Japonské slovo „monozukuri“ je složeno ze slov „mono“, které znamená věc, a „zukuri“ – vyrábění. V japonštině tedy tento výraz znamená doslovně výrobu, čili „dělání věcí“. Jeho širší význam ale postihuje syntézu technologického pokroku, know-how a ducha japonské výrobní praxe. Postupem času toto slovo přerostlo v průmyslu a v médiích v buzzword, které vyjadřuje celou dlouhou historii, tradici a ducha výroby v Japonsku. Které technologie vyspecifikoval letošní veletrh JIMTOF jako ty, jež budou s největší pravděpodobností revolucionizovat monozukuri? Využití robotů bylo žhavým tématem letošního JIMTOFu. Letos jich také bylo mnohem více připojeno přímo ke strojům a pouze menší část byla vystavována ve vypnutém režimu. Významným trendem tohoto oboru je usnadňování instalace i provozu těchto zařízení. Příkladem byla expozice společnosti Okuma, kde bylo k vidění hned několik robotů s NC řízením připojených k obráběcím strojům. Když už jsme zmínili Okumu, nemůžeme opomenout dvě světové premiéry robotických systémů, které jsme měli možnost na JIMTOFu spatřit – STANDROID a ARMROID. STANDROID se sestává z robotů Fanuc a Yaskawa umístěných vedle obráběcího stroje. Jejich hlavním úkolem je výměna obrobků. Robot je nainstalován za plechovým krytem. Díky tomu zabírá méně místa, poněvadž kolem něj nemusí být postavena klasická klec. ARMROID sestává z kompaktního robotu vestavěného přímo do těla sériově vyráběného soustruhu. Robot může zakládat a vykládat tyčový materiál a odfukovat vznikající špony. Robot ale také vylepšuje samotný proces obrábění tím, že podepírá obrobek, a tím brání otřesům. ARMROID bude k dispozici v Evropě v roce 2019. Kromě technických možností obou těchto zařízení je jejich obrovskou předností to, že si je zákazník může pořídit přímo s obráběcím strojem a nepotřebuje k tomu již žádný další systémový integrátor apod. Díky tomu jsou oba tyto systémy snadněji dostupné pro menší a střední podniky (SME). Jiným příkladem automatizace, která má ambici změnit budoucí výrobní prostředí především v SME, jsou samořízená vozítka (auto guided vehicle – AGV), která operují mezi obráběcími stroji a měřicími zařízeními. Nejsou to ale již jednoduché AGV systémy, které by jezdily na kolejích, ale plně flexibilní systémy, které žádné koleje nepotřebují. Systém „AGV + robot“ s názvem RV3 Robot představila ve své expozici společnost DMG MORI. Je výsledkem spolupráce této firmy se start-upovým výrobcem vozítek. Robot s vozítkem tvoří kompaktní systém, který může volně přejíždět od jednoho obráběcího stroje ke druhému a měnit například nástroje. Podobný systém vlastní výroby prezentovala i společnost Makino. Ani tento AGV systém nepotřebuje koleje a stejně jako ten předchozí je primárně určen k výměně řezných nástrojů nebo elektrod v případě EDM strojů. Když byla tato vozítka poprvé představena v Evropě v roce 2017, byla designována tak, aby se vždy v případě, že se potkají s neočekávanou překážkou, zastavila. Dnes již tyto systémy umějí velmi pohotově manévrovat a vyhýbat se všemu, včetně pohybujících se lidí. Navíc, pokud se před nimi nějaká překážka skutečně nenadále objeví, automaticky si změní trasu. Tyto kolaborativní AGV systémy tedy mohou pracovat nejen na nočních směnách, ale i přes den, kdy je výrobní hala plná lidí. Umělá inteligence AI ve výrobě – další obrovské téma letošního JIMTOFu. Okuma a ROKU-ROKU SANGYO předvedly, jak ji využívají k tomu, aby ze svých strojů dostaly co nejvíce. Přidáním umělé inteligence (AI) do CNC řízení Okuma zásadně mění praktiky údržby a diagnostiky strojů i nástrojů. Díky své schopnosti hlubokého učení (deep learning) a analýze vibračních dat je AI schopna poskytnout přesnou diagnózu stavu vřetenového ložiska. To umožňuje ložisko vyměnit ještě před tím, než dojde k poškození vřetena. AI zařízení rovněž sleduje podmínky vrtání v reálném čase, což snižuje počet špatných dílů, za které mohou poškozené vrtáky. AI ale rovněž minimalizuje náklady na nástroje, poněvadž dokáže vizualizovat stav opotřebení vrtáků. Díky tomu může obsluha využívat nástroje po celou dobu jejich životnosti místo toho, aby je preventivně předčasně vyměňovala. Životnost nástroje tak může být prodloužena 1,4krát. Aplikace s technologiemi AI budou spuštěny v Evropě rovněž v příštím roce. DMG MORI ukázala, jak ji lze využít při sledování a řízení teplotních podmínek během obrábění. Technologii AI „Ultra Thermal Precision“ prezentovala na stroji NLX 2500SY|700. Mazak uvedl technologie AI v rámci své expozice Mazak iSMART FactoryTM. Zajímavou aplikací, kterou jsme ale již měli možnost vidět dříve, je podobně jako u Okumy detekce vibrací vřetene a automatická změna podmínek obrábění. Na technologie IoT a AI se zaměřila i společnost CITIZEN MACHINERY, která je známa produkcí uživatelsky přívětivých strojů. Předvedla zde svoji novou řadu strojů vybavených vlastní exkluzivní technologií LFV (low frequency vibration cutting). S využitím této technologie se třísky, které vznikají při obrábění, lámou, což snižuje množství nutné práce a umožňuje nepřetržitou výrobu i v noci. CITIZEN MACHINERY rovněž předvedla nová řešení založená na webových aplikacích. Kromě podpory vizualizace dat z provozu stroje rovněž odhalili produkty a systémy pro „Machine +a“, jako je služba analýzy dat. Začátek IoT revoluce Ruku v ruce s pokračujícím vývojem internetu věcí vstupují změny i do průmyslu obráběcích strojů. Klíčovými slovy jsou v tomto kontextu firemní spojenectví, která překračují hranice průmyslových oborů, konkurenční vztahy a rozsah podnikání. Tím, že jsou jednotlivé společnosti čím dál tím hlouběji propojeny, zvyšuje se komfort koncového zákazníka a vytváří se nová hodnota. Tento trend ale současně vyvolává jednoznačný posun od hardwaru k softwaru a od zboží ke službám. Pokud vývoj IoT může urychlit naši schopnost získávat informace ze zařízení, potom bude software, který se zabývá podmínkami stroje a historií, čím dál tím důležitější. Úměrně tomu bude klesat cena hardwaru. Tuto nadcházející „krizi hardwaru“ již největší světoví výrobci pochopili a sami deklarují, že „podnikání postavené pouze na prodeji zboží se bude v budoucnu čím dál tím více omezovat“. Posun světových výrobců směrem k softwaru je zcela evidentní. Například, společnost Fanuc začala v roce 2017 poskytovat IoT platformu „FIELD system“, která slouží k propojování CNC strojů, robotů a ostatního zařízení. Poplatky za využívání této platformy a jejich aplikací se pak mají stát pro Fanuc novým zdrojem příjmů. Vlastní IoT platformy si vyvinuly i další společnosti: Mitsubishi Electric, DMG MORI nebo Siemens. Ve strojírenství dnes rostou IoT platformy doslova jako houby po dešti. Důvodem je posun směrem k průmyslu založeném na službách fungujících právě na těchto platformách. Množství nejrůznějších nových platforem ale může být matoucí pro zákazníka. Především menší a střední firmy často tápou, kterou platformu si mají zvolit. Jako řešení tohoto problému odstartovalo japonské Ministerstvo hospodářství, obchodu a průmyslu (METI) ve spolupráci s Hosai University nový projekt, který má zprostředkovávat spolupráci mezi platformami různých výrobců. Jeho cílem je testovat metody pro standardizaci provozních datových formátů a vytvořit systém, který by umožňoval vzájemnou interoperabilitu jednotlivých platforem. Druhý z těchto cílů by měl být realizován do konce roku 2020. Tento projekt se dokonce stal vlajkovou lodí strategie čtvrté průmyslové revoluce „Propojené průmysly“ (CI). Cíl této strategie je velmi ambiciózní – vzájemně propojit jednotlivé korporace a z tohoto systému následně získat hodnotu. Demonstrací tohoto projektu přímo na veletrhu byla expozice, která bezesporu všem vyrazila dech. JMTBA, jako hlavnímu organizátorovi této významné průmyslové show, se podařilo nemožné: přímo na výstavišti propojit více než 300 obráběcích strojů od 72 výrobců. 3D tisk z kovů Jednou z možných nových forem monozukuri by mohla být „masová customizace“ – i tato slova zněla na letošním JIMTOFu poměrně často. Masová customizace je jednorázová výroba za podmínek a především za ceny masové výroby. Na veletrhu byly k vidění jak samostatně stojící 3D tiskárny, tak i ty, které byly zabudovány přímo do obráběcích strojů. Většina z vystavených exponátů využívala technologii tavení z práškového lože. Na stánku společnosti DMG MORI, která jako první v historii veletrhu obsadila celou výstavní halu, jsme měli možnost vidět dva špičkové stroje reprezentující využití technologií 3D tisku: LASERTEC 35 3D hybrid, který pracuje metodou práškové trysky, a LASERTEC 30 SLM 2. generace s práškovou hlavou, který se zde představil v japonské premiéře. Obrovské překvapení na nás ale čekalo na stánku Mazaku, který jako úplně první na světě postavil hybridní multifunkční obráběcí stroj, jenž pro aditivní výrobu využívá modrý diodový laser. Stroj VARIAXIS j-600/5X AM lze tedy používat k výrobě součástek z čisté mědi, což dříve nešlo. Technologii s modrým laserem lze použít k výrobě takových komponent, jako jsou elektrotechnické součástky, chladicí panely nebo vyjiskřovací elektrody do EDM strojů. Vývoj se ale nesoustředí pouze na aditivní technologie jako takové, ale také na pre- a postprocesing, tedy na zvýšení efektivity přípravy dílu před jeho samotným obráběním, včetně hladkého přenosu do obráběcího stroje, a na jeho dokončení. Samozřejmě ne vždy a ne pro každého je výhodné pořídit si hybridní stroj. To si uvědomila například firma Sodick, která přijela na JIMTOF s novým modelem vysokorychlostní 3D tiskárny LPM325, která byla prezentována jako základní ekonomický model. Tiskárna se vyznačuje především malým půdorysem, kterého dosáhli výrazným zmenšením výrobní komory oproti předchozímu modelu. Sice je to za cenu snížení počtu funkcí tiskárny, o to ale zde vlastně šlo. Vyrobit jednodušší stroj, který půjde dobře zařadit do jakékoliv výrobní linky a ze kterého lze snadno přenést vyráběný díl k dopracování na jiném stroji. Benefitem, který získali navíc, je výrazně lepší odvod kouře, který vzniká v komoře při laserovém zpracování. Vrátíme-li se ale k samotným technologiím 3D tisku, velice zaujala novinka na stánku společnosti DataDesign: 3D tiskárna z kovu Markforged, která využívá novou technologii s názvem ADAM – atomová difuzní aditivní výroba, která je kombinací aditivní výroby a injekčního vstřikování. Velký potenciál této metody je ve výrobě implementace uhlíkových vláken do různých materiálů a získání nových materiálů s novými vlastnostmi – typicky lehkých a pevných. Továrna budoucnosti Na továrnu budoucnosti se na šest dní přeměnil prakticky celý veletrh. 300 vzájemně propojených strojů, to je už pořádně velká továrna. Kromě toho ale pochopitelně fungovaly paralelně dílčí „chytré továrny“ jednotlivých vystavovatelů. Bezesporu největším počinem v tomto směru byl digitální podnik DMG MORI, který obsadil celou halu 8 – východ, a čítal 22 plně propojených obráběcích strojů. Zajímavostí je, že celou tuto gigantickou expozici dokázali vystavět v řádném termínu určeném pro přípravu výstavy. Podle slov prezidenta společnosti Dr. Moriho musí být možné závod o této velikosti vystavět během jediného týdne. Že to skutečně lze, se mohli návštěvníci přesvědčit na vlastní oči. Další zajímavostí je, že tým společnosti DMG MORI nedávno zvítězil v populárním japonském televizním programu „Japan International Birdman Rally“. Dílo tohoto týmu, letadlo, bylo během veletrhu zavěšeno nad hlavami návštěvníků expozice. Pozadu letos nezůstala ani společnost Okuma, která měla na svém stánku propojené a tzv. pod proudem všechny vystavované obráběcí stroje. Návštěvníci tak měli dojem, že vstoupili do reálné datově optimalizované výroby plné řešení v duchu Průmyslu 4.0. Řešení pro chytré továrny s názvem Connect Plan, založené na plném propojení všech obráběcích strojů, umožňuje důkladné sledování celého systému. Shromážděné údaje vypovídají o využití obráběcích strojů a umožňují výrobcům vizualizovat provozní stav výrobních zařízení prostřednictvím funkce Factory Monitor. Na základě těchto výstupů pak lze vysoce efektivně optimalizovat výrobní postupy a zvýšit produktivitu výroby. Obsluha strojů si rovněž může dobře naplánovat režim prediktivní údržby. Výsledkem jsou výrazně nižší prostoje a nižší náklady na údržbu. S inteligentním továrním řešením NET BOX suite-C se mohou k síti připojit dokonce i další výrobci. Osvěžením při náročné túře po výstavních expozicích bylo „Obnovení světa Thunderbirds“ u Mazaku, které bavilo nejen studenty a mladší návštěvníky veletrhu. Motivem bylo využití příběhu Thunderbirds o pomoci lidem na celém světě skrze sílu superstrojů a vědy. Thunderbirds je televizní pořad vysílaný v Anglii od roku 1965. Tento program a sdílený koncept přispívají společnosti a budoucnosti skrze technologii. Společnost se snaží vyvolat v lidech větší zájem o obráběcí stroje tím, že se představuje jako „hravá“. Dále chtějí posílit propojenost nejen mezi stroji, ale také mezi lidmi. Tato expozice již byla součástí 100letého výročí společnosti Yamazaki Mazak, které bude slavit v příštím roce. Broušení je tak é obrábění Abychom ale stále jen nemluvili o třískovém obrábění, zmiňme aspoň dvě expozice zaměřené na broušení, které na JIMTOFu zaujaly odbornou veřejnost. Tou první byla expozice společnosti Amada Machine Tools, která zde představila profilovou brusku GLS-150GL UP. Tato bruska se může pochlubit druhým nejvyšším prodejem v Japonsku. Mezi její přednosti patří krátké časy nastavení, nepřetržité zpracování různých druhů materiálů i tvarů a vysoká kvalita obrobku. Využívá aerostatické vřeteno. Zaujala ale i povrchová bruska MEISTER-G3 UP, která byla vyvinuta jako odpověď na silný požadavek trhu po automatizaci. Obrobky i brusné kameny automaticky mění vestavěný robot vybavený mnoha kloubovými rameny. Druhou firmou, která jistě stojí za zmínku, je Toyo Advance Technologies, která vystavovala bezobslužnou a úspornou vertikální vnitřní brusku TVG- -15CA, která je o 60 mm užší než předchozí model, takže ji lze snadno začlenit do výrobní linky. Opčně volitelný robot je vybaven rukou pro instalaci a odnímání obrobků a další rukou pro automatickou výměnu nástrojů. Robot si sám automaticky mění ruce podle aplikací, takže je možná zcela bezobslužná výroba. Vystavený stroj byl ve speciálním rudém designu, který měl evokovat obrazy Hirošimy. Současně vyjadřoval podporu snahám o obnovu po nedávných přírodních katastrofách. Kovový povlak stroje vrhal nejrůznější barevné odlesky pokaždé, když se robot pohnul. Stroje XXL Impozantní dvousloupové obráběcí centrum DC-5SL se stolem o velikosti 5 m na délku, 2,5 m na šířku a s výškou přibližně 6 m bylo nepřehlédnutelnou dominantou expozice SHIN NIPPON KOKI. Díky své velikosti je předurčeno k obrábění velkých dílů, jako jsou například karoserie aut. Nejnovější model řady DC si klade za cíl snížení množství manuálních dokončovacích prací a umožňuje provádění hrubování až po samotné dokončení. Díky těmto velkým modelům se podařilo společnosti SHIN NIPPON KOKI proniknout do takových oborů, jako je výroba letadel. Dva opravdu velké stroje, navíc v japonské premiéře, jsme měli možnost vidět i v expozici společnosti DMG MORI, v jejímž portfoliu zaujímají stroje XXL velkou část. Byly jimi obráběcí centra s pěti řízenými osami DMU 200 Gantry a DMU 340 Gantry, obě určená pro obrábění velkých složitých dílů. Nový, redesignovaný stroj nové generace určený pro obrábění tvářecích forem pro automobilové karoserie MCR-S (Super) přivezla na JIMTOF Okuma. Jedná se o dvousloupové obráběcí centrum umožňující pětistranné obrábění s až o 25 % kratšími časy cyklu. Moderní obráběcí str oje potřebují kvalitní nástr oje Pravděpodobně se všemi návštěvníky letošního JIMTOFu se shodnu na tom, že snad úplně nejzajímavějším momentem celé západní sekce výstaviště, která bývá tradičně věnovaná nářadí a dalšímu příslušenství, nebylo to, co zde bylo vystavováno, ale jakým způsobem. Zatímco na evropských a amerických veletrzích jsme stále zvyklí procházet mezi stovkami a tisíci vitrín s nástroji, v Tokiu jsme spíše chodili mezi multimediálními obrazovkami. Je to logické: kvalitu nástroje nejlépe posoudíte, když ho vidíte v akci. Ležící na podložce pod zářivkou neukazuje v podstatě nic. Zaujalo mě, že tento způsob prezentace nezvolily jen asijské firmy, ale i evropské a americké – například Sandvik či Kennametal. Jejich stánky v Tokiu byly diametrálně odlišné od těch, které známe od nás. Mezi jednotlivými druhy nástrojů odborníci letos vyzdvihovali především vrtáky, které, zdá se, vstupují do nové éry. Na veletrhu bylo k vidění hned několik nových typů vrtáků. Jedním z nich byly různé vrtáky s plochou špičkou, zúženými stranami, příp. s lubrikačním povlakem, který napomáhá hladkému odvádění třísek. Mitsubishi Materials prezentovaly vrták specificky určený pro aplikace v leteckém průmyslu. Je speciálně přizpůsoben pro vyvrtávání slitin s vysokou odolností proti přehřátí. Nadcházející revoluci tuší odborníci také v oboru soustružnických nástrojů. Zmenšuje se úhel řezné hrany a vysokorychlostní obrábění se realizuje s využitím pouze její malé části. Soustružnické nástroje se rozšiřují a produkují tenčí špony, do kterých lze odvést většinu tepla, které vzniká při obrábění. Výrobci frézovacích nástrojů pokračují ve snaze o vylepšení parametrů vysokorychlostního obrábění a prodloužení životnosti nástroje. Společnost NS Tools, která se specializuje na výrobu mikronástrojů, prezentovala čtvercový model s čtyřmi drážkami a průměrem 0,2 mm pro obrábění vysoce tvrdé oceli. Frézu s větším počtem drážek má ve své nabídce i Mitsubishi Hitachi Tool Engineering. Odborníci se shodují, že ve frézování vstupujeme do nové „multidrážkové“ éry. JIMTOF 2020 a olympijské hry Příští edice, z mého pohledu jednoho z nejzajímavějších světových veletrhů zaměřených na obráběcí stroje a jejich příslušenství, se bude konat v r. 2020, tedy bezprostředně po letních OH v Tokiu. Zřejmě z tohoto důvodu byl jeho termín posunut až na prosinec. Co můžeme čekat a co organizátoři na tento výjimečný rok chystají, jsme se v Tokiu nedozvěděli. Všichni dotázaní byli až překvapivě tajemní. Víc se snad dozvíme příští rok na tradiční tiskové konferenci JMTBA, která bývá pravidelně součástí doprovodného programu veletrhu EMO. Andrea Cejnarová, Tokio
