Když vejdete do firmy s vypovídajícím názvem Modelárna LIAZ, získáte okamžitě pocit něčeho rodinného – podobně si lze představovat atmosféru firem, které stály u zrodu našeho průmyslu někdy v počátcích první republiky. Ale už ve chvíli, kdy si začnete povídat se spolumajitelem firmy, doc. Vojtěchem Pražmou, a pak, když modelárnou procházíte, začne vám být jasné, že se nacházíte v progresivní výrobní firmě budoucnosti.
Její historie sahá hluboko do minulosti, až do roku 1907 k samotným počátkům automobilového průmyslu u nás. Od 50. let pak byla úzce spjata s Libereckými automobilovými závody (LIAZ). Odtud také pochází její název. V roce 1997 došlo k odkoupení modelárny, která tehdy měla posledních zhruba 20 zaměstnanců a byla těsně před zánikem. Nový spoluvlastník, doc. Ing. Vojtěch Pražma CSc., pak zahájil její kompletní modernizaci a restrukturalizaci. Modelárna je tak jedinou součástí bývalého LIAZu Liberec, která přežila.
Původně to byla spíš modelárna, dnes je to již převážně nástrojárna. Zabývá se výrobou nástrojů zvláště pro automobilový průmysl. K dalším oborům, kam dodává své produkty, patří letectví, energetika a investiční umělecká díla – architektonická výzdoba, včetně velkých sochařských děl apod. Spojovacím článkem mezi všemi těmito obory jsou unikátní technologie. „Jsme firma vybavená širokým spektrem technologií a nástrojů, pracujeme v podstatě se všemi typy materiálů,“ říká spolumajitel firmy, doc. Pražma. „A k tomu všemu potřebujeme silné technologické know-how – to je náš poklad, v tom je naše síla. Naše práce se proto vyznačuje vysokou přidanou hodnotou, která dosahuje až 75 %.“
NÁSTROJE AUTŮM NA MÍRU ŠITÉ
Výroba pro automotive pokrývá asi 85 % z celkové produkce firmy. Z toho asi polovinu představují nástroje pro výrobu pěnových dílů, především sedáků do aut. V této oblasti je Modelárna LIAZ největším výrobcem v Evropě, který zajišťuje až 40 % veškeré světové výroby. 
Ve výrobním portfoliu firmy se nachází i mnoho speciálních nástrojů, jakými jsou například enkapsulační formy pro těsnicí profily skel do aut. To jsou velmi speciální formy a jejich výroba je opravdu náročná. Dále můžeme zmínit formy na lisování dílů do aut nebo sprejové formy na potahové kůže do aut. Samostatnou kapitolou je výroba různých přípravků, například cubingů, kterými se měří přesnost dílů. „Když se vystříkne nárazník, musí se poté změřit, což vůbec není snadné,“ vysvětluje doc. Pražma. „Nárazníkový díl je velmi složitý tvar, všelijak zaoblený, který standardními postupy přesně proměřit nelze. Přípravky, které se k tomuto měření používají, jsou tedy pochopitelně záležitostí vysoké přesnosti, což je přesně naše parketa,“ uzavírá.
BEZ SOFTWARU TO NEJDE
Pro Modelárnu LIAZ je typická zakázková výroba, každý díl, který zde vyrobí, je víceméně unikátní. Díky kvalitnímu softwarovému vybavení jsou zde schopni vyrábět kolem 1500 nástrojů za rok. V tomto směru nemají v Čechách konkurenci a v Evropě také pouze minimální. Těch 1500 nástrojů za rok znamená, že v jednu chvíli zde mají rozpracováno asi 160 unikátních technických děl – od konstrukce až po výrobu. Řídit paralelně tolik projektů by ale nebylo možné bez funkčního softwaru a speciálního systému řízení firmy.
Velký důraz je zde kladen také na kvalitu, spolehlivost a bezpečnost v oblasti komunikace, se zákazníky i té interní, a výměnu a uchování dat. Pro PDM (Produkt Data Management) zde zavedli systém SMARTEAM. A pro vysoký standard komunikace se zákazníkem pak systém PLM (Product Live Management) ENOVIA V6 od Dassault Systèmes. Tyto softwary jsou schopné ukázat situaci na jednotlivých zakázkách, z nichž každá má například 50 či 80 dílů a jasný termín odevzdání. 
PDM spolu s PLM umožňují plánování a sledování výroby a udržování aktuálních dat po dobu jejich životnosti, což je minimálně sedm let. To je doba, po kterou automobilky ještě zaručují náhradní díly. Specifikem, na které jsou zde velmi hrdí, je fakt, že dokázali tyto dva systémy nejen podle svých potřeb propojit, ale vyvinuli k nim i vlastní nadstavbu, která ještě více zefektivňuje řízení výroby. Díky tomu zde dnes funguje horizontální i vertikální datová strategie. K tomu samozřejmě musíme připočítat speciální softwarové systémy na měření, na hodnocení kvality a software na sledování a analýzu zakázek apod. Zajímavostí je vlastní účetní software, který dovoluje přesně sledovat vnitřní náklady firmy. „U každé zakázky díky němu víme, jak jsme byli ziskoví a jaké jsme měli náklady. To je velmi důležité kvůli rychlé tvorbě nových nabídek,“ doplňuje doc. Pražma. „S tímto systémem také můžeme sledovat výrobek po jednotlivých pracovištích a dokonce mapovat vliv jednotlivých událostí nebo konkrétních pracovníků.“
KDYŽ CADU I CAMU ZAČNE DOCHÁZET DECH
V oddělení konstrukce pracují návrháři s CAD softwarem CATIA V5. Téměř vše se zde vyrábí jako „ready to use“. To znamená, že produkt, který zde navrhnou a vyrobí, je připravený na technologii, kterou používá konkrétní zákazník. Samozřejmě je také dostatečně odzkoušen, takže u zákazníka může jít okamžitě do výroby. „Nástroje, které od nás přicházejí, jdou u zákazníka rovnou na výrobní linky, kde musejí bez problémů fungovat. Jsme totiž také součástí systému „just in time“, což znamená, že jakoukoli eventuální závadu jsme povinni odstranit do tří dnů,“ doplňuje doc. Pražma. 
Následuje technologická příprava výroby – příprava NC kódů pro obráběcí stroje. Pracovním nástrojem je zde CAM software PowerMill, který dnes již patří Autodesku.
Z hlediska obrábění jsou ale CAMové programy vždy připravovány pouze na jeden díl. Je to proto, že se zde série rovná jedné. Klíčová je kvalita, optimalizace časů v tomto případě nehraje žádnou významnou roli. „Zabývat se optimalizací časů nemá pro jeden výrobek prakticky žádný smysl,“ vysvětluje doc. Pražma. „Doba programování je totiž v podstatě stejně dlouhá jako doba výroby. Dnešní moderní obráběcí stroje jsou velmi efektivní, ale technologie přípravy výroby, podle mě, vývojově zaostává,“ uzavírá.
BEZVÝKRESOVÁ VÝROBA MOTÁ SVĚTU HLAVU
Modelárna LIAZ je jednou z prvních firem vůbec, která zavedla tzv. bezvýkresovou výrobu. S tím si ale klasické CAD systémy příliš nevědí rady. Proto si zde museli vytvořit pro CAD vlastní standardy – tolerance přesností apod. To jsou údaje, které se běžně píšou na 2D výkres. Tímto způsobem již v Liberci realizují 60–70 % výroby. Ve výrobě mají zavedeny datové terminály, kde zaměstnanci čtou přímo datové soubory. Žádné výkresy zde opravdu nenajdete.
U nás existuje již několik firem, které bezvýkresovou výrobu zavedly a, podle slov doc. Pražmy, všechny s tím mají problémy. Všude si museli zavést své vlastní podnikové standardy. „Bohužel ale vzhledem k tomu, že bezvýkresová výroba nemá oporu ve světových ani evropských standardech, často se nám stává, že zákazníci nejsou ochotni od nás převzít dokumentaci. Není proto výjimkou, že vyrobíme výrobek bezvýkresově, nicméně pak musíme výkresy dodatečně vytisknout, neboť je zákazník po nás požaduje,“ posteskl si.
Bezvýkresová výroba představuje velké úspory nákladů. V konstrukci libovolného technického díla připadá na vytištění výkresu 20 až 30 % nákladů, které tímto způsobem zcela odpadají. Navíc jde o zcela jednoznačný trend, kudy se bude výroba ubírat v nejbližší budoucnosti. „Je tady Průmysl 4.0 a my všichni se na něj musíme ohlížet a musíme k němu směřovat. Toto je pro nás jeden z prvních kroků, který nám umožňuje se do tohoto procesu aktivně zapojit. Podle mě je bezpodmínečně nutné, aby výrobci CAD systémů začali brát tento fakt vážně,“ zdůrazňuje doc. Pražma.
OTEVŘENO PRO PRŮMYSL 4.0
Vertikální a horizontální datová strategie a bezvýkresová výroba jsou jednoznačnými kroky směrem k Průmyslu 4.0. K nim se řadí ještě krok třetí, a tím je aditivní technologie. „Naší vizí je zefektivnit přípravu výroby. To aditivní technologie umí. Konstruktér vyhotoví technické dílo a rovnou je pošle do stroje. Jediné, co už se pak řeší, je umístění výrobku v pracovním prostoru stroje. Není zde nic dalšího, žádná technologie přípravy výroby. Tento přístup se nově snažíme aplikovat i v klasickém obrábění. Děláme to tak, že konstruktér obohatí své dílo vytvořené v CADu o další parametry, které jsou naše stroje rovnou schopny převzít. Myslíme si, že toto je jasný trend v duchu Průmyslu 4.0. Je to velmi komplikovaná vize, která de facto znamená, že se mezi konstrukční a výrobní pracoviště musí rozdělit inteligence přípravy výroby. To znamená, že se musí konstrukce vybavit takovými dalšími parametry, které lepší a inteligentní stroj dokáže přímo převzít a věc vyrobit bez jakýchkoliv dalších mezikroků,“ říká doc. Pražma.
MATERIÁLOVÝ VÝZKUM KULHÁ ANEB: POMOZ SI SÁM
Je známou smutnou pravdou, že v současné době materiálový výzkum značně pokulhává za možnostmi 3D tiskáren. Použití v současnosti nabízených materiálů je silně omezováno jejich vysokou cenou, která je neúnosná pro velké díly a pro sériovou výrobu. „My nevyrábíme díly v laboratorních velikostech do 100 mm, ale o velikostech 1, 2, 5 až 10 m. Proto jsme začali používat tisk z písku a kov pouze lijeme do forem, čímž výrazně snižujeme náklady a zkracujeme čas,“ vysvětluje ing. Filip Pražák, obchodní ředitel společnosti.
Sandprint neboli 3D tisk písku je ojedinělá technologie pro přímý tisk pískových forem a jader pro odlévání kovů. Technologie tisku písku není omezena složitostí tvarů ani možností odformování. Na stroji – 3D tiskárně, kterou zde používají, lze vytisknout formy s maximálním rozměrem 1800 × 1000 × 700 mm. V případě větších forem lze jednotlivé části slepovat libovolně k sobě. Epoxidovo-písková součást, vytištěná na 3D tiskárně, má někdy lepší vlastnosti než hliník. Např. modelové zařízení, které klasickým způsobem trvá obrobit tři až čtyři týdny, lze vytisknout za čtyři dny. Stejně obrovské úspory jsou i v nákladech. Tato technologie je zcela unikátní a kromě Modelárny LIAZ ji zatím nikdo nepoužívá.
Kromě toho probíhá ve firmě aktivní pokročilý výzkum dalších perspektivních materiálů, které jsou známy jako geopolymery. Z chemického hlediska to jsou aluminosilikáty čili anorganické polymery, které mají podobné vlastnosti jako epoxidy apod. Jeden z rozdílů je ale ten, že klasické epoxidy mají odolnost vůči teplotě do přibližně 90 °C, zatímco tyto materiály odolávají teplotám až 900 °C. „V těchto materiálech vidíme budoucnost,“ říká doc. Pražma. „Ta zcela jistě spočívá v nekovových materiálech. Velkým problémem ale bude, aby si na to zákazníci zvykli,“ dodává.
ABY BYLY VĚCI „SMART“ TAK AKORÁT
Jsme na začátku 4. průmyslové revoluce a je těžké odhadovat, jakým směrem se budou ubírat všechny technologie. A ještě těžší je odhadnout jejich budoucí ekonomický výkon. Ten totiž ve velké míře závisí na stereotypech zákazníků a odběratelů.
„Už dnes se pokrok a požadavky uživatelů začínají rozcházet. Lidé dostávají mnohem více „smart“ věci, než potřebují a než si vůbec přejí. Vezměme si například, kolik funkcí, které vůbec nepotřebujeme a nevyužíváme, máme v autě nebo v mobilu? Přesto ale tyto výrobky kupujeme. A totéž platí zcela obecně pro další produkty. Je proto důležité mít vize, které budou korespondovat s potřebami zákazníků. A poté se vůči nim efektivně nastavit. Na konci všeho snažení musí být jediný cíl, a tím je spokojený zákazník,“ uzavírá doc. Pražma.