Zkušenosti Made in Siemens v aplikacích firmy Vapos

Při příjezdu do rodinné firmy Vapos křížíte proslulou čtyřřadou lipovou alej na výpadovce z pohádkového Jičína směrem na nechvalně známé Valdice. Ocitáte se mezi zástavbou rodinných domků a pohled zvenčí vám nedává moc představ o tom, co vás může za branami firmy čekat. Po prvních dvaceti minutách, kdy posloucháte vyprávění zakladatele této rodinné firmy Josefa Bernarda, okamžitě nabýváte pocitu, že máte tu čest setkat se s člověkem, který své původně konstrukční srdce postupem času přetavil v technologické a manažerské. Tyto všechny tři profesní atributy jsou pak podtrženy neskutečnou lidskostí a skromností, která z pana Bernarda čiší. Zde, pod kopcem Zebín s ekumenickou kaplí Marie z Magdaly známé z pohádek O Rumcajsovi, pan Bernard vybudoval firmu, která dává práci a budoucnost jak 110 zaměstnancům, tak i jeho třem dětem. Starší syn Radek je výrobním ředitelem, mladší syn Josef se zabývá obchodní činností  a dcera Lenka  je zodpovědná za provoz jídelny a ubytovacího zařízení.

Poohlédnutí do minulosti

Vstupujeme do high-tech zařízené zasedací místnosti s kapacitou 60 míst, za kterou by se nemusela stydět žádná firma světové působnosti. Pan majitel Bernard hned v úvodu vzpomíná: „První kontakt firmy Vapos se společností Siemens se datuje od roku 1996. V této době jsme vyráběli dřevoobráběcí stroje  a zvažovali aplikaci CNC řízení. Dle slov zástupce Siemensu ing. Koláře jsme byli jedni z prvních v republice,  kteří objednali kompletní systémy řízení nové generace Sinumerik810D s integrovanými pohony Simodrive11D. Postupně jsme s nimi osadili tři naše stroje, které od té doby u nás pracují v  nepřetržitém provozu. Je obdivuhodné, že veškeré silové kabely a odměřování od motorů jsme doposud neměnili. Vše je již za dobu třinácti let neskutečné ‚zkornatělé‘, ale stále funkční. Obávám se okamžiku, kdy budeme muset kabely z důvodu servisu měnit..." konstatuje pan Bernard.

Nezastupitelnou úlohu ve vývoji a realizaci strojů zn. Vapos má i Ing. Oto Rysnar. Jeho činnost je orientována na přípravu a odladění PLC programů jednotlivých strojů a jejich uvedení do provozu. Jak dále ing. Urban ze společnosti Siemens konkretizuje: „Toto tzv. vdechnutí duše je podepřeno dlouholetými zkušenostmi jak z realizace pružných plně automatizovaných výrobních systémů, tak i velmi úzkou spoluprací se zastoupením společnosti Siemens, kde nacházíme technickou podporu. Ing. Rysnar patří mezi špičkové odborníky, kteří v české kotlině dokážou velmi dobře využít vlastností a možností řídicích systémů a pohonů značky Siemens."

Vraťme se zpět do historie, k převratnému milníku, který se ve firmě Vapos udál. Začátkem roku 1997 pan Bernard přestavěl první dřevoobráběcí stroj na vertikální obráběcí centrum pro kovoobrábění a prezentovali se s ním na MSV v Brně. Zde za něj obdrželi ocenění za pokrokový systém výměny obrobku - stroj má místo dvou palet dva stoly, na jednom se obrábí a na druhém se mění obrobky. Následovala přestavba dalších dvou strojů a na nich započala zakázková výroba dílů pro mladoboleslavskou Škodovku. Na toto období pan Bernard vzpomíná: „Tato práce pro nás v tehdejší době recese a vysokých úrokových sazeb  znamenala stálý a jistý přísun finančních prostředků pro další rozvoj firmy. V roce 1998 jsme pak na MSV obdrželi Zlatou medaili za pětiosé obráběcí centrum. Do roku 2001 jsme vyrobili celkem 19 vertikálních obráběcích center, z toho 12 pro zákazníky - např. Volkswagen, Škoda Auto, PAL Kbely či Bosch Rexroth - a zbylých 7 pro vlastní potřebu. Jejich počet jsme do současné doby rozšířili o další 4 stroje a v příštím roce bychom rádi svůj výrobní park navýšili ještě o šest kusů na konečný počet sedmnácti strojů pro vlastní výrobu. Jsme nuceni tak učinit kvůli postupně rostoucímu plánu roční výroby."

Krize v automobilovém průmyslu?

Vapos je dodavatelem automobilových dílů do TRW Lucas a do automobilek Renault, BMW, Peugeot, Volkswagen a Mercedes, dříve pak přímo do Škody Auto. Přestože se naše návštěva odehrála v době sílící ekonomické recese, která se zásadním způsobem dotkla automobilového průmyslu a potažmo jeho dodavatelů, v Jičíně u Bernardů se naopak měsíc co měsíc navyšuje výroba.

Pan majitel nám přítomným, nevěřícně kroutícím hlavou, odhaluje výrobní plány: „Letos máme obrobit na milion dvě stě tisíc držáků pro autobrzdy, v příštím roce o sto procent více, v roce 2011 až 3,1 milionu a následně až na roční produkci čítající na čtyři miliony kusů. Těchto rostoucích počtů jsme docílili díky diverzifikaci výroby  a velkému počtu automobilových značek. Doposud jsme obráběli pro Renault pouze tři typy držáků, letos jich vyrábíme pět. Dále pro BMW obrábíme devět typů, pro Mercedes jeden typ, dva typy pro Volkswagen, tři typy pro Peugeot - v příštím roce se zvýší na šest typů.  Celkem tedy na 23 typů držáků pro pět světových výrobců automobilů. V nepřetržitém provozu nyní obrábíme v průměru na 34 tisíc dílů týdně - v červenci to bylo „pouze" 25 tisíc týdně. Vysokou diverzifikací a velkým počtem zastoupených značek se nás krize v žádném případě nedotýká, naopak v letošním roce produkce měsíc co měsíc roste," uvádí pan Bernard a my se společně s kolegy ze společnosti Siemens ubezpečujeme, že je opravdu listopad roku 2009...

V jednoduchosti je krása

Pan Bernard vzpomíná na událost, kdy po dobu cca jednoho měsíce jim ubylo zakázek  a oni byli nuceni nepřetržitý provoz přerušit a po dobu víkendů odstavovat stroje. V ten okamžik nám u obráběcích center začala postupně odcházet serva. Hledali jsme příčinu a indicie v podobě zkondenzované vody uvnitř všech serv nás přivedla k závěru, že během nepřetržitého provozu při vnitřním aerosolovém chlazení se emulze ulpívající na hřídeli má možnost odpařit, ale v případě vypnutí stroje steče po hřídeli do serva, kde zkondenzuje a při pondělním opětovném spuštění stroje se motor spálí. Vyřešili jsme to nasazením simerinku na přední přírubu servopohonu, který jsme dokonce s ing. Urbanem v katalogu Siemensu pod ozn. IP67 nalezli. Těsnění zapadlo do vybrání na přírubě a bylo po problému - voda se již dovnitř serva nedostala...

Vapos, Siemens a technické školství

Budoucí cesta rozvoje středních škol je ve spolupráci s průmyslovými podniky. Vznik a vybavení moderních učeben je možné financovat z evropských strukturálních fondů. Na toto téma ing. Klocová ze společnosti Siemens uvádí: „Ráda bych na tomto místě zmínila skutečnost, že pan Bernard vedle své firmy věnuje iniciativu i rozvoji technického školství a byl to právě on, kdo nám v roce  2004  na Střední průmyslovou školu v Jičíně ukázal cestu. Pan Bernard s jičínskou průmyslovkou již delší dobu spolupracuje a díky tomu sem směřují i naše aktivity. Vůbec možná  poprvé v České republice jsme právě na zdejší průmyslovce instalovali výukový software všeobecně známý pod názvem SinuTrain včetně ovládacích klávesnic, který je určen pro 16 pracovních stanic. Zájem ze strany pedagogů školy o novou formu výuky nás velmi potěšil a díky nadšení těchto lidí se nebojím říci, že výuka CNC programování je v Jičíně skutečně dokonalá. Velký dík patří i vedení školy, které  toto nadšení sdílí a věnuje se neúnavně shánění  finančních prostředků k dalšímu zkvalitnění výuky. Tuto skutečnost dokládá fakt, že v nedávné době byl na škole instalován nový soustruh, který posunuje výuku CNC programování na ještě vyšší úroveň, protože  si studenti přímo ve škole mohou prakticky vyzkoušet to, co si připravili na tréninkových stanicích SinuTrain. V současné době jednáme se školou o možnosti instalace dalšího vzdělávacího doplňku - opce Virtuální stroj. Pokud vše dopadne dobře, a já věřím, že určitě ano, budou si moci studenti přímo v učebně na PC vyzkoušet ‚reálné obrábění‘ na virtuálním stroji," říká paní Klocová.

Konstrukce ve Vaposu

Josef Bernard se před konstrukcí stroje na jeho finální podobu dívá očima technologa, a tak také ke konstrukčnímu procesu přistupuje. Ví, co od stroje požaduje. Pak již k tomu přidá „jen" určitou ergonomii, aby obsluha byla po uživatelské stránce spokojená. Servisní a údržbářské zásahy pak musí být rychlé a patřičná místa dobře přístupná. To vše podtržené faktem v podobě majitele firmy a logické nutnosti výroby rentabilního produktu mu dává do rukou silné konkurenční zbraně. V tom je jeho doména úspěchu. Druhá pak, která nemá ve světě srovnání, je skutečnost, že si vyrábí stroje á priori pro vlastní potřebu, vše odladí přímo v reálném provozu - od avizovaných parametrů stroje až po servisní zásahy. Nenabízí zákazníkovi nulté série, jak jsme tomu například svědky u světových renomovaných výrobců.

Do roku 2004 si pan Bernard veškeré konstrukční záležitosti realizoval sám, případně ve spolupráci s jičínskou průmyslovkou při rozkreslování sestav ze základních výkresů, které jim dodal - vše „na prkně", bez využití počítačové techniky a příslušného softwaru. Pan Bernard na toto období vzpomíná: „Začátkem devadesátých let jsem se začal zabývat konstrukcí dřevoobráběcích strojů. Při použití současných konstrukčních programů by se tehdejší záležitosti řešily snáz a rychleji, ale taková byla doba a nic nešlo ‚obejít‘. Zásadní zlom nastal v roce 1996, kdy jsem své první obráběcí centrum překlápěl ze dřevoobrábění na obrábění kovu. Celý proces trval pět měsíců, kdy jsem dny a noci  trávil u prkna. Toto a následující období jsem zvládal vlastními silami a až v roce 2004 jsem ke spolupráci přizval konstruktéra ing. Kukačku, který dnes dělá šéfkonstruktéra. Ing. Kukačka svými znalostmi programu CATIA přispěl velkým dílem ke zkvalitnění konstrukčního procesu a následně díky spolupráci se společností Kovosvit MAS jsme přešli ke konstrukčnímu programu Solid Edge verze 16."

Vapos nyní disponuje moderní konstrukční kanceláří a pilně pracuje na nových obráběcích centrech pro vlastní potřebu, z nichž šest kusů by mělo světlo světa spatřit příští rok. Vývoj nových typů strojů řeší v rámci projektu Impuls MPO o celkovém objemu 64,2 mil. korun. Jedná se o vývoj čtyř- a pětiosých obráběcích center. K tomu pan Bernard uvádí: „Při koncepci nových strojů jsem hledal segment, který není ve světě silně zastoupen. Nechceme konkurovat výrobcům, jako jsou DMG, Mazak či Haase, chceme být technicky ‚fajnoví‘. Přišli jsme se strojem se třemi různými stavebnicovými variantami. Dva stroje jsou již postavené a nyní na nich probíhají zkoušky. Jako výčet některých technických zajímavostí bych například uvedl, že po prvním spuštění stroje a bez jakýchkoliv zásahů do elektroniky jsme v základním nastavení stroje dosáhli přesnosti kruhové interpolace v hodnotách pod 2,5 mikrometru. Frekvenční charakteristika při úvodním odfiltrování pak vykazovala 200 Hz, tuhost pak přes 100 N/µm," uvádí pan Bernard. To jsou bezesporu špičkové parametry, kterých nedosahují ani renomovaní výrobci obráběcích strojů. V rámci zachování konstrukčního know-how pan Bernard výše uvedené výborné technické parametry především přisuzuje konstrukčnímu uspořádání stroje, perfektní mechanice stroje - např. předepnutým a nadimenzovaným kuličovým šroubům a dokonalému krytování strojů. Více již prozradit nechtěl...

Ke způsobu měření těchto parametrů ing. Škop ze společnosti Siemens pak dodává:  „Rád bych uvedl vlastnost řídicího systému Sinumerik spočívající v tom, že se dokáže tzv. změřit sám a není nutné používat měřicí metody s externím osciloskopem. Vše se zjistí na ovládacím panelu. Vedle toho ale Sinumerik především umí odhalit chyby v mechanice a okamžitě poskytnout výsledky měření, což běžným měřením nezjistíte. Například při naměření špatné frekvenční charakteristiky vám přímo předá informaci, že tyto špatné parametry jsou zapříčiněny např. volným ložiskem na hřídeli."

Technologické aplikace

Přípravky na obrábění dílů jsou po konstrukční stránce velmi složitou záležitostí. Například pro značku BMW obrábí ve Vaposu devět různých typů držáků a pro každý je potřeba rozdílný upínač, který obsahuje přes 900 komponent. Setkáte se zde i s přípravky deset let starými, které jsou stále ve výrobě  používány. Výjimkou nejsou přípravky s nosností až 1,2 tuny. „Když jsem začínal konstruovat přípravky," říká pan Bernard, „tak první byl obdélníkového tvaru s kapacitou osmi kusů držáků. Po krátké době to nebylo z důvodu výrobní kapacity dostačující a překonstruoval jsem ho na 12 pozic. Paralelně s tím jsme měli již ve výrobě naše obráběcí centrum s průměrem otočného stolu 800 mm. To není dostačující, uvědomil jsem si v té chvíli a překonstruoval jsem přípravek na trojúhelníkový tvar s kapacitou 18 kusů obráběných držáků. Tomu jsem ale musel přizpůsobit velikost otočného stolu stroje na průměr 900 mm," uzavírá své povídání pan Bernard. Ve Vaposu si konstruují stroje a přípravky na základě svých požadavků na konkrétní používané technologie.

Návrat do reality

Během cesty domů jsem si v myšlenkách přehrával stěžejní okamžiky společného více než tříhodinového setkání, které nám ze svého drahocenného času pan Bernard věnoval. Vždy mám doslova mrazení v zádech, když se setkám s takto výjimečnými lidmi, kteří z nuly vybudují rodinnou firmu, obětují pro ni celý svůj život, z lásky předávají zkušenosti svým dětem, které budou pokračovat v jeho šlépějích. V případě pana Bernarda jde však ještě o něco víc. Poznal jsem neskutečně skromného a charakterního člověka v kombinaci s vysokými profesními znalostmi oborů konstrukce, technologie, financí a manažerských praktik. A to činí pana Bernarda mimořádnou osobností. Děkuji zástupcům společnosti Siemens, že mi toto setkání zprostředkovali.

Roman Dvořák