Diagnostika činí ze strojů inteligentní partnery Kybernetický výrobní proces ve společnosti Yamazaki Mazak

Od roku 1998 jsou výrobci obráběcích strojů konfrontováni s termínem kybernetický provoz, který shodou okolností a náhod pronikl prakticky současně nejen do světové literatury, ale i do našich průmyslových kruhů, což nebývá obvyklé. Obsah termínu kybernetické řízení, představené společností Mazak i na MSV v Brně v roce 2000 a otestované v Evropě ve výrobních provozech Mazak ve Worcesteru ve Velké Británii (a ve výrobních závodech v Japonsku), si mohl pozorný posluchač doprovodných programů našeho největšího strojírenského veletrhu tak říkajíc osahat přímo u jednoho brněnského výrobce, společnosti Frencken. Stroje řízené bezdrátovou IT technologií, perfektní znalost operátora o pohybu nástrojů potřebných ke všem procesům probíhajícím v provozu, vytíženost strojů on-line, pohyb technologie pomocí softwaru od výkresu až ke stroji. V roce 2000 to znělo jako hudba budoucnosti. Dnes je to současnost. Na výstavě EMO v Miláně v roce 2003 proběhla tisková konference společnosti Yamazaki Mazak za účasti předsedy představenstva pana Teruyuki Yamazaki, prezidenta společnosti Tomohisha Yamazaki i dalších členů podniku a klanu rodiny Yamazaki. Pro desítky reportérů světového odborného tisku to byla jedna z nejvýznamnějších událostí světové výstavy. Pojmy jako cyber factory zde byly uváděny v souvislosti s dalšími pojmy, např. teplotní štít či antivibrační štít, které dnes přejala technická literatura jako synonyma perfekcionalismu. Zdálo se až neuvěřitelné, že majitel společnosti, ten starý, důstojný pán s rovným držením těla Teruyuki Yamazaki, ztělesňující japonskou uměřenost, je schopen přijmout závažná rozhodnutí, jež posunují výrobu obráběcích strojů současnosti do pojmů jako kybernetické řízení, informační technologie, robotika, digitalizované řízení procesů a řízení strojů, a tím do budoucnosti. Oči přítomných reportérů světových odborných časopisů hleděly nevěřícně na mapku, na níž byly vyznačeny červenými body moderní provozy Mazak a mezi nimi se stkvěl i puntík u města Brna. Kdo by nebyl sžírán chutí, podívat se na skutečnost vlastníma očima? Pokusíme se o to. NA POČÁTKU BYL STROJ Zmínky o společnosti Yamazaki Mazak se objevují v době prolomení japonského izolacionalismu v prvních letech minulého století. Na počátku byl jednoduchý tkalcovský stroj, navržený nadšeným mladým mechanikem jménem Sadayoshi Yamazaki, tedy ještě dávno ne koncept nebo vize stroje budoucnosti, která by se byť jen částečně dotýkala dnešních rozměrů. Ale to je samozřejmé. Japonci se nejprve učili a pak s kompilační schopností sobě vlastní shrnuli vše dobré co viděli a přetavili do své koncepce strojů. Nejenom obráběcích. Sadayoshi Yamazaki se s obráběcími stroji seznámil jako mechanik opravář. Pořádně jej hnětlo, že ať dělal co dělal, vždy na konci jeho snažení byl druhořadý stroj. Proč tedy nezkusit něco zkonstruovat sám? Tak se také stalo před více než 88 lety. Do výroby se záhy zapojil i současný předseda představenstva Teruyuki Yamazaki coby mladý chlapec. Poté kdy převzal firmu, nabral její rozvoj nebývalé dynamiky. Přesto se může zdát neuvěřitelné, že je teprve 35 let od chvíle, kdy Mazak založil první zastoupení v USA, v zemi svých největších zákazníků. V čem spočívá ten bod zlomu, který učinil z průměrné továrny na obráběcí stroje, jakých bylo v Japonsku několik desítek a tisícovka na celém světě, jednoho z největších výrobců 180 typů špičkových strojů vybavených řídicím systémem, o němž se hovoří s uznáním a jenž ostatní jen napodobují? Právě řídicí systém Mazatrol, jehož první generace se zákazníkům představila v roce 1981, byl jedním z nejvýznamnějších počinů, který změnil pozici do té doby ve světě neznámého výrobce obráběcích strojů. Japonci nikdy nepřestali závidět Američanům, že vynalezli systém digitalizace, a snad i proto se stali jedněmi z nejlepších uživatelů elektroniky využívajících digitalizovaná data. Mazatrol nebyl navíc jen systémem přijímajícím složité programy v ISO kódech, byl od počátku systémem komunikativním. Dokázal usměrnit svého programátora a dorozumívat se s ním, jazykem sice kostrbatým a neosobně elektronickým, ale srozumitelným. Digitalizace celého systému řízení složitých a stále složitějších obráběcích strojů i center umožnila vyšší rychlost práce, hlavního to požadavku na stroje moderního věku – spolu s absolutní přesností zakotvené v robustnosti konstrukcí. Dnes jsou stroje Mazak vybaveny již 6. generací Mazatrolu (označení Matrix) vybavenou nabídkou dalších softwarů pro ochranu před kolizními situacemi ve stroji, tepelnou kompenzací a ochranou přesnosti, antivibračním systémem nástrojů a celých částí stroje, jež omezují kmitání nástroje, a tím zaručují vysokou jakost povrchu obrobku, diagnostikou a dalšími systémy, které činí ze strojů inteligentní partnery obsluhy. Opět bychom mohli zavzpomínat na japonskou zručnost v kompilaci – s pokrokem senzorové techniky vykročili u společnosti Mazak k maximálnímu využití. Tak se zrodily dva či tři základní pilíře filozofie rodiny Yamazaki: snaha po vlastním, originálním řešení strojů, snaha po vytvoření co největšího komfortu obsluhy s možností snadného programování těchto strojů a posléze schopnost poskytnout všem zákazníkům perfektní servis v globálním měřítku. Tedy po celé zeměkouli. Globální trh. Se vším všudy. Mazak má dnes zastoupení v Austrálii, Číně (kde je i výrobní závod), Hongkongu, Indii, Indonésii, Koreji, Malajsii, na Novém Zélandě, Filipínách, Thajsku, Singapuru (další výrobní závod). Ovládá tak vlastně trhy Asie a Oceánie, a k tomu je třeba přičíst Evropu, kde jsou výrobní závody v Británii a v USA – v tomtéž rozsahu, se silným zastoupením ve Francii, Německu a dalších evropských zemích, v Jižní Americe a v Jihoafrické republice. A to jsme určitě ve výčtu zastoupení několik zemí vynechali, když i ČR je v seznamu již první desítku let. Je to síť poradenství a servisních služeb hozená na zeměkouli jako síť poledníků a rovnoběžek. DIGITALIZOVANÁ VÝROBA Jak lze skloubit tak ohromný mechanismus výrobních závodů a servisních požadavků a udržet jej ve funkci? Díky zákazníkům, říká Mayuko Fukusawa, vedoucí marketingu a styku s odběrateli. Bez kontaktu se zákazníky by nebylo nic a pokud se ve firmě Mazak hovoří o fraktálním uspořádání, mají tím na mysli ani ne tak výrobu strojů spojenou s výrobou dílů, jako spíše atomární uzpůsobení systému ve vztahu k zákazníkům. Jádrem, nukleusem, je zde množina zákazníků, kteří přicházejí s požadavky na technologická řešení výroby různých (ale často velmi podobných) částí, kolem nichž krouží jako atomy další subsystémy – výzkum trhu, výzkum materiálů, IT systémy strojů, návrhy nových řešení, výchova a vzdělávání zaměstnanců, ale i zákazníků, výroba společně s marketingem, a nakonec i těleso nejvyšších odborníků, kteří dávají impulzy pro budoucnost vzdálenou 10 ale i 20 let. Japonci vždy (na rozdíl od vyznavačů pomyslné ruky trhu s nahodilými průlomy do trhu) vyznávají vize odborníků myšlenkově vytvořené, ale i zdůvodněné. Ve výrobních závodech a hlavně konstrukčních kancelářích fungují rady starších konstruktérů, kteří se snaží uřídit bujnou fantazii mladíků s odvážnými myšlenkami v oponentním řízení. „Jednou z velkých předností společnosti Mazak je to, že vedení dokáže na vlastní zodpovědnost rozhodnout o všem, co vytváří konkurenceschopnost, velmi rychle a jednoznačně,“ říká Mayuko Fukusawa, vedoucí marketingu. Rychlost rozhoduje. Ale stále jsme si nevysvětlili, jakým systémem funguje ten složitý mechanismus činností společnosti Mazak, jež musejí být vykonány kolem zákazníka, aby ten nakonec obdržel perfektní a spolehlivý stroj s nadčasovým řešením, které mu umožňuje posunout své přednosti před konkurenty. (Japonci vyznávají systém top-rank, který vyžaduje, aby pokud se některá z firem dostane na vyšší technologickou bázi, je povinností ostatních výrobců dotáhnout se na stejnou úroveň. Toto pojetí k výrobě očekávají i u svých zákazníků.) Yamazaki Mazak se proto stal průkopníkem využívání IT technologií nejenom k řízení strojů, ale k řízení výroby. Všechny články výroby jsou zde propojeny tak, aby řídicí centrum mělo neustále přehled o tom, v jaké fázi se nachází výroba jednotlivých komponent, jak jsou vytíženy jednotlivé stroje a celé linky, jaký je stav nástrojů a kde přesně konkrétní nástroj je, jak probíhá montáž strojů a vřeten, tedy hlavních komponent strojů, testování a všechny další operace včetně pohybu nástrojů, jejich případného ostření, kalibrace a odměřování. Vytvoření tohoto systému si vyžádala nutnost skloubit výrobu v závodech v Japonsku, USA a Singapuru i v Británii v organický celek. Řídicí systém kybernetického pojetí nezaznamenává pouze data, ale vytváří ihned křivky předpokládané výroby a jejího plnění, a tento výrobní status může mít ve vybraných ukazatelích k dispozici i prodejce jednající s netrpělivým zákazníkem. Jak jinak by bylo možné sladit předávací procesy na 30 000 strojích ročně s cestami zákazníků k výrobci? JAN BALTUS, NAGOJA Pokračování v příštím čísle