SPOLEČNOST WALTER, SPECIALISTA NA OBRÁBĚNÍ SE SÍDLEM V TÜBINGENU, JE AKTÉREM, KTERÝ UDÁVÁ NOVÉ SMĚRY V OBLASTI AUTOMOBILOVÉHO PRŮMYSLU
Automobilový průmysl prochází radikální transformací. Vyvíjí elektrická vozidla, zaznamenává náhlý nárůst poptávky po autech po celém světě a zároveň čelí urgentním požadavkům na vylepšení spalovacích motorů a následné snížení spotřeby. Na pořadu dne jsou tedy lehké, a přesto vysoce výkonné pohonné systémy. Před odborníky na obrábění tak stojí těžký úkol, protože některé nové materiály, které mají tuto úlohu zastávat, se velmi špatně obrábějí. K tomu se navíc přidává rostoucí tlak na zvyšování efektivity výrobních procesů.
Historie pamatuje velmi málo okamžiků, kdy byl automobilový průmysl pod tak výrazným tlakem na realizaci změn jako dnes. V průběhu následujících dvou desetiletí by měly spalovací motory ustoupit elektrickým pohonům. Vlády jednotlivých států a úřady Evropské unie v Bruselu začaly zavádět daňové úlevy, které mají za cíl podpořit prodej vozidel na elektřinu oproti těm se spalovacími motory. A to je teprve začátek. Výrobcům vozidel hrozí pokuty, pokud se jim nepodaří splnit zákonné požadavky na snižování emisí CO2. Zároveň ale také jde s rostoucí popularitou soukromé dopravy ruku v ruce růst poptávky po energiích. To vše se děje na pozadí výrazného úbytku zásob fosilních paliv a stále rostoucích cen pohonných hmot.
Jedno je jasné: neustále se zvyšuje tlak na vytváření energeticky efektivnějších systémů, například lehčích a kompaktnějších motorů, se zachováním nebo dokonce překonáním výkonu, který nabízeli předchůdci. Jedním z důsledků je tak větší zájem o turbodmychadla, která výrobcům dovolují zredukovat pohonné systémy bez snížení výkonnosti. Očekává se, že po celém světě mezi roky 2015 a 2020 stoupne počet vozidel na benzín s turbodmychadly o více než 80 %.
NOVÉ MATERIÁLY – NEUVĚŘITELNĚ LEHKÉ, A PŘITOM ROBUSTNÍ
Gianfranco Dell'Aquila, manažer obchodního a aplikačního vývoje pro automobilový průmysl u společnosti Walter, říká: „Tendence snižování hmotnosti za účelem menší spotřeby paliva má jeden hlavní důsledek: Již nemůžeme používat tradiční materiály jako doposud, tedy ocel a litou ocel. Musíme hledat nové materiály. To je jeden z hlavních úkolů, který před námi v tomto oboru nyní leží.“ Výzkumníci v laboratořích dodavatelů surovin pilně pracují na vývoji nových, neskutečně lehkých, a přesto robustních materiálů. Například turbodmychadla obsahují jak horkou, tak studenou část. U naftových motorů může teplota stoupnout až na 650 °C, zatímco v případě benzínových motorů může být teplota ještě vyšší a dosáhnout až 1 050 °C i více. V současné době se při výrobě dieselových turbodmychadel používá litina s vermikulárním grafitem. Turbodmychadla pro benzínové motory, které generují ještě více tepla než jejich naftové protějšky, se většinou vyrábějí ze slitin na bázi niklu. Gianfranco Dell'Aquila vysvětluje: „Nikl je poměrně drahý. Proto se vyvíjí stále více materiálů s nižším obsahem niklu. Téměř všechny tyto materiály ale mají jednu společnou nevýhodu: Jejich obrábění je mnohem náročnější než v případě materiálů s vyšším obsahem niklu, které se používaly doposud. Nikl je nutné nahradit jinými legovacími prvky.“
Mezi alternativní materiály, které mají nahradit oceli a litou ocel a které se v současné době testují a zdokonalují pro výrobu klikových a vačkových hřídelí, ojnic, motorových bloků, hlav válců a skříní, patří hybridní materiály, které často kombinují ocel například s hliníkem. „Očekáváme, že tyto hybridní materiály, hliník, hliníkové odlitky a tvářené slitiny budou častou volbou, až přijdou na řadu ultralehké materiály.“ Podle Gianfranca Dell'Aquily si tuto skutečnost společnost Walter uvědomila již velmi záhy a reagovala na to opatřeními například v podobě vytvoření nového povlakového materiálu, který se přizpůsobí materiálům, jež se vyznačují vysokou tepelnou odolností a jejichž obrábění je velmi náročné. „Naše nová nástrojová třída Walter Tiger•tec Gold například pro tyto aplikace zajišťuje významné výhody. V prakticky jakékoli situaci umožňuje zvýšení procesní rychlosti a produktivity, prodloužení životnosti nástroje, a tak i snížení nákladů na díl.“
DIGITALIZACE PRO ZVÝŠENÍ EFEKTIVITY Kromě technologických problémů, které obrábění těchto materiálů zahrnuje, narážejí výrobci aut také na rostoucí poptávku po systémových znalostech a komplexních službách s podporou digitálních technologií. Nový směr celého odvětví je nutné zvládat jak na organizační, tak ekonomické úrovni. A právě zde hrají zásadní roli odborníci ze společnosti Walter zabývající se správou nástrojů. S využitím digitalizovaných informací vyvinuli koncept optimalizace procesů a využití nástrojů. Tohoto novátorského konceptu již využívá řada zákazníků i z automobilového průmyslu. Dalším příkladem je nástroj Tool•ID společnosti Walter: přednastavení obráběcího nástroje, které by v minulosti v průměru zabralo několik minut, nyní trvá pouhých 5 sekund. To je možné díky nástroji Tool ID od společnosti Walter, který automaticky přenáší přednastavené parametry na nástroj.
VYUŽITÍ POTENCIÁLU K OPTIMALIZACI
Jedním z konkrétních cílů našich odborníků na správu nástrojů je využití „digitálních procesů“ k odemčení potenciálu k optimalizaci technologií v procesech našich zákazníků. Dopodrobna tedy zkoumají tyto procesy a vyvíjejí optimalizační řešení pečlivě upravená tak, aby přesně odpovídala požadavkům zákazníků.
Prvním krokem je vždy vyhodnocení procesů, které jsou v současnosti u zákazníka využívány: Jak tok nástrojů funguje z čistě logistického hlediska? Jak funguje proces doobjednávek? Které procesy, stroje a aplikace se využívají? Jaké množství zásob je uchováváno?
Dalším krokem je úprava procesů tak, aby byly transparentní. Specialisté ze společnosti Walter zkoumají, kolik nástrojů různých typů se využívá. Sledují, jakým způsobem probíhají obráběcí procesy a jak rychle se nástroje opotřebují. Kromě toho provedou výpočet celkových nákladů, do kterých se započítá i neproduktivní doba a náklady na sestavení a rozložení.
Získané údaje využijí k vymezení oblastí, kde je možné snížit náklady či zvýšit produktivitu, i opatření, kterými bude takových cílů dosaženo. Může to být například prostřednictvím zkrácení neproduktivní doby, prodloužení servisní životnosti nástroje nebo efektivního využití nástroje dle konkrétních procesů.
Uživatelé obvykle vidí výhody těchto optimalizací okamžitě. U mnoha projektů se zvýšení produktivity nebo úspora pohybuje v jednotkách procent, avšak není neobvyklé, aby nárůst dosahoval až 20 i více procent.
KONCEPTY KOMPLETNÍCH NÁKLADŮ NA DÍL
Strategie, která se vyplácí. Systematický přístup k analýzám a optimalizaci umožňuje odborníkům ze společnosti Walter vyvíjet koncepty kompletních nákladů na díl. Díky tomu mohou vyrábět díly s jasně danou a zaručenou cenou. Celková částka se pak odvíjí jednoduše pouze od počtu vyprodukovaných jednotek. Společnost Walter zodpovídá za optimalizaci obráběcích procesů a za obrobení dílů v požadované kvalitě. Zákazník si tak může spočítat náklady dle pevné ceny za díl, což je v automobilovém průmyslu zásadní. Gianfranco Dell'Aquila vysvětluje: „Proto úzce spolupracujeme jak s výrobci automobilů, tak materiálů.“ Díky tomu specialisté z Tübingenu hned zpočátku vědí o nových materiálech, které budou v následujících letech k dispozici, i o druhu inovací, které budoucnost přinese. „Můžeme tak zákazníkům dodávat optimální obráběcí koncepty a nástroje, hned jak budou potřebovat obrábět první nové díly. Hned od prvního dílu jsme tak schopni využívat optimalizované nástroje a obráběcí koncepty, snižovat náklady a výrazně zkracovat dobu do uvedení na trh.“
To ale nejsou všechny výhody outsourcingu odpovědnosti za díly, nástroje a obrábění. Zákazníci tak také získají jediného dodavatele, který bude fungovat jako výrobce, poskytovatel služeb i technologický partner, a zároveň bude realizovat všechny jejich požadavky. Mohou tak zavádět integrace a digitalizace procesů tak, aby ihned mohli využívat jejich výhody, a přizpůsobovat se tak rychle a účinně měnícímu se prostředí v průmyslu. Kromě toho si také mohou být jisti, že jejich výroba vždy využívá nejnovějších technologií.
ROZŠIŘOVÁNÍ NAŠEHO DIGITÁLNÍHO PORTFOLIA
Aby společnost Walter AG posílila své digitální portfolio, a mohla tak lépe vyhovět požadavkům tohoto rozvíjejícího se odvětví, koupila svého dlouholetého softwarového partnera, firmu Comara. Tato akvizice je součástí plánu společnosti Walter se systematicky přeměnit z pouhého výrobce nástrojů na dodavatele komplexních výrobních řešení.
Společnost Comara s firmou Walter úzce spolupracuje již od roku 2012. Specializuje se na shromažďování, vyhodnocování a využívání dat v reálném čase. Oba partneři čerpají ze svých odborných znalostí a společně pracují na vývoji softwarových řešení pro efektivnější síťové propojení všech součástí ve výrobním prostředí a optimalizaci procesů.
Díky spojení plodů jejich práce s nástrojem Tool•ID firmy Walter se podařilo přijít s inteligentním nástrojovým řešením, neboli „chytrými nástroji“. Tyto nástroje pomáhají zákazníkům společnosti Walter například z automobilového průmyslu zvládat zvyšující se nároky na daném trhu a strategicky procházet digitální transformací, aby se dokázali lépe vypořádat s požadavky, které budoucnost přinese.