Obráběcí stroje a nářadí v roce 2011

Zdá se, že krize v oboru již odezněla. Od podzimu roku 2010 se množí optimistické zprávy o zvětšujícím se objemu zakázek, rok 2011 zřejmě překoná očekávání a řada firem hlásí objem zakázek dokonce vyšší než v bohatých letech před krizí. Očekává se, že EMO Hannover bude ilustrovat další pokrok oboru a vzmáhá se pocit, že vše je již v pořádku a že není třeba si dělat zvláštní starosti. Je tomu ale skutečně tak? Trendy jakéhokoliv oboru nevznikají pouhou extrapolací minulého vývoje; daleko více na ně mají vliv vnější podmínky - ty se v současnosti výrazně mění a lze očekávat změny ještě dramatičtější. Adekvátní reakce kteréhokoliv výrobce je tedy podmínkou jeho další existence. Před několika měsíci vešly ve známost záměry čínského pětiletého plánu na léta 2012 – 2016. Stále se počítá s dvoucifernými meziročními nárůsty objemů výroby. Co si však zaslouží pozornost je snížení dotací vlastním výrobcům na nákup vybavení a přesměrování podpory na konzum a infrastrukturu. Z toho se dá odvodit, že domácí výrobci obráběcích strojů a nářadí neudají svoji produkci na vnitřním trhu a budou nuceni ji se vším důrazem uplatňovat na mezinárodním trhu; je tedy reálné očekávat dramatický nárůst konkurence levných obráběcích strojů na trzích, které dosud spolehlivě absorbovaly výrobky standardní technické úrovně od tradičních výrobců. Kdo si bude chtít udržet svoji pozici exportéra, bude muset v daleko větší míře nabízet stroje špičkové technické úrovně – konkurovat nízkou cenou, což při evropské úrovni mezd zřejmě reálné nebude. Komu se změny na trhu obráběcích strojů nezdají být pravděpodobné vzhledem k tomu, jak složitý a náročný výrobek obráběcí stroj je, nechť si vzpomene na sedmdesátá léta, kdy málokdo věřil, že se Japonsko stane hegemonem ve výrobě fotografických aparátů, kamer a optiky. Dalším aspektem, který v rozhodování o koncepci nových strojů donedávna nehrál příliš velkou roli, je cena energií. Na straně zdrojů je zpochybňována úloha jaderné energetiky, fosilních paliv ubývá a jejich spalování doprovází negativní ekologické dopady; plnému využití potenciálu obnovitelných zdrojů dosud brání limitované přenosové možnosti. Na straně spotřeby rozvíjející se ekonomiky třetího světa projevují stále větší hlad po energiích, lhostejno zda jde o ropu, zemní plyn či elektřinu. Výsledkem těchto protichůdných tendencí nemůže být nic jiného než nárůst cen energií, větší než pouhých několik procent ročně. Také cena nerostných zdrojů, především vzácných kovů, používaných jako nenahraditelné legury, je ovlivněna postupným vyčerpáváním jejich nalezišť. I ony se mnohdy stávají nástrojem politického nátlaku, jejich dostupnost se mění a ceny rostou skokem. Imperativ být šetrný k životnímu prostředí znamená zabývat se hlukem, vibracemi, náročností na druh a objem potřebných maziv a řezných kapalin, náročností likvidace použitých kapalin i pevných látek, emisemi nebezpečných látek i nebezpečného záření a řadou dalších aspektů. Nenáročnost na zdroje a možnost jejich opakovaného užití znamená ve svém důsledku ohleduplnost výrobního stroje k životnímu prostředí. V důsledku všech těchto opatření se však zvyšují náklady na výrobu strojního zařízení a zákazníka je nutné přesvědčit o jejich smysluplnosti a přiměřenosti souvisejícího cenového nárůstu. Úspěšně se vyrovnat se všemi novými vnějšími okolnostmi znamená pro výrobce obráběcích strojů a nářadí nejen komplexní zlepšení parametrů, ale i plné využití všech synergických efektů nových konstrukcí a technologií. Jako první příklad komplexního řešení uvedené problematiky lze uvést nástup a rozvoj víceprofesních obráběcích center. Zvětšený počet řízených os, možnost opracování dílce ze šesti stran díky sofistikovanému manipulačnímu systému, možnost soustružení i frézování na jednom stroji, schopnost implementace nových přídavných zařízení, která rozšiřují možnosti stroje, zvyšování počtu nástrojů (a to i poháněných) v zásobníku, schopnost obrábět ocel s tvrdostí až 65 HRc nebo vrtat hluboké otvory bez nutnosti užít specializovaný stroj, vytváří předpoklady ke komplexnímu zhotovení dílce na jednom stroji. Přínos, který zahrnuje zmenšení počtu strojů, potřebných ke zhotovení dílce, a tedy i úsporu plochy, dále zvýšení přesnosti dílce dosažené eliminací zbytečného přepínání a snížení průběžné doby dílce je podstatně vyšší než pouhá úspora hlavního času operace, daná vyššími posuvy stroje či vyššími řeznými parametry nástroje. K tomu, aby jej bylo dosaženo, je nutné společné úsilí výrobce stroje i řezného nářadí. Stroj musí splňovat všechny požadavky, nutné k přesnému, produktivnímu a komplexnímu obrobení dílce; musí dovolit plné využití řezných parametrů nástroje. Předpoklad vysoké životnosti a vysokých řezných parametrů nástroje je samozřejmý a jejich další zvyšování lze s jistotou očekávat; důležitá však je také spolehlivá predikce životnosti nástroje, která zabraňuje drahým nežádoucím výpadkům nástroje a prostojům stroje nebo umožňuje sladění doby životnosti nástroje s délkou prováděné operace – úspora výměny nástroje při opracování jednoho dílce leckdy převažuje úsporu, vycházející z nasazení vyšších řezných parametrů. Nové nástroje a technologické postupy umožňují i operace, ještě před nedávnem považované za nereálné, jako je soustružení či frézování ocelí o tvrdosti 65 HRc, schopnost vrtat hluboké otvory s eliminací vyplachovacího cyklu nebo práce s velkým vyložením nástroje, opatřeného vhodným systémem tlumení vibrací – to vše dále rozšiřuje možnosti obráběcího centra a dovoluje zhotovení dílce na jedno upnutí. Výzvou pro výrobce obráběcích strojů i nástrojů v nadcházejícím období je opracování tzv. nekonvenčních materiálů – Ti a Al slitin, uhlíkových kompozitů, vrstevnatých materiálů apod., jejichž spotřeba strmě vzrůstá vlivem tlaků na snížení hmotnosti konstrukce a požadavků leteckého, kosmického a automobilního průmyslu. Jejich vlastnosti jsou odlišné od klasických ocelí, a přesto je nutno je opracovat produktivně a s požadovanou kvalitou obrobené plochy. Miniaturizace obráběných dílců, specifické nároky, kladené na nástroje pro výrobu forem či pro medicínské účely, rovněž představují oblasti s velkým potenciálem možného zlepšení. Dalším příkladem úspěšné reakce na nové podmínky jsou stroje, které dosahují konkrétní úspory elektrické energie, vyjádřené absolutní úsporou elektrické práce, spotřebované za definované období a výrobní režim. Dlouhodobým sledováním spotřeby energie jednotlivých komponent strojů bylo zjištěno, že největší spotřeba elektrické práce nepřipadá na pohon vřetena, byť tam instalovaný motor má nejvyšší výkon. Jeho časové využití je totiž ve většině případů relativně malé, a tak větší díl spotřeby připadá na čerpadla vysokotlakých médií a klimatizaci. Použitím čerpadel s jednotlivými sekcemi, které se dají vypojovat či zapojovat dle potřeby, zavedením standby režimu apod. lze dosáhnout takových úspor, že doba návratnosti komponent s těmito vlastnostmi se pohybuje od poloviny jednoho roku do dvou let. EMO Hannover se již blíží. Dejme se překvapit, jak se výrobci strojů a nástrojů vyrovnávají s požadavky současnými a jak se připravují na požadavky, s nimiž se bude nutno úspěšně vyrovnat v blízké budoucnosti. Ing. Petr Borovan