Piaţa de maşini-unelte. Provocări ale industriei europene

Masini-Unelte

de Corneliu Gornic

Digital Factory: ca instrumente ale Fabricii Digitale - flexibilitatea și modularizarea sistemelor de fabricație și optimizarea duratelor și a proceselor - acestea vor juca un rol central în viitorul activităților industriale și vor permite oferirea unor răspunsuri câștigătoare provocărilor unor piețe din ce în ce mai competitive, caracterizate prin fluctuația cererii și prin cererea unor varietăți în creștere a produselor.

Principalele provocări ale industriei europene sunt [92]:

  • din punctul de vedere al pieței, competiția foarte puternică cu ,,polii” asiatic și american;
  • în producție și în organizare, capabilitatea de a face față Industry 4.0, adică automatizării totale și interconectării producțiilor și proceselor.

Conform conceptului Industry 4.0 privind fabrica digitală, elementele cheie sunt digitalizarea, vizualizarea și automatizarea. Ținta fabricii digitale (FD) constă în realizarea unei planificări complete, a evaluării și îmbunătățirii permanente a structurilor esențiale, a proceselor și a resurselor fabricii reale. Instrumentele FD vor deveni tot mai importante în Industry 4.0, oferind o contribuție decisivă în realizarea unor sisteme de producție flexibile și modulare. Aceasta este calea de parcurs pentru satisfacerea variațiilor solicitărilor mai prompt, în contextul unei competiții puternice, pentru a dobândi încrederea beneficiarilor exigenți și competenți [86].

Provocările majore, complexe sunt:

  • cel mai bun proces pentru cel mai bun produs

Trebuie căutate soluții care să conducă spre instrumente noi sau modificate, de programare a activităților, prin simulare 3D precisă, care să permită planificatorilor să observe și să analizeze un proiect într-un mod cât mai realist, evaluând produsul în fiecare fază de implementare și să fie capabili să stabilească atât care operator va realiza fazele stabilite de prelucrare și când și să vadă efectele deciziilor instantaneu. Este necesară satisfacerea în cel mai scurt timp a cererii pentru o mai mare varietate de produse și/sau personalizarea, ca și variabilitatea unei cereri cu mari fluctuații. Baza o constituie sisteme de producție flexibile și modulare, soluții software inteligente, care permit adaptarea stațiilor de lucru care să ofere variante cu flexibilitate și versatilitate. În condițiile unei game largi de produse și a mai multor cereri de personalizare este necesar să se identifice componente ,,repetabile” și să le cupleze cu fazele de prelucrare corespunzătoare. Grație integrării în întreaga companie a tehnologiilor operaționale (TO) cu tehnologia informatică (IT) va rezulta un singur mediu conceptual și o modalitate mai eficientă de utilizare a resurselor companiei, îmbunătățind productivitatea și profitabilitatea [86].

Se asigură o mobilitate la cerere, care asigură accelerarea modificărilor modalităților de operare a oamenilor și a întreprinderilor, oferind mai multă libertate privind stilurile de lucru, sprijinite pe politici inovative și pe tehnologii. Mobilitatea în creștere oferă o serie de avantaje:

  • posibilitatea dobândirii accesului la informații despre fabrică - la cerere și de oriunde;
  • îmbunătățirea activităților de management și a proceselor decizionale. Utilizarea dispozitivelor mobile permite supravegherea fabricii, pentru accelerarea deciziilor, actualizând datele privind fabrica, oferind mai multă vizibilitate utilităților;
  • posibilitatea îmbunătățirii preciziei procesului.

Produsele trebuie să fie fabricate și livrate în termen scurt, la preț competitiv, fără a face rabat la calitate, mobilitatea facilitând toate acestea;

  • posibilitatea utilizării informațiilor oriunde și sigur;
  • mobilitatea poate oferi informații pri vind interfațarea om - mașină și sistemul SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition – control de supraveghere și achiziția de date), care permite operatorilor să comande instrumente critice, fără a mai depinde de o cameră de comandă pentru a monitoriza starea mașinilor.
  • întreținerea într-o infrastructură flexibilă

Este esențială organizarea unor activități de întreținere corespunzătoare pentru noile condiții ale infrastructurii, capabile să satisfacă rapid solicitările diferitelor fluctuații. Aceasta înseamnă că reparațiile trebuie nu doar să înceapă, să fie efectuate și să fie monitorizate rapid, ci că ele trebuie să fie și programate în condițiile activităților de producție, pentru a evita interferența cu procesul. Condițiile pe care trebuie să le satisfacă software-ul dedicat sunt:

  • indicarea personalului de întreținere a conținutului clar și exhaustive al intervențiilor necesare care trebuie realizate periodic;
  • punerea la dispoziție în timp real a informațiilor care indică stadiul întreținerii și intervențiilor pentru reparare în desfășurare și semnalarea apariției defectelor sau a avariilor;
  • software-ul trebuie să fie integrat în MES (Manufacturing Execution System-sistemul de realizare a fabricației) astfel, încât toate intervențiile de întreținere și de reparare să devină o parte integrantă a producției. Datele prezentate în timp real permit adaptarea parametrilor procesului pentru utilizarea posibilă a capacităților de producție.
  • evoluţia logisticii

Pentru a adapta logistica proceselor de ansamblu și cererilor trebuie descrise complet procedurile, iar interacțiunile acestora trebuie evaluate cu atenție. Este foarte importantă achiziția în timp real a fiecărei piese din procesul de producție în desfășurare. Controlul producției și al logisticii utilizează informații în timp real, pentru a exploata cel mai bine resursele și pentru a scurta timpii de procesare. Prin utilizarea unor vehicule autoghidate, controlate printr-o stație centrală, va fi posibilă crearea unor sisteme de transport autonome. Va rezulta un sistem de infra - logistică operând fără stivuitoare.

  • securitatea și fiabilitatea în FD/fabrica inteligentă (FI)

În conceptul FI, echipamentele și fabrica în întregul ei nu mai pot func-ționa cu operații și cu programe fixe, ci vor fi capabile să îmbunătățească procesele prin decizii de auto-optimizare și autonome. Utilizarea flexibilității prin legături fără fir, în special în zone de risc, va conduce la utilizarea unor tehnologii WLAN (Wireless Local Area Network - rețea locală fără fir), care vor permite să atingă în curând viteze comparabile comunicațiilor prin cablu. Există, încă, îngrijorări privitoare la fiabilitatea sistemu­lui, adică modul de comportare a sistemului la apariția unor anomalii. Se impune folosirea unor sisteme redundante, care oferă trasee alternative, dar este necesar un protocol pentru controlul redundanței. Întreruperile comunicațiilor pot fi critice pentru producție și este necesară identificarea problemelor potențiale cât mai curând posibil, pentru a le putea rezolva înainte de apariția unei situații critice. Diagnoza și rezolvarea problemelor sunt doar o parte a soluției pentru managementul rețelei în FI. Instalarea, pornirea, managementul, întreținerea și soluțiile pentru problemele rețelei vor fi realizate prin instrumente mult mai extinse și mai inteligente.

În FI convergența, integrarea, difuzarea și calitatea informațiilor, la care nu este suficientă asigurarea doar a accesului fizic, ci și a celui la distanță, generează probleme semnificative de siguranță, în multe aspecte tipice în era Internetului Obiectelor.

Conceptele evoluează, astfel încât la ora actu­ală, aproape că nu se mai poate discuta doar despre mașini-unelte individuale, ci despre sis­teme tot mai integrate. Integrarea nu se referă doar la sisteme, ci și la mașini-unelte capabile să prelucreze, în afara materialelor obișnuite (oțeluri, fonte, aliaje de cupru sau de aluminiu etc) și ,,materiale exotice”(carbon, titan, materiale foarte dure etc), mașini care să fie flexibile și ușor de pro­gramat și care să poată să-și monitorizeze starea și să comunice, la diverse niveluri, cu mașini similare și cu sisteme ierarhice superioare. Noile tehnologii sunt tot mai mult integrate în structuri de fabricație variate: construcția de mașini, automatizarea generală, mecatronică și fabricația aditivă (FA), cunos­cută și ca 3D Printing (imprimare tridimensională). Acestea dialoghează între ele, prin schimburi de date, de informații, care, dacă sunt corect interpretate, pot deveni o mare șansă pentru întreprinderi [143].

FA permite fabricarea unor piese nerealizabile prin tehnologii convenționale, putându-se proiecta produse mai eficiente, asigurându-le performanțe superioare. Un exemplu semnificativ și spectacu­los este realizarea ,,discurilor cu palete integrate” (blade-integrated discks – bliscks), care sunt com­ponente esențiale ale motoarelor cu reacție (tur­bine de avion). Noua tehnologie înlătură o serie de probleme majore, cum sunt vibrațiile în funcționare. Prin utilizarea unor surse laser de mare putere și a unor sisteme de manipulare pe mai multe axe se pot realiza depozite de sudură amplasate precis pe suprafețe și muchii. Se pot utiliza instrumente CAM pentru procesarea unor modele CAD 3Dș55ț. Deformația termică este mult diminuată și este posibilă depunerea de straturi de materiale foarte diverse, dintre care unele sunt greu sau imposi­bil de sudat. Alternanța acestor straturi depinde de fantezia proiectantului sau de reunirea unor caracteristici complexe, greu de realizat prin alte metode (probleme tehnologice, de preț, termen de livrare etc). Tehnologia este deosebit de utilă atât la repararea unor componente complexe, scumpe, dar și pentru realizarea unor piese de schimb. Este viabilă atât fabricarea de unicate (personalizate), dar și a unor componente în serie (mică-mijlocie).

Deoarece precizia de execuție nu satisface întotdeauna pretențiile beneficiarului sau condi-țiile funcționale, de multe ori este necesară pre­lucrarea ulterioară prin metode clasice (așchiere) [115]. Pentru scurtarea traseelor tehnologice s-au realizat, deja, mașini-unelte ,,hibride”, care înglo­bează două stații de lucru: una este dedicată FA, iar cealaltă este un centru de prelucrare prin așchiere. Este posibilă prelucrarea piesei realizate prin FA la parametrii doriți într-o singură prindere.

Cultura ,,Polytechnica”, sau, cu alte cuvinte, a ,,economiști-inginerilor” și a ,,tehnologi-antre­prenorilor” a fost baza succesului fabricației în Italia de Nord, ca parte integrantă a Europei indus­triale. Problemele care ar putea crește competitivi­tatea internațională a sectorului manufacturier (în Italia, dar nu numai) sunt:

  • aspectele tehnico-științifice, care trebuie dezvoltate prin parteneriat public-privat, cu noi forme de parteneriat, beneficiind de o politică de taxe. Există o serie de instituții de stat care funcționează foarte bine, dar care sunt slăbite de biro­crație. Unele dintre aceste instituții ar putea deveni consilieri pe diverse probleme de interes pentru firmele naționale;
  • dimensiunile și caracterul internațional al întreprinderilor. În construcția de mașini (unelte, inclusiv), companiile sunt de tip IMM-uri, dar dimensiunile relativ reduse nu exclud calitatea competitivității internaționale. Acest aspect a fost reliefat de colaborarea strânsă cu mari companii (inclusiv multinaționale) și se bazează pe asocia-ții reprezentative sectoriale. Aceste asociații sunt foarte importante, cu rol major în promovarea pe plan internațional, dar și pentru reprezentarea în relațiile cu instituțiile guvernamentale sau cu alte uniuni (asociații) profesionale sau structuri (unități de învățământ, de exemplu).

CECIMO promovează importanța strategică a industriei de mașini-unelte în fața autorităților europene și a cetățenilor. Fabricația și reindus­trializarea rămân în topul priorităților economice în UE.

La nivel operațional, a elaborat prioritățile strategice, bazate pe Comitetul Politicii Industriale al Comisiei Europene. Această strategie constă din 4 piloni: n investiții în inovare n condiții mai bune privind piața n acces la capital și la finanțare n capital uman și pregătire.

CECIMO este puternic angajată în maximizarea beneficiilor pro­gramelor europene de finanțare a cercetării, pentru activități de inovare în sectorul de mașini-unelte [143]. Este angajată și în schimbarea imaginii industriei de mașini-unelte printre tineri. Atragerea tinerilor spre această industrie (etalon, din mai multe puncte de vedere) se realizează prin dez­voltarea cooperării între instituții guvernamentale, cu universități tehnice, cu asociații profesionale. Pregătirea tinerilor (și nu numai) se face prin școli profesionale, universități sau în ateliere școală aparținând unor firme sau unor asociații de firme. Toate formele de colaborare sunt abordate, iar VDW (asociația producătorilor germani de mașini-unelte) a elaborat proceduri de atragere a tinerilor spre această industrie, cu promisiunea de a le traduce în limba engleză și de a le difuza în țările UE [138]. Din păcate, până acum această acțiune nu s-a materializat în România (nu știu dacă în alte țări ale UE s-a finalizat acțiunea).


Corneliu Gornic este Președinte PROFEX Centru de Dezvoltare Tehnologică


 


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