Print

Pět důvodů, proč se pustit do modernizace stávajících lisů

-- 21.09.2018

Lisy se řadí mezi velmi namáhané stroje a mnohé jsou v provozu již řadu let, některé pracují od počátku padesátých let minulého století. Vzhledem k tomu, že lisy stárnou, může dojít k problémům, a dokonce i ty nejrobustnější lisy budou vyžadovat dodatečnou modernizaci nebo výměnu. Počáteční příznaky se jednoduše projevují ve formě prodloužených či častějších výpadků výroby, včetně nutné výměny poškozených dílů.

Postupem času však technologická zastaralost může znamenat, že potřebné náhradní díly již nebudou k dispozici. Možná – a co je ještě důležitější, jelikož technologie neustále postupuje kupředu – lisy vyrobené v padesátých letech minulého století nemusejí být schopny produkovat součásti, které mají splňovat požadavky 21. století. Moderní automobilové díly jsou vynikajícím příkladem: plech používaný k výrobě dnešních automobilů se výrazně liší od plechu používaného před několika desetiletími a ovládací prvky lisů z té doby jednoduše nenabízejí typ přesnosti potřebný pro výrobu dnešních komplikovaných návrhů.

Tak proč jednoduše nevyměnit starý stroj za nový? Náklady – to je to, co napadne každého jako první, zvláště pokud má podnik řadu strojů, které by bylo zapotřebí vyměnit. Většinou trvá podstatně delší dobu, než se nový stroj plně zařadí do zavedeného výrobního toku, což vede k delším prostojům ve srovnání s modernizací stávajícího stroje. Zejména vytlačovací a kovací lisy jsou bytelné kusy zařízení, které by mohly způsobit značné narušení kontinuity výrobních zakázek v případě, že se přikročí k celkové výměně. Samozřejmě jsou chvíle, kdy jedinou správnou odpovědí je koupě nového stroje. Ale protože většina lisů je navržena tak, aby sloužila dlouhá léta, dodatečné vybavení staršího stroje může často přinést překvapivě nákladově efektivní výhody, které mohou přidat více než deset let k původní životnosti stroje.

Kromě důkladného porozumění potřebám aplikace a společnosti by výrobci měli předem analyzovat veškeré dostupné údaje a známé bolestivé body, aby byli schopni učinit kvalifikované rozhodnutí. Bude se nějak měnit technologie výroby po modernizaci? Může být modernizace dosaženo bez mnoha prostojů a komplikací? Jak rozsáhlý upgrade je pro plnou funkčnost skutečně zapotřebí? Je stroj po provedené modernizaci schopen začlenit se do systému průmyslového internetu věcí (IIoT)? Níže je uvedeno pět důvodů, proč má modernizace smysl, mj. i z pohledu celkových nákladů. 

Zvýšení výkonu

Technologie postupují a poskytují širší výběr možností než kdy jindy. V některých případech může být přechod od starší technologie k nové tím nejlepším krokem k navýšení výkonu stroje. Modernizace hydrauliky v existujícím stroji, od tradiční konstrukce hydrauliky přes servohydrauliku až po hybridní systém, může přinést podstatnou změnu ve schopnosti strojů: ovládání rychlosti, síly, točivého momentu a další vylepšení, která jsou dostupná díky upgradu na servosystém. Přidání servomotoru k čerpadlu za účelem vytvoření hybridního systému může přinést podobné výhody.

Inovace v technologii lineárního pohybu mají velký přínos zejména u starších lisů.

Například pokud je lis vybaven starším kluzným nebo pevným typem lineárního ložiska, může výměna kluzného ložiska za moderní lineární ložisko s valivými elementy výrazně zvýšit energetickou účinnost. Vlastní konstrukce kluzného ložiska totiž vytváří kontakt mezi dvěma povrchy, čímž zvyšuje tření a potřebnou energii k jeho pohánění.

Moderní kuličková a válečková ložiska nabízejí téměř neomezený výběr možností, zvýšenou přesnost, těsnicí vlastnosti, velikost a tvar ložisek, takže je snadné najít vhodnou úroveň zvýšení výkonu. Modernizací starších komponentů dosahujeme výrazných úspor nákladů, prodlužujeme jejich životnost a zvyšujeme objem následné produkce.

U menších lisů přináší přechod technologie hydrauliky na elektromechanickou technologii další výhody, jako je snížení hluku a větší čistota na dílně. Není tudíž zapotřebí zabývat se hydraulickou kapalinou, neboť dnešní elektromechanické válce nabízejí vysoké tlaky a přesné pohyby s mimořádně tichým provozem. Některé válce používají kuličkové nebo válečkové šrouby v závislosti na požadavcích na tlak, a jelikož v činnosti není žádná hydraulická kapalina, provoz je výrazně tišší.

Elektromechanická technologie má však omezený rozsah použití tlaku s tím, že lisovací tlak může dosahovat maximálně cca 30 tun. Dynamické zatížení během provozu a požadovaný pracovní cyklus lisu mohou tuto hodnotu ještě dále snížit. Ačkoli modernizace s aplikací elektromechanické technologie jakožto náhrady za hydrauliku je v řadě aplikací možná, energetický výkon hydraulických pohonů znamená, že většina hydraulicky poháněných lisů zůstane i nadále věrna rodině hydrauliky.

Avšak i u těchto vysoce výkonných aplikací mají uživatelé stále ještě možnost redukovat provozní hluk. Pohony čerpadel s proměnnými otáčkami, jako je čerpadlo Rexroth Sytronix, jsou např. schopny během provozu stroje dosáhnout snížení hladiny hluku až o 20 dB. Pokud jsou implementovány na více strojích v rámci jednoho provozu, může dojít ke značné změně komfortu a produktivity obsluhy. 

Zvýšení úrovně bezpečnosti práce pro pracovníky i stroje

S neustálým vývojem bezpečnostních technologií přibývá také nařízení vlády ohledně zvyšování požadavků na bezpečnost práce; dochází totiž k tomu, že starší stroje ve svém původním stavu nevyhovují všem současným předpisům a je nutné je modernizovat tak, aby vyhovovaly soudobým bezpečnostním normám. Jednoduše řečeno, stárnutí stroje zvyšuje environmentální a provozní rizika, jako jsou úniky oleje, uvolnění elektrických vedení nebo stále častější selhávání komponent.

I když může být relativně snadné provést potřebné opravy, aby byly tyto problémy odstraněny, bezpečnostní technologie postupují natolik významně, že s takovýmto reaktivním přístupem bude brzy chybět potenciál pro zdravé zvýšení produktivity.

Až do nedávné doby definice funkce „E-Stop“ znamenala okamžité přerušení napájení stroje. Tato osvědčená a potřebná funkce nejenže znemožní, aby došlo ke zranění obsluhy stroje, ale rovněž chrání stroj zastavením pohybujících se částí před nárazem a dalším poškozením. Jakmile jsou provedeny potřebné opravy, zařízení se opět zapne a po zdlouhavém cyklu znovuuvedení do provozu  obnoví svou původní činnost. Bezpečnost práce se v současné době posunula na úplně jinou úroveň.

Dnešní bezpečnostní technologie eliminují zdlouhavý cyklus znovuuvedení stroje do provozu tím, že používají mnohem sofistikovanější přístup k zablokování pouze určitých aspektů stroje. Namísto úplného vypnutí stroje umožňují moderní bezpečnostní technologie zastavit provoz pohyblivých částí tak, aby bylo možné stroj bezpečně opravit, i když je stále pod napětím. Jakmile personál údržby bezpečně opustí stroj, může dojít k jeho spuštění bez nutnosti opětovného restartování celého systému. Úspora času při čekání na restart systému může mít za následek podstatné zvýšení efektivity a výkonu výroby, což přispívá ke zvýšení celkové účinnosti zařízení (OEE). Kratší doba prostojů pak znamená zvýšený objem výroby.

Úroveň bezpečnostních prvků se kromě řídicí elektroniky zvyšuje i co se týče různých komponent stroje. Bezpečnostní závory pro lisy mohou být implementovány do hydraulického okruhu stávajících strojů pro zvýšení úrovně bezpečnosti. Používají se převážně ve strojních zařízeních, jako jsou lisovací linky, stroje na tváření za studena a periferní zařízení. Tyto bezpečnostní závory lze úspěšně montovat do starších strojů, což zvyšuje míru ochrany pracovníků před vznikem pracovních úrazů.

Problematika bezpečnosti by měla být vždy posuzována celostně, a to v rámci vyhodnocování možností zvýšení úrovně bezpečnosti. Pokud není integrována do řízení stroje, dokonce i jednoduchá modernizace, jako je montáž výše uvedených bezpečnostních závor, bude neúčinná. Nové ovládací prvky, bezpečnostní závory, bezpečnostní programovatelné logické řídicí jednotky (PLC) nebo technologie vstupu/výstupu (I/O) se neustále vyvíjejí a každý z těchto elementů vnáší do výrobního sektoru nové možnosti v oblasti bezpečnosti. Všechny bezpečnostní prvky a komponenty lze implementovat, ale pokud nejsou připojeny k infrastruktuře bezpečnosti stroje, nemají pro výrobu žádnou hodnotu. 

Zkrácení doby cyklu a snížení provozních nákladů

Dodatečné vybavení stroje otvírá dveře mnoha dosud nevyužitým možnostem. Mezi ně patří zkrácení doby cyklu, dříve nerealizovaná vylepšení procesů průběžného zlepšování a bezpečnostních prvků, jak již bylo uvedeno výše. V rámci probíhajícího procesu průběžného zlepšování představuje pokrok v oblasti OEE další výhodu skrývající se za dodatečným vybavením stroje moderními součástmi, což má za následek vyšší kvalitu, produktivitu a provozuschopnost stroje.

Při posuzování celkové efektivity výroby je implementace analytických nástrojů zásadní pro pochopení toho, co se děje se stávajícími stroji. Vylepšení v oblasti softwarových analytických nástrojů umožňuje uživatelům nahlédnout hlouběji do různých výrobních faktorů, jako je provozuschopnost zařízení, výrobní kapacita či informace o odchylkách. Takový software poskytuje jednoduché řešení v rámci rozhodování o tom, které části výrobních komponentů by mohly mít prospěch z modernizace nebo dodatečného vybavení, což by vedlo ke zvýšení OEE.

U starších lisů je shromažďování takovýchto informací dobrým prvním krokem při rozhodování o modernizaci a může pomoci kvantifikovat výhody takového postupu.

Pokud jde o energetickou účinnost, zatímco náklady na energii zůstávají ve Spojených státech poměrně nízké, skryté náklady na ztracenou energii se mohou nasčítat a nabízejí skutečný potenciál pro zavedení úspor. Při přezkoumávání možných příležitostí pro modernizaci lisů se vždy nejprve snažte odstranit ztrátovou energii. Netěsné hadice a opotřebované součásti mohou způsobit, že systém bude muset jet na vyšší výkon a kvůli tomu se zvýší náklady na provoz.

Pokud získaná data naznačují, že úspora energie může být podstatná, a budou-li podniknuty kroky na více strojích, prozkoumejte možnosti modernizace s použitím moderní technologie pohonu s proměnnými otáčkami. Takto vybavená čerpadla poskytují napájení na požadovaných úrovních pouze během lisovací operace a při typickém provozu nabízejí úspory energie od 30 % do 80 %. Takže i když je energie levná, zmodernizované lisy s nejnovějšími energeticky účinnými technologiemi mohou výrazně snížit provozní náklady spojené s energií, stejně jako přispět ke snížení hladiny provozního hluku. 

Vylepšená viditelnost procesu

Elektromechanické i elektrohydraulické technologie v současné době často nabízejí samodiagnostiku a možnosti propojení, které mohou pomoci výrobcům těžit z nejnovější průmyslové revoluce.

Další nové produkty, které jsou speciálně navrženy tak, aby umožnily propojení i se staršími stroji, se rovněž objevují. Technologie byla původně demonstrována na soustruhu použitém samotným Robertem Boschem v 80. letech 19. století. Přidáním čidel do klíčových funkčních komponent a připojením k jednoduchému hardwaru s webovým rozhraním je možné získat efektivní hodnoty z údajů, o kterých jste si nemysleli, že by je bylo možné získat.

Získávání těchto údajů se může ukázat jako velmi důležité, zejména při zvažování větší přestavby nebo i při pořízení nového vybavení. Může pomoci lépe definovat vnímaný problém dané společnosti. Například shromažďováním údajů OEE a sledováním výkonu stroje může být zjištěno, že lis funguje bez problémů; místo toho čeká na součásti, které nejsou k dispozici ve správný okamžik. S daty získanými v reálném čase vidíme bezprostředně problémy se zařízením nebo různé odchylky od normálu; výrobci tak mohou vědět, co se děje v jejich závodech, a to kdykoli či kdekoli. Snímače mohou být kalibrovány, aby sledovaly opotřebení nebo teplotu dílů stroje a také to, do jaké míry jsou operátoři informováni o jednotlivých operacích lisu nebo jiných klíčových výrobních procesech.

Možnosti získávat data a jednat podle nich jsou v dnešním propojeném světě prakticky neomezené. Ve skutečnosti u kvalitně provedené implementace jsme díky integrovaným snímačům schopni dokonce předvídat problémy s výrobou, ještě než se vyskytnou, a varovat tak provozovatele strojů, aby podnikli kroky před samotným ovlivněním výroby. Zvažte sledování točivého momentu, což lze považovat za relativně jednoduchý úkol. Když se v lisu začne opotřebovávat šroubový pohon, zvyšuje se točivý moment motoru potřebný k otáčení šroubu.

Pokud servopohon detekuje tento zvýšený točivý moment, může poslat automatické upozornění, což umožní provozovatelům zařízení, aby provedli opatření, než dojde k úplnému selhání stroje. To snižuje pravděpodobnost prostojů způsobených neplánovanými opravami. Potenciál pro dosažení vyšší OEE je s IIoT obrovský. 

Upgrade technologií

Automatizace a technologické inovace se posouvají stále kupředu. Může být obtížné udržet krok s novými možnostmi, které mohou společnosti nabídnout konkurenční výhodu. Díky modernizaci zařízení získávají podniky praktické zkušenosti s nejnovějšími technologiemi. Dokonce i pouhá konzultace s odborníky na danou problematiku o tom, co je možné, může přinést nečekané poznatky. Provádění modernizace totiž nepatří do kategorie zanedbatelných rozhodnutí.

V rámci rozhodování o modernizaci musejí výrobní inženýři a provozovatelé strojů zvážit, které faktory jsou rozhodující pro jejich jedinečnou činnost, aby zůstali finančně a průmyslově konkurenceschopní, a přesto dodávali kvalitní výrobky. Dodatečná modernizace může dokonce odhalit další nákladově efektivní modernizaci provozu, zejména pokud jde o OEE v celém výrobním systému.

Dokonce i v případě, že výrobce začne pomalými krůčky modernizovat svá původní zařízení, poznatky získané z těchto postupných kroků mu pomohou efektivněji posoudit záměr, zda pořídit zcela nové zařízení.

Průmyslové lisy patří již dlouhou dobu mezi zařízení, od nichž se očekává, že poběží stále a jen s malými zásahy údržby. A protože mnoho lisů se takto chová, je snadné přehlédnout příležitost ke zlepšení a nelze také předvídat hrozící selhání. Díky rychlému pokroku v oblasti konektivity a výkonu v elektromechanických i hydraulických systémech nebyla nikdy vhodnější doba k modernizaci lisů pomocí dodatečného vybavení. Optimalizovaná funkčnost stroje a další bezpečnostní prvky mohou zvýšit výrobní kapacitu a OEE, a jelikož je průmysl stále propojenější, výrobci mohou těžit ze systematického a postupného přístupu směřujícího k propojenějšímu výrobnímu prostředí. Modernizace stávajícího lisu se řadí mezi chytrý první krok. Jedná se o nákladově efektivnější počin než nahradit celý stroj; takový postup může vdechnout roky nového života strojům, o nichž si myslíme, že mají svá nejlepší léta již dávno za sebou. Se správnou strategií modernizace mohou lisy totiž fungovat lépe než kdy předtím. 

Ve společnosti Bosch Rexroth zastává Brian Van Laar pozici vedoucího prodeje, Andrew Binversie má na starost problematiku lisování, Nathan Davis se věnuje šroubovým pohonům, Monte Swinford je regionální manažer pro oblast automatizace a Ken Rayden je odborník na řídicí programy.

Autor: Brian Van Laar, Andrew Binversie, Nathan Davis, Monte Swinford, Ken Rayden


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

PROMOTIC Semináře
2018-10-23 - 2018-10-23
Místo: Trnava
ÚDRŽBA 2018
2018-10-24 - 2018-10-25
Místo: Liblice
PROMOTIC Semináře
2018-10-24 - 2018-10-24
Místo: Praha
Školení pro uživatele kalibrátorů a kalibračního software Beamex
2018-10-30 - 2018-10-31
Místo: Jelínkova vila, Třebíčská 342/10, 594 01 Velké Meziříčí
Bezpečnost v průmyslu
2018-10-31 - 2018-10-31
Místo: Brno

Katalog

Panasonic Electric Works Europe AG
Panasonic Electric Works Europe AG
Veveří 3163/111
616 00 Brno
tel. +420 541 217 001

Brady s.r.o
Brady s.r.o
Na Pantoch 18
831 06 Bratislava
tel. +421 2 3300 4862

ABB s.r.o.
ABB s.r.o.
Štětkova 1638/18
14000 Praha 4
tel. +420739552216

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

všechny firmy
Reklama



Tematické newslettery






Anketa


Na horách/u moře
Na chalupě/chatě v tuzemsku
Co je to dovolená?

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   Partneři   |   Blogy   |   
Copyright © 2007-2018 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI