Optimalizácia dráhy nástroja zohráva veľkú úlohu pri dosahovaní tesných tolerancií potrebných pre zložité súčiastky pri CNC obrábaní. Ak tieto dráhy správne nastavíme, celý proces obrábania sa stane rýchlejším aj presnejším. Návrh kovových komponentov pre CNC stroje vyžaduje dôkladné plánovanie trás nástrojov, čo moderný softvér zvláda pomerne dobre. Tieto programy analyzujú tvar každej súčiastky a vypočítajú najefektívnejší spôsob jej obrábania, čím sa dosiahne oveľa väčšia presnosť ako predtým. Štúdie ukazujú, že vylepšené plánovanie dráhy nástroja môže skrátiť čas obrábania až o polovicu a zároveň zvýšiť presnosť, pretože nástroje menej odozlievajú alebo sa opotrebúvajú. Pre výrobcov pôsobiacich v náročných odvetviach, ako je letecký priemysel alebo výroba lekárskych zariadení, je dôležité to spraviť správne, aby mohli spĺňať vysoké štandardy, ktoré od výrobkov očakávajú zákazníci.
Výroba súčastí pre lekársku techniku prináša svoje vlastné výzvy, pretože správnosť je nesmierne dôležitá a zároveň je potrebné dodržať množstvo predpisov. Vezmite si napríklad prípad, keď sme pracovali na výrobe ortopedickej implantovanej súčasti pomocou špeciálnych CNC naklonených sústruhov. Tieto stroje boli kľúčové pre dosiahnutie mimoriadne tesných tolerancií potrebných pre také citlivé použitie. Hovoríme o špecifikáciách s toleranciou plus mínus 5 mikrónov, čo je veľmi presná práca. Pri vlastnej výrobe implantátu z titánovej zliatiny určeného na náhradu kostí, tieto CNC stroje poskytujú presne to, čo je potrebné na úspešné prejdenie kontrolou FDA. Splnenie všetkých týchto prísných požiadaviek nezabezpečuje len vyššiu kvalitu výrobkov, ale výrazne skracuje aj čas potrebný na ich uvedenie na trh. Preto výrobcovia v medicínskom sektore neustále investujú do pokročilých CNC technológií, aj napriek súvisiacim nákladom.
Systém štíhleho výrobného procesu sa v súčasných CNC sústružníckych dielňach skutočne uplatnil, hlavne preto, že pomáha výrazne znížiť odpad z materiálu a zároveň zabezpečiť hladší chod všetkých procesov. Celý prístup spočíva v dôkladnom preskúmaní spôsobu, akým sa počas výroby odstraňuje kov, a dôslednom doladení každého kroku tak, aby sa nič nevyhadzovalo a všetky zdroje sa využívali čo najefektívnejším spôsobom. Dielne, ktoré investujú do kvalitného CAM softvéru a správne nastavia svoje stroje, dokážu ušetriť veľké množstvo kovového odpadu. Niektoré údaje ukazujú, že výrobcovia, ktorí tieto štíhle metódy dôsledne zavádzajú, dosahujú často medzi 15 % až 30 % nižší celkový objem odpadu. Takéto úspory sa rýchlo sčítajú, najmä v prípade, keď suroviny postupne zdražujú.
Moderné CNC sústruhy sú vybavené najrôznejšími technológiami na úsporu energie, ktoré výrazne zvyšujú ich prevádzkovú efektívnosť. Menovite napríklad meniče frekvencie, ktoré umožňujú strojom prispôsobovať svoju rýchlosť presne tomu, čo je v danom momente potrebné vykonať. Aké sú výhody? Nižšie náklady na prevádzku dielne, ale zároveň menej zaťaženia životného prostredia, keďže celkovo sa využíva menej elektrickej energie. Dielne po celom svete dosahujú vďaka týmto opatreniam pomerne dobré výsledky. Niektoré správy uvádzajú pokles spotreby energie až o 20 % po prechode zo starších strojov na tieto nové modely. Pre výrobcov, ktorí sa snažia zostať ekologickí a zároveň dosahovať zisky, majú tieto vylepšenia veľký význam. Pomáhajú udržať výrobné metódy v súlade s dnešnými očakávaniami ohľadom environmentálnej zodpovednosti, a to bez poškodenia výkonu.
Roboty sa stávajú čoraz dôležitejšími v dielňach obrábania CNC, kde neustále prevádzkujú výrobu a pomáhajú výrobcom vyriešiť ich potrebu zvýšiť výstup aj problém nájsť dostatok kvalifikovaných pracovníkov. Keď továrne programujú roboty na vykonávanie tých nudných, opakujúcich sa prác, ktoré vyžadujú presnosť na milimeter, dosahujú stále rovnaké výsledky deň po dni – niečo, čo ľudskí operátori dlhodobo nedokážu udržať. Vezmite si napríklad automobilové výrobné závody – mnohé z nich inštalovali robotické ramená pozdĺž montážnych liniek a táto zmena výrazne zvýšila rýchlosť výroby a kvalitu produktov v celom procese. Tieto stroje v podstate preberajú úlohy, ktoré boli predtým vykonávané manuálne, čím umožňujú systémom CNC rýchlejšie zvládnuť zložitejšiu prácu s menším počtom chýb. Spoločnosti ako Bosch a GE dokonca preukázali tieto výhody číslami – ukázali, že keď správne integrujú roboty do svojho pracovného procesu, nielen že nahradia chýbajúcu kvalifikovanú pracovnú silu, ale výrazne zvýšia aj celkový výkon svojich operácií v rámci daného časového obdobia.
Umelá inteligencia mení spôsob, akým ľudia pracujú s CNC sústruhmi, a tým uľahčuje ich ovládanie a využívanie. To má veľký význam pre pracovníkov na výrobe, ktorí nemajú hlboké technické znalosti, čo znamená, že viac ľudí dokáže denne efektívne ovládať tieto zložité stroje. Inteligentné rozhrania teraz zahŕňajú funkcie ako upozornenia na prediktívnu údržbu a automatické rozpoznávanie chýb, čo výrazne zvyšuje výkon operátorov a znižuje výpadky strojov. Keď systém zaznamená, že sa niečo môže čoskoro pokaziť, upozorní technikov, aby mohli problém vyriešiť ešte predtým, než sa zhorší. A keď počas výroby nastane skutočná chyba, umelá inteligencia ju okamžite zachytí, čím pomáha udržať štandardy kvality výrobkov. Spoločnosti ako Siemens a Haas dosiahli vďaka tejto technológii skutočné výsledky. Ich zamestnanci hovoria o tom, že trávia menej času riešením problémov a viac času výkonom práce, čo nakoniec zvyšuje spokojnosť všetkých zúčastnených.
Viacosé obrábanie zmenilo spôsob výroby zložitých súčiastok vo svete CNC. Keď stroje môžu súčasne pohybovať po viacerých osiach, môžu tak spracovať súčiastku naraz namiesto potreby mnohých rôznych upínacích prípravkov a presúvania častí medzi strojmi. To má veľký význam v odvetviach ako výroba lietadiel a automobilov, kde je mimoriadne dôležité vyhotoviť tie drobné a presné komponenty správne. Vezmite napríklad lietadlové motory – to, čo predtým trvalo týždne nastavovania a obrábania, sa teraz môže uskutočniť oveľa rýchlejšie. Úspora nákladov je ďalším veľkým plusem. Menej času stráveného nastavovaním znamená, že pracovníci nezaháľajú, a tiež sa zníži odpad materiálu, keď súčiastky nesedli správne. Väčšina dielní uvádza zlepšenie finančných výsledkov po prechode na viacosé systémy, aj keď počiatočná investícia môže byť pre menšie prevádzky pomerne vysoká.
Priemysel CNC obrábania sa dnes pohybuje neustále vysokou rýchlosťou, takže systémy rýchlej výmeny nástrojov sa takmer stali nevyhnutnosťou pre dielne, ktoré chcú zostať konkurencieschopné. Ak môže sústruh prepnúť medzi rôznymi reznými nástrojmi za niekoľko sekúnd namiesto minút, skráti sa nečinný čas stroja a operátori môžu rýchlo reagovať na ďalšie úlohy vzniknuté na výrobe. Táto prispôsobivosť znamená, že továrne môžu rýchlo zareagovať, keď sa zrazu zmenia zákaznícke objednávky, bez toho, aby sa počas nastavovania stratili cenné hodiny. Dielne, ktoré investovali do moderných zariadení na výmenu nástrojov, rozprávajú príbehy o tom, ako dokázali zrealizovať urgentné práce, ktoré ich konkurenti nezvládli kvôli pomalšiemu otočnému procesu na svojich strojoch. Záverečný výsledok? Tieto systémy zvyšujú produktivitu na výrobe a zároveň poskytujú firmám ďalšie opatrenie v boji proti cenovej konkurencii z krajín, kde sú nižšie náklady na pracovnú silu.
Použitie IoT technológie v sústružníckych strojoch mení spôsob, akým sledujeme výkon a zabezpečujeme údržbu v reálnom čase. Keď výrobcovia inštalujú tieto malé IoT snímače do svojich strojov, dostávajú nepretržité prúdy údajov. To im umožňuje sledovať stav zariadení a zisťovať, kedy niečo bude potrebovať opravu, ešte predtým, než dôjde k poruche. Výsledkom je výrazné zníženie odstávok, pretože sa problémy riešia včas, namiesto čakania na rozsiahle poruchy. Okrem toho, údaje, ktoré sa zhromažďujú, pomáhajú aj pri údržbe. Analýza tejto informácií umožňuje identifikovať miesta, kde procesy prebiehajú neefektívne a naznačuje spôsoby, ako veci zlepšiť. Jako príklad spoločnosti, ktorá používa IoT systémy v celých výrobných linkách, môžeme uviesť firmu Siemens. Tá zaznamenala skutočné zlepšenie efektivity výroby, čo sa prejavilo úsporou nákladov a zároveň vyššou kvalitou výroby v pravidelnom horizonte.
Kombinácia techník CNC obrábania a aditívnej výroby sa v dnešnom výrobnom svete stala niečím skutočne výnimočným. Výrobcovia zisťujú, že vďaka nim môžu vyrábať diely s výrazne menším odpadom materiálu a získavajú oveľa väčšiu slobodu pri návrhu produktov v porovnaní so staršími metódami. Keď podniky spájajú presnosť CNC technológie s možnosťami aditívnej výroby, vznikajú tak zložité tvary, ktoré boli predtým nemožné. Tento jav sme mohli pozorovať aj v rôznych priemyselných odvetviach. Jako príklad možno uviesť letecký a automobilový priemysel, kde firmy postupne začínajú tieto hybridné konfigurácie prijímať, pretože jednoducho fungujú lepšie. Tento trend nevykazuje známky spomalenia, keďže podniky si uvedomujú, ako cenné tieto systémy v skutočnosti sú pre ich hospodársky zisk.
EN
