Témata

Účinná spolupráce mezi Ústavem výrobních strojů, systémů a robotiky FSI VUT v Brně a výrobní firmou Toshulin probíhá v současné době v rámci mezinárodního projektu. Tento projekt je financován z programu Evropské komise Horizont 2020, Výzkumný program v rámci grantové dohody č. 869991 s akronymem Level-Up.

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).

Reklama

Projekt započal své řešení v říjnu 2019 a má trvání 48 měsíců. Celkově je v něm zapojeno 32 výzkumných organizací, výrobních firem a vysokých škol z 13 zemí Evropské unie. Za Českou republiku je to právě VUT v Brně a Toshulin. Brněnská univerzita v rámci tohoto projektu intenzivně spolupracuje též s Fraunhoferovým institutem v Chemnitz a firmou Siemens AG.

Úzká spolupráce výrobního podniku a VUT v Brně v rámci projektu Level-Up staví most mezi těmito zdánlivě odlišnými organizacemi. Obě strany z projektu těží nové poznatky a učí se aplikovat a zdolávat nové trendy a výzvy dnešní doby, a to za účinné podpory Evropské unie.

Podstatou řešení projektu je skutečnost, že v Evropě stále chybí účinný systémový víceúrovňový přístup, který by umožňoval nákladově efektivní řešení problémů, v celém rozsahu a při integrované aplikaci cirkulárních principů na digitální povýšení kapitálových investic do Průmyslu 4.0 na úrovni produktu, procesu, systému i na celé úrovni hodnotového řetězce, a který by integroval osvědčené postupy z nově vznikajících možností digitálních technologií.

Level-Up nabídne škálovatelnou platformu pokrývající celkový životní cyklus, od nastavení digitálních dvojčat až po modernizaci, použitý k diagnostice a předvídání provozu fyzických aktivit, k činnostem renovací, repasování nebo retrofittingu ke konci jeho technického života.

Vybraný obráběcí stroj

Stroj z produkce Toshulin s označením SKIQ 16 byl vyroben v roce 1986 a v roce 2004 byl na něm proveden retrofitting. Je instalován ve vlastním provozu firmy. Průměr desky stolu je 1600 mm a oběžný průměr 1800 mm, zatímco výška obrobku je 1510 mm. Rozměry stroje jsou přibližně 5,5 × 6,2 × 5,9 m a celková hmotnost 30 tun. Na stroji jsou nepřetržitě obráběny větší rotační součásti. Kromě standardního sledování poruch se do začátku projektu neshromažďovala žádná provozní data. Vzhledem k tomu, že stroj byl retrofittován před 17 roky, jeho současný řídicí systém nedokáže zvládnout produkční potřeby dynamického chování stroje.

Pohled na stroj SKIQ 16 z produkce Toshulin, který je instalovaný v provozu firmy a je předmětem zájmu projektu Level-Up. (Zdroj: Toshulin)

Na počátku projektu nebylo možné dosáhnout požadované přesnosti obrobků v požadovaném čase. Kritické parametry jako je jerk, zrychlení, posuv a přesnost dráhy nástroje, nejsou aktuálně sledovány. Častým problémem je také tepelné posunutí u špičky nástroje, které je sledováno pouze načtením dat z CNC řízení. Toshulin bude v rámci projektu modernizovat SKIQ 16 přidáním senzorů (zrychlení, teploty). Data z přidaných snímačů budou shromažďována, ukládána a zpracována. To umožní sledovat jeho chování. Zvažuje se též možnost osazení moderním CNC řídicím systémem Sinumeric ONE. Po instalaci všech snímačů a zařízení na stroj SKIQ 16, zpracování a vyhodnocení signálů, se očekává, že počet poruch klesne o 10 % a střední doba do obnovení (MTTR) o 15 %.

Reklama
Reklama

Pro dokumentování průběhu všech činností, úspěšnosti použitého řešení byl změřen pracovištěm VUT v Brně počáteční stav stroje. V červenci 2020 byla změřena geometrická přesnost v celém pracovním prostoru. Dále je v rámci projektu tvořen model volumetrických chyb.

Ukázka z instalací snímačů

Počátkem února 2021 byly na stroj SKIQ 16 VUT v Brně instalovány teplotní snímače pro dlouhodobé monitorování teploty rámu stroje a jeho okolí. Frekvence sběru dat je pět minut a výsledky dlouhodobého sledování budou využity pro nastavení budoucí strategie kontroly a kompenzace vybraných geometrických chyb tohoto modernizovaného stroje. Přenos dat mezi strojem a uživatelem je realizován dle schématu uvedeného na obrázku.

Ukázka návrhu VUT v Brně řešící systém sběru teplotních dat ze stroje SKIQ 16. (Zdroj: VUT v Brně)

Tento projekt je financován z programu Evropské komise Horizont 2020 Výzkumný program v rámci grantové dohody č. 869991.
Protocols and Strategies for extending the useful life of major capital investments and Large Industrial Equipment. (Akronym projektu: Level-Up)
www.levelup-project.eu


Související články
Nebojte se výzev!

Tuto větu mi na konec rozhovoru řekl Ing. Radomír Zbožínek, člen představenstva Tajmac-ZPS, který se stále podílí na dění v mateřské firmě. Slovo "mateřská" pro pana Zbožínka platí dvojnásob, do firmy totiž nastoupil 1. listopadu 1972, takže zde "kroutí" již svou 46. sezonu. Tak akorát na to, aby jeho slova mohla posloužit i dalším lidem.

Závěrečné oponentní řízení CK-SVT

V dubnu 2012 byl na půdě Fakulty strojní ČVUT v Praze oficiálně zahájen osmi letý projekt Centrum kompetence - Strojírenská výrobní technika v rámci dotačního programu Technologické agentury ČR. Projekt byl úspěšně ukončen ke konci roku 2019 a v červnu 2020 proběhlo Závěrečné oponentní řízení ve firmě TOS Varnsdorf, jednoho ze spoluřešitelů.

Digitalizujeme svět obrábění

Digitalizace v oblasti obráběcích strojů je poměrně nový fenomén. Svět digitalizace se stává svébytným ekosystémem a Siemens jako jediný má pro jeho vytvoření a fungování potřebnou škálu nástrojů – od simulačních programů pro plánování a virtuální zprovoznění strojů, výrobků i procesů přes řídicí systémy a další prvky průmyslové automatizace po monitoring a sběr dat, cloudová úložiště i manažerské nadřazené systémy. Jaké výhody digitalizace přináší, ukázal Siemens na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně mimo jiné také na prototypu multifunkčního obráběcího centra MCU450 společnosti Kovosvit MAS.

Související články
RCMT - 20 let ve výzkumu obráběcích strojů

Před 20 lety se začaly psát dějiny novodobé tuzemské výzkumné základny strojírenské výrobní techniky. Tento příspěvek nahlíží na klíčové milníky na jeho cestě očima aktérů, kteří stáli a stojí po jeho boku. Vydejme se společně na cestu, která formovala dnešní podobu Výzkumného centra pro strojírenskou výrobní techniku a technologii RCMT (Research Center of Manufacturing Technology) při FS ČVUT v Praze.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Od vydavatelství po startupy

Jiří Hlavenka není pro mnoho lidí neznámou osobností. Jde o člověka, který stál u zrodu vyda-vatelství i nakladatelství Computer Press a později i u prvního interaktivního webu o počítačích a počítačových technologiích, kde se neznalci mnohdy dozvěděli i odpověď na svou otázku. Jiří Hlavenka se ale v současné době věnuje investování do projektů, které mají smysl, a tak jeho jméno figuruje především u webu Kiwi.com, který vám najde - třeba i na poslední chvíli - nejlepší a nejlevnější letecké spojení kamkoli. Někdy může let po více "mezidestinacích" sice trvat déle, ale vždy se můžete spolehnout na to, že doletíte tam, kam jste si vysnili nebo kam potřebujete dolétnout.

Fórum děkanů strojních fakult

Uveďte prosím stěžejní exponát, který bude vaše fakulta na MSV v Brně prezentovat a proč se škola rozhodla právě pro něj?

Prognózovat vývoj ekonomiky by bylo jednodušší, kdyby šlo jen o ekonomiku, říká ekonom Miroslav Zámečník

Složitá geopolitická situace natolik ovlivňuje ekonomické světové dění, že s jistotou prognózovat vývoj české ekonomiky není jednoduché. Klasické spouštěče, které ohlašují krizi, nefungují. Kdo dnes v recesi uspěje, proč je ČR pořád pro zahraniční investory zajímavá a která firma se budoucnosti bát nemusí? To jsou témata, nad kterými redakce MM Průmyslového spektra diskutovala s hlavním analytikem České bankovní asociace Miroslavem Zámečníkem.

Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Úspěšné dny otevřených dveří

Ve druhý dubnový týden 2019 pozvala společnost Grob-Werke hosty na letošní první firemní výstavu do svého sídla v Mindelheimu. Přibližně 400 pozvaných zákazníků a hostů kvitovalo inovativní produkty, praktické ukázky, odborné přednášky a zajímavé komentované prohlídky firmy.

CIMT Peking, Část 1. Obecný pohled

V předvelikonočním týdnu se v Pekingu uskutečnil veletrh obráběcích strojů CIMT 2019. V asijském regionu se jedná o obdobu veletrhu EMO Hannover. A stejně jako EMO je velkou měrou národní výstava německé výrobní techniky, tak CIMT je převážně čínský. V tomto prvním vstupu se podíváme na letošní ročník trochu s odstupem, aniž bychom se zaměřili na konkrétní exponáty.

Na kapitánském můstku strojíren

Ing. Jiří Rosenfeld, CSc. vloni oslavil sedmdesáté narozeniny a je znám svými velmi zajímavými, až kontroverzními názory, které ale mají svou logiku. Stojí v čele společnosti Slovácké strojírny ve funkci generálního ředitele od roku 1997, v roce 1999 se stal předsedou představenstva, v dozorčí radě ale působil již od roku 1993. Za přínos regionu a podnikání v něm se stal v roce 2014 Osobností roku Zlínského kraje a v roce 2017 se pak dostal do finále soutěže EY podnikatel roku.

Výzkum rozděluji pouze na dobrý a špatný, říká Libor Kraus

Prezident Asociace výzkumných organizací Libor Kraus se pohybuje v oblasti výzkumu a vývoje 30 let. Jaká vidí pozitiva, úskalí a rezervy v této důležité součásti našeho ekonomického růstu? Na to jsme se ho zeptali v rozhoru, který poskytl redakci MM Průmyslového spektra.

Budoucnost české výroby tkví v inovacích, Část 1. Změna konstrukčního přístupu

Česká republika je zemí s dlouhou vědeckotechnickou, průmyslovou a inovační tradicí, díky níž jsme se z provincie stali jednou ze předních ekonomik světa. Dnes ale nedokážeme plně využít inovační potenciál a zaostáváme za vyspělou Evropou. Co nás brzdí?
Seriál, který připravují odborníci společnosti Autodesk, se na příkladech dobré praxe bude snažit nastínit možné cesty, jak by firmy a jedinci mohli zvýšit svůj inovační potenciál a tížený efekt.

Kontakt s regionálními firmami je pro mě obrovskou inspirací

V cyklu podnikatelských příběhů jsme tentokrát měli možnost vyzpovídat Ing. Jiřího Holoubka, jehož profesní kariéra byla spojena především se společnosti ELCOM. V současné době se Jiří Holoubek vrcholově věnuje problematice Průmyslu 4.0.

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