Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Od konstrukce strojů po parkovací věže
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Naposledy jsem pověstnou jičínskou lipovou alejí přijížděl do fabriky před 11 lety, tehdy na pozvání Vladimíra Škopa z firmy Siemens na společné povídání o vzájemné spolupráci. Tentokráte moji cestu doprovázely nešvary únorového počasí, které zapříčinilo doslova blackout v celém regionu. Ve fabrice se proto nepracovalo a prázdný areál byl dalece od ruchu, který jej doprovází během 24hodinového provozu po sedm dní v týdnu.

„Z čeho mám nyní největší radost,“ započal naše setkání pan Bernard, „je z mého vnuka Radka, který letos ukončí studium VŠE v Praze a zároveň již dva roky studuje strojařinu na ČVUT v Praze. Chystá se na zahraniční stáž,“ sděluje mi s úsměvem. Vnuk je třetí generací Bernardů, které spojuje láska ke strojařině. Jeho otec Radek nastoupil do Vaposu již v roce 1996.

„Před pěti lety jsem se rozhodl, že firmu neprodám, ale postupně ji budu převádět na své syny. Samozřejmě nejde jim na bedra naložit vše najednou, musejí se postupně s problematikou firmy seznamovat. Nejstaršího syna Radka, který je ve firmě přes 20 let, jsem vloni jmenoval výkonným ředitelem. Mladší syn Josef je zodpovědný za obchod, specializuje se na nové výrobní portfolio, které jsem pro budoucnost firmy připravil. A dcera Lenka je vedoucí gastro provozu.“ Do dvou let by pan Bernard chtěl firmu komplet předat svým potomkům a odejít do plného důchodu…

Než Josef Bernard začal podnikat, působil jako šéf dílny technického rozvoje v tehdejším Agrostroji Jičín. Technika jej vždy bavila. Je neskutečným praktikem, své znalosti technologie obrábění následně využil při konstrukci strojů. Odjakživa měl takové vlastnosti, o kterých se dnes všude hovoří – byl tvůrčí a kreativní.


Tři generace Bernardů. Společnost Vapos před 30 lety založil škodovák Josef Bernard. Před pěti lety se rozhodl, že firmu neprodá, ale umožní pokračovat v tradici rodinného podnikání svým dvěma synům, Radkovi (po jeho pravici) a Josefovi (po jeho levici). Vnuk Radek studuje ekonomii na VŠE v Praze a strojařinu na pražské ČVUT, dcera Lenka vede ve Vaposu gastro provoz. (Zdroj: Vapos)

Etapa 1: Vývoj obráběcích strojů

Ihned po revoluci oslovil další své tři kolegy z Agrostroje a vydali se na cestu soukromého podnikání. Byli jedni z prvních na Královéhradecku, kteří si zaregistrovali „sročko“. Začali podnikat v pronajatých prostorech. Po pěti letech si vzali, na tehdejší dobu, dost vysoký úvěr a v rámci restitucí pořídili nové prostory tehdejší STS, kde jsou dodnes. Začali vyrábět dřevoobráběcí stroje. „Pokud nemáte svůj produkt, nejste stabilní firmou,“ říká pan Bernard. Přes víkend nakreslil dřevoobráběcí stroj, v pondělí roznesl výkresy po dílně a za 14 dní se stroj lakoval. Zákazníci čekali na dvoře, než zaschne barva, aby si jej mohli odvézt. Do roku 1996 vyrobili na 2 200 kusů dřevoobráběcích strojů pro základní vybavení truhláren. Tehdy pořídil první tři sady digitálních paketů firmy Siemens a připravil na veletrh do Brna první CNC dřevoobráběcí stroj. Zde však zjistil, že předběhl dobu a truhláři o takto sofistikovaný stroj v dané cenové relaci nemají zájem. V té době začali sílit evropští výrobci dřevoobráběcích strojů, jejichž dumpingovým cenám nebylo možné konkurovat. Rozhodl se tedy, že éru komodity dřevoobráběcích strojů ukončí a plně se bude soustředit na kovoobrábění. Následně tedy „veletržní“ stroj přestavěl na vertikální kovoobráběcí centrum, které používají ve výrobě dodnes. „Dne 12. dubna 1995 jsme instalovali první stroj Mazak v ČR a podařilo se nám na něj následně získat velmi zajímavou zakázku ze Škoda Auto, která přišla jak na zavolanou,“ říká Josef Bernard a pokračuje: „V tehdejší době vzrostly úrokové sazby podnikatelských úvěrů na 18 až 22 %, které byly pro firmy likvidační. Naštěstí pro nás vypadla ve Škodovce linka na výrobu čepu předního kola pro Felicii a nám se díky této zakázce podařilo úvěr řádně splácet.“ Přibývaly jim další zakázky z Mladé Boleslavi na obrábění dílů, které jim přinášely tolik potřebné finance na další rozvoj firmy.

V této době začal vývoj portálových obráběcích strojů, jak pro potřeby firmy, tak i pro zákazníky. Stroje byly dodány do PAL Kbely, do německého Volkswagenu a Bosch Rexroth a do Mladé Boleslavi, kde prý ještě jeden stále pracuje. Poslední stroj, pětiosé obráběcí centrum, udělali v roce 2005 ve spolupráci se společností Kovosvit pro vietnamského zákazníka.


Pohled na část výrobní plochy firmy Vapos v Nové Pace. Celková plocha haly činí 2 300 metrů čtverečních, z toho výrobní prostory se nacházejí na 1 900 metrech čtverečních. (Zdroj: Vapos)

Etapa 2: Držáky brzd

Jednou se ve firmě objevil muž černé pleti, který nám nabídl zakázku pro obrábění držáků brzd pro Renault. Byl velmi vzdělaný a profesně zdatný. Studoval v Německu, Moskvě, Francii, ale i zde v Čechách. Proto uměl výborně mj. tyto jazyky, znal mentalitu těchto národů.“ S panem Bernardem si lidsky i profesně tzv. sedli a nastartovala se dlouholetá spolupráce. V roce 2009 započala další část této etapy a uzavřela se dohoda se společností Lucas Varity (nyní je součásti koncernu ZF). Celkem se jedná o 18 aktivních typů držáků pro zákazníky především koncernu VW, ale i BMW, Mercedesu, Peugeotu a stále původního odběratele, francouzského Renaultu. Základní projekt je vždy na šest let. Součástí vysoutěžené nabídky je výroba přípravků, které si odběratel u Vaposu objedná. „Tlaky na ceny jsou čím dále větší,“ odpovídá pan Bernard na můj dotaz ohledně cenové politiky automotive sektoru. „Není jednoduché si vychovat dodavatele, aby byl nastaven na jejich potřeby. To trvá dlouhá léta. Dnes vyrábíme ročně přes dva milióny kusů konstrukčně složitých brzdových držáků. Neustále hledáme optimalizace výrobních časů,“ specifikuje Josef Bernard. Od roku 2000 po současnost vyrobili ve Vaposu na 30 miliónů držáků brzd.


Vapos se zabývá vývojem tažných zařízení již od roku 2012. O rok později prezentoval svůj první typ na automobilovém veletrhu ve Frankfurtu nad Mohanem. V současnosti vyrábí pevná tažná zařízení, odnímatelná tažná zařízení, manuálně vyklápěná tažná zařízení a plně automaticky vyklápěná tažná zařízení. Absolutní technická novinka – výklopné tažné zařízení – je budoucností automobilového průmyslu, a tudíž i firmy Vapos. Pohled je na pevnostní FEM analýzu pro SUV Škoda Kodiak. (Zdroj: Vapos)

Etapa 3: Tažná zařízení

Také tuto etapu podnikání pana Bernarda nastartovala neočekávaná návštěva. Na recepci se vroce 2003 objevil soused z rodné vesnice, aniž by si před příchodem do fabriky uvědomil, že se jedná o toho Josefa Bernarda, se kterým vyrůstal. Byl jedním ze společníků firmy Prof Svar, výrobce tažných zařízení pro automobily. Nyní je Prof Svar součástí skupiny Brano Group Pavla Juříčka. Pro firmu Prof Svar vyráběli na 30 tisíc odnímatelných tažných zařízení ročně. Po šesti letech, v roce 2009, spolupráce z kapacitních důvodů skončila. Vapos se potřeboval koncentrovat na rostoucí zakázky obrábění držáků brzd.

„Tehdy se již začalo hovořit o tom, že budoucí trend jsou výklopná tažná zařízení, a proto jsem se začal od roku 2012 věnovat jejich vývoji,“ vzpomíná pan Bernard na začátky své další konstruktérské cesty. Vývoj byl velmi dlouhý a náročný. Stále nepřicházel ten správný čas nastartovat svoji vlastní výrobu této výklopné konstrukce. „V květnu 2018 k nám přijeli zástupci mladoboleslavské Škody Auto a sdělili mi, že od nás chtějí nový projekt odnímatelných tažných zařízení. Čas výklopných tažných zařízení, jejichž vývoji jsem se tak dlouho věnoval, prý přijde o čtyři až pět let později,“ vzpomíná pan Bernard. Zpočátku se mu do toho prý nechtělo, již podobný koncept před časem navrhoval pro firmu Prof Svar a nechtěl jej kopírovat. Jednu sobotu ráno se však vzbudil s myšlenkou nové bezpečné konstrukce odnímatelného upínacího systému. Tu během víkendu nakreslil. Následně v týdnu přijeli zástupci Škodovky znova a dané řešení se jim líbilo. „Do 14 dnů chtěli funkční vzorek, který jsme poté odvezli do ‚Česany‘ na testy. Prototyp trhacími zkouškami v tříosém testu prošel a my jsme získali od Škoda Auto zakázku,“ s nadšením vzpomíná pan Bernard. Tažná zařízení bude firma Vapos dodávat do Fabií 4. generace, jejíž sériová výroba začne od roku 2021. Tažná zařízení se budou vyrábět v nedaleké Nové Pace, kde má firma Vapos nástrojárnu, svařovací roboty, technologie tryskání a lakování s kapacitou 60 tisíc kusů tažných zařízení za rok. Josef Bernard bedlivě sleduje strategii koncernu VW. Jejich původní úvahy byly sloučit výrobu Superbu a Passatu, a převést je od roku 2022 do Turecka. Avšak neklidná politická situace zmrazila investiční aktivity koncernu v tomto teritoriu a zatím poslední zprávy jsou o ponechání výroby Superbu v Kvasinách. Pak by byla příležitost pro Vapos dodávat tažná zařízení i sem. Plán počtu aut s tažným zařízením vychází z dlouhodobých statistik. S tažným zařízením je dodáváno například 10 % vyrobených Octavií , 12 % Fabií a téměř 30 % menších SUV Kamiq.

Dále se ptám pana Bernarda, jak je náročné dostat se svůj produkt do koncernu VW, resp. automotive obecně. „Neskutečně,“ odpovídá mi, „do automotive dodáváme přes 20 let, splňujeme certifikát dle požadavků normy IATF 16949. Nyní podstupujeme přípravy na získání certifikátu Tisax pro kyberbezpečnost, bez kterého nebude možné pracovat na těchto projektech. Další samozřejmostí je špičkové programové vybavení, mám na mysli prostředí Catia. Jedná se o obrovské investice do software, hardware, strojního vybavení…“

Etapa 4: Parkovací věže

Před lety, kdy došlo k rozhodnutí, že synové pana Bernarda budou pokračovat v nastavené rodinné tradici podnikání, přemýšlel o potřebě diverzifikace výrobního programu a vyvázání se ze závislosti na dodávkách dílů pro automobilový sektor. Ale jelikož auta byla odjakživa jeho srdeční záležitostí, přemýšlel v kontextu přeplněných měst o modulárním parkovacím systému. Studiem trhu a technického poznání v této komoditě hledal možnosti přijít s originálním řešením. Ve finále však zjistil, že celosvětový trh v podstatě ovládá korejský výrobce parkovacích systémů a Evropu má dostatečně pokrytou díky renomovanému výhradnímu zastoupení. Konkurence, se kterou nebylo možné bojovat. Při mapování trhu mu však stále vybíhaly i možnosti parkování kol, kterým zpočátku nevěnoval pozornost. Začal se tedy s důkladností sobě vlastní věnovat této oblasti a vznikaly první kroky projektu Vapostower. Projekt je dotován MPO a toto konstrukční řešení je již celosvětově patentováno.

Leaderem koncepce hromadného parkování kol s celosvětovou působností je japonská firma Giken, která pravděpodobně původně vychází z obecného nedostatku volné plochy v Japonsku, a tak zařízení kompletně umisťuje pod zem. Toto řešení převzala česká firma, která ale parkovací domy situuje nad zem. K tomu Josef Bernard dodává: „Nevýhoda těchto řešení je kvůli jednomu výtahu zdlouhavý proces zaparkování, a tudíž nízká kapacita tolik potřebné obslužnosti u nádraží, škol, stadionů… Zaparkování jednoho kola trvá minimálně 40 vteřin v závislosti na šikovnosti cyklisty. Moje řešení spočívá v modularitě. Systém je složen buď ze čtyř, nebo osmi modulů, každý z nich má svůj výtah a vstup. Takto je možné paralelně parkovat v průměru za čtyři vteřiny,“ vysvětluje komfort provozu pan Bernard.


Parkovací systém pro jízdní kola a elektrokola Vapostower je dalším produktem pro stabilní budoucnost firmy Vapos. První prototyp parkovací věže byl po dva roky testován v Nové Pace. Loni postavený Vapostower s kapacitou parkování pro 48 kol je umístěný před hlavním vstupem do firmy. Aktuálně probíhají jednání o prvních prodejích parkovacích věží. (Foto: Roman Dvořák)

Věž se sestává z modulů ocelové šroubované konstrukce, ve kterých se pohybují výtahy. Ty jsou společně s automatickými vstupními dveřmi přes servopohony řízeny systémem Simatic. I v tomto případě pan Bernard vsadil na dlouholeté zkušenosti s produkty Siemens. Prototyp parkovací věže Vapostower byl dva roky testován v Nové Pace a obsluhovaný pomocí tištěných lístků. Nyní je parkovací systém postaven před areálem firmy Vapos a po instalaci automatizovaného systému s aplikací pro smart zařízení, který se aktuálně vyvíjí, bude během několika málo týdnů spuštěn.

V projektu Vapostower je bezesporu obrovský potenciál nejenom v rámci celosvětově budovaných konceptů smart city, ale i v konceptu realizací nových cyklostezek a jako v případě švýcarských drah, jejichž zástupci mají v dohledné době do Vaposu na první jednání zavítat, i pro případy obnovy vlakových nádraží a jejich návaznosti na ekologickou dopravní infrastrukturu. Aktuálně jednají o instalaci třech věží ve Škodě Auto.

Instalace i samotný provoz parkovacích věží je nenáročný. Během měsíce je možné postavit věž – od základů až po uvedení do provozu. Pomocí dálkové diagnostiky se monitoruje chod zařízení. Servis po světě by mohly zajišťovat lokální firmy.

Etapa 5: Technologie protahování

Obrábění držáků brzd jede ve Vaposu na plné otáčky. I přesto, že vytěžují stroje v nepřetržitém provozu ve 20 směnách týdně, musejí být schopni vykrývat občasné 15% nárůsty v produkci. Doposud si obrábějí díly tzv. do foroty, ale kvůli nedostatku personálu je to stále obtížnější. Rozhodli se tedy pro robotizaci výroby. „Z plánovaných čtyř Kuka robotů letos zprovozníme dva, které nahradí 16 lidí,“ říká Josef Bernard a dále přibližuje inovaci v technologii obrábění, „tvarově složitou drážku držáku brzd doposud frézujeme v pěti operacích, a abychom dosáhli potřebné kapacity, musíme k tomu paralelně použít šest strojů. Frézování na šesti strojích nahradíme technologií vnějšího protahování na jednom stroji, kde budou s obráběnými díly manipulovat roboty.“ Tento projekt protahovacího stroje se supportem v ose Y a s robotizovaným obslužným pracovištěm je realizovaný díky dotaci MPO.



Před dvěma lety začal Vapos realizovat výzkum CNC protahovacího stroje spolufinancovaný z Operačního programu Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost. Cílem projektu je navrhnout nové originální řešení technologie protahování a vytvořit dva plně funkční prototypy těchto strojů. Protahovací nástroj (obrázek znázorňuje jeho model) osazený 310 řeznými destičkami je vyvíjený ve spolupráci s firmou Dormer Pramet. Délka nástroje je 1 860 mm, šířka 170 mm, výška řezné části 35 mm. (Zdroj: Vapos)

Protahovací nástroj osazený 310 řeznými destičkami je vyvíjený ve spolupráci s firmou Dormer Pramet. „Jsme tak jedni z prvních na světě, kteří budou protahovat nástroji s vyměnitelnými břitovými destičkami ze slinutého karbidu v jedné figuře. Stále je nutné používat kalibrovací části protahovacího nástroje. Řezný odpor je totiž proměnný během životnosti nástroje a po cca 10 tisících kusech to obrobek deformuje,“ uvádí pan Bernard technické specifikum realizovaného projektu. Ten podle jeho slov může případně pokračovat vícestupňovým protahováním v lince několika protahovaček vedle sebe.

Důležitým principem inovace je náhrada kluzného vedení lineárním vedením. S lineárním vedením lze dosáhnout vyšších řezných rychlostí a vyšší přesnosti polohování os. Hydraulický pohon nahradí předepnutými kuličkovými šrouby, které umožní plynule regulovat posuv nástroje. Proto bude možné používat i tvrdokovové karbidové nástroje. Tento způsob pohonu dále umožní odfiltrovat nežádoucí frekvence stroje, které jsou také zdrojem rychlejšího opotřebení nástrojů.

Vyvíjená technologie má obrovský potenciál využití například při obrábění lopatek turbín, které se dosud díky své materiálové houževnatosti protahují nástroji z rychlořezné oceli. Obrábění nástroji s vyměnitelnými břitovými destičkami z tvrdokovu zásadně zvýší produktivitu a zlepší kvalitu povrchu.

Závěrem

Diskutovat s Josefem Bernardem je neskutečný lidský a profesní zážitek. Disponuje neuvěřitelným technickým talentem, který umí proměnit v realitu. A bezesporu i díky svému empatickému přístupu dokáže se svými obchodními partnery většinou najít požadovaný konsenzus. Příští rok se dožívá v plné síle sedmdesátky, 30leté know-how firmy se rozhodl postupně předávat svým dvěma synům, připravil pro budoucnost firmy nové výrobní programy, a jak mi opakovaně řekl, až za dva roky odejde na dobro do důchodu, věří, že firma bude nadále fungovat. „Udělal jsem pro to maximum.“ Na základě toho, co jsem viděl a vyslechl, mu dávám za pravdu a další generaci Bernardů přeji na cestě jen to nejlepší.

Roman Dvořák

Parkovací věž pro cyklisty
Video přináší praktickou ukázku používání parkovací věže Vapostower.

Další články

Průmysl 4.0
Inovace
Průmyslový design
Management a řízení
Legislativa, nařízení
Automobilový průmysl
Exportní příležitosti
Výzkum/ vývoj
Logistika/ manipulační/ dopravní technika
CAD/CAM/CAE/CIM
Automatizace, regulace
Převody/pohony/ložiska/spojky
Renovace a údržba
Nekonvenční technologie
Nástroje pro obrábění / řezné materiály
Obráběcí stroje a technologie
Technologie tváření, slévárenství

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: