Cerințe ale pieței

Masini-Unelte

de Corneliu Gornic

Provocate de concurența actuală acerbă în toate domeniile și pe toate meridianele lumii, cerințele stringente ale oricărui producător se pot sintetiza prin două cerințe [138]: reducerea costurilor de prelucrare și reducerea termenului de livrare. De rabat în ceea ce privește calitate nu poate fi vorba.

Consumatorii actuali, inclusiv cei ai mijloacelor de producție, sunt mult mai experimentați decât înainte. Ei ignoră în mare parte reclamele și pot compara foarte calificat performanțele și prețurile mașinilor-unelte. Vânătoarea a ce-i mai bun sau mai potrivit scopurilor devine o practică permanent a acestora. Dar aceste calități nu se regăsesc întotdeauna într-un produs de serie [3].

O altă provocare, recentă, constă în faptul că tot mai mulți consumatori nu se mai orientează spre cumpărarea de produse, ci spre servicii legate de produs. De exemplu, ei nu mai doresc să cumpere o mașină-unealtă, dar sunt foarte interesați de ceea ce poate produce acea mașină-unealtă. Se modifică, astfel, modelele de afaceri, furnizorul putând deveni operatorul unei mașini-unelte sau chiar al unei fabrici [3]. Evoluția cerințelor pieței, dezvoltarea de noi produse sau îmbunătățirea performanțelor unora existente poate implica cerințe suplimentare față de furnizorul de componente (operatorul de mașini-unelte, de exemplu).

Acesta trebuie fie să-și adapteze tehnologiile în concordanță cu noile cerințe, fie să investească în retehnologizare. Interacțiunea dintre adaptarea necesară a produselor și modificările necesare ale proceselor tehnologice face necesară existența unei bucle de reacție, care afectează parametrii produsului de bază. Informațiile trebuie să fie transferate cât mai eficient sistemului de fabricație [3].

,,Progresul tehnic nu este un capăt de drum – el este stimulat de provocările globale sociale și economice,” declară Dr. Wilfried SCHÄFER, Director Executiv al VDW. Printre mega-tendințele globale pot fi incluse urbanizarea și extinderea infrastructurilor (canalizare; alimentări cu apă, energie electrică, gaze; transport în comun; salubritate etc), mobilitatea persoanelor și a bunurilor, energia, sănătatea, alimentația. Toate acestea precipită progresul tehnic, iar fabricația trebuie să le facă față. ,,Toate companiile industriale trebuie să se încadreze în aceste tendinț e curente pentru a supraviețui. Ele trebuie să-și planifice dezvoltarea în avans și să tragă concluziile corecte referitoare la strategia proprie de inovare a produselor,” adaugă Dr. W. SCHÄFER [39].

Flexibilitatea trebuie să fie un concept care se aplică nu numai întregului – mașina-unealtă, ci și unor componente constitutive. Unii producători de mașini-unelte au abordat și au realizat sisteme de automatizare flexibile și interfațarea cu piesa de prelucrat, elemente care sunt esențiale planificării cu succes a activității de producție. Această flexibilitate, obținută și prin standardizare, se poate manifesta atât la sistemele de automatizare, cât și la sistemele de prindere/fixare a piesei sau sculei. Soluțiile de automatizare flexibile, cu o construcție modulară, sunt realizate cu ajutorul unor blocuri cu funcții specifice.

Cercetările în domeniul materialelor au condus la extinderea gamelor de materiale. Pentru a face față diverselor solicitări sau condiții, au fost dezvoltate materiale cu proprietăți deosebite (duritate, densitate, maleabilitate, rezistență la uzură, la coroziune, la abraziune, la temperaturi ridicate etc), cărora trebuie să li se confere formă, precizie dimensională, de formă și de poziție, rugozitate, posibilitatea modificării locale a unor parametri (duritate, textură, culoare). Toate aceste caracteristici trebuie să fie satisfăcute cu respectarea tuturor cerințelor impuse mașinilor-unelte și celor impuse de piață (preț de cost și termen de livrare). Producătorii de mașini – unelte au restructurat unele dintre produsele lor pentru a satisface aceste cerințe.

Printre soluțiile prezentate se pot menționa:

1. amplasarea unei instalații cu laser pe o mașină-unealtă, comandând poziția fasciculului laser simultan pe cinci axe (se pot obține debitări, sudări, tratamente termice, inscripționări, texturarea micro și macro geometrică);

2. înglobarea unor actuatoare ultrasonice într-o portsculă care poate fi fixată în arborele principal al mașinii-unelte, fiind posibilă prelucrarea unor materiale extrem de dure (nitrură de siliciu, nitrură cubică de bor) sau foarte fragile (ceramici, diferite tipuri de sticlă), prin deplasări simultane pe 5 axe;

3. s-a prezentat o nano-tehnologie de acoperire a suprafețelor active ale unor matrițe destinate finisării unor materiale de înaltă rezistență (plăcuțe așchietoare, netezirea oțelurilor călite). Această tehnologie reduce uzura muchiei așchietoare a sculelor de frezare, asigurând o calitate consistentă a prelucrării pe o perioadă extinsă [138];

4. rectificarea unor materiale noi (aluminați de titan, materiale cu nichel, materiale refractare), cu monitorizarea și analiza procesului de prelucrare;

5. noile tehnologii din energetică, din transporturile aeriene etc. au impus dezvoltarea de noi tehnologii, printre care:

• utilizarea avantajelor fabricației aditive (3D printing);

• creșterea preciziei de prelucrare (erori de prelucrare mai mici de 1μm);

• utilizarea unor sisteme rapide de fixare și de centrare a pieselor și de autoechilibrare a sistemului de fixare (platou de strung sau de mașină de rectificare) conduce la creșterea productivității [138];

• au fost dezvoltate mașini-unelte multioperaționale, care permit prelucrarea piesei într-o singură prindere, utilizând operații de strunjire, frezare (de diferite tipuri), rectificare, danturare, canelare etc [77].

Pentru a atinge astfel de performanțe, industriile de mașini-unelte din diverse țări investesc sume mari în cercetare, dezvoltare și inovare (5% din cifra de afaceri în Spania [84]), iar în Taiwan mașinile-unelte reprezintă una din prioritățile naționale!

Pentru sistemele industriale europene de mașini-unelte există două provocări majore:

• în ceea ce privește piața, competiția foarte puternică cu ,,polii” asiatic și american,

• în domeniul productiv și organizațional, capacitatea de a face față așa-zisei ,,a patra revoluții industriale” (Industry 4.0), adică automatizării și informatizării totale și interconectării produselor și proceselor.

Un exemplu de ,,provocare” transatlantică este prezentat în [109]: compania își prezintă prețurile mașinilor-unelte, ale accesoriilor, opțiunilor pe internet (prețuri ne-negociabile), iar beneficiarul își poate ,,construi” mașina utilizând modulele pe care firma le poate livra. Mașinile-unelte sunt realizate integral în cadrul firmei, folosind cele mai moderne sisteme ERP (Enterprize Resources Planning). Îmbunătățirea constantă este un modus vivendi al companiei. Activitatea de îmbunătățire continuă este asigurată și prin reproiectarea diferitelor sisteme sau chiar a mașinii întregi.

Ciclul de îmbunătățire cuprinde faze de concepție, de realizare, de testare a soluțiilor și de verificare a mașinilor chiar în prezența beneficiarului [114]. În cadrul acestor teste se verifică atât soluțiile tehnice, cât și tehnologia, care poate fi specifică unui anumit beneficiar. Proiectarea, dezvoltarea și realizarea unor astfel de produse și tehnologii se face, de multe ori, în strânsă colaborare cu beneficiarul mașinii-unelte. S-a ajuns la situații în care colaborarea a început chiar în faza de abordare a unui nou produs de către beneficiarul mașinii-unelte și care s-a terminat doar după atingerea parametrilor țintă ai întregului proces tehnologic. Se creează, astfel, o încredere deplină furnizor-beneficiar de mașină-unealtă, care se traduce printr-o colaborare de lungă durată, cu beneficii pentru toate părțile implicate, inclusiv pentru beneficiarul produselor realizate pe mașinile-unelte în cauză. Complexul de activități care are ca destinație finală satisfacerea exigențelor beneficiarului final al produselor realizate pe mașinile-unelte furnizate este denumit Total Machine, înțelegându-se prin aceasta analiza tuturor aspectelor de la conceperea mașinii, până la realizarea produsului pentru care s-a cumpărat mașina. S-a constatat că o astfel de abordare merge dincolo de frontierele producției!

Transmiterea unor istorii de succes beneficiarilor poate arăta avantajele pe care le prezintă colaborarea cu o anumită companie. Industria constructoare de mașini-unelte ar trebui să caute cele mai bune practici din industriile bunurilor de larg consum, care au o mult mai mare experiență în marketing [142].

Printre elementele esențiale care ar trebui avute în vedere în promovarea mașinilor-unelte europene sunt:

• industria de mașini-unelte este stimulată tehnologic, dar constructorii de mașini-unelte alocă puține resurse activității de marketing. Noile condiții ale pieței ar putea impune schimbări;

• există tot mai puține diferențe de ordin tehnic între constructorii de mașini-unelte europeni și cei din afara Europei. Trebuie găsite noi modalități de a crea valoare pentru beneficiari;

• afacerile europene trebuie să facă tranziția de la vânzarea ,,avantajelor totale ale produsului”, la vânzarea ,,avantajelor totale ale cooperării cu compania producătoare”;

NOTA: Este interesantă procedura de promovare a inginerilor:

• în fosta RDG: tinerii ingineri de mașini-unelte erau repartizați în cercetare, unde aveau ocazia să se familiarizeze cu multe aspecte ale construirii mașinilor-unelte (proiectare, condiții de precizie, definirea și măsurarea unor parametri, diagnoză, tehnologii etc); după circa un an se făcea o primă selecție: cei cu aptitudini rămâneau în cercetare, restul treceau în fabricație (prelucrări, montaj, reglaje, verificări); urma o nouă selecție, cei mai buni erau transferați la proiectare; după câțiva ani de experiență, se selectau reprezentanții pentru activități de marketing și vânzări, care erau în posesia informațiilor necesare promovării produselor și colectării cerințelor sau necesităților potențialului beneficiar;

• în Japonia, tinerii absolvenți erau trimiși în producție, ca operatori de mașini-unelte, timp de un an; în acea perioadă erau sfătuiți să elaboreze rapoarte care să cuprindă observații critice, propuneri privind aspecte ale locului de muncă; în funcție de numărul, dar mai ales de calitatea acestor rapoarte tânărul era promovat inginer sau rămânea operator de mașină-unealtă;

• tot în Japonia, pentru activitățile de marketing se foloseau alte criterii, începând cu aspectul fizic, înălțimea, cunoașterea de limbi străine, calități de negociator și nu în ultimul rând cunoașterea detaliată a produselor (caracteristici, posibilități momentane sau de dezvoltare) etc.

• companiile trebuie să-și redefinească strategiile de marketing, pentru a face față necesităților deosebite ale beneficiarului, comportamentului și culturilor din piețele emergente;

• producătorii europeni trebuie să se concentreze și asupra unor factori soft, precum designul, marca de fabrică și identitatea de corporație, ca și asupra canalelor de distribuție [144].

Acest mod de abordare nu este unicat: printr-o comunicare deschisă cu beneficiarii și cu acționarii companiei referitoare la necesități curente și viitoare, a fost posibil ca firma producătoare să ofere soluții de prelucrare eficiente și flexibile. Se oferă, astfel, atât produse cât și servicii complexe de calitate, ca parte integrantă a politicii de afaceri și a priorităților operaționale. Se urmărește și se promovează managementul autonom și respectarea abilităților individuale, prin încurajarea colaborării și lucrului în echipă, promovând dezvoltarea inovațiilor și a valorii [116].

Ar fi de menționat și o experiență personală: într-o deplasare în Japonia, am vrut să cumpăr un produs remarcabil (performanțe, aspect etc), dar mi s-a refuzat vânzarea. Nu am fost satisfăcut de explicațiile (parțiale) oferite, dar am aflat ulterior (din alte surse) că plasarea unui produs, atât pe piața internă cât și externă se făcea doar după testări foarte dure ale respectivelor produse, de către cei mai cârcotași potențiali beneficiari! După colectarea observațiilor și corectarea deficiențelor se mai efectuau teste interne și de-abia apoi produsul devenea vandabil.

O cerință fundamentală, în plus față de cele prezentate mai sus, constă în satisfacerea în timpi cât mai scurți a cererii de produse într-o varietate cât mai mare și/sau personalizate și cu o variabilitate foarte fluctuantă a cererii. Soluția constă în sisteme de producție modulare (de toate tipurile) și flexibile, cu soluții software inteligente, care să permit adaptarea posturilor de lucru la flexibilitatea și variabilitatea produselor solicitate. Apar provocări și în ceea ce privește planificarea proceselor de producție pentru realizarea de produse cât mai ieftin și mai eficient, asigurând calitatea în cadrul diversității cere rii. Va fi necesară căutarea de soluții de programare a activităților (inclusiv prin simulare 3D), care să permită programatorilor să observe, să analizeze un proiect în condiții cât mai apropiate de realitate, evaluând evoluția unui produs în fiecare fază de realizare, asigurând posibilitatea de a decide care mașină și care operator va realiza faza stabilită a procesului tehnologic, când și care sunt efectele deciziei [92].

Ținând cont de noile circumstanțe din industrie, utilizatorii de mașini-unelte ridică producătorilor acestora o serie de cerințe suplimentare:

• protecția operatorului contra accidentărilor și protecția mașinii (a unor ansambluri, a sculei cu piesa etc) la coliziune; aceste mijloace și măsuri trebuie să fie menționate și demonstrate de către producător;

• vaporii/ceața de ulei sau cea generată de interacțiunea lichidului de răcire cu piesa trebuie să fie captată de instalațiile anexe ale mașinii și neutralizate în instalații centrale sau individuale. O altă problemă o constituie conservarea calităților lichidului de răcire și separarea uleiului din acesta;

• amortizarea vibrațiilor și izolarea mașinii unelte de alte surse de vibrații trebuie să constituie capitole esențiale ale colaborării dintre furnizorul și beneficiarul mașinilor-unelte. Aceste măsuri sunt realizate prin sisteme intrinseci mașinii-unelte (sisteme de amortizare pasive sau active), prin papuci de reglare izolatori de vibrații sau prin utilizarea unor materiale cu un coeficient de amortizare mai mare decât al fontei (diferite calități de betoane);

• realizarea și oferirea de instalații, echipamente care să asigure o curățare eficientă a pieselor prelucrate (fie prin așchiere, fie prin alte procedee);

• asigurarea unei rugozități deosebite unor suprafețe, ceea ce se poate realiza prin roluirea suprafețelor, indiferent de forma acestora (subiectul va fi dezvoltat într-un capitol separat). Acoperirea cu diamant a unor scule face posibilă prelucrarea unor piese cu forme complicate reali zate din materiale dure. Se elimină astfel necesitatea prelucrării prin electroeroziune sau rectificare a suprafețelor.


Bibliografie

1. WEGENER, Konrad –To sleep is to sin; Swiss Quality Production; 2013

2. HOBOHM, Michel – A damper on expectations; Swiss Quality Production; 2013

3. VALNION, D. Bernhard – Reconsidering value chains; Economic Engineering, 5/2013

4. PECH, Michel – Horn, l'ambition technologique; Machine Production, no.963, 30 août 2013

5. PECH, Michel – Le lycée du Mont-Blanc parie sur la mécanique; Machine Production, no.363, 30 août 2013

6. WÜRZBERGER, Karl - L'EMO sous le signe de la production intelligente; Machine Production, no.363, 30 août 2013


Corneliu Gornic este Președinte PROFEX Centru de Dezvoltare Tehnologică


 


Accept cookie

Acest site web utilizează module cookie în scopuri funcţionale, de confort şi statistică.

Dacă sunteţi de acord cu această utilizare a modulelor cookie, faceţi clic pe "Da, sunt de acord". Termeni si conditii

Nu sunt de acord Accept doar cookie functional Da, sunt de acord