společnosti Hermle Pavla Němečka.

Názorové fórum odborníků

Respondenty jsme požádali o jejich názor na podobu budoucích technologií. Současná situace přinesla mnoho omezení, mezi jinými postihla také dodavatelské řetězce, znemožnila včasné dodávky do výrobních podniků a přinesla vyšší nároky na bezpečnost zaměstnanců. Jaké nové technologie podle vás mají v současné situaci největší potenciál se prosadit?

Svařování mědi pomocí vláknového laseru

Rychlý rozvoj v oblasti elektromobility vede ke zvýšení poptávky po svařování mědi. To, co ji činí pro danou aplikaci ideální (tj. vysoká elektrická a tepelná vodivost), ji zároveň činí obtížně svařitelnou konvenčními vláknovými lasery. Díky vyšší efektivitě, zhruba dvojnásobné, někteří výrobci zkoušejí používat zelené pevnolátkové lasery. Výsledkem je stabilnější a méně citlivý proces, než jaký byl možný u standardních vláknových laserů.

Procesně stabilní zpracování recyklátů

Do roku 2025 si Evropská unie klade za cíl ročně více než zdvojnásobit používání recyklátů při výrobě plastových výrobků [1, 2]. K dosažení tohoto cíle jsou kromě závazku firem působících na trhu a vyšší kapacity při zpracování plastového odpadu zapotřebí především nové technologie zpracování. Recykláty je nutné používat v daleko větší míře a v ještě vyšších poměrech. S novými procesy vstřikování na jedné straně a inteligentní podporou na straně druhé sleduje výrobce vstřikovacích strojů Engel různé a často velmi slibné přístupy. Výroba boxů a kontejnerů ukazuje na velký potenciál.

Uplatnění kovového 3D tisku

Společnost Misan z Lysé nad Labem se aditivními technologiemi kovových dílů zabývá a tato zařízení v České republice distribuuje už osm let. Dalo by se říct, že je jedním z průkopníků s těmito technologiemi na českém trhu. Z toho pochopitelně vyplývají také její bohaté zkušenosti s touto relativně mladou výrobní disciplínou. Na otázky, kde tyto technologie nacházejí uplatnění a v jakých oblastech mohou vyniknout, jsme se ptali aplikačního inženýra pro kovové aditivní technologie Jana Hudce.

Aditivní výroba velkých dílů

Porto patří k největší průmyslové oblasti Portugalska. Od roku 1956 zde sídlí přední světový výrobce strojů technologie tváření – společnost Adira.

Fórum výrobních průmyslníků

Jaké zásadní problémy vám současná doba přináší do chodu firmy, jak se je snažíte řešit a s jakým výsledkem?

Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členy 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