Portálové frézky, technologické centrum a budoucnost TOS KUŘIM

Na všech velkých výstavách strojírenské techniky, ať již na EMO nebo na MSV, jsou k vidění nepřehlédnutelné exponáty z produkce akciové společnosti TOS KUŘIM-OS. Kuřimské obráběcí stroje přitahují pozornost odborníků nejen díky své značné hmotnosti, ale také díky nezaměnitelnému pojetí konstrukce a slušným technickým parametrům. Na konstrukci mnoha strojů, které se dnes v Kuřimi vyrábějí, se velkou měrou podílel také současný technický ředitel akciové společnosti TOS KUŘIM - OS Ing. Jan Sobola. Právě s ním jsme těsně před koncem roku hovořili na téma dalších možných směrů technického vývoje v oboru výroby frézovacích center. Některé z vašich posledních strojů se svou velikostí a konstrukčním pojetím blíží horizontkám z produkce firmy TOS Varnsdorf. Nemáte obavy z přílišné konkurence? Stroje se značkou TOS Varnsdorf jsou poněkud odlišné. Varnsdorfská produkce má odlišnou koncepci smykadla, jehož základním prvkem je pinolový vřeteník, který zajišťuje uložení pinoly, výsuv pinoly a náhon vřetene smýkadla. U našich strojů je tento prostor využit pro převody médií nutných k řízení, ovládání, pohonu a mechanismu upínání výměnných hlav. V současné době máme 12 typů hlav, které jsou směnitelné mezi čtyřmi typy strojů. Díky tomu můžeme sdružovat součástky, dosáhli jsme jisté unifikace, máme specializovanou výrobu, montáž i všechna nezbytná zařízení pro to, abychom několik typů hlav drželi na vysoké technické úrovni. Firmě TOS Varnsdorf, která vyrábí vodorovné vyvrtávačky, konkurujeme pouze jediným typem našich strojů. Jde o centra, u kterých nástroj vykonává všechny tři pohyby v lineárních osách (X, Y, Z). Jde o řadu FU, která rozměrově odpovídá menším centrům z produkce TOS Varnsdorf (do svislého zdvihu 2,5 m). Co se týče současného stavu na trhu, tak kdysi jsme byli s Varnsdorfem o dva řády zákaznicky odlišní. Pokud tedy zákazník potřeboval typ stroje z produkce Varnsdorfu, tak nás ani neoslovil. Je to logické, vůbec jsme dříve nevyráběli srovnatelný stroj. Během posledního zhruba půldruhého roku jsme se však v ČR setkali již asi s pěti zákazníky, u kterých jsme byli účastníky tendru společně s TOS Varnsdorf. A co produkce zlínské firmy Tajmac-ZPS? Zlínští jsou koncepčně úplně někde jinde. Tajmac-ZPS dělá většinou vertikální stroje, horizontky a malá centra. Centra jsou stavěna pro obrobky o hmotnosti do 4000 kg i s paletou. TOS Kuřim je výše. To znamená, naše stroje se z hlediska velikosti tradičně nachází mezi stroji Tajmac - ZPS a stroji z TOS Varnsdorf. Našim hlavním trendem ve vývoji a výrobě jsou portálové frézky. Vraťme se k frézovacím hlavám. Je to vaše velice silná zbraň. Máte frézovací hlavy vlastní konstrukce a nejste tedy závislí na jiných výrobcích. Jak probíhal vývoj? Vývoj probíhal přímo v našem podniku. První byla IVHG hlava, kterou jsme představili na MSV Brno v roce 1983. Na MSV Brno byl stroj s touto hlavou oceněn zlatou medailí. Šlo prakticky o první vlaštovku, od které se následně odvinuly hlavy typu O, pak následovaly dvouosé, numericky řízené hlavy typu S a hlavy typu K. Všechny výše jmenované typy byly vždy přiřazeny k vřeteníku. Konstrukčně byla hlava nedílnou součástí vřeteníku, nebylo možné pružně reagovat na dodatečné změny vyvolané technickými požadavky zákazníků. V letech 1995 a 1996 jsme zahájili vývoj výměnných hlav, a od té doby je pokryto 90 % zákazníků výměnnými hlavami, které řeší složité technologické požadavky zákazníků. V první etapě si většina zákazníků objedná stroj s frézovací hlavou pro konkrétní technologii, kterou se právě zabývá. Kdykoli v budoucnu si může dokoupit jakýkoliv typ hlavy ze standardní nabídky TOS Kuřim, nebo speciální provedení pro určitou technologii. Základní nabídka obsahuje vertikální hlavy, horizontální hlavy, dvouosé řízené hlavy s pevným vřetenem nebo s elektrovřetenem. Aje nějaký tlak ze strany zákazníků na zvyšování rychlosti a výkonů, protože na MSV už byly vidět vřetena o rychlosti 15 000 ot.min-1? My nabízíme dvouosou numericky řízenou hlavu s elektrovřetenem o špičkových parametrech otáček 18 000 ot.min-1 , výkonu 38 kW a krouticího momentu 130 Nm. V našem sortimentu jsou stroje, které jsou vhodné jak pro těžší hrubovací operace, tak i pro dokončovací operace. Tyto stroje dosahují rychlosti v lineárních osách 20 m.min-1 při zrychlení 1,5 až 2 m.s-2. Co se týká silového obrábění, dosahují stroje v lineárních osách 30 000 N osových sil, vřeteník včetně hlav je konstruován pro otáčky 4000 ot.min-1 a točivý moment od 1000 do 2000 Nm, podle typu hlavy. A myslíte si, že je ještě vůbec technicky únosné, aby se rychlosti dále zvyšovaly? Světový vývoj dokazuje, že stále je možné stroje zrychlovat. Ovšem existují hranice mezi rychlostí a tuhostí. Protože všechno, co má být rychlejší tomu musí i odpovídat posuvové hmoty. Tím jsou konstrukce náročné na materiál, tuhost a pohonné řetězce. Existuje hranice, kdy se používají mechanické náhony lineárních os realizované kuličkovými šrouby a lineárními motory. TOS Kuřim koncepčně vzhledem k velikosti strojů zůstane na klasických pohonech lineárních os a realizovaným kuličkovým šroubem nebo pohonu pomocí hřebenu a posuvové skříně. V dnešní době, tedy pro stroje s vyšší rychlostí (protože vyrábíme stroje větších rozměrů a délek) jsme museli přejít u delších zdvihu než 5 m na náhon hřebenem a posuvovou skříní s automatickým vymezením vůle. Po ujetí určité dráhy a po nastavení parametrů stroje se provádí vymezení vůle automaticky. Přechod na lineární pohony je především otázkou ceny? Je to otázka ceny a současně i otázka konstrukčních možností a využití parametrů. My chceme v budoucnu vyrábět portálové frézky, které budou mít pro obrábění 100kW výkony na vřetenu, všechny osy budou numericky řízené při využití všech typů hlav. Tím zákonitě musí ekvivalentně dojít k nárůstu rozměrů základních dílů, jako jsou smýkadla, hlavy, stoly a rámy strojů. Pro představu nyní jsme se svými stroji výkonově na 30 kW při krouticím momentu 2000 Nm a chceme jít na výkon 100 kW a krouticí moment 4000 Nm. Očekáváme, že v průběhu roku 2007 naběhne sériová výroba těchto strojů. Zákonitě dojde k využití těchto základních stavebních prvků pro vývoj strojů těžší řady FU a FFA. Vraťme se k jednoúčelovým strojům. Změní se do budoucna zásadním způsobem výrobní sortiment? Chcete se více orientovat na těžší frézovací stroje a nebo na jednoúčelové stroje? Rozhodně nepadlo žádné rozhodnutí, že by stroje pro sériovou výrobu měly naší produkci opustit. Ale velice složitá jednání probíhají v souvislosti připravit se do budoucna za účelem zvýšení konkurenceschopnosti. Jaký sortiment nebo co v současné době v jednoúčelových strojích nabízíte, jestli to můžete stručně charakterizovat? TOS Kuřim má v tomto směru poměrně široký záběr. Jednak jsou to stroje vyloženě pro automobilový průmysl, tím myslím nejen pro automobilky, ale i pro jejich subdodavatele. Již ale uplynul nějaký rok od doby, kdy jsme dodali poslední linku do výrobního závodu v Mladé Boleslavi. V rámci automobilového průmyslu dodáváme v poslední době zejména pro koncern TRW, který má u nás několik závodů. Dodáváme jednak pro TRW Dačice, kde se vyrábějí součásti řízení a potom pro TRW v Jablonci nad Nisou, kde se vyrábějí komponenty brzdových systémů. Druhá pro nás významná oblast, jsou stroje pro výrobu ventilů větších velikostí. Například pro firmu Armaturka Dolní Benešov jsme dodali stroje jak na tělesa ventilů, tak stroje na vřetena. Další sférou je výroba elektromotorů, a to ať již výroba statorů, rotorů nebo ložiskových štítů. Když tedy mluvíme o jednoúčelových strojích zajímalo by mne, zda rozvíjíte nějakou osvědčenou řadu nebo jste dnes schopni pružně reagovat na požadavek zákazníka a stavět stroje jak se říká na klíč? Rozvíjíme obě oblasti. Musíme být tak pružní, jak zákazníci požadují. Řekněte konkrétně, jak dlouho by trvalo, kdybych potřeboval jednoúčelový stroj pro určitou část spalovacího motoru? Vždy závisí na tom, do jaké míry lze pro stavbu stroje využít typizované uzly, jako jsou vřeteníky, hlavy, posuvové jednotky, atd., prostě jaký velký podíl bude mít konstrukce na vývoji nových částí a dílu jednoúčelových strojů. V typizaci jsme došli tak daleko, že máme zpracovanou dokumentaci a můžeme jednotlivé části zadávat velmi rychle do výroby. V posledních letech vznikl modul, jehož součásti je tříosá jednotka. Jde o základ stroje s vřeteníkem, na kterém podélně popojíždí stojan a příčně popojíždí vřeteník, tedy horizontální stroj. K základu se pak přidává (konstrukčně zpracuje) technologická část, tzn., upínače, nářadí atd. Naši zákazníci nás nenechávají příliš dlouho v klidu, takže podle složitosti jsou to jednoduché stroje menší, které se dají celkem rychle poskládat, v období 6 až 10 měsíců, možná rok. Některá zakázka trvá déle, některá je kratší. Takže vy důsledně vycházíte ze svých komponent a k tomu případně dokupujete nějaké komponenty třeba podle přání zákazníka, tzn. řídicí systémy atd.? Samozřejmě. Základ, tedy strojní část, je v maximální míře náš, s tím, že nakupujeme komponenty jako řídicí systémy, pohony, součásti hydrauliky nebo pneumatických systémů, plus přídavná zařízení, neboli obslužné prvky (filtry, čerpadla) od specializovaných a renomovaných zahraničních dodavatelů Při konstrukci manipulačních prvků vycházíte z nějaké osvědčené spolupráce s vybranými firmami nebo jak to řešíte? Jde o hydraulické systémy, elektrické nebo pneumatické? Co se týká manipulace se součástkami, tak buď děláme vlastní portálové manipulátory nebo celé manipulační zařízení řešíme od renovovaných výrobců subdodávkou. Výrobců je více, ale často si zákazník sám určí dodavatele a systém manipulace dle vlastních zkušeností. Která teritoria sledujete jako vhodná pro prodej velkých jednoúčelových strojů? Musím říci, že většinou prodáváme na českém trhu. To, co se vyváží, jsou spíše menší stroje. Jako příklad mohu uvést zakázku třeba do Saúdské Arábie, tam jsme dodali celou technologickou linku na obrábění přírub, které se navařují na ventily pro ropný průmysl. To byla velká zakázka, šlo vlastně o jednoúčelové stroje, což jsou také obráběcí moduly, spojené manipulací. Jde o obráběcí centra uzpůsobená na jednu konkrétní technologii. Pak jsou tam vrtací stroje, které jsou schopny vrtat otvory a srážet hrany na obráběných přírubách. Tedy celá technologická linka na jednom pracovišti. Pak jsme dodávali a dodáváme třeba slovinské firmě Palfinger, která vyrábí jeřáby. Stroje slouží pro obrábění svařovaných konstrukcí nosných rámů a ramen různých typů jeřábů, nakladačů a manipulátorů. Do Ruska jsme dodali technologicky celek, který byl tvořen dvěma spec. stroji a manipulací na kompletní obrobení těles vagónových nárazníků. Musím ale říci, že jsme prakticky zaspali ve vývoji, protože jsme byli stále nasměrováni na tvrdé linky. To znamená na speciální zařízení pro určitý obrobek. Svět šel trochu jinou cestou, protože začal dělat řadu univerzálních center nebo buněk, které se dají seřadit do linky. Světové firmy mají podobný systém rozpracovaný a proto rychleji reagují na přání zákazníka. Mohou pružně obměnit výrobu, není to tvrdá linka. Proto jsme vyvinuli řadu čtyř velikostí horizontálních center. Vyrobili jsme jich zatím 40 pro různé zákazníky a v různé konfiguraci, dokonce v jedné lince jsou i tři centra, která tvoří výrobní buňku. Ale po skončení loňské výstavy EMO Hannover jsme se rozhodli, že se zaměříme spíše na levnější verze strojů. Chceme jít i do vertikálních center, tedy strojů pro sériovou výrobu, jak malou, tak velkou. Základní verze by byla tříosá jednotka, k tomu naklápěcí kolébka nebo stůl a satelitní stolek. Co se týče provedení, určili jsme si tři velikostní řady, obrobek 300, 500 a 900 až 1000. Tzn. dvě vertikální vřetena, krátký čas výměny 4,5 s, rychloposuvy 60 m.min-1 a k tomu prakticky bude buď pevná upínací deska nebo kolébka, nebo kolébka se satelity, tzn., že ten stroj bude jak frézovací, tak soustružnický. Výkonově je to na vřetenu kolem 20 kW, na otočných satelitech kolem 30 kW. Dali jsme si laťku hodně vysoko, protože vývoj začal minulý měsíc a chceme novinku představit na MSV Brno. První stroj, který má vzniknout by měl být dvojpracovištěm. Bude určen pro méně náročné uživatele a bude pro obrobek do 290 mm. Bude obrábět dva obrobky naráz, dva obrobky upínám, dva obrobky odebírám. Stroj bude bez manipulace, s ruční obsluhou. Vřeteno bude točit 10 - 12 000.min-1 a momentově bude na hodnotě kolem 150 Nm. Satelity budou výkonově výše, tam bychom chtěli kolem 30 kW a točivý moment kolem 200 Nm. Když poslouchám jak rozsáhlý máte vlastní vývoj, nebylo by ku prospěchu věci, kdyby strojírenští spojili své vývojové kapacity, což by jim výrazně snížilo náklady? Náš nový vlastník má záměr zbudovat v Kuřimi technologické centrum. Poptávka po strojích se seřízenou technologií rok od roku narůstá. V minulém roce jsme dodali asi 25 % strojů s technologiemi. Nárůst oproti předešlým rokům dává předpoklad zvýšení produkce strojů s technologiemi i v příštích letech. Technologické centrum bude specializováno v první fázi na technologické práce, v druhé fázi na konstrukční práce. Budou zde aplikované špičkové znalosti v technologii obrábění, programování, konstrukci nářadí. Vdruhé fázi půjde o konstrukce upínačů, hlav a klíčových částí strojů. Technologické centrum nebude sloužit jen pro potřeby TOS KUŘIM, ale v případě zájmu jiných podniků, popřípadě sdružení výrobců by došlo k využití potenciálu tohoto centra. Pracoviště by sloužilo též k přenášení informací a zkušeností na sdružené výrobce a byly by zárukou zvýšené úrovně a konkurenceschopnosti. Tak jako kdysi býval Výzkumný ústav obráběcích strojů v Praze? To nikoli. To nemělo technologické zaměření. Výzkumný ústav obráběcích strojů byl orientován vývoj a zkoušení obráběcích strojů. Jako příklad lze uvést technologické centrum firmy DANOBAT založené myslím v roce 1991. Začínalo tam 12 pracovníků. Nyní je to konglomerát asi 8 firem a pracuje tam 75 lidí. Zabývají se strojírenskými technologiemi, mají špičkové vývojáře, kteří dělají jak software, tak i nějaké speciální vývojové úkoly. V našem záměru jsou především výměnné frézovací hlavy a vřeteníky pro výměnné frézovací hlavy, které musí být konkurenceschopné a srovnatelné s předními světovými výrobci. Výhodu technologického centra vidím v tom, že by byly specifikovány problémy a zobecňované poznatky, což by mělo za následek snížení problémů do budoucna a zvýšení technické úrovně. Jde tedy o reakci na světový trend, kdy zákazník požaduje dodání kompletní technologie, nikoli pouze stroje? Ano. Cítíte vy nějaký odklon od té snahy dostat se na západní trhy a vracet se na východ? Snahou každého výrobce je uchovat si odbytovou síť. Příchodem nového majitele byla stanovena jednoznačná filozofie: při zachování současného objemu výroby a trhu navýšit výrobu o 30 % pro pokrytí rozšiřující se poptávky východního trhu. Ještě by mě zajímala otázka kooperací. Kooperace se staly pro některé podniky v období transformace vpodstatě záchranou. Ovšem čas ukázal, že kooperace jsou nožem na krku výrobců, protože zpravidla nejde o práce, na kterých se dá získat velká přidaná hodnota. Jak vy se díváte třeba na tuto problematiku? Pokud budeme mluvit o kooperaci mechanických dílů, jako základních stavebních prvků strojů, tak TOS Kuřim je v současné době doslova závislý na kooperacích. Nárůst výroby jsme totiž nemohli pokrýt vlastním strojním parkem. Vsoučasnosti platí, že u hlavních dílů, velkých dílů, a litinových nosných částí 40 % kooperujeme. To znamená, že vyrábíte pro někoho? Ne, my kooperujeme venku. Ostatní dělají pro nás. My využíváme kooperaci. A co se týká kooperace s cizími firmami, na úrovni výstupu produktu, tak u nás jsou prakticky dvě firmy, se kterými kooperujeme. Pro jednu firmu děláme i vývoj a s jednou firmou kooperujeme základní části strojů. Výstupy nejsou závislé na složitých předávacích podmínkách či technologiích. Stroj se předává na základě základních technických parametrů a na podkladě smluv přicházejí pravidelně finance v určitém rytmu. Jde o pravidelný obrat peněz pro firmu. Mohl byste krátce popsat dva nebo tři stroje z poslední doby, které naznačují, jakým technickým směrem se bude TOS KUŘIM ubírat? Bohužel, v době přechodu na tržní hospodářství jsme se hodně orientovali na kooperace a ztratili jsme tradiční trhy. Existovaly proto tendence a velké tlaky rychle sehnat a začít kooperovat. Firma TOS KUŘIM naštěstí vytýčila směr, kdy kooperace nebudou probíhat v jednotlivých dílech, ale musí tvořit minimálně montážní celky. To znamená, že na kooperaci se musejí podílet jednotlivé činnosti z celé firmy. Na podkladě kooperací se v 90. letech začalo. Ale zároveň jsme určili směr, jakým půjde TOS KUŘIM ve vývoji, protože byl zachován vývoj jednoúčelových i sériových strojů. V sériových strojích jsme zachytili trend a prakticky jsme vytýčily dva směry. V portálových frézkách, kde jsme dali na svět řadu FRF, která je velmi životaschopná a na letošní rok již máme objednávku na 16 strojů. Co se týká dalších produktů, tak to byla řada frézovacích center FUQ, FFAQ, FSQ a FSG. U jednoúčelových strojů to byla typizace uzlů jednoúčelových strojů a vývoj řady 3D modulů. V budoucnu chceme využít rozměrů hal, nosností jeřábů, slévárny a strojního parku v lehké a těžké mechanice, to znamená vývoj jak už jsem dříve uvedl půjde směrem výkonnějších řad tužších a větších obráběcích strojů. . /bal, kuc/