Výrobní stroje se stále vyvíjejí spolu s vývojem výrobních technologií a specifickými požadavky uživatelů. Stále si však zatím zachovávají významné postavení z pohledu univerzálnosti a pro naplňování nejvyšších požadavků na přesnost i jakost výroby. Jejich výroba je též ukazatelem technologické vyspělosti země a historicky má přímou vazbu na rozvoj průmyslu v jednotlivých zemích. V českých zemích má produkce výrobních strojů tradici od poloviny 19. století a v současnosti se z pohledu exportu stále jedná o významný obor národního hospodářství.
TRENDY V KONSTRUKCI STROJŮ
Nabízené stroje jsou pod trvalým tlakem uživatelů na zvyšování jakosti, přesnosti a produktivity výroby při zachování spolehlivosti a akceptovatelné ceny. Technicky tyto požadavky ovlivňují koncepci strojů a jejich hardwarové a softwarové řešení.
Z pohledu koncepcí strojů je trvalým trendem multifunkčnost, tedy schopnost stroje realizovat v jednom pracovním prostoru plnohodnotně více typů technologických procesů. Vedle tradičních kombinací třískových technologií (typicky soustružení + frézování, soustružení + broušení apod.) se postupně etablují a stávají standardem i možnosti kombinovat třískové obrábění a jiné netřískové technologie. Příkladem jsou hybridní multifunkční stroje umožňující vedle obrábění opracovat dílec např. pomocí laseru. Odtud je již jen krůček ke strojům, které umějí materiál výrobku nejen odebírat, ale též přidávat (aditivní výrobní technologie). Pomalu roste počet firem, které takové stroje standardně nabízejí. Je potěšující, že ČR je v této high-tech skupině již také zastoupena.
Požadavek multifunkčnosti s sebou nese tlak na modularitu konstrukce, která umožňuje s menšími výrobními náklady realizovat více zákaznických konfigurací stroje. Z pohledu nosných struktur strojů jsou řešení zcela podřízena pragmatičnosti výrobní technologie. Každá firma tedy používá takové postupy, na něž má spolehlivé dodavatele a vyzkoušenou výrobní i montážní technologii. Nejvíce jsou užívané nosné struktury z oceli a litiny. U některých firem se využívají (především pro nepohyblivé části struktur) polymerní i cementové betony nebo jejich kombinace s ocelí a litinou. Aplikace vláknových kompozitů zůstává stále velmi lákavou možností. Z důvodu náročného návrhu struktury návinu vláken s ohledem na zatížení součásti a také s ohledem na vysokou cenu materiálu jsou kompozitní dílce využívány buď u menších vysoce dynamických strojů (manipulátory, laserové řezací stroje), nebo pro vybrané dílce s jedním typem zatížení (např. torzně zatížené pohonné hřídele). Jedná se tedy o aplikace, kde lze specifické vlastnosti kompozitů využít efektivně z technického i cenového pohledu. Hybridní struktury, které kombinují konvenční a nekonvenční materiály, se zatím používají také relativně málo. Důvodem je především potřeba odladit výrobní a montážní postupy u těchto nestandardních materiálů tak, aby bylo dosaženo nákladové efektivity řešení. 
Z pohledu pohonů lineárních pohybových os zůstávají nejpoužívanějšími pohony kuličkovými šrouby a pastorky s hřebeny. Jejich hlavní výhodou je ochranná funkce vloženého převodu, takže externí síly nepůsobí přímo na pohon. Lineární motory jsou využívány pouze u menších vysoce dynamických strojů, u strojů s extrémními požadavky na minimalizaci pasivních odporů nebo u strojů, kde potřebuje výrobce maximálně zjednodušit konstrukci a nárůst pořizovací ceny pohonu kompenzuje zjednodušením montáže rozměrových variant. Mírně odlišná je situace v oblasti rotačních pohonů, kde se prstencové motory prosadily lépe z důvodů zjednodušení konstrukce osy a přirozené bezvůlovosti řešení. Řešení jsou omezena momentovými požadavky. U velkých strojů se rotační osy neobejdou bez převodů pro dosažení velkého krouticího momentu.
Z pohledu produktivity není výrazný zájem o vysokou dynamiku pohybů stroje (zrychlení nad 1 g) a rozsáhlejší aplikace technologie vysokorychlostního obrábění. Zvyšování produktivity je dosahováno především větší automatizací strojů a zajištěním podpory pro jejich bezchybný chod. Prakticky to znamená rozšířené nasazení robotů pro obsluhu pomocných operací stroje (zakládání/vykládání dílců, čištění, odjehlení dílců) a také růst SW podpory pro rychlejší a bezpečnější přípravu NC kódu i diagnostiku stroje a procesu. V této oblasti je stále mnoho výzev a lze zde v blízké budoucnosti očekávat nejintenzivnější vývoj, který bude v těsné vazbě a v souladu s přechodem na plně digitální výrobu.
AKTUÁLNÍ SITUACE V ČR
V České republice pracuje v současné době téměř 20 výrobců obráběcích strojů. Mnoho firem patří k celosvětově známým a uznávaným značkám a dodávají stroje na všechny kontinenty, kde probíhá průmyslová výroba. Po řadě změn ve vedeních firem v roce 2016 lze říci, že jsou stabilní a pokračují ve vývoji nových strojů a také speciálních zákaznických řešení. Vývoj ve firmách je poměrně často spojen se spoluprací s výzkumnými organizacemi, ať už to jsou univerzitní pracoviště (RCMT ČVUT v Praze, NETME VUT v Brně, RTI ZČU v Plzni), nebo neuniverzitní pracoviště (VUTS Liberec, INTEMAC Kuřim). Z ekonomického pohledu má produkce obráběcích strojů v ČR za sebou lokální maximum v roce 2015. V roce 2016 došlo k mírnému poklesu poptávky. Aktuální statistiky za první kvartál 2017 ukazují opět oživení a dávají naději, že výsledky roku 2017 budou stejné nebo mírně vyšší než v roce 2015. Za této situace firmy věnují velkou pozornost vývoji nových řešení svých strojů.
Úvod roku 2017 přinesl několik premiér strojů prezentovaných na zákaznických dnech firem. TOS Varnsdorf uvádí na trh novou horizontku menší velikosti WHT 110. Stroj, na jehož vývoji spolupracoval s RCMT a VUTS, představuje moderní centrum s optimalizovanou nosnou strukturou a novým vřeteníkem s max. otáčkami až 6000 1/min. Je navržen jak pro plně kapotované provedení s automatickou výměnou palet připravené do plně bezobslužného provozu, tak i pro dodávky s částečnou kapotáží pro menší uživatele, kteří preferují tradiční způsob práce na horizontce. Nový pohled na funkce a ovládání moderních strojů je vidět v aplikační nástavbě TOScontrol, která umožňuje operátorovi rozšířit pracovní nástroje pro lepší využití stroje.
Společnost Kovosvit MAS představila nový typ stroje s označením WeldPrint 5AX, určený pro hybridní výrobu kombinující aditivní technologii a obrábění. Navazuje na loňskou premiéru původní nízkonákladové technologie vyvinuté v ČR ve spolupráci firmy a RCMT. Další nové stroje jsou pro představení připravovány a společnost se nadějně zotavuje z loňského propadu.
Tajmac-ZPS prezentoval na svých zákaznických dnech 5osé multifunkční centrum s otočně- sklopným stolem vlastní konstrukce se soustružnickou funkcí. Je to ukázka toho, že konstrukce multifunkčních strojů stále přinášejí řadu vývojových výzev a vlastní znalost a know-how firmy nezávislé na externích dodavatelích uzlů v této oblasti posiluje konkurenceschopnost firmy. Tajmac-ZPS též přispěl do tématu Průmysl 4.0 automatizovanou výrobní buňkou vyvinutou společně s Intemacem, B+R a dalšími partnery. Firma tak jasně ukazuje, že čtvrtá průmyslová revoluce je nástrojem k dosažení požadovaných užitných vlastností strojů a nesmí být nahlížena jako cíl. Tajmac-ZPS dále rozvíjí svůj úspěšný program unikátních CNC vícevřetenových automatů a do rodiny 8 a 6vřetenových strojů se zařadil stroj Penta s 5 vřeteny.
Škoda Machine Tools realizuje pro zákazníka z Nizozemska jeden ze svých největších strojů. Horizontka FCW 4 S má vertikální osu se zdvihem 10 m. Stroj je též multifunkční, dodaný s karuselovacím stolem a soustružnickým smykadlem upínaným na pinolu jako aplikační hlava.
TOSHULIN dodal do leteckého průmyslu karusel, který je pro obrábění dílců komplikovaného tvaru z těžkoobrobitelných slitin vybavený unikátním soustružnickým adaptérem s přídavnou rotační osou. Společně s tím má stroj upravený postprocesor, takže naklápění nástroje je možné souvisle během obráběcí operace. V poslední době byly náročným zákazníkům z leteckého průmyslu dodány stroje vybavené nově vyvinutým systémem teplotní stabilizace.
Ve společnosti TOS Kuřim byl realizován vývoj a výroba unikátního karuselu SKDY 160/130 s osou Y. Patrně se jedná o největší obráběcí stroj, který kdy byl v ČR vyroben. Tento karusel disponuje dvěma stoly, vnitřním o průměru 8 metrů a vnějším o průměru 15 metrů. Oba dva stoly mohou pracovat samostatně. Stroj má vertikální a horizontální smykadlo. Parametry jsou impozantní: maximální průměr obrobku 16 m a výška 13,5 m, nosnost obou stolů 1100 t, krouticí moment na stole 1 mil. Nm, průchod pod portálem 15 metrů, půdorys saní pod jedním stojanem 18 m2, celková výška stroje 21,5 metru. Na vývoji tohoto unikátního stroje RCMT rozsáhle spolupracovalo při dimenzování a optimalizacích nosné struktury a návrhu hydrostatických vedení stroje. 
Další vývoj nových a významně inovovaných strojů a technologií probíhal v roce 2016 a probíhá i letos také v dalších společnostech, jako je TOS Čelákovice, Erwin Junker, Fermat, FERMAT Machine Tool, Strojírna TYC či RETOS. Pro obor bude letošní rok z hlediska zakázek a exportu významný a oživující. Některé firmy jsou již vzhledem k výrobní a montážní průchodnosti podnikem v některých provedeních strojů na rok 2017 vyprodané, což je s ohledem na období roku velmi pozitivní.
Významné oživení v zakázkách vzhledem k většinou konstantní kapacitě vývojového a konstrukčního oddělení přirozeně povede k mírnému zbrzdění rozjetých vývojových projektů, ale nikoli zásadnímu. Mezi pozitiva podporující prosperitu oboru patří také fakt, že: Svaz strojírenské technologie, sdružující většinu oboru, stabilně podporuje export a zájmy České republiky v rámci CECIMO; oborová Technologická platforma strojírenská výrobní technika zpracovává inovované odborné strategické dokumenty oboru a technologický foresight do roku 2025; oborové Centrum kompetence strojírenské výrobní techniky realizuje výzkum dlouhodobých oborových témat dle požadavků klíčových podniků; oborové podniky mají podporu a aktivní spolupráci s univerzitními a neuniverzitními výzkumnými pracovišti. Mezi pozitiva patří také fakt, že obor strojírenské výrobní techniky zaujímá významné postavení ve vládou a evropskou komisí schválené Národní výzkumné a inovační strategii pro inteligentní specializaci České republiky.
Ing. Petr Kolář, Ph.D., vedoucí RCMT, FS ČVUT v Praze
Ing. Jan Smolík, Ph.D., TPSVT a SpOS