Slovenčina
Nosným tématem letošního veletrhu LIGNA v Hannoveru byla podobně jako před dvěma lety automatizovaná digitální výroba známá u nás pod označením Průmysl 4.0 , a to v mnoha různých podobách. Hlavní směr v této oblasti určovali především největší lídři v oboru, jako je HOMAG, WEINIG, SCM nebo BIESSE. Každý z nich přitom nabízí vlastní řešení založené na společném základu – online sběru a vyhodnocování dat z jednotlivých strojů a zařízení a jejich využití ke komunikaci mezi technologiemi a počítačovým řízením výroby.
Ještě před pár lety převládal mezi tuzemskými výrobci názor, že tzv. „chytré“ továrny, kde celý proces výroby řízený počítači probíhá automaticky a stroje místo lidí obsluhují roboti, se s ohledem na obrovské nutné investice týká hlavně velkých výrobců, kteří u nás nejsou, tudíž nás se tento problém hned tak nedotkne a kdo ví, co bude za pár let… Dnes už je ale situace jiná a „konkurenční hrozbu“ Průmyslu 4.0 začíná brát vážně velká část tuzemských firem. Důležitou roli v této „změně názoru“ hrají mj. dva faktory: nedostatek pracovníků nutí firmy řešit tuto situaci na straně technologií zavádění do praxe „chytrých“ technologií s vysokým stupněm produktivity určených pro malé a střední podniky zvyšuje konkurenční prostředí Aktuální vývoj v oblasti automatizované výroby představila letošní LIGNA na mnoha konkrétních příkladech, a to pro obě kategorie, tedy jak pro velké společnosti, tak pro malé a střední podniky.
„tapio“ – další fáze Průmyslu 4.0
To nejdůležitější pro realizaci základní myšlenky Průmyslu 4.0 v praxi je, aby všechny výrobní technologie a jejich řídicí systémy mezi sebou dokázaly bez problémů komunikovat. Společnost HOMAG představila na Ligně novou softwarovou platformu pro dřevařský průmysl s názvem „tapio“, která dokáže vzájemně propojit různá výrobní zařízení od všech výrobců, různá softwarová řešení a velmi rozmanitou paletou materiálů a nástrojů v platformě IoT (Internet věcí). Tato digitální platforma kompletně pokrývá hodnotový řetězec dřevařské ho průmyslu. Základem pro „tapio“ je úzká spolupráce s významnými a uznávanými softwarovými partnery, jako jsou Microsoft a Software AG. Jednou z mnoha výhod platformy je mobilní zobrazování stavu strojů (kdekoliv na světě) v reálném čase. Návštěvníci veletrhu si ji mohli vyzkoušet sami na svých smartphonech. Na stránce www.tapio.one mohli sledovat a analyzovat aktuální provozní výkon jednotlivých prezentovaných strojů a výrobních buněk v reálném čase prostřednictvím mobilní aplikace. „tapio“ kombinuje know-how v oblasti strojního inženýrství, služeb, software a poradenství pro firmy všech velikostí na celém světě s cílem zjednodušit práci a zvýšit produktivitu a kvalitu výroby. Společnost tapio GmbH (se sídlem v Mnichově) byla založena za účelem provozování této cloudové platformy s digitálními produkty a datovými službami („smart services“). Proto je uživatel „tapia“ podporován v důkladném využívání optimalizačních potenciálů pro výrobní a marketingové procesy. Jak již bylo zmíněno, „tapio“ mj. umožňuje sledovat na displeji smartphonu či tabletu kdekoliv na světě (s připojením k internetu) stav každého stroje nebo celé továrny v reálném čase. Jinými slovy, „tapio“ pomáhá koordinovat celý výrobní proces včetně datových toků. Kromě strojů CloudReady lze do platformy integrovat i starší stroje a to samé platí i pro různá softwarová řešení nebo produkty jiných výrobců. „Vzhledem k tomu, že celý systém řízení výroby s využitím platformy tapio je založen na cloudovém principu, je při vývoji a správě softwaru kladen velký důraz na jeho bezpečnost,“ upozornil na tiskové konferenci výkonný ředitel HOMAG Group Pekka Paasivaara
Technologie pro Průmysl 4.0
Společnost HOMAG představila na svém stánku o rozloze 5000 m 2 50 strojů ze všech svých výkonnostních tříd, které jsou připraveny pro Průmysl 4.0 – prostřednictvím komplexního softwaru od prodejního místa přes celou výrobní linku až po balení, inteligentních technologií a procesů, které vzájemně komunikují. Největší pozornosti návštěvníků se těšily zejména: Kompletně zasíťovaná linka pro individuální zakázkovou výrobu malých dávek sériovým způsobem. Linka byla složena z automatického horizontál ního skladovacího systému TLF 411, auto matického nářezového centra HPS 320 flexTec ovládaného robotem, dvojice hranových olepovaček Profi KAL 610 propojených mimoúrovňovým zpětným dopravníkem, automatického třídicího centra TLB 321, CNC obráběcího centra ABF 600 pro vrtání a aplikaci kování na čelní nábytkové plochy, průběžného korpusového lisu MDE 120 a balicího automatu VKS 250. Nové řešení pro nulovou spáru technologií airTec na širokém spek tru olepovaček od entry-level strojů řady Ambition 1200 až po vysoce sofistikované stroje série KAL 370. Emise hluku inovované jednotky air Tec během aktivního procesu byly významně sníženy díky systému trysek (princip vzduchového tlumiče) a nyní jsou pod úrovní hluku ostatních pracovních jednotek. V pohotovostním režimu byl objem vyfukovaného vzduchu redukován téměř na nulu – což znamená, že airTec je slyšitelný jen v průběhu olepování. Systém je efektivnější a úspornější než dříve díky novému principu zdroje energie. Jeho srdcem je patentovaný ohřívač vzduchu s rotačním ventilátorem, který ohřívá vzduch a současně ukládá teplo pro následný opakovaný ohřev vzduchu. Optimalizované proudění v ohřívači snižuje spotřebu vzduchu. Požadovaný tlak aktivačního systému a s ním i spotřeba vzduchu poklesly, čímž se snížila spotřeba energie o 10– 30 % . Optimalizovaná izolace snižuje ohřívání okolního vzduchu. Zároveň je nyní možná rychlejší výměna mezi tradiční technologií lepení a technologií airTec. Kombinace těchto dvou systémů podstatně zlepšuje efektivitu. Panelová pila s inteligentním naváděcím systémem intelliGuide professional , který indikuje následující operační kroky a ukazuje, které dílce jsou určeny pro odebrání a které přířezy musí být posunuty k dorazu pro další dělení. Tyto kroky jsou zobrazovány nejen na monitoru prostřednictvím řídicího systému CADmatic 5 s grafickým naváděcím systémem, ale ukazují je také barevné světelné LED pásky v pracovní oblasti pily (na horním trámci) a orientační symboly promítané laserovým projektorem přímo na mani -pulovaný materiál. Výhodou systému intelliGuide je, že obsluha se může plně soustředit na svoji práci, pracuje intuitivně a nemusí neustále sledovat monitor. Řezání probíhá plynuleji, er gonomičtěji a bez chyb. LED páska na liště se rozsvěcuje v různých barvách, délkách a pozicích podle toho, jaká další činnost má být provedena. Zjednodušeně řečeno ukazuje, kdy a kam má obsluha který přířez a v jaké pozici vložit. Systém intelliGuide professional za použití kamer lokalizuje každý obrobek a následně tuto informaci používá k informování obsluhy o dalších pracovních krocích. K tomuto účelu slouží laserový projek tor, jehož prostřednictvím přes stropní zrcadlo promítá orientační symboly na obrobky. Systém např. rozpozná, vkládá-li obsluha do stroje nesprávný kus nebo v nesprávné pozici, označí ho příslušným symbolem (např. křížkem) a upozorní výstražným barevným signálem na LED pásce. Prostřednictvím dalších značek (např. šipek) dává obsluze jednoduché pokyny, co s kterým kusem má dělat (vsunout panel nebo přířez do stroje s určením směru jeho posuvu, vložit dva přířezy do stroje – a to ve správném pořadí vedle sebe, otočit přířez, odebrat hotový dílec označený číslem palety pro uložení, odpad). Příklad: Pokud obsluha stroje položí obrobek nesprávně, laser na něj promítne symbol šipky a zobrazí požadovaný směr otočení. Teprve po správném otočení obrobku symbol zmizí a začne proces řezání. Panelová pila byla kromě systému intelliGuide professional vybavena také plně automatickou stanicí pro nalepování štítků s čárovým kódem. K dalším zajímavým novinkám v kategorii panelových nářezových pil patřil nový modul45 , který umožňuje provádět přesné pokosové řezy (0°–46°) přímo na pile, nebo pila HPP 300 multi Tec , umožňující kromě řezání také přesné vrtání a frézování, a to v plně automatickém režimu. Pila byla nově představena s inovovaným rozhraním COBUS NCAD určeným zejména pro výrobce obkladových fasádních dílů.
W4.0 Digital
Skupina Weinig Group se na Ligně 2017 prezentovala pod mottem „THING WEINIG“, a to na společném stánku s fir mou Holz-Her o rozloze 4000 m 2 . V sou vislosti s Průmyslem 4.0 představila svůj vlastní koncept nazvaný „W4.0 Digital“. Na výrobních buňkách a propojených výrobních linkách živě demonstrovala řešení pro celý hodnotový řetězec. Základ svého systému představil Weinig již před čtyřmi lety, a to v podobě dvou vzájemně propojených skenerů, zařazených v automatické optimalizační lince. První skener na základě zjištěných defektů na vstupním materiálu určoval šířkovou optimalizaci a druhý skener délkovou optimalizaci rozmítnutých přířezů. Oba skenery mezi sebou komunikovaly a vyměňovaly si vzájemně informace tak, aby první skener navrhoval takové šířky přířezů, které budou odpovídat požadovaným rozměrům následně vykracovaných výřezů. Řada vystavených strojů a linek Weinig byla vybavena automatickým systémem identifikace obrobku pomocí QR kódu, čárového kódu nebo RFID. Výhodou jsou krátké průchozí časy a eliminace zdrojů chyb. Nejvyšší prioritou pro zákazníky je maximální disponibilita strojů a systémů, tedy jejich časové využití s minimální dobou na opravy či údržbu. Nezbytné je proto optimální plánování a řízení výroby, stejně jako tzv. prediktivní údržba, což jsou pravidelné informace o servisních inter valech, životnosti a používání nástrojů, ale i monitoring zařízení prostřednictvím senzorů a čidel, sběr dat a provozních informací a na základě jejich vyhodnocování předvídat blížící se kolizní stav a řešit jej formou údržby či opravy dříve, než k němu skutečně dojde. Tyto a další možnosti nabízí mobilní aplikace Weinig Service App. Samostatné stroje jsou do značné míry minulostí. Klíčovými pojmy v moderní výrobě jsou dnes integrace a zasíťování. Jedna sada dat stačí propojit širokou řadu komponentů ve výrobní lince. V této oblasti skupina Weinig Group představila výrobní buňky a linky různé složitosti pro široké spektrum požadavků. Plně automatizované, 2D optimalizované rozmítání bylo ústředním tématem velkého optimalizačního systému na stánku Weinig, který tvořila vícekotoučová rozmítací pila ProfiRip 450 M4 Speed s válečkovým dopravníkem, skener EasyScan RT pro detekci defektů, vizualizaci rozmítání a krácení a tiskárna pro značení výřezů. Zasíťovaná buňka představovala nekompromisní vysokorychlostní výrobu v souladu s příslibem „Vyrobme více ze dřeva“. Buňka byla propojena s dalším skenerem, optimalizační zkracovací pilou a linkou pro délkové spojování na miniozub. Komunikace probíhala ve standardu W4.0 Digital, takže systém je plně otevřený pro budoucí výrobu.
Nesting CNC centra v Průmyslu 4.0
Dělení plošných materiálů systémem „nesting“ byl ještě v relativně nedávné době vnímán spíše jako cesta pro určité druhy úzce specializované výroby, jako jsou např. kostry pro čalouněný náby tek apod. V posledních letech ale tento způsob dělení a opracování materiálů pro své nesporné výhody nachází stále častěji svoje místo i v běžné zakázkové výrobě nábytku. Jeho přednosti objevuje také stále více tuzemských firem, a to mj. i kvůli rostoucí diverzifikaci zakázek (větší množství menších zakázek). Pro tuto vlastnost – vysoce individuální výroba, jsou nestingová CNC obráběcí centra často používána i ve výrobních buňkách či linkách v duchu principu Průmyslu 4.0. A to v různých podobách, od velkých speciálních technologií až po standardní menší stroje, jež nabízí většina firem, které mají CNC obráběcí centra ve svém portfoliu. Jednou z novinek, s nimiž se návštěvníci veletrhu LIGNA 2017 mohli setkat, bylo např. nestingové CNC centrum NEXTEC od firmy Holz-Her s velmi jednoduchým intuitivním ovládáním. Lze ho používat jako samostatný individuální stroj, stejně tak je ale možné zařadit ho do automatizované výrobní linky.
Buňka Lean 4.0 – první využití pro dobročinné účely
Společnost SCM Group spojila svoji prezentaci moderní automatizované výroby s charitativní činností. Knihovny vyrobené na předváděcí zasíťované buňce „Lean 4.0“ věnovala do nových škol ve vesnicích v centrální Itálii postižených loňským zemětřesením. „Lean 4.0“ je buňka navržená pro výrobu nábytkových dílců, odpovídající požadav kům zakázkové průmyslové výroby v duchu konceptu Průmysl 4.0. Jedná se o automatizovaný systém s kompletním řízením celého procesu, od standardního panelu až po hotový kus nábytku. Jde o řešení s nízkými provozními náklady, protože je řízena pouze jedním operátorem, s minimální ruční manipulací, což snižuje riziko vzniku výrobní vad, s výrobním systémem Lean Flow 1 bez přerušování, blokování a neplánované údržby. Systém podle výrobce garantuje vysoce kvalitní výsledky s nízkými výrobními náklady, je extrémně snadný na ovládání pouze jedním operátorem a poskytuje inteligentní řešení. Může produkovat širokou škálu kusů, od standardizovaných výrobků v tzv. demont provedení až po kusovou zakázkovou výrobu. To vše díky použití standardních, naprosto spolehlivých, vysoce výkonných, snadno použitelných a konfigurovatelných strojů. Buňka „Lean 4.0“ se skládala z automatizovaného skladu Flexstore EL pro správu panelů standardního formátu. Objednávky přicházely do skladu z počítače a výroba se spouštěla automaticky, aniž by docházelo k časovým ztrátám kvůli nastavování. Flexstore EL byl vybaven dvěma manipulačními jednotkami pracujícími současně. Rozřezávání panelů na jednodušší dílce (police apod.) měla na starosti panelová pila Sigma 67, která materiál zpracovávala ve stozích, a výroba složitějších dílců probíhala na nestingovém CNC obráběcím centru Pratix S. Linka byla vybavena antropomorfním robotem, který díky vyspělému kamerovému systému dokáže rozpoznat a vybrat část vymanipulovaných dílců a přenést je do olepovací linky Solution XD. Ta byla doplněna automatickým zpětným dopravníkem Mahros, což ve spojení s robotem umožňovalo olepit na každém kusu požadovaný počet hran s garancí vysoké úrovně kvality. Olepené dílce pak robot přenášel na vertikální vrtací CNC centrum Cyflex HP, které dokončilo výrobu požadovaného dílce. Proces pokračoval válečkovými doprav níky, které vkládaly dílce do montážního korpusového lisu. Výrobní buňka byla kompletně spravová na softwarem Maestro Watch, který řídil celou výrobu od spuštění objednávky až po distribuci všech programů do strojů. Systém sledování času, typický pro koncept Průmysl 4.0, byl navržen tak, aby byl otevřen počítačovým systémům ERP (Enterprise Resource Planning). Všech 25 knihoven, které byly během Ligny 2017 na buňce „Lean 4.0“ vy robeny budou instalovány v nedávno zrekonstruovaných školách ve střední Itálii, zničených při letních a podzimních zemětřeseních v roce 2016. Tato iniciativa se zrodila z projektu ve spolupráci s nadací Fondazione Francesca Rava, která se den po ničivých zemětřeseních zavázala k rekonstrukci šesti škol v oblastech zasažených živlem. Jedna škola pro 225 dětí v Arquata del Tronto již byla dokončena a 31. března byla slavnostně otevřena. V době konání Ligny 2017 byla slavnostně otevřena další škola ve městě Norcia. Díky tomuto projektu nepřišly výsledky demonstrační výroby nazmar. Buňka „Lean 4.0“ přispěla k poskytnutí konkrétní pomoci těm, kteří se snaží život v postižených oblastech vrátit zpět do normálu. To se týká zejména dětí, které více než kdokoli jiný trpí těžkými podmínkami po zemětřesení. Toto je jen stručný výčet z toho, co bylo možné na letošní Ligně v Hannoveru v oblasti Průmyslu 4.0 vidět. S problematikou se ale s ohledem na její sílící aktuálnost budeme v praxi zřejmě setkávat stále častěji. Nejbližší příležitost nám k tomu poskytne podzimní veletrh WOOD-TEC v Brně.
