Ve stále rostoucí míře dochází ke vzájemnému prolínání techniky pohonů, průmyslové automatizace a informačních technologií. Tato integrace nabízí výrobcům a provozovatelům strojů značný potenciál ke zvyšování výkonnosti i produktivity a také ke snižování nákladů. Veletrh Hannover Messe ukázal, že při tom hraje rozhodující roli tzv. průmyslová inteligence. Ve společnosti Schaeffler se při vývoji veškerých produktů a systémů – ať už mechanických, nebo digitálních – využívají špičkové znalosti z oblasti mechaniky, komplexní systémové znalosti a celá desetiletí získávané zkušenosti z oblasti sledování stavu strojů a zařízení. Zákazníkům to přináší přidanou hodnotu v tom, že se zkrátí doba potřebná k vývoji jejich agregátů a výkonnějších strojů, a v podobě flexibilnější a spolehlivější produkce, která se blíží výkonnostní hranici zařízení, nehledě na další úspory nákladů díky prodlouženým servisním intervalům. Na veletrhu Hannover Messe prezentovala skupina Schaeffler celou řadu novinek, mimo jiné inovativní komponenty, systémy připravené k montáži a konkrétní řešení koncepce „Průmysl 4.0“, která umožní zákazníkům beze zbytku využít výkonnostní rezervy v rámci celého životního cyklu produktů. Digitalizace a uryc hlení vývojov ých procesů Přenos modelů převodovek jedním kliknutím: společnost Schaeffler se podílela na vývoji datového rozhraní REXS, které implementovala i do vlastního výpočetního programu BEARINX. Inženýři přímo na veletržním stánku předváděli, jak jednoduše a rychle probíhá výměna dat týkajících se převodovek mezi CAE nástroji se standardizovaným rozhraním. Díky tomu lze enormně zkrátit doby potřebné k vývoji a získat tak výchozí bázi ke generování tzv. digitálních dvojčat, která mohou sloužit například k analýze provozních dat v rámci řešení pro „Průmysl 4.0“. Snížení počt u různých variant a součástek Možnost záměny ve stejném montážním prostoru: společnost Schaeffler prezentuje valivá ložiska různého konstrukčního provedení, avšak se stejnými rozměry, která jsou vhodná pro modulárně řešené převodovky. Tato koncepce umožňuje plnit různé požadavky na tuhost a únosnost v místě uložení bez nutnosti konstrukčních úprav. Vzhledem ke stejným vnějším rozměrům už nejsou potřeba specifické adaptéry a varianty konstrukčních dílů, a to především v případě hřídelí, skříní a jejich vík. Snížení množství různých variant umožňuje výrobci převodovek produkovat vyšší počty kusů téhož provedení, snížit jednotkové náklady a zkrátit vývojové a dodací lhůty. Až 90% zkrácení doby montáže Montáž inovativních řešení pro krytování připevňovacích otvorů profilové lišty je opravdu snadná: nové plastové krycí zátky lze rychle a bezpečně instalovat i ve vertikální poloze a nové krycí pásky zajišťují i při namontovaných vozících bezproblémový přístup k upevňovacím šroubům a umožňují vyrovnání vodicí lišty. Pilotní zákazníci potvrzují, že doba montáže se zkrátila až o 90 %. 25krát delší životnost Dva nové materiály, které dokážou vzdorovat značným silám: díky mimořádné tepelné a mechanické zatížitelnosti materiálu Vacrodur dosahují ložiska vřeten 25násobné životnosti. To umožňuje podstatně zvýšit produktivitu obráběcích strojů. U ložisek z nitrocementované oceli Mancrodur je možné prodloužit servisní intervaly ložisek výtlačných lisů (extrudérů) z pěti na deset let. Planetové valivé pohybové šrouby PWG od společnosti Schaeffler vykazují přesvědčivou výkonovou hustotu, například při použití v elektromechanickém nýtovacím lisu, a to s integrací do lineárního aktuátoru. Ve srovnání s pneumatickým řešením pohonu se zde dosahuje až o 100 % vyšší produkce s možností mnohem flexibilnějšího řízení procesů. Optimalizace provoz u i údržby pro „Průmysl 4.0“ Skupina Schaeffler poprvé prezentovala svůj systém TorqueTracking – balíček řešení koncepce „Průmysl 4.0“ pro průmyslové pohony. V kombinaci s analýzou vibrací a měřením točivého momentu lze zajistit spolehlivý provoz pohonu na mezi výkonu zařízení; údržbu je přitom možné plánovat a provádět v závislosti na zatížení. To zpravidla znamená delší servisní intervaly a tím i nižší náklady na údržbu. Prezentovaný nový systém sledování stavu ProLink (CMS) od společnosti Schaeffler představuje novou generaci vícekanálového systému k monitorování stavu kompletních výrobních zařízení se 4 až 16 kanály, který najde uplatnění například v papírnách a ocelárnách nebo u obráběcích strojů. Systém ProLink CMS lze navíc využívat i jako univerzální gateway k propojení úrovně snímačů s regulační či řídicí úrovní až do cloudových aplikací.
Vytváření „digitálních dvojčat“ pomocí rozhraní RE XS: Schaeffler digitalizuje proces vývoje v oblasti konstrukce převodovek
Úplné digitální zobrazení hnacích ústrojí a převodovek je možné jen tehdy, mohou- -li specialisté na převodová ústrojí, valivá ložiska a ozubení digitálně propojit své simulační modely. Jedním z nejdůležitějších předpokladů vytváření digitálních dvojčat (tzv. digital twins) je proto výměna dat v rámci různých společností a systémů. Na trhu se však etablovala celá řada specializovaných SW a CAE nástrojů k vytváření návrhů a simulací převodovek. Každý z těchto programů se zaměřuje na specifické oblasti. To s sebou přináší problém: výměna dat týkajících se převodovek, probíhající mezi výrobci a jejich dodavateli, se často ještě provádí ručně a představuje tak časově náročnou a duplicitní práci. Tuto manuálně prováděnou výměnu dat mezi různými CAE nástroji teď společnost Schaeffler ve spolupráci s firmou SEW- -EURODRIVE a Sdružením pro výzkum techniky pohonů (FVA) nahradila elektronickým přenosem dat, který využívá standardizované rozhraní pro data týkající se převodovek. Odpadá tak opakované modelování převodovek. Díky tomu lze enormně zkrátit doby potřebné k vývoji a získat tak výchozí bázi ke generování digitálních dvojčat, která mohou sloužit například k analýze provozních dat v rámci řešení pro „Průmysl 4.0“. Standardizovan ý form át dat , vy užívan ý při konstr ukci převodovek Formát REXS (Reusable Engineering EXchange Standard) ve verzi 1.1 nabízí jednotné modelování a názvosloví pro libovolné převodovky s čelními ozubenými koly, kuželovými koly a planetovými převody, jakož i jejich součásti. V současné době je formát REXS integrován v aplikaci FVA Workbench od verze 5.0, v aktuálních verzích nástroje Schaeffler Bearinx k analýze valivých ložisek a v programu WESILAB k výpočtu převodovek od společnosti SEW-EURODRIVE. Také poskytovatelé komerčních CAE nástrojů již rozhraní REXS implementovali nebo plánují jeho zavedení v dalších vydáních svých produktů. Soubor formátu REXS lze z modelů převodovek vytvořit jedním kliknutím myši. Schaeffler od nynějška nabízí automatizovanou výměnu dat týkajících se převodovek s využitím rozhraní REXS. Zákazníci využívající nástroj Bearinx tak získají mnohem rychleji výsledky výpočtů, což jim umožní výrazně urychlit vývojové procesy. Stephan Evert, vedoucí vývoje nástrojů k analýze ložisek, který působí v oblasti R&D ložisek společnosti Schaeffler, zdůrazňuje následující přednosti: „Rozhraní REXS nám usnadňuje softwarově-technické propojení CAE nástrojů a simulací, a to při současném zjednodušení IT architektur.“ A dále vysvětluje: „REXS může v oblasti vývoje převodovek sloužit jako standardní datový kontejner, používaný ke generování digitálních dvojčat.“ Uryc hlený aplikačn í vývoj v oblasti konstr ukce převodovek Výrobci převodovek s velkým podílem vývoje aplikací dle specifických potřeb zákazníků výrazně profitují z možnosti digitalizované výměny dat se svými dodavateli. „Cílem je umožnit efektivní využívání různých systémů s jejich specifickým zaměřením v oblasti výpočtů,“ vysvětluje dr. Heinrich Bolz, vedoucí oddělení výpočtů a simulací z úseku vývoje převodovek společnosti SEW- -EURODRIVE. Ohledně tohoto open- -source projektu dále uvádí: „REXS umožňuje rychlý a bezchybný přenos dat týkajících se převodovek. Toto rozhraní tak výrazně přispívá k optimalizaci našich inovačních procesů.“ Rozhraní REXS je volně dostupné na adrese www.rexs.info. Na tomto webu také naleznete další informace o jeho aktuálním i budoucím vývoji.
Schaeffler pomáhá výrobcům převodovek omezit množství různých součástek
Výrobci převodovek používají v rámci modularizace svých portfolií různé počty převodových zubů, f lexibilně kombinovatelné převodové stupně a různé počty planetových převodů. V závislosti na konkrétním nasazení se mění otáčky i zatížení použitých komponent, jako jsou hřídele, ozubení a ložiska. Podle příslušné konfigurace převodovky a souvisejících požadavků ohledně tuhosti a únosnosti je pak nutné v místě uložení použít ložiska s jinými rozměry, takže je třeba používat řadu různých skříní, vík skříní, ozubených kol a hřídelí. Koncepce společnosti Schaeff ler naproti tomu umožňuje, aby byly převodovky odlišných konfigurací, ale se stejným místem uložení osazeny valivými ložisky různého konstrukčního provedení, avšak se stejnými rozměry. Tato „zaměnitelná řešení převodovek“ se nabízejí například v rozměrové řadě 18 pro přesné servo-planetové převodovky: radiální kuličková ložiska FAG řady 618, kuličková ložiska s kosoúhlým stykem INA řady 718 a také válečková ložiska s kosoúhlým stykem INA řady SGL umožňují přizpůsobit uložení s ohledem na otáčky, únosnost a tuhost, a to při zachování stejného montážního prostoru. Válečková ložiska s kosoúhlým stykem INA řady SGL dosahují z těchto tří variant nejvyšší tuhosti, a umožňují tak realizovat extrémně ohybově tuhá uložení a pohony s velmi přesným polohováním. Vzhledem ke stejným vnějším rozměrům už nejsou zapotřebí specifické adaptéry a varianty konstrukčních dílů, a to především v případě hřídelí, skříní a jejich vík. Odpadají tak rovněž práce související s vývojem těchto komponent – počínaje úpravami výkresů a konče programováním NC strojů ve výrobě. Snížení množství různých variant ozubených kol, hřídelí a skříní přináší vyšší počty produkovaných kusů, nižší jednotkové náklady a kratší dodací lhůty. Modulární řešení pro uložen í planetov ých kol K uložení planetových kol se z důvodů souvisejících s montážním prostorem a tuhostí často používají válečková ložiska bez vnějšího kroužku. V závislosti na požadované tuhosti nebo potřebných otáčkách se pak používají ložiska ve verzi s klecí i bez klece. Vzhledem k rozdílným průměrům obalové kružnice však tato ložiska nejsou vzájemně zaměnitelná. Kvůli tomu je také nutné konstruovat, vyrábět a montovat nová planetová kola. Aby bylo možné nabídnout zaměnitelná ložisková řešení i pro uložení planetových kol, vyvinuli konstruktéři společnosti Schaeffler válečková ložiska INA s klecí řady RSLK 1822, RSLK1830 a RSLK1850, která rozměrově odpovídají válečkovým ložiskům s plným počtem valivých těles řady RSL. Vzhledem k identickým vnějším rozměrům jsou tato ložiska zaměnitelná bez změny konstrukce. Také v tomto případě odpadají veškeré úpravy konstrukce a s nimi související náklady i vynaložený čas.