Zkušenosti Made in Siemens v aplikacích firmy Toshulin

Tato událost dala základ pro následný vznik fabriky na výrobu obráběcích strojů, jejichž dnešní prapor nese firma Toshulin. K tomuto výrobci svislých soustruhů jsme zavítali společně se zástupci firmy Siemens v rámci našich reportáží, během nichž navštěvujeme české výrobce či prodejce obráběcích strojů, jež mj. osazují své produkty řídicími systémy Sinumerik.

Dramatické změny

Pojďme v historickém ohlednutí pokračovat. K 1. lednu 1948 byla firma Elektromotor SKRAT znárodněna a organizačně začleněna do národního podniku MEZ Olomouc. Odtud byla po roce a půl vyjmuta a začleněna do národního podniku MEZ Frenštát pod Radhoštem. Po košickém vládním programu začalo období výstavby těžkého průmyslu. Rozvíjela se především hutní výroba, těžká chemie a železniční doprava. Padlo rozhodnutí postavit v kroměřížském okrese nový strojírenský závod, jehož výrobní náplní měla být těžká elektrotechnika pro státní dráhy. Uvažovalo se o Zdounecku a Hulíně. V obou oblastech byl proveden geologický průzkum. Díky poloze, existenci důležitého železničního uzlu a možnosti využití zkušeností pracovníků stávající firmy Elektromotor SKRAT byl zvolen Hulín.

Základní kámen byl položen 23. října 1949. Uskutečnění projektu bylo technicky náročné. Například bylo třeba obezdít statisícový kubický prostor a zastřešit plochy o rozloze cca 19 000 m². V červenci 1950 byla dokončena administrativní budova a už 15. srpna se začaly vyrábět v provizorních podmínkách prvního dokončeného pole strojírenské haly trakční motory a dynama pro ČKD Praha, jejich hlavního výrobce a autora dokumentace. To s sebou neslo nemalé problémy - chyběly zkušenosti (do té doby se vyráběly jen malé elektromotory a pouze malá část pracovníků byla vyučena), objevily se potíže s materiálem a aplikováním technické dokumentace ve výrobě, hala byla jen provizorně vytápěna.

Z důvodu odsunutí plánované elektrifikace drah neexistoval jiný vhodný výrobní program, proto byl koncem roku 1950 závod vyčleněn z národního podniku MEZ Frenštát a začleněn do národního podniku ZPS Gottwaldov. Novým výrobním programem se měla stát výroba třískových obráběcích strojů, konkrétně výroba karuselů o průměru 1 250 a 2 500 mm, vodorovných obrážeček HO 63 a převodových skříní reduktorů RD 2.

Závod se rozrostl do kapacity, strojový park byl posílen a obměněn. Desítky pracovníků ze sféry řízení i z výroby přešly buď natrvalo nebo na dohodnutou dobu ze základního závodu ZPS Gottwaldov. Počet dělníků se zvýšil o více než 200 osob. Právě se zvýšeným počtem přicházejících lidí z tehdejšího Gottwaldova narůstala potřeba nových bytů, které se také stavěly. V následujícím roce se výrobní program dále rozšířil.

První číslicově řízený soustruh

Na začátku šedesátých let se podniku podařilo jako prvnímu v tehdejším Československu vyrobit první číslicově řízený soustruh. O rok později byl úspěšně uveden do provozu. Avšak ještě celá šedesátá léta byla z pohledu hulínského podniku érou sériově vyráběných ručně řízených strojů. Nosným programem tehdejšího ZPS Hulín byly horizontky WH 100, v té době především pro plnění závazků vyplývajících z dlouhodobé smlouvy se Sovětským svazem, dále to byly karusely SKJ a SKE, portálové frézky FP a rovněž hoblovky hran plechu.

Karusely z Hulína se prosadily v konkurenci světových výrobců díky vlastnímu know-how, které si dlouhodobě budovaly. Vzhledem k tomu, že v Hulíně nebyla strojírenská tradice, know-how podnik získával například příchodem zaměstnanců ze ZPS Gottwaldov. Chyběla zde vývojová základna, a proto zpočátku konstrukce především přebírala cizí dokumentaci. Ale rozhodující pro budování know-how hulínského podniku byla práce zapálených konstruktérů. Na konci šedesátých let, v roce 1969, se ze ZPS Hulín stal opět samostatný národní podnik TOS Hulín.

Spolupráce s firmou Siemens

Ta se datuje právě k roku 1969, tedy necelých deset let od prvního a do té doby jediného zde vyrobeného NC stroje. Od tohoto období se v Hulíně začaly sériově vyrábět první NC stroje. Jednalo se o tzv. pravoúhlé řízení, kdy jednotlivé osy se pohybovaly postupně se zpomalovacími body a prováděla se postupná redukce rychlosti pohybu. Konkrétně se jednalo o horizontální vyvrtávačku WD130 s NC systémem Sinumerik 260. Coby odměřovací zařízení zde byly zpřevodované selsyny a jako poslední člen byl induktosyn. Dalším strojem byl karusel SKJ s NC systémem Sinumerik 260, kde navíc byly do pravoúhlého řízení vloženy cykly s kopírovacím zařízením. Dalším krokem bylo postupné nasazování souvislého řízení Sinumerik 520 u nové řady strojů SKQ.

Zásadní změna však nastala zaváděním CNC řídicích systémů s programovatelnou logikou (PLC). První stroj s CNC systémem Sinumerik 8 byl postaven v Kanadě v roce 1983.  O rok později již byl hulínskými inženýry realizován první stroj s NC Sinumerik 3T s šestnáctibitovým procesorem 8086. První stroj s CNC Sinumerik 3T/M vybavený třetí osou a transformací polárních souřadnic na pravoúhlé (fiktivní osa Y) byl vystavován v roce 1986 na EMO Hannover.

Nadále pokračovalo vylepšování strojů a postupné nasazování CNC Sinumerik 810T/820T s procesorem 80286 a AC pohony posuvů na bázi synchronních motorů. Kolem roku 1995 nastal přechod na nový stavebnicový CNC systém Sinumerik 840C s multiprocesorovým řízením na bázi procesorů 80486. U řídicího systému Sinumerik 840C nastal postupný přechod na tzv. digitální pohony. Od roku 1999 se pak začal používat systém Sinumerik 840D na bázi procesorů Pentium s digitálními pohony posuvů a vřeten s obrovskými možnostmi.

Dlouho budované firemní know-how

Od roku 1980 se TOS Hulín stal koncernovým podnikem trastu Továren strojírenské techniky. Po listopadu 1989 se situace však začala dramaticky měnit. Do té doby neznámé tržní prostředí postupně ukazovalo na nedostatky jak v produkci, tak i v neschopnosti stroje prodat. Do listopadu 1989 se o to staral výhradně podnik zahraničního obchodu Strojimport, ale samotný TOS Hulín obchodní oddělení neměl a prodávat své stroje neuměl.

TOS Hulín patřil na začátku devadesátých let mezi málo úspěšné strojírenské podniky v České republice a netěšil se dobré pověsti. V době, kdy se po společenských změnách v roce 1989 rozbíhala nebo již naplno běžela privatizace, nebyl o hulínský podnik zájem. TOS Hulín byl tehdy sice zařazen do kuponové privatizace, ale nakonec byl podán pouze jeden privatizační projekt, a to prostřednictvím přímého prodeje. Tehdejší management firmy v čele s ředitelem Miroslavem Otépkou spolu s obchodně-technickým ředitelem Marianem Sedlářem a Jiřím Charvátem nachystal v letech 1992 až 1993 privatizační projekt, který navrhoval prodej firmy do rukou managementu. Založili společnost s ručením omezeným Hulínské obráběcí stroje, které měl být TOS Hulín prodán. Ještě dlouhou dobu trvalo, než vláda kladně rozhodla o jediném předloženém privatizačním projektu. Smlouvy byly podepsány 30. června 1996 s účinností od 1. července 1997. Společnost se následně přejmenovala na Toshulin a toto jméno si drží dodnes, pouze se změnila právní forma. 

Vedení firmy se snažilo intenzivně budovat obchodní síť, jež do té doby chyběla. To se postupně dařilo a firma pozvolna začala dodávat stroje do celého světa.

K přelomovým obdobím v konstrukci strojů lze uvést tyto roky: 1986 (první stroj s paletizací a C osou), 1999 (nová generace strojů Powerturn), 2002 (stroj s průměrem desky 4 m), 2005 (stroj s Y technologiemi), 2009 (II. generace strojů Powerturn), 2011 (III. generace strojů Powerturn, stroje řady Basicturn).

Současný výrobní program

Nyní se ve firmě Toshulin vyrábějí svislé soustruhy určené pro výkonné a přesné soustružení, jež dále umožňují vrtat, řezat závity, frézovat a brousit. Stroje jsou nabízeny v osmi typových řadách s průměrem upínací desky 1 250 až 5 000 mm. Základem každého stroje je lože a stojan, pouze stroje s průměrem upínací desky 2 500-5 000 mm jsou dvoustojanové koncepce. Lože slouží k uložení upínací desky, na němž je obrobek opracováván, a k uchycení převodové skříně. Upínací desku pohání AC motor. Obrobek je upnut pomocí čtyřčelisťového samostředicího sklíčidla. Stojan je nosníkem pro příčník.

Na příčníku je uchycen suport, který nese smykadlo, na jehož konci je uchycen obráběcí nástroj. Všechny svislé soustruhy mají automatickou výměnu nástrojů ze zásobníku, CNC řízení, moderní střídavé (AC) pohony. Stroje jsou dodávány v soustružnickém provedení nebo jako obráběcí centra s třemi řízenými osami a pohonem rotačních nástrojů. Stroje jsou opatřeny ochrannými kryty, zdokonalenou variantou jsou tzv. ekologické kryty, které při intenzivním chlazení dovolují odsávání škodlivých aerosolů a tlumí hluk.

Výhodou strojů karuselové konstrukce je možnost doplnění paletizačním systémem pro automatickou výměnu obrobků, při které je maximálně zvýšena produktivita při minimální obsluze - svislý soustruh se stává vysoce výkonným obráběcím centrem vhodným pro bezobslužný provoz. Např. stroje Powerturn mají umístěn zásobník s kapacitou až 96 nástrojů - toto originální řešení výměny nástrojů splňuje požadavky na rychlost, spolehlivost a přesnost.

V současnosti hulínští elektrokonstruktéři své stroje mj. osazují řídicími systémy Sinumerik 840D powerline s pohony Simodrive 611D a 840D solution line s novým systémem pohonů Sinamics S120. Kombinace systémů Sinumerik solution line a pohonů Sinamics umožňuje decentrální a modulární řešení pro řízení obráběcího stroje. Pro základní komunikaci mezi jednotlivými jednotkami je použito  standardně rozhraní  Ethernet a Profibus, čímž jsou vytvořeny i obecné předpoklady pro různé síťové aplikace a nadstavby. Pohony řady Sinamics včetně všech motorů a snímačů komunikují s CNC prostřednictvím nového rozhraní DriveCLiQ. Tím jsou  vylepšeny nejen možnosti diagnostiky pohonů, ale také se zvýšila odolnost proti rušení. Každé zařízení připojené na DriveCLiQ si s sebou nese elektronickou informaci (štítek) o svých parametrech a datech, což zjednodušuje konfiguraci pohonů při uvádění do provozu.

Tradice firmy známé v minulosti jako TOS Hulín je datována k roku 1949, kdy byla zahájena výstavba strojírenského závodu ve městě Hulín.  Firma prošla několika obdobími rozvoje strojírenské výroby a v roce 1951 zaměřila svoji činnost na výrobu obráběcích strojů, zejména svislých soustruhů. V roce 1959 byl na základě vlastní dokumentace vyroben první svislý soustruh s plynulými posuvy, NC pravoúhlým řízením a kopírováním. Firma začala tuto generaci strojů vyrábět jako jedna z prvních na světě.  Osvědčené svislé soustruhy s automatickou výměnou nástrojů z patnáctipolohového zásobníku byly vyráběny již v roce 1974.

Za dobu své existence dodala firma přes 13 000 obráběcích strojů do 58 zemí světa a jejím cílem je i nadále zachovat a rozvíjet spolupráci se zahraničními prodejci a zákazníky.  Svislé soustruhy z Toshulin, a. s., jsou nasazeny v těžkých pracovních podmínkách často desítky let.

Stroj se systémem řízení Sinumerik 840D powerline, jenž měl svoji premiéru na EMO Hannover. Po výstavě putuje ke svému ruskému zákazníkovi do energetického sektoru.

Zpracoval

Roman Dvořák

roman.dvorak@mmspektrum.com

na základě podkladů firmy Toshulin a Siemens