Cum se alege o maşină-unealtă (II)

Masini-Unelte

de Corneliu Gornic

Cum se alege o maşină-unealtă (II)

Fără a manifesta panică, dar dorind să atragă atenția asupra unor perspective mondiale, responsabili din industria germană atrag atenția asupra faptului că, deși Germania este în poziție fruntașă în domeniul noilor tehnologii (de exemplu, Industry 4.0), nu trebuie „să se culce pe o ureche”.

″...în filosofie, mai mult decât în orice altă disciplină umanistă, originalitatea nu constă, decât în câteva cazuri pe care le putem număra pe degetele de la mâini, într-o idee absolut nouă, ci în crearea de unghiuri din care ideile pot fi privite...″ [52] . În tehnică, acest fapt „se traduce” prin perfecționări, dezvoltări ale produselor, tehnologiilor, prin modul de interacționare a echipamentelor, prin modul de comunicare între module, cu operatorii și cu managerii de la diferite niveluri.

„...Socrate a fost primul gânditor care a opus gândirii mitice filosofia, iar gândirii colective, gândirea cu mintea proprie. După 2000 de ani, lucrurile nu s-au schimbat prea mult: numeroși Socrate sunt lapidați moral în întreaga lume astăzi, pentru că gândesc cu mintea lor.” [52]

1. Motoarele conceptelor: flexibilitate, productivitate, sustenabilitate

Spiritul de competiție al cercetătorilor care rup barierele practicilor curente este esența creării tehnologiilor inovative. Dacă apar provocări dificile, cum sunt căldura, vibrațiile și trepidațiile, ele acționează prompt și dezvoltă logic, pe baza analizei unei multitudini de date, noi soluții tehnice sau tehnologice. Tehnologiile inteligente se nasc din implementarea repetată a acestor tipuri de cercetări de bază [127]. Experiența largă a echipelor multor firme constructoare de mașini-unelte permite încorporarea unor soluții personalizate, optimizarea tehnologiei de prelucrare și a proceselor, incluzând demonstrații ale capabilităților mașinilor și instruirea completă a beneficiarului.

Soluțiile dezvoltate sunt întotdeauna prietenoase față de mediu. Aceasta, din cauza faptului că doar o tehnologie care este grijulie cu mediul natural are viitor. Se face acest lucru extinzând permanent calitatea a ceea ce s-a realizat deja și, de aceea, tradiția este o bază, folosind soluții noi, orientate spre viitor. Astfel, multe companii dezvoltă (singure sau în colaborare) produsele (hardware și software) continuu cu, pentru și prin beneficiarii lor, împreună cu care s-au creat baze solide de cunoștințe. Din aceste baze rezultă viziunea, care este introdusă în practică. Succesul implică obligații [129].

Aspecte precum eficiența, dezvoltarea durabilă, comunicarea și legarea în rețele de comunicare, noile materiale, flexibilitatea, calitatea, noile concepte de producție ș.a. joacă un rol tot mai important [6]. Dezvoltarea continuă, evoluția și îmbunătățirea gamei (lor) de produse sunt principii fundamentale ale firmelor- fanion [7] în producția de orice tip, inclusiv în domeniul mașinilor-unelte. În acest sens, o strânsă colaborare dintre beneficiar și furnizorul de mașini-unelte conduce la două avantaje (cel puțin): realizarea de structuri modulare și stabilirea unor relații avantajoase pe termen lung, pe baza dezvoltării unor tehnologii (know-how) cu aplicabilități pe termen lung, tehnologii care asigură productivitatea convenită și o precizie de prelucrare ridicată [7, 62]. Sunt companii care se prezintă la târguri internaționale cu o deviză de tipul „flexibilitate, viteză, precizie” [124], care satisfac, în mare măsură, cerințele fabricației actuale și pe care le demonstrează!

„Progresul tehnic nu este un scop în sine. El este motivat de către provocările sociale şi economice. Toate companiile industriale trebuie să ţină pasul cu tendinţele curente pentru a putea supravieţui. Ele trebuie să-şi planifice dezvoltarea viitoare şi să tragă concluziile corecte referitoare la strategia lor de inovare şi la produsele lor”, afirmă Wilfried SCHÄFER, Executive Director VDW [1].

Cele mai „pământeşti” probleme zilnice, ca şi tendinţele majore (urbanizarea, extinderea infrastructurii, mobilitatea, energia, sănătatea şi alimentaţia, alimentarea cu apă) sunt factori care precipită progresul tehnic şi cărora trebuie să le facă faţă fabricaţia. Creșterea standardului de viaţă, dorinţa în permanentă creştere de mobilitate individuală (precum şi a bunurilor şi serviciilor), dar confruntate cu „rarefierea” resurselor, cu creşterea preţului materiilor prime, cu responsabilitatea faţă de problemele de mediu şi de climă şi altele implică solicitări tot mai mari. Metodele de producţie mai eficiente pot realiza produse într-un număr mai mare, la preţuri accesibile, pot evita risipa, tinzând şi spre micşorarea duratei de viaţă a produselor şi la realizarea unei producţii personalizate.

Alte aspecte provocatoare se referă la modificările demografice, la îmbătrânirea populaţiei, care solicită asistenţă medicală de calitate, dar accesibilă. Soluţiile tehnice care pot contribui la succes – şi anume automatizarea, metodele de prelucrare a imaginii, implantările de proteze, dispozitivele de autodiagnoză şi monitorizarea în timp real – sunt domenii de interes. Recent, s-a constatat că, în SUA, 75% dintre electricienii calificați au peste 45 de ani, iar dintre aceștia 35% au peste 55 de ani. Noi echipamente, tehnologii și software vor ajuta la rezolvarea deficitului de personal calificat. Problema este și mai acută în Germania, dar prin eforturi conjugate – asociații industriale, structuri educative, firme, administrația centrală, universități – se întreprind măsuri, se aplică metode de atragere a tinerilor spre sectoare industriale în care lipsa de personal este deja acută. Același lucru este deja prezent și în România.

Sectorul de prelucrări trebuie să aibă în vedere necesitatea adaptării la angajaţii cu vârste tot mai mari, ceea ce înseamnă reducerea acuităţii auditive şi vizuale, dificultăți locomotorii, absenteeism datorat îmbolnăvirilor, adică probleme pe care trebuie să le rezolve soluţiile tehnice. „Ca tehnologie-cheie pentru producţia industrială, maşinile-unelte sunt intim implicate în rezolvarea provocărilor prezente şi viitoare, asigurând progresul în multe domenii”, W. SCHÄFER [1]. Producţia industrială pune multe probleme referitoare la maşini-unelte, scule aşchietoare, componente, toate trebuind să ţină cont de eficienţă (randament), sustenabilitate (acces la resurse, fără pericol de epuizare), comunicaţii şi conectare la reţele, pentru monitorizare și service prompt, noi materiale, flexibilitate, calitate, produse cu design nou şi multe altele.

Eficienţa, calitatea, flexibilitatea şi disponibilitatea sunt bazele succesului utilizatorilor maşinilor-unelte. Avantajele foarte mici privind costurile, termenul de livrare, acceptarea variabilității produselor (a caracteristicilor acestora) și a volumului/mărimii loturilor (fără a pune în discuție calitatea) sunt, adesea, cruciale pentru a stabili dacă o comandă va fi plasată sau nu – şi acestea sunt realizate cu ajutorul tehnologiei de producţie inteligentă. Îmbunătăţirea conceptelor privind maşinileunelte, tehnologia de comandă, software-ul, sculele aşchietoare şi procesele sunt, întotdeauna, preocupările esenţiale. Inovarea continuă, în orice domeniu, dezvoltă funcţionalitatea sistemelor de producţie inteligente. „Nu se pot gestiona problemele ridicate de excelenţă, eficienţă şi inteligenţă fără a utiliza tehnologia informaţiei. Aceasta este o temă atotcuprinzătoare, care va pătrunde în toate domeniile de activitate din producţia industrială”. În acest context, trebuie să se vorbească de sisteme cibernetico-fizice (CPS) care îmbină procesele de producţie convenţionale cu tehnologia informaţiei astfel încât maşinile-unelte, liniile de producţie, componentele şi produsele (adică toate acestea) pot, datorită electronicii (RFID labels), să comunice între ele ca şi pe internet.

„Această tehnologie poate fi utilizată tot atât de bine în traficul rutier pentru a asigura mobilitatea inteligentă, pentru procese logistice sau în orice tip de logistică inteligentă, sau ca reţea inteligentă pentru managementul energiei.”[1]

Declarația de mai sus a fost, deja, confirmată patru ani mai târziu la EMO 2017. Imaginea unei lumi a internetului, în care toate liniile de fabricaţie dintr-o fabrică inteligentă sunt controlate printr-un telefon inteligent (sau alt dispozitiv mobil inteligent) nu mai este nerealistă.

Programele instalate pe telefoanele inteligente - apps- permit realizarea, rezolvarea foarte multor probleme, de la distanță, indiferent de locația celui care intervine, de problema apărută.

„Trebuie ca noi toţi să fim conştienţi că suntem confruntaţi cu o modificare de model (paradigmă) şi anume faptul că activitatea profesională este pe punctul de a se modifica fundamental, datorită internetului, obiectelor şi serviciilor”, conform lui Volkmar DENNER, R. BOSCH GmbH. „Intenţionăm să conectăm lucrurile virtuale cu cele fizice.” [1] IoT (Internet of Things – Internetul Obiectelor) este soluția oferită pentru dezvoltarea accesului rapid la informații diverse.

„Intelligence in Production” sprijină operatorii maşinii-unelte să-şi îndeplinească toate sarcinile de producţie. Instrumentele folosite includ elemente multi-media în sistemul de comandă, sisteme de diagnoză bazate pe internet, asistenţă service la distanţă, concepte innovative de tip hotline (legătură directă) şi altele. Școlarizarea specifică oferă beneficiarilor calificările necesare pe termen lung.

Prin adaptarea acestor funcţii de asistenţă inteligentă pentru operatorii maşinilor-unelte pe fiecare piaţă, singur sau în colaborare cu vânzătorii locali, reprezintă un alt avantaj pentru vânzător.

Viitorul oferă numeroase provocări şi sarcini, indiferent de situaţia economică. Dezvoltarea urbană şi creşterea permanentă a cererii pentru o infrastructură mai bună, cerinţe riguroase privind mobilitatea, costurile în creştere ale materiilor prime, intensificarea cerinţelor privind alimentaţia, modificările demografice şi necesitatea unei bune asistenţe medicale sunt doar câteva dintre domeniile-cheie de avut în vedere. Industria are o contribuţie importantă în oferirea de soluţii pentru multe dintre aceste probleme, iar maşinile-unelte joacă un rol esenţial în producţia industrială. Dacă economia globală îşi revine, conform aşteptărilor economiştilor, tehnologia de fabricaţie modernă şi „Intelligence in Production”* vor fi mai solicitate ca niciodată până acum. Infrastructura modernă şi reţelele de comunicare puternice trebuie să menţină aceeaşi calitate a vieţii. Oraşele în expansiune solicit noi tehnologii de construcţie, care necesită utilizarea de noi materiale şi sunt aprovizionate cu componente prefabricate finisate.

Una dintre cele mai mari provocări este satisfacerea cererii în continuă creştere de energie, dar cu o privire obligatorie asupra problemelor de mediu. Acest lucru necesită tehnologii mai inteligente şi mai eficiente. Doar metodele de fabricaţie de ultimă generaţie, de înaltă precizie, pot maximiza performanţele şi să aducă tehnologia eficientă la nivelul „radierului” halei de producție. Noile strategii pentru acoperirea necesarului de energie din resurse regenerabile de energie trebuie să fie sprijinite şi de către soluţii de economisire a energiei. Acesta este domeniul în care fabricanţii de capacităţi de producţie pot avea un aport. „Acestea sunt probleme care vor fi discutate pe larg în cadrul conferinţei (la care se percepe taxă de participare!) cu tema Producing more intelligently”, afirmă W. SCHÄFER. [1]

Cerinţele actuale ale beneficiarilor, precum modificarea volumului loturilor de fabricaţie, variantele multiple ale unui produs şi cerinţele unei producţii sustenabile sunt stimulente suplimentare ale inovării. Problemele legate de creşterea populaţiei şi a nivelului de trai, inclusive alimentaţia şi asistenţa medicală, accesul la alimente şi la apă, procesarea, ambalarea (care să asigure securitatea sănătății și a produselor) şi distribuţia acestora ridică probleme, atât pentru echipamentele din toate lanţurile tehnologice, de la producere până la distribuţie, cât şi pentru software-ul de monitorizare a întregii reţele.

Maşinile-unelte sunt cele care permit altor sectoare de Tehnologie mecanică să satisfacă provocările în permanentă evoluţie în timp, inclusiv găsirea de soluţii eficiente. Calitatea produselor finite trebuie să acopere breşa dintre necesităţile în continuă creştere ale consumatorului individual şi resursele disponibile. „Gustul” consumatorului se modifică: nu numai că sunt cerute mai multe produse, dar se cere și personalizarea acestora (deci de la serii mari se va trece la serii foarte mici, chiar unicate, „pe gustul” beneficiarului). Utilizând tehnicile de fabricaţie moderne, este posibilă producţia unor mari cantităţi de produse cu mai puţine materiale şi resurse, dar cu atenţia îndreptată spre variante individualizate de produse.

Utilizarea unor maşini-unelte de înaltă precizie îmbunătăţeşte caracteristicile tehnice ale produselor realizate (de exemplu jocuri în îmbinări). Realizarea unor produse de înaltă perfomanţă poate genera un înalt potenţial de economii, chiar dacă procesul de fabricaţie este mai puţin eficient.

Planificarea fabricaţiei inteligente înseamnă, printre altele, diminuarea risipei (inclusiv prin eliminarea rebuturilor), iar căldura degajată de ansamblurile şi procesele de la maşinile-unelte poate fi utilizată la încălzirea clădirilor. „...utilizarea eficientă a resurselor pentru toţi factorii din producţie trebuie să se realizeze cu tehnologie, nu prin renunţare, prin abordarea globală a operaţiilor productive sustenabile ale viitorului”, Thomas BAUERNHANSL, Director IFF şi IPA. [1]

Strategia de fabricație și-a găsit locul judicious în dezvoltarea strategiei de afaceri a organizațiilor. Ținând cont de importanța afirmațiilor, voi cita consistent din această sursă. [142] Mai jos sunt câteva principii ale strategiilor de afaceri și de fabricație:

Economies of scale (Avantaje ale costurilor obşinute de întreprinderi datorită mărimii, volumului de producţie sau a nivelului de operare)

Mărimea fabricii și volumele de producție devin considerații importante ale strategiei de fabricație. S-a crezut că „unui volum cât mai mare îi corespund costuri mai mici de producție”. Companiile au concurat unele cu altele pentru a crea megauzine, creând și lanțuri de distribuție globale, pentru a le menține o funcționare eficientă. Secolul XX a fost o vânătoare constantă pentru atingerea economiilor de scară.

Productivitate şi calitate

Directorii de producție au crezut că responsabilitatea lor majoră a fost îmbunătățirea productivității și a calității. Robotica, automatizarea și IT au fost folosite generos și operațiile s-au desfășurat „fără operator uman”. Proiectarea produselor, materialele și procesele au devenit domeniile de interes în acest proces de îmbunătățiri Ca urmare a presiunilor privind productivitatea și calitatea au apărut o serie de practici de excelență precum TMP (verificare în secția producătorului) și 6 Sigma (tehnici și instrumente statistice pentru îmbunătățirea procesului), care au necesitat aplicabilitatea universală la oferirea de performanțe îmbunătățite.

Fabricaţia flexibilă

Aceasta este capabilitatea funcției de fabricație de a trata incertitudini și de a face față fluctuațiilor din partea furnizorului și a beneficiarului. Flexibilitatea nu va mai fi limitată la secția de fabricație, ci va deveni parte a strategiei corporației și va avea un impact cu bătaie lungă asupra fabricației viitoare. Parametrii definitorii ai flexibilității au inclus mașini, trasee (tehnologice), volumul de producție, combinarea și calitatea produselor de a fi interschimbabile, controlul incertitudinilor externe. În viitor, evaluările vor fi bazate pe capacitatea firmei de a oferi un produs personalizat fiecărui beneficiar. Un element favorizant al flexibilității va fi fabricația aditivă (3D printing – imprimare tridimensională).

Fabricaţia ecologică

Baza acesteia constă în principiile de diminuare a intrărilor de energie și de materiale în ecosistemul de fabricație, minimizarea deșeurilor de materiale și a emisiilor din sistem și maximizarea reutilizării materialelor și energiei. Răspunsul de valoare este că imaginea de „ecologic” oferă avantaje competitive pe piață, iar procesul oferă oportunități mai mari de dezvoltare. Cea mai mare provocare o reprezintă investiția inițială mare, care trebuie făcută în tehnologie și în procese, care fac amortizarea investițiilor dificil de justificat.

Fabricaţia inteligentă

Un sistem de fabricație inteligent are un înalt grad de automatizare și de reacție datorită sistemelor înglobate, care creează posibilitatea integrării informațiilor la orice nivel pentru a lua decizia corectă în timp real.

Acest fapt va duce la transformarea firmelor din orientate spre produs în a fi orientate spre afaceri, prin procese de integrare pe orizontală, utilizând cantități imense de date, care vor fi din ce în ce mai mult acumulate. Un sistem de fabricație inteligent poate evolua doar dacă toate componentele sale devin inteligente. Pentru a face acest lucru posibil, toate dispozitivele și echipamentele vor fi interconectate prin utilizarea extensivă a senzorilor, care oferă informații inteligente în timp real, privind parametrii, securitatea, calitatea și starea echipamentului.

Lumea globalizată necesită noi concepte de producţie. Furnizorii de tehnologii de producţie trebuie să răspundă caracteristicilor (condiţiilor) şi dorinţelor speciale regionale şi să-şi organizeze, simultan, structurile în mod inteligent, în funcţie de caracteristicile, particularităţile diferitelor pieţe. (va urma)


Corneliu Gornic este Președinte PROFEX Centru de Dezvoltare Tehnologică


 


Corneliu Gornic

Inginer, specialitatea Maşini-Unelte şi Scule, promoţia 1968

Activitate:

  • cercetare maşini-unelte din 1968 până în 1992, de la simplu inginer la cercetător ştiinţific principal gr. I şi director ştiinţific, în cadrul Institutului de Cercetări şi Proiectări Maşini-Unelte (ICPMUA, ICSIT-TITAN, acum SIMTEX);
  • marketing, AQ, CTC, proiectare (fostul ARMUS);
  • dezvoltare, tehnologii de montaj şi reglaj, încercări şi diagnoză, tehnologii de prelucrare (PROFEX CONSULT).

Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.

Da, sunt de acord