Metalworking World 1/2014

M
W
W et
l
10
1/14
časopis pro obchod a technologii od společnosti sandvik coromant
Indonésie:
Trvalý růst
Rychle a zběsile
Stane se nejrychlejším autem na světě - ale zároveň
přitáhne do strojírenství mladé talenty.
Stát na ramenou robotů Švédsko Malé pro velké
Německo Kdy záleží na spolelivosti a flexibilitě Tech Hřídele v první lize
Tech Už jste udělali, co jste měli? Indie Vydržet a nevzdat se Tech Vrtání všemi směry
Profil
úvodník
Metalworking World
je časopis pro obchod a technologii od
společnosti AB Sandvik Coromant,
811 81 Sandviken, Švédsko.
Telefon: +46 (26) 26 60 00.
Metalworking World vychází třikrát ročně
v americké angličtině, britské angličtině,
češtině, čínštině, dánštině, holandštině,
finštině, francouzštině, němčině,
maďarštině, italštině, japonštině,
korejštině, polštině, portugalštině,
ruštině, španělštině, švédštině a
thajštině. Časopis se poskytuje zdarma
zákazníkům společnosti Sandvik
Coromant po celém světě. Vydává Spoon
Publishing ve Stockholmu, Švédsko.
ISSN 1652-5825.
klas forsström prezident sandvik coromant
Svět změn
Jako prezident společnosti s celosvětovou
působností mám možnost cestovat po celém
světě. Je to jeden ze způsobů, jak být v
kontaktu s kolegy i se zákazníky, a zároveň si
zachovat náskok ve stále se vyvíjejícím
průmyslovém světě, v němž se pohybujeme.
Nechat se inspirovat a učit se nové věci mi
přináší uspokojení.
Za posledních deset let jsem navštívil Indii
snad dvacetkrát. A pokaždé mě překvapí, kolik
se toho změnilo. Mohou to být změny malé, ale i
zásadní – nová letištní hala, nové výrobní
podniky u silnice z letiště do města, nová a lepší
infrastruktura v kraji, nebo lešení, které skrývá
dosud neznámý projekt. Toto vše signalizuje, že
se země rychle a nepřetržitě rozvíjí. Každý, kdo
kdy navštívil Indii ví, že je to země protikladů.
Cestou do továrny nadnárodní firmy o pár bloků
dál můžete minout dílnu s jediným soustružnickým centrem, kterou vede jediný člověk. Je zde
poptávka po obou typech podnikání. Vždycky
jsem považoval Indii za fantastický trh pro
technologie a zároveň i za fantastický zdroj
znalostí a vědomostí. O tom se můžete
přesvědčit, prohlédnete-li si vybavení továren, a
také se o tom přesvědčíte při obchodních
jednáních. Firma Kirloskar Pneumatics z Pune
(str. 8) je toho dobrým příkladem. Velmi brzy
začala používat novou technologii pro frézování
ozubení a velmi brzy dosáhla velkých zlepšení
ve výrobě. Společnost udělala krok do neznáma
ale ochota změnit a zlepšit výrobní proces, jí
přinesla úspěch.
Dnes je při cestách do Indie, Evropy či
Brazílie mnohem snazší udržovat kontakt s
kolegy či s rodinou, a stejně tak je snadnější
přístup k posledním zprávám a novinkám, a to
především díky chytrým telefonům a tabletům.
2 metalworking world
Naučil jsem se využívat mikropřestávek, tedy
času, který trávím v taxi či na letišti ke komunikaci i k tomu, abych zjistil, co je nového. Na str.
6 se můžete dočíst o tom, jak vám aplikace od
firmy Sandvik Coromant mohou pomoci zlepšit
a zefektivnit vaše podnikání a přinést větší zisky.
A konečně, tímto číslem slavíme desetileté
výročí časopisu, který právě držíte v ruce. K
výročí se budeme vracet v průběhu tohoto
roku, jak na stránkách tištěného časopisu tak v
jeho vydání pro iPad.
Příjemné čtení.
klas forsström
Prezident Společnosti Sandvik
Coromant
Vydavatel zodpovědný podle
švédského tiskového zákona: Jessica
Alm. Výkonný redaktor: Mats
Söderström. Vedoucí projektu: Christina
Hoffmann. Redaktor vydání: Henrik
Emilson. Grafická úprava: Emily
Ranneby. Asistent grafika: Anna Boman.
Technický redaktor: Börje Ahnlén,
Martin Brunnander. Pomocný redaktor:
Valerie Mindel. Koordinátor: Lianne
Mills. Jazykový koordinátor: Sergio
Tenconi. Grafická úprava, jazykové
verze: Louise Holpp. Příprava pro tisk:
Markus Dahlstedt. Titulní stránka - foto:
Audrey Bardou. Nevyžádané rukopisy se
nevracejí. Materiál použitý v této
publikaci lze reprodukovat pouze se
svolením. Žádosti o svolení zasílejte
redaktorovi vydání, Metalworking World.
Obsah úvodníku a názory vyjádřené v
Metalworking World nemusejí nutně
odrážet přesvědčení společnosti Sandvik
Coromant nebo vydavatele.
Dopisy a dotazy týkající se časopisu
zasílejte laskavě na: Metalworking World,
Spoon Publishing AB, Rosenlundsgatan
40, 118 53 Stockholm, Švédsko.
Telefon: +46 (8) 442 96 20.
E-mail: [email protected].
Distribuce a dotazy - E-mail:
[email protected]
Tiskne Sandvikens Tryckeri, Švédsko.
Vytištěno na papír MultiArt Matt 115
gramů a MultiArt Gloss 200 gramů
od firmy Papyrus AB, certifikované
podle normy ISO 14001 a registrované
u EMAS. Coromant Capto, CoroMill,
CoroCut, CoroPlex, CoroTap, CoroTurn,
CoroThread, CoroDrill, CoroBore,
CoroGrip, AutoTAS, GC, Silent Tools a
iLock jsou všechno registrované značky
společnosti Sandvik Coromant.
Napište si o bezplatný výtisk
časopisu Metalworking World.
Zašlete svou adresu na
[email protected].
Metalworking World se vydává pro
informační účely. Informace zde
poskytnuté jsou obecného charakteru a
neměly by se chápat jako návod, nemělo
by se na ně spoléhat při rozhodování a
neměly by se používat k řešení
specifických problémů. Uživatel zachází
s informacemi na vlastní riziko a Sandvik
Coromant nezodpovídá za žádné přímé,
náhodné, související či nepřímé škody,
které by použitím informací v
Metalworking World mohly vzniknout.
obsah
38
Závěrečná
poznámka
Letadlem na
solární pohon
kolem světa.
22
10
Německo
Na programu
spolehlivost a
flexibilita
výrobního
procesu.
A patented new
technique puts Voith
Turbo on the map.
8
Indie
Přeřadili jsme
na vyšší
rychlost
4
5
6
Profil:
Nový kolega, seznamte se.
7
Řekněte to křikem:
Jízda na horské dráze
Bleskem:
28
Inspirace:
Rozhovor :
32
Švédsko:
Zprávy ze světa
Mobilní komunikační
prostředky a aplikace
Indonésie na vzestupu
Sloužíme obrům na 99,9 procent
16
Inovace
Rychlejší než kulka.
Technologie
Nové výzvy při
vrtání v mořských
hloubkách.
Jaké nástroje a technologie
nabídnout výrobcům z
ropného a plynárenského
průmyslu, kteří míří do větších
hloubek.
14
Nejprve udělejte,
co je třeba.
Neutrální systém
pro klasifikaci
nástrojů
Daří se vám rychle splácet
investice do nových strojů? Daří se
vám maximálně využít jejich
potenciál ve výrobě v malých a
středních dávkách? Začtěte se.
Sandvik Coromant se pustil do
spolupráce s dalšími dodavateli a
vytvořil na výrobci nezávislý
software pro klasifikaci nástrojů.
20
26
Jak vyšponovat
produktivitu
Výroba klikových hřídelí se v
automobilovém průmyslu řadí do
první ligy obrábění.
36
metalworking world 3
bleskem
text: Henrik emilson
foto: doron gild
pohled do
budoucnosti.
Spoluzakladatel
firmy Rethink
Robotics Rodney
Brooks s robotem
Baxterem.
Váš nový
kolega,
seznamte se
Robotika – Výrobci využívají
roboty na montážních linkách již
více než půl století, ale dosud si je
drželi v bezpečné vzdálenosti od
těla.
Teď však na scénu vstupuje Baxter, adaptivní robot z bostonské
firmy Rethink Robotics. Baxter je
zkonstruován tak, aby ve výrobním
prostředí bezpečně pracoval spolu
se svými kolegy z masa a kostí.
Narozdíl od tradičních průmyslových robotů, se Baxter chová podle
„zdravého rozumu”, je schopen se
vcítit a přizpůsobit úkolům i prostředí. Robota není třeba programovat a obsluha linky jej dokáže
snadno vyškolit, aby zvládal opakující se výrobní úkony, které nelze
snadno zautomatizovat. A stejně
jako další průmyslové roboty příští
generace, které byly zkonstruovány tak, aby vyhověly požadavkům
moderní výroby, Baxtera není třeba
držet v kleci. Je v něm zabudován
systém pro detekci lidské bytosti,
který eliminuje srážky a snižuje
sílu možného kontaktu. Baxter rovněž komunikuje pomocí výrazu
tváře. Jen jedno mu chybí, schopnost vyprávět vtipy a po pracovní
době míchat drinky.n
4 metalworking world
bleskem
90
Číslo:
Kaktusové
výrůstky vyrobené
z recyklovaného
hliníku.
Doba, kterou trvalo vyměnit baterii
Tesla v autě za plně nabitou, v
sekundách.
Nábytek v plechovce
Recyklace – São-paulské studio designu Studio Swine vytvořilo kolekci nábytku,
která téměř celá vznikla z recyklovaných hliníkových plechovek sesbíraných na ulicích.
Studio na sběru surového materiálu spolupracuje se sběrači odpadu, tzv. catadores v São
Paulu. Každá část projektu probíhá v souladu s pravidly pro udržitelný design. Plechovky
se taví pomocí jednoduchého tavicího postupu. V budoucnu si budou moci odlévat výrobky z hliníku i sami catadores. n
Plovoucí větrné
turbíny
Nová energie – Řada zemí se dnes vydává při
instalaci větrných turbín do větších než třicetimetrových hloubek. Na otevřeném moři je moře příliš hluboké a větrné turbíny nelze řádně ukotvit. Středisko
pro pokročilé konstrukce a kompozitní materiály
(Advanced Structures and Composites Center) na
Univerzitě v Maine nedávno instalovalo na moři prototyp plovoucí turbíny z betonového kompozitního
materiálu. Podobné instalace probíhají v současné
době i v Evropě. Mezi výhody instalace turbín na
otevřeném moři patří nejen silnější stran a vytrvalejší větry, ale také méně zainteresovaných stran a
tedy i konfliktů, které vznikají kvůli vzhledu turbín. n
Věděli jste, že?
Pevný základ již
není pro větrné
turbíny ukotvené
na moři nutností.
zaměstnání
v solární
energetice
V odvětví solární energetiky dnes v
Kalifornii pracuje více lidí než je ve
státě herců.
číslo:
1000
Počet aut na vodíkový pohon,
vycházejících z hybridu Tucson,
které firma Hyundai uvede na trh
v USA počínaje rokem 2015.
metalworking world 5
bleskem
SWATCH: ON TIME WITH
THE MIRACLE WATCH
WORLD
METALWORKING
A BUSINESS AND TECHNOLOGY MAGAZINE FROM SANDVIK COROMANT
#1 2004
USD 15 BILLION TO
SAVE – ARE YOU
GETTING YOUR SHARE?
TOTAL CHIP CONTROL
WITH COROCUT XS
TAKE UP THE CHALLENGE
AND DO IT RIGHT
REAPING
GLOBAL
SUCCESS
AGRICULTURAL GIANT JOHN DEERE
IN PARTNERSHIP FOR GROWTH
Desetileté výročí
oslava Výročí „Sklízíme globální úspěch” hlásal
nadpis článku o Johnu Deerovi na obálce prvního čísla
časopisu Metalworking World v lednu roku 2004. Samochválou zrovna netrpíme, ale přesně o deset let později bychom mohli stejný nadpis použít pro článek o
našem časopise. Dnes časopis vydáváme v devatenácti
jazycích a dostane se ke čtvrt milionu čtenářům asi ve
čtyřiceti zemích. Víme, že jste časopis přijali vřele, podle čtenářských průzkumů jeho čtením trávíte pětadvacet minut a mnozí z vás ho řadí mezi pět nejlepších publikací v našem odvětví. Za tuto obrovskou podporu
vám děkujeme a slibujeme, že budeme i nadále odvádět dobrou práci. n
Lidská
baterie
Otázka: Které z aplikací pro chytré telefony a tablety, které vaše firma vytvořila, patří mezi nejoblíbenější? Mezi nejstahovanější aplikace z naší široké
nabídky patří aplikace pro výpočty pro obrábění. Není
divu, protože tyto aplikace jsou určeny pro naši největší
cílovou skupinu. Nedávno jsme však představili aplikace, které se zaměřují na manažery, jimž poskytují informace o našem průmyslovém odvětví a obchodě obecně, ale zároveň obsahují i konkrétní, specifické
informace, které mohou úspěšně využít. Obliba těchto
aplikací vzrůstá.
aplikace pro výpočty, které by měly nabídnout ještě
více informací a prvků, ale také aplikace, které podporují a pohánějí naši nabídku na síti, to znamená, zprostředkovávají obchodní znalosti a nabízejí komentáře, a
zároveň přispívají k většímu propojení jednotlivých komunikačních kanálů.
Otázka: Jaká je vaše vize v oblasti mobilních aplikací? Máme vynikající webové stránky, v našem odvět-
lékařství – Vědci jsou o krok blíže k poživatelným „digitálním pi-
lulkám”, elektronickému zařízení, které je možné pozřít ústy a které dokáže monitorovat pacientovo zdraví zevnitř těla. V cestě stojí jediná překážka, a to jak elektronickou pilulku nabíjet. Výzkumníci z
Carnegie-Mellonovy Univerzity vyvinuli poživatelnou baterii, která by
mohla problém vyřešit. Baterie v pilulce vyrábí stejný druh proudu jako
běžná baterie, ale je celá vyrobena z rozložitelného materiálu, který se
již v lidském těle nachází. V čem řešení spočívá? Místo lithia, které se
používá v běžných bateriích, vědci použili sodík. n
Nové Centrum pro zvyšování
produktivity v
Singapuru
metalworking world
Christian Fredriksen,
odborník na mobilní komunikaci ve společnosti
Sandvik Coromant.
Otázka: Na čem v současné době oddělení pro vývoj mobilních aplikací pracuje? Právě vylepšujeme
Lžička sodíku
a pilulka je v
žaludku.
6 Dobrý den…
Sandvik Coromant
Na ocel
Počítačem
nedávno otevřel nové Centrum pro
zvyšování produktivity v Singapuru.
Otevření dvacátého osmého centra
pro zvyšování produktivity ohlašuje
důležitost Singapuru pro rozvoj
obchodu v Jihovýchodní Asii. Stejně jako ostatní centra po světě, i
Centrum pro zvyšování produktivity v Singapuru je vybaveno nejmodernějšími obráběcími stroji a nástroji a zákazníkům nabízí školení v
nejnovějších technologiích. n
Firma QuestTek Innovation vyvinula dvě
korozivzdorné ocelové
slitiny, které není nutno povlakovat toxickým kadmiem, aby se
zajistila korozivzdornost. K vývoji slitin se
využily počítačové modely, které simulují
chemickou termodynamiku.
ví nepochybně patří mezi nejlépe zpracované. Neustále
hledáme nové cesty propojení mezi mobilními komunikačními prostředky a sítí a soustředíme se na jejich
vzájemné doplňování. V současné době se mimo jiné
zaměřujeme na dvě specifické oblasti. První spočívá v
zavedení mobilních strategií, které umožní naší společnosti pracovat efektivněji: využíváme výhod mobilních
komunikačních prostředků a nabízíme ještě solidnější a
rychlejší komunikaci s našimi zákazníky.
Naším druhým úkolem je dál rozvíjet nabídku tradičních mobilních aplikací s obsahem, který zaujme naše
současné i potenciální zákazníky na všech úrovních.
Jejich součástí budou inspirující články z obchodního
prostředí, které zákazníkům umožní využít mikropřestávky v jejich jinak nabitém rozvrhu co nejlépe.
Otázka: Co jsou to mikropřestávky a jak je co
nejlépe využít? Za mikropřestávku lze považovat pár
volných minut – například během pracovní přestávky či
při čekání na letišti nebo v restauraci – kdy má člověk
příležitost si něco přečíst nebo využít nějakou aplikaci.
Vezměte si, například, aplikaci Manufacturing Economics
App. Zadat data vám netrvá ani minutu, a aplikace vám
ukáže, o kolik se vám zvýší zisky, využijete-li stroj lépe.
-------------------------------------Chcete se dozvědět více o naší nabídce aplikací?
Podívejte se do sekce Stahování na
www.sandvik.coromant.com
bleskem
text: HENRIK EMILSON
Výška stoupání: 170 stop (53 metrů)
Vertikální sjezd: 164 stop (51 metrů)
Cesta na křídle, obrovská smyčka, velbloudí hrb
a průjezd po spirále při obratu tři sta šedesát
stupňů – to je jen několik z mnoha lahůdek, se
kterými se setkávají pasažéři horské dráhy GateKeeper v zábavním parku Cedar Point v americém státě Ohio. Cesta na křídle, při níž je třicet dva cestujících umístěno po stranách dráhy
místo přímo nad ní, je nejdelší svého druhu a
má nejdelší sjezd ze všech horských drah na
světě. Tuto neskutečnou třicetimilionovou ocelovou konstrukci trvá projet dvě minuty čtyřicet
vteřin, a pasažéři se při tom také svezou po
spirále. To je ta část, při níž se dráha GateKeeperu otočí o šílených tři sta šedesát stupňů před
tím, než je vlak doveze zpátky do výchozí stanice. Řev a křik je naprosto v pořádku.
ILUSTRAce: peter grundy
Sedadla: Čtyři na vůz
Délka trati: 4164 stop (1290 metrů)
Úhel směrem vzhůru: 40 stupňů
Vozy: osm vozů na vlak
Vlaky: tři vlaky pro třicet dva pasažérů
Konstrukce: vlaky ze skelného vlákna a
oceli s rámy přes ramena a uzamykatelnými
bezpečnostními pásy
Trvání:
2 minuty,
40 vteřin
Stavba: Ocelová trubková konstrukce
Výrobce horské dráhy: Bolliger & Mabillard
Kapacita: asi 1 710 pasažérů za hodinu
Maximální
rychlost: asi 67
mil/hod (108 km/
hod)
Cedar Point
metalworking world 7
text: R.F. Mamoowala foto: Ashesh Shah
Krok do
neznáma
Pune, Indie. Firma Kirloskar
Pneumatic oživila stagnující
výrobu převodovek tím, že zvolila novou frézu s
vyměnitelnými břitovými destičkami. Výsledek: šokující
nárůst produktivity výroby o několik set procent.
S pomocí nové
frézovací technolologie s VBD zajistil
viceprezident firmy
Kirloskar Pneumatic
Debashish
Chakravarty větší
výrobu.
[1]
[2]
10 metalworking world
[1] Nová fréza s
vyměnitenými břitovými
destičkami přinesla od
první chvíle skvělé
výsledky.
[2] Dnes firma Kirloskar
Pneumatic používá
čtrnáct fréz od firmy
Sandvik Coromant.
nnn „Stav byl kritický,” popisuje situaci při svém nástupu
do firmy Kirloskar Pneumatic Co Ltd (KPCL) v Pune v roce
2010 jako viceprezident Debashish Chakravarty. Jeho
úkolem bylo vést divizi pro výrobu převodovek, která
vyrábí trakční převody pro širokou síť Indických drah.
„Kupily se tu v obrovském množství objednávky na
ozubená kola a pastorky a s nimi i sankce za pozdní
dodávky a extrémně nespokojení klienti.”
V továrně jsme měli jen jednu CNC odvalovací frézku na
frézování ozubení; ostatní byly konvenční obráběcí stroje.
Frézy pro frézování ozubení se vylamovaly nebo rozbíjely
úplně a každá směna byla schopna vyrobit jedno, nanejvýš
dvě, ozubená kola. „Vyráběli jsme jen sto devadesát
ozubených kol za měsíc,” vzpomíná Chakravarty. CNC
odvalovací frézka měla obrovskou kapacitu, ale frézovací
technologie, kterou využívala, byla zastaralá. Pak se
Chakravarty na síti dočetl o nástrojovém systému s
vyměnitelnými břitovými destičkami od firmy Sandvik
Coromant a vysokých rychlostech, kterých frézy dosahovaly. Vypráví: „Řekl jsem svým nadřízeným „Chci vyměnit
staré frézy za frézy s VBD pro frézování, protože jsem
přesvědčen, že nová technologie výrazně zkrátí dobu
výroby. A potřebuji ještě jednu CNC odvalovací frézku.’”
„Protože odvalovací frézka od firmy Sandvik Coromant
stála sedm krát více než konvenční, nikdo na sebe nechtěl
vzít riziko,“ pokračuje Chakravarty. On však byl přesvědčen, že nová technologie obrátí situaci v divizi k lepšímu a
vyřeší závažný problém hromadění zakázek. V odvětví, v
němž výrobci převodů neradi výrobu mění, se rozhodnutí,
které firma KPCL učinila, rovnalo naprostému kroku do
neznáma. „Všude byly cítit pochyby a skepse,” pokračuje
Chakravarty.
Když se instalovala nová CNC odvalovací frézka a fréza
od firmy Sandvik s VBD, výsledky se dostavily okamžitě.
Místo obvyklého jednoho ozubeného kola na směnu se
vyrobily dvě až tři. Chakravarty odešel spokojeně domů.
Pozdě v noci zazvonil k jeho hrůze telefon. Oznámili mu,
že obsluha stroje frézu poničila. „Úplně mě to zdrtilo – byla
to tak nákladná investice,” vysvětluje Chakravarty. Výroba
se zastavila a ráno se na scénu dostavili zástupci firmy
Sandvik Coromant. Naštěstí se fréza pouze ohnula,
nezlomila, a tak ji odeslali opravit do továrny firmy Sandvik
Coromant v Německu.
Zatímco odpůrci změny jen přihlíželi, Chakravartyho
„Nikdo tomu nemohl uvěřit.”
Říká Debashish Chakravarty z firmy Kirloskar Pneumatic poté, co se mu
podařilo zkrátit dobu obrábění jednoho převodu z šesti a půl hodin na čtyřicet
pět minut.
metalworking world 11
Kirloskar
Pneumatic Co Ltd
KPCL, přední indický
výrobce vzduchových
kompresorů, chladicích
zařízení a klimatizace,
vyrábí také převody a
pastorky pro Indické
železnice - podíl firmy
na tomto trhu je
osmdesát procent.
Za jejím růstem a
úspěchem je třeba
hledat řadu klíčových
faktorů – odvahu
inovovat a měnit
technologie, zaujetí pro
věc, starost o zákazníka
na prvním místě a
etickou obchodní praxi.
Firma se nebojí riskovat
a dává každému z jedné
tisícovky zaměstanců
volnou ruku inovovat a
měnit věci k lepšímu.
Výroba ozubených kol
vzrostla ze sto devadesáti na
čtyři sta padesát za měsíc.
Firma Kirloskar Pneumatic
dokázala zkrátit dobu výroby
z šesti a půl hodin na čtyřicet
pět minut.
potěšilo, že mu firma Sandvik Coromant poskytla zdarma
okamžitou náhradu. „Výsledky byly skvělé,” vypráví. Za
čtyři týdny se opravená fréza vrátila a Chakravarty dodává,
že v jednu dobu měl v továrně frézy dvě. Výroba převodů
vzrostla ze sto devadesáti na čtyři sta padesát za měsíc, a
Sandvik Coromant si tak získal dobrou pověst i důvěru.
Po prvním roce se doba výroby jednoho převodu zkrátila z
šesti a půl hodin na čtyřicet pět minut. „Nikdo tomu nemohl
uvěřit,” usmívá se Chakravarty.
A tak začal používat frézy s VBD pro výrobu dalších
součástek pro železnice a dnes v továrně mají čtrnáct fréz od
firmy Sandvik. Ziskovost výroby se zdvojnásobila. Zástupci
firmy Sandvik Coromant spolupracují na výrobě, upravují ji
a když je něco potřeba vyměnit, udělají to. „Přicházejí s
kompletním řešením, jsou spolehliví a jednají s námi na
rovinu,” dodává. „Když něco nelze, řeknou nám to.”
V současné době Chakravarty pracuje na řešení, které
bude ještě rychlejší – a Sandvik Coromant dodá odvalovací
frézku s VBD. n
12 metalworking world
technický náhled
Řetězec řešení
V Indii se ozubení tradičně vyrábí odvalováním, a tuto technologii využívala až do
roku 2010 i firma Kirloskar Pneumatic.
Frézy se postupem času otupily a bylo je
potřeba přebrušovat a přepovlakovat.
„Přebrušování a obnova je časově náročný proces“, vysvětluje Debashis Chakravarty, v jehož divizi firmy Kirloskar se
vyrábí velká ozubená kola pro Indickou
železnici. Automobilový inženýr Chakravarty zjistil, že dosavadní technologie je
naprosto nedostatečná a vyměnil ji za
frézy s VBD od firmy Sandvik Cormomant. Kapacita výroby se zvýšila a počet
vyrobených ozubených kol vzrostl ze sto
devadesát na čtyři sta padesát měsíčně.
Důvěra v toto řešení odstartovala celou
řadu dalších změn. Když se objevily
problémy s tepelným zpracováním,
Chakravarty pořídil nové upníací
přípravky, vyladil výrobní proces a zvýšil
kapacitu tepelného zpracování. Pak se
zaměřil na broušení děr, zmenšil
přídavky na broušení a zvýšil kapacitu
broušení. „Pro každý stupeň výroby jsme
nalezli nové řešení,” říká.
Dnes jsou ve firmě schopni obrábět
rychleji, zvýšila se kapacita výroby, což
umožnilo přijímání nových zakázek – s
využitím technologie od firmy Sandvik se
začínají vyrábět skříně převodovek pro
ocelárny a cementárny.
Mezi Chakravartyho největší úspěchy
patří dodávky Indickým železnicím, v
letech 2010-11 narostly o „pouhých“ 45
procent, v následujícím roce o 60
procent a o rok později o 86 procent. „V
letošním roce jsme na sto procentech,”
hrdě uzavírá.
Firma Kirloskar
Pneumatic
existuje již
nějakých sto
dvacet let a
zaměstnává asi
jeden tisíc
zaměstnanců.
metalworking world 13
technologie
text: Elaine McClarence
ilustrace: Borgs
Úkol: Jak pomoci firmám v ropném
a plynárenském průmyslu, které se
vydávají do stále větších hloubek.
Řešení: Nabídnout jim osvědčené,
vysoce výkonné nástroje, které jsou
odolnější, a déle vydrží.
Nové výzvy při
vrtání hlubokých děr
Ropný a plynárenský průmysl se přesouvá do stále
náročnějších podmínek, například do hloubek oceánu, a
proto se stále častěji využívají nejnovější vrtací metody,
jako je šikmé vrtání.
K šikmému vrtání v hlubších vodách dále od pobřeží
jsou zapotřebí komplexní vrtací systémy, které se v tomto
prostředí dokážou vyrovnat s vyššími teplotami a tlakem.
Vrty je možné vrtat horizontálně i vertikálně, ze
vzdálenosti mnoha kilometrů od zásob ropy a plynu.
Šikmé vrtání je metoda, která umožňuje ropným a
plynárenským společnostem vrtat pod různými úhly, a to
nejen vertikálně, a zároveň se lépe dostat k zásobám ropy
a plynu z jednoho vrtu. Výsledkem je optimalizace těžby,
využití jinak těžko dosažitelných zásob surovin a zmírnění negativního dopadu vrtů na životní prostředí.
Vrtací kolona musí být schopna unést nejen samotný
vrták - který se obvykle skládá ze dvou až tří kuželů
vyrobených z tvrdých materiálů jako je ocel, karbid
wolframu a umělý a pravý diamant, a ostrých zubů, které
odvrtávají skálu a sedimenty na dně moře – ale také řídící
a vodící ovladače, řiditelné motory, senzory, komunikační systémy a systémy pro ukládání dat. Inovace senzorů
pro vrtání spolu s technologií GPS výrazně přispěly ke
zlepšení technologie šikmého vrtání. Řídící mechanismy
a měřící systémy vrtací kolony se nacházejí v objímce
řídící jednotky, která tyto nepostradatelné součástky
chrání při pohybu v nesmírně náročných pracovních
podmínkách.
je pomáhat
zákazníkům z ropného a plynárenského průmyslu
vyrábět přesné součástky vrtacích souprav z těžkoobrobitelných materiálů, jako je například Inconel, titan a
Úkolem společnosti Sandvik Coromant
14 metalworking world
korozivzdorná ocel, bezpečně a plynule, a nabídnout jim
nástroje s delší trvanlivostí, které jsou schopny obrobit
součástky ve vynikající kvalitě. Při výrobě součástek pro
těžbu ropy a plynu se používají metody jako vrtání
hlubokých děr a zahlubování. Sandvik Coromant nabízí
pro vrtání hlubokých děr speciální nástrojová řešení, jako
je CoroDrill 801 a CoroDrill 818, které jsou určeny pro
vrtání hlubokých děr a válcové zahlubování. Při vrtání
tuhými nástroji a při zahlubování je třeba zajistit plynulý
odvod třísek po celé délce součástky a tím i bezpečnost
celého procesu. Vyvrtaná díra by se měla vyznačovat
dobrou souosostí, aby následné zahlubování mohlo
proběhnout úspěšně.
umožňuje bezpečné vrtání
těžkoobrobitelných materiálů (HRSA) a oceli. Tuhé
upnutí spolu s nejmodernějšími VBD a lůžky zajišťuje
bezpečný proces obrábění a vynikající tvorbu a odvod
třísek při vrtání děr velkých průměrů.
Vrták CoroDrill 801
Vrták CoroDrill 818 vychází z koncepce zahlubování a
zajišťuje vysokou bezpečnost obrábění, která spočívá ve
speciálním tvaru VBD (TXN) s unikátní a stabilní
styčnou plochou - iLock. Upnutí nástroje je tuhé a
snadno se provádí a možnost přizpůsobení nástroje pro
vrtání velkých průměrů (asi na dvojnásobek dosavadních
možností) nabízí velkou flexibilitu. Stejnou VBD lze
použít jak pro konvenční tak pro zpětné vyvrtávání.
Vrták je vhodný především pro výrobu složitých
součástek, jako jsou nástroje pro těžbu ropy. VBD pro
CoroDrill 818 se vyznačuje robustní geometrií a třídou,
která umožňuje optimalizaci výroby při obrábění
různých materiálů.n
případová studie:
Obrábění objímky řídící jednotky, která
měří na délku deset metrů a je vyrobena z
nemagnetické korozivzdorné oceli, je
náročné. Cílem je zajištění vynikající kvality
stěn obrobku v dobrých tolerancích
průměru a s odpovídající soustředností díry
mezi jednotlivým vrtáním.
Objímka řídící jednotky: do deseti
metrů délky
Materiál: nemagnetická korozivzdorná ocel
Obrábění provedeno na stroji pro vrtání
hlubokých děr
Zahlubování – prováděné vrtákem
CoroDrill® 818.20-1D078.00S14B
Řezné podmínky:
vc:70 m/min (230 stop/min)
fn:0,24–0,28 mm/ot. (0,010–0,011
palce/ot.)
Spotřeba elektrické energie a
parametry chlazení:
P:5 kW (7 hp) při Ff:1,7 kN (380 liber)
p:
19 barů (275 psí) a q: 350 l/min (93
galonů/min)
Při tomto zahlubování je zajištěna
vynikající přímost díry spolu s možností
nástroj přizpůsobit pro výrobu děr větších
průměrů.
Vrtání tuhým nástrojem – prováděné
vrtákem CoroDrill® 801.20-14D0680
řezné podmínky:
vc:70 m/min (230 stop/min)
fn:
0,20–0,24 mm/ot. (0,008–0,010
palců/ot)
Spotřeba elektrické energie a
parametry chlazení:
P:20 kW (27 hp) při Ff:15,8 kN (3550
liber)
p:21 barů (305 psi) a q: 306 l/min (81
galonů/min)
Toto řešení nabízí bezpečný proces
výroby a produktivitu a přináší vynikající
kvalitu obrobku. Navíc je flexibilní, protože
umožňuje nástroj přizpůsobit pro vrtání
velkých průměrů.
Shrnutí
Při těžbě ropy a plynu se stále častěji používá metoda šikmého vrtání,
a to z důvodů získávání surovin z těžko dosažitelných zásob ve velmi
náročných podmínkách. Sandvik Coromant připravil speciální
nástrojová řešení pro obrábění kovových součástek, které jsou páteří
těchto vyspělých vrtacích systémů.
metalworking world 15
text: Geoff Mortimore
foto: Bloodhound Project
obrovská
síla
Inovace. Umí dosáhnout rychlosti větší než kulka z
Magnum. 357, ale auto zvané Chrt (Bloodhound) není jen o
lámání rekordů v rychlosti. Je to také projekt, který přitahuje
do strojírenství nové inženýry. Tak, a teď se připoutejte.
Tryskový motor, který
zde vidíme na americké
testovací základně, umí
být hlasitější než Boeing
747 při startu.
Auto pohání hybridní raketa a tryskový motor od firmy
Rolls-Royce. Tryskový motor EJ 200 by dokázal vysát
všechen vzduch z průměrně velkého domu za tři
sekundy. To je zhruba 64000 litrů za sekundu.
Bloodhound má výkon 135000 - 25000 koní, to je
více než zaoceánská loď Queen Elizabeth II.
zdroj znalostí
Síla, která působí na rám kola, které se otáčí
rychlostí 10200 ot/min, je 50000 G. Při této
síle by kostka cukru vážila více než dva muži.
Odborníci z firmy Sandvik Coromant spolu se
zaměstnanci výzkumného centra Nuclear
Advanced Manufacturing Research Centre
(Nuclear AMRC) vyráběli součástky kostry
karoserie automobilu Bloodhound.
„Na plánování výrobního procesu součástek se
podílel výzkumný ústav Nuclear AMRC,
Bloodhound a Sandvik Coromant, protože bylo
potřeba vzít v úvahu veškeré aspekty výroby
součástek, včetně upínacího přípravku, složitosti
součástky, seřízení obráběcího stroje a stability
součástky,” vysvětluje Jon Clarke, specialista pro
vývoj aplikací ze společnosti Sandvik Coromant.
Tým spolupracoval na výrobě součástek
zadního rámu automobilu, který nese raketový
pohon, ale také podlahové panely, součástky
zavěšení kol a další součástky podvozku.
Všechny součástky se vyráběly z vysoce pevné
slitiny hliníku.
„My jsme přispěli zkušenostmi a znalostmi
obrábění složitých těžkoobrobitelných součástek
v úzkých tolerancích a s nulovými chybami,”
vysvětluje Clarke. „Mezi tyto znalosti patří
znalost materiálu, postupů obrábění, doporučení
nástrojů vhodných k obrábění součástky na obráběcím stroji k tomu určeném a standardního
nástrojového vybavení, které usnadňuje dodržení
dodacích lhůt.”
Další součástkou spodního rámu automobilu
Bloodhound bylo upevnění příčného ramene.
Všechny součástky se vyráběly po jednom kuse
pomocí nástrojů jako je fréza CoroMill 390 pro
frézování do rohu a CoroMill 790 Router pro
frézování slitin hliníku, dále vrták CoroDrill
860-NM a monolitní čelní fréza ze slinutého
karbidu Plura, která se použila v kombinaci s
hydraulickým sklíčidlem CoroChuck 930, které
bylo uvedeno na trh v publikaci CoroPak 13.1 v
březnu 2013.
nnn Nadzvukový automobil, který je
schopen ujet vzdálenost čtyř a půl fotbalových
hřišť za jednu vteřinu a dokáže se pohybovat
rychlostí vyšší než kulka vystřelená z
revolveru Magnum.357, nikdy nebude mít o
pozornost nouzi. Až se britský tým, který stojí
za projektem Bloodhound, pokusí prolomit
rekord v rychlosti dosažené na zemi a pokoří
hranici magických 1000 mil za hodinu (1609
km/h), možná se mu zároveň podaří vyřešit
mnohem závažnější problém s nedostatkem
odborné pracovní síly, která ohrožuje
budoucnost výroby ve Velké Británii.
Jedná se o dva obrovské cíle, ale pro
ředitele projektu Richarda Noblea a řidiče/
podplukovníka letectva Andyho Greena
nejsou podobné výzvy ničím novým. Green,
který je bojovým letcem, je držitelem
současného rekordu 763 mil/hod (1228 km/
hod) v předchůdci automobilu Bloodhound,
Thrust SSC, z roku 1997. Teď je přesvědčen, že rekord překoná.
Automobil, který je v podstatě hybridem rakety a tryskového motoru
značky Rolls-Royce na čtyřech kolech, by měl dosáhnout rychlosti 1689
km/hod, a to na dvacetikilometrové trase, která se v současné době staví
na Hakskeen Pan v Jižní Africe. K dosažení této rychlosti jej budou
pohánět dva motory o výkonu, jež se vyrovná výkonu sto osmdesáti automobilů Formule 1.
Každý okamžik jízdy bude zaznamenávat šestnáct kamer upevněných
uvnitř a zvenčí kokpitu čtrnáctimetrového automobilu. Komunikace mezi
18 metalworking world
Greenem a jeho týmem bude přenášena živě
a očekává se, že osloví miliony posluchačů.
Projekt Bloodhound se nevyhnul
problémům, především v přípravném
procesu.
„Trvalo nám asi o dva roky déle, než jsme
vytvořili tvar, o kterém jsme byli přesvědčeni,
že bude fungovat,” vysvětluje Green.
„Vlastně jsme nakonec pracovali proti intuici.
Zjednodušili jsme tvar, otupili hrany, a
nakonec se vzdali sofistikovaných aerodynamických modelů, a řešení bylo na světě.”
Stejně náročné bylo na projekt získat
peníze, i když projekt byl částečně financován firmou Rolls-Royce, která navíc
poskytla technickou podporu.
„Ve firmě Rolls-Royce si uvědomili, že
projekt má obrovskou společenskou
hodnotu,” říká Noble. „Vědí, že k tomu, aby
byli schopni uspokojit rostoucí poptávku z leteckého průmyslu, budou v
Británii potřebovat nějakých 830 000 inženýrů. Právě proto je vzdělávací
iniciativa, která je součástí tohoto projektu, tak důležitá.”
Britská vláda zahájila iniciativu, která by měla pomoci vyškolit do
roku 2018 sto tisíc inženýrů-techniků a grant v hodnotě jednoho milionu
liber (1,2 milionů eur), který poskytla projektu Bloodhound, je určen pro
další vývoj programu pro vzdělávání veřejnosti.
„Úspěch nelze měřit jen počtem mílí za hodinu,” prohlásil při otevření
ředitelství projektu Bloodhound v anglickém Bristolu David Willets,
Jméno dal automobilu hlavní inženýr pro aerodynamiku Ron Ayers, který kdysi vyvinul britskou
raketovou střelu Bloodhound S2A.
Předek auta tvoří skořepinová karoserie
vytvořená z uhlíkového vlákna, které se
používá pro stavbu závodních
automobilů. Zadní část tvoří kovový rám
s panely, jako u letadla.
ministr pro univerzity a vědu. „Tato investice si klade za cíl ukázat
mladým lidem, že kariéra ve vědě či v technických oborech může být
zajímavá a přinášet uspokojení.”
Vzbudit zájem veřejnosti nebylo těžké, a to především díky širokému
vzdělávacímu programu, v jehož rámci auto procestovalo Velkou Británii
a navštívilo nějakých šestnáct tisíc škol.
„Poprvé jsem o autě slyšel, když mi bylo třináct,” říká šestnáctiletý
Jess Herbert, z nedalekého Portisheadu. „Fascinovalo mě a čím víc jsem
o něm přemýšlel, tím více otázek jsem si v duchu kladl, což mě nakonec
přivedlo k zájmu o inženýrství a k tomu, že jsem získal jedno z dvanácti
učňovských míst, které firma Rolls-Royce vyhlásila.”
Tým začne provádět první testy v Jižní Africe příští rok, kdy se
očekává, že tryskový motor rozjede automobil Bloodhound až na
rychlost 800 mil/hod (1290 km/hod). Green se pak pokusí zlomit vlastní
rekord v rychlosti dosažené na zemi. Potom se provede analýza údajů a
následně i nutné úpravy konstrukce automobilu. Hybrid s raketou bude
instalován do automobilu v roce 2016, kdy se tým pokusí zvýšit rychlost
z 1200 či 1300 km/hod na 1600 km/hod.
Zatímco se na první pohled zdá, že je to jen dobrodružství jako ze
starého románu, Green spolu s týmem projektu Bloodhound mu
přikládají větší váhu.
„To pravé dobrodružství je začít s prázdným kusem papíru, nejprve
se snažit najít dokonalý tvar pomocí toho nejzajímavějšího až nemyslitelného, co věda a technologie mohou nabídnout, a spolupracovat na
řešení s těmi nejlepšími odborníky na světě,” shrnuje Green. „Mě, jako
matematika a bojového pilota, to fascinuje – a navíc, můžu řídit to
nejrychlejší auto na světě. Řekněte mi, co se na tom člověku může
nelíbit?” n
Uhlíková stopa, kterou za
sebou zanechá projekt
Bloodhound se rovná té,
kterou vytvoří 4,1 dojnic.
PŘEDCHOZÍ SVĚTOVÉ REKORDY V RYCHLOSTI DOSAŽENÉ NA ZEMI
Současný rekord v nejvýše dosažené rychlosti na zemi si připsal v roce 1997
Andy Green v automobilu Thrust SSC. Dosáhl rychlosti 1227,985 km/hod
(763,035 mil/hod) na trase dlouhé něco přes jednu míli.
Další známí držitelé světových rekordů v nejvyšší dosažené rychlosti na zemi:
1983 Thrust II (Síla), řízený Richardem Noblem
1019,470 km/hod
1970 The Blue Flame (Modrý plamen), řízený Garym Gabelichem
1014,496 km/hod
1965 Spirit of America (Duch Ameriky), řízený Craigem Breedlovem
966,574 km/hod
1964Bluebird, řízený Donaldem Campbellem
648,730 km/hod
1935 Blue Bird, řízený Malcolmem Campbellem 484,620 km/hod
1929 Golden Arrow (Zlatý šíp), řízený Henrym Segravem327,340 km/hod
metalworking world 19
technologie
text: christer richt
Udělali jste,
co jste měli?
Obráběcí stroje jsou dnes konstruovány
tak, aby zajistily všestrannost a usnadnily
přechod mezi výrobou různých součástek.
Mnohá soustružnická centra a víceúčelové
obráběcí stroje v současné době umožňují
obrábění na jedno upnutí a zároveň se
zkracuje doba nastavení.
Christer Richt: Kde by měla firma začít,
chce-li investovat do nového strojního
vybavení?
Chris Mills: Řekl bych, že každý výrobce v
našem odvětví by měl nejprve zvážit dva
zásadní faktory, využití stroje a účinnost
obrábění. Výsledky rozboru ukážou, jak je
možné zvýšit produktivitu výroby a zkrátit
návratnost investice. Výrobní firmy by si
měly ujasnit, kde jsou dnes, kam se chtějí
dostat, a jak. Investuje-li firma do správného
stroje a správného vybavení, rozdíl je
opravdu vidět. Je to prověřené.
Pokud již stroj máte, zeptejte se, „Proč
jsme zakoupili tento stroj, proč jsme
nezvažovali jiné možnosti, jiné vlastnosti?” a
tak dále. Samozřejmě existují hranice, ale v
této situaci je třeba se dívat za ně, protože
každý stroj lze výrazně vylepšit pomocí
vybavení. Pokud však investujete do nového
stroje, vezměte to jako příležitost k postupu
do vyšší ligy, co se týče vašich možností a
ziskovosti. Řádný rozbor cílů, požadavků,
investic a možností vede k rozhodnutím,
která výrazně ovlivní produktivitu výroby.
20 metalworking world
Co se nástrojů týče, dokážeme nabídnout
mnohem více než jen vynikající břity.
Christer Richt: Ale pokud ve firmě používají
zavedené postupy a nástroje, které až dosud
celá léta fungovaly, proč u nich nezůstat?
Chris Mills: Výrobní podniky, které se
rozhodly jít cestou využití tradičních strojů,
vybavení, procesů, nástrojů, programů a
metod a nechopí se příležitostí, které nabízejí
nové technologie, zůstanou nevyhnutelně
pozadu. Je samozřejmě zbytečné využívat
soustružnické centrum na pětašedesát
procent výrobní kapacity. Ani není nutné
investovat do nového stroje více, než je
nutné, nebo mít k dispozici pouze omezené
možnosti obrábění.
Včasná spolupráce při plánování investic
je jedinou správnou cestou jak připravit
správné řešení, které povede ke zlepšení
konkurenceschopnosti firmy. Jsme zastánci
filozofie „vše správně od začátku“. Posouváním hranic získává zákazník ty největší
výhody. Nezapomeňte tedy provést náležitý
rozbor hlavních faktorů, který vám pomůže
správně specifikovat požadavky.
Christer Richt: Co byste nám mohl říci o
možnostech zlepšení určených pro výrobce
součástí ve středních a malých dávkách?
Chris Mills: Víceúčelové obráběcí stroje
mají rozhodně velký dopad na zkrácení doby
seřízení, a využívají se právě pro výrobu ve
středních a malých dávkách. Aby firma
zajistila jejich plné využití, je nutné důkladně
prozkoumat všechny možnosti a nepřipustit
kompromisy v oblastech, které mohou
výrazně zkrátit dobu výroby. Patří mezi ně
velikost zásobníku nástrojů, přívod chladiva
pod vysokým tlakem, plně funkční postpro-
Jak zajistit co nejlepší návratnost investic do obráběcího stroje a
zkrátit dobu výroby součástek ve středních až malých dávkách?
Christer Richt, technický redaktor časopisu Metalworking World,
si o tom nedávno pohovořil s Chrisem Millsem, globálním manažerem pro integraci nástrojů ze společnosti Sandvik Coromant.
Rotační nástroje jsou dnes nesmírně výkonné
a kromě obrábění podél osy Y jsou schopny
běžně frézovat a vrtat podél tří os. Navíc
přinášejí další možnosti soustružení, čímž se
snižuje doba seřízení. Pokud je nutné zkrátit
dobu výměny nástroje je vhodné zvážit
rychlovýměnný nástrojový systém.
cesor, adaptér pro dlouhou vyvrtávací tyč pro
vrtání hlubokých děr.
Poměrně často se stává, že výroba na
tradičních strojích – soustružnických
centrech a obráběcích centrech – trpí
nedostatečnou analýzou, přestože dnes již
existuje celá řada možností, které skutečně
dokážou zvýšit produktivitu. Často se o nich
ani neví.
Soustružnická centra lze dnes vybavit
rotačními nástroji, které jsou vysoce účinné a
jsou schopny obrábět nejen podél osy Y, ale i
frézovat a vrtat podél tří os. Před tím, než se
vzdáte možnosti obrábět podél osy Y, řádně
se zamyslete, protože tato možnost nabízí
další možnosti soustružení navíc, čímž se
dále zkracuje doba seřízení. Je dobré rovněž
zvážit použití rychlovýměnného upínacího
systému nástrojů nebo jejich automatickou
výměnu, protože seřízení nástroje na
soustruhu bývá často časově náročné.
Nástroje by se měly připravit předem, v
době, kdy soustruh ještě pracuje.
Co se týče obráběcích center, využití stroje
s paletou a bez ní je naprosto nesrovnatelné.
Podle mých zkušeností se investice navíc
téměř vždycky vyplatí, a i tady bych
doporučil zvážit velikost zásobníku nástrojů
a zvolit větší, do kterého se vejdou všechny
součástky a všechny potřebné nástroje. Nezanedbatelné výhody přináší i chlazení pod
vysokým tlakem, a to především při vrtání,
kdy zajišťuje bezpečnější proces výroby a
prodlužuje trvanlivost břitu nástroje.n
metalworking world 21
Bezpečnost
PŘEDEVŠÍM
text: Tomas Lundin foto: adam lach
Maulburg, Německo. Zapomeňte na hon
za produktivitou. Švýcarská firma
Endress+Hauser se sídlem v Německu je
výrobcem měřícího zařízení, které vyrábí
zhruba v miliónu variant. Na spolehlivosti
a všestrannosti výroby záleží nejvíc. To
platí především pro upichování, poslední
a zásadní fázi výroby součástky. Spolu s
partnerem našla firma Endress+Hauser
spolehlivou metodu.
nnn Armin Nüssle má slabost pro stabilní a spolehlivé
výrobní procesy – prostě cokoli, co omezuje rizika
zkrácení trvanlivosti břitu nástroje a eliminuje rizika
poničení drahých součástek, které jsou součástí řady
produktů vyráběných často přímo na míru.
„Typickým příkladem je toto měřící zařízení,” říká vedoucí
výroby v hlavní továrně firmy Endress+Hauser v Maulburgu
v jižním Německu. Naklání se nad přístroj, který využívá
radar k měření výšky hladiny vody v obrovských nádržích, v
nichž rozdíl 0,01 milimetru může představovat desítky tisíc
litrů. „Když si to představíte, je to naprosto šílené, ale my
tento výrobek vyrábíme ve více než dvou milionech variant,”
říká. „Každý zákazník má své potřeby a své specifikace.”
Příběh firmy a jejího úspěchu se začal psát před asi šedesáti
lety v jednom obývacím pokoji v Lörrachu v jižním
Německu, jen asi deset kilometrů na sever od švýcarské
Basileje. Sem dovezl inženýr George H. Endress a bankéř
Ludwig Hauser měřící přístroje z Anglie. Výrobky přepracovali a prodali firmám ve zpracovacím průmyslu. Jednalo se o
začínající podnik v pre-digitální éře v kraji, v němž chytří
investoři a tvrdohlaví podnikatelé s globálními ambicemi byli
normou spíše než výjimkou.
V rychlém sledu firma začala vyrábět vlastní produkty a
přicházet s vlastními vynálezy. Dnes je rodinná firma
Endress+Hauser v čele se synem George Endresse Klausem
Endressem předním světovým výrobcem měřících přístrojů a
automatických linek s více než deseti tisíci zaměstnanci po
celém světě a odbytem v hodnotě více než 1,7 miliard eur.
Firma každoročně registruje více než dvě stě vlastních
patentů.
Výrobky firmy vyráběné v nesčetných variantách se
používají od nebezpečného prostředí chemického průmyslu
po výrobní prostředí s přísnými hygienickými požadavky,
jako je výroba potravin. Naleznete je na ropných plošinách, v
městských čističkách a v mlékárenském průmyslu. Některé
měří hladinu tekutin, jiné průtok či teplotu.
Kromě neskutečného počtu variant mají všechny výrobky
něco společného. Téměř všechny se vyrábějí z drahé speciální
oceli, což znamená, že je třeba vyrábět plynule a bez plýtvání.
„Upichování je velice citlivou oblastí,” vysvětluje Nüssle.
„Téměř hotová součástka se při něm odřezává od zbytku
obrobku. V této fázi výroby lze mnohé pokazit, a proto jsme
dlouho hledali nové řešení.”
Právě tehdy vstoupil na scénu Sandvik Coromant. Na konci
roku 2010 začala firma Sandvik průzkum u patnácti výrobců s
celosvětovou působností. Cílem bylo pochopit jejich
požadavky na upichování.
„Firma Endress+Hauser
Maulburg [zástupci] byli velmi
otevření a navíc dokázali velmi
přesně vysvětlit své požadavky
i svá očekávání, co se dodavatele nástrojů týče,” vzpomíná
Theo Jörissen, odborník na
upichování ve firmě Sandvik
Coromant v Německu. „Nebylo
to pro nás vždycky jednoduché.
Požadavky byly nastavené
hodně vysoko.”
Ralf Hübner z firmy
Hengst-Kessler, která prodává
nástroje, byl rovněž členem
klíčové skupiny, a přispěl s
novými nápady, když bylo
Torsten Enderwitz
pracuje pro firmu
Endress+Hausser
dvacet tři let. Moana
Deissová je ve
druhém ročníku
učňovského studia.
Dimitri Eckard
seřizuje obráběcí
stroj.
metalworking world 23
[1]
[1] Endress+Hauser vyrábí již
více než šedesát let a zaměstnává více než deset tisíc
zaměstnanců po celém světě.
[2]
[2] Obsluha stroje Dimitri
Eckard s Arminem Nüsslem,
Vedoucím výroby, vpravo.
[3] Vedoucí výroby Armin Nüssle,
vlevo, a Theo Jörissen z firmy
Sandvik Coromant hovoří o
upichování.
[4] Sandvik Coromant dostal
příležitost otestovat prototyp
nástroje CoroCut QD ve firmě
Endress+Hauser.
[3]
24 metalworking world
[4]
potřeba. „Vlastně se jednalo o společný projekt, kdy každý ze
zúčastněných přispěl k vytvoření něčeho nového,” vyvětluje.
Hlavním požadavkem firmy Endress+Hauser bylo vylepšení spolehlivosti výrobního procesu.
Součástky, které se vyrábějí na asi třiceti soustruzích stojí
od dvou do pěti set eur a v průměru je trvá vyrobit pět minut.
Dokončené jsou v okamžiku, kdy jsou odříznuty od tyče,
která může být až šedesát milimetrů silná. Pokud v této fázi
dojde k chybě, součástka neprojde kontrolou a je třeba celý
proces zopakovat.
Při tom však často zároveň dojde k poškození nástroje a
změně geometrie stroje. To znamená, že obsluha stroje musí
zasáhout a drahocenný čas utíká. „Vezme-li se toto vše v
úvahu, nezáleží na tom, jestli upichování bude trvat o pár
desetin vteřiny déle,” říká Nüssle. „Na čem záleží je
spolehlivost výrobního procesu.”
V roce 2012 dostal Sandvik Coromant ve firmě Endress+Hauser příležitost vyzkoušet prototyp nástroje Corocut
QD. Obě firmy společně vytvořily finální verzi nástroje,
kterou ve firmě Endress+Hauser důkladně otestovali během
měsíce března roku 2013. Ale Nüssle se nedal snadno
přesvědčit.
„Abych řekl pravdu, byl jsem od začátku dost skeptický,”
říká dnes. „Ale pak jsem uviděl výsledky, a ty předčily má
veškerá očekávání.”
Trvanlivost nových nástrojů je v průměru pětkrát delší než
u dosavadních nástrojů. Spolehlivost výrobního procesu
spočívá v kombinaci nového materiálu, vylepšené konstrukce
a optimálně dávkovaného chladiva.
Nové nástroje také šetří materiál, protože VBD jsou menší,
a řez je užší.
Kromě požadavků na spolehlivost výrobního procesu měla
firma Endress+Hauser ještě jeden požadavek. Přála si
všestranný nástroj, spíše než celou řadu různých speciálních
nástrojů. „Nikdo by neměl váhat a riskovat, že si zvolí špatný
nástroj,” říká Nüssle. „Vše by mělo být jednoduché a jasné.
To je naše filozofie.” Sandvik Coromant přišli s jednoduchým
řešením. Žádné kabely a trubky, žádné komplikované
upínání; jen se do stroje vloží jednotka s nástrojem a začnete
pracovat. Součástí řešení je jen jeden druh VBD, což má za
následek menší zásoby ve skladu, a tedy i další snížení
nákladů.
Staré technologii u firmy Endress+Hauser odzvonilo. Až
firmě dojdou zásoby již zakoupených nástrojů, společnost
přejde na Corocut QD od firmy Sandvik, ale kvůli bezpečnosti si firma pro přípravnou práci přizvala ještě jednoho výrobce
nástrojů. Obsluha stroje Dimitri Eckard, který se podílel na
testování nástrojů od konkurence se domnívá, že je to dobré
řešení, ale dodává: „Podle mého je systém od firmy Sandvik
Coromant stabilnější.” n
Corocut QD je nejnovější řešení pro
upichování od firmy Sandvik Coromant. Theo Jörissen, odborník na
upichování ve firmě Sandvik Coromant
v Německu, vysvětluje v čem technologie spočívá a jaké má výhody.
Jak se nové řešení pro upichování liší
od dosavadních?
Hlavní výhodou je přívod chladiva přímo
pod VBD nebo na ni, a umožňuje tak
hluboké upichování i relativně velkých
rozměrů, které bývá komplikované.
Jaké jsou hlavní charakteristiky
nového řešení?
Tím, že použijete přesně nasměrovaný
proud chladiva, lépe ovlivníte teplotu v
místě řezu a můžete tedy obrábět tvrdší
materiál při vyšších rychlostech – anebo
při zachování rychlosti prodloužit
trvanlivost břitu nástroje.
Co na řešení techniky překvapí?
Jednoduchost řešení, to je nepřekonatelné. Nenajdete u něj kabely ani trubky. Ve
firmě Endress+Hauser obrábíme všechny
materiály s třímilimetrovým upichovacím
nožem s geometrií CM a v třídě 1145.
Stručně řečeno, jedna geometrie, jeden
nástroj, jedna třída.
Jakých výsledků lze s nástrojem
Corocut QD dosáhnout?
Trvanlivost nástroje je pětkrát delší než s
dosavadní technologií. U některých našich
zákazníků se to projevuje v padesáti- až
sedmdesátiprocentních úsporách.
Theo Jörissen,
Sandvik Coromant
metalworking world 25
technologie
text: turkka kulmala
ilustrace: borgs
Úkol: Vytvořit automatický
systém digitální výměny údajů o
nástrojích.
řešení: GTC, obecně
použitelný systém klasifikace
nástrojů.
LPR
LB
LU
DC
GTC: obecně použitelný systém
klasifikace nástrojů
Výhody systému
klasifikace nástrojů
Výrobci, prodejci nástrojů a softwarové společnosti
potřebují přístup k digitálním údajům o nástrojích.
Dosud měli jednotliví dodavatelé nástrojů vlastní
klasifikační systémy a automatická výměna údajů byla
prakticky nemožná. Navíc bylo možné vkládat velké
datové soubory do výrobních systémů pouze manuálně –
což byl nesmírně časově náročný postup, při němž navíc
docházelo k chybám. Přední automobiloví výrobci strávili
v posledních několika letech až desetitisíce hodin
zpracováním dat.
snadnou navigaci i vyhledávání. Specifické či dosud
neklasifikované nástroje lze do systému vložit manuálně.
GTC rovněž nabízí podporu modelů STEP 3D, dvojrozměrných výkresů, výkresů v měřítku, a podobně.
ISO 13399 vymezuje „zápis a výměnu údajů o nástrojích“.
Sandvik Coromant spolu s partnerem TDM Systems
rovněž vyvíjí vlastní systém pod názvem Adveon,
software pro řízení nástrojů, který vychází z normy ISO
13399 a GTC. Adveon lze běžně propojit se softwarem
CAM a poskytuje otevřený přístup k nahrání dat od
dalších výrobců nástrojů. Poté, co se do systému Adveon
zadají výrobní údaje, uživatel systému CAM může
snadno připravit vysoce kvalitní sestavy nástrojů a využít
CAM pro programování, testování případných kolizí, a
podobně.
Spojení klasifikace nástrojů a jejich vlastností podle ISO
13399 s katalogem, který nepreferuje žádného výrobce,
přináší výhody všem zainteresovaným. Firmy Sandvik
Coromant a Siemens PLM Software plně využily normu
ISO 13399 a vyvinuly první verzi systému obecně
použitelné klasifikace nástrojů (GTC) v podobě katalogu,
jehož údržbu bude mít v budoucnu na starost na výrobcích nezávislá organizace.
Účelem GTC je poskytnout neutrální systém klasifikace
nástrojů ve snadno použitelném katalogu, který bude
doplňkem normy ISO 13399. GTC pomůže předběžně
zmapovat třídy nástrojů a jejich parametry pro jednotlivé
vnitřní firemní systémy klasifikace a parametrizace. Všeobecně použitelná hierarchická struktura katalogu přináší
26 metalworking world
Hlavní výhodou GTC je lepší propojení se systémy CAM.
Díky možnosti zpracování 3D se lépe vytvářejí modely
pro NC programování, přednastavování nástrojů a
simulace. Podle dodavatelů CAM může GTC zvýšit
produktivitu výroby až o dvacet procent.
Zaměstnání, při kterých se využívá CAM je dnes po
světě asi šest set tisíc a jejich počet stále roste. Je tedy
zřejmé, že programy jako GTC a Adveon mohou
potenciálně nabídnout strojírenským firmám obrovské
úspory.n
OAL
Zákaznická studie
DCON
V leteckém průmyslu se často obrábějí velmi drahé součástky, a proto jsou pro
něj možnosti simulace v CAM softwaru výhodou. Zákazník investoval dvacet pět
let lidské práce do vytvoření knihovny nástrojů, na jejíž údržbě pracují dvě síly
na plný úvazek, a ty navíc spolupracují s šestatřiceti programátory CAM.
Podle vlastního odhadu zákazníka by mu použití systému Adveon ušetřilo
přinejmenším třiadvacet let lidské práce nebo devadesát dva procent času, a
navíc by nemusel zaměstnávat specialisty na údržbu systému. Adveon navíc
šestatřiceti programátorům CAM ušetří čas nutný k programování o deset až
patnáct procent.
GTC je systém klasifikace nástrojů podle
normy ISO 13399 v katalogické struktuře,
která nepreferuje žádného výrobce, a její
hlavní výhodou je snadné propojení se
systémy CAM.
Shrnutí
Sandvik Coromant spolupracuje s dalšími dodavateli
nástrojů a s firmou Siemens PLM Software na tvorbě
otevřené, na výrobci nezávislé aplikace podle normy pro
údaje o nástrojích ISO 13399, která nabízí potenciálně
výrazné výhody a úspory.
metalworking world 27
Indonésie na
vzestupu
Indonésie. Zkuste se přenést o dvacet let do budoucnosti. Je dost
dobře možné, že v té době bude Indonésie sedmou největší
ekonomikou světa se stopětatřiceti tisíci majetných zákazníků.
Objednejte si lístek už dnes, o tuhle jízdu nechcete přijít.
Oblak smogu a
prachu za svítání ve
velmi znečištěném
městě - v tomto
případě jde o
Jakartu v Indonésii.
Roční nárůst hnD
(%)
1998 – 1999 - 6,65
2000 – 2004 4,60
2005 – 2009 5,64
2010 – 2013
6,25¹
text: Tomas Lundin
Indonésie je
největší
ekonomikou v
jihovýchodní Asii.
nnn „Úspěch indonésie zastínil dramatický rozvoj
obchodu v Číně,” říká Mark te Riele, ředitel marketinku
pro Asii v investiční bance BNP Paribas Investment
Partners. „Celá řada lidí se nechala negativně ovlivnit
špatnými mediálními titulky a zprávami o přírodních
katastrofách.”
Indonésii tvrdě zasáhla asijská finanční krize na konci
devadesátých let minulého století. Ekonomika se strmě
propadla ze 4,7 procentního růstu HND v roce 1997 na
mínus 13,6 procent v následujícím roce. V lednu 1998,
hodnota rupie klesla o více než polovinu v rozpětí pěti
dní. Zavíraly se banky a honba za hotovostí odlila kapitál
ze země.
Než se země stabilizovala, přijala čtyři balíčky pomoci
od mezinárodního měnového fondu, prošla si krvavými
nepokoji a nakonec i rezignací prezidenta Suharta. Od té
doby ekonomika země roste o čtyři až šest procent ročně.
Inflace klesá, vládní dluh se zmenšuje, a návrat demokracie je po třiceti letech Suhartovy vlády jistou věcí.
Indonésie je dnes největší ekonomikou v jihovýchodní
Asii a čtvrtou nejlidnatější zemí na světě. Její ekonomika
dnes svou velikostí zaujímá ve světě sedmnácté místo.
Podle závěrů konzultační firmy McKinsey by se země
měla dostat na sedmou příčku do roku 2030, tedy v době,
kdy Čína bude stát v čele žebříčku před Spojenými státy a
Indií. O dalších dvacet let později by měla Indonésie
zaútočit na čtvrtou příčku na světě, alespoň podle
dlouhodobých prognóz OECD.
Obrovský domácí trh a rostoucí střední třída to jsou
faktory, které stojí za tímto spektakulárním vývojem. Podle
nejpozitivnějšího scénáře vývoje, jak je načrtla firma
McKinsey, se do roku 2030 bude v Indonésii nacházet
devadesát miliónů majetných zákazníků. Spotřebitelský
průmysl, zemědělství, rybolov, energetika a vzdělávání
bude mít v té době hodnotu 1,8 bilionu dolarů, a přitáhne
zástupy domácích a zahraničních investorů.
Nejpozději do roku 2025 by se Indonésie měla připojit
ke skupině rozvinutých zemí. Podle dlouhodobého
vládního programu akcelerace a expanze (Masterplan for
Acceleration and Expansion) se průměrná mzda zvedne z
dosavadních 3592 dolarů na 15500 dolarů, a ekonomika
vzroste z dosavadních 878 miliard dolarů na téměř 4,5
bilionu. Mezitím budou probíhat investice do strategických sektorů, jako je těžba nerostných surovin, potravinářský průmysl, doprava, turistika a infrastruktura
vybraných koridorů. Mezi ně patří 2700 kilometrů dlouhá
Trans-Sumaterská dálnice, která by od roku 2025 měla
spojit deset provincií Sumatry, které jsou bohaté na
nerostné suroviny. Či dvacet sedm kilometrů dlouhý most
přes Sundskou úžinu a nejdelší zavěšený most na světě
mezi ostrovy Java a Sumatra, megaprojekt, který bude
stát desítky miliard dolarů.
perspektivy státu jsou ohromující. Ale cesta od
ekonomiky, jejímž pilířem je těžba nerostných surovin a
zemědělská výroba k ekonomice založené na průmyslu a
službách s vysokou přidanou hodnotou je plná rizik.
Plán pro akcelaraci a
expanzi Indonéského
hospodářství
Ekonomické koridory
Důležitou součástí plánu MP3EI je
rozvoj hospodářských koridorů v
Indonésii, který vychází z možností a
výhod jednotlivých regionů. Má-li se
využít potenciálu a strategických rolí
každého z šesti velkých ostrovů, je
potřeba vytvořit šest hospodářských
koridorů:
Sumaterské Centrum pro výrobu a
zpracování nerostných surovin a
energetické zdroje
Jávské Centrum pro rozvoj průmyslu
a služeb
Kalimantanské Centrum pro těžbu,
výrobu a zpracování energetických
zásob státu
Sulawesské Centrum pro výrobu a
zpracování zemědělských produktů,
plantáže, rybolov, ropný a
plynárenský průmysl a těžbu
nerostných surovin
Brána Bali - Nusa Tenggara pro
turistiku a podporu potravinářského
průmyslu
Papua - Moluccas Centrum pro
rozvoj potravinářského průmyslu,
rybolovu, energetiky a těžby
nerostných surovin
metalworking world 29
Jednou z největších výzev je systém vzdělávání. Pokud
má Indonésie stavět nová letiště, zakládat nové automobilky či investovat do IT a těžby cenných surovin místo
vývozu uhlí, palmového oleje, mědi a niklu, bude
potřebovat odbornou pracovní sílu. Dnes na milion
obyvatel připadá sto šedesát čtyři inženýrů, což je o více
než polovinu méně než ve Vietnamu a Malajsii. „Do roku
2025 nás zasáhne krize z nedostaku odborné pracovní
síly,” varuje ministr pro hispodářství Hatta Rajasa.
Ekonomická exploze s sebou navíc přinesla sociální
nerovnost a prohloubila rozdíly mezi jednotlivými
regiony. Od roku 2000 klesl podíl obyvatelstva pod
hranicí chudoby z téměř dvaceti procent na dvanáct. Zato
distribuce příjmů se vydala opačným směrem, na rozdíl
od situace v sousedních zemích. Náklady Indonésie na
sociální služby jsou podle Asijské banky pro rozvoj s 1,1
procenty nejnižší v regionu, a je proto možné, že sociální
nepokoje se mohou stát překážkou na cestě k růstu.
Následující dva roky budou kritické. V dubnu 2014 se v
Indonésii budou konat prezidentské volby, které rozhodnou
o příštím hospodářském směřování. Na konci roku 2015
vznikne volná zóna jihoasijského obchodu, která umožní
volný pohyb kapitálu, zboží, služeb a pracovních sil – a
Indonésie je v hospodářské transformaci Asie, která nemá
v historii obdoby, potenciálním vítězem. n
Chew-Kong Pang,
Sandvik
Coromant,
Jihovýchodní
Asie.
Sandvik Coromant expanduje v Indonésii
Sandvik Coromant „agresivně“ investuje v Indonésii, protože ekonomika země rychle roste, říká Chew-Kong Pang ze
společnosti Sandvik Jihovýchodní Asie, který má na
starosti Indonésii. Byl zahájen pětiletý plán, jehož součástí
je stěhování firmy Sandvik Coromant do nových prostor v
příštím roce.
„Stavíme Centrum pro technologie a chystáme se zakoupit
dva stroje, na nichž budeme předvádět ukázky obrábění našim
zákazníkům. Také budujeme školicí a vzdělávací zařízení.”
Součástí expanze firmy Sandvik Coromant je zvýšení počtu
zaměstnanců ze současných sedmnácti na pětadvacet. Firma
bude nabírat i nadále podle poptávky a vývoje trhu.
Sandvik Coromant je v Indonesii veteránem, v zemi začal
působit před pětatřiceti lety. „V průběhu let jsme si dokázali
získat a udržet důvěru a dnes jsme jedním z pěti až sedmi
hlavních výrobců na trhu,” vysvětluje Chew-Kong Pang.
Mezi nejdůležitější zákazníky firmy patří firmy z automobilového průmyslu, jak výrobci motorek, automobilů či nákladních
vozů. Automobilky jsou převážně japonské. Ale v oblasti působí
všichni přední výrobci automobilů. „Situace na zdejším trhu je
poněkud komplikovaná,” přiznává Chew-Kong Pang.
30 metalworking world
Sopečný kráter
na hoře Mount
Papandayan.
Uhlí
Metan z uhelného podloží
Kakao
Káva
Surová ropa
Plyn
Geotermální energie
Zlato
Palmový olej
Rýže
Guma (přírodní)
Čaj
Indonésská produkce
či zásoby nerostných
surovin (R)
světová produkce
či zásoby nerostných
surovin (R)
237,4 milionů tun
13 trilionů kubických metrů (R)
0,48 milionů tun
8,25 milionů pytlů
942 000 bpd
71,1 miliard m³
27 510 MW (R)
97 tun
23,9 milionů tun
65,4 milionů tun
3,01 milionů tun*
0,14 milionů tun
3845,3 milionů tun
213 trilionů kubických metrů (R)
3,96 milionů tun
131,25 milionů pytlů
83 576 000 bpd
3363,9 miliard m³
68 775 MW (R)
2700 tun
48,9 milionů tun
672,0 milionů tun
10,97 milionů tun*
4,20 milionů tun
Podíl Indonésie na
celkové těžbě
6,2%
6.0%
12.2%
6,3%
1,1%
2,1%
40,0%
3,6%
48,9%
9,7%
27,4%
2,8%
* Čísla se vztahují pouze na výrobu v členských zemích Asociace pro výrobu přírodní gumy (Indonésie, Indie, Malajsie, Thajsko, Vietnam, Čína,
Sri Lanka, Filipíny a Kambodža). Zdroj: Indoneské Investice
Do roku 2025 se
Indonésie přidá
ke skupině
rozvinutých zemí.
3
cena za
obsahový
Marketink
2013
Nejlepší celkový
design
Už jste si stáhli aplikaci?
Pokud se vám líbí časopis Metalworking
World, jeho digitální verzi propadnete!
Stáhn
si apli ěte
k
zdarm aci
a!
K disp
oz
ici v č
amer
ínštin
ické a
ě,
ng
němči
ně a šp ličtině,
anělšti
MWW
n ě!
pro ip
ad 1/1
právě
4
vychá
z í!
Případové
studie:
Více obrazové
dokumentace z
celého světa
Technické
texty:
Podrobnější
technické
články
Interaktivní
prvky:
Filmy
Animace
Odkazy
Mobilní aplikaci časopisu Metalworking World si lze zdarma stáhnout do vašeho iPadu z elektronického obchodu iTunes.
metalworking world 31
text:Susanna Lindgren foto: Karl Andersson
V první
lize s obry
Malá firma Novator
AB vyvinula unikátní metodu vrtání
dokonalých děr pro montáž křídel
nového letadla Boeing 787 Dreamliner.
Stockholm, Švédsko.
32 metalworking world
Vrtání šroubovicovou interpolací se
používá pro vrtání kompozitních
materiálů především proto, že
eliminuje problémy, které při jejich
obrábění běžně vyvstávají.
Novator AB
výrobu těch nejdůležitějších děr v celém Dreamlineru. Stačí si
nnn Švédská firma Novator je velmi malá specializovaná
jen představit, jaké síly působí na křídla pri přistání.”
firma, která nabízí jeden hlavní produkt – stroje pro přesné
Andersson ukazuje na střed spoje křídla, kde přesně se křídla
vrtání součástek z těžkoobrobitelných materiálů pro letecký
upevňují a kam se vrtá u každého letadla asi čtyři sta děr.
průmysl. Přesto je schopna dodávat firmě Boeing, největší„Letadla jsou obrovské stroje, ale výrobní tolerance jsou
mu výrobci letadel co se prodejů týče v roce 2012, výborné
velmi malé, a proto není možné předvrtávat,” říká Anderobráběcí stroje. Přestože má mladá a inovativní firma
sson. „Tyto díry se vrtají v poslední
Novator i jiné významné zákazníky
fázi montáže, o to důležitější je, aby
jako například Bombardier a Airbus,
přesnost a kvalita dosáhly požadovakontrakt s firmou Boeing na strojní
ných standardů.”
zařízení pro vrtání šroubovicovou
interpolací firmy Novator pro výrobu
součástek pro nový Dreamliner je třeba
Smlouva s firmou Boeing je výsledvnímat jako zásadní průlom, který
kem úzké spolupráce mezi divizí pro
potvrzuje jedinečnost této technologie.
výzkum a technologii firmy Boeing na
„Jsem si jist, že firma Boeing by
Long Beach v Kalifornii ve Spojených
možná raději pracovala s větší
Státech. Poměr užití kompozitních
společností, než je ta naše,” říká
materiálů v Dreamlineru je vyšší, než u
generální ředitel firmy Novator
předchozí generace letadel. Když firma
Hans-Petter Andersson, „ale my jsme
Boeing přecházela od hliníku ke
jedinou firmou na světě, která nabízí
kompozitním materiálům, bylo třeba
takto pokročilou metodu v odvětví,
začít používat nové nástroje. Velkou
Björn Pettersson, vedoucí vývoje ve firmě
Novator. Díky unikátní metodě se z malé
které se vyznačuje nesmírně vysokými
výzvou bylo vrtání děr do kusu CFRP
firmy stala světová jednička.
požadavky na kvalitu a přesnost.”
(polymeru vyztuženého uhlíkovým
Andersson zvedne malý model letadla
vláknem) a titanu – dvou materiálů
Boeing 787 Dreamliner, který před ním
velmi rozdílných vlastností. Za
stojí na stole.
normálních podmínek by k tomu bylo
„Naše stroje se používají především
zapotřebí několika různých operací,
pro výrobu spojů mezi trupem letadla a
včetně vrtání a vystružování. Metoda
křídly, které se provádějí v poslední fázi
vrtání šroubovicovou interpolací
montáže,” vysvětluje. „Jedná se o
umožňuje díru vyvrtat najednou.
Vývoj vrtání šroubovicovou interpolací vyšel z
výzkumného projektu,
na kterém se podílely
firmy SAAB Aerospace
a Švédský královský
technologický institut, v
němž zakladatel firmy,
Dr. Ingvar Eriksson,
původně pracoval jako
asistent profesor. Cílem
bylo zjistit, jakou roli
hraje kvalita vyvrtaných
děr na sílu a trvanlivost
uhlíkových kompozitních materiálů. První
díra bez otřepů a
vylamování vedla k
prvnímu patentu
týkajícího se vrtání
šroubovicovou
interpolací. Kolem roku
2000 se Eriksson pustil
do dalšího vývoje této
unikátní metody a
založil firmu Novator ve
čtvrti Spånga v
západním Stockholmu.
Novator zažádal a získal
celou řadů patentů,
které se vztahují k
metodě vrtání
šroubovicovou
interpolací. Dnes se
mezi zákazníky firmy
nacházejí tři největší
letecké společnosti
– Boeing, Airbus a
Bombardier, ale také
korejská firma Korea
Aerospace a švýcarský
výrobce satelitů Ruag
Space. Největším
dosavadním úspěchem
firmy a jejích čtrnácti
zaměstnanců je
smlouva s firmou
Boeing na projekt
Dreamliner, kterou lze
potenciálně prodloužit
až na třicet let.
metalworking world 33
TECHNICký náhled
Novator: SpångA, Švédsko
„Je zbytečné vyrábět dobré
stroje, nemáte-li přístup k
dobrým nástrojům.”
Hans-Petter Andersson, generální ředitel, Novator
Firma Novator připravila stroj a Sandvik
Coromant vyvinul čelní frézy. Vzniklo tak
komplexní řešení pro zákazníky v leteckém
průmyslu.
„Tato spolupráce přináší výhody nejen
koncovému zákazníkovi, který získává
komplexní řešení,” vysvětluje Lars Lindstedt,
projektový manažer ve firmě Sandvik
Coromant. „Umožnila jak nám, tak firmě
Novator lépe pochopit, jak stroj funguje a jaký
dopad mohou mít řezné nástroje – což je
samozřejmě důležité pro další vývoj.”
Vrtání šroubovicovou interpolací je metoda
obrábění, při níž se nástroj pohybuje zároveň
podél svislé a vodorovné osy a obrábí díru
větší, než je průměr nástroje, přičemž je možné
jedním nástrojem provést jak složité vrtání děr
různých rozměrů tak i dokončování. Metodu lze
úspěšně použít především při vrtání kovových a
kompozitních materiálů.
„Pro nás je to výzva,” pokračuje Linstedt.
„Normálně vyvíjíme nástroje pro obrábění
specifických materiálů. V případě této metody
bylo potřeba vyvinout nástroj, který obrábí
stejně dobře CFRP a titan.”
Spolupráce mezi firmami byla zahájena v
roce 2011, poté, co zástupci firmy Sandvik
34 metalworking world
Coromant navštívili Centrum pro výzkum a
technologie firmy ve Spojených Státech.
„Chtěli jsme zjistit, jestli lze pro vrtání
šroubovicovou interpolací použít naše
standardní čelní frézy,” říká Lindstedt.
„Výsledky nebyly nijak valné, ale po několika
návštěvách firmy Novator se nám podařilo čelní
frézy modifikovat tak, že došlo k výraznému
zlepšení celého procesu.”
Vrtání šroubovicovou interpolací přináší
několik výhod. Tím, že se používá nástroj s
menším průměrem, se snižuje teplota v místě
řezu, a to především díky vzduchové mezeře
mezi nástrojem a obrobkem. Malá přítlačná síla
přináší lepší kvalitu díry. CFRP-titanové sloupky
se obrábějí ne sucho nebo s minimálním
mazivem. Při obrábění na sucho se nepoužívá
chladivo, je to tedy metoda, jejíž dopad na
životní protředí je šetrnější, a zároveň je
bezpečnější pro obsluhu, méně nákladná a
nevyžaduje úklid a čištění. Při vrtání šroubovicovou interpolací vznikají malé třísky, které se
snadno odvádějí, čímž se eliminuje riziko
poškrábání povrchu součástky. Výsledkem jsou
díry bez otřepů při vstupu i výstupu z díry, delší
trvanlivost břitu nástroje, bezpečnější proces
obrábění a vyšší produktivita.
„Princip vrtání šroubovicovou interpolací je docela
jednoduchý,” říká Andersson. „Představte si normální vrták,
který se otáčí kolem vlastní osy, a k tomu přidejte rotační
pohyb. Tento rotační pohyb si lze snadno představit, ale
tajemství spočívá, jako vždy, v detailech. Nějakou dobu
trvalo, než firma dokázala metodu přizpůsobit požadavkům
leteckého průmyslu. „V tomto případě nestačí vrtat
dokonalé díry v devadesáti procentech případů. Úspěšnost
musí být 99,9 procent. A těch deseti procent bylo těžké
dosáhnout.”
[1]
[3]
[1] Výhodou vrtání šroubovicovou
interpolací je, že složité operace lze
provést jedním nástrojem.
[2] Při vrtání titanu není potřeba
použít chladivo, pouze minimální
množství maziva (MQL).
[3] Zleva, Björn Pettersson, Novator,
Lars Lindstedt, Sandvik Coromant,
a generální ředitel firmy Novator
Hans-Petter Andersson.
Řezné nástroje, které obrábějí stejně efektivně CFRP jako
titan, jsou pro tuto výrobu nepostradatelné, a tady se ukázalo
místo pro firmu Sandvik Coromant. Zatímco Novator
vylepšil stroje, Sandvik Coromant vyvinul a otestoval novou
generaci čelních fréz, které vylepšují postup obrábění a i
jeho výsledky. Nejprve se čelní frézy testovaly ve firmě
Novator: vrtalo se, měřilo, kontrolovala se kvalita a
zjišťovala se trvanlivost břitu nástroje, aby se mohly upravit
parametry výrobního procesu. Od roku 2012 má Sandvik
Coromant stroj pro vrtání šroubovicovou interpolací od
firmy Novator ve svém Centru pro výzkum a vývoj
rotačních nástrojů v anglickém Sheffieldu.
„Naším cílem je oslovit největší firmy na trhu, s vysokými nároky na kvalitu produktu,” říká Björn Pettersson,
vedoucí vývoje ve firmě Novator. „Proto potřebujeme
spolehlivého a dlouhodobého partnera. Sandvik Coromant
se podrobně seznámil s naší technologií proto, aby našel pro
tuto specifickou zakázku nejvhodnější čelní frézy. Čelní
frézy od firmy Sandvik Coromant se běžně využívají pro
vrtání největších a nejobtížnějších děr.”
Při vývoji nové generace strojů pro vrtání šroubovicovou
interpolací bude firma Sandvik Coromant hrát ještě
důležitější roli. Do některých strojů se bude začleňovat
modulární systém Coromant EH pro upínání nástrojů od
firmy Sandvik Coromant, a výměnná hlavice, stopka a
upínač budou tvořit jeden celek proto, aby se zvýšila
stabilita vrtání.
„Sandvik Coromant je nejen výrobcem nástrojů, ale také
naším partnerem – a to partnerem velice důležitým,” říká
Andersson. „Je zbytečné výrabět dobré stroje aniž by měl
člověk možnost je vybavit dobrými nástroji.”
Unikátní metodu vrtání šroubovicou interpolací představilo při vrtání součástek letadla 787 Dreamliner Centrum
pro výzkum a technologii firmy Boeing v září 2013 na
mezinárodním leteckém kongresu a veletrhu SAE v
kanadském Montrealu, na kterém se sešli odborníci na
výrobu pro letecký průmysl z celého světa. Firma Novator si
připsala další bod. n
[2]
[4] Při vrtání šroubovicovou
interpolací vznikají malé třísky,
které se snadno odvádějí.
[5] Zleva, Erik Ejdepalm, Simon
Palmgren a Fredrik Holmberg,
inženýři z firmy Novator.
[4]
[5]
metalworking world 35
technologie
text: turkka kulmala
ilustrace: borgs
Velké dávky, přísné nároky na
kvalitu, speciální metody, které si tvar
součástky žádá, staví výrobu
klikových hřídelí do „první ligy“
obrábění pro automobilový průmysl.
Nodulární litina je standardním
materiálem pro výrobu motorů s malým
výkonem mezi něž patří benzínové
motory, zatímco dražší slitiny oceli se
používají pro vysoce výkonné motory,
včetně většiny dieselových. Konstrukční
legované oceli, které se používají pro
výrobu hřídelí, obvykle procházejí
několikerým tepelným zpracováním, jako
je kalení či popouštění. Například, při
výrobě výkonných motorů pro závodní
automobily se hřídele obrábějí přímo z
tyčového materiálu.
Z výše uvedených důvodů je obrábění
klikových hřídelí jednou z nejnáročnějších
operací prováděných ve velkých dávkách
vůbec. Při výrobě klikových hřídelí se také
v porovnání s jinou výrobou automobilových součástí používá největší množství
VBD ze slinutého karbidu.
Obrábění klikových hřídelí:
V první lize
Úkolem klikové hřídele ve spalovacím motoru je
přeměnit přímočarý pohyb pístů na rotační pohyb.
Dochází při něm k prudkému zrychlení a zpomalení, při
čemž vzniká velké zatížení v ohybu a vlivem krutu
vznikají vibrační impulsy. Celý proces se vyznačuje
vysokým a proměnlivým zatížením.
Právě kvůli extrémnímu zatížení je třeba pečlivě zvolit
tvar a výpočty, adekvátní materiály a optimální výrobní
procesy. Zatížení se projevuje u zaoblení přechodů mezi
ložiskovými čepy a rameny a u děr pro průtok maziva, a
proto je jim třeba při obrábění věnovat velkou pozoronost.
Dnešní trh po výrobcích automobilů žádá výrobu
menších motorů s vyšším výkonem a otáčkami, což s
sebou přináší další zatížení hřídele. Proto výrobci hledají
pro výrobu těchto součástek stále odolnější materiály,
mezi něž patří především konstrukční legované oceli.n
36 metalworking world
Nejjednoduším způsobem výroby
klikových hřídelí a ložiskových čepů je
soustružení na konvenčním soustruhu
nebo na soustružnickém centru. Aby se
nástroj dostal k obrobení ložiskových čepů
je ovšem zapotřebí dostatečná vůle mezi
držákem nástroje a ramenem. Výhodou
tohoto řešení je využití standardních
strojů, nástrojů a VBD, a navíc flexibilita a
nízké náklady.
Kombinací soustružení a rotačního
protahování na speciálním stroji lze
obrábět ložiskové čepy při rotaci kolem
osy klikového hřídele. Do jedné kotoučové
hlavy lze vložit VBD jak pro hrubování tak i
pro dokončování a obrábět požadovaný
tvar na jedno nastavení. Mezi další výhody
patří opakovatelná přesnost, dobrá kvalita
součástky, úzké tolerance, dlouhá
trvanlivost břitu nástroje, vysoké využití
obráběcího stroje díky pouze občasným
výměnám nástroje a krátká doba výroby.
Nevýhodou kombinace soustružení a
rotačního protahování jsou vyšší náklady
na speciální stroje a nástroje i na velké
množství VBD. Mezi speciální typ
soustružení patří využití vícebřitých VBD,
které je velmi účinné, vznikají při něm malé
třísky a součástku lze obrobit bez
protahování.
Mezi hlavní cíle při výrobě klikových
hřídelí, a to bez ohledu na metodu, patří
tvorba malých třísek, dlouhá trvanlivost
břitu nástroje, krátká doba výrobního cyklu
a vysoká kvalita obrobku.
Klikové hřídele se obvykle vyrábějí ve
velkých dávkách na výrobních linkách s k
tomu určenými speciálními stroji.
Obrábění klikových hřídelí na jedno
nastavení je rovněž možné, například u
výroby motorů závodních aut a lodních
dieselových motorů. V takových případech
je třeba připravit řešení na míru.
Další metodou, kterou lze využít pro
obrábění ložiskových čepů, je vnější a
vnitřní frézování. Výhodné jsou především
frézovací hlavy s VBD, a to v případě, je-li
potřeba odebrat velké množství materiálu.
Společnost Sandvik Coromant má s touto
výrobou více než čtyřicet let zkušeností.
Také při frézování stejně jako při vrtání se
při výrobě klikových hřídelí spotřebuje
velké množství VBD ze slinutého karbidu.
Typická délka díry v hřídeli se rovná
dvacetinásobku průměru, a její obrábění
tedy není snadné. Nejčastěji se k vrtání
používají dělové vrtáky nebo monolitní
karbidové vrtáky s mazáním olejovou
mlhou. Kvůli koncentraci zatížení kolem
děr je třeba, aby byly provedeny ve vysoké
kvalitě.
Centrum pro výrobu
klikových hřídelí
„Z několika stovek výrobců nástrojů z
celého světa je jich asi pouze šest, kteří
nabízejí nástroje pro obrábění
klikových hřídelí,” říká Stefan Knecht,
manažer pro globání řešení z Centra pro
obrábění hřídelí společnosti Sandvik
Coromant v německém Düsseldorfu. „A
ještě méně jich žene kupředu vývoj v
tomto segmentu. Sandvik Coromant je
jedním z nich.”
Centrum pracuje s dodavateli i
výrobci obráběcích strojů po celém
světě a v současné době pracuje na
projektech v asi dvaceti zemích. Tento
segment roste především na
rozvíjejících se trzích, jako je Čína, kde
Centrum nedávno otevřelo novou
pobočku.
shrnutí
Výroba klikových hřídelí je jednou z nejnáročnějších
operací v automobilovém průmyslu. Mezi klíčové
požadavky, které jsou společné všem metodám obrábění,
patří tvorba malých třísek, dlouhá trvanlivost břitu
nástroje, kratší doba cyklu obrábění a vysoká kvalita
součástky.
metalworking world 37
závěrečná poznámka
text: henrik emilson
38 metalworking world
foto: solar impulse
Leťte ještě
dnes
Letadlo Solar Impulse s rozpětím křídel šedesát tři
metrů, což se rovná délce křídel u velkého
dopravního letadla, ale s váhou, která odpovídá
běžnému osobnímu automobilu, je opravdu zvláštní
pták.
Letadla na solární pohon se objevují již od
osmdesátých let minulého století, ale Solar Impulse
se chystá být prvním, které obletí zeměkouli, a poletí
ve dne i v noci. Cílem, který si švýcarský tým klade,
je v roce 2015 obletět svět, ale již v roce 2011 letadlo
přeletělo z Belgie do Francie, v roce 2012 z Evropy
do Maroka a v roce 2013 do Spojených Států.
Jednosedadlový letoun, vyrobený z uhlíkových
kompozitních materiálů, je vybaven 12 000 fotovolta-
ickými články, které simultánně napájejí čtyři
elektricky poháněné vrtule/motory a nabíjejí
lithium-polymerové baterie pro noční let. Nová
technologie a konstrukce píšou moderní historii
konstruktérství i letectví.
„Letadlo Solar Impulse nebylo zkonstruováno pro
přepravu cestujících, ale spíše pro přepravu zpráv,”
říká zakladatel firmy Bertrand Piccard. „Naším
hlavním cílem je ukázat, že dnešní technologické
invoace jsou schopny dokázat neuvěřitelné, jako je
například létat ve dne i v noci pouze na solární
energii, bez paliva a bez znečištění ovzduší. Jde nám
o to být inspirací ostatním, aby se i oni stali ve svém
každodenním životě výzkumníky a inovátory.” n
metalworking world 39
Print n:o C-5000:574 CZE/01
© AB Sandvik Coromant 2014:1
Inveio™
Usměrněná krystalografická
orientace
Nová třída GC4325 pro soustružení ocelí
Výkonnost, jakou
byste na první pohled
nikdy nečekali
První třída břitových destiček s technologií Inveio™
Inovace na atomární úrovni, která zcela změnila
podobu obrábění kovů. Dokonale usměrněná struktura
povlaku VBD je zárukou, že třída GC4325 dosahuje
prokazatelně delší životnosti a lepší předvídatelnosti
opotřebení při soustružení ocelí u bezkonkurenčně
nejširší řady aplikací.
GC4325 zcela mění hranice výkonnosti a možností
použití tříd ISO P25 a nabízí vše, co jste kdy od jedné
břitové destičky mohli očekávat.
Znamenitá předvídatelnost
Abychom zajistili splnění
extrémně přísných norem
kvality, používáme dokonce i
rentgen.
Vynikající trvanlivost
umožňuje dosažení
maximální výkonnosti
vašeho stroje.
Mění se hranice
pro oblast ‘ISO P25’
– nejširší oblast použití pro
soustružení ocelí.
Veškeré podrobnosti naleznete na:
www.sandvik.coromant.com/gc4325