28. ledna 2019 07:37

Kondiční digitální kúra pro obráběče

Veletrh EMO Hannover 2019 ukáže, že digitalizace a digitální propojení umožňují nové služby pro nástrojaře.

Ve světě obrábění se prosazují nová slova. Nástrojaři a uživatelé nástrojů zcela samozřejmě používají termíny jako digitální dvojčata, cloud, big data. To vše bude představeno na veletrhu EMO Hannover 2019 pod heslem „Industrial Internet of Things IIoT“, které je současně jedním z jeho vedoucích témat. „Pro digitalizaci a kovoobrábění je rozhodující inteligentní nástroj,“ říká prof. Frank Barthelmä, jednatel společnosti GFE ze Schmalkaldenu, která se zabývá výrobou a vývojem inteligentních nástrojů. „Sám se optimalizující obráběcí stroj funguje jen prostřednictvím interní a externí komunikace,“ řekl organizátor zasedání o nářadí, které proběhlo ve Schmalkaldenu v listopadu 2018. „Nářadí proto hraje nadále rozhodující úlohu.“ Výrobci přesných nástrojů, upínací a měřící techniky by se proto měli intenzívně zabývat digitalizací a digitálním propojením – od generování dat například v rotujícím nástroji až po řešení na bázi cloudu. F. Barthelmä: „Nezapomeňme, že propojení na sítí umožňuje poskytování integrovaných služeb.“

prof. Frank Barthelmä, jednatel společnosti GFE (foto: GFE)

Nové služby díky propojení na sítí

Odborníci z Duryňska počítají v následujících pěti až deseti letech s ještě těsnějším propojením zákazníků a dodavatelů. Uživatel produktu bude do budoucna dokonce mnohem dříve než dosud zapojený do celého řetězce přenosu dat. Významnou úlohu budou podle jeho názoru hrát služby určené k přípravě procesu nebo služby doprovázející proces, to je například prediktivní údržba (Predictive Maintenance) jako pevná součást výroby.

Inzerce

(foto: GFE)

Tento fakt se v branži u mnoha výrobců už uplatňuje. Jedním z mnoha příkladů je c-Com GmbH, start-up společnosti Mapal, Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG z Aalenu. IT-Newcomer nabízí ´Software as a Service (SaaS)´ na otevřené cloudové platformě mimo jiné ke správě nářadí. „Expedice, příprava a optimalizace nářadí vyžadují mnoho času,“ říká Giari Fiorucci, jednatel dceřiné společnosti Mapal. „Mnoho uživatelů, kteří generují velká množství dat, tento úkol zvládá, většinou však manuální formou.” I když různí účastníci častokrát potřebují stejná data, jsou generována několikrát a udržována v redundantních databázích. Podpora cloudu probíhá jinak. Na podobné platformě vzniká jako virtuální obraz digitální dvojče s daty nářadí včetně mnoha jeho důležitých vlastností jako například údaje k řezu, výrobní množství nebo počet úprav.

Giari Fiorucci, jednatel dceřiné společnosti Mapal (foto: Mapal)

Cloud sbližuje partnery

Díky centrálnímu sběru dat je opakované vytváření datových souborů zbytečné. Cloud však nesoustřeďuje jen data o nářadí, zlepšuje také jejich souhru. G. Fiorucci k jedinečné vlastnosti cloudu podotknul: „Setkávají se zde všichni obchodní partneři branže obrábění.“ Jsou to firmy provádějící obrábění, výrobci nářadí a poskytovatelé služeb, jako je broušení a úprava povrchů.

Měřicí technika umožňuje rychlé řízení výroby

Klasické využití digitalizace se uplatňuje u inteligentních nástrojů, které díky nové, snadno integrovatelné senzorice plní nové úkoly. Poptávka je po měřicí technice, která uživateli umožňuje rychle zasáhnout do procesů a řídit je, čímž se zmenšuje opotřebení a nebezpečí poškození nářadí. Pro firmy energetické branže vytvořili pracovníci LMT Kieninger GmbH & Co. KG se sídlem v Lahru (Bádensko-Württembersko) záhlubník pro chod vzad na vyvrtávání otvorů u velkých plynových turbín. Christian Krieg, vedoucí oddělení pro výzkum a vývoj k tomu dodává: „Sensorika nás upozorňuje, jestli se jednotlivé řezné prvky nacházejí v nástroji a tak je možno zabránit poškození dílů a nástrojů.“ Při výrobě forem a nářadí monitorují zabudované sensory při upínání nástroje působící síly a vznikající vibrace. Lze tak zabránit stopám po chvění nástroje a jeho dopadům. V ideálním případě je možno do inteligentního nástroje zabudovat autonomní řízení, které v reálném čase přizpůsobuje parametry řezu procesu frézování.

Christian Krieg, vedoucí oddělení pro výzkum a vývoj LMT Kieninger GmbH & Co. (foto: LMT)

Schmalkalden: Virtuální obrábění s umělou inteligencí

Digitalizace byla rovněž v centru pozornosti v listopadu 2018 během zasedání o nářadí ve Schmalkaldenu, kterou zorganizovaly společnost GFE (Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung Schmalkalden – Společnost pro výrobní techniku a vývoj) při Odborném svazu přesných nástrojů VDMA  (VDMA-Fachverband Präzisionswerkzeuge) a Vysoká škola v Schmalkaldenu. Zasedání se zúčastnili všichni významní výrobci nástrojů a zařízení, ústavy a mnoho prominentních uživatelů jako jsou Audi, BMW, Bosch, Daimler nebo VW. Všem cca 180 účastníkům zasedání je jasné, že se postupně prosazuje virtuální obrábění, které na počítači v reálném čase bez rizik optimalizuje skutečné obráběcí operace. Uživatelé ve Schmalkaldenu si však uvědomují i jeho omezené možnosti. Umělá inteligence je sice krásný nástroj, ale musí být vždy užíván pod pozorným zrakem pracovníků a kontrolován. Branže stejně kriticky hodnotí úlohu vždy přítomné simulace. Obráběči si sice ušetří mnoho drahých testů, validizace v reálné situaci je však přesto žádoucí. „Účastníci zasedání byli zajedno, že reálné obrábění má vzhledem k novým řezným materiálům, geometrii a povrchům nadále významné místo a tak zůstává výroba břitů  výnosná,“ míní jednatel GFE F. Barthelmä.

Zasedání o nářadí ve Schmalkaldenu. (foto: Presseagentur Fecht)

S obavami i s radostí sleduje branže významný vývoj, který probíhá souběžně s digitalizací. Jedná se o aditivní výrobu, která je zmiňována i v médiích pod pojmem 3D tisk. O jejím významu jsou přesvědčeni všichni účastníci zasedání. Aditivní postupy jsou zajímavým doplňkem, obrábění však nemohou kompletně nahradit, protože průmyslový tisk 3D zpravidla neumožňuje obrábění s konečným obrysem. Neobejde se totiž většinou bez závěrečné úpravy (finishing), tj. hlazení a leštění.

foto: LMT

Jaký bude další vývoj digitalizace, se budou moci zástupci branže dozvědět od 26. do 29. června 2019 na konferenci World Cutting Conference (WCTC), kterou organizuje u Tegernsee Odborný svaz přesných nástrojů při VDMA, a o pět měsíců později od 16. do 21. září 2019 na veletrhu EMO Hannover. Na pořadí jednání budou u Tegernsee v Bavorsku a v Hannoveru nejen technické aspekty, protože odborníci v oblasti nástrojů jako F. Barthelmä myslí už nyní na budoucnost: „Zajímavá jsou jistě také témata, která nejsou čistě technická, jako například právní hlediska jako bezpečnost práce a zabezpečení dat.“ Na fórech a stáncích veletrhu EMO Hannover 2019 se bude hovořit rovněž o těchto tématech.

Autor: Nikolaus Fecht, Gelsenkirchen

www.emo-hannover.de