29. září 2021 21:35

Vybíráte-li vhodný vrták, provádějte volbu digitálně

~ Jak může Průmysl 4.0 pomoci výrobcům zvýšit využití strojů a ziskovost ~

Podle reakcí, které shrnuje nejnovější zpráva, technologie Průmyslu 4.0 intenzivně využívá méně než 30 % výrobců. Pokud se však výrobci mají přizpůsobit nepředvídatelné budoucnosti, bude možná muset jejich neochota přejít na digitální technologie jít stranou. V tomto článku vysvětluje James Thorpe, globální produktový manažer ze společnosti Sandvik Coromant, která zaujímá vedoucí postavení mezi výrobci obráběcích nástrojů, jak tím, že zkombinují pokročilý software s vhodnými obráběcími stroji, mohou výrobci výhodně a v souladu se svými požadavky digitalizovat.

Zpráva Industry 4.0 & Smart Manufacturing Adoption Report, vypracovaná společností IoT Analytics, upozorňuje, že technologie Průmyslu 4.0 jsou mezi průmyslovými výrobci stále ještě málo rozšířené. Jestliže jsou výhody Průmyslu 4.0 již natolik dobře srozumitelné, proč své výrobní procesy nedigitalizuje více výrobců?

Přestože tomu tak ve skutečnosti nemusí být, jednou z častých představ je, že využití Průmyslu 4.0 při stávajícím výrobním nastavení je nákladné. Další příčinou pomalého zavádění je, že výrobci nevidí žádný důvod pro modernizaci svého stávajícího nástrojového vybavení a procesů. Pokud je něco stále funkční, proč to měnit? Výrobci spadající do této kategorie si nemusí být jisti tím, jak Průmysl 4.0 koresponduje s jejich zavedeným způsobem práce.

Pravdou je, že automatizované technologie Průmyslu 4.0 mohou znamenat velký přínos pro celkový hospodářský výsledek výrobních podniků. Společnost Sandvik Coromant například zjistila, že zvýšením využití strojů o 20 % lze dosáhnout zvýšení míry zisku o 10 % a že automatizované systémy mohou značně zvýšit provozní vytíženost stroje.

Automatizovaná zařízení také mohou podpořit sílící trend obrábění s omezeným nebo žádným lidským dohledem – zejména v době pandemie. Jak uvádí nedávno publikovaná zpráva společnosti Pricewaterhouse Coopers (PwC) nazvaná COVID-19: Co znamená pro průmyslové výrobce, „…pro společnosti ohrožené šířením virové epidemie v jejich řadách přišel nejvyšší čas na to, aby vyzkoušely proaktivní využívání automatizačních technologií.“

Současné technologie Průmyslu 4.0, včetně senzorů a strojového učení, mohou být užitečné také tím, že umožňují minimalizaci prostojů ve výrobě. Tím se opět zvyšuje ziskovost. Spadají sem také prostoje ve výrobě potřebné pro výměny opotřebených nástrojů, například vrtáků.

Dříve se obsluha strojů musela při detekci opotřebení obráběcích strojů spoléhat na manuálně prováděné sledování. Zpráva PwC nabízí jako alternativu průmyslový internet věcí (IIoT). Příkladem je nejnovější platforma, kterou společnost Sandvik Coromant nazvala CoroPlus^® Machining Insights, a která rozšiřuje jí nabízený softwarový balík CoroPlus podporující konektivitu v oblasti obrábění.

S pomocí Machining Insights se CNC stroje mohou připojit přes Ethernet a přenášet větší množství informací, než mohly doposud. Jejich součástí jsou také výrobní data umožňující zvýšení efektivity podniku a celkové efektivity zařízení (OEE). A to se neomezuje pouze na nové stroje.

Připojení k síti umožňuje většina strojů a pro starší stroje jsou k dispozici adaptéry, které zajistí jejich kompatibilitu. Jinými slovy, integrace Průmyslu 4.0 není složitá, dokonce i se starším hardwarem.

Díky aplikaci Machining Insights společnosti Sandvik Coromant se CNC stroje mohou připojit přes Ethernet a přenášet větší množství informací.

Předvídatelný průběh opotřebení

Aplikace Machining Insights byla navržena tak, aby výrobcům poskytla lepší přehled o probíhajících obráběcích procesech a podávala informace umožňující identifikaci a eliminaci prostojů a neefektivity. To zahrnuje probíhající fáze převážně nebo plně automatizovaných procesů.

Je třeba si přiznat, že jednou z největších výrobních hrozeb je nepředvídatelná životnost nástroje. Klíčem k tomu, aby nástroj v plné míře úspěšně podporoval automatizovanou výrobu, je, že u něj zůstane zachován rovnoměrný a kontrolovatelný průběh opotřebení a nerovnoměrné, nekontrolovatelné opotřebení je eliminováno.

To měli na paměti také specialisté společnosti Sandvik Coromant při vývoji nového typu monolitního karbidového vrtáku CoroDrill^® 860 s vylepšenou geometrií -GM, který byl optimalizován s ohledem na možnost použití pro širokou škálu obráběných materiálů a aplikací ve všech průmyslových odvětvích.

Unikátně pojaté konstrukční řešení

Z pohledu specialistů společnosti Sandvik Coromant není pro delší životnost nástroje klíčová pouze doba, po kterou je nástroj v záběru, ale také konstrukce samotného vrtáku.

Vrták CoroDrill 860-GM se vyznačuje pokrokovým, leštěným provedením šroubovité drážky. Pokroková konstrukce zlepšuje odvádění třísek a přispívá k vyšší kvalitě děr a zároveň pomáhá snížit hromadění tepla a velikost řezných sil v průběhu vrtání. Mezi další význačné konstrukční prvky vrtáku patří vyztužené jádro a zkosení rohů, úprava břitů bránící vzniku mikroskopických defektů ostří a dvojitá vodicí fazetka zvyšující stabilitu vrtání. Špička vrtáku byla rovněž navržena s optimalizovanými úhly hřbetu a nižší drsností povrchu.

Vrták CoroDrill 860-GM je určen pro všechny typy aplikací, u nichž má rozhodující význam kvalita děr. K nim se řadí aplikace v leteckém průmyslu, v oblasti výroby zařízení pro těžbu ropy a plynu, zařízení pro jadernou energetiku a zařízení pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů. Jeho optimalizovaná provozní spolehlivost se rovněž osvědčila v automobilové výrobě, včetně vrtání bloků motoru, skříní, krytů, přírub a prvků výfukových potrubí.

Nástrojové technologie v praxi

Vzhledem k tomu, že se výroba stále více automatizuje, je nepředvídatelná životnost nástrojů stále větším problémem. Když přesně na tento problém narazil jeden korejský výrobce automobilů, navázal za účelem prodloužení životnosti nástrojů spolupráci se společností Sandvik Coromant.

V uvedeném případě sloužil vrták CoroDrill 860-GM pro vrtání průchozích děr ve spojovací přírubě automobilové převodovky. Celkem bylo do každé součásti vyvrtáno osm průchozích děr o průměru 8,2 mm (0,32 inch), hlubokých 10 mm (0,39 inch). Původní nástroj umožňoval obrobení 200 součástí, tedy celkem 1600 děr, při řezné rychlosti (Vc) 80 m/min (3102 ot/min) a posuvu do záběru (Vf) 381 mm/min. Ve srovnání s tím vrták CoroDrill 860-GM umožnil výrobu 2300 součástí (18 400 děr) při řezné rychlosti Vc = 100 m/min (3878 ot/min) a posuvu Vf = 814 mm/min.

Výsledkem bylo výrazné prodloužení životnosti nástroje o 1150 % a zvýšení produktivity, které přineslo snížení celkových nákladů na vyrobenou součást.

Vedle toho, že usnadňují dosažení delší životnosti, lze pro tyto nástroje použít vyšší hodnoty řezných parametrů, což umožňuje zvýšení rychlosti obrábění. Strojírenský podnik se sídlem v Lancasteru ve státě Ohio v USA dokázal při použití vrtáku CoroDrill 860-GM dosáhnout reálného zvýšení řezné rychlosti o 57 % v porovnání s konkurenčním nástrojem. V případě této aplikace sloužil tento nástroj pro vrtání děr v pouzdru snímače vyráběném z korozivzdorné oceli 304 — 11 děr o průměru 6.6 mm (0.260”) v každém obráběném kusu.

Automobilový výrobce dosáhl s vrtákem CoroDrill® 860-GM. prodloužení životnosti nástroje o 1150%.

Pracujte online

Aby dosáhli delší životnosti nástrojů, musí průmysloví výrobci investovat do technologií Průmyslu 4.0, jako je Machining Insights, které jim umožní sledování vývoje opotřebení. To znamená, že na začátku nesmí opomíjet investice do kvalitního nástrojového vybavení. Volbu nástrojů zjednodušuje aplikace CoroPlus^® Tool Guide z nabídky společnosti Sandvik Coromant. S pomocí této online aplikace přístupné prostřednictvím webového prohlížeče si po zadání obráběného materiálu a příslušné aplikace mohou uživatelé vyhledat slinovaný rotační nástroj, který nejlépe splňuje jejich požadavky, a odpovídající řezné podmínky.

V současné době zahrnuje nabídka společnosti Sandvik Coromant pro digitální obrábění vedle aplikace Machining Insights ještě CoroPlus^® Process Control, což je řešení pro řízení procesů tvořené hardwarem a příslušným softwarem. Toto řešení monitoruje stroje v reálném čase a namísto toho, aby jen vydalo výstrahu, automaticky provede rozhodnutí na základě definovaných pravidel. Prováděné zákroky mohou zahrnovat zastavení stroje v případě kolize nebo výměnu opotřebeného nástroje.

Strojírenským podnikům ochotným překonat svůj odpor k přijetí Průmyslu 4.0 se otevírá cesta k nespočetným výhodám v oblasti produktivity, tvorby zisku a údržby. Díky správnému využívání těchto technologií mohou výrobci začít využívat digitální řešení v souladu se svými vlastními potřebami – a připojit se k 30% výrobců zmiňovaným ve zprávě IoT Analytics, kteří jsou připraveni na nepředvídatelnou budoucnost.

Sandvik Coromant

Společnost Sandvik Coromant, která je součástí globální průmyslové strojírenské skupiny Sandvik, zaujímá vedoucí postavení v oblasti výroby nástrojů a nabídky odborných znalostí a řešení pro obrábění kovů, jimiž se řídí průmyslové standardy a inovace požadované kovozpracujícím průmyslem nyní i pro další průmyslovou epochu. Podpora vzdělávání, rozsáhlé investice do výzkumu a vývoje i silné partnerství se zákazníky jsou zárukou rozvoje technologií obrábění, které přinášejí změny, udávají směr a určují budoucnost průmyslové výroby. Celosvětově společnost Sandvik Coromant vlastní více než 3 100 patentů, zaměstnává přes 7 900 zaměstnanců a své zastoupení má ve 150 zemích.

Podrobnější informace naleznete na www.sandvik.coromant.com

Sledujte nás na sociálních sítích:

Facebook | YouTube | Twitter | LinkedIn