Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Nový tým potvrzuje pozici technologického lídra
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Nový tým potvrzuje pozici technologického lídra

Skupina Ceratizit Group se rozrostla o další členy a s nimi rozšířila portfolio nabízených nástrojů i technologické know-how. Spojením mezinárodních značek Ceratizit, WNT, Komet a Klenk je nyní silným dodavatelem kompletního sortimentu řezných nástrojů a příslušenství pod společným názvem Team Cutting Tools. Nahlédnutím do tří výrobních závodů a jednoho logistického centra potvrdila padesátce zúčastněných novinářů v průběhu dnů otevřených dveří svou vedoucí pozici v oblasti výroby nástrojů. Dvoudenní program zahrnoval prezentace využívání progresivních technologií, návštěvu vysoce automatizovaného logistického centra či ukázky velmi produktivních výrobních technologií.

Něco navíc...
Snímky, které se nevešly do tohoto článku, si můžete prohlédnout v galerii.

Už první návštěva nejnovějšího člena skupiny, společnosti Komet, by potvrzovala výše popsané, tedy to, že skupina Ceratizit Group již nyní obsazuje jednu z vedoucích pozic technologického lídra v oblasti výroby nástrojů, k vidění toho však bylo o mnoho více.


Inovovaný nástroj Komet pro výrobu otvorů bloků motorů. Speciální design horní části nástroje pro řízený odvod třísek bylo možné vyrobit až díky technologii 3D tisku.

Špičkové technologie pro špičkovou výrobu

Pokročilé moderní technologie využívá společnost Komet k optimalizaci samotných výrobních procesů i vlastních nástrojů. Sídlí ve Stuttgartu a zde tour po závodech skupiny Ceratizit Group také začala. Za doprovodu technických specialistů jsme měli možnost nahlédnout do výroby nástrojových částí pomocí technologie známé jako 3D tisk, na robotické pracoviště k přesnému, ale hlavně opakovatelnému zaoblení řezné hrany karbidových nástrojů či na elektronický systém značení zakázek procházejících výrobou, který odboural papírovou dokumentaci a umožňuje okamžitou kontrolu nad zakázkou.

Ale pojďme pěkně popořádku. Již u vchodu do výrobních prostor společnosti Komet nás vítá jeden z technologů společnosti a představuje nám elektronické štítky, které slouží k identifikaci jednotlivých zakázek. Štítek má v anglickém jazyce název Electronic route card, tedy doslovně přeloženo elektronická cestovní karta. To proto, že se zakázkou cestuje po celou dobu průchodu výrobou. Štítek s elektronickým displejem o rozměrech 90 x 42 mm, který se připevní na čelo přepravního boxu zakázky, zobrazuje několik údajů. Načtením čísla zakázky pomocí čtecího zařízení pracovník na každém stanovišti hned ví, jakou výrobní operaci má se zakázkou provést. Údaje na štítku jsou aktualizovány každých pět minut, takže se jakékoliv změny, jako je např. změna pořadí zakázky nebo její zpoždění, promítnou na štítek téměř okamžitě. Baterie vydrží 3 až 5 let, každý štítek disponuje vlastní MAC adresou a s plánovacím systémem Cronet komunikuje bezdrátově. V současnosti mají ve Stuttgartu k dispozici 4 000 těchto elektronických cestovních karet. Od roku 2018, kdy byl systém zaveden, se významně zvýšila efektivita výrobních procesů. Elektronické štítky na jednotlivých zakázkách potkáváme na všech dalších pracovních stanovištích při průchodu závodem.

Naše další kroky směřují do klimatizované místnosti, jíž dominuje zařízení pro laserové spékání kovových prášků Renishaw RenAM 500Q. Vysoce produktivní tiskárna disponuje čtyřmi lasery, které významně zvyšují rychlost stavby vyráběných dílů. Využívána je mimo jiné na výrobu těl nosičů menších čelních fréz, jež je touto metodou možné vyrábět s mnohem větším počtem lůžek, do nichž jsou následně pájeny PCD řezné segmenty či navařovány nebo šroubovány výměnné řezné destičky. Nástroje je zároveň možné touto metodou opatřit speciálně formovanými chladicími kanály pro zvýšení efektivity chlazení a odvodu třísek při obrábění přívodem chladicí kapaliny přímo do místa řezu. Náš průvodce hrdě ukazuje inovovaný nástroj na výrobu děr do bloků motorů. V těchto otvorech mohou zůstávat třísky, což je pro budoucí správné fungování motoru nepřípustné. Efektivní řešení v podobě speciálního designu horní části nástroje pro řízený odvod třísek bylo možné vyrobit až díky technologii 3D tisku. Již od roku 2016 umožnila 3D tiskárna ve Stuttgartu realizovat mnoho speciálních řešení a jistě jich ještě mnoho přibude; pro sériovou výrobu zejména z důvodu vyšších nákladů tato technologie využití nenachází.


PCD řezné nástrojové segmenty jsou vyráběny pomocí moderní laserové technologie DMG Mori a následně pájeny do lůžka nástroje.

Další pracoviště, které ve výrobním závodě Komet navštěvujeme, disponuje dvěma kolaborativními roboty UR. Na tomto pracovišti předali odpovědnost za přesně definované a opakovatelné zaoblení řezné hrany monolitních karbidových nástrojů do chapadel robotů. Broušením karbidových nástrojů při výrobě dochází ke vzniku velmi ostré řezné hrany, která je nestabilní a již po velmi krátké době se odlamuje, takže by došlo ke znehodnocení nástroje. Tomuto jevu se předchází nepatrným zaoblením řezné hrany pomocí diamantového brusného kartáče. Dříve byla tato operace prováděna ručně, kdy velmi záleželo na zručnosti pracovníka. Dnes je stálá kvalita zabezpečena díky robotu, který neúnavně bere jeden nástroj za druhým, pod definovaným úhlem a dráhou jej přiblíží k diamantovému brusnému kartáči a zase jej odloží na určené místo.

Poslední zastávkou v tomto závodě je pracoviště vybavené moderními laserovými zařízeními DMG Mori a EWAG, která jsou využívána na výrobu PCD (polykrystalický diamant) řezných nástrojových segmentů, jež jsou pak pájeny na nástroje či pro výrobu nejrůznějších 2D a 3D geometrií – nejen na CVD nástrojích. Laserové technologie velmi efektivně nahrazují elektroerozivní obrábění. Výsledkem jsou velmi přesné řezy bez sebemenších vrubů ve velmi tvrdých materiálech.

Vysoce produktivní výroba monolitních rotačních nástrojů

Nasedáme do autobusu a míříme zhruba sto dvacet kilometrů jihovýchodně do města Balzheim. Zde byly před rokem vybudovány zcela nové výrobní prostory (11 000 m2), které dnes umožňují výrobu 8 000 monolitních karbidových nástrojů denně. Dále zde sídlí výzkumně vývojové středisko, které má zásluhy mj. na vývoji a optimalizaci nástrojů s označením Circular Line (CCR) vhodných pro vysoce účinné trochoidní obrábění.


Logistické centrum WNT v Kemptenu díky vysokému stupni automatizace dokáže dodat objednaný nástroj do 24 hodin. (Foto: Ceratizit Group)

Prostory, které doslova ještě voní novotou, jsou rodištěm tisíců monolitních rotačních nástrojů. Výrobní hala je rozdělena na dvě výrobní části a obsahuje čtyři výrobní linky s celkem dvaadevadestáti bruskami Walter, Fanuc a Saacke, které ročně vyrábějí až 80 000 typově různých nástrojů co do velikosti, průměru, délky i tvaru. Nejmenší zde vyráběný vrták má průměr pouhých 0,1 mm, nejdelší dosahuje délky 650 mm. Po tvarovém zpracování je nutné nástroje opatřit ještě příslušným povlakem. Jedenáct povlakovacích zařízení zvládne nanést povlak na 250 000 nástrojů každý měsíc. Pro dokonalé využití každého nástroje je k dispozici dvacet tři různých PVD povlaků, které lze kombinovat do 123 povlakových variant.


Tisíce monolitních nástrojů jsou v Balzheimu vyráběny pomocí špičkových technologií Fanuc, Walter a Saacke. (Foto: Ceratizit Group)

Součástí prohlídky závodu v Balzheimu byla také praktická ukázka efektivity trochoidního obrábění titanového dílu pomocí frézy CCR-UNI na pětiosém obráběcím centru Hermle. Během vývoje tohoto nástroje byl vyvinut také legendární povlak Dragonskin, velmi odolný proti oděru a vysokým teplotám. Při praktické ukázce byl tentýž díl obráběn dvěma různými nástroji i strategiemi obrábění, přičemž použitím frézy CCR-UNI a technologie trochoidního obrábění se čas snížil na polovinu. Využívání této technologie může v mnohých případech významně snižovat náklady.

V nejvyšším patře nové budovy na nás vedle krásného výhledu a občerstvení čeká také prezentace s řešeními pro letecký průmysl. Stovky nástrojů skupiny Ceratizit Group jsou využívány při výrobě různých konstrukčních částí letadel, motorů, podvozků i při samotné montáži. Ceratizit Group je hrdým partnerem leteckého průmyslu.


Až dvacet tři různých PVD povlaků ve 123 variantách nanáší v Balzheimu na monolitní nástroje jedenáct povlakovacích zařízení. (Foto: Ceratizit Group)

Logistiku zvládají na jedničku

Loučíme se s našimi hostiteli v Balzheimu, nasedáme zpět do autobusů a míříme dále na jih. Za necelou hodinu zastavujeme v Kemptenu, kde sídlí logistické a distribuční centrum WNT/Ceratizit Group. Již známým faktem a velkou konkurenční výhodou je dodání nástrojů do 24 hodin při objednání do sedmi večer. Většina těchto objednávek je expedována právě z logistického centra v Kemptenu. Aby bylo možné nástroje v tak krátké době zákazníkům doručit, je již dnes část skladu vysoce automatizována. V budoucnu dojde k automatizaci i druhé části skladu a v roce 2021 k otevření zcela nového distribučního centra. Nejen projekt budoucího distribučního centra, ale i logistické centrum v současné podobě je další známkou vysoké technologické vyspělosti skupiny Ceratizit Group.


Automatický sklad objednané nástroje vychystá, do krabičky k distribuci je ukládá obsluha ručně. Pozornost, bezchybnost a vysoké tempo expedice jsou podporovány sofistikovaným systémem se světelnou signalizací.

Také zde můžeme nahlédnout do míst, kam mají přístup pouze zaměstnanci. Sklad je rozdělen na dvě části. Jedna řeší zakázky vysokou rychlostí (high speed) a druhá objednávky o hmotnosti nad 30 kg (high wieght). Vysokorychlostní systém odbavuje kolem 2 000 položek za den. Celé distribuční centrum připomíná jedno velké mraveniště. Regály až ke stropu a mezi nimi dopravníkové pásy, po kterých sem a tam jezdí prázdné, poloprázdné či plné plastové přepravní boxy. Na každé zastávce v boxu něco přibude či ubude a jede zase dál. A vlastně to je i taková mravenčí práce. Pracovník na svém stanovišti musí být pozorný a hbitý. Pomocí světelných signálů ví, kam sáhnout, velký monitor pak signalizuje, kolik položek má odebrat, případně přidat (záleží, jestli na dané pozici dochází k expedování položek, či zaskladňování). Na některých stanovištích se musejí pracovníci střídat po dvou hodinách. To je totiž doba, po kterou se člověk dokáže maximálně soustředit a zvládat práci bezchybně ve velmi vysokém tempu. Nové logistické centrum se bude skládat ze tří budov, jeho součástí budou vedle distribučního centra o rozloze 16 000 m2, kanceláře a inovační centrum. Distribuční sklad bude obsahovat 300 000 skladovacích pozic, díky maximální automatizaci bude zvládat pracovat se 100 000 různých produktů s nulovou chybovostí. Denně bude schopen odbavit až 20 000 objednávek o hmotnosti do 40 000 kg. Celé centrum bude samozřejmě postaveno s vysokou energetickou účinností.

Ještě před přesunem do rakouského Reutte nám byl v Kemtenu představen monitorovací systém řezného procesu ToolSkope. Tento asistenční systém pro obrábění z dílny společnosti Komet umožňuje objektivní a transparentní analýzu výrobního procesu. Pomocí různých aplikací může být použit pro monitorování, regulaci, optimalizaci a dokumentaci řezného procesu. Chrání nástroje i stroje a pomáhá předcházet jejich poškození, navíc urychluje výrobu. Větší bezpečnost procesů výrazně přispívá ke zvýšení celkové produktivity. ToolScope v průběhu obrábění zachycuje procesní síly (točivý moment) především prostřednictvím aktuální spotřeby. Tato data jsou zpracována pomocí algoritmů a statistického řízení procesů. Následně jsou zobrazena v reálném čase na diagramu. Na základě skutečných signálů jsou stanoveny prahové hodnoty, jejichž překročení v závislosti na konkrétním případě vede k různým reakcím. Pomocí dlouhodobého sběru dat lze určit opotřebení nástrojů/strojů a příslušně měnit rychlost posuvu. Správným využíváním všech možností, které nástroj ToolSkope nabízí, lze velmi efektivně přispět k celkové optimalizaci výrobních procesů.


Ukázkou nového revolučního způsobu soustružení HDT byla zakončena prezentace o vývoji technologie, jež dokáže jediným nástrojem obrobit rotační díly na jedno upnutí. (Foto: Ceratizit Group)

Od kovového prášku k nástroji pro inovativní metodu soustružení

Poslední zastávkou dvoudenního programu tour po výrobních provozech skupiny Ceratizit Group byl výrobní areál WNT v Reutte na výrobu kovových prášků, ze kterých se zde následně vyrábějí břitové destičky či tyčovina pro monolitní nástroje. Výroba kovových prášků je disciplína, která by vydala na celá skripta a byť jde o proces technologicky nesmírně zajímavý, omezím se na uvedení jen několika údajů o vzniku břitových destiček. Břitové destičky vznikají lisováním a následným spékáním kovového prášku. Pětatřicet automatických hydraulických lisů vyrábí v Reutte 18 000 břitových destiček denně, jež pak putují do pecí, ve kterých zůstávají po dobu až 24 hodin za působení vakua či vodíku. Poté jsou destičky broušeny na bruskách značky Agathon, pečlivě automaticky kontrolovány na zařízení Blum a nakonec ještě opatřeny jednovrstvým či vícevrstvým povlakem. Celý výrobní cyklus je tedy docela zdlouhavý. Vyrobit jednu břitovou destičku trvá zhruba dvacet dní, tyč na výrobu monolitních nástrojů pak dní pouze devět.

To nejlepší na konec

Na závěr tour si pořadatelé nechali tzv. třešničku na dortu. Program plný prezentací moderních výrobních i nevýrobních technologií vyvrcholil představením a ukázkami revoluční metody obrábění s označením HDT (high dynamic turning). Tato inovativní technologie byla poprvé představena v roce 2018 na AMB ve Stuttgartu, v MM Průmyslovém spektru jsme o ní publikovali odborný článek v dubnu letošního roku (MM 4/190425). Metoda HDT a nástroje FreeTurn nabízejí zcela nové možnosti soustružení. Princip obrábění spočívá v jiném základu procesního seřízení. V případě HDT je pro nastavení příslušného řezného úhlu nástroje vzhledem k profilu obrobku použito polohovací frézovací vřeteno, namísto statického nastavení vyměnitelné břitové destičky pomocí upínacího držáku při konvenčním soustružení. Díky použití pohonu a polohování vřetena nesoucího nástroj FreeTurn ve spojení se štíhlým a axiálním provedením nástroje lze profitovat z variabilního nastavení osy v rozsahu 360°, aniž by hrozila jakákoliv kolize. Variabilní výměna a využití více řezných hran VBD prostřednictvím příslušné rotace a pozice nástroje zajistí na jedné straně absolutní eliminaci časů nutných pro výměnu nástroje a na straně druhé vede ke snížení nákladů na pořizování nástrojů, neboť se při obrábění používá zmíněný jeden nástroj. Nabízí se otázka, zda tento inovativní počin nesníží poptávku po dnes běžně a hojně využívaných nástrojích s vyměnitelnými břitovými destičkami, když v případě HDT soustružení si uživatel vystačí pouze s jedním nástrojem. „Pro nás je důležitý technologický pokrok. Tato metoda je naprosto revoluční a výrazně uživateli šetří náklady na výrobu dílů – a to je to, na čem nám v první řadě záleží,“ říká náš průvodce. A tak to má být: zákazník na prvním místě!

Co ještě dodat?

Vysoká automatizace, nejmodernější výrobní i procesní technologie, čistota, organizace i logistika na vysoké úrovni jsou výrazy, které nemohou chybět, mám-li popsat návštěvu tří výrobních závodů skupiny Ceratizit Group a logistického centra v Kemptenu. I tak se mi zdají tyto výrazy nedostatečné v porovnání s mírou technologického pokroku, kterým skupina Ceratizit Group za dobu své historie prošla a jehož prezentace jsem byla svědkem v průběhu dnů otevřených dveří. Děkuji hostitelům za pozvání i impozantní zážitky a přeji skupině Ceratizit Group ještě mnoho inovativních a progresivních invencí. Pokrok nelze zastavit ani v již zdánlivě velmi dobře zvládnuté disciplíně, jako je třískové obrábění.

Eva Buzková, Německo

eva.buzkova@mmspektrum.com

Další články

Průmysl 4.0
3D technologie
Inovace
Výzkum/ vývoj
Automatizace, regulace
Nástroje pro obrábění / řezné materiály
Obráběcí stroje a technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: