Témata
Reklama

Výzkum obráběcích strojů v Německu

Situace v oblasti výzkumu obráběcích strojů a obrábění u nás je všeobecně známá, stručně řečeno, neuspokojivá. Je dobré se podívat a případně inspirovat, jak to dělají jinde. Příkladem může sloužit situace v Německu.

Bylo by nošením dříví do lesa dokazovat, že německý průmysl zaujímá vedoucí místo v Evropě jak svým objemem, tak rozsahem a tempem inovací. Spíše nás zajímá, z čeho jeho síla vyrůstá. Jsem přesvědčen, že základem jsou permanentní rozsáhlé investice do výzkumu v jednotlivých odvětvích průmyslu. Na výzkumu se podílí jednak jednotlivé firmy, jednak vysoké školy a některé další organizace. K nejvýznamnějším patří Fraunhoferova společnost. Výzkum financují především firmy ze svých prostředků, dále stát, jednotlivé spolkové země i Evropské společenství.
Reklama
Reklama

Fraunhoferova společnost

Jde o výzkumnou organizaci s dlouholetou tradicí, kterou můžeme našim západním sousedům jenom závidět. Společnost nese jméno úspěšného německého podnikatele a badatele v oblasti sklářství a optiky Josepha von Fraunhofera (1787 - 1826), který byl mj. členem bavorské akademie věd, a byla založena krátce po válce v roce 1949 s cílem rozvinout aplikovaný výzkum a přispět tak k obnovení německého hospodářství.
V současnosti tvoří společnost 46 Fraunhoferových institutů, sídlících v celkem 29 městech západní i východní části Německa. Nejvíce, šest, jich je ve Stuttgartu. Společnost má kolem 9000 zaměstnanců, většinu z nich tvoří vědečtí pracovníci a technici. Její roční obrat činí téměř jednu miliardu eur. Rozsáhlá činnost Fraunhoferovy společnosti pokrývá většinu oblastí německého průmyslu. Její výsledky využívá strojírenství, stavebnictví, elektrotechnika a elektronika, jemná mechanika a optika, chemický průmysl, dřevařský průmysl, informační technologie, biotechnologie atd.
Činnost jednotlivých institutů je jednoznačně tržně orientovaná, založená na zásadě samofinancování. Nabídka firmám je rozsáhlá. Cílem je pomoc při vývoji nových výrobků a jejich zavádění na trh a minimalizace s tím spojených podnikatelských rizik. K tomu instituty provádějí marketingové studie a analýzy trhu. Vlastní výzkum a vývoj využívá moderních nástrojů dosahování jakosti (QFD, FMEA). Tyto metody též instituty pomáhají zavádět ve firmách. Základem je ovšem výzkum a vývoj nových produktů a technologií. K náplni činnosti také patří pomoc při optimalizaci řízení firem, počínaje managementem a konče jednotlivými procesy.
Fraunhoferova společnost úzce spolupracuje s německými vysokými školami. Ředitelé jednotlivých institutů a jejich špičkoví vědečtí pracovníci často vyučují na příslušných technických univerzitách, nebo jsou vedoucími jejich kateder. Studenti se podílejí na výzkumné činnosti institutů.
V dnešním globalizovaném světě se činnost Fraunhoferovy společnosti neomezuje jen na Německo. Strategickými oblastmi zájmu jsou Evropa, USA a jihovýchodní Asie. Krédem je být přítomen tam, kde vznikají nové poznatky. K tomu má společnost několik pracovišť v USA a informační kanceláře v Singapuru, Indonésii, Číně a Malajsii.
K nejstarším institutům zabývajícím se obráběcími stroji a obráběním je Fraunhoferův institut výrobních technologií v Cáchách, kde působí známý odborník profesor Weck. Institut má 100 zaměstnanců a dále v něm pracuje průběžně kolem 200 studentů.

Organizace aplikovaného výzkumu v Sasku

Spolková země Sasko patří k oblastem s tradičně rozvinutou výrobou obráběcích a tvářecích strojů. Sasko má zájem spolupracovat s českými firmami a organizacemi. V minulosti např. bývalá firma VEMA Plauen (dnešní Werkzeugmaschinen Vogtland GmbH) řadu let dodávala firmě TOS Kuřim vřeteníky pro stavbu jednoúčelových strojů a naopak odebírala od jejího pobočného závodu TOS Lipník posuvové jednotky v ročních objemech stovek kusů. Zájem potvrzují i česko-saská hospodářská fóra, z nichž poslední se konalo loni v září v Brně. Měl jsem možnost navštívit několik výrobních firem a výzkumných organizací v Chemnitzu. Město se snaží pozvednout svůj průmysl. K tomu slouží několik organizací, např. ICM (zájmový svaz stavby strojů Chemnitz), sdružující výrobce obráběcích a tvářecích strojů, textilních strojů a komponentů, Svaz saských výrobců obráběcích strojů a dále Fraunhoferův institut obráběcích strojů a tvářecí techniky, společnost Lernstatt a Technická univerzita v Chemnitzu.

Fraunhoferův institut obráběcích a tvářecích strojů v Chemnitz

Institut byl založen v roce 1992. Dnes má 120 zaměstnanců, z nichž 75 procent tvoří vědečtí pracovníci. Na jeho práci se dále podílí kolem 90 studentů, kteří jsou zde na částečný úvazek zaměstnáni. Institut spolupracuje s místní technickou univerzitou, ředitel institutu profesor Neugebauer je současně vedoucím jedné z jejích kateder. Náklady na činnost se pohybují kolem 12 milionů eur. Polovina je pokryta objednávkami průmyslu, čtvrtina granty federální a zemské vlády, zbytek dotacemi od Evropského společenství, veřejnými zakázkami, případně sponzorskými dary.
Institut má k dispozici 6000 m2 ploch, z toho 3500 m2 tvoří laboratoře a dílny. Institut je pro svoji činnost velmi dobře vybaven.
Největší část výzkumu tvoří zakázky pro automobilový průmysl a jeho dodavatele. Jedním z úkolů je např. vývoj tvářecí technologie pro výrobu dutých ozubených hřídelí. Cílem je snížení hmotnosti až o 30 procent. Aby nedošlo ke snížení tuhosti, vyplňují se hřídele kovovou pěnou. Zkoumání vlastností kovových pěn rovněž patří mezi oblasti zájmu institutu. Kromě uvedeného příkladu se z nich vyrábějí panely a desky, vzniklé vypěněním hliníku mezi dvěma ocelovými plechy. Tyto výrobky se vyznačují lehkostí, dostatečnou tuhostí a tlumicími vlastnostmi.
Optimalizace obrábění forem tvoří další oblast zájmu výzkumníků institutu. Jsou prováděny výzkumy vysokorychlostního, suchého a tvrdého obrábění forem. Při obrábění velmi tvrdých materiálů frézováním byla vyzkoušena technologie předehřevu místa úběru třísky pomocí laseru. V institutu byl též ve spolupráci s výrobní firmou vyvinut prototyp stroje pro vysoce produktivní tangenciální frézování rotačních součástí. Výzkum paralelních kinematických struktur při stavbě obráběcích strojů vedl k vývoji stroje 6X HEXA pro firmu Mikromat.

Firma Lernstatt

Tato soukromá společnost byla založena v roce 1992. Přešla do ní řada pracovníků bývalého Výzkumného střediska obráběcích strojů. Nyní je to moderně zákaznicky orientované výzkumně vývojové pracoviště. Zabývá se vývojem speciálních strojů, stavebních uzlů pro obráběcí stroje, manipulačních systémů. Provádí též retrofitting obráběcích strojů a vyvíjí speciální řídicí software. Ve výzkumu a vývoji úzce spolupracuje se sesterskou firmou Fotec.
Při návštěvě jsme mohli vidět např. jednoúčelový stroj vlastní konstrukce s otočným bubnem, obráběcí 3D modul s horizontálním vřetenem a revolverové hlavy rovněž vlastní konstrukce, určené pro výrobce obráběcích strojů. Firma vyrábí celou řadu pevných a výměnných hlav, včetně souvisle řízených hlav pro pětiosé obrábění. Dodává je např. známé německé firmě Union.
Jak Fraunhoferův institut, tak firma Lernstatt a obdobné soukromé instituce mají přednosti, které jim zajišťují úspěch. Jsou to zejména vysoce kvalifikovaný personál, perfektní vybavení pro výzkum a vývoj, spolupráce s vysokými školami, management, který je tržně a zákaznicky orientován. Samozřejmostí je certifikace podle ISO 9001. To vše zaručuje, že o výsledky jejich práce má průmysl zájem, neboť mu šetří peníze a čas a přináší zisk.
Reklama
Vydání #5
Kód článku: 20513
Datum: 16. 05. 2002
Rubrika: Inovace / Obrábění
Autor:
Firmy
Související články
Teleskopické kryty s rodným listem

Moderní obráběcí stroje jsou sofistikované mechatronické celky, kde pohyb jednotlivých částí stroje zajišťují pohybové osy (lineární a rotační) vybavené vedením, zpětnovazebně řízeným pohonem a vhodným krytem. Ačkoliv kryty nejsou vnímány jako klíčový komponent stroje, díky zajištění ochrany osy před nepříznivými vlivy okolí a znečištěním od výrobního procesu pomáhají zajistit spolehlivost chodu celého stroje. Krytování však působí v rámci pohybové osy jako přidaná hmota a zdroj pasivních odporů. Tím jsou negativně ovlivněny vlastnosti osy (např. dynamika a přesnost pohybu) a množství energie, nutné pro vyvození pohybu.Moderní obráběcí stroje jsou sofistikované mechatronické celky, kde pohyb jednotlivých částí stroje zajišťují pohybové osy (lineární a rotační) vybavené vedením, zpětnovazebně řízeným pohonem a vhodným krytem. Ačkoliv kryty nejsou vnímány jako klíčový komponent stroje, díky zajištění ochrany osy před nepříznivými vlivy okolí a znečištěním od výrobního procesu pomáhají zajistit spolehlivost chodu celého stroje. Krytování však působí v rámci pohybové osy jako přidaná hmota a zdroj pasivních odporů. Tím jsou negativně ovlivněny vlastnosti osy (např. dynamika a přesnost pohybu) a množství energie, nutné pro vyvození pohybu.

Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Již druhý hybridní stroj WeldPrint

Kovosvit MAS ve spolupráci s ČVUT vyvinul již druhý tzv. hybridní stroj pod obchodním názvem WeldPrint. Jde o technologii 3D tisku z kovu plně vyvinutou v České republice patřící do kategorie Hybrid Manufacturing (HM). Umožňuje vytvářet kovové dílce navařováním pomocí elektrického oblouku a jejich obrábění v jednom pracovním prostoru s výrazně menšími náklady než u jiných technologií 3D tisku z kovu. Nový stroj bude díky nižší pořizovací ceně dostupnější než jeho předchůdce.

Související články
Hybridní obráběcí stroje

Hybridní obráběcí stroje představují snahu o sdružení několika různých technologií do jednoho obráběcího stroje a tím zkrácení nevýrobních časů a tedy i zkrácení výrobního cyklu na minimum. V širším obecném pohledu můžeme říci, že každé současné obráběcí centrum je hybridní stroj, ve kterém jsou sdruženy různé technologie třískového obrábění, např. frézování a vrtání. Většinou však je pod pojmem hybridní stroj myšlen stroj sdružující technologie založené na rozdílných principech.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Od tlakové slévárny až po kompletní výrobu

Outsourcing u sléváren a kováren nabývá na důležitosti. Přesun obrábění od OEM výrobců do sléváren vedl k tomu, že se řada tlakových sléváren přeorientovala na kompletní výrobu. Příkladem je závod Ljunghäll v České republice, který s podporou firmy Grob rozšířil výrobu z tlakového lití na dodávky komplexních dílů pro automobilový průmysl.

Úspora vedlejších časů

V současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělánV současné době se firmy v České republice potýkají s nedostatkem pracovníků. Obzvláště citelná je tato situace v oblasti strojírenství, kde jsou na pracovníky kladeny vyšší požadavky na vzdělání a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci. í a praxi v oboru. Nelze ani očekávat, že se situace sama zlepší nebo nás zachrání zahraniční pracovníci.

Inovace ve srážení hran velkých ozubených kol

Chamfer Contour Milling skýtá výrobcům velkých ozubených kol pro nákladní automobily flexibilní a hospodárný proces pro jejich stále důležitější operace zkosení hran / odstraňování otřepů.

Zvyšování užitné hodnoty obráběcích a tvářecích strojů

Konkurence v oboru prodeje obráběcích strojů je velká a všechny firmy hledají způsob, jak nabídnout koncovému uživateli vyšší užitnou hodnotu. Tato užitná hodnota se posuzuje podle parametrů koncové výrobní technologie (přesnost, jakost, produktivita, celkové náklady) a pro výrobce obráběcích strojů je to jeden z bodů, kde mohou technickými znalostmi a inovacemi ovlivnit svou konkurenceschopnost na trhu.

Nový pohled na moderní CAM programování v praxi

Při své dennodenní praxi se odborníci firmy Grumant u svých zákazníků opakovaně setkávají s tím, že jsou programy připravovány přímo na strojích. Důsledkem toho jsou ztráty strojní kapacity a dále dochází ke ztrátě kontroly nad výrobním procesem z hlediska použitých strategií a řezných podmínek. Ani tam, kde se již používá CAM programování, nemusí být vyhráno. O tom, jak revolučně vidí CAM programování ve firmě Grumant, pojednává tento článek.

Progres v navyšování podílu na trhu

Skupina Plansee Group dosáhla v hospodářském roce 2017/18 konsolidovaného obratu 1,3 miliardy euro, což znamenalo nárůst o 11 % ve srovnání s předchozím obdobím. V rámci bilanční tiskové konference konané v Reutte o tom informovali členové představenstva Bernhard Schretter a Karlheinz Wex.

Nové soustruhy

Společnost Hwacheon, jihokorejský výrobce robustních obráběcích strojů s velkou životností, představila kompaktní soustružnické cen-trum Hi-Tech 230 a nový soustruh Cutex-180.

Věnujte pozornost vedlejším časům při obrábění

Firma Grumant se již 25 let zabývá prodejem nástrojů a strojů pro třískové obrábění. Zároveň je již známo to, že klade silný důraz na podporu svých zákazníků. 25 let zkušeností jejích techniků ukazuje, že řada zákazníků se soustředí hlavně na kontrolu a optimalizaci strojního času a přehlíží ztráty časů vedlejších. A právě zkrácení vedlejších časů je klíčem k razantnímu zvýšení produktivity, zisku a překvapivě i cesta jak odlehčit problému nedostatku kvalifikovaných obráběčů.

Aktuální přístupy ke zvyšování produktivity třískového obrábění

V každé výrobní technologii neustále klademe nové požadavky na zvyšování produktivity, přesnosti, jakosti, efektivity, spolehlivosti apod. Produktivita je jedním z důležitých parametrů, na jejichž základě lze technologie mezi sebou srovnávat. Třískové obrábění si z pohledu produktivity neustále udržuje významné postavení, neboť je schopno zajistit všechny výše uvedené požadavky i pro velmi přesné dílce. Výše celkové produktivity a samozřejmě i ostatních parametrů je dána každým článkem z tohoto řetězce: zvolený nástroj – upnutí nástroje – řezné podmínky – upnutí dílce – zvolená strategie obrábění – NC kód (vazba na CAM a postprocesor) – možnosti stroje z pohledů parametrů pohonů a též jeho technologické konfigurace (multifunkčnost) – řídicí systém.

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