10. srpna 2022 21:22

Tuzemské firmy zaostávají v kalibraci výrobních strojů, nástup elektromobility je ohrozí

Kdo kalibruje, ten vyrábí přesněji, rychleji a beze zmetků. V řadě firem to ale vypadá, že dříve nebo později stráví více času opravami či seřizováním strojů a produkcí zmetků. Týká se to zejména firem, které budou dodávat součástky pro elektroauta. Moderní pojetí kalibrace navíc pomáhá kompenzovat nedostatek odborně kvalifikovaných pracovníků. Nejen o kalibraci jsme si povídali s expertem na seřizování a diagnostiku strojů Petrem Kurdiovským ze společnosti Renishaw.

Jak se na kalibraci strojů dívají v tuzemských průmyslových provozech?

Inzerce

Stále převládá názor, že kalibrací je třeba se zabývat jen při nastavování výrobního procesu pro zajištění požadované přesnosti. Pokud si to nevyžádají okolnosti, tedy například nezačnou vznikat zmetky, kalibraci se moc pozornosti nevěnuje. To je ale již překonaný přístup, protože řeší jen důsledek, nikoli prevenci vzniku problémů.

Kalibrace se tedy posunula do oblasti diagnostiky a zajištění stability prostředí?

Přesně tak, moderní kalibrační přístroje jsou schopny nejen zaručit přesnost nastavení, ale také odhalit problém v počátku jeho vzniku. Lze tak zabránit produkci zmetků či porouchání stroje, který si vyžádá delší odstávku. Pokud sledujete stav stroje průběžně, zaznamenáte nastalé změny a můžete na ně včas reagovat.

Ale i při průběžné kalibraci se výroba zastaví a vzniknou prostoje. 

To sice ano, ale základní diagnostika stroje si vyžádá zastavení stroje v řádu minut. Stroj, který svou nepřesností balancuje na hranici způsobilosti k požadovaným tolerancím, někdy nadělá méně škody, pokud je včas odstaven a přivolána servisní firma k jeho opravě.

Tím myslíte, že dokáže preventivně odhalit problém a určit diagnózu? 

Přesně tak, například systém ballbar QC20 dokáže za pomoci softwaru analyzovat odchylky a na základě toho určit pravděpodobnou příčinu, například problém s vyvážením stroje. Je proto možné ihned zavolat specialistu na vyvažování strojů. S ballbarem v rukou jste v podstatě takový doktor, který dokáže nasměrovat na konkrétního specialistu.

 Jak vypadá kalibrace v provozech, kde nemají nástroje typu ballbar?

Zdlouhavě a draze. Kvůli diagnostice stavu stroje se často volají externí firmy. Proto se volají, jen když je to opravdu nutné, což rozhodně pro prevenci nestačí. Pak když je problém, obsluha volá servis, který ale není obvykle po ruce, takže se čeká a výroba stojí. Servisní technik pak zdlouhavě zjišťuje, co bylo prvotní příčinou vzniklé závady na stroji. Případně musí zavolat dalšího specialistu. Celou tu dobu stroj stojí a výroba nestíhá.

Vyplatí se nákup takového nástroje? Asi to nebude nic levného.

Nástroje, jako je ballbar, jsou v porovnání s přínosy cenově snadno dostupné. Jsou navíc přenosné, takže měřidlo může kolovat po výrobě a v pravidelných intervalech kontrolovat stroje. Obráběcí stroj stojí několik milionů korun, servisní zásah a výměna dílu může být v důsledku dražší než samotný nákup ballbaru. To nemluvím o drahých odstávkách, vzniku zmetků a podobně. Upřímně si neumím představit výrobu, kde by se takový kalibrační nástroj nevyplatil.

Proč se tedy v praxi vyskytuje tak málo?

Je to síla zvyku a neochota změnit myšlení. To se ale rychle mění s růstem cen energií a materiálů. Produkce zmetků se začíná extrémně prodražovat. Při absenci průběžné kalibrace ve výrobním cyklu zachytíte zmetek až na výstupní kontrole, přičemž výrobek už zbytečně prošel několika operacemi obrábění. Tomu může kalibrace zabránit. Upozorní na problém ještě předtím, než se pustíte do obrábění dílce s přísnými tolerancemi a ten pak nevyhoví zadávací dokumentaci. Další hrozbou pro tuzemské firmy je nástup elektromobility.

Proč vidíte elektromobilitu jako takovou hrozbu?

Protože ve výrobě součástek pro elektroauta stoupají nároky na přesnost a navíc se zkracují výrobní cykly. Inovace zde totiž probíhají rychleji než u spalovacích motorů, a proto je třeba stroje častěji přenastavovat. Zvyšuje se tak prostor pro chybovost a výrobu zmetků.

A opravdu to představuje takový problém?

Nezapomeňte, že lokální firmy soutěží s celým světem. Mohou se rychle dostat do situace, kdy už nebudou konkurenceschopné. Musí se naučit vyrábět „na první dobrou“. Zachytit problém v počátku, než ve výrobě začnou vznikat zmetky, se stává nutností pro přežití. Ušetří to čas strojů a lidí, zbytečně se neplatí za leasing odstaveného stroje ani za produkci zmetků.

Řada firem má zkušené pracovníky, ti třeba poznají problém i podle zvuku stroje.

(Směje se.) Ano, také takové zkušené odborníky znám, ale těch ubývá a naopak přibývá nekvalifikovaných pracovníků, kteří maximálně spustí a vypnou stroj či založí a odeberou obrobek. Ten nedostatek odbornosti musíte něčím nahradit a technologie jako ballbar to umí.

To tedy nezní moc optimisticky.

Já jsem optimista v tom, že vím, že technologie nám mohou pomoci takové nedostatky překonat. Kromě kalibračního nástroje jako ballbar tu jsou i další systémy, například laser XL-80. Pak samozřejmě existují sondy, které rychle reagují rychle na změny ve výrobě, protože sledují geometrii nástrojů, rozměry obrobku, teplotní vlivy. To vše berou v potaz a upraví obrábění, což stabilizuje výrobu.

Co byste tedy firmám doporučil, aby si zajistily prosperitu?

Firmy jsou často konfrontovány s protichůdnými požadavky: vyrábět co nejlevněji, co nejrychleji, co nejpřesněji. Vyhovět lze jen dodržením osvědčeného procesu výroby, který má podobu pyramidy (viz obrázek). Její základnu tvoří příprava výroby, s čímž pomůže například zmiňovaný ballbar nebo laser XL-80. Tím se vytvoří stabilní podloží, na němž můžete postavit výrobu. Teprve pak následují další vrstvy pyramidy, tedy seřízení nástrojů, aktivní monitoring výroby a výstupní kontrola obrobku. Vynecháte jednu procesní vrstvu a zmiňované požadavky nesplníte.

Děkuji za rozhovor.

Nejen o kalibraci jsme si povídali s expertem na seřizování a diagnostiku strojů Petrem Kurdiovským ze společnosti Renishaw.

Jednoduchý a rychlý způsob kontroly přesnosti polohování CNC obráběcích strojů umožňuje napříkald ballbar QC20. Pomocí něj lze sledovat stav strojů a rychle diagnostikovat problémy vyžadující nápravu. Rovněž identifikuje zdroje chyb, které je způsobují.

Kalibrace obráběcího stroje bezdrátovým ballbarem QC20-W. Měřidlo je přenosné, takže může kolovat po výrobě a v pravidelných intervalech kontrolovat stroje.

Nasnímaná data jsou odeslána do počítače, ve kterém software vypočítá celkové hodnoty přesnosti (např. kruhovitost, odchylka kruhovitosti).

Pyramida produktivního procesu názorně vysvětluje, jak mohou uživatelé obráběcích strojů díky měřicím systémům zlepšit výrobní proces. Její základnu tvoří příprava výroby, kam patří i diskutovaná kalibrace obrábějících strojů.