V případě velkosériové výroby je cílem strojírenského podniku vyrobit tisíce, ba miliony produktů s nízkými náklady na vyrobený kus. Výrobní postupy umožňují v takových případech výrobním společnostem dodávat zboží za ceny, které jsou přijatelné pro spotřebitele, přičemž malá zisková marže na kus je znásobena celou výrobní dávkou. Zakázková výroba zahrnující procesy projektování, technologické přípravy a výroby zboží na základě specifických požadavků zákazníka však představuje pro výrobce zcela jiné výzvy. Jednorázová výroba (BTO — built to order) na zakázku zhotovovaných součástí nebo menších výrobních dávek vyžaduje jiný přístup. Aby byla zaručena kvalita a produktivita, a zároveň zajištěno splnění přijatelných cenových hledisek, musí být obsluha obráběcích strojů schopna přizpůsobovat hodnoty řezných parametrů a výběry nástrojů jednotlivým zakázkám. Výroba produktu, s nímž se obsluha stroje třeba nikdy předtím nesetkala, vyžaduje rychlou implementaci zmíněných parametrů. Proces navíc může zahrnovat obrábění obtížně obrobitelných materiálů, jako jsou kalené oceli, nelegované oceli nebo vysoko legované žáruvzdorné slitiny (HRSA). Jde o poměrně značnou výzvu i pro strojírenské podniky, které se výrobou zakázkových produktů z různých obtížně obrobitelných materiálů zabývají na každodenní bázi. Nyní je navíc často třeba, aby takové zakázky zvládli i další výrobci. Pokračující pandemie covidu-19 klade na průmyslovou výrobu nepředvídatelné nároky, zejména ve vztahu nabídky a poptávky, výrobci jsou nuceni hledat nové možností příjmů, dodavatelské základny a produkty. Nedávno zveřejněná zpráva Make UK report uvádí, že kupříkladu ve Velké Británii potrvá až do roku 2022, než se výroba vrátí zpět na úroveň před pandemií, což potenciálně může jen v letošním roce znamenat ztrátu v hrubé přidané hodnotě ve výši 35,7 miliard GBP. Zpráva se rovněž věnuje průmyslově nejvyspělejším zemím světa včetně USA a Německa. Make UK ve svých závěrech zdůrazňuje, že výrobci musejí diverzifikovat své zákaznické základny, což jim pomůže dosáhnout růstu, zachovat poptávku a vyvarovat se nadměrné závislosti na konkrétním trhu nebo zákazníkovi. Strojírenské podniky, které se dříve specializovaly na určitou oblast výroby, tudíž uvolňují kapacitu svých CNC soustruhů a frézek pro obrábění širší škály houževnatých a obtížně opracovatelných materiálů s minimálním množstvím přechodů mezi jednotlivými výrobními dávkami. To je srovnatelné s výrobou nových dílů, včetně nastavování geometrií a parametrů nástrojů, obsluha strojů vyžaduje odpovídající řídicí a datové systémy adaptabilní v reálném čase. Je také velice pravděpodobné, že standardní nástroje nebudou vždy uzpůsobené k tomu, aby umožňovaly dosažení nejlepších výsledků. Výrobci by tak spíše měli zvážit použití vlastních nástrojových řešení umožňujících udržení kvality produktu — ale jak to mohou provést dostatečně rychle a rentabilně?
Proč úpravy na zakázku Jako první si rozebereme, čeho se týkají zakázkové úpravy vrtáku a proč jsou důležité. Geometrie drážek pro odvod třísek, jádro, břity a úkosy vrtáku jsou neodmyslitelně spjaty s konečnými výsledky, jako je kvalita díry, produktivita nebo opotřebení nástroje, a provozními faktory, jako jsou velikosti řezných sil a krouticího momentu, které mohou na vrták působit. Zásadní je v tedy v tomto ohledu konstrukce vrtáku. To je zvláště dobře patrné např. u optimalizované řady konstrukčně vylepšených monolitních karbidových vrtáků Sandvick Coromant, u níž mezi prováděnými úpravami nalezneme pokročilou optimalizovanou geometrii špičky a drážek pro odvod třísek, zesílení jádra a zkosení rohů, úpravy břitů bránící vzniku mikroskopických defektů ostří a dvojitou vodicí fazetku zvyšující stabilitu vrtání. Dobrým příkladem je vrták CoroDrill 860 s geometrií GM. Tento vrták je oblíbený především mezi výrobci působícími v oblasti všeobecného strojírenství a smíšené výroby, protože je určen pro všechny typy aplikací, u nichž je rozhodující produktivita a kvalita děr. Vrták CD860-GM je využíván také 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 konstrukce se rovněž osvědčila v automobilové výrobě, včetně vrtání bloků motoru, skříní, krytů, přírub a prvků výfukových potrubí. Korejský výrobce automobilů použil zmíněný vrták pro vrtání průchozích děr ve spojovací přírubě automobilové převodovky. Konkurenční vrták umožňoval obrobení 200 součástí, tedy celkem 1 600 děr, při řezné rychlosti (vc) 80 m/min (3 102 ot/min) a posuvu do záběru (vf) 381 mm/min. Naproti tomu vrták CoroDrill 860-GM umožnil výrobu 2 300 součástí (18 400 děr) při řezné rychlosti vc = 100 m/min (3 878 ot/min.) a posuvu vf = 814 mm/min. Výsledkem bylo výrazné prodloužení životnosti nástroje o 1 150 %, což ukazuje, jaký význam má kombinace konstrukce vrtáku a hodnot řezných parametrů způsobem, který umožní dosažení optimální výkonnosti.
Jdeme ještě dál Co když však strojírenský podnik od svého nástrojového řešení požaduje ještě vyšší výkonnost, které standardně dostupné varianty nejsou schopné dosáhnout? Většina operátorů se ocitne v pozici, kdy by lepší výsledky přinesl vrták s kratší délkou nebo o jiném průměru. To je situace, kdy přichází na řadu úpravy nástrojů podle specifických požadavků zákazníků, které díky moderním technologiím mohou spočívat v úpravách stávajících standardních nástrojů, nebo ve vývoji nového nástroje zcela od začátku. Příkladem takových moderních technologií může být aplikace Sandvik Coromant Tailor Made, což je on-line nástroj, který svým uživatelům umožňuje specifikaci zakázkových úprav nástrojů v souladu s jejich specifickými výrobními potřebami pro konkrétní obráběnou součást. Stručně řečeno, uživatelé se mohou přihlásit a zadávat do softwaru své vlastní konfigurace, což může vyžadovat přizpůsobení stávajícího vrtáku — například právě CoroDrill 860- -GM. Řekněme, že požadován je průměr 18 mm, činná délka 36 mm a stopka Weldon. Všechny tyto parametry je možné upravit, což uživateli dává svobodu zadat své vlastní rozměry a požadavky. Software může také doporučit parametry, jako je hloubka vrtání. Služba Tailor Made je příkladem toho, jak technici a vedoucí výroby čím dál více obracejí svou pozornost k on-line nástrojům, aby získali výhody v reálném životě. Na zakázku upravené nástroje jsou užitečné zejména při obrábění součástí s velkým počtem děr a množstvím prováděných operací, jako jsou bloky automobilových motorů. Jsou zde také časové výhody, protože koncový uživatel nemusí sedět a čekat na nabídku. Služba je samozřejmě nepřetržitě dostupná dvacet čtyři hodin denně, sedm dní v týdnu a je příkladem toho, jak průmysloví výrobci stále častěji komunikují se svými dodavateli on-line. Podle výzkumu, který provedla agentura Sana, 19 % výrobců v současnosti nakupuje minimálně 90 % všech produktů on-line. Výhodou je zde rychlejší odezva. To je užitečné zejména v případě, že se výrobci musí rychle přizpůsobit novým objednávkám na zakázku nebo jednorázově vyráběných dílů, aniž by ztratili čas nebo snížili kvalitu.
Stačí jediné kliknutí Nejdůležitější výhody na zakázku přizpůsobené konstrukce nástroje však souvisejí s obráběcím procesem a výkonností. Jako příklad lze uvést jednoho výrobce, který se u jedné ze svých produktových řad snažil dosáhnout zvýšení produktivity. Zákazník používal pro výrobu tvarového prvku, konkrétně díry se zahloubením pro šroub s jemným závitem M10, dva nástroje. Obráběné součásti měly 45 takových děr, a v některých případech dokonce až 90. Zákazníkem používané standardní řešení, stupňovitý vrták a vrták kombinovaný se zahloubením, se ukázalo jako nevhodné. Příčinou byl profil tvarového prvku a to, že dva stávající nástroje neumožňovaly vytvoření dostatečně velkého zahloubení. Zákazník, který využil aplikaci Tailor Made společnosti Sandvik Coromant, si mohl jako náhradu navrhnout nový nástroj on-line. Během několika minut software vygeneroval soubor ve formátu DXF obsahující 2D výkres a také 3D pohled a spolu s ním cenovou nabídku a dodací lhůtu. Zákazník také zjistil, že bylo nutné provést několik drobných změn v geometrii nástroje. Vše trvalo jen malou chvilku, specifikace nástroje byla znovu odeslána a obratem byly doručeny aktualizované modely a výkresy. O několik týdnů později bylo řešení dodáno zákazníkovi a nový nástroj byl následně implementován do jeho výrobního postupu. Kromě toho byl zkrácen čas cyklu dosažený u tohoto procesu v porovnání se starým řešením o 10 %. K dalšímu zvýšení výkonnosti mohou výrobci využít další on-line nástroje, jako Sandvik Coromant CoroPlus Tool Guide, s jejichž pomocí mohou v souladu se svými potřebami stanovit optimální hodnoty řezných parametrů a vyhledat pro ně vhodné nástroje. Tyto on-line nástroje jsou navíc dostupné pro skupiny produktů pro všechny oblasti obrábění kovů: soustružení, frézování a výrobu děr a všechny je lze individuálně přizpůsobit. Výhody pro výrobce jsou dvojí. Jednak jim pomáhají rychle se adaptovat na výrobu — pravděpodobně pro ně neznámou — na zakázku nebo jednorázově vyráběných dílů. Může ale také výrobcům pomoci zvládnout praktické otázky diverzifikace, jako je práce se širším spektrem obtížně obrobitelných materiálů nebo zpracování velkého množství dat jejich CNC stroji prováděné ze dne na den. S on-line nástroji podobného typu mohou výrobci získat řešení umožňující diverzifikaci a získání nových příležitostí.
/James Thorpe, globální produktový manažer, Sandvik Coromant/