Výrobní technologie a automatizace na MSV

Především lze pozorovat vliv růstu ceny práce a zároveň i nedostatku pracovních sil – v poměrech, kde se cena vyrobené součásti ani vzdáleně nevztahuje k přidané hodnotě konečného produktu. Výhradně se vztahuje pouze k cenám konkurence možných subdodavatelů, a tak narůstají rizika špatné investice do úrovně výrobní i automatizační techniky. Sázka na kusovou výrobu dílů s vysokou přidanou hodnotu, kterou provozují jen ojedinělé české výrobny dílů, musí být podložena kvalitou, spolehlivostí obsluh té nejvyšší dostupné výrobní techniky, ale zejména vysokou úrovní vlastních středních technických pracovníků v přípravě výroby. Management se pak neobejde bez dlouhodobé a stále prověřované pozice na trhu, která se prokazuje nejvyšší kvalitou produkce, trvalou spolehlivostí a je podmíněna i vlastnictvím certifikátů na systémy kvality periodicky testované zákaznickými audity. Zatím je jejich výhodou, že nemusejí tak intenzivně přemýšlet o automatizaci, ale rizika jsou i tak enormní. Pokud se však daří, lze očekávat i slušné ocenění.

Všichni ostatní dodavatelé dílů, ať už v malosériové, nebo hromadné výrobě, musejí do svých případných investičních úvah zahrnout další faktory ovlivňující konečnou cenu vyráběné součásti. To zákonitě vede k přirozené zákaznické i součástkové selekci. Té se pak podřizuje i výběr a nákup výrobní techniky. Spolehlivé výrobní zařízení je základním předpokladem, úroveň požadované přesnosti stroje se řídí přesností produkovaných dílů. Úroveň automatizace se specifikuje podle ceny vyráběného dílu s výrazným vlivem vyráběného množství a počtu kusů v opakované dávce.

Z výše uvedeného je zřejmé, že se vyvíjí i kritérium na výběr obráběcího stroje. Před pár lety totiž preferovaná univerzálnost a nejvyšší možná přesnost diktovaná hledáním budoucích zákazníků se mění se stabilizací odběratelů a s nimi i typu vyráběného sortimentu dílů.

Prostřednictvím nabídky strojů japonských výrobců Okuma, Brother a Okamoto a nabídkou aditivní techniky společnosti General Electric Additive se společnost Misan snaží pokrýt co nejširší okruh poptávek na výrobní techniku – od té s nejvyšší přesností pro složité součásti leteckého a kosmického průmyslu přes velkosériovou výrobu pro automobilový průmysl až po spolehlivou výrobu v běžné strojírenské praxi. Z toho vychází i skladba exponátů Misan na letošním Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně.

Soustružnické nízkonákladové centrum Okuma Genos L2000-e (M) je rozměrově nejmenším členem nové řady výkonných jednovřetenových soustruhů s jednou revolverovou hlavou VDI pro 12 nástrojů soustružnických nebo poháněných, vrtacích či frézovacích. Nová řada Genos-L je vybavena elektrovřeteny a elektrickými koníky. Dlouhodobou stabilitu a opakovatelnost přesnosti výroby u těchto strojů zaručuje jejich vysoká tuhost doplněná o systém teplotní stabilizace – Thermo Friendly Concept. Staví na konstrukčním provedení nosné soustavy strojů podmiňující řiditelnost teplotních deformací stroje při proměnlivých teplotních stavech. Stabilita vzájemné polohy nástroje a obrobku je pak násobena kompenzačním systémem tepelných deformací. Další inteligentní funkce – Machining Navi – umožňuje operátorovi vyhledat optimální řezné podmínky pro daný případ obrábění. Velmi účinně potlačuje samobuzené chvění při operacích soustružení, řezání závitů i frézování. Stroje řady Genos-L nacházejí uplatnění při výkonném obrábění dílů s převahou rotačních operací v kusové a malosériové výrobě.

Ke stejné řadě strojů označených Genos japonského výrobce obráběcích strojů Okuma patří i další exponát stánku Misan – Genos M660-V-e. Představuje nového příslušníka nízkonákladových svislých obráběcích center s dosud největším pracovním prostorem. Stroj byl předveden v evropské premiéře na výstavě obráběcích strojů EMO v Hannoveru. Doplňuje řadu svislých center Okuma Genos s dvoustojanovou portálovou konstrukcí o typ s upínacím kuželem vřetena ISO 40 (volitelně také ISO 50 ) a stolem velikosti 1 500 x 660 mm. Standardní otáčky vřetena ISO 40 jsou 15 000 min^-1 ( ISO 50 12 000 min^-1). Jako opce se nabízí vřeteno s provedením BIG Plus. Pro obě vřetena je k dispozici chlazení skrz. Výměník nástrojů má 32 nástrojových pozic. Řídicím systémem je osvědčený Okuma OSP-P300M-e-3D-E s inteligentními funkcemi Teplotní kompenzace, Navi M-g a další. Stroj je určen především pro kusovou a malosériovou výrobu prostorových dílů v nízkonákladových provozech.

Pro velkosériovou vysoce produktivní výrobu je určeno soustružnické centrum Okuma LT2000EX 2T1MY. Soustružnické centrum je charakterizováno dvěma vřeteny a možnými třemi revolverovými hlavami celkem s 48 nástroji. Všechny tři revolverové hlavy mohou být vybaveny soustružnickými i rotačními nástroji a také Y osami. V těchto kombinacích zaručuje toto soustružnické centrum výběr optimální konfigurace efektivního obrábění velmi složitých rotačních dílů. LT2000EX 2T1MY je možné doplnit různými dostupnými prostředky automatizace, jako je podávání z tyče s vynášečem, portálový robot, autonomní robot, robotická buňka apod. Soustružnické centrum je navíc vybaveno zvětšeným průchodem hlavního vřetena (ø 80 mm) a odměřováním nástrojů na horním i spodním revolveru.

Pro obrábění velmi složitých dílů s vysokou přidanou hodnotou a technologií kompletního obrobení na jedno vložení do stroje je určeno víceúčelové soustružnické centrum Okuma Multus U 3000 2 SW1500. Pravoúhlá kinematika tohoto stroje umocňuje vysokou tuhost a tomu odpovídající řezné parametry nástrojového vřetena. Spodní revolverová hlava pak umožňuje zvýšit produktivitu možným záběrem dvou nástrojů najednou nebo ji lze využít pro podepření hřídelových součástí.
Na modelech Multus U je standardním vybavením úplná sada inteligentních funkcí. Rovnoměrné tepelné deformace jsou podmínkou pro jejich úspěšnou kompenzaci. Thermo Friendly System zaručuje dlouhodobou tepelnou stabilitu stroje i při proměnlivé teplotě okolí a stroje. Tepelná stabilita znamená i stabilitu výrobní přesnosti stroje. Collision Avoidance System hlídá možné kolize nástroje s okolními pevnými částmi stroje. Systém Machining Navi usnadňuje optimalizaci řezných podmínek při vzniku samobuzeného chvění. Servo Navi pravidelně kontroluje a optimalizuje parametry servopohonů. Reaguje na proměnlivou zátěž pohonů stroje v důsledku různé hmotnosti a momentu setrvačnosti obrobku. Kromě toho jsou stroje vybaveny systémem 5 Axis Auto Tuning System, který je schopen on-line zjistit deset typů geometrických chyb strojních os. Systém proměřuje odchylky os pomocí kulového artefaktu umístěného na sklíčidle hlavního vřetena a dotykové sondy upevněné v horní nástrojové hlavě. Zvýšená přesnost osy C umožňuje výrobu ozubení jak tradičním odvalem, tak i novými metodami, jako je skiving nebo jednoboký odval vyvinutý firmou Sandvik.

Do zcela opačného ranku obráběcích strojů, tentokrát určených pro masovou výrobu, patří kompaktní obráběcí centrum japonského výrobce Brother, které je koncipované pro velkosériovou a hromadnou výrobu dílů automobilového, textilního a spotřebního průmyslu.

Brother nedávno představil nový model řady Speedio s paletovou výměnou a s pevným řetězovým zásobníkem s kapacitou 40 nástrojů. Za cenu prodloužení času výměny z 1,6 sekundy u neseného zásobníku na 2,6 sekundy u pevného zásobníku je tak umožněno opracovat kompletně i složité díly na jedno vložení na paletu. Stroj je součástí výrobního systému společně s autonomní robotizovanou buňkou Halter LA U-20 a dílenským měřicím přístrojem Zeiss DuraMax jako demonstrace rychlého a jednoduchého automatizování výroby.

Obráběcí centrum Brother Speedio R650X2 může být nasazeno do hromadné výroby větších a složitějších dílů se všemi typy obsluhy (ruční, s robotizovanou buňkou nebo plně automatizované linky s externími roboty). Stroj je vystavován s robotizovanou buňkou Halter LA U20 obsluhující vlastní centrum i měřicí stroj Zeiss DuraMax.

Společnost Brother nedávno představila nový model řady Speedio s  paletovou výměnou a pevným řetězovým zásobníkem s kapacitou 40 nástrojů.

Jako ukázku své aktivity v aditivní výrobě kovových součástí představí Misan inovovanou verzi zařízení Concept Laser M2 cusing. Vylepšení se týká systému vodního chlazení laserového zdroje, úpravy proudění inertního plynu a zvýšení teplotní stability nosné konstrukce laseru.

Všechny vystavované stroje bude možné vidět na stáncích Misanu v provozu s technologickými aplikacemi. Věříme, že u nás najdete vhodnou technologickou inspiraci pro zvýšení efektivity vlastní výroby.

Misan
Ondřej Svoboda

o.svoboda@misan.cz