14 Výpočet valivého odporu 30 Speciální téma Motory 42 Řízení celkové efektivity zařízení ISSN

ISSN 1803-4535

14 Výpočet valivého odporu 30 Speciální téma – Motory 42 Řízení celkové efektivity zařízení

www.udrzbapodniku.cz

Chytřejší rozhodování s Teamcenter Komplexní PLM řešení, chytřejší rozhodnutí, lepší výrobky www.siemens.cz/plm

Teamcenter je světově nejpoužívanější PLM. Poskytuje pracovníkům přístup k produktovým a procesním znalostem a umožňuje jim efektivně spolupracovat v rámci celého životního cyklu výrobku. Teamcenter je hnacím motorem zlepšování procesů a výrobků. Pomáhá firmám vyrábět správné výrobky a vyrábět je správně. Získejte prostor pro inovaci a zlepšete produktivitu práce.

Rozhodujte se správně kdykoliv a kdekoliv s mobilním PLM Teamcenter Mobility.

Chytřejší rozhodování, lepší výrobky.

EDITORIAL REDAKCE Šéfredaktorka Barbora Byrtusová Redaktoři Daniel Haupt, Lukáš Smelík, Jana Poncarová Odborná spolupráce Petr Moczek, Martina Bojdová, Monika Galbová, Zdeněk Mrózek, Petr Klus, Jiří Fízek, Pavla Rožníčková Předseda redakční rady Zdeněk Votava Redakční rada Václav Legát, Tomáš Hladík, Ondrej Valent, Libor Keller, František Helebrant, Vladislav Marek, Lubomír Sláma, Juraj Vitkaj, Věra Pelantová, Juraj Grenčík, Hana Pačaiová, Miroslav Rakyta REKLAMA Account Manager Miroslava Pyszková mob.: +420 777 793 392 e-mail: [email protected] Grafické zpracování Eva Nagajdová TISK Printo, spol. s r. o. REDAKCE USA Bob Vavra Kevin Campbell Amara Rozgusová REDAKCE POLSKO Marek Kalman VYDAVATEL Trade Media International, s. r. o. Milan Katrušák Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.trademedia.us/cs www.udrzbapodniku.cz

ISSN 1803-4535 MK ČR E 18395

Vážení čtenáři, pozorným z Vás zajisté neušla drobná změna na první stránce březnového vydání časopisu Řízení a údržba průmyslového podniku, který právě držíte v rukou. Když jsme v redakci uvažovali o tom, kdy a jak provádět redakční přesuny, shodli jsme se na tom, že druhé letošní vydání časopisu je ideální. Nechtěli jsme Vámi otřást dříve – vždyť počátek roku mohl být po všech stránkách matoucí: nový rok, nový ročník časopisu, nový prezident… Protože se však dobré věci nemění, čeká Vás v tomto vydání stejný příděl informací, zkušeností a oborových novinek, jak jste zvyklí z předchozích čísel. Pozoruhodným tématem, jemuž se v březnovém vydání věnujeme, jsou aditivní technologie a zejména fenomén 3D tisku. V článku se mimo jiné dočtete, že právě aditivní technologie změní způsob, jakým vyrábíme věci a zároveň změní i činnost a povahu výroby. V možnostech 3D tisku spatřují odborníci budoucnost mnoha průmyslových oborů; jak oslovení tuzemští, tak zahraniční experti shodně uvádějí, že aditivní technologie jsou vhodným a vyhledávanějším doplňkem tradiční výroby. V České republice jsou aditivní technologie na rozvoji, David Miklas v rozhovoru vypočítává výhody i nevýhody, které s sebou přinášejí. Máte zkušenosti s aditivními technologiemi? Využíváte modely z 3D tiskáren jako mezistupeň „ostré“ výroby, nebo se z nejrůznějších příčin jejich pronikání bráníte? Napište nám na níže uvedené kontakty – Vaše praxe nás zajímá. S březnovým vydáním jsme zabrousili do sfér našich oblíbených průzkumů trhu, tentokrát na téma PLM systémů. Osloveni byli jak čeští a slovenští dodavatelé PLM řešení, tak čtenáři a uživatelé. Na stranách 50–54 přinášíme souhrn toho, nač kolega Lukáš Smelík přišel: mapuje získané zkušenosti, názory a postřehy. Z nich vyplynulo, že k hlavním výhodám PLM systémů patří získání kontroly nad obchodními procesy, jejich zefektivnění a zpřehlednění. A jaká čeká PLM řešení budoucnost? Kolega v článku uvádí jednoznačně: mohutná expanze v širokém spektru takových odvětví, v nichž vznikají inovativní výrobky. V březnu, konkrétně ve čtvrtek 21. 3., čeká naši redakci velmi milá záležitost – vyhlašování vítězů čtenářské ankety Produkt roku v osmi kategoriích za časopis Řízení a údržba průmyslového podniku i Control Engineering Česko. Novinkou letošního ročníku bude účast všech finalistů čtenářské ankety, čímž zvýšíme dramatičnost a přidáme se k tradici vyhlašování typu Český lev či Oscar. Jen doufejme, že žádný z účastníků při přebírání ceny neupadne a že vegetariánskému rautu nebudou dominovat vepřové řízky… Mílovými kroky se rovněž blíží naše dubnová konference Automatizace, modernizace a údržba v potravinářském průmyslu, jejíž grafická stránka rozpoutává rozporuplné emoce: na jedné straně nepochopení a pohoršení, na straně druhé přitahuje pozornost a snad i předpovídá svoji úspěšnost. Ať již jste, či nejste příznivci lehce kontroverzních grafik, za celou redakci Vás na zmiňovanou akci srdečně zvu. Závěrem mi dovolte poděkovat Lukáši Smelíkovi za to, jak obrovský kus práce na časopisu Řízení a údržba průmyslového podniku za dobu svého působení odvedl. Z nepatrných a obtížných počátků vybudoval solidní platformu a časopisem (nejen) pro údržbáře zaplnil prázdnou „díru“ na průmyslovém trhu. Věřím, že jeho úsilí, entuziasmus a odhodlání posouvat vše stále kupředu se přeneslo i na ostatní redakční kolegy. Přeji Vám klidné a inspirativní čtení.

Redakce si vyhrazuje právo na krácení textů nebo na změny jejich nadpisů. Nevyžádané texty nevracíme. Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci CFE Media.

Barbora Byrtusová Šéfredaktorka

ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

březen 2013

•

1

4

FORUM Údržba jako důležitá součást péče o životní prostředí

6

TÉMA Z OBÁLKY Utváření budoucnosti Rozvoj aditivních technologií v ČR brzdí nedostupnost jednoduchých modelovacích nástrojů Aditivní technologie představuje velký krok směrem k „just-in-time“ výrobě

8

12

14 17

18

20 25 26 29

34

37

38

42 46 48

50

52

56

59

60

STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ Vypočítejte správný valivý odpor Dvojnásobná trvanlivost naklápěcích ložisek s čárovým stykem SKF Explorer Nové pneumatické válce IVAC od firmy Norgren nabízejí dramatické snížení nákladů

Březen 2013 ČÍSLO 2 (30) ROČNÍK VI

6

ELEKTROTECHNIKA Efektivní pospojení a uzemnění Společná řešení pro IT a průmysl Průmyslová čerpadla a armatury SPECIÁLNÍ TÉMA – MOTORY Výpočet přínosů z vylepšeného řízení procesů Výběr správného reduktoru, u kterého je aplikováno vysokotlaké čištění, může prodloužit dobu provozuschopnosti Jak zvětšit počet analogových vstupů PLC AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Výpočet přínosů z vylepšeného řízení procesů Řízení celkové efektivity zařízení: strategie pro hospodářské výsledky Napájecí systémy v automatizaci – efektivně a s vysokou účinností Vyplatí se HMI od jednoho dodavatele? PRŮZKUM TRHU – PLM Řízení životního cyklu výrobků se stává dostupnější pro stále více podniků Teamcenter řeší problémy, kterým čelí výrobní podniky ÚDRŽBA & SPRÁVA Proveďte vyhodnocení požadavků na systém stlačeného vzduchu, abyste byli schopni najít veškeré možnosti úspor Solaris Laser jde s úsporou v identifikaci do zeleného ZAOSTŘENO Co hrozí, když nevíte, že nevíte

Přeložené texty jsou v tomto časopise umístěny se souhlasem redakce časopisu „Plant Engineering Magazine USA” vydavatelství CFE Media. Všechna práva vyhrazena. Žádná část tohoto časopisu nemůže být žádným způsobem a v žádné formě rozmnožována a dále šířena bez písemného souhlasu CFE Media. Plant Engineering je registrovanou ochrannou známkou, jejímž majitelem je vydavatelství CFE Media.

Utváření budoucnosti Aditivní výroba změní způsob, jakým vyrábíme věci. Zatímco někteří vědci pátrají po nejmenších částicích naší existence s tím, že vyhledávají kvarky a hadrony a podstatu toho, co drží náš svět pohromadě, jsou i jiní, kteří berou zrníčka naší existence, dávají je dohromady a formují tak nové tvary. Pokud bychom chtěli nazvat aditivní výrobu transformační technologii 21. století, budeme těmi, kteří ji prodávají poněkud pod cenou. Je to každým coulem fúze sci-fi snů se strojírenskou a technologickou evolucí toho, jak sestavujeme životy.

Zaostřeno

Co hrozí, když nevíte, že nevíte

60

14 Strojní inženýrství Vypočítejte správný valivý odpor Pokud je tření nepřítelem efektivity, pak nalezení způsobu, jak redukovat jeho dopad, může pomoci vašemu procesu manipulace s materiálem, aby probíhal lépe a bezpečněji.

20 Elektrotechnika Efektivní pospojení a uzemnění Vytvoření a zajištění efektivního uzemnění je klíčové pro spolehlivý, efektivní a bezpečný provoz zařízení.

29 Speciální téma – motory Výpočet přínosů z vylepšeného řízení procesů Při kombinaci motoru a střídače by daná aplikace měla napovědět, jaký typ motoru je nejvhodnější. Pokud se budete řídit těmito směrnicemi, můžete se vyvarovat pořízení příliš robustních a drahých motorů.

38 Automatizační technika Výpočet přínosů z vylepšeného řízení procesů Ověřitelný přístup k výpočtům povede ke zvýšení úspěchu celého projektu.

50 Průzkum trhu – PLM Řízení životního cyklu výrobků se stává dostupnější pro stále více podniků ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

březen 2013

•

3

FORUM Údržba jako důležitá součást péče o životní prostředí

N

aše planeta se mění tak, jak na ni působí přírodní síly. V posledních tisíciletích ji stále víc formují vlivy zvyšující se populace lidí.

S přírodními a živelnými pohromami, se kterými se lidstvo setkává od samého počátku, se musíme v rámci našich možností vyrovnat. Ničivá vlna tsunami, která zasáhla pobřeží Japonska, ničivá síla tornád postihující oblasti USA, výbuchy sopek a následná zemětřesení v různých oblastech země stále více ukazují mocnost přírodních sil, které i nadále ovlivňují planetu bez ohledu na technickou vyspělost člověka. S využíváním přírody a přírodních zdrojů přišel rozmach naší civilizace, kdy vědeckotechnický rozvoj vyvolal kromě pozitivních rysů i nové druhy rizik. Vysokou daní za nerespektování přírodních zákonů a nepřiměřené zasahování do rovnovážných sil přírody jsou stále častější mimořádné události známé jako průmyslové havárie. Právě ty s tragickými následky iniciovaly důležité kroky směřující k zásadním rozhodnutím o ochraně životního prostředí. Jedna z nejvlivnějších osobností 20. století – Rachel Louise Carsonová, autorka knihy Mlčící jaro – ovlivnila lidské myšlení posledních padesáti let nejen v USA a je považována za symbolický start moderního masového ekologického hnutí. Kniha upoutala zájem veřejnosti o problematiku životního prostředí, zejména k negativním účinkům průmyslových chemikálií na přírodu. Na konferenci OSN o životním prostředí a rozvoji, která se konala v Riu de Janeiru 3.–14. června 1992, bylo přijato pět zásadních dokumentů k realizaci trvale udržitelného rozvoje v praxi. Nejdůležitějším a nejrozsáhlejším výsledkem konference je Agenda 21, dokument o zhruba 500 stranách – akční plán, dynamický program 4 • březen 2013

realizace trvale udržitelného rozvoje, jehož zabezpečení mají jednotlivé státy za úkol. Základním účelem politiky životního prostředí je poskytovat rámec a vodítko pro rozhodování a aktivity na mezinárodní, celostátní, krajské i místní úrovni, které směřuje k dosažení zlepšování kvality životního prostředí jako celku i stavu jeho složek a součástí. Politika životního prostředí se zaměřuje na uplatnění pr i ncipů ud r žitel ného roz voje, na pokračování integrace hlediska životního prostředí do sektorových politik a na zvyšování ekonomické efektivnosti a sociální přijatelnosti environmentálních programů, projektů a činností.

„Špičkově udržované zařízení nehavaruje, a proto neohrožuje, neubližuje a neničí. Řada havárií poslední doby nás stále nutí k zamyšlení, jak vyvíjet a zlepšovat systémy údržby pro eliminaci krizových stavů u zařízení a činností, které může lidská péče ovlivnit.

“

Česká republi ka se vst upem do Evropské unie a podpisem významných mezinárodních dokumentů (např. Aarhuská úmluva, Protokol o registrech úniků a přenosů znečišťujících látek a dalších) zavázala plnit povinnosti v oblasti životního prostředí, které z těchto mezinárodních aktů vyplývají. Byla přijata „Podnikatelská charta pro udržitelný rozvoj mezinárodní obchodní komory”. V zemích Evropské unie jsou zpracovávány zákony a směrnice stanovující závazné postupy a povinnosti výrobců,


provozovatelů i správních orgánů pro oblast závažných průmyslových havárií: SEVESO I direktiva – směrnice rady 82/501/EEC byla přijata v důsledku vzniku závažných havárií, především úniku dioxinu v italském Sevesu (1976) a výbuchu cyklohexanu ve Flixborough ve Velké Británii (1974). SEVESO II direktiva – Směrnice rady EU 96/82/EC o řízení nebezpečí závažných havárií s nebezpečnými látkami. Vstřícným krokem moderně a ekonomicky řízené společnosti je zavedení environmentálního managementu v podobě technické normy řady ČSN EN ISO 14001: 2005 a Nařízení Rady (ES) 761/2001, známé pod zkratkou EMAS II. Zásady obou systémů (ISO 14001 a EMAS II) jsou velmi podobné, systémový základ tvoří požadavky normy ISO 14001, k nimž „přísnější“ EMAS II připojuje v podobě nadstavby ještě vyšší odpovědnost vůči životnímu prostředí, větší otevřenost vůči veřejnosti a větší míru sebekontroly organizace. Prostřednictvím systému environmentálního managementu začleňují podniky péči o životní prostředí do své podnikatelské strategie a běžného provozu. Jeho zavedení a udržování se stává nedílnou součástí systému managementu celého podniku – společně se systémy finančního managementu, managementu jakosti, managementu bezpečnosti práce a ochrany zdraví při práci a případně dalšími systémy, které podnik ke své činnosti potřebuje. Některé prvky mají společné, a proto je výhodné zapracovat jejich požadavky do „integrovaného systému managementu“. Nejčastěji je používána trojkombinace systémů jakosti, environmentu a bezpečnosti práce a ochrany zdraví. Začlenění moderních prvků údržby zařízení spolu se zaváděním nových technologií se již stává běžnou součástí moderního pojetí řízení průmyslových podniků.

Pro nově budované technologické celky se zavedení těchto technologií posuzuje dle Směrnice Rady EU 96/61 EC, Integrated Prevention and Pollution Control, IPPC – Integrovaná prevence a omezování znečištění, která byla plně přejata do české legislativy (Zákon č. 76/2002 Sb., o integrované prevenci a omezování znečištění, o integrovaném registru znečišťování a o změně některých zákonů). Jmenovaná směrnice i zákon představují zcela nový direktivní nástroj, jenž se snaží korigovat obecnou nevýhodu direktivních nástrojů, tj. převádění problémů z jedné složky životního prostředí do jiné složky životního prostředí tím, že se průmyslové aktivity podniku posuzují z hlediska ochrany životního prostředí jako celek. Směrnice stanoví základní principy, jimiž by se měli řídit provozovatelé průmyslových podniků. Jedná se o zařízení používaná v odpadovém hospodářství k zneškodňování odpadů,

dále z provozů energetických, metalurgických, chemických, potravinářských, ze zpracování nerostných surovin a o některá další, z hlediska životního prostředí silně zátěžových výrob, např. z výroby papíru, zpracování kůže, zpracování textilních vláken, povrchových úprav a výroby uhlíku. Všechna zařízení pod účinností zákona č. 76/2002 Sb. budou již muset mít pravomocné integrované povolení ve vztahu k České inspekci životního prostředí. Život na Zemi vymírá rychleji, než se myslelo. Červený seznam ohrožených druhů je rejstřík ohrožených živočichů a rostlin vydávaný každé dva roky Mezinárodní unií pro ochranu přírody a přírodních zdrojů (IUCN). Stupeň ohrožení je určován několika kategoriemi a podkategoriemi, od vyhynulých (či vymřelých) přes střední stupně ohrožení až po kategorii označující takové druhy, které nejsou téměř, či vůbec ohroženy. Kategorie se přiřazují celosvětově ohroženým

druhům i těm, u nichž se jedná o ohrožení regionální. Podle Světového svazu ochrany přírody (IUCN) se závazek světových mocností snížit do roku 2010 počet druhů, které mizí z přírody, nedaří dodržet. Organizace varuje, že vyhynutím je ohrožena třetina všech známých obojživelníků, čtvrtina savců a osmina ptáků. Analýza je založena na tzv. Červeném listu, který považuje za ohrožené 44 838 druhů. Údržbáři jsou svým správným pojetím údržby zařízení v první linii ochrany životního prostředí. Špičkově udržované zařízení nehavaruje, a proto neohrožuje, neubližuje a neničí. Řada havárií poslední doby nás stále nutí k zamyšlení, jak vyvíjet a zlepšovat systémy údržby pro eliminaci krizových stavů u zařízení a činností, které může lidská péče ovlivnit. Zdeněk Suchan Česká společnost pro údržbu

A

NK

VI

NO

Tiskárna na štítky

Vždy připraveno. Rychle, jednoduše, výhodně. Vytvořte a vytiskněte si vlastní etikety nebo BOZP značení. Zcela univerzální řešení 3@JRM@CMġţDRXRSġLLNGNTONTţİU@SUŎHBGMHUDjQLģ 1XBGKđ@RM@CMđUşLģM@L@SDQHđKś TSNL@SHBJġM@RS@UDMİŎSİSJśADYJ@KHAQ@BD /śRNAHUġLMNţRSUİL@SDQHđKśOQNYM@ěDMİUNAK@RSH!.9/ YM@ěDMİUQđLBHOQNUNYT@LMNGDLUİB

Vyžádejte si další informace nebo předvedení tiskárny Tel: + 421 2 3300 4800 s Email [email protected]

Pro více informací a pro shlédnutí videa o tiskárně prosím navštivte: www.bradyeurope.com/bbp33

SHLÉDNOUT VIDEO

TÉMA Z OBÁLKY

Utváření budoucnosti Aditivní výroba změní způsob, jakým vyrábíme věci. Bob Vavra Plant Engineering

6 • březen 2013

Z

atímco někteří vědci pátrají po nejmenších částicích naší existence s tím, že vyhledávají kvarky a hadrony a podstatu toho, co drží náš svět pohromadě, jsou i jiní, kteří berou zrníčka naší existence, dávají je dohromady a formují tak nové tvary. Pokud bychom chtěli nazvat aditivní výrobu transformační technologii 21. století, budeme těmi, kteří ji prodávají poněkud pod cenou. Je to každým coulem fúze sci-fi snů se strojírenskou a technologickou evolucí toho, jak sestavujeme životy. Přirovnáme-li to k tisku, zkuste porovnat černobílou jehličkovou tiskárnu s vysokorychlostními barevnými laserovými tiskárnami současnosti. Ale ve své podstatě jde u aditivní výroby o fenomén tisku. Představte si toto: Vezmete 3D CAD model, spustíte rozměry přes počítač, pošlete je do laserové tiskárny naplněnou nikoli inkoustem, ale práškem z kovu, plastu nebo slitiny – prostě z čehokoli chcete, aby hotový výrobek byl vyroben, a spustíte tisk. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

Prášek znovu a znovu postupuje přes základnu, x-krát za sekundu, materiál se elektronicky mísí s lasery, a vytváří tak přesnou repliku modelu CAD. Výrobek následně vychází z 3D tiskárny ve své konečné podobě. Rozdíl mezi takto vytvořeným modelem a výrobkem vyrobeným konvenčně z jednoho kusu materiálu je rychlost jeho vytvoření, neomezené možnosti tvaru a minimální tvorba odpadu. Nyní si představte výrobu 20 těchto modelů, všech najednou, na stejné základně a na jeden průchod. Nebo si představte výrobu 20 podobných modelů, z nichž každý by byl přizpůsoben pro konkrétní aplikaci nebo přizpůsoben požadavku koncového uživatele – opět vše na jeden průchod. Jedná se o vysoce vyspělou výrobu, aniž by docházelo k obrábění. A to je pouze začátek. Když to vše dáme dohromady Začíná to tečkou. Pokud hledíte úplně zblízka na obraz Georgese Seurata „Nedělní odpoledne na ostrově Le Grande Jatte“, vše co vidíte, jsou pouhé tečky. Poodstoupíte-li o pár kroků zpět, otevře se před vámi působivá scéna nábřeží z osmdesátých let 19. století. Tak je tomu i u aditivní výroby. Podívejte se s odstupem na myšlenku, že kovový prášek může protékat tryskami tiskárny v kombinaci s laserem a změní se na hotový výrobek a uvažte, co vše lze vyrobit pomocí aditivní výroby. Jsou vyráběny protetické kyčelní klouby, každý jednotlivý kus dle individuální potřeby pacienta. Mohou být vytvořena křídla pro příští generaci letadel – dle stejné křivky a stejné tolerance, jakou má samotný návrh na výkrese. I ty nejmenší stenty pro kardiologické pacienty mohou být vytvořeny s přesnými tolerancemi, spíše než abychom je vyřezávali pomocí laserového paprsku. Vše může být provedeno, pokud je potřeba, dle individuálního přání. Myšlenka „dle individuálního přání“ je rozhodující pro transformační povahu aditivní výroby. Pokud máte 3D tiskárnu, najednou máte sklad. Potřebujete šroub pro vaši montážní linku? Místo toho, abyste šli do skladu náhradních dílů, přejdete na webové stránky dodavatele, stáhnete si výkres CAD do 3D tiskárny a stisknete tlačítko Tisk. Potřebujete klíč na utažení daného šroubu? Podniknete stejný proces.

„Změní to způsob, jakým vyrábíme věci, ale zároveň to změní i vlastní činnost a povahu výroby,“ řekl Ralph Resnick, prozatímní ředitel Národního inovačního institutu pro aditivní výrobu (dále v textu NAMII). „Zahrnuje to schopnost demokratizace výroby a vytváří možnosti pro individuální výrobu.“ Počítá se rovněž i s transformací procesů návrhů a výrobních kapacit. „Téměř vše ve výrobě se provádí při pokojové teplotě prostředí,“ poznamenává Jeff DeGrange, vedoucí skupiny Manufacturing Solutions Group v rámci společnosti Stratasys se sídlem v Minneapolis, která vyrábí 3D zařízení pro tisk. „Tolik součástí pod kapotou vozu je provozováno v teplém prostředí. Do jaké míry se mohou zahřát? Do jaké míry se mohou ochladit? Jaké jsou pevnostní vlastnosti materiálu při 40°C pod nulou? To jsou věci, které musíme pochopit.“ „Lidé se stále snaží pochopit, jak to vše může u aditivní výroby fungovat," řekl Andy Snow, regionální ředitel společnosti EOS v Severní Americe. „Je to o vzdělávání a výchově, jak navrhovat daný proces. Je to o pochopení toho, že existuje možnost odhalit zcela nový způsob výroby.“ Porozumět potenciálu Vyzkoušet a pochopit aditivní výrobu je jako vyzkoušet a pochopit objev ohně, kola, penicilinu nebo některého z dalších malých zázraků života. Pokud to zní příliš dramaticky, podívejte se, co o této problematice říká okolní svět. Citujeme zprávu Národní zpravodajské rady na téma: Globální trendy 2030 – Alternativní světy: „Nové výrobní a automatizační technologie, jako je aditivní výroba (3D tisk) a robotika, mají potenciál změnit pracovní modely jak v rozvojových, tak i vyspělých zemích. Ve vyspělých zemích tyto technologie zvýší produktivitu, vyřeší otázky pracovních omezení a snížit potřebu outsourcingu, zejména pokud zkrácení dodavatelských řetězců přináší jednoznačné výhody.“ Zpráva dále dodává: „V roce 2030 by mohla aditivní výroba nahradit určitý druh konvenční masové výroby, zejména u krátkých výrobních sérií nebo u případů, kde úprava hmoty přináší vysokou hodnotu.“ Týdeník The Economist ve svém vydání z 22. listopadu 2012 naznačuje: „3D tisk je jen jednou z mnoha výrobních technologií a trendů, které transformují způsob, jakým budou společnosti schopny v budoucnu

vyrábět věci. Stará pravidla výroby, jako například: ‚Musíte hledat úspory vzniklé zavedením velkovýroby.‛ anebo ‚Musíte snížit mzdové náklady na jednotku.‛ se odkládají stranou.“ Organizace a sdružení se rovněž přidaly k dané problematice. Institut NAMII, jenž je jedním z prvních výsledků prezidenta Obamy v roce 2012 v rámci jeho iniciativy ve výrobní sféře, vytvořil Národní síť pro výrobní inovace, která funguje teprve necelý rok. Za dobu své existence pomohla vytvořit přehlídku technologií na Penn State University, která již má své Centrum pro inovativní zpracování materiálů pomocí technologie Direct Digital Deposition (Přímé digitální nanášení) anebo CIMP-3D. Dne 10. června 2013 pořádá americká společnost výrobních inženýrů (SME) akci zaměřenou na RAPID aditivní výrobu. Akce se bude konat ve městě Pittsburgh, což je nedaleko domovské základny NAMII v Youngstown. Snad nejpůsobivější příklad potenciálu aditivní výroby a ještě výbušnějšího růstu představuje akvizice společnosti Morris Technologies a její sesterské společnosti, Rapid Manufacturing Quality společností GE Aviation ze dne 20. listopadu 2012. Společnost Morris Technologies je výrobcem 3D prototypů a zařízení pro výrobu součástí se sídlem ve městě Cincinnati a již předtím vyráběla díly pro společnost GE Aviation. Díky akvizici řeší GE tyto procesy interně v rámci podniku. „Společnosti Morris Technologies a Rapid Quality Manufacturing jsou součástí naší investice do rozvíjejících se výrobních technologií,“ uvádí ve svém prohlášení pro tisk Colleen Athans, viceprezident a generální ředitel divize dodavatelského řetězce společnosti GE Aviation. „Naše schopnost vyvíjet nejmodernější výrobní procesy pro nově rozvíjející se materiály a komplexní konstrukční geometrii je zcela zásadní pro naši budoucnost.“ Tisková zpráva dále uvádí: „Touto akvizicí pokračuje společnost GE Aviation v rozšiřování svých technických a výrobních možností tak, aby splnila své rostoucí výrobní kvóty proudových motorů v průběhu příštích pěti let. Kromě získání těchto výrobních procesů má společnost GE

Pokud dokážete vytvořit tvar – ať už se jedná o kolenní kloub, koncové světlo automobilu nebo turbovrtulové lopatky, aditivní výrobní proces umožňuje vytvořit přesnou repliku anebo upravit stejnou součást. Obrázky poskytly společnosti EOS North America a Stratysys Ltd.


březen 2013

•

7

TÉMA Z OBÁLKY Rozvoj aditivních technologií v ČR brzdí nedostupnost jednoduchých modelovacích nástrojů

N

a současný stav a budoucnost aditivních technologií v České republice jsme se zeptali Davida Miklase, zakladatele a výkonného ředitele společnosti DO-IT s.r.o. Jak je na tom, dle Vašeho názoru, Česká republika ve vztahu k přijímání a rozvoji technologií aditivní výroby? Aditivní výroba už nějakou dobu v České republice existuje. Pokud se zaměříme na vývoj, tak zde existuje významná vývojová větev projektu RepRap, kterou reprezentuje zejména Josef Průša. Do podvědomí laické veřejnosti se dostávají i zahraniční projekty, jejichž cena stále klesá a už i menší firmy či hobby modeláři si mohou dovolit vlastní 3D tiskárnu. Bývají to nejčastěji tiskárny na principu nanášení roztaveného termoplastu. Větší průmyslové firmy většinou investují do přesnějších technologií jako fotopolymer nebo sádra. V tomto odvětví zcela jasně vítězí na plné čáře import ze zahraničí. Jaké jsou hlavní překážky růstu pro tyto technologie? Zatím je to cena a pro laiky nedostupnost jednoduchých modelovacích nástrojů. Člověk, který neumí modelovat v nějakém počítačovém programu, si nepořídí 3D tiskárnu, i kdyby dostal 50% slevu. Pokud dáte lidem jednoduchou možnost, jak vytvářet vlastní modely a vytvořit si například náhradu ozubeného kolečka, které se jim v hračce polámalo, věřím, že si tiskárny najdou mnoho nových zákazníků a technologie se rychle rozšíří i do domácností. Co bychom měli v této oblasti v blízké budoucnosti očekávat? Právě výše zmíněné rozšíření do domácností, je to analogie k laserovým tiskárnám, které byly před třiceti 8 • březen 2013

lety veliké a drahé. Dnes jsou v každé f ir mě a ve většině domácností. Jaký je v současné době dopad aditivní výroby na dodavatelský řetězec a na systémy pro správu náhradních dílů? Pok ud n a r á ž ít e na sériovou v ýrobu náhradních dílů, myslím si, že k tomu má technologie ještě daleko. Je vhodná pro tvorbu individuálních výrobků, například pokud se vám rozláme kolečko v mixéru, které už nelze sehnat, vymodelujete si ho a necháte si ho vyrobit. Zde je nutné podotknout, že ne všechny technologie vám nabídnou takovou pevnost, aby vyrobený díl vydržel všechny síly, které na něj budou působit. Existuje i možnost nechat si rozbit ý díl naskenovat, defekt v počítači opravit a následně vytisknout; takovou službu také nově poskytujeme. Pokud je ale rozlámané kolečko možné nahradit náhradním dílem ze sériové výroby, např. vstřikolisem, řekl bych, že bude jednodušší a mnohem levnější si jej zakoupit u dodavatele náhradních dílů. Jak vnímáte vztah mezi aditivní výrobou a procesy, jako je např. CNC, frézování, tváření? Chápete je jako doplňkové, nebo spíše rušivé a destruktivní? Vnímám to jako vhodný doplněk, každá technologie má své pro a proti. 3D tisk dokáže být velice levný – můžete tvořit modely, které stojí desetikoruny a pak je využít jako mezistupeň výroby před tím, než složitě připravíte podklady pro obráběný díl. Eliminujete tak možnost chyby v návrhu, vyzkoušíte si součástku vyrobenou z plastu


a po odladění většiny nedostatků ji necháte vyrobit z kovu. Vývoj naznačuje, že cca do 10 let budeme svědky osvojení aditivní výroby u běžných spotřebitelů. Kde a v čem vidíte budoucnost aditivní výroby? Osobně si myslím, že to bude daleko rychleji než za 10 let. Tipuji tak 3 roky. Už dnes je spousta lidí, kteří se zajímají a plánují nákup své první tiskárny. Já sám znám několik lidí, kteří už ji doma mají. Výrazné změny zde dělají levné tiskárny, které tisknou z termoplastu, objevují se i nové tiskárny pro domácí a hobby využití na bázi fotopolymerů. To vnímám jako výrazný krok, který povede k rychlému rozvoji tisku směrem k běžným spotřebitelům. Velkou přidanou hodnotu bez nutné investice do vlastní tiskárny nese i služba prototypování, kterou také poskytujeme. Zde může běžný spotřebitel i profesionál z oboru získat za nevelkou částku vytisknutý model dle vlastních podkladů. Obracejí se na nás už i studenti z vysokých škol, designéři, konstruktéři i modeláři. Prototypová služba jim ušetří čas a ve finále i peníze.

Aviation v plánu otevřít příštím rokem dva nové výrobní závody ve Spojených státech.“ V roce 2011 studovali vědci GE, jak vytvořit snímací sondu pro ultrazvukové přístroje. Množství obrábění, které je potřebné k výrobě takové sondy je rozsáhlé a zvyšuje náklady. Vědci v GE věří, že aditivní výroba může výrazně snížit tyto výrobní náklady. „Představte si, že bychom dokázali vytisknout snímací sondy tak, jako bychom tiskli noviny, tzn. velice rychle a za velmi nízkou cenu,“ uvedl ve svém prohlášení pro tisk Prabhjot Singh, strojní inženýr a vedoucí projektu ultrazvukových snímačů. „Pomohlo by to k tomu, aby se ultrazvukové systémy staly cenově dostupnější pro regiony s nedostatečnou obslužností, kde jsou stále omezené služby v oblasti zdravotní péče.“ „Po celou dobu, co se na světě vyrábějí věci, představovala výroba hru odčítání, ve které jde o to, kde uříznete a obrobíte součást tak, abyste získali produkt, který chcete,“ dodal Singh. „I když se tyto procesy zlepšily, stále ještě nám uniká drahocenný čas a dochází k plýtvání surovin. S novými

postupy aditivní výroby jako je 3D tisk a nanášení laserem se celý tradiční způsob výroby součástí obrací vzhůru nohama.“ Tempo osvojení a zavádění Aditivní výroba si již stačila získat představivost bulvárního tisku a populární kultury. V jedné epizodě, vysílané v hlavním vysílacím čase, byla zahrnuta zápletka o přátelích, kteří se navzájem digitálně skenovali a poté si pomocí 3D tiskárny vytvořili akční figurky sebe samých. Poněkud praktičtější zpráva z vysílání BBC hovoří o nizozemském architektu Janjaapu Ruijssenaarsovi, který tavením spojuje cihly z 3D tiskárny, a staví tak Möbiuv dům ve tvaru pásu. Jeho přáním je postavit exteriér domu v hodnotě 5 milionů dolarů výlučně z natištěných cihel. „3D tisk je skutečně ohromující,“ řekl Ruijssenaars reportérům BBC. „Pro mě jako architekta to představuje elegantní způsob, jak sestrojit specifickou konstrukci. Nemá totiž ani začátek ani konec a pomocí 3D tiskárny jsme schopni dosáhnout toho, aby to také tak vypadalo.“

Docela komplikovaný návrh výrobku v prostředí 3D CAD může být následně reprodukován v 3D tiskárně s minimální tvorbou odpadu materiálu. Obrázek poskytla společnost Stratysys Ltd.

TÉMA Z OBÁLKY

Elektrické komponenty a větrací otvory pro letadla jsou části, které mohou být vyrobeny na jeden průchod na 3D tiskárně. Obrázek poskytla společnost Stratysys Ltd.

„S novými postupy aditivní výroby, jako je 3D tisk a nanášení laserem, se celý tradiční způsob výroby součástí obrací vzhůru nohama.

“

Potenciální použití aditivní výroby jde po vzoru posledně uvedeného případu. „Při plošném tváření plechu ohýbáte hodně kovu,“ konstatuje DeGrange ze společnosti Stratatys. „U aditivní výroby si vystačíme s jednoduchým stlačením tlačítka. Při použití plastů můžete vytvářet složitě tvarované součásti. Mají poloviční hmotnost a výroba je spojena s nižšími náklady.“ Ocitli jsme se snad v dekádě rozsáhlého osvojení a zavádění aditivní výroby? „Domnívám se, že to je docela reálné a smysluplné prohlášení. Osvojení těchto technologií se rychle blíží a drží krok s poptávkou v průmyslu, která naléhá na stále rychlejší a levnější technologie,“ řekl Snow ze společnosti EOS. „Poptávka na trhu existuje. Technologie si nebude předávat poptávky, nýbrž bude držet krok s poptávkou. Spousta lidí vyvíjí nové a větší systémy. Aplikace budou řídit poptávku.“ Některé z požadavků se již realizují a jsou výsledkem směsice toho nejlepšího z nových technologií a tradičních řešení frézování. Na výstavě IMTS 2012 demonstrovaly společnosti EOS a GF Agie Charmilles systém na výrobu přesných holenních vložek pro chirurgické implantáty kolena. Kompletní proces zužitkoval jednak systém přímého slinování kovů laserem společnosti EOS, tak i pětiosé frézovací stroje společnosti GF Agie Charmilles. „I když hlavní kompetencí představuje systém DMLS, máme vysoce rozvinuté parametry a dokážeme zpracovat širokou škálu materiálů, jsme stále ještě závislí, pokud jde o koncové řešení," uvedl Snow ve svém tiskovém prohlášení na výstavě. 3D CAD provedení holenní vložky je vytvořeno pomocí aditivního procesu vyvinutého společností EOS s použitím titanového prášku. Po dokončení se výrobek přesouvá na pětiosý stroj za účelem finálního ofrézování, kde je využíván stejný CAD model jako u aditivního stroje. Kam to vše směřuje? V počátcích jakékoliv technologie panuje nejistota, co od ní lze očekávat. Každý větší transformační vynález nebo nápad za posledních 100 let začal jednoduchým příslibem, že se před námi otevírá nádherný nový svět. Pak přijdou nevyhnutelná úskalí a problémy; aditivní výroba v tomto nepředstavuje žádnou výjimku.

10 • březen 2013


Snad nejsložitější otázkou bude, kdo vlastní patent na design. „Stejně jako v hudebním průmyslu, otázkou je duševní vlastnictví,“ uvedl Resnick z institutu NAMII. „Lidé si vydělávají na živobytí tím, že navrhují různé komponenty. V minulosti představovala výroba překážku, aby se něco vyrobilo. Museli jste mít znalosti. Pokud se nám v budoucnu podaří vytisknout požadovanou součást tak jednoduše, jako dnes tiskneme stránku, tak všechny překážky padají. Jak víme, na internetu dnes není problém získat přístup k rozličným návrhům výrobků, včetně některých věcí, které ani nechceme, aby byly široce dostupné. Takže se vynořuje spousta otázek k projednání.“ „Pokud chtějí Spojené státy zůstat konkurenceschopnými, musí se tlačit kupředu. To je důvod, proč vznikl institut NAMII,“ dodal Resnick. „Musíme vzít v úvahu další otázky. Jedním aspektem je, že toto ‚výrobní hnutí‛ je skutečně velmi vzrušující a všichni se na to vrhli rychlým a zběsilým tempem. Avšak je zapotřebí mít trochu zdravého rozumu, abychom se nevydali pouze jedním směrem – pak by následoval drsný pád z výšky. Takže chceme, aby to probíhalo ve zrychleném tempu, ale na druhé straně také řízeným tempem.“ V hudebním průmyslu ochrana licencí a duševního vlastnictví otevřela dveře do světa, ve kterém jsou digitální knihy, hudba a filmy k dispozici pro spotřebitele jako na jídelním lístku a tento trend postupně narůstá. Resnick vidí podobný potenciál pro výrobky prostřednictvím 3D tiskáren umístěných v domácnostech. „Důsledky jsou velmi významné a dalekosáhlé,“ řekl Resnick. „Bude to mít za následek zvýšení ohodnocení duševního vlastnictví. Lidé si budou kupovat něčí intelekt.“ V širších aplikacích vnímá Resnick aditivní výrobu jako výkonnou technologii pro výrobce, ale přece jen jako jeden z mnoha již dostupných nástrojů. „Stává se doplňkovou technologií k řadě procesů,“ uvedl. „Podívejte se na technologie, jako je elektrojiskrové obrábění a řezání vodním paprskem. Nezastínily se navzájem, ba právě rozšířily své účinky a poskytly další možnosti. To může mít přímý dopad, ale celkem vzato – aditivní výroba pomáhá nám všem, kteří se pohybujeme ve výrobním prostředí.“

SKF – jedna značka – široká nabídka produktů a služeb pro elektromotory Ložiska Krom standardních ložisek špičkové kvality v našem sortimentu naleznete také energeticky úsporná ložiska E2, ložiska řešící problém průchodu el. proudu ložiskem, jako jsou elektricky izolovaná ložiska INSOCOAT nebo ložiska s keramickými valivými elementy.

Přístroje pro ustavování strojů Správné ustavení elektromotoru resp. hnaného zařízení je naprosto klíčová pro dlouhou životnost a optimální spotřebu el. energie.

Těsnění Hřídelová těsnění mnoha typů a použitých materiálů, včetně těsnění vyráběných na zakázku technologií CNC obrábění v kvalitě SKF Economos.

Přístroje pro diagnostiku elektromotorů Přístroje značky SKF Baker pro statickou i dynamickou diagnostiku elektromotorů.

Nářadí Profesionální nářadí na montáž a demontáž ložisek a dalších strojních částí.

Maziva Špičková maziva vyvinutá speciálně pro ložiska.

SKF Ložiska, a.s., U Měšťanské pivovaru 7 170 04 Praha 7, Tel.: 234 642 111 [email protected], www.skf.cz Seznam autorizovaných distributorů naleznete na www.skf.cz

TÉMA Z OBÁLKY Aditivní technologie představuje velký krok směrem k „just-in-time“ výrobě

V

loňském září se v rámci veletrhu IMTS 2012 konala mezinárodní konference o Globální automatizaci a výrobě. Mimo jiné zaznělo, že vedoucí technologií v průmyslových podnicích po celém světě, se stává tzv.aditivní výroba.

„Tato technologie vyzrála do té míry, že přední výrobci přijímají aditivní procesy a udržují je na komerčně životaschopné úrovni. Spektr um materiálů, v rámci něhož mohou být použity aditivní procesy, se prudce zvýšilo,“ řekl Doug Woods, prezident společnosti AMT. „Tato technologie přitahuje mladší generaci podnikatelů. Tato důležitá skupina vnímá aditivní procesy jako nástroje pro převedení myšlenek do skutečného produktu. Jsme svědky rozšíření spolupráce laboratoří po celé zemi, kde uživatelé sami sebe vnímají jako návrháře a vývojáře produktu, ale ve skutečnosti jsou výrobci, kteří používají nejnovější inovace v technologii výroby.“ Tim Shinbara, technologický ředitel společnosti AMT a člen výkonného výboru Národního inovačního institutu pro aditivní výrobu (dále v textu NAMII), diskutoval o budoucnosti aditivní výroby s redaktorem časopisu Plant Engineering. Jak je na tom, dle Vašeho názoru, přijímání a rozvoj aditivní výroby jako životaschopné technologie pro výrobu? Výrobci spotřebitelských elektronických zařízení jsou i nadále vůdčími osvojiteli nebo koncovými uživateli aditivních produktů, těsně následováni automobilovým, lékařským a zubním odvětvím. Trendy, se kterými se můžeme setkat při výrobě lékařských a zubních zařízení a v leteckém průmyslu začínají narůstat, zatím v relativně malých objemech, protože zde existuje vyšší riziko, ale zároveň i příležitost pro vyšší návratnost. Výrobci chápou provedení aditivních 12 • březen 2013

procesů prostřednictvím lepšího řízení modelování vztahu mezi materiály a aditivními metodami. Materiály se rovněž řadí mezi důležité faktory. Zatímco polymery byly přítomny na trhu již delší dobu, aplikace kovů se v poslední době stala přijatelnější v lékařském a zubním odvětví, kde bylo využito schválení materiálu v celém dodavatelském řetězci americkou státní správou pro potraviny a léky (FDA), a díky tomu se tento trend zvýšil. Tím se otevřely dveře pro titanové slitiny, jako je Ti-Al6-V4 a polymery typu polyetheretherketon „PEEK“. Co bychom měli v blízké budoucnosti očekávat, co se týče širšího přijetí aditivní výroby? Jaké jsou překážky růstu pro tyto technologie? Budeme svědky zvýšení funkčnosti. Pokračující pokrok v technologiích bude zřejmý, jelikož institut NAMII postupuje stále kupředu. Výsledkem by měla být rostoucí komercializace technologie, poněvadž konstrukční údaje pro výběr dílů se stávají běžně dostupnými a inspekční a certifikační techniky jsou zpravidla akceptovány. Mezi výzvy, kterým čelíme, patří zvýšení kritického množství v dodavatelském řetězci, inovativní zařízení, které dokáže lépe snímat, shromažďovat a poskytovat zpětnou vazbu pro řízení procesů na místě a dále musíme být schopni nabízet dostatečné vzdělání pro současné a příští generace konstruktérů, výrobců a koncových uživatelů. Jaký je v současné době dopad aditivní výroby na dodavatelský řetězec a na systémy pro správu náhradních dílů? Jak může tato technologie změnit tento proces? Aditivní výroba podporuje zkracování dodacích lhůt a snižování zásob


nna skladě. Je to krok, který nnás posouvá mnohem blíže k řízení zásob just-in-time vve stylu „art-to-part“. Proces aditivní výroby s sebou přinese výrobu, která bude koncentrována na n dané místo. To může zvýšit absolutní počet výrobních dodavatelů, v ale každý bude mít místní či reg ionál n í roz sa h odpovědnosti. Jak vnímáte vztah mezi aditivní výrobou a procesy, jako je např. CNC, frézování, tváření? Chápete je jako doplňkové, nebo spíše rušivé a destruktivní? Vnímáme aditivní technologie jako doplněk k tradičním výrobním procesům. Dokážeme rozlišit vhodné podmínky pro tradiční technologie (požadavky na toleranci, součásti, velký objem atd.) a na druhou stranu pro aditivní technologie (nízký až střední objem, úprava hmoty dle přání zákazníka, složité a multifunkční provedení). Mnoho tradičních výrobních podniků si přidá aditivní technologie jako další nástroj za opasek, ale poptávka po operacích, které budou zahrnovat pouze aditivní výrobu, bude i nadále trvat. Bylo naznačeno, že do 10 let budeme svědky osvojení aditivní výroby u běžných spotřebitelů. Kde a v čem vidíte budoucnost aditivní výroby? Co se týče širšího spotřebitelského využití, bude se jednat o přirozený vývoj v průběhu času. Skutečně každý, počínaje umělci až po klempíře, si může osvojit aditivní technologii. Očekávám zvyšování počtu regionálních a místních dodavatelů zaměřených na aditivní výrobu, kteří budou disponovat dynamickými schopnostmi, aby byli schopni uspokojit poptávku většího množství zákazníků.

Obchod s bílým masem. Neodsuzujeme… Zefektivňujeme!

AUTOMATIZACE, MODERNIZACE A ÚDRŽBA V POTRAVINÁŘSKÉM PRŮMYSLU 2013 17. dubna 2013, Tennis Club Prostějov Současnost i budoucnost modernizace, automatizace a bezporuchového chodu provozů firem z potravinářského průmyslu.

Vstup na konferenci pro technický personál potravinářských provozů ZDARMA!

W W W. K O NF E R E N C E - T MI . C Z


březen 2013

•

13

STROJNÍINŽENÝRSTVÍ Vypočítejte správný valivý odpor Pokud je tření nepřítelem efektivity, pak nalezení způsobu, jak redukovat jeho dopad, může pomoci vašemu procesu manipulace s materiálem, aby probíhal lépe a bezpečněji. Dave Lippert, Jen Spektor Hamilton Caster

ření hraje významnou roli v průmyslovém světě a rovněž i v každodenním životě. Tření představuje odpor vůči posouvání, valení nebo plynulému pohybu objektu vzhledem k jeho kontaktu s dalším objektem. Může být buď prospěšné (když brzdíme, abychom zastavili auto), anebo škodlivé (když se pokoušíme jet s jednou nohou na brzdovém pedálu). Tento článek se zaměřuje na valivý odpor, jenž představuje důležitý aspekt průmyslových kol. Valivý odpor je měřítkem zpomalujícího efektu povrchu podlahy vůči stykové ploše kol. Obvykle se udává v librách a je měřítkem energie rozptýlené na jednotu vzdálenosti, po které se valí. Vezměme v úvahu odvalování pneumatiky na rovném povrchu. Pneumatika se do jisté míry deformuje a tato deformace způsobuje odpor vůči valivému pohybu. Rovná plocha se může také deformovat, zvláště pokud je relativně měkká. Písek je dobrým příkladem měkkého povrchu odolného vůči valení. Jízda na kole po zpevněné vozovce je mnohem snadnější než po písečné pláži. Valivý odpor měří ztrátu

T

energie, když se nějaký předmět valí na určitou vzdálenost. Ve světě průmyslových kol nenabízí valivý kontakt teoreticky vůbec žádný odpor vůči pohybu (kromě případů, kdy chceme, aby něco zůstalo na místě). Ale v reálném světě to takto nefunguje. Energie se rozptyluje: • v důsledku tření na kontaktním rozhraní; • v důsled k u pr u ž ných vlast ností materiálu; • v důsledku nerovnosti valivého povrchu. Valivé tření versus kluzné tření Součinitel valivého tření by neměl být zaměňován se součinitelem kluzného tření anebo, jak se často říká, s koeficientem tření. Součinitel (kluzného) tření je bezjednotkové číslo popisující poměr síly tření mezi dvěma tělesy a silou, která je tiskne k sobě. Součinitel (kluzného) tření závisí na použitých materiálech; například ocel na ledě má nízký koeficient tření, zatímco guma na chodníku má vysoký koeficient tření. Schéma dole vpravo se zaměřuje na kluzné tření. Představte si sílu potřebnou na posunutí těžké bedny po podlaze. Statické tření

Jak ukazuje tento zvětšený pohled, dochází jak u kol, tak i na povrchu podlahy k deformacím v rozsahu dle pružných vlastností obou povrchů. Obrázek poskytla společnost Hamilton Caster.

14 • březen 2013


vyžaduje jistou vnější sílu, která uvede bednu do pohybu. Jakmile se bedna začne pohybovat, vyžaduje dynamické tření relativně stálou sílu pro zachování konstantního pohybu. V tomto případě tlačící osoba produkuje „vnější sílu“ a bedna o hmotnosti „N“ spolu s podlahou vytvářejí „třecí sílu“. Důvod, proč používáme kola při manipulaci s materiálem, je ten, že musíme vynaložit výrazně nižší úsilí (sílu) potřebné pro posunutí předmětu. Představte si situaci, že byste měli tlačit chladničku či klavír bez pomoci kol! Kromě toho zvažte, o kolik by bylo snazší tlačit bednu (o které jsme se zmiňovali již dříve) po podlaze, pokud by byla na kolech. Síla potřebná pro tlačení či tažení zařízení, jež je opatřeno koly, je vždy největší na začátku, tedy těsně před tím, než začne pohyb. Ergonomové o této síle hovoří jako o počáteční síle či tažné síle při rozjezdu. Naštěstí počáteční síly trvají jen krátce a pak se jejich velikosti sníží na trvalou úroveň síly, jakmile začne zrychlení a jsou překonány všechny mechanické interference na začátku pohybu. Když už se předmět pohybuje relativně konstantní rychlostí, požadavek na použitou sílu se obecně snižuje. Tuto sílu popisujeme jako sílu udržovací nebo valivou. Pro snadnější valení Za účelem snížení síly potřebné pro překonání valivého odporu kola si můžeme vybrat kolo s nižším součinitelem valivého odporu (např. kované ocelové kolo má součinitel valivého odporu 0,019 in.) anebo použít kolo většího průměru. Optimalizace zahrnuje obojí – použití kola maximálního průměru, který daná aplikace umožňuje, spolu s nejnižším součinitelem valivého odporu. Výběr ložiska u kola není až tak rozhodující, pokud jde o valivý odpor, důležitější je použitý materiál kola a jeho průměr. Valivá ložiska nezpůsobují u valivého odporu až takový rozdíl jako faktory, mezi které patří materiál a průměr kol. Nicméně výběr ložisek může být velmi důležitý z jiných důvodů, jako je např. nosnost zařízení, ruční či strojové vlečení daného zařízení, přítomnost rázového zatížení nebo bočních nárazů a existence požadované údržby. Jak vyplývá z předchozího vysvětlení, bude u jízdní plochy kola z měkkého materiálu dosaženo většího valivého odporu než u jízdní plochy z velice pevného/tvrdého materiálu.

Obrázek poskytla společnost Hamilton Caster.

Hlavní faktory ovlivňující valivý odpor Nejvýznamnější faktory, které musíme zvážit, jsou tyto: zatížení, průměr kola, materiál jízdní plochy kola, materiál podlahy a její provedení a stav podlahy (nerovnosti, čistota, naklonění atd.). Mezi faktory, které můžeme během kalkulací ignorovat, patří typ ložisek, účinek maziv, teplota okolí a prokluzování kol. Ergonomické směrnice Všeobecné ergonomické návrhy pro maximální bezpečné (manuální) hodnoty síly potřebné pro tlačení předmětu lze nalézt v interaktivních tabulkách na webových stránkách společnosti Liberty Mutual v části zabývající se ruční manipulací s materiálem (Manual Material Handling). Pomocí kalkulačky, jež je k dispozici na této webové stránce, získáme výsledky, které doporučují procento populace (mohou být specifikováni jak muži, tak i ženy), jež může bezpečně vykonávat práci související s tlačením či tažením předmětů. Proměnné zahrnují tlakové či tažné síly (které získáme z výpočtů popsaných v tomto článku), výšku, v níž je daná síla aplikována, dobu trvání tlaku nebo tahu a četnost výskytu. Obecně jakýkoli výsledek bude vyhovovat platným bezpečnostním předpisům. Dodržováním pravidel popsaných v této směrnici lze významnou měrou zabránit úrazům postihujícím bederní oblast páteře. Samozřejmě že neexistuje záruka, že nikdy nedojde k úrazu zad. Všeobecná doporučení pro ruční a strojní činnosti jsou tato: • zvolte vhodné kolo/jízdní plochu dle maximálního zatížení a stavu podlahy; • pokud je zvolena vypružená jízdní plocha, kterou používáme na ochranu podlahy,

„Valivý odpor hraje významnou roli při manipulaci s materiálem. Ať už budou břemena vlečena nebo tlačena manuálně, správný výběr kol bude významným způsobem ovlivňovat vaše výsledky.


“

březen 2013

•

15

STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ Výpočet valivé síly Pro stanovení velikosti valivého odporu v průmyslových kolech existuje tzv. součinitel valivého tření. Jedná se o číslo, které bylo empiricky stanoveno pro různé materiály. To se může lišit v závislosti na rychlosti kola, zatížení kola a materiálu, se kterým je kolo v kontaktu. V níže uvedené tabulce nás proto nečeká žádné překvapení; nejměkčí materiál jízdní plochy kola (guma) má největší součinitel tření, zatímco nejtvrdší materiál (kovaná ocel) má nejmenší. *U polyuretanu se udává rozsah hodnot součinitelů v závislosti na zvoleném specifickém polymeru.

f = 0,047 (palce)

Předpoklady Celkové zatížení: 1 200 liber Materiál podlahy: ocel Otáčky kola: 3 míle za hodinu

Poznámka: U polyuretanu se udává rozsah hodnot součinitelů v závislosti na zvoleném specifickém polymeru.

Materiál jízdní plochy kola Kovaná ocel

Materiál podlahy Ocel

Součinitel valivého tření (palce při 3 mílích/hod)

Litina

Ocel

0,021

Tvrdá pryž

Ocel

0,303

Polyuretan

Ocel

0,030–0,057*

Litý nylon

Ocel

0,027

Fenol

Ocel

0,026

0,019

Vzorec F = f x W/r F = síla potřebná pro překonání valivého tření f = součinitel valivého tření (musí se udávat ve stejných jednotkách jako r /rádius kola/) W = zatížení kola r = rádius kola Příklad Jakou sílu je zapotřebí vynaložit na posunutí vozíku o hmotnosti 4 800 liber, který je vybaven koly o průměru 8 palců, materiál kol je polyuretan 85A. Vozík se bude pohybovat po rovné ocelové podlaze. Krok č. 1: Dle zadaného celkového zatížení dokážeme stanovit zatížení W na jedno kolo. W = 4 800 lbs/4 (kola) = 1 200 liber na každé kolo

vezměte v úvahu rozsah teplot, odolnost proti nárazu, vlhkosti a vodě, odolnost vůči světlu a chemikáliím či odrazům; • zvolte maximálně možný/praktický průměr kol; • zvolte kola s nejnižším součinitelem valivého odporu; • vypočítejte valivý odpor (mějte na paměti, že ze začátku je zapotřebí vyvinout 2- až 2,5krát větší sílu); • použijte součinitel bezpečnosti při výpočtu požadované síly u aplikací, které jsou na pohon; • nezapomeňte vzít v úvahu jakýkoli sklon podlahy (a°); vypočtený valiv ý odpor vzr ůstá v případě 16 • březen 2013

K kč d é tabulky b lk vyberte b d íd jí í součinitel či i l Krok č. 2 2: Z Z uvedené odpovídající valivého odporu f.

Krok č. 3: Víme, že rádius představuje ½ průměru 8palcového kola. R = 4 palce Krok č. 4: Vypočítejte sílu, kterou je zapotřebí vynaložit na překonání valivého tření kola. F = 0,047 x 1200/4 = 14,1 libry Poznámka: Na každé kolo. Krok č. 5: Vypočítejte sílu, kterou je zapotřebí na posunutí uvedeného vozíku. Odpor na kolo je 14,1 libry. Jelikož má vozík čtyři kola, je zapotřebí vyvinout celkovou sílu 14,1 x 4 = 56,4 libry na to, aby se vozík pohyboval (trvalým pohybem). Průměr kola hraje významnou roli ve velikosti síly potřebné na manipulaci s nákladem. Ve výše uvedeném příkladě by použití kola o průměru 16 palců (rádius r = 8 palců) snížilo požadovanou sílu na polovinu. Ve skutečnosti je tento model stanoven výše uvedenou rovnicí. Každé zdvojnásobení průměru kol má za následek vynaložení jen poloviny síly potřebné k pohybu kola nebo udržení trvalého pohybu. Síla, kterou musíme vynaložit na rozjezd tělesa (počáteční síla), je obecně 2- až 2,5krát větší než síla potřebná na udržení rovnoměrného pohybu. Ve výše uvedeném příkladu je zapotřebí tažné síly při velikosti přibližně 115 liber.

zvýšeného sklonu podlahy a snižuje se, když se podlaha svažuje dolů (F = Fx/cos a); například 10° nakloněná rovina zv ýší požadovanou sílu (F = Fx/cos 10° = Fx/0,9848 = 1,015 Fx); pokud se naklonění roviny zvýší na 30°, požadovaná síla se podstatně zvýší z 1,015 Fx na 1,155 Fx (přibližně 14 %). U poháněných náprav je však výběr ložisek kol velmi důležitý. Ujistěte se, že jste zvolili ložiska, která odolají náročným podmínkám, vyšším rychlostem, bočnímu zatížení a nepřetržitému provozu. Valiv ý odpor hraje významnou roli v manipulaci


s materiálem. Ať už budou břemena vlečena či tlačena manuálně, správný výběr kol bude významným způsobem ovlivňovat vaše výsledky. Aplikace principů popsaných v tomto článku vám umožní tu správnou volbu. Dave Lippert je viceprezident pro marketng a Jeff Spektor je technický manažer. Oba pracují ve společnosti Hamilton Caster. Kontaktovat je můžete na e-mailových adresách [email protected]; [email protected].

Dvojnásobná trvanlivost naklápěcích ložisek s čárovým stykem SKF Explorer Johan Ander SKF Švédsko

N

a základě požadavků zákazníků vyvinula společnost SKF ložiskovou ocel nové generace, kterou nyní používá k výrobě všech naklápěcích ložisek s čárovým stykem ve své nabídce. Ocel, která se vyznačuje vyšší odolností proti opotřebení a současně si uchovává houževnatost, může prodloužit provozní trvanlivost ložiska až na dvojnásobek – především v aplikacích, které pracují ve vysoce znečištěném prostředí a/nebo za podmínek nedostatečného mazání. Spojením zlepšení v oblasti materiálu, konstrukce a výroby dokázali technici a vědci SKF optimálně využít vliv mazání a omezit na nejnižší míru vliv tření, opotřebení a znečištění. Výsledek: výkonnostní třída ložisek, která se vyznačují vyšší únosností a delší provozní trvanlivostí. Materiál naklápěcích ložisek s čárovým stykem SKF Explorer se vyznačuje velmi vysokou čistotou a homogenní strukturou ložiskové oceli, která prošla jedinečným tepelným zpracováním. Čistota oceli umožnila dosáhnout neobyčejné pevnosti a odolnosti ložisek SKF. Tepelné zpracování vytváří optimální kombinaci tvrdosti a rozměrové stability. Výjimečná zlepšení vlastností materiálu našla uplatnění v nové koncepci ložisek se zdokonalenou povrchovou strukturou a užšími tolerancemi vnitřní geometrie. Od doby, kdy byla představena soudečková ložiska SKF Explorer, došlo k rozšíření výkonnostní třídy SKF Explorer o další typy ložisek včetně kuželíkových, válečkových, kuličkových a kuličkových ložisek s kosoúhlým stykem. V současné době jsou všechna standardní soudečková ložiska, toroidní ložiska CARB a většina axiálních soudečkových ložisek vyráběna podle specifikací výkonnostní třídy SKF Explorer.

Tepelné zpracování pro zvýšení výkonnosti Společnost SKF dále zdokonalila ložiskovou ocel pro naklápěcí ložiska s čárovým stykem SKF, která se vyznačují vyšší odolností proti opotřebení. Ačkoli tato ložisková ocel nové generace může prodloužit dobu provozuschopnosti v podstatě jakékoli aplikace, která musí splňovat nejvyšší provozní nároky na spolehlivost a trvanlivost, výsledky jsou nejzřetelnější v průmyslových zařízeních, která pracují ve vysoce znečištěných prostředích a/nebo za podmínek nedostatečného mazání. Typické příklady představují hutnictví, důlní stroje, zpracování nerostů a cementu, větrná energetika a lodní doprava, průmyslové převodovky a manipulace s materiálem. V zájmu dosažení vyšší výkonnosti dokázali technici SKF úpravou procesu tepelného zpracování zvýšit tvrdost o 1 až 2 HRC (v závislosti na velikosti ložiska) při stejné či dokonce ještě lepší houževnatosti. To je obzvláště důležité pro středně velká a velká ložiska používaná v procesních zařízeních. Zvýšená houževnatost zaručuje prodloužení doby mezi zjištěním prvních známek poškození a dosažením stavu, kdy je ložisko zcela nepoužitelné. Takové prodloužení umožňuje koncovým uživatelům sledovat stav ložiska a současně připravovat opravu stroje. V podstatě jsou tím vyloučeny neplánované odstávky a rovněž se dosáhne snížení dodatečných nákladů, které jsou zpravidla s odstávkami spojeny. Rozsáhlé ověřovací zkoušky Nový proces tepelného zpracování se projevil výrazně vyšší odolností proti opotřebení modernizovaných ložisek SKF Explorer ve srovnání s původními ložisky SKF Explorer. Rozsáhlé zkoušky prováděné měly ověřit zlepšení vlastností. Výsledky zkoušek dokazují vyšší odolnost proti opotřebení, kterou se vyznačují modernizovaná naklápěcí

ložiska s čárovým st ykem SK F Explorer. Při ověřování příznivého chování modernizovaných naklápěcích ložisek s čárovým stykem SKF Explorer při vzniku poškození byly na ložiskových kroužcích provedeny lomové zkoušky. Při těchto zkouškách byla porovnávána modernizovaná ložiska SKF Explorer s původními ložisky SKF Explorer. Výsledky ukazují, že průměrná hloubka radiální trhliny na lomové ploše kroužků modernizovaných ložisek SKF Explorer je větší než u původních ložisek SKF Explorer. To dokazuje, že středně velká a velká modernizovaná ložiska SKF Explorer stejně jako původní ložiska SKF Explorer prodlužují dobu mezi začátkem odlupování a vznikem lomu. Prodloužená doba při aplikaci programu proaktivní údržby může prakticky omezit neplánované odstávky. Dále byla provedena zkouška pevnosti příruby modernizovaných axiálních soudečkových ložisek SKF Explorer ve srovnání s původními ložisky SKF Explorer. Od okamžiku, kdy u původního ložiska SKF Explorer došlo k prasknutí vodicích přírub, modernizovaná ložiska SKF Explorer pracovala dvakrát déle, přičemž bylo zaznamenáno pouze odlupování materiálu. Ačkoli ložiska ve zpracovatelských zařízeních nepracují až do vzniku lomu, testy jasně prokázaly, že od okamžiku zjištění poškození mohou modernizovaná ložiska SKF Explorer stejně jako původní ložiska SKF Explorer pracovat delší dobu, a tedy poskytnou více času na plánování, objednávku dílů a přípravu přerušení provozu a tím omezují neplánované odstávky a přispívají ke snížení souvisejících nákladů.


www.skf.cz březen 2013

•

17

STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ Nové pneumatické válce IVAC od firmy Norgren nabízejí dramatické snížení nákladů Společnost Norgren, přední mezinárodní firma v oblasti pneumatických pohonů a fluidní řídicí techniky, oznámila, že uvádí na trh řadu inovativních a vysoce výkonných pneumatických válců. Jsou navrženy s ohledem na významné snížení spotřeby energie a provozních nákladů, určeny pro OEM i koncové uživatele a vhodné pro všechny průmyslové aplikace. Lumír Biskup Norgren

ěžné pneumatické regulační obvody obsahují sestavu válců, ventilových terminálů, akčních členů, regulátorů průtoku a snímačů. Všechny komponenty mají vlastní konektory a příslušenství. V typické úloze je třeba pro realizaci jedné funkce až třináct různých komponent. Tato složitost představ uje sk utečnou nevýhodu a omezení. Společnost Norgren, na základě těsné spolupráce se zákazníky, hledala způsob, jak toto omezení překonat a uspokojit individuální požadavky uživatelů. Výsledkem jsou integrované jednotky IVAC (Intergrated Valve and Actuator Control), které kombinují válce, regulátory průtoku, tlumiče a snímače v tech nick y sladěný a výhodný celek. IVAC je akční člen, optimalizovaný s ohledem na hmotnost a zastavěný prostor, vhodný pro pr ůměry 40 až 80 mm, který zahrnuje i ventily

B

18 • březen 2013

a magnetické spínače a umožňuje tak realizovat kompletní regulační obvod. Každá jednotka, vhodná jak pro nové stroje, tak pro retrofit


stávajících instalací, má jen jedno pneumatické a elektrické připojení a eliminuje potřebu použití samostat ných ventilov ých ter minálů, komponent, pneumatických rozvodů a příslušenství. Tato integrovaná platforma snižuje uživatelům náklady mnoha různými způsoby. Protože instalace, údržba a nahrazení jedné integrované jednotky jsou mnohem jednodušší, zkracuje se doba a snižují náklady potřebné na instalaci, uvedení do provozu a plánovanou i neplánovanou údržbu. Kratší odstávky pro údržbu pneumatického pohonu znamenají větší produktivitu zařízení. Kromě toho jsou eliminovány pneumatické rozvody mezi akčním členem a ventilovým ostrovem, a tím se redukuje mrtvý objem a snižuje spotřeba tlakového vzduchu o až 50 %.

Náklady na jeden milimetr zdvihu jsou tak ve srovnání s konvenčním řešením významně sníženy. Pro stroj s dvěma milióny zdvihů ročně je úspora energie taková, že se náklady na IVAC vrátí za jeden rok. IVAC navíc zlepšuje vzhled strojů. Ostré, čisté tvary vyhlížejí sofistikovaně a přispívají k tomu, že celé zařízení má moderní vzhled. K dispozici je množství variant, včetně verzí vhodných pro čisté prostředí a čištění agresivními prostředky, které umožňují výrobcům strojů a zařízení snáze splnit zvýšené požadavky na hygienu. Výrobci strojů a zařízení (OEM) mohou využívat všechny výhody IVAC bez nutnosti speciálních úprav př ipojovacích rozměr ů, protože produkty IVAC splňují rozměrové požadavky nejnovějších standardů ISO VDMA. Jednotné elektrické připojení vstupů a výstupů konektorem M12 umožňuje zapojit IVAC k řídicí

jednotce přímo nebo prostřednictvím provozní sběrnice bez ohledu na to, jaký protokol se bude používat. Ing. Lumír Biskup ze společnosti Norgren vysvětluje: „Když jsme konstruovali válce IVAC, naším základním cílem bylo nabídnout unikátní a inovativní způsob, jak pomocí integrované jednotky ušetřit energii. Jednotky IVAC byly navrženy tak, aby poskytly výrobcům strojů a zařízení i koncovým uživatelům vysoce výkonné řešení se špičkovými technickými parametry. Pomáhají snižovat náklady na energii a spotřebu tlakového vzduchu, zkracují doby odstávek potřebných na údržbu zařízení a na jeho čištění v prostorech s vysokými nároky na čistotu a hygienu. Konstrukce integrovaných akčních členů je založena na maximální modularitě, která umožňuje snadnou montáž i demontáž. Základní prvky modulární koncepce IVAC jsou speciální moduly regulačních ventilů,

NORGREN JE PŘEDNÍ SVĚTOVÁ FIRMA V TECHNOLOGII ŘÍZENÍ POHYBU A MÉDIÍ

umístěné přímo na konci válce, integrované pneumatické rozhraní, snímače polohy, displej pro zobrazení stavu a elektrické připojení. V mnoha úlohách se zvýšenými požadavky na hygienu je nutné zamezit kontaminaci usazováním nečistot na složitém povrchu zařízení. Jednotky IVAC proto vyvolávají oprávněný zájem mezi potenciálními uživateli, konstruktéry, výrobními manažery a techniky údržby ve všech oborech, kde je třeba nekompromisně dodržovat přísná hygienická pravidla. Jednou z firem, která už ocenila technické přednosti produktů IVAC, je KHS Kriftel, přední společnost vyrábějící zařízení na plnění nápojů do sudů, která instalovala produkty IVAC do své nové linky CombiKeg.“ IMI International – Norgren Nádražní 68, 564 01 Žamberk www.norgren.cz

®

Norgren vyrábí výrobky a technologie prověřené desítkami let spolehlivého provozu – ať je to jeden z našich tisíců výrobků uvedených v katalogu nebo zákaznické řešení, můžete se spolehnout na osvědčenou kvalitu od Norgrenu! VÁLCE – VENTILY – ÚPRAVA VZDUCHU – TLAKOVÉ SPÍNAČE – ŠROUBENÍ A HADICE – INTEGROVANÁ ŘEŠENÍ A SYSTÉMY

AKČNÍ NABÍDKA ŠROUBENÍ PRO ÚDRŽBÁŘE – MĚJTE VŽDY PO RUCE VHODNÉ ŠROUBENÍ PRO VAŠE ZAŘÍZENÍ! Kufřík se šroubením Pneufit C (sada 4 a 6 mm, 6 a 8 mm, 8 a 10 mm, 10 a 12 mm)

www.norgren.cz

eshop.norgren.cz

®

Obrázek poskytla společnost Schneider Electric.

ELEKTROTECHNIKA

Efektivní pospojení a uzemnění Vytvoření a zajištění efektivního uzemnění je klíčové pro spolehlivý, efektivní a bezpečný provoz zařízení. Frank Waterer Schneider Electric

20 • březen 2013

S

tabilní zdroj elektrické energie je provozní páteří v jakémkoli výrobním zařízení, budově či průmyslovém závodě. Elektrické poruchy či nestabilita v dodávkách energie vyplývající ze špatně navrženého rozvodného systému mohou mít negativní dopad na bezpečnost, výrobu a výsledný zisk společnosti. Dobře navržená, profesionálně nainstalovaná a efektivně propojená uzemňovací soustava má klíčový význam pro všechny zdroje elektrické energie a s nimi spojené rozvodné systémy. Vytvoření a zajištění efektivního uzemnění, které stabilizuje síťové napětí, je základní a klíčovou složkou pro spolehlivý, efektivní a bezpečný provoz zařízení. Následující body nastiňují pět hlavních cílů pro efektivní pospojení a uzemnění prostřednictvím nízkoimpedační anebo účelově vytvořené impedanční cesty a slouží jako průvodce k vysvětlení rozdílů mezi pospojením a uzemněním. Dodržováním těchto základních principů budou pracovníci zodpovědní ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

za provoz zařízení a budov schopni zajistit maximální spolehlivost, bezpečnost a efektivitu dodávky elektrické energie. Třífázové, čtyřžilové přímo nebo odporově uzemněné systémy zapojené do HVĚZDY (WYE) jsou upřednostňovány před použitím třífázových, třížilových neuzemněných systémů, a to zejména kvůli možným destruktivním účinkům přechodových přepětí, která se mohou vyskytovat v celé napájecí síti během opětovného jednofázového zemního spojení. Taková destruktivní přepětí, která mohou být vyvolána rezonancí mezi indukční reaktancí systému a vlastní kapacitou vůči zemi (kostře), mohou být několikrát větší než normální sdružené napětí. Zkušenosti dokazují, že tato přepětí mohou velice rychle způsobit poruchu izolace na různých místech v rámci celého rozvodného systému, zejména u motorů a spotřebičů s citlivým elektronickým zařízením. Přechodná přepětí z opětovných zemních spojení jsou primárním důvodem, proč se již nedoporučuje instalace neuzemněných systémů a v současné době se instalují přímo nebo v nějaké formě impedančně uzemněné systémy. Účely pospojení a uzemnění Hlavním důvodem pro „efektivně propojenou uzemňovací soustavu prostřednictvím nízkoimpedančního či účelově zvoleného impedančního uzemnění“ je zabezpečit následující: 1. Zajištění správného spojení se zemí pro stabilizaci síťového napětí v rozvodném systému při normálních provozních podmínkách. Výstupní napětí zdroje je určeno uspořádáním výstupního vinutí a způsobem jakým je nebo není spojeno se zemí. V rozvodné soustavě je napěťový systém určen konfigurací výstupního vinutí distribučního transformátoru a jeho spojením vůči zemi. Hlavním důvodem pro uzemnění svorky XO zdroje energie je ten, aby bylo provedeno účinné spojení se zemí co nejblíže ke zdroji zajišťující zároveň stabilizaci síťového napětí. Jelikož sekundární vinutí distribučního transformátoru představuje specifický a samostatně odvozený elektrický systém, primární funkcí pospojování je stabilizace síťového napětí vůči zemi. Vodič zajišťující propojení systému se zemí je obvykle proveden v rámci stejného krytu jako výstupní svorky zdroje a propojení není obvykle natolik dimenzováno, aby přeneslo velké hodnoty zemního poruchového proudu.

2. Relativně řízenou cestu poruchového proudu je možné zajistit vytvořením spojení s malou impedancí. Přesné místo a čas, kdy může dojít k jednofázovému zemnímu spojení, není možno stanovit. Nicméně v závislosti na přesném místě jednofázového zemního spojení v rámci dané distribuční soustavy se budou pravděpodobně vyskytovat zpětné cesty mezi místem, kde je vodič v poruše spojen s vodivým povrchem, a svorkou Xo generátoru nebo sekundárního vinutí distribučního transformátoru. Proto je tedy žádoucí a preferované, aby většina zemního poruchového proudu tekla v první řadě vodiči tvořícími pospojování a ochrannými vodiči (PE) daného zařízení přímo spojenými s poruchovým obvodem. Pokud je impedance ve vodičích tvořících pospojování daného zařízení a zemnicích vodičích spojených s poruchovým obvodem příliš vysoká, značná část jednofázového zemního poruchového proudu si poté pravděpodobně najde různé další paralelní cesty, aby se mohla vrátit do vinutí napájecího zdroje. Tyto další neřízené a náhodné zpětné cesty vystavují obsluhu zařízení nebezpečí plynoucímu z rozdílu potenciálů v místě možného dotyku, které mohou způsobit smrt, zranění nebo trvalé poškození vnitř ních orgánů. Navíc ostatní nezasažené zařízení by mohlo být negativně ovlivněno či poškozeno možným nárůstem napětí a náhodným průtokem proudu. 3. Vytvoření efektivní cesty s malou impedancí, aby zemní poruchový proud mohl protékat tak, aby nadproudová ochranná zařízení i všechny systémy zemní ochrany fungovaly efektivně v souladu s návrhem. Po dobu trvání poruchového stavu jednofázového zemního spojení jsou příslušné vodiče pospojování daného zařízení a ochranné vodiče určeny k tomu, aby fungovaly jako cesta s velmi malou impedancí mezi místem poruchy a ochrannou přípojnicí v rámci provozovaného zařízení nebo záložního napájení. V případě poruchy tak ochranné vodiče představují 50 % celkové kapacity silového obvodu

během doby, kdy tudy protéká jednofázový z e m n í p o r u c h ov ý proud. Pokud není impedance ve zpětné cestě zem n í ho spojen í dostatečně nízká, pak nadproudová ochranná zař ízení pou žitá v obvodu, jako jsou pojistky a jističe, nebudou schopna zabránit značnému poškození zařízení. Jestliže je hodnota impedance ve zpětné cestě zemního spojení příliš vysoká, pak výsledný jednofázový zemní C Cesta t zemního íh poruchového h éh proudu d musíí být schopna h efekf k poruchový proud může tivním způsobem přenést maximální možný zemní poruchový bý t ve skutečnosti proud. Obrázek poskytla společnost Schneider Electric. menší, než je jmenovitá hodnota pojistek a jističů, které jsou instalovány, aby V tomto typu instalace neexistuje žádná chránily postižený obvod. jiná záměrná impedance pro jednofáPodle NEC 250-4(A)(5) národního zový zemní poruchový proud než impezákona o elektrických zařízeních dance v přívodním kabelu, vinutích (NEC – National Electrical Code) je a zpětných cestách zemního spojení. třeba pro splnění požadavků na vytvo- Z tohoto důvodu bude protékat maxiření efektivní proudové dráhy zemního mální velikost jednofázového zemního spojení instalovat „elektrické zařízení, poruchového proudu v jakékoli poruše, vodiče a další elektricky vodivý mate- kdy dochází k jednofázovému zemnímu riál, u něhož je pravděpodobné, že bude spojení (XGO je nulová reaktance vinutí pod napětím, takovým způsobem, aby generátoru nebo transformátoru). byl vytvořen trvalý nízkoimpedanční Odporově uzemněný generátor elekobvod usnadňující činnost nadprou- trické energie nebo sekundární vinutí dové ochrany nebo detektoru zemního distribučního transformátoru tam, kde spojení pro vysokoimpedančně uzem- je impedance tvořena uzemňovacím něné systémy“. odporem záměrně instalovaným mezi Dráha zemního poruchového proudu vývodem XO vinutí generátoru a zemí musí být schopna efektivně a bezpečně nebo mezi vývodem XO sekundárního přenést maximální zemní poruchový vinutí distribučního transformátoru proud, který může vzniknout v kte- a zemí (viz obr. 2). rémkoli místě distribuční soustavy, kde Kromě impedance, dané přívodním může dojít k zemnímu spojení a zpět kabelem, vinutími a zpětnými cestami do zdroje napájení. Země nemůže být zemního spojení, je v tomto typu instapovažována za efektivní proudovou lace úmyslně vložen odpor, který má dráhu zemního spojení. omezit velikost jednofázového zemPřímo uzemněný generátor elektrické ního poruchového proudu. Maximální energie či sekundární vinutí distribuč- velikost proudu vyplývající z neúmyslního transformátoru, kde se nepřed- ného jednofázového zemního spojení pokládá existence žádné záměrné bude omezena na stanovenou hodnotu impedance mezi svorkou XO generátoru danou velikostí odporu RN (předepsaná nebo sekundárního vinutí distribuč- ohmická hodnota uzemňovacího ního transformátoru a zemí (viz obr. 1). odporu) plus XGO. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

březen 2013

•

21

ELEKTRO TECHNIKA

Obrázek 1: Přímo uzemněný generátor elektrické energie. Obrázek poskytla společnost Schneider Electric.

Důvody pro omezení proudu prostřednictvím uzemnění přes odpor jsou následující: • Snížit účinky hoření a tavení v porouchaných elektrických zařízeních, jako jsou rozváděče, transformátory, kabely a točivé stroje. • Snížit mechanické a tepelné zatížení v obvodech a přístrojích, které přenášejí poruchové proudy (to rovněž zahrnuje vinutí napájecího generátoru či transformátoru). • Omezit rizika úrazu elektrickým proudem způsobená zbloudilými zemními poruchovými proudy ve zpětné vodivé cestě v zemi, jimž je vystavena obsluha zařízení. • V případě, že se obsluha dostane do blízkosti výskytu zemního spojení, snížit riziko úrazu vnitřním obloukovým zkratem nebo výbojem, který by mohl náhodně nastat. • Snížit krátkodobý pokles napětí napájecí soustavy v průběhu výskytu nebo odstraňování zemního spojení. • Zabezpečit kontrolu nad přechodnými přepětími a zároveň se vyhnout přerušení vadného obvodu při výskytu prvního zemního spojení (uzemnění přes velký odpor).

Obrázek 2: Generátor elektrické energie uzemněný přes odpor. Obrázek poskytla společnost Schneider Electric.

22 • březen 2013

Uzemnění přes odpor může být buď vysokoohmové, či nízkooohmové, což rozlišujeme dle velikosti dovoleného zemního poruchového proudu. Vysokoohmové uzemnění využívá odpor uzemnění středu zdroje vysoké ohmové hodnoty. Hodnota odporu je vybraná tak, aby omezila proud na velikost, která se rovná nebo je mírně vyšší než celkový kapacitní proud soustavy. Typicky je zemní poruchový proud omezen na 10 A nebo méně, ačkoli některé specializované systémy v kategoriích elektrických napětí 15 kV či více by mohly vyžadovat vyšší úroveň zemního spojení kvůli aktivaci ochranných relé. Obecně bychom se měli vyvarovat použití vysokoohmového uzemnění u systémů, kde proud zemního spojení krajního vodiče překračuje 10 A, a to kvůli potenciálnímu poškození, jež může v omezeném prostoru způsobit obloukový proud vyšší než 10 A. Nízkoohmové uzemnění je navrženo tak, aby omezovalo zemní poruchový proud v rozsahu mezi 100 A a 1000 A s tím, že 400 A představuje typickou hodnotu. Odpor st řed ního vodiče je z volen dle R = Vln/Ig, kde Vln je fázové napětí systému a Ig je požadovaný zemní poruchový proud. Vzhledem k tomu, že kombinovaný účinek kapacitního proudu a vnitřní impedance systému ovlivní hodnotu zemního proudu o méně než 0,5 % v typickém rozsahu rozvodné sítě, je přípustné ignorovat tyto účinky při výpočtu hodnoty odporu zemního spojení. V praxi se předpokládá, že se na zemním odporu objeví plné fázové napětí systému. Generátor uzemněný přes reaktanci či sekundární vinutí distribučního transformátoru, kde je jako impedance zvolena indukčnost záměrně instalovaná mezi svorkou XO vinutí generátoru a zemí nebo svorkou XO sekundárního vinutí distribučního transformátoru a zemí (viz obr. 3). K romě impedance přívodního kabelu, vinutí a zpětných cest zemního spojení je u tohoto typu instalace úmyslně vložena indukční impedance, aby omezila jednofázový zemní poruchový proud. Z tohoto důvodu


bude maximální velikost jednofázového zemního poruchového proudu omezena na určenou velikost pomocí hodnoty X N (předepsaná velikost indukčnosti zemní tlumivky) plus XGO. Termín „uzemnění přes reaktanci“ popisuje případ, kdy je tlumivka spojena mezi středním bodem sítě (N) a zemí, jak je znázorněno na obrázku 3. Vzhledem k tomu, že velikost proudu zemního spojení, který může přitékat do systému uzemněného přes reaktanci, je funkcí nulové reaktance, je velikost zemního poruchového proudu často užívána jako kritérium pro označení stupně uzemňovací soustavy.

Obrázek 3: Generátor elektrické energie uzemněný přes reaktanci (tlumivku). Obrázek poskytla společnost Schneider Electric.

V systému uzemněném přes reaktanci by možný zemní poruchový proud měl tvořit nejméně 25 % (X0 = 10X1) a pokud možno 60 % (X0 = 3X1) třífázového poruchového proudu, aby zabránil výskytu nebezpečných přechodných přepětí. Termín X0, tak jak je užíván, je součtem nulové reaktance zdroje (X0) plus trojnásobku hodnoty zemní reaktance (3Xn), tj.X0 = X0 zdroje + 3Xn. Toto je značně vyšší než úroveň poruchového proudu, který je žádoucí v systému uzemněném přes odpor, a proto není uzemnění přes reaktanci považováno za alternativu k nízkoohmovému uzemnění. Uzemnění přes reaktanci je typicky vyhrazeno pro aplikace, u nichž je nutno omezit proud zemního spojení na velikost, která je relativně blízko velikosti třífázového zkratu. Použití síťových kompenzačních tlumivek s cílem omezit výskyt zkratů se často bude jevit jako méně nákladné než použití uzemňovacích odporů

v případech, kdy požadovaná velikost proudu je několik tisíc ampérů. 4. Omezení potenciálových rozdílů, nárůstu potenciálu či krokových gradientů mezi zařízením a obsluhou, obsluhou a zemí, zařízením a zemí nebo zařízením a zařízením. Je nesmírně důležité, aby všechny vodivé povrchy a kryty přístrojů či zařízení, které jsou spojeny s jakýmkoli rozvodným systémem napětí, byly navzájem účinně propojeny prostřednictvím nízkoimpedanční cesty. Jak již bylo částečně vysvětleno, pokud nebudeme mít k dispozici cestu zemního poruchového proudu s velmi nízkou impedancí, aby mohl poruchový proud protékat relativně řízenou cestou, budou se pravděpodobně vyskytovat nárůsty potenciálu nebo krokové rozdíly potenciálů na jiných místech v rámci rozvodného systému napětí. Nicméně během bez por ucho vého stavu bude část normálního

zatěžovacího proudu protékat skrze vodivé povrchy, kryty přístrojů a zem, pokud některý vodič, jímž protéká proud, je uzemněn na více než jednom místě. Například pokud by jakýkoli zemnicí vodič (nulový vodič) měl být propojen s jakýmkoli vodivým povrchem nebo krytem přístroje směrem od hlavní zemnící sběrnice, pak bude část zatěžovacího proudu protékat vodivým povrchem, krytem přístroje čizemí, poněvadž byla vytvořena paralelní cesta. 5. Omezení nárůstu napětí nebo rozdílu potenciálů, které může na budovách, zařízeních či konstrukcích způsobit úder blesku nebo jiný výboj, který zasáhne provozované zařízení, jakékoli podmínky, při nichž dojde k jednofázovému zemnímu spojení, nebo náhodné spojení s jinou napěťovou soustavou. Když blesk zasáhne budovu, zařízení nebo konstrukci, dojde k rozdělení proudu zpětného rázu mezi všechny

paralelní vodivé cesty mezi přípojným bodem a zemí. Rozdělení proudu bude nepřímo úměrné impedanci dané cesty Z (Z = R + XL, odpor plus indukční reaktance). Hodnota odporu by měla být velmi malá za předpokladu, že kovové vodivé části jsou navzájem efektivně propojeny. Indukčnost a příslušná indukční reaktance v cestě celkového odraženého proudu bude určena paralelní kombinací všech individuálních indukčních cest. Čím více bude paralelních cest, které existují v pospojení a uzemňovací soustavě, tím nižší bude celková impedance. Rozdíly mezi pospojením a uzemněním Termíny „pospojení“ (bonding) a „uzemnění“ (grounding) se často v elek t rotech n ickém pr ů myslu navzájem zaměňují a vyjadřují to, že specifický část elektrického zařízení, konstrukce nebo krytu je nějakým

ELEKTRO TECHNIKA NAOBZORU Eaton Elektrotechnika slaví 20 let na českém trhu

Eaton Elektrotechnika s.r.o., přední výrobce a distributor elektrotechnického zařízení, slaví letos 20 let svého působení v České republice. Jako specialista v oblasti elektrotechniky se zapsal hluboko do povědomí profesionálů v oborech elektro, IT a stavebnictví. Pro letošní rok společnost upravila své logo, připravuje spuštění dvou nových show roomů a výroční kampaň. Nejmarkantnější změnou letošního roku je dočasná úprava loga společnosti. Logo se nemění trvale, pouze symbolizuje druhou dekádu v historii firmy. Prostřednictvím sloganu „máme tu pevné kořeny“ potvrzuje svou pozici na českém trhu. U příležitosti dvacetiletého výročí vznikne v pražském sídle i nový show room. Zákazníci si v něm budou moci prohlédnout základní sortiment produktů, případně si je rovnou vyzkoušet v praxi. Zajímavou zákaznickou novinkou bude rovněž pojízdný show room „Eaton VAN“. Ten bude od začátku března křižovat Českou republiku plně vybaven ukázkami jednotlivých produktů. Jeho hlavní předností je mobilita, díky níž si zákazníci mohou prohlédnout produkty přímo v místě svého působení. Pro odborníky je letos připraven další ročník Eaton Tour, řada školení, workshopů a seminářů. Pro zájemce o aktuální novinky ze světa elektrotechniky je určen Profiklub Elektrotechniků (www.ProfiklubElektrotechniku.cz). Kromě informačního servisu z oblasti elektrotechniky mají členové možnost využívat kvalitního zázemí pro profesionály a získat tak řadu výhod. Všechny novinky v podobě produktů, školení, veletrhů či prodejních akcí jsou zde přehledně shromážděny na jednom místě a členové mohou navíc čerpat bonusové programy a slevy. www.justC.cz

24 • březen 2013

Porozumět rozdílu mezi pospojením a uzemněním je důležité při vytváření bezpečnější elektrické instalace. Obrázek poskytla společnost Schneider Electric.

způsobem spojen se zemí. Ve skutečnosti jsou termíny „pospojení“ a „uzemnění“ zcela jiného významu a využívají zcela odlišné metody elektrické instalace. „Pospojení“ je metoda, pomocí které jsou všechny elektricky vodivé materiály a kovové povrchy zařízení a konstrukcí, u nichž se obyčejně předpokládá, že nebudou pod napětím, účinně vzájemně propojeny prostřednictvím nízkoimpedančních vodivých prostředků a cest, abychom se vyhnuli jakémukoli citelnému rozdílu potenciálu mezi oddělenými místy. Vzájemná pospojení všech specifických elektricky vodivých materiálů, kovových povrchů krytů elektrického zařízení, potr ubí, tr ubek nebo konstr ukcí prostřednictvím nízkoimpedanční cesty jsou zcela nezávislá a nesouvisí s jakýmkoli úmyslným kontaktem nebo spojením se zemí. Například letadla nejsou žádným způsobem spojena se zemí, když jsou ve vzduchu. Nicméně pro bezpečnost pasažérů, posádky i letadla je extrémně důležité, aby všechny kovové části a konstrukce letadla byly navzájem efektivně pospojeny. Laboratoře a družice obíhající naši planetu evidentně nemají žádné přímé spojení se zemským povrchem. Přesto všechny vodivé povrchy těchto kosmických laboratoří a družic musejí být účinně navzájem pospojeny, abychom se vyvarovali rozdílu


potenciálů z naindukování jejich povrchů nespočtem nabitých částic a magnetických vln, které cestují prostorem. Různé kovové povrchy krytů elektrických zařízení, potrubí či konstrukcí obvykle propojujeme pomocí měděných vodičů, předepsaných kabelových ok a příslušných svorníků, spon nebo šroubů. Další metody pospojení mezi různými kovovými částmi a díly zahrnují použití konzol, svorek nebo svárů pro zajištění účinného pospojení. Kromě prevence rozdílu potenciálů, který může mít za následek různá rizika, může být účinně pospojené zařízení rovněž použito k tomu, aby adekvátně a bezpečně vedlo jednofázový zemní poruchový proud, indukovaný proud, rázový proud, bleskové proudy nebo přechodové proudy během abnormálních podmínek. „Uzemnění“ (grounding) je termín používaný spíše v Severní Americe a vyjadřuje přímé nebo nepřímé spojení se zemským povrchem nebo nějakým vodivým tělesem, které zastupuje uzemnění. Spojení se zemí může být záměrné nebo náhodné prostřednictvím různých kovových prostředků. Zemnič je navržený vodič, který se používá pro spojení zemnící elektrody s jiným zařízením. Frank Waterer je elektroinženýr pracující pro společnost Schneider Electric.

Osvědčený Distrelec on-line obchod nyní nově také v českém jazyce!

S

polečnost Distrelec, distributor elektroniky a automatizace, dále optimalizovala své služby a nyní nabízí všem svým zákazníkům on-line obchod také v českém jazyce. Součástí inovativního řešení je velmi rychlá, 24hodinová doručovací služba. Zákazník má možnost vybrat si z komplexní nabídky kvalitních výrobků od více než 1000 renomovaných výrobců z oboru aktivních a pasivních součástek, elektrotechniky, měřicí techniky, automatizace, nářadí a pájecí techniky. Jednotlivé výrobní oblasti se průběžně rozšiřují a prohlubují a osvědčený sortiment se stává základem pro nové, doplňkové skupiny výrobků. Standardní dodací lhůta je 24 hodin, cena za dopravu zásilky činí 5,50 EUR plus DPH. Mimo tištěný katalog pro elektroniku je možné najít veškerý sortiment jak v DISTRELEC on-line obchodě (www.distrelec.cz), tak i pomocí e-commerce – elektronického obchodu. Distrelec Gesellschaft m.b.H Tel.: 800 14 25 25 Fax: 800 14 25 26 e-mail: [email protected] www.distrelec.cz

ELEKTROTECHNIKA

Společná řešení pro IT a průmysl Martin Pojer Rittal

Verze PMC 40 je k dostání v jediném UPS racku s integrovanými výkonovými moduly a bateriemi.

I

ntegrace IT, která je bezpečná z hlediska výpadků, do automatizace představuje výzvu, i když je infrastruktura, jako elektrické napájení, klimatizace, monitorování a bezpečnost, podobná. Řešením je společný modulární základ se standardizovanými systémy, který vyhovuje jak stroji a řídicímu systému, tak i počítačům a serverům. Jakou roli hraje IT ve světě automatizace a jak podobná je infrastruktura

a požadavky? Aby bylo možno odpovědět na tyto otázky, je užitečné podívat se krátce do minulosti. Protože tam prošla IT a průmysl podobnými procesy, pouze s malým posunem v čase. Proto například rozšiřitelná a modulární řešení, bez nichž by dnes efektivní průmyslová výroba vůbec nebyla možná, pocházejí původně z oblasti IT. Tato řešení byla využita k tomu, aby v případě potřeby existovala možnost rychle a efektivně rozšířit kapacitu výpočetních center. Dnes jsou IT a průmysl nejen úzce spjaty, ale i trend jde stejným směrem. Ústředními tématy jsou dostupnost a výkon, energetická účinnost a automatizace, jakož i autonomní provoz. Také infrastruktura IT a průmyslu je podobná: Bezpečnost, elektrické napájení, klimatizace a monitorování jsou potřebné jak pro stroj a řídicí systém, tak i pro počítač a server. Pouze technické specifikace, jako rozměry a výkony, se u některých z těchto struktur liší. Při integraci IT do automatizace si proto uživatel musí položit otázku, která řešení nabízí trh pro splnění požadavků obou odvětví. Proto pouze společný modulární základ redukuje skladování, zjednodušuje přípravu a snižuje náklady. K tomu se připojuje

IT infrastruktura od nejmenšího po největší.

CMC III nyní nabízí uživateli integrovaný OPC server, jenž je kompatibilní s cca 99 procenty běžných systémů řídicího stanoviště.

rozšiřitelnost a bezpečnost investic. Další výhodou je, když to vše navíc poskytuje jeden jediný dodavatel. Systém rozváděčových skříní a IT skříní Jaké možnosti nabízejí f lexibilní systémy v podobných infrastrukturách, ukazují trendy společnosti Rittal. Zde již IT dávno pronikla do automatizace. Typickým příkladem je různý požadavek na rozváděčové skříně a racky. Zatímco průmysl pracuje s montážními deskami a používá řídicí komponenty s hloubkou 400 až 600 mm, IT odvětví využívá 19" techniku a ser verové skříně s hloubkou až 1 200 mm. Platforma

systému rozváděčových skříní a IT skříní TS 8 slouží pro obě odvětví a představuje architekturu systému, kterou lze použít ve všech odvětvích průmyslu, což nedokáže žádný jiný výrobek. Sahá od aplikací pro rozvod energie a průmyslovou automatizaci přes instalaci budov a datovou techniku až ke kompletním datovým centrům. Čím vyšší je počet elektronických komponent v rozváděčových skříních a racku a čím vyšší je ztrátový výkon, tím více tepla se musí odvádět. Ztrátový výkon přístrojů v IT se nachází v rozmezí 0,5 až 10 kW, zatímco u průmyslových komponent se pohybuje spíše kolem 1 až 2 kW. V IT oblasti se již delší dobu používá centrální chlazení vodou/chladicí kapalinou místo obvyklého decentralizovaného vzduchového/kompresorového chlazení, protože díky vysoké tepelné kapacitě vody lze odvádět mnohem vyšší množství tepla než pomocí vzduchu. Ale i v průmyslu jde trend díky neustále stoupajícím ztrátovým výkonům směrem k vodnímu chlazení. Typickými oblastmi použití je výroba strojů a zařízení, jakož i výroba rozváděčů. Vodní chlazení v systému modulární konstrukce Takzvané chillery s chlazením vodou/chladicí kapalinou se používají jak samostatně v chlazení procesů

a strojů, tak i v kombinaci s výměníky tepla vzduchvoda. Nevýhodou doposud bylo, že nebyly k dispozici v plném rozsahu výkonu, ale byly v y ráběny převážně podle požadavků zákazníka. S rozvojem série TopTherm Chiller v modulárním provedení nabízí společnost Rittal řešení s méně komponentami. Základním modulem je zde rovněž f lexibilní systém rozváděčové skříně TS 8. K tomu přistupují vodní a chladicí moduly stejně jako elektrický modul s integrovaným řídicím systémem. S pouhými dvěma konstrukčními velikostmi má uživatel díky kombinaci skříní standardně k dispozici sedm různých chladicích výkonů od 8 do 40 kW. Další možností je flexibilní montáž, variabilní vedení vzduchu, jakož i různá řešení výměníku tepla ve dveřích, podstavci a na střeše. Jedním z ústředních požadavků v IT a průmyslu je příprava elektrického napájení bezpečného z hlediska výpadků. Zpravidla jsou komponenty zabudované v rozváděčové skříni nebo racku napájeny z veřejné sítě. V případě výpadku elektrického proudu naskočí záložní napájení. K překlenutí doby přepínání se používá nepřerušitelný napájecí zdroj (UPS). I pro tento napájecí řetězec nabízí společnost Rittal řešení, počínaje systémem Ri4Power, ke kterému pat ř í modulár ní nízkonapěťov ý roz váděč a instalační roz váděč

v řadovém systému TS 8, a konče pod r u ž ný m roz vodem energ ie. Zde má uživatel k dispozici systém přípojnic RiLine60 a také spínané zásuvkové lišty (PSM/PDM) a UPS systémy Rittal. UPS pro IT a průmysl Nepřer ušitelné napájecí zdroje série PMC od společnosti Rittal zahrnují jednofázové systémy s rozsahem výkonu od 1 do 12 kVA a rovněž trojfázové systémy od 10 do 960 kW. Disponují vysokou účinností 95 %. Novinky PMC 40 a PMC 120 lze dodat s hloubkou 800 a 1 000 mm a jsou koncipovány pro IT a průmysl; například k jištění řídicích systémů strojů nebo robotických výrobních linek. Verze PMC 40 je k dostání v jediném UPS racku s integrovanými výkonovými moduly a bateriemi. Do jedné skříně lze vložit maximálně tři UPS moduly a čtyři sady baterií. Rozsah výkonu lze redundantně měnit od 10 do 40 kW a maximální výkon dosahuje 60 kW. Jejich doby autonomního režimu závisí na počtu a výkonu použitých modulů baterií a pohybují se v rozmezí 5 až 26 minut. Volitelně existuje PMC 40 s monitorováním UPS pomocí monitorovací kar t y SN MP. U d r uhé novin k y PMC 120 existuje možnost výkonu od 10 do 120 kW. Maximální stupeň vybavení předpokládá šest UPS

Rittal Czech, s.r.o. – Ke Zdibsku 182 – 250 66 Zdiby u Prahy Tel.: 234 099 000 – www.rittal.cz

ELEKTROTECHNIKA NAOBZORU Veletrh HANNOVER MESSE pro čtenáře našich časopisů ZDARMA Mezinárodní odborný veletrh HANNOVER MESSE je největší celosvětovou událostí technologického průmyslu a představuje spojení jedenácti předních veletrhů na jednom místě. Ve dnech 8.–12. dubna 2013 se v německém Hannoveru představí množství světových novinek a kompletních řešení pro průmysl. Hlavními tématy veletrhu HANNOVER MESSE 2013 jsou průmyslová automatizace a IT, energetické technologie a technologie pro životní prostředí, technika pohonu a fluidní technika, průmyslové subdodávky, výrobní technologie a služby, výzkum a vývoj. Partnerskou zemí letošního ročníku veletrhu je Rusko. V loňském roce se veletrhu účastnilo 67 800 návštěvníků. Význam akce spočívá v možnosti oslovit zákazníky z mnoha odvětví – zejména z oblasti zpracovatelského průmyslu, energetiky, obchodu nebo průmyslového výzkumu. Čtenáři časopisu Řízení a údržba průmyslového podniku a Control Engineering Česko mají při této příležitosti možnost bezplatně se účastnit veletrhu HANNOVER MESSE. Bezplatné vstupenky pro čtenáře zahrnují: • vstup po celou dobu konání veletrhu, • užití veřejné dopravy, • vstup na všechny konference a přednášky na veletrhu, • přístup do Visitor Center (káva, studené nápoje, časopisy, pracovní prostory), • Technology Tours – komentované prohlídky po celém veletrhu vztahující se vždy ke konkrétním tématům. Máte zájem o bezplatné vstupenky na veletrh HANNOVER MESSE? Volné vstupenky si můžete vyžádat na adrese [email protected] nebo [email protected]. Více informací o celém programu a vystavovatelích veletrhu najdete také na www.hannovermesse.de

28 • březen 2013

modulů, každý s výkonem 20 kW. Doby autonomního režimu jsou v rozmezí 7 až 28 minut a oblasti použití sahají od řídicích systémů procesů přes řídicí techniku a konstrukci zařízení až k obráběcím a balicím strojům. Další možnost nepřerušitelného napájecího zdroje pro IT a průmysl nabízí palivové články. Zde je společnost Rittal jedna z mála firem, které ve vývoji a použití této technologie úspěšně razí cestu kupředu. Palivové články jsou autonomní, efektivní a ekologické. A díky své dlouhé době autonomního napájení, f lexibilní konstrukci a nízké údržbě nabývají stále více na významu. To je patrné i v rámci první velkosériové výroby společnosti Rittal v závodě Burbach – projekt je podporován spolkovou zemí Severní Porýní-Vestfálsko. Monitorování pomocí OPC Č t v r t ý m s p ol e č ný m b o d e m v infrastruktuře IT a průmyslu je monitorování integrovaných komponent z hlediska technického měření, od elektrického napájení a jištění přes výrobu a distribuci chladu až po účinnost a spotřebu energie. Aby bylo možno zpracovávat relevantní údaje, musí se údaje nejdříve zjistit, přes OPC/SNMP přenést do řídicího stanoviště (systém SCADA) a tam propojit. Na loňském veletrhu v Hannoveru představila společnost Rittal třetí generaci inteligentního monitorovacího systému CMC (Computer Multi Control). Doposud systém pracoval se síťov ý m protokolem SN M P, který je běžný v IT. CMC III nyní nabízí uživateli integrovaný OPC server, jenž je kompatibilní s cca 99 procenty běžných systémů řídicího stanoviště. Novinkou je i přechod na sériové snímače propojené sběrnicemi CANBus. Jsou integrovány do centrální procesorové jednotky a do inteligentních snímačů Rittal. Tyto snímače se sběrnicí CANBus nejsou, tak jako tradiční I/O jednotky, jednotlivě spojeny s centrální jednotkou, ale sériově za sebou. Připojení do sítě stejně jako konfigurace a uvedení do provozu se u CMC III provádí

ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO Ů PODNIKU

pohodlně prostřednictvím notebooku a USB konektoru. Síťový protokol si může uživatel zvolit buď TCP/IPv4, nebo TCP/IPv6. Nové řešení monitorování kontroluje nejen důležité údaje o teplotě, vlhkosti vzduchu nebo napětí v rozváděčové skříni, ale nabízí navíc efektivní možnosti úspory energie. Tím lze odhalit velké spotřebitelské energie a nahradit je efektivními systémy. Navíc existuje možnost rozsáhlých analýz a analýz orientovaných na výsledek, aby se zvýšila životnost použitých součástí. Shrnutí IT již dávno pronikla do automatizované výroby a obě odvětví společně rostou stále rychleji – i když jsou částečně vyžadovány různé rozměry, komponenty a výkony. Základem „společného“ řešení ve vztahu k účinnosti, rozšiřitelnosti a bezpečnosti jsou modulární a standardizované systémy. Zjednodušuje to skladování, přípravu a snižuje náklady, a to jak pro stroje a řídicí systémy v průmyslu, tak i pro počítače a servery ve výpočetních centrech. Řešení nabízená společností Rittal sahají od procesní úrovně přes úroveň řízení a ovládání (SCADA) až do provozní a podnikové oblasti s MES, popřípadě ERP. Zajímá vás nabídka produktů a řešení společnosti Rittal a chcete být stále a včas informováni o všech novinkách? Zaregistrujte se k odběru Rittal Infonewsletteru zasláním e-mailu na adresu [email protected] a do předmětu zprávy uveďte kód RU3. Ze všech nově registrovaných každý měsíc losujeme výherce zajímavých cen. Více informací naleznete na webových stránkách www.rittal.cz. Navštivte náš stánek E06 v hale 11 na veletrhu v Hannoveru ve dnech 8. až 12. dubna 2013. Těšíme se na vás! Rittal Czech, s.r.o. Ke Zdibsku 182 250 66 Zdiby u Prahy Tel.: +420 234 099 000 www.rittal.cz

SPECIÁLNÍ TÉMA – MOTORY Pro dosažení maximální životnosti motorů potřebujeme porozumět těm vlastnostem motorů, které jsou důležité pro vzájemné fungování s pohonem. Obrázek poskytla společnost Baldor Electric.

Vyhněte se přílišnému předimenzování motorů pro provoz se střídačem Při kombinaci motoru a střídače by daná aplikace měla napovědět, jaký typ motoru je nejvhodnější. Pokud se budete řídit těmito směrnicemi, můžete se vyvarovat pořízení příliš robustních a drahých motorů. John Malinowski Baldor Electric

S

oučasné pohony s nastavitelnými otáčkami (Adjustable-speed drives – ASD) jsou běžně užívány pro regulaci průtoku vzduchu a vody, které pohánějí motory ventilátorů a čerpadel. Současně se z provozů vyřazují zastaralá šoupátka a armatury regulující průtok, a je to právě rychlost otáček motoru, která reguluje průtok dané kapaliny. Regulace rychlosti otáček motoru šetří energii. Další asynchronní (AC) motory a pohony jsou používány jako náhrada za starou technologii stejnosměrných (DC) motorů, která byla využívána pro pohon dopravníků a vytlačovacích strojů. Za účelem maximálního prodloužení životnosti

motorů, které jsou tímto způsobem používány, potřebujeme pochopit charakteristické vlastnosti motorů potřebné pro správnou funkci s pohonem tak, abychom nenavrhli provedení, které je dražší a má více atributů, než opravdu požadujeme. Proč používat ASD? Asynchronní pohon s nastavitelnými otáčkami mění vstupní napětí a frekvenci do motoru, což má za následek změnu rychlosti otáček motoru. Existuje několik typů a zatížení, každé se specifickými zátěžovými vlastnostmi, která ovlivňují motor. Nejběžnějším typem je proměnné zatížení točivého momentu, kde se požadovaný výkon motoru mění s třetí mocninou rozdílu otáček. Jedná se o tzv. zákony afinity. Tabulka na stránce 30 ilustruje, co se děje v případě proměnného zatížení odstředivého čerpadla (za předpokladu, že účinnost čerpadla zůstává konstantní). Jelikož je většina zařízení dimenzována na nejnepříznivější podmínky, nikdy není


březen 2013

•

29

SPECIÁLNÍ TÉMA – MOTORY 90

30.00

80

26.67

70

23.33

60

20.00

50

Peak TQ. Maximální

16.67

40

točivý moment

13.33

30 20

10.00

výkon v koních

Točivý moment (lb-ft)

Univerzální motor v provedení TEFC se střídačem

6.67 Konstantní točivý moment

10

3.33 0

0 0

1

2

3

4

Rychlost (ot/min) x 1000

Správná velikost motoru je rozhodující faktorem pro snížení opotřebení motoru a pro zajištění energetické účinnosti. Udělat si čas na správné navržení motorů s ohledem na jejich konečné použití je často opomíjeným procesem. Obrázek poskytla společnost Baldor Electric.

provozována na plný výkon. U zařízení s proměnnou zátěží točivého momentu se obvyklý provozní stav pohybuje na 60 % otáček, což vyžaduje pouze 22% výkon motoru v koních. Redukovaný výkon ve wattech snižuje významným způsobem provozní náklady. Druhý typ zatížení má konstantní momentovou charakteristiku. Požadavek na velikost točivého momentu zůstává stálý a nemění se v závislosti na regulaci rychlosti otáčení. Mezi takové aplikace se řadí dopravníky, vytlačovací stroje, míchací zařízení a objemová čerpadla. Zde bývá dosahováno nižších úspor energie, jelikož se rychlost otáčení přizpůsobuje požadavku na konstantní točivý moment. Použití pohonu u aplikací vyžadující konstantní točivý moment, může rovněž přispět k úspoře energie prostřednictvím zvýšené produktivity práce a je měřena porovnáním výkonnosti ovládacích prvků v kWh.

Proměnné zatížení točivého momentu Otáčky

Objem

Tlak/Dopravní výška

Požadovaný výkon v koních

100 %

100 %

100 %

100 %

90 %

90 %

81 %

73 %

80 %

80 %

64 %

51 %

70 %

70 %

49 %

34 %

60 %

60 %

36 %

22 %

50 %

50 %

25 %

13 %

40 %

40 %

16 %

6%

30%

30%

9%

3%

Proměnné zatížení točivého momentu, k němuž dochází např. u odstředivého čerpadla, je tam, kde se požadovaný výkon motoru (v koních = hp) mění s třetí mocninou rozdílu otáček. Obrázek poskytla společnost Baldor Electric.

30 • březen 2013


Odpovídající výkonová křivka u litinového motoru v provedení TEFC o výkonu 10 koní ukazuje, že zvládá rozsah otáček konstantního točivého momentu 10:1 (CTSR), jakož i širší rozsah otáček s proměnlivým zatížením točivého momentu, který se vyskytuje u ventilátorů a čerpadel. Obrázek poskytla společnost Baldor Electric.

Výběr motoru Univerzální motory od většiny výrobců s účinností Premium, dle standardů asociace NEMA (National Electrical Manufacturers Association), mohou být použity pro všechny aplikace vyžadující proměnné točivé momenty a mnohé z těch, které vyžadují konstantní velikost točivého momentu. Tyto třífázové nízkonapěťové asynchronní motory s kotvou nakrátko (<600 V) jsou konstruovány takovým způsobem, že mají zabudovaný izolační systém, který má k dispozici střídač nebo ho daný systém umožňuje použít a jedná se obecně o motory označené dle standardů NEMA jako Design A anebo B, jež mohou být napojeny přímo na síť či mohou být použity s bypassem v případě, kdyby střídač selhal. Skříně univerzálních motorů jsou obvykle v provedení jako zcela uzavřené, bez nuceného větrání (Totally enclosed non-vented – TENV), nebo zcela uzavřené, chlazené ventilátorem (Totally enclosed fan cooled – TEFC) s ventilátorem upevněným na hřídeli motoru. Motory nekryté, zabraňující však průniku vody označené jako ODP (Open drip-proof), mají otevřenou skříň a vzduch cirkuluje skrze motor za účelem chlazení. Motorové skříně tohoto provedení řádně fungují u proměnného zatížení točivého momentu. Při poklesu otáček se výkon, který zatížení vyžaduje,

rovněž snižuje – a stejně i množství chlazeného vzduchu, které ventilátor dodává. Když hovoříme o rozsahu otáček u motoru s proměnným zatížením točivého momentu, jedná se o rozsah otáček proměnného točivého momentu (Variable-torque speed range – VTSR) a je obvykle docela prostorný. Univerzální motory TEFC s účinností Premium dle standardů asociace NEMA lze rovněž využívat pro zatížení, kde je vyžadován konstantní točivý moment, ale rozsah otáček může být omezen. Například u konstantního točivého momentu (Constant-torque speed range CTSR) je rozsah otáček vyjádřen poměrem 10:1, což znamená, že motor může být provozován až po 1/10 výchozích otáček (180–1 800 otáček za minutu). Univerzální motory s nižším výkonem mohou být obecně provozovány v širším rozmezí otáček (20:1) z důvodu nižšího nárůstu teplot. Větší motory (100 koní a výše) jsou omezeny na poměr 4:1 anebo 2:1 CTSR kvůli účinnosti TEFC chlazení, které je při nízkých otáčkách sníženo.

Nakonec je to samotná aplikace, která určuje, jaký motor má být použit podle toho, zda se jedná o proměnlivé zatížení točivého momentu, nebo o konstantní zatížení točivého momentu. Obrázek poskytla společnost Baldor Electric.

FULL PRODUCT WARRANTY*

DETECTOR WARRANTY*

* After product registration on www.flir.com

SPECIÁLNÍ TÉMA – MOTORY Malé asynchronní motory nízkého výkonu jsou limitovány provozním napětím ze střídače. Není neobvyklým jevem, že jsou tyto motory omezeny 30.00 0 90 napětím 230 VAC ze střídače, protože 0 80 26.67 není jednoduché vyrobit materiál pro 0 70 23.33 elektrickou izolaci těchto motorů. 0 60 20.00 Následkem toho nezvládají tak dobře 16.67 0 Maximální 50 vysokonapěťové překmity, k nimž 0 točivý moment 40 13.33 běžně dochází ve vlnové formě výstupu 30 0 10.00 většiny pohonů. 20 0 6.67 10 0 Pouze aplikace vyžadující motor, Konstantní točivý moment 3.33 0 0 který dává konstantní točivý moment 0 1 2 3 4 v širokém rozsahu otáček, vyžadují Rychlost (ot/min) x 1000 odpovídající motor řízený pomocí frekvenčního měniče. Takový motor může mít standardní vinutí s účinností Motor v provedení TENV jako zcela Premium, nebo může být dodáván se uzavřený, bez nuceného větrání, musí speciálním vinutím optimalizovaným být umístěn do rámu o nadměrné velipro použití se střídačem a nemusí být kosti a dává téměř stejný výkon jako schopen spouštění přímo na síť. Kromě motor v provedení TEBC, ale s ještě větším maximálním točivým momentem. motorových skříní typu TENV a TEFC V některých prostředích však nelze pou- mohou mít motory řízené pomocí frežít motory chlazené ventilátorem a proto kvenčního měniče rovněž samostatně poháněné ventilátory s konstantními provedení TENV představuje lepší otáčkami pro zajištění dostatečného volbu. Obrázek poskytla společnost Baldor Electric. chlazení při nízkých otáčkách a jedná se o zcela uzavřené motory chlazené výtlačným ventilátorem. Motory obvykle mají rozsah otáček konstantního točivého momentu (CTST) 1000:1 a s řízením vektoru toku mohou poskytovat plný točivý moment při nulových otáčkách. Řady motorů ovládané vektorovým řízením jsou podobné motorům, které jsou řízeny pomocí frekvenčního měniče, ale jsou obvykle opatřeny enkodérem se zpětnou vazbou pro přesnější řízení otáček, než jaké poskytuje vektorové řízení s otevřenou smyčkou. Motory řízené pomocí frekvenčního měniče a motory ovládané vektorovým řízením se vyrábějí na konvenčních rámech v provedení dle standardů NEMA a IEC a u aplikací, kde je vyžadována rychlá výměna porouchaného kusu za kus nový, dosahujeme zvýšených výkonů. Konstrukce rámu statoru motoru, řízeného pomocí výše popsaného frekvenčního měniče, může vypadat stejně jako standardní rámy se žebrováním z oceli, litiny či hliníku dle NEMA nebo IEC. Existuje ale ještě jeden typ, který má rám zhotoven z tvrzeného laminátu. Motor bývá delší, má nižší setrvačnost rotoru pro rychlou odezvu a je zabudován na rámu o menším průměru. Motory v provedení s laminovaným rámem mají vyšší hustotu výkonu než typické litinové 32 • březen 2013

HP


Motor v provedení TENV s vektorovým řízením s uzavřenou smyčkou na rámu o nadměrné velikosti 254T


rámy v provedení NEMA. Z důvodu hustoty výkonu a nestandardních montážních rozměrů patek nelze tyto motory v praxi zaměňovat za konvenční univerzální motory v provedení dle standardů NEMA anebo IEC. Nakonec je to samotná aplikace, která určuje, jaký motor má být použit. Určujícím kritériem je to, zda se jedná o proměnlivé zatížení točivého momentu, nebo konstantní zatížení točivého momentu. U aplikací, kde je vyžadováno proměnlivé zatížení točivého momentu, představují adekvátní volbu univerzální motory s účinností Premium dle standardu NEMA v provedení TEFC nebo ODP. Pro mnohé aplikace CTSR by měly být univerzální TEFC motory přiměřenou volbou, pokud poskytují rozsah rychlosti v rozmezí 4:1 až 10:1. U aplikací vyžadující jmenovitý točivý moment při velmi nízkých rychlostech, je zapotřebí používat motory, které jsou řízeny pomocí frekvenčního měniče nebo motory ovládané vektorovým řízením. Které předpisy ohledně účinnosti bychom měli uplatňovat? Na motory pro všeobecné použití se vztahuje požadavek ze zákona, aby dosahovaly minimální účinnosti v USA, Kanadě, EU a dalších lokalitách. V USA a Kanadě je požadováno, aby většina univerzálních motorů o výkonovém rozsahu 1–200 koní neměla jmenovitou účinnost (Premium) nižší než stanovuje standard NEMA MG 1–2011, tabulka 12–2. Energetická účinnost motorů o výkonovém rozsahu 201–500 koní musí splňovat požadavky uvedené v tabulce 12–11. V příloze A pododdílu B federálního registru (10 CFR, část 431), který vydalo americké ministerstvo energetiky (DOE), je stanoveno následující: „Motory, jejichž vlastnosti nebo charakteristiky nesplňují zákonem stanovenou definici 'elektrického motoru' nejsou zahrnuty, a proto se od nich nevyžaduje, aby splňovaly požadavky stanovené zákonem EPCA (Energy Policy & Conservation Act).“ „Vícerychlostní motory a motory s proměnnými otáčkami, jako jsou motory řízené pomocí frekvenčního měniče, nepatří mezi zařízení, která jsou do této kategorie zahrnuta, jelikož jsou konstruována pro použití při proměnných rychlostech. Jednorychlostní motory v provedení dle standardu NEMA jako Design A nebo B splňují všechna další kritéria definována zákonem EPCA, na které se dané požadavky vztahují a mohou být

John Malinowski je produktový manažer společnosti Baldor Electric Company.

90

30.00

80

26.67

70

23.33

60

20.00 16.67

50 Maximální točivý moment

40 30 20

10.00 6.67

Konstantní točivý moment

10 0

13.33

výkon v koních


Univerzální motor v provedení TEFC se střídačem

3.33 0

0

1 2 3 Rychlost (ot/min) x 1000

4

Zcela uzavřený motor, chlazený výtlačným ventilátorem (TEBC) provozovaný se střídačem, vykazuje téměř stejnou pracovní obalovou křivku jako TEFC motor, ale umožňuje provozování s vyššími otáčkami než pouze se základními. To je ideální vlastnost u dopravníkových pohonů. Obrázek poskytla společnost Baldor Electric.

Motor v provedení TEBC s vektorovým řízením s uzavřenou smyčkou 0 90

3 30.00

0 80

26.67

0 70

23.33

0 60

20.00

0 50

16.67

Maximální točivý moment

0 40 30 0 0 20

13.33 10.00 6.67 6

Konstantní točivý moment

0 10

výkon v koních

Jak asynchronní pohony fungují Asynchronní pohony s nastavitelnými otáčkami byly uvedeny na trh v době, kdy se vysoce výkonové tranzistory staly snadno dostupnými. Tyto pohony jsou známé jako frekvenční měniče, pohony s proměnnými otáčkami nebo pohony s nastavitelnými otáčkami. Pohon přijímá AC proud, používá usměrňovače proudu, kterým přemění AC na DC, skladuje DC v kondenzátorové baterii (jako u baterie) a poté dělí DC na simulovaný tvar sinusového signálu pro každou ze tří fází. Základní střídač používá napětí a přeměny kmitočtu pro nastavení rychlosti otáček motoru. Poměr napětí a frekvence (V/Hz) může být nastaven tak, aby poskytoval jiné parametry motoru, např. specifický počáteční krouticí moment. Pohony typu V/HZ fungují u aplikací, v nichž se setkáváme s proměnnou zátěží točivého momentu. Některé vyspělé pohony řídí množství proudu do motoru prostřednictvím vektorového řízení nebo přímého řízení momentu a dokážou provozovat motor v širším rozsahu otáček a zároveň poskytují plný výkon točivého momentu u aplikací, které vyžadují konstantní točivý moment. Z důvodu, že se z motoru stává generátor, když se roztočí rychlostí, která převyšuje jeho

synchronní otáčky, může potenciální zatížení zdvihadla nebo dopravníku způsobit, že motor generuje nadbytečnou energii, jež se následně tlačí do pohonu. Nadbytečné energie se musíme zbavit pomocí brzdového rezistoru, nebo pohon chrání sám sebe vypnutím přepětí. Některé pohony jsou navrženy s jednotkou napájení a rekuperace, což je další soubor tranzistorů pro usměrnění příkonu, jenž může být použit pro sloučení sinusové křivky zpět do vstupního vodiče jako rekuperace sítě. Tak, jak rychle pokračoval vývoj spínacích tranzistorů, začaly překmity napětí způsobovat poruchy izolace na motorech. Některé špičky u 460 V střídačů dosahují hodnot 2400 V. Vysoká napětí způsobují poruchu izolačního systému motoru. Vyšší harmonické ve vlnové formě impulsní šířkové modulaci může snížit účinnost motoru ve srovnání s provozováním podle sinusové křivky. Vyskytuje se dodatečné zahřívání v motoru, které rovněž může snížit množství točivého momentu, jež získáváme při nízkých otáčkách. Pro většinu aplikací jsou univerzální NEMA Premium motory vhodné pro použití se střídačem. Motory by měly řádně fungovat se zatížením od většiny odstředivých čerpadel a ventilátorů, které mají proměnnou momentovou charakteristiku. Pro konstantní zátěže točivého momentu, jež mají široký rozsah otáček, by měly být vhodné univerzální motory, ale měli byste si u výrobce motorů zkontrolovat, zda právě váš motor může být provozován v rozsahu otáček, který požadujete. U aplikací, které vyžadují extrémní rozsah otáček za předpokladu zachování konstantního točivého momentu, musí být zvolen odpovídající motor řízený pomocí frekvenčního měniče. Takové motory mívají speciální vinutí, která nedovolují jejich provozování bez střídače, nebo mohou mít samostatně poháněné pomocné ventilátory.


užívány s frekvenčním měničem u aplikací vyžadující možnost proměnných otáček jako svou přídavnou funkci, a z toho důvodu patří mezi zařízení, které jsou dle zákonu EPCA do této kategorie zahrnuty. Jinými slovy – to, že se daný motor hodí k použití s frekvenčním měničem, ho automaticky nezprošťuje od toho, aby vyhověl požadavkům stanovených zákonem EPCA.“ Znamená to rovněž i to, že i když označíme motor určený pro všeobecné použití v provedení Design A nebo B dle standardu NEMA, jako motor řízený pomocí frekvenčního měniče, tak ho tímto nevyjmeme z kategorie, do níž patří dle zařazení DOE. Pravidlo DOE se podobá zákonu, který platí i v Kanadě. Pouze skutečně speciální motory řízené frekvenčním měničem, tak jak jsou popsány ve standardu NEMA MG 1–2011 v části 31, jsou vyňaty z této kategorie v USA i Kanadě. V Evropské unii jsou motory řízené frekvenčním měničem rovněž vyňaty z požadavků, které stanovuje tento předpis. Takové motory nemohou být obvykle užívány jako motory určené pro všeobecné použití, které jsou provozovány se standardním tvarem sinusové křivky a přímým spouštěním.

3 3.33 0

0 0

1 2 3 Rychlost (ot/min) x 1000

4

Motor stejné konstrukce provozovaný s vektorovým řízením s uzavřenou smyčkou ovládá lépe proud a může být plynule provozován s jmenovitým momentem při nulových otáčkách. Díky režimu uzavřené smyčky je regulace otáček přesnější u aplikací jako např. přesné podavače, frézovací stroje a další zařízení vyžadující přesné činnosti či synchronizaci s dalším zařízením. Umožňuje rovněž provoz s vyššími otáčkami než pouze se základními otáčkami. Obrázek poskytla společnost Baldor Electric.


březen 2013

•

33

SPECIÁLNÍ TÉMA – MOTORY

Výběr správného reduktoru, u kterého je aplikováno vysokotlaké čištění, může prodloužit dobu provozuschopnosti Při výběru produktu je důležitým faktorem jeho chemická odolnost. Chuck Russel Baldor

V

ýběr reduktoru rychlosti, který poskytne žádaný výkon a je schopen odolat silným chemikáliím a vysokotlakému čištění, což je vyžadováno v podniku na zpracování potravin a nápojů, může představovat skutečnou výzvu. Žádný podnik si nemůže dovolit uzavřít své linky na zpracování potravin poté, kdy inspektoři najdou stopy koroze nebo jiného poškození, které může vyplývat z procesu čištění. Porozumění progresivním vlastnostem, jež jsou nyní u reduktorů dostupné a umožňují snášet vysokotlaké čištění, vám pomůže při výběru toho nejtrvanlivějšího produktu. Materiály skříně reduktoru Většina reduktorů, které jsou určeny pro vysokotlaké čištění, je nabízena buď

34 • březen 2013


s litinovou skříní, jež je navíc pokryta antikorozním povlakem, anebo se skříní z nerezové oceli. Ačkoli je hliník považován za korozivzdorný materiál, když je postříkán silnými chemikáliemi, rychle podlehne korozi a jako materiál selhává. Celkově vzato, litinová skříň, na kterou je nanesen povlak, představuje nejekonomičtější možnost volby skříně reduktoru. Litinové skříně reduktorů jsou stejné jako ty, které se používají ve standardních výrobních linkách, takže náklady jsou nízké kvůli vysokému objemu jejich výroby. Avšak typ antikorozního povlaku a to, jakým způsobem je aplikován, činí velký rozdíl mezi tím, jaký výkon podává produkt přímo na místě u zákazníka. Je pro vás velmi důležité, abyste si vybrali produkt vhodný pro vysokotlaké čištění

od výrobce, jenž provádí zkoušky solnou mlhou v korozní komoře? Komora se solnou mlhou představuje dostupnou metodu, která nejlépe odpovídá podmínkám praxe a srovnává provedení různých povlaků za stejných vysoce korozívních podmínek. Zkoušení nových povlaků na místě u zákazníka může vést k vytvoření povlaku, který řádně funguje za nějakých podmínek, ale už ne za jiných. Systém povlakování s nejvyšším stupněm odolnosti dostupným v současné době sestává z dvou povlaků na bázi epoxidu, které jsou aplikovány na litinovou skříň. Epoxidový nátěr má nejvyšší přilnavost, je vysoce trvanlivý a poskytuje základnímu materiálu velmi vysokou úroveň ochrany proti korozi. Ačkoli se výrobky, na jejichž povrch byl aplikován práškový lak, vyznačují atraktivním vysokým leskem, testování solnou mlhou prokázalo, že technologie práškového lakování neposkytuje stejnou úroveň ochrany proti korozi jako dvousložkový epoxidový systém povlakování. Na některých reduktorech rychlosti je aplikována průhledná třetí vrstva, ale ta v první řadě dodává lesk pro zvýšení vizuálního efektu. Pro dosažení optimální odolnosti proti korozi vyhledávejte produkty, které používají technologii galvanického pokovování pro aplikaci prvního povlaku epoxidového nátěru na holou skříň. U procesu galvanického pokovování se nejdříve používá několikastupňový čisticí proces, jehož cílem je zajistit úplné odstranění veškerých nečistot z povrchů, které se budou následně povlakovat. Po fázi čištění je díl ponořen do velké nádoby s epoxidovým lakem. Poté je aplikován elektrický náboj, jenž přitahuje částečky laku do nejmenších štěrbin povrchu daného dílu. Následně se díl vypaluje pro dosažení rychlého a celkového vytvrzení laku. Výsledný nátěrový film je v celé své tloušťce dokonale rovnoměrný, mimořádně odolný a z těchto důvodů je nadřazen základní vrstvě, která je aplikována postřikem. Poté, co je reduktor sestaven, je následně kompletně pokryt další vrstvou z dvousložkového epoxidového laku, který zvyšuje celkovou tloušťku nátěrového filmu, a to za účelem zvýšení odolnosti proti korozi. Litinová skříň, která byla pokryta dvěma vrstvami epoxidového laku a u které byl pro základní vrstvu aplikován proces galvanického pokovování, má větší šanci odolávat náročným procesům čištění, což je tradičně

vyžadováno především v potravinářském průmyslu. Nicméně skříně z nerezové oceli poskytují maximální odolnost vůči vodě a chemikáliím. Poněvadž na skříně není aplikován žádný nátěrový systém, povlak se nemůže odštěpit či nedopatřením poškodit při vysokotlakém čištění vodou. Zápornou stránkou skříní z nerezové oceli je jejich vysoká pořizovací cena. Navzdory ceně by však měla být zvolena skříň z nerezové oceli, a to hlavně v těch případech, kdy zničení nátěrového filmu nemůže být tolerováno, např. u speciálního technologického postupu zpracování potravin. Odvzdušnění Ať už je skříň litinová s epoxidovými povlaky či z nerezové oceli, pokud má být reduktor rychlosti odvzdušňován, vybavte ho přetlakovým odvzdušňovacím ventilem, který zabezpečuje snížení tlaku. Standardní otevřený odvzdušňovací ventil, i když je vybaven chemikáliemi, jež absorbují vlhkost, v konečném důsledku nezabrání vlhkosti projít do reduktoru, což vede k předčasnému znehodnocení produktu. Rovněž by mělo být použito těsnění nebo O-kroužek mezi reduktorem a motorem, aby se nedostávala voda a vlhkost do prostoru mezi dvěma produkty. Mazání Pro zabezpečení náležitého mazání reduktoru a zabránění znečištění potravinářských výrobků by měla být maziva klasifikována dle NSF H1 (nahodilý kontakt). Reduktory, u nichž je aplikováno mazivo dle NSF H2 (není dovolen žádný kontakt), nenabízejí žádné výhody a neměly by být pokládány za schválené produkty pro nahodilý kontakt s potravinami. Těsnění Jeden z nejméně nákladných komponentů reduktoru rychlosti, který přesto splňuje kritickou funkci, je těsnění hřídele. Těsnění hřídelí u reduktorů, které nejsou vystaveny vysokotlakému čištění, utěsňují mazivo a zabraňují vniknutí nečistot a jiných kontaminujících látek. U vysokotlakého čištění musí těsnění hřídele zabezpečit udržení maziva v reduktoru, ale rovněž musí zabránit pronikání vody a chemikálií během čištění povrchu reduktoru. Pokud by těsnění nezabránilo pronikání vody a chemikálií, vnitřní komponenty by

SPECIÁLNÍ TÉMA – MOTORY

„ Skříně z nerezové oceli poskytují maximální odolnost vůči vodě a chemikáliím. Povlak se nemůže odštěpit či nedopatřením poškodit při vysokotlakém čištění vodou.

“

brzy zrezivěly a mazivo by přestalo plnit svou funkci. V konečném důsledku by došlo k předčasné poruše reduktoru, a to kvůli kombinaci těchto okolností. Standardní přírubové těsnění, které se používá u aplikací, kde nedochází k vysokotlakému čištění, používá pryžový těsnicí břit, jenž obepíná otáčející se povrch hřídele. Můžeme se rovněž setkat s bezkontaktním ochranným záhybem, jehož úkolem je zabránit vnikání větších částic do prostoru těsnicího břitu. Těsnicí břit je obvykle dotlačován k hřídeli pomocí malé tažné pružinky umístěné po obvodu břitu. Když je těsnicí břit vystaven vysoké rychlosti či působení vysokotlaké vody a chemikálií, nadzvedne se na hřídeli a dovolí vodě a chemikáliím proniknout 36 • březen 2013

do reduktoru. I když navrstvíme několik standardních přírubových těsnění vedle sebe, těsnicí břity se nadzvednou na hřídeli a dovolí vodě a chemikáliím proniknout dovnitř reduktoru. K tomu, abychom se vyhnuli těmto problémům, je zapotřebí používat zdokonalené systémy utěsnění hřídelí, které se skládají ze specializovaných těsnění navržených tak, aby zabránila průniku vody a chemikálií. Obvykle jsou označována jako těsnění pro velmi náročná prostředí. Konstrukce těsnění je upravena tak, aby nedocházelo ke kontaktu vody s těsnicím břitem. Těsnění pro velmi náročná prostředí se skládají ze dvou částí: klasický vnější kryt s těsnicím břitem a samostatným vnitřním pouzdrem a přírubou. Vnitřní pouzdro má pryžování, které pevně těsní vůči hřídeli, a vnější přírubu, jež zabraňuje vodě, aby se dostala k olejovému těsnění. Mezi vnějším průměrem příruby a olejovým těsněním se nachází mnoho jiných těsnicích hran, které jsou navrženy tak, aby nedocházelo ke kontaktu vody ani jiných znečišťujících látek s olejovým těsněním. Některé typy reduktorů přicházejí s řešením, kde je pryžový V-kroužek kombinován se standardním přírubovým těsněním, a to hlavně kvůli


snižování nákladů. Tento kombinovaný systém těsnění ovšem neposkytuje stejnou úroveň ochrany jako těsnění určená pro velmi náročná prostředí. V kombinaci s těsněními určenými pro velmi náročná prostředí jdou ruku v ruce vývodní hřídele odolné proti korozi. Vyhledávejte a používejte vývodní hřídele, které jsou buď z nerezové oceli, anebo z uhlíkové oceli, na nichž je aplikován vysoce účinný povlak, jako je např. poniklování. Oba druhy fungují velmi dobře v aplikacích vyžadujících vysokotlaké čištění vodou a chemikáliemi. Utěsňování za účelem zabránění průniku vody a chemikálií je životně důležitým faktorem pro správnou funkci reduktoru. Typ skříně, odvzdušnění, maziva a těsnění hřídele – to vše představuje kritické složky reduktoru, který může být vystaven vysokotlakému čištění. Tyto vlastnosti by měly být pečlivě vyhodnoceny ještě před samotným výběrem reduktoru, a to vzhledem k jeho použití v potravinářském průmyslu. Chuck Russell je hlavní projektant převodů značky Dodge ve společnosti Baldor.

Jak zvětšit počet analogových vstupů PLC

P

okud je třeba zvětšit počet analogových vstupů PLC (programovatelného logického automat u), lze to obvykle provést rozšiřujícím modulem, který dodává příslušný výrobce. Takové řešení ale bývá často velmi drahé. Papouch s. r. o. (viz inzerát) proto nabízí univerzální analogový multiplexer pod názvem AnalogMUX (obrázek 1). Lze jej použít s nejrůznějšími PLC, jako např. Simatic, Allen-Bradley, Saia apod. Protože analogové vstupy bývají často diferenciální, je tak proveden i analogový multiplexer. Jednoduché uspořádání o ovládání Blokové schéma mulit plexer u A nalogM U X je na obrázk u 2. Nejzajímavější je pravá část obrázku, z níž je zřejmé uspořádání přepínače. Jedná se vlastně o dva přepínače typu „1 z 32“. Vybraný vstup označený IN1 až IN32 je možné připojit k výstupu označenému „+“ nebo „-“. Uživatel tedy může sám rozhodnout, jak budou vytvořeny diferenciální dvojice signálů. K ovlád á n í mult iplexer u AnalogMUX byl zvolen protokol Modbus RTU. Ten je přenášen linkou RS485, která je na mnoha PLC k dispozici. Rovněž protokol Modbus RTU bývá často přirozeným protokolem PLC, a tak není problém začlenit ovládání multiplexeru do programu. Popis registrů i s příklady je součástí manuálu.

Alternativou k protokolu Modbus RTU může být protokol Spinel, což je firemní protokol výrobce. Je otevřený, dobře popsaný a k dispozici jsou vývojové nástroje. Vlastnosti Analogový multiplexer je možné použít i jiným než popsaným způsobem. Lze přepínat i signály s malou úrovní, protože jsou použity polovodičové spínače. Maximální spínané napětí může být až 50 V, přitom nezáleží na polaritě. Přenášený proud může být až 100 mA, odpor sepnutého kanálu je typicky 20 Ohmů. Multiplexer ale předpokládá použití pro obvyklé napěťové vstupy 10 V. Svodový proud rozepnutého kanálu je pod 1μA. Linka RS485, kterou je multiplexer ovládán, je galvanicky oddělena od ostatních částí. Výhodou je i malá klidová spotřeba multiplexeru, která je pouze 18 mA. Napájení může být v rozsahu 12 V až 30 V (typicky 24 V). Provedení Na obrázku 1 je pouze deska elektroniky bez krytí. Takto samostatně je ji možno použít např. při vestavbě do zařízení. Častější ale bude provedení v krabici s držákem na lištu DIN. Všechny signály se připojují svorkovnicemi. Napájení, komunikace i sepnuté spínače jsou indikovány kontrolkami. Ty sice pravděpodobně nebude nikdo sledovat při běžné činnosti multiplexeru,

Obr. 1. AnalogMUX rozšíří počet vstupů PLC o 32 kanálů.

Obr. 2. Blokové schéma dobře ukazuje uspořádání kanálů

ale programátorům velmi usnadní psaní programu do PLC. Analogový multiplexer AnalogMUX je možné zapůjčit k vyzkoušení a technici společnosti Papouch s. r. o. rádi poradí s jeho aplikací. Přijďte se tento i jiné zajímavé produkty podívat na veletrh Ampér v Brně do stánku V049. www.papouch.com

AUTOMATIZAČNÍTECHNIKA

Výpočet přínosů z vylepšeného řízení procesů Ověřitelný přístup k výpočtům povede ke zvýšení úspěchu celého projektu. Merle Likins Yokogawa

38 • březen 2013

V

rámci nedávno provedené studie společnosti McKinsey&Company nazvané „Překonávající změna“ bylo zjištěno, že spolu s nárůstem produktivity se rovněž zlepšila kvalita výrobků a že nejproduktivnější společnosti dosahují až o 5 % vyššího výnosu z kvalitních výrobků ve srovnání se společnostmi s nízkou výkonností. Dalším zajímavým zjištěním byla ta skutečnost, že společnosti, které dosahovaly lepších výsledků, měly úplně jiný přístup k operacím a filozofii neustálého zlepšování. Jedním z klíčových rozdílů byla dobře plánovaná strategie pro zlepšení, jež začala s vyhledáváním oblastí s největší potenciální návratností. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

Pouhé tušení, že náhrada řídicího systému nebo přepracování procesu přinese významné finanční či jiné výhody, nebude schváleno, jelikož řídicí management podniku bude chtít vidět propočty a precizně provedené odhady ještě před samotným přidělením peněz na nové projekty. Z tohoto důvodu musí být dobře plánovaná strategie navržena takovým způsobem, aby poskytovala realistická očekávání potenciálních výhod z automatizace procesů nebo modernizace zařízení. První fází v této strategii je vypracování studie přínosů, která nastíní očekávaná zvýšení výrobních kapacit, kvality, spolehlivosti a zlepšení i v jiných oblastech. Studie

přínosů vyžaduje různé matematické výpočty a pracovníci, kteří tuto studii provádějí, musejí mít potřebné technické znalosti stejně jako dovednosti a zkušenosti, aby mohli přijímat kvalifikovaná rozhodnutí. Plán, jak uskutečnit studii přínosů Def inování cílů je základním předpokladem pro provedení úspěšné studie přínosů a to vyžaduje důkladné pochopení všech specifických operací a celkových obchodních cílů. Definice cílů určí oblasti, na něž je třeba se zaměřit, abychom v nich dosáhli zlepšení. Studie přínosů poskytne odhady možných výsledků s tím, že přesnost odhadu se bude měnit v závislosti na řadě faktorů. Proto je nejlepší nic nenadsazovat a provádět odhady s konzervativním přístupem. V konečném výsledku budou odhady pouze tak dobré, jak dobré byly použité údaje a pokyny od těch, kteří rozumí danému procesu. Prvním krokem v každé studii přínosů je důkladné seznámení se systémy a procesy, jež budeme studovat a zkoumat. Tento krok je nazýván „seznámení se zařízením“ a začíná s prozkoumáním výkresů a dokumentů celkového procesu, například diagramů procesních toků (PFD), diagramů potrubí/procesů a přístrojů (P & ID) či písemných popisů procesu. Další aktivitou po uskutečnění tohoto kroku je setkání příslušných stran, které tvoří projektový tým pro zpracování studie přínosů. Účelem setkání je přezkoumat procesy a zajistit, aby v systému hodnocení během fáze seznamování se zařízením nebylo nic přehlédnuto. Kromě vyhodnocení informací získaných během seznámení se zařízením by mělo být dosaženo dohody o tom, ve kterých oblastech by mohly být realizovány příležitosti pro dosažení přínosu. Tyto příležitosti mohou zahrnovat např. zlepšení energetické účinnosti, zvýšení výrobní kapacity, minimalizování spotřeby surovin nebo jiné parametry. Po dosažení dohody by měly být všechny informace dokumentovány jako součást základny daného projektu.

Dalším krokem je sběr dat týkajících se dané jednotky (zařízení). Obvykle je máme k dispozici z historie provozování daného zařízení v podniku. Historická procesní data by měla zahrnovat informace o teplotě, tlaku, průtoku, složení a další příslušná data. Provozní náklady např. na páru, elektřinu, chladicí vodu atd. stejně jako ceny za finální produkty jsou nutné pro stanovení poměru nákladů vůči přínosu prováděných zlepšení. Nadefinování CTQ stromu Projektový tým nadefinuje klíčové proměnné (dále v textu CTQ = Criticalto-Quality Variables) běžné u metody Six Sigma, které budou následně použity pro získání klíčových kvantifikovatelných měření. Tyto CTQ proměnné jsou důležité v procesu zkoordinování zlepšovatelského úsilí s konečnými výsledky. Pozn. překl.: Critical to Quality jsou klíčové a měřitelné charakteristiky výrobku, služby nebo procesu, které musí být dosaženy, aby byly splněny požadavky zákazníků. Například pokud je cílem zvýšení výrobní kapacity, CTQ proměnnou by byl měřitelný odhad toho, jaký procentní zisk lze očekávat ve výrobní kapacitě. Kromě definování CTQ proměnných, by mělo být dosaženo dohody o tom, jakým způsobem budou prováděny ekonomické výpočty. Poté, co jsou stanoveny CTQ proměnné a rovněž i naše očekávání, může začít zpracovávání čísel. Kromě přezkoumání nezpracovaných dat a trendů může být požadován určitý druh filtrování dat. Je rovněž zapotřebí definovat souvztažnost mezi CTQ proměnnými a ovládanými proměnnými. Po provedení předběžné numerické analýzy jsou v rámci projektového týmu konzultovány předběžné výsledky. Během tohoto setkání se diskutuje o potenciálních přínosech, které byly dosud objeveny, a tým zjišťuje, zda nebyly přehlédnuty některé potenciální oblasti pro zlepšení. Může zde rovněž zaznít návrh na pořízení nových zařízení nebo součástí, jako je

např. analyzátor anebo multivariabilní regulátor. Stanovení platné statistické základny Předběžný odhad přínosů, založený na historických datech, definuje procesní proměnlivost klíčových proměnných, což umožní odhad možných přínosů. Proměnlivost je založena na směrodatné odchylce (SO), která se skládá z celkového základu a sdruženého základu. Celková SO je měřítkem aktuální operace provedené pomocí snímku nebo hodinových průměrů snímků. Zobrazuje celkovou variabilitu jednotky, jež může být způsobena různými poruchami.

„ Mělo by být dosaženo dohody o tom, ve kterých oblastech by mohly být realizovány příležitosti pro dosažení přínosu. Tyto příležitosti mohou zahrnovat např. zlepšení energetické účinnosti, zvýšení výrobní kapacity, minimalizování spotřeby surovin nebo jiné parametry.

“

Sdružená SO bere v potaz podskupiny, jako např. 8- nebo 12hodinovou pracovní směnu, aby se ukázalo, jakým způsobem mohou operátoři a kontrolní systém odvést lepší práci při řízení dané jednotky. Toto představuje měření způsobilosti procesu. Posuzujte způsobilost procesu jako nejvyšší podaný výkon toho nejlepšího operátora, když měl svůj nejlepší den, a to za ideálních podmínek. Toto pro vás představuje optimální výkon. Poté, co byla stanovena celková proměnlivost, mohou být přidána provozní omezení, jako je např. množství surovin dostupných pro použití. Abychom nepřekročili omezení, jedna nebo více z nastavených hodnot musí obsahovat


březen 2013

•

39

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA „ Historické údaje jsou nezbytné pro výpočet směrodatné odchylky pro klíčové proměnné (CTQ) na danou dávku. Obecně platí, že snížení jedné standardní odchylky je dosažitelným cílem.

“

Příklad 15minutových snímků dat pro daný proces. Obrázek poskytla společnost Yokogawa Corp. of America.

toleranci chyb kvůli proměnlivosti procesu. Nicméně pokud může být snížena proměnlivost, může být snížena i tolerance chyb pro nastavené hodnoty. Cílem je snižování proměnlivosti a posun nastavených hodnot blíže k optimálním hodnotám, jelikož se díky tomu dosahuje maximálních výnosů.

výpočtů provedených s cílem zjistit, zda je systém schopen splnit specif ikace nebo požadavky uvedené na začátku projektu. Abychom mohli provést výpočty a vytvořit regulační diagram, který nám ukáže, zda jsou data statisticky stabilní, musíme mít k dispozici

soubor dat. Reg ulační diag ram zobrazuje, zda jsou požadovaná zlepšení proveditelná, a specifikace či požadavky, které jsme získali během seznámení se zařízením, nám poskytnou číselné hodnoty, v rámci nichž se předpokládá, že bude celý systém provozován. Analýza způsobilosti nám dokáže předpovědět rozsah možných zlepšení procesu prohlížením současných a minulých provozních stavů. Cílem analýzy způsobilosti je ukázat, kde mohou být realizována zlepšení tím, že zmenšíme odchylky v procesu. Rozdílný přístup požadovaný na dávku (šarži) Vyhledávání oblastí pro zlepšení v dávkovém procesu obvykle

Příprava a revize dat Příprava dat obvykle vyžaduje revizi a vyhodnocení velkého množství informací. Příklad zcela vlevo zobrazuje část historických dat specifického procesu se 17 000 referenčními body, jehož data byla shromažďována v 15minutových snímcích po dobu šesti měsíců. Grafická zobrazení dat obvykle obsahují trendy a špičky. Tato data by měla být uvážlivě vyfiltrována za účelem odstranění špiček způsobených poruchami, jako je např. porucha snímače nebo vypnutí jednotky, ale ne zase vyfiltrována do té míry, že by odstraňovala normální variace procesu. Jakmile jsou data vyfiltrována, mohou být vytvořeny hodinové průměry 15minutových snímků pro získání hladších trendů. Analýza zobrazuje zlepšení Další krok představuje provedení analýzy způsobilosti, což je sada 40 • březen 2013

Ne všechny špičky dat by měly být odstraněny, jelikož některé signalizují normální variabilitu provozu, která může být snížena. Obrázek poskytla společnost Yokogawa Corp. of America.


zahrnuje čas jako tu nejdůležitější CTQ číslo ke stanovení počtu možných dávek, proměnnou. Kratší časy na dávku vedou které by šlo vyprodukovat navíc v daném k tomu, že je vyprodukováno více dávek, časovém období. což se následně odráží ve využitelnější výrobní kapacitě, pokud dokážeme udržet Shrnutí Posledním krokem je příprava zprávy, kvalitu na dostatečně vysoké úrovni. Historické údaje jsou nezbytné pro jež bude předložena k posouzení projektovýpočet směrodatné odchylky pro klíčové vému týmu. Předchozí zlepšovatelské prakproměnné (CTQ) na danou dávku. Obecně tiky se možná zaměřovaly na snižování platí, že snížení jedné standardní odchylky procentního podílu neshodných výrobků, je dosažitelným cílem. Je zapotřebí kon- ale tento přístup se soustředí na snižování zultovat s operátory, zda je takový cíl variant procesu s cílem posunout laťku reálně proveditelný, a současně musí být blíže k dosažení optimálního výkonu. přezkoumána data z posledních dávkových Jakmile jsou přínosy kvantifikovány operací. a posou zeny v rá mci projek tového Kromě toho by mělo být kontaktováno týmu, musejí být vypočteny náklady oddělení prodeje a marketingu, aby se pro metody řízení potřebné pro dosažení zjistilo, zda zvýšení kapacity výroby těchto přínosů. Tyto metody mohou být přinese finanční zisk, a aby se stanovila někdy velmi jednoduché, jako např. přijatelná úroveň kvality. zavedení spínačů režimu Je důležité vědět, zda provozu na ovládacích zlepšování jakosti bude spínačích, implementace Použití statisticky ově- pokročilých regulačních mít za následek větší odbyt, nebo naopak zda ovládacích prvků, anebo neztratíme podíl na trhu, řitelného přístupu pro se jedná o pokročilejší pokud se zvýší proměnli- výpočet přínosů z vylepmetody, ja ko je např. vost mezi dávkami. technologie řízení s více H i s t o r i e b y m ě l a šeného řízení procesů proměnnými. Je zapotřebí obsahovat dobu cyklu vyčíslit náklady na hardbude mít za následek pro každou dávk u. ware, software, technické, Směrodat ná odchylka větší pravděpodobnost a dokonc e i v ý robn í času je v y počítávána zařízení, abychom byli pro doby cyklu. Ještě úspěchu v rámci požado- schopni vypočítat odpojednou zopakujme, že vaného projektu. vídající výnos vložených snížení jedné směrodatné prostředků. odchylky je reálné pro Avšak klíčem je stanostanovení toho, kolika dávek navíc může vení přínosů pomocí odpovídající, pochopibýt dosaženo v případě, že dojde ke zlep- telné a přijaté výpočetní metody s použitím platných statistických metod. Toto pomáhá šení celého procesu. Není-li k dispozici zpracovaná historie technickým pracovníkům potvrdit jejich a není-li možno prohlížet si velké množství intuici ohledně zlepšení, která mohou být dat, stačí si pohovořit se dvěma operátory, provedena v jejich procesech. abychom odhadli průměrné a nejlepší časy. Použití statisticky ověřitelného přístupu Pro dosažení nejlepších výsledků by každý pro výpočet přínosů z vylepšeného řízení operátor měl být dotazován jednotlivě procesů bude mít za následek větší pravděa všechny kroky a požadované časy pro podobnost úspěchu v rámci požadovaného produkci jedné dávky by měly být zazna- projektu, jelikož poskytnete vedení podmenány. Tyto údaje pak mohou být použity niku objektivní důkazy o přínosech, které ke stanovení průměrné doby na cyklus. budou potřebné pro přidělení finančních Každý operátor by měl být dotázán, kolik prostředků a zdrojů. času potřebuje za optimálních podmínek na každý krok; součet těchto časů na jedDr. Merle Lik ins je viceprezident notlivé kroky nám poskytne minimální pro řešení ve společnosti Yokogawa dobu cyklu na jednu dávku. Chcete-li Corporation of America. zůstat konzervativní, měli byste spíše předpokládat podíl rozdílu mezi „průměrným“ a „nejlepším“ a poté použít toto

„

“

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Řízení celkové efektivity zařízení: strategie pro hospodářské výsledky Měření celkové efektivity zařízení může ovlivnit produktivitu výrobního zařízení. Stanley T. Grabill, CMRP Honeywell Process Solutions

N

apříč výrobním spektrem usilují podniky o co největší produkci výrobků za nejnižší cenu. Navíc se podniky musejí soustředit na udržení kapacity výroby a současně všech jakostních norem. Samozřejmě že větší objem výroby znamená zvýšení kapacity závodu a výstavba dodatečných výrobních kapacit je investičně velmi náročným

Obrázek 1: Měření CEPZ určuje, s jakou efektivitou jsou výrobní prostředky využívány po celý kalendářní rok. Obrázek poskytla společnost Honeywell Process Solutions.

Obrázek 2: CEZ měří efektivitu aktiv na úrovni operační jednotky v rámci plánovaného časového intervalu. Obrázek poskytla společnost Honeywell Process Solutions.

42 • březen 2013


procesem. Tato investice vyžaduje použití kvalifikovaných zdrojů ve strojírenství, hospodářskou výstavbu, uvádění zařízení do provozu, neustále probíhající operace a údržbu dodatečných zařízení. Nicméně podstatou pro efektivní fungování je dosažení vysoké úrovně využití všech výrobních kapacit a podniky musejí dělat maximum pro to, aby co nejlepším způsobem využily své existující kapacity. Za plné vytížení je typicky považováno 80 % až 90 % plánovaného plného technického zatížení při udržení trvalého výkonu výrobního zařízení. Úrovně využití zařízení se ovšem případ od případu liší a měření kapacitního využití prostředků je pro manažery podniku klíčovým ukazatelem výkonnosti. Měřením celkové efektivity zařízení (dále pouze CEZ; často užívána je také zkratka anglického pojmenování - Overall Equipment Effectiveness; OEE) mohou manažeři podniku identifikovat rozdíly mezi ideálním a skutečným výkonem svých zařízení. Tyto otázky, jež zahrnují měřitelné rozdíly v CEZ, mohou být převedeny do taktických a strategických kroků, které ovlivní produktivitu zařízení, jež má následně velký vliv na celkové hospodářské výsledky. CEZ kvantitativně určí a porovná výkon výrobní jednotky ve srovnání s její nejlepší prokázanou výrobní kapacitou během období, kdy je plánovaně v provozu. Je vypočtena pomocí údajů o dostupnosti výrobního postupu, míry efektivity jeho výkonu a kvality. CEZ může být aplikována jak v podnicích, které vyrábějí na zakázku, tak i v podnicích vyrábějících na sklad. V podnicích, které vyrábějí na zakázku, musí vedoucí výroby vědět, zda využití kapacity dosahuje vrcholu, a pokud ne, co se musí udělat pro to, aby se toho dosáhlo. Je to důležité zejména na obchodní úrovni, kdy řídící pracovníci často váhají podepsat smlouvu na rozšíření současných kapacit, dokud nejsou přesvědčeni, že je existující kapacita naprosto vyčerpána.

Obrázek 3: CEP měří efektivitu na úrovni jednotkových operací. Obrázek poskytla společnost Honeywell Process Solutions.

V závislosti na postoji vzhledem ke kapacitnímu využití podniku je doporučováno používat rozdílný přístup. Například u výroby, do níž byl investován velký kapitál, by se mělo usilovat, aby se vyrábělo na zakázku, a to kvůli vstřebání kapitálových investic společnosti. Pokud jde o jednotkové operace, které jsou na zakázku, kdy podnik teoreticky vyrábí 24 hodin denně a 365 dní za rok, je doporučováno aplikovat CEPZ. Co se týče jednotkových operací při výrobě na sklad, je naopak doporučováno aplikovat CEZ. Měří efektivitu jednotkové operace, a to pouze tehdy, když se vyrábí dle rozvrhu. V průmyslové praxi se většinou aplikuje CEZ u jednotlivých nebo dávkových operací, jež tvoří část pracovního týdne (např. trojsměnný provoz během pětidenního pracovního týdne). CEP může představovat efektivní nástroj pro měření výrobních omezení. Tam, kde tradiční CEZ měří efektivitu při individuální úrovni vybavenosti, měří CEP efektivitu provozní úrovně dané jednotky. To je důležité pro vertikálně integrovaný zásobovací řetězec, pomocí něhož je namodelována celková efektivita procesů jednotkových operací, aby se zjistilo, jak jsou omezení ve vzájemné interakci s ostatními. Jak funguje CEZ v praxi V této souvislosti uvádíme příklad z praxe, kde byla použita CEZ napříč průmyslovými závody jedné společnosti.

Pe r fo r m a n c e M a t e r i a l s a n d Technologies (dále pouze PMT) je jedním z obchodních útvarů v rámci společnosti Honeywell a zaměřuje se na oblast speciálních chemikálií a materiálů a vyrábí produkty, jako jsou např. pryskyřice, polymery, balicí fólie, umělá hnojiva na bázi čpavk u, chladiva, rozpouštědla, polyolefinové přísady, elektronické chemikálie, naprašovací terče, katalyzátory a sorbenty. V polovině roku 2005 se útvar PMT rozhodl prověř it celkovou

efektivitu svých procesů (CEP) a dal dohromady tým, který reprezentoval 38 výrobních podniků v rámci celé společnosti. S rozmanitým výrobním portfoliem, včetně kontinuálních a částečně kontinuálních jednotlivých a dávkových procesů, představovalo nor mování klíčov ých u kazatelů výkonnosti skutečnou výzvu. Vedoucí tým se v rámci integrovaného zásobovacího řetězce PMT dohodl na měření jak CEP, tak i CEPZ napříč nejkritičtějšími jednotkovými operacemi ve svých podnicích. Avšak koncepce CEP se vyvinula natolik, že se stala KUV, podle kterého se měřil růst využití zařízení napříč všemi podniky společnosti. Po roce od zavedení měl tým PMT k dispozici odpovídající čísla udávající CEP ve svých provozech. Chyběla ještě identifikace základních příčin výkonu CEP, která by vysvětlila diferenci mezi 100% CEP a aktuálním výkonem podniku. Co se týče podniků vyrábějících na sklad, pomáhá výpočet CEZ při plánování optimalizace pracovních směn, spotřeby energií a údržby. Například vysoká CEZ by mohla signalizovat, že by podnik mohl produkovat dostatečný objem výroby při

Obrázek 4: Efektivita na úrovni jednotkových operací je důležitá pro vertikálně integrovaný dodavatelský řetězec. Obrázek poskytla společnost Honeywell Process Solutions. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

březen 2013

•

43

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA

Obrázek 5: Zde je znázorněna CEP jednotkových operací, abychom zjistili, jak se navzájem ovlivňují různá omezení. Obrázek poskytla společnost Honeywell Process Solutions.

využití pouze dvou pracovních směn namísto tří. Tato redukce pracovních sil by přispěla ke snížení nákladů a správních režií, což by zvýšilo konkurenceschopnost celého podniku. Klíčové ukazatele výkonnosti v CEZ Existuje několik klíčových ukazatelů výkonnosti (dále pouze KUV) pro měření kapacity produktivity. Kromě CEZ může být rovněž využita celková efektivní produktivita zařízení (dále pouze CEPZ) a celková efektivita procesů (dále pouze CEP). CEZ a CEPZ naznačují, na jaké úrov ni dané zařízení pracuje vzhledem k jeho dostupnosti, výkonovému poměru a nejlepší jakosti. CEP měří efektivitu na úrovni provozní jednotky a hodí se pro série strojních operací, které tvoří provozní jednotku. CEPZ přidává časovou složku, což ji odlišuje od standardní CEZ, která znázorňuje, do jaké míry je dané výrobní zařízení využíváno po celý kalendářní rok. Zatímco CEZ měří efektivitu podle hodin, během nichž je zařízení provozováno dle plánu, měří CEPZ efektivitu vzhledem ke kalendářním hodinám (např. 24 hodin denně 365 dní v roce). Z tohoto důvodu signalizuje CEPZ celistvější dopad využití výrobních prostředků 44 • březen 2013

na celkový hospodářský výsledek společnosti. CEZ měří využití výrobních zařízení pouze tehdy, když jsou plánovaně v provozu během stejného časového období (např. jeden rok). Pokud použijeme CEZ namísto CEPZ, nebudou v tomto případě zahrnuta některá období během roku, např. plánované zastavení výroby, ztrátový čas přes víkend nebo zpomalení výroby

v důsledku snížení prodeje. Pro vysvětlení, vztah mezi CEPZ a CEZ naznačuje, do jaké míry je výrobní zařízení využito během stanoveného časového období. Aby byl zjištěn tento rozdíl, provedl tým PMT rychlé série diferenčních analýz CEP svých nejvýkonnějších pracovišť, která zahrnovala přibližně 60 % provozních výnosů – a souběžně vyvinul interní sběr dat a software pro tvorbu analýzy. Úsilí provést rychlé diferenční analýzy CEP umožnilo týmu PMT identifikovat záležitosti, které snižují celkovou efektivitu procesů během jednoho roku provozování, a stanovit hodnotu dopadu na podnik. Dopad na podnik byl stanoven pro každou kategorii událostí, a to s ohledem na ztrátu výrobních příležitostí, se zřetelem na náklady na údržbu a ztrátu výnosů. Jakmile byly dokončeny diferenční analýzy v každém ze strategických pracovišť, začaly podnikové týmy navrhovat potenciální řešení, pravděpodobnost úspěchu, náklady, přínosy a časové rozvrhy na jejich provedení. Pod dohledem ředitele závodu a viceprezidenta integrovaného dodavatelského řetězce byly sledovány projekty s blízkým termínem dokončení dle ročního operačního plánu společně s r ůstovými cíli CEP. Tým PMT

Obrázek 6: Problémy s CEP, které byly identifikovány týmem PMT během ročního provozu. Obrázek poskytla společnost Honeywell Process Solutions.


Obrázek 7: Budoucí projekty a cíle CEP jsou sledovány na operačním plánu pro daný rok. Obrázek poskytla společnost Honeywell Process Solutions.

natolik rozšířil působnost CEP, že se stala klíčovým aspektem procesu strategického plánování na dalších pět let, který je každoročně aktualizován podle odhadu růstu CEP. Obchodní vedení má nyní lepší přehled o využití výrobního zařízení, což umožňuje přesnější rozhodování ohledně budoucích výdajů, ať už jde o zvýšení spolehlivosti, zdokonalení pracovního procesu, technologii procesu, automatizaci nebo rozšíření kapacit. V letech 2006 až 2009 realizovala společnost Honeywell růst CEP ze 70 % na 75 % napříč celým systémem a tím přispěla k navýšení provozního zisku o 126 milionů dolarů. Úsilí, které bylo věnováno CEP, bylo do značné míry zodpovědné za nárůst celkové marže z 10 %

Obrázek 6: Problémy s CEP, které byly identifikovány týmem PMT během ročního provozu. Obrázek poskytla společnost Honeywell Process Solutions.

na 14 %. Od roku 2011 se CEP zvýšila na 78 % napříč celým systémem oproti hrubému výnosu přibližně 5,6 miliardy dolarů s marží přes 18 %. Zvýšení celkové efektivity procesů na všech pracovištích bylo nedílnou součástí zlepšení podnikání v rámci PMT. Vliv CEZ na podnik CEZ reprezentuje výrobní produktivitu v absolutním slova smyslu. Chceme-li si udržet konkurenceschopnost, musejí podniky zabývající se výrobou využívat koncepty CEZ za účelem řízení výkonnosti svých aktiv. Pokud společnosti neměří CEZ, riskují, že přehlédnou příležitosti pro zlepšování výkonnosti a zaostanou za svými konkurenty, kteří naopak tyto příležitosti aktivně identifikují. Díky srozumitelnosti, kterou praxe CEZ poskytuje, mohou podniky odůvodnit nové projekty související s operacemi, spolehlivostí či údržbou a zároveň zajistit čitelnost celého systému, což zvyšuje šanci na úspěch a trvalou udržitelnost. Stanley T. Grabill je ředitel divize, k te rá z a ji šťu je š p i č k ov o u ú d r ž b u a speciální servis v rámci společnosti Honeywell. Má více než 20 let zkušeností v oblasti pr ůmyslové údržby a zajišťování její spolehlivosti. Můžete jej kontaktovat prostřednictvím e-mailu: [email protected].

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Napájecí systémy v automatizaci – efektivně a s vysokou účinností

N

abídka výrobků společnosti Murrelektronik se s příchodem nového roku rozrostla o několik významných produktů z oblasti napájení. Dlouholetý přístup výrobce k napájení coby komplexní soustavě, integr ující a kombinující mnoho funkčních prvků, dává prostor k vytvoření napájecího systému doslova šitého na míru právě Vaší aplikaci – systému výkonného, spolehlivého, úsporného, celosvětově použitelného a v neposlední řadě designově jednotného. Vše s ohledem na co možná nejjednodušší údržbu a nejnižší náklady s ní spojené. Tomuto systémovému přístupu odpovídá i způsob rozšíření portfolia produktů; skloubením níže uvedených novinek zároveň vzniká nový a moderní napájecí systém.

46 • březen 2013

Emparro 24 V DC Ne jv ý r a z n ě jší i n ova c í m e z i zdroji – a nejen v rámci nabídky Murrelektronik, ale i globálně – je zcela nová řada Emparro. Spínané zdroje Emparro splňují nejnáročnější požadavky moderních výrobců strojů a rozvaděčů. Zdroje Emparro jsou v současnosti nejpokročilejším řešením 24 V rozvodů. S účinností na hranici 95 % produkují výrazně méně tepla. To významně zvyšuje jejich životnost a ve srovnání s běžnými spínanými zdroji s efektivitou do 90 % mají minimálně o polovinu nižší ztráty. Díky implementaci pokročilého funkčního designu má řada Emparro ideálně řešené pasivní chlazení; vzduch zdrojem přirozeně proudí vertikálním směrem a nesnižuje tak životnost a funkčnost ostatních komponent v jeho těsné blízkosti. Funkce Power Boost umožňuje po dobu 4 sekund dodávat do systému 150 % jmenovitého proudu. V kombinaci s integrovaným automatickým o m e z e n í m v ý ko n u má Empar ro ideální dispozice pro hladký náběh větších zátěží a rozsáhlých řídicích systémů. Výst ražný kont a k t sig naliz uje zkrat, přetížení a přehřátí. Optimální EMC charakteristiky, stoprocentní funkčnost při teplotách -25°C až +60°C a široký rozsah vstupního napětí (85 až 265 VAC, popř. 90 až 250 VDC) předurčují tyto zdroje k celosvětovému použití. Zdroje Emparro 24 V DC jsou k dispozici ve verzích 5, 10 a 20 A (120, 240 a 480 W).


MB Redundancy Balance V procesech a provozech, u kterých nesmí z nejrůznějších důvodů dojít k výpadku napájení, je obvyklé nasazení dvou shodných zdrojů, každý s v ýkonem dostačujícím na dodávku energie celé aplikaci, pro případ, že na jedné z napájecích jednotek dojde k poruše a odpojení. Zapojení dvou redundantních zdrojů obvykle výrobce stroje či rozváděče řeší svépomocí nebo použitím diodového modulu, jakým je například osvědčený MB Diode od společnosti Murrelektronik. V obou případech se běžně jedná o prvek osazený diodami pro zamezení vzniku zpětného proudu, často vybavený indikací stavů. Takovým pasivním řešením je obvykle dosaženo uspokojivých výsledků z pohledu dostupnosti a spolehlivosti systému. Společnost Murrelektronik jde letos o několik kroků dál a uvádí na trh svůj první redundantní modul vybavený aktivními MOSFET čipy. Důvody? Stejně jako u nové řady napájecích zdrojů Emparro je i u modulu MB Redundancy Balance kladen velký

EMPARRO SIMPLY THE BEST

důraz na energetickou úspornost. Díky využití aktivní elektroniky je dosaženo tzv. redundance 50/50, tedy stejnoměrného zatížení obou napájecích zdrojů. Při použití pasivní redundance vždy dojde k tomu, že jeden ze zdrojů dodává do okruhu 100% výkonu a druhý nic. Taková situace samozřejmě vede ke zbytečnému zahřívání zdroje a snižování jeho život nosti. Další v ýhodou je, že oproti tradičním pasivním modulům, u nichž ztráty dosahují minimálně 10 W při 20 A, odebírá MB Redundancy Balance při stejné zátěži méně než 2 W. K modulu MB Redundancy Balance lze připojit dva totožné 24 V DC zdroje, každý do 20 A jmenovitého proudu. Modul dokáže opticky a bezpotenciálovým kontaktem signalizovat provoz, podpětí a vzájemný rozdíl napětí zdrojů (>300 mV). MB Cap Ultra Buffer Module 24VDC / 40A Spolu s komplexností elektrických rozvodů stoupá riziko výpadku napájení. Toto riziko lze snížit použitím kvalitního napájecího zdroje nebo redundantním zapojením dvou zdrojů. Dojde-li však na nejhorší, prioritou číslo jedna vždy bude bezpečné ukončení probíhajícího procesu. Vyrovnávací (buffer) modul je právě takovým řešením. Dokáže zásobovat systém po tak dlouhou dobu, aby se stroj nezastavil v nebezpečné pozici, aby výrobní linka nepřestala pracovat v mezifázi, nebo aby řídicí systém stihl informovat o chybě a bezpečně zálohovat důležitá data. Na rozdíl od záložních zdrojů, vybavených akumulátory, jsou buffer moduly řady MB Cap Ultra osazeny vysokokapacitními kondenzátor y; jsou bezúdržbové a oproti UPS mají několikanásobnou životnost. Nejnovější vyrovnávací modul od Murrelektronik dokáže při zachování kompaktních rozměrů napájet 40 A systém po dobu 3,6 sekundy, při odběru 1 A je napájecí doba 170 sekund. S maximáním jmenovitým proudem 40 A je vyrovnávací modul MB Cap Ultra 24 VDC stvořený ke kombinaci s osvědčenými inteligentními

È¿ÄÈÉÐOÄ}SÁ¿È¿Ì»½¿ «§À5ÔÉÐ½ÂÍÊSÈ»È½ÂÔ¾ÌÉÄ

distributory proudu di ib d MICO – např. ř MICO+ 4.10 (rozvětvení na čtyři 24 VDC kanály, každý až 10 A). Závěr Společnost Murrelektronik znovu potvrzuje pevnou pozici mezi dodavateli komplexních řešení napájecích systémů šitých takřka na míru vašim potřebám. Ať jsou vaše požadavky jakékoli, vždy bereme v potaz minimalizaci nákladů a vynaložených sil spojených s údržbou, provozem a dostupností systému. Nízké nároky na energii a prostor spolu s kombinací moderních postupů a osvědčených tech nologií předu rčují napájecí systémy od Murrelektronik stát se základ ním stavebním kamenem vašich instalací.

DãèèéíîÛ³¯ Êéñßì¼ééíîÿêéÞéÜï ®íßåïèÞÛ«¯ªðåéèï åéðéðHêéïôÞìéêìééêîãç6æèT ¿Ç½ðæÛíîèéíîã ÜßôéçßôßèTðåéèï éÞ§¬¯Þé¥°ª½ ðßæçãçÛæ6ô6íîÛðÜéð6~TxåÛ ÞæéïâêxßåæßèéðÛÝTDÛí êxãðêÛÞÝTÝâíTîP

¿ÇÊ»ÌÌÉèÛðßæßîìâï»ÇÊ¿Ì¬ª« «³¨ÿ¬¬¨ÜxßôèÛ¬ª« íî6èåóÐª²«¦Êª«ªÛÀª²¯

Murrelektronik CZ, spol. s r. o. Průmyslová 762 333 01 Stod www.murrelektronik.cz

www.murrelektronik.cz

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Vyplatí se HMI od jednoho dodavatele? Společnost Schneider Electric poskytuje kompletní prostředky pro ovládání technologického procesu počínaje ovládacími a signalizačními prvky Harmony, přes operátorské rozhraní (HMI) Magelis až po výkonný SCADA systém Vijeo Citect. Dle poslední studie konzultační společnosti ARC na téma „dialog člověk-stroj“ patří právě odstupňovaná nabídka od jednoho dodavatele mezi základní požadavky většiny uživatelů. Michal Křena Schneider Electric

Panely Magelis: průmyslem jejich uplatnění nekončí, pouze začíná Produkty HMI dnes výrazně rozšiřují své „pole působnosti“ i mimo trh průmyslové automatizace. Typickým příkladem je využití tzv. mikropanelů pro základní zobrazení technologických dat. K tomuto účelu nabízí Schneider Electric svým zákazníkům hned dvě řady: Magelis HMI STO s monochromatickým dotykovým displejem 3,4“ a Magelis HMI STU s barevnou obrazovkou TFT 3,5“, 5,7“ a unikátní montáží do otvoru Ø 22 mm. Mikropanely Magelis se osvědčily například při ovládání a monitorování RTU stanic (např. čerpacích nebo výměníkových), ovládání jednoúčelových strojů nebo při ručním zadávání hodnot pro MES systém. Mnohem širší uplatnění nabízí nová řada Magelis GTO s dotykovým TFT displejem (s úhlopříčkou 3,5“–12,1“) s podsvětlením LED. I přes zřetelný příklon k ovládání terminálů prostřednictvím dotykového displeje dávají stále někteří uživatelé přednost

klávesnici. Pro ně jsou připraveny panely osvědčené řady Magelis XBTGK, které kromě dotykového displeje disponují i alfanumerickou klávesnicí a funkčními klávesami. Pro ovládání i signalizaci v náročném průmyslovém prostředí slouží nový doplněk – podsvětlený LED spínač Magelis HMIZRA s montáží do otvoru Ø 22 mm a připojením přes USB. Multiprotokol a multilink pak zajišťuje konektivitu uvedených panelů Magelis nejen k PAC Modicon od Schneider Electric, ale i k celé řadě PLC třetích stran. iPC Magelis: Windows a vysoký výkon pod kapotou Stále častěji se setkáváme s požadavkem na terminál pro aplikace na bázi OS Windows. V takovém případě je optimální variantou Magelis BOX PC v tzv. book (knižním) formátu nebo panelový přístroj Magelis Panel PC. Magelis Panel PC se může pochlubit barevným dotykovým displejem (s úhlopříčkou 10“, 15“ nebo 19“) s rozlišením až SXGA 1 280x1 024 a 16 M barev.

Složitější projekty – vyžadující vysoký výkon a 64bitovou verzi Windows 7 Ultimate – zvládají typy „performance“ s dvoujádrovým procesorem 2,26 GHz. Pro náročné podmínky jsou určeny jejich bezúdržbové typy s pamětí CF, SD nebo s novou generací SSD s technologií MLC. Na všech iPC Magelis může uživatel provozovat Vijeo Designer Run Time, nebo tenkého či plného klienta výkonného SCADA systému Vijeo Citect. Magelis: chemie, farmacie i námořní aplikace Aplikace v těžkém průmyslu (včetně chemického a far maceutického) a potravinářství většinou vyžadují nejen vysokou dostupnost a spolehlivost, ale i specifické mechanické provedení s vyšší ochranou vůči agresivnímu externímu prostředí. Pro bezpečné procesní řízení v chemickém provozu s nebezpečím výbuchu (zóna 2) se proto doporučuje použít přístroje s certifikací ATEX – např. panely z nové řady Magelis GTO nebo panelový přístroj Magelis Panel PC. Potravinářství si pak žádá především nerezové provedení s vyšším krytím

Mobilní aplikace Vijeo DesignÁir v praxi aneb Magelis v přímém spojení s chytrým telefonem i tabletem.

48 • březen 2013


NAOBZORU Nabídka terminálů Magelis je kompletní.

IP 66K a vhodný panel opět nabízí řada „GTO“. Rámeček displeje je zde navíc upraven proti zachycování nečistot a zajišťuje odolnost proti vysokotlakému čištění v souladu s mezinárodně respektovanou německou normou DIN 40050-9. Výrobci strojů směřujících do oblasti námořních aplikací ocení soulad výše jmenovaných panelů Magelis s certifikáty BV, GL a LR. Vzdálený přístup a mobilní služby Klíčovou vlastností se pro HMI stává vzdálený přístup – ať již za účelem diagnostiky, sledování nebo samotného ovládání svěřené aplikace. Jednoduchým řešením může být Web Gate (webová brána). Například k panelům Magelis přistupuje uživatel prostřednictvím webového prohlížeče na principu „vzdálené plochy“ – tedy bez nutnosti dodatečného programování a externí licence. Tímto způsobem ho může jak ovládat, tak na něm zobrazovat alarmy, trendy i systémová hlášení (např. stav paměti v panelu). Současný razantní nástup tabletů a chytrých telefonů neminul ani „průmyslové“ manažery a pracovníky údržby. Na požadavky po mobilních aplikacích zareagoval Schneider Electric uvolněním softwaru Vijeo DesignÁir. Uživatelé chytrých telefonů a tabletů s operačním systémem Android nebo iOS mohou k terminálům Magelis již dnes přistupovat vzdáleně – přes WiFi, 3G, 4G nebo LTE. Pomáhat a chránit HMI od Schneider Electric důsledně zabezpečuje daný proces nejen

Nové příslušenství pro HMI Magelis? Instaluje se přes USB, rozšiřuje možnosti jeho uplatnění a zvyšuje bezpečnost aplikací!

Úspory energií s důkladným monitorováním O tom, že musíme každý kW energie využít efektivně, dnes už nikdo nepochybuje. Zejména manažeři odpovědní za investice – v neposlední řadě do prostředků pro automatizaci – si uvědomují, že optimalizovat lze pouze to, co vidím, co dokážu rychle analyzovat a v reálném čase ovládat. Typický příklad správné volby proto představuje HMI od Schneider Electric. Konkrétně při použití panelů Magelis získá uživatel nejen aktuální (real-time) přehled o sledovaném procesu a možnost klíčové informace (spotřeba energií či páry, chybová hlášení, alarmy atd.) ukládat k následné analýze, ale i schopnost do běžícího procesu okamžitě zasáhnout.

Všechny současné operátorské panely Magelis od Schneider Electric jsou vybaveny dvěma USB porty. K terminálu tak lze snadno a rychle připojit zajímavé příslušenství – unikátní snímač otisků prstů, odolný podsvětlený LED snímač nebo přizpůsobivý signální sloup. Biometrický snímač otisků prstů Harmony XB5S vychází vstříc požadavku na dokonalejší zabezpečení – při současném zjednodušení zadávání přístupových práv. Po sejmutí otisku prstu (jedinečného to identifikačního znaku) se uživatelská práva obsluhy nastaví automaticky – bez možnosti zneužití uživatelského jména a hesla cizí osobou.Harmony XB5S má krytí IP 65, instaluje se do otvoru Ø 22 mm a může registrovat až 400 záznamů pro 200 uživatelů. Pro signalizaci i ovládání v náročném průmyslovém prostředí slouží nový podsvětlený LED spínač Magelis HMIZRA (s montáží do otvoru Ø 22 mm). Stiskem klávesy si uživatel může zobrazit požadovaný snímek terminálu, např. monitorování čerpadla, aniž by se musel dotknout samotného dotykového displeje. Obdobně lze zadávat i řídicí povely (např. spuštění motoru) nebo potvrdit aktivní alarm. Signalizace stavů nebo poruch může být individuálně nastavená v 6 barvách (modrá, zelená, oranžová, červená, bílá, žlutá) s volbou jasu a blikání. Harmony XVGU představuje novou generaci LED signálních sloupů s napájením i komunikací přes USB. Za pomoci SW Vijeo Designer lze přiřadit barvu, frekvenci blikání i formu akustického signálu. Například jede-li výrobní linka bez problémů (běžný režim) svítí sloup „XVGU“ zeleně a nepřerušovaně, v případě vyčerpání zásob materiálu se naopak rozsvítí žlutě a začne blikat. Sloupy Harmony XVGU zvládají funkci tzv. watchdog – neobdrží-li odpověď z terminálu během 3 s přejdou do nouzového režimu.

www.schneider-electric.cz

Schneider Electric CZ, s. r. o.

na úrovni přístupových práv uživatelů, ale i proti nežádoucím přístupům webových aplikací. Veškerý přístup z externí sítě se povoluje na úrovni aplikace – konkrétně v nastavení inženýrského nástroje Vijeo Designer. Lze ho tak úplně zakázat nebo pouze částečně povolit – např. pro monitorování (ale už ne ovládání či řízení). Veškerá nastavení mohou být nakonfigurována ve 20 skupinách pro 200 uživatelů. Pro zadávání přístupových práv lze využít také unikátní biometrické tlačítko Harmony XB5S, které je připojené k terminálu Magelis přes USB. Po sejmutí otisku prstu (jedinečného identifikačního znaku) se uživatelská práva obsluhy nastaví automaticky – bez možnosti zneužití uživatelského jména a hesla cizí osobou.


březen 2013

•

49

PLM

PRŮZKUM TRHU Řízení životního cyklu výrobků se stává dostupnější pro stále více podniků Poněkud mylně je někdy pojem PLM (Product Lifecycle Management) vztahován pouze na tzv. PDM software, který je využíván v dílčích fázích PLM procesu zejména pro správu dat strojírenského návrhu a komunikaci mezi konstruktéry. Dnešní PLM systémy jdou mnohem dále a zdaleka nejsou určeny jen pro vyvolené. Lukáš Smelík Redaktor

D

efinice PLM, jako softwarového řešení, by měla zahrnovat hladce spolupracující infrastrukturu počítačových aplikací používaných k práci s daty o výrobku v průběhu celého jeho života, jehož počátkem chápeme zaznamenání první myšlenky o podobě či funkci produktu do systému. Jako takový pokrývá PLM systém veškerou správu dat o produktu a elektronickou komunikaci mezi všemi zainteresovanými subjekty, včetně zákazníků dodavatelského řetězce a všech potřebných zdrojů. Tento článek vychází ze čtenářské ankety a z hovorů s dodavateli a mapuje současný stav na trhu těchto systémů v České a Slovenské republice. Hračka nejen na velká pískoviště Historie PLM řešení by mohla nutit myslet si, že jde o něco, co je určeno pouze pro několik vybraných gigantů. Důvodem je, že prvopočátky PLM můžeme vysledovat zejména v provozech velkých výrobců automobilového či leteckého průmyslu. Důvody není těžké složitě hledat, přeci jen už stará pravda říká: Za vším hledej peníze. „Do nedávna bylo PLM opravdu tématem výlučně pro velké korporace. Problémem tradičních PLM systémů je zejména to, že vyžadují nejenom investice do robustní a dobře zabezpečené IT infrastruktury, ale také mnoho služeb souvisejících s konfigurací systému a přizpůsobováním pro potřeby konkrétního klienta, navíc většinou do IT 50 • březen 2013

prostředí, které je v každém výrobním podniku pochopitelně odlišné,“ vypočítává obtíže při zavádění starších systémů PLM David Palas, ředitel společnosti Autodesk pro střední a východní Evropu. Nicméně i menší výrobci s omezenými zdroji mají zájem využívat hlavních výhod zapojení těchto systémů. V nabídce většiny dodavatelů tak dnes naleznete řešení, které by mohlo obstát i v tržních podmínkách menších a středních podniků. „Dostupnost systémů PLM, speciálně navržených pro malé až středně velké společnosti, pomohla zmírnit obavy, že je PLM spojeno s neúnosnými počátečními a dlouhodobými náklady, a otevřela dveře malým až středně velkým výrobním podnikům, aby mohly snadněji využívat PLM a realizovat stejné výhody jako jejich větší partneři v podnikání,“ vysvětluje Chuck Cimalore z Omnify Software. Pozn.: Celý článek s názvem „Pět způsobů, jak mohou výrobci těžit z PLM“, jehož úvod naleznete na str. 51 a plné znění pak na www.udrzbapodniku.cz, vypočítává 5 hlavních důvodů, proč by společnosti měly


alespoň uvažovat o implementaci těchto systémů. Z dat získaných v čtenářské anketě je také patrné, že systém PLM je již zaveden nejen v podnicích, které by sami respondenti označili za velké, ale i v těch menších. Validaci těchto výsledků pak přidává zástupce dalšího českého dodavatele Jindřich Vítů, PLM konzultant společnosti Technodat, CAE-systémy, s. r. o.: „PLM rozhodně proniká do středních i menších podniků, což můžeme doložit množstvím našich zákazníků z této oblasti. Způsobuje to jednak interní potřeba bezpečně spravovat a řídit stále přibývající množství výrobkových dat a duševního vlastnictví organizace, jednak konkurenční tlak; tyto firmy většinou dodávají své výrobky finálním výrobcům a ti při výběru dodavatelů logicky upřednostňují ty, se kterými mohou komunikovat právě prostřednictvím PLM platformy.“ Slova Jindřicha Vítů potvrzuje také zástupce firmy, jejímž certifikovaným partnerem společnost Technodat je. „PLM určitě není určené jen vyvoleným. Volba PLM je důležitým strategickým rozhodnutím, které ve výsledku podpoří

PLM

konkurenceschopnost, inovaci a dané firmě výrazně ušetří náklady,“ utvrzuje myšlenku pronikání PLM systémů do menších podniků také Ján Gajdoš, ředitel pro Českou republiku, Dassault Systèmes. Z nuly na trh za… Čas – proměnná, u níž ve výrobě jen málokdy najdete pochopení pro známou teorii relativity. Zatímco prodejci nejluxusnějších automobilů nejen z kategorie závodních se schovávají za to, jak rychle „to udělá na sto“, stejně tak i úspěšnost prodeje výrobku z různých průmyslových sfér je závislá na tom, jak rychle a pružně dokáže výrobce reagovat na tržní poptávku. Není proto překvapivé, že se v dnešním vysoce konkurenčním světě snaží každý být

Best Project Management®

s něčím první. A právě za tímto stojí základní myšlenka nasazování PLM systémů. „Integrovaný návrhový proces je pojem pro vývoj výrobku metodou, kterou označujeme jako digitální prototypování. Ta zkracuje a zlevňuje vývoj výrobku. Digitální prototyp je výsledkem procesu spolupráce týmů a specialistů zahrnující designéry, konstruktéry, výpočtáře, technology a řadu dalších,“ vysvětluje Palas, co je podmínkou akceptace PLM systému jako nástroje pro zkracování jednotlivých etap, jak je to u výrobce očekáváno. Pozn.: Společnost Autodesk se dlouhodobě bránila použití termínu PLM v označení svých produktů a raději volila označení integrovaného vývoje produktu. Tento odmítavý postoj pramenil z neustálené definice. Jaké důvody

přiměly Autodesk k označení nového produktu, který spadá do série řešení pro integrovaný vývoj produktu, se můžete dozvědět v online verzi tohoto článku na www.udrzbapodniku.cz, která obsahuje celý rozhovor. „Získání kontroly nad klíčovými obchodními procesy, jejich zefektivnění, zpřehlednění a zapojení většího okruhu pracovníků do informačního toku těchto procesů – takto by se daly shrnout nejvážnější důvody nahrávající pořízení systémů PLM,“ vypočítává hlavní výhody Vladimír Michl ze společnosti CAD Studio a.s., která patří mezi přední dodavatele řešení společnosti Autodesk. Pokud bychom hledali nejdůležitější faktory, jež u podnikových manažerů naklánějí pomyslnou misku vah na stranu pořízení systému,

PRESTIŽNÍ SOUTĚŽ O NEJLEPŠÍ PROJEKTOVÉ ŘÍZENÍ v České republice a na Slovensku

2013

Objektivní hodnocení projektů a zpětná vazba od profesionálů

Historicky první soutěž pro projektové manažery v ČR a na Slovensku Registrace projektů zdarma

Věnujte 5 minut registraci vašeho projektu a získejte prestižní ocenění! Do 6. ročníku soutěže se registrujte na www.BestProjectManagement.cz od 1. do 29. března 2013. Odborný garant

Ve spolupráci s

Mediální partneři

Organizátoři solit project Vy máte nároèné projekty. My máme efektivní øešení.

PLM

PRŮZKUM TRHU Teamcenter řeší problémy, kterým čelí výrobní podniky

Siemens Industry Software, s.r.o. www.siemens.cz/plm

Se zvyšující se složitostí produktů, pokračující roztroušeností firem a rostoucí globalizací se mnoho organizací zaměřuje na řízení životního cyklu výrobků (Product Lifecycle Management), které může pomoci vyřešit hlavní problémy společností Spolupráce Spolupráce je klíčovou strategickou výhodou v rychlém a bezpečném poskytování informací o produktu v rámci celého hodnotového řetězce. Aby společnosti snížily své náklady, stále více rozptylují své technické, konstrukční a výrobní činnosti, jakož i marketingové, prodejní a servisní činnosti do míst, kde jsou nejefektivnější. To klade značné nároky

na n vzájemnou synchronizaci z činnosti příslušných t ý mů a a k t u al i z a cí týkajících se informací tý o produktu. M nohé organ izace vvyužívají možnosti spolupráce v postupných lu k r o cích . Kone č ný m výsledkem jsou často drahé systémy, které nejsou dostatečně propojeny, vyžadují nákladnou údržbu a v některých případech více problémů způsobují, než řeší. Bez holistického

Shoda s předpisy a udržitelný rozvoj V dnešní době se organizace musí vyrovnat s nepřeberným množstvím zákonných požadavků, které ovlivňují jejich každodenní činnost, vývoj produktů, dobu uvedení výrobků na trh i náklady související s uvedením nových výrobků na trh. Přední společnosti uznávají, že postupy pro vedení/uchovávání záznamů mají významné právní a finanční důsledky – nedodržení zákonných požadavků si nemohou dovolit. Cestou jak řešit tyto problémy je vybudování řízeného prostředí, které

snižuje příslušná rizika (podporuje informovanost, zajišťuje vlastnictví, vynucuje kontrolu, sleduje odpovědnost a ověřuje dodržování zákonných předpisů). V kombinaci s pokročilými nástroji pak umožňuje společnostem řídit a předvídat příslušné problémy prostřednictvím „zabudování“ zákonných potřeb a požadavků do vývojových aktivit a celého životního cyklu produktů, takže jakékoliv oblasti nedodržování

Globalizace Rozptýlená pracoviště, několik časov ých pásem, r ů z né aplikace a systémy, kulturní zvyklosti – všechny tyto faktory mohou představovat významné překážky na cestě k úspěchu. V rámci soutěže na globálních trzích jsou firmy neustále nuceny

snižovat konstrukční a vývojové náklady a zvyšovat produkt i v i t u . Te c h n i c k é a konstrukční kapacity nebývají soustředěny v jediném místě, jsou rozmístěny globálně. I n žený ř i plý t vají časem na technické změny či kontroly a činí rozhodnutí na základě neaktuálních informací.

52 • březen 2013


(celostního) přístupu mohou být výhody výrazně zastíněny negativními dopady. Je nezbytné dosáhnout rovnováhy mezi funkčním zaměřením na místní úrovni a spoluprací na úrovni podnikové. Teamcenter poskytuje unikátní a vysoce produktivní prostředí pro řízení. Prostě a jednoduše rozšiřuje informace o životním cyklu výrobku, čímž pomáhá eliminovat funkční a organizační problémy uvnitř místně rozptýleného podniku.

lze rychle a jednoduše identifikovat. Teamcenter podporuje řízení dokumentů a záznamů v následujících oblastech: aplikace pro řízení záznamů/ (RMA), mezinárodní pravidla pro obchod se zbraněmi (ITAR), CMII (konfigurace sítí II), pravidla pro ochranu životního prostředí, pravidla pro vozidla na konci životnosti (ELV), směrnice RoHS, WEEE a REACH.

Schopnost řídit složité konstrukční úkoly a společné změnové procesy je velmi důležitá z hlediska udržení konkurenceschopnosti na globálním trhu. Teamcenter integruje roztroušená pracoviště podniku ve všech fázích vývoje produktu a automatizuje proces zapojení dodavatelů, řízení dodavatelského řetězce a zpracování dat.

PLM

Řízení projektů Společnosti musí pečlivě zkoumat všechny své vývojové projekty a zajistit co nejlepší využívání omezených zdrojů pro vývoj produktů. Většina společností neví, zda plně využívá veškeré své zdroje k dosažení co největší efektivity, či zda své výrobky řídí způsobem, který napomáhá plnit strategické podnikové cíle. Většina společností se zaměřuje na realizaci programů /projekt ů. Přitom často zjišťují, že jejich portfolio není v souladu s podnikovou Aktuální informace/vývoj správných produktů Výzkum ukazuje, že uvedení produktu na trh selže asi v 65 % případů. Budoucí hodnota společnosti je závislá na úspěšném uvádění nových inovativních produktů a služeb. Zákazníci kupují výrobky, které uspokojují jejich potřeby. Nejlepší firmy v určitém segmentu spolupracují při identifikaci potřeb a problémů se svými zákazníky mnohem intenzivněji než jejich méně úspěšní konkurenti. Udržení přehledu v rámci celého podniku Stále více pracovníků, kteří se zabývají procesy životního cyklu výrobků, potřebuje přístup ke konstrukčním datům ve formátu, jemuž rozumějí. Aby tito zaměstnanci, strany zainteresované v procesu PLM a spolupracovníci – nejen inženýři, mohli přijímat informovaná rozhodnutí, která včas ovlivní vývoj produktu, potřebují snadný a přímý přístup k 2D dokumentům a 3D modelům popisujících konstrukční provedení výrobku. Odhaduje se, že na každého autora

umožňující porovnávat ROI (návratnost investic), náklady, zdroje a plány jednotlivých projektů tak, aby mohly činit informovaná rozhodnutí.

strategií růstu, že nemají prostředky na správné projekty, nebo že pokračují v investicích do ztrátových projektů. Společnosti potřebují nástroj

Teamcenter firmám umožňuje propojit strategické plány v oblasti portfolia výrobků s řízením příslušných programů a projektů a také s detailním prováděním souvisejících operací; výsledkem je zkrácení doby potřebné pro uvedení produktů na trh a optimalizace produktového portfolia.

faktorů vzhledem k dosažení úspěchů na trhu. Požadavky musí být v souladu s potřebami zákazníků a trhu a musí odpovídat dalším požadavk ů m, jako jsou zákonné předpisy, kvalita, náklady, kapacity atd.

Aktivity v oblasti shromáždění požadavků jsou jedním z nejdůležitějších

Funkce softwaru Teamcenter zaměřené na systémové inženýrství a řízení požadavků pomáhají dodávat produkty, které odrážejí potřeby zákazníků.

a nekompatibilních CAD formátech, které lze jen obtížně sdílet. Mnoho společností stráví mnoho času přepisováním CAD dat z jednoho vývojového formátu do druhého, přičemž vzniká mnoho chyb.

konstrukčních k t kč í h dat d t připadá ři dá 10–100 10 100 lidí, kteří tato data potřebují. Bohužel, konstrukční a procesní data jsou obvykle udržována v chráněných

Pět způsobů, jak mohou výrobci těžit z PLM

Teamcenter zajišťuje přehled o vašich produktech po celou dobu jejich životního cyklu; všichni pracovníci v oblasti životního cyklu výrobku tak mohou vizualizovat produktová data ve 2D a 3D formátech i v případě, že byla vytvořena v různých vývojových aplikacích.

ONLINE

Zavedení systému správy životního cyklu produktů (dále v textu PLM = product lifecycle management) přináší výhody jak pro velké, tak i pro malé společnosti díky zjednodušení a zkrácení jednotlivých fází procesu vývoje výrobku. Nicméně rozhodování o tom, zda přijmout PLM software či ne, představovalo pro menší organizace výzvu. Zejména kvůli pověsti PLM, že je obtížné ji implementovat, že vyžaduje velké množství prostředků na vlastní údržbu a že je třeba počítat s nadměrnými počátečními i dlouhodobými náklady. Pět výhod, které poskytuje PLM řešení pro malé a středně velké výrobce: Omezení nezávislých datových úložišť; Zlepšení týmové spolupráce; Dosažení dodržování předpisů; Získání konkurenční výhody; Uživatelská řešení. Plné znění článku hledejte na webových stránkách časopisu – www.udrzbapodniku.cz ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

březen 2013

•

53

PLM

PRŮZKUM TRHU

dle našeho průzkumu by mezi hlavní důvody patřilo zpřehlednění procesů, možnost zapojit větší počet pracovníků do integrovaného vývoje produktu nebo získání kontroly nad klíčovými procesy. Výhod však jistě existuje více. Díky novému použití dílů z již existujícího vývoje, kreativnímu přenosu úspěšných myšlenek do nových aplikací a znalosti řízení v celé společnosti jsou uživatelé PLM i ve středně velkých společnostech připraveni splnit požadavky zvyšujícího se tlaku na inovace. Pokud bychom šli pro příklad k jednomu z našich blízkých zahraničních sousedů, Albert Handtmann Maschinenfabrik v Biberachu (Německo) je jedním ze světových výrobců vakuových filtrů a dávkovacích systémů pro potravinářský průmysl. „K získání maximálních ekonomických výhod z našich inovací jsme trvale snižovali čas na vývoj,“ říká IT manažer Erwin Mueller, který si za použití produktů společnosti Siemens PLM Software pochvaluje také možnost propojení s jinými již existujícími zabudovanými IT systémy (zejména ERP), což již bývá u většiny dodavatelů samozřejmostí. Pozn.: Více o možnostech spolupráci mezi systémy ERP a PLM naleznete u článku na www.udrzbapodniku. cz nebo nalistujte prosincové vydání časopisu Řízení a údržba průmyslového podniku z roku 2012. Další životní cyklus PLM? Pokud jsme výše uváděli, že klíčovým faktorem pro rozvoj systémů PLM je cena, můžeme si ještě říct, že peníze opravdu najdeme téměř za vším; ne vždy 54 • březen 2013

je však odpověď až tak jednoduchá. Velkým pomocníkem při nasazování systému je rozvoj mobilních technologií a také stále větší oblibě těšící se cloud computing. Možná nebudu tak úplně vedle, když si tipnu, že někteří z Vás čtou právě tento článku prostřednictvím některého z mobilních zařízení, která jsou pro cesty, odpočinek i práci stále oblíbenější. A právě s rozvojem mobilních technologií jsou manažeři daleko otevřenější myšlenkám vzdálených datových úložišť, které samozřejmě ve filozofii PLM nacházejí své místo. „Nemám křišťálovou kouli, přesto si dovolím odhadnout, že během několika let se celá řada aplikací, jež jsou dnes uživatelé zvyklí instalovat na své počítače, přesunou na cloud,“ uvádí Palas a dodává ujištění, že pro PLM aplikace jsou v závislosti na výše uvedených výhodách systémů zajímavým nástrojem. „Aplikace na bázi cloudu mají zabudovány mechanismy pro spolupráci, sdílení dat, komunikaci a podporu mobilních uživatelů. V kombinaci s velmi jednoduchou a rychlou implementací a celkově velmi nízkými náklady – to je myslím jedna z hlavních věcí, které budou pro firmy rozhodující.“ O důležitosti cloud computingu mají jasno i v Dassault Systèmes; sama společnost promítá důležitost mobilních technologií také do jedné ze svých nových platforem. „Budoucnost PLM vidíme v propojení projektantů a designérů, konstruktérů, marketingových manažerů i zákazníků v rámci podniku založeného na sociálních sítích – social enterprise. 3D zkušenost umožňuje všem zúčastněným stranám


se přímo podílet na inovačních procesech a zvyšuje tak hodnotu výrobku pro koncového zákazníka,“ popisuje Gajdoš jednu z možných cest, na níž se vydají systémy PLM. Stejně tak i ostatní dodavatelé se shodují na tom, že faktorem rozvoje systémů je vyšší mobilita pracovníků v průmyslu. Jasným faktem tedy zůstává, že PLM systémy pronikají do rozličných provozů. „PLM čeká jasná budoucnost a mohutná expanze ve všech průmyslových i neprůmyslových odvětvích. Prostě všude tam, kde se vytváří jakýkoliv inovativní výrobek a kde si výrobní organizace váží svého mnohdy těžce nabytého duševního vlastnictví,“ domnívá se Michl a debatu ukončuje Vítů: „Zpřístupnění PLM systémů menším a středním podnikům povede k demokratizaci těchto řešení a otvírá velký prostor pro další rozvoj.“ Tento článek jen stěží dokáže shrnout komplexní stav trhu PLM. Mírné rozšíření však naleznete v jeho digitální podobě na www.udrzbapodniku.cz, kde mimo jiné naleznete kompletní odpovědi zapojených dodavatelů řešení dostupných na našich trzích. Dle zjištění průzkumu společnosti CIMdata by měl každý zájemce o pořízení PLM získat odpovědi na deset klíčových otázek. Tyto otázky a odpovědi některých dodavatelů naleznete u článku na www.udrzbapodniku.cz.


březen 2013

•

55

ÚDRŽBA & SPRÁVA Viceprezidentka pro vnitropodnikové procesy Kristi Mosmanová (vpravo) a Grace Giorgiová zastávající funkci provozního/EHS/manažera údržby v podniku společnosti Fluke (Everett, Washington) vybudovaly silný týmový koncept.

Pomocí ultrazvukového zařízení ke zjišťování úniků dokáže zkušený technik lokalizovat všechny úniky stlačeného vzduchu, dokonce i v těch nejhlučnějších prostředích. Obrázek poskytla společnost Ingersoll Rand.

Proveďte vyhodnocení požadavků na systém stlačeného vzduchu, abyste byli schopni najít veškeré možnosti úspor Pochopit všechny potřeby může pomoci optimalizovat průtok vzduchu, jeho spotřebu a spolehlivost. Vipul Mistry Ingersoll Rand

56 • březen 2013

V

zduchové kompresor y zvyšují významným způsobem produktivitu vašeho výrobního závodu, ale rovněž mají na svědomí přibližně 10 % spotřeby elektrické energie. Je důležité formulovat strategii stlačeného vzduchu, abyste měli zaručeno, že jste udělali vše pro maximalizaci úspor energií. Vyhodnocení vašich modelů používání či směrnic pro čistotu vzduchu stejně jako potřeb údržby je klíčem pro udržování systému stlačeného vzduchu na nákladově efektivní úrovni. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

Stanovte požadavek na průtok vzduchu Nejlepší metodou, jak vyhodnotit efektivitu systému stlačeného vzduchu, je, že stanovíte, jakým způsobem je vzduch používán ve vašem podniku, a to jak z hlediska vašich požadavků, tak i z hlediska dodávky. Začněte identifikací součástí systému, které spotřebovávají vzduch, např. montážní nářadí a různé produkty pro manipulaci s materiálem, a stanovte jejich spotřebu průtoku vzduchu v krychlových stopách za minutu (cfm). Je důležité vzít v úvahu,

které spotřebiče fungují na stlačený vzduch a na jak dlouhou dobu. Mnoho aplikací vyžaduje, aby byl stlačený vzduch k dispozici neustále, ale v chodu jsou pouze po dobu několika sekund každých pár minut. Omezte množství přiváděného vzduchu mimo špičku Poté, co budete mít k dispozici seznam požadavků na průtok stlačeného vzduchu v cfm a frekvenci jeho použití, stanovte poměr doby trvání maximální spotřeby vůči průměrné spotřebě. Pochopení vztahu mezi nár ůstem dodávaného m nožst ví – tzn. že máte k dispozici kompresory – a poptávkou pomůže stanovit, zda lze v systému použít zásobník a vzduchový kompresor vypnout. Rozvržením prostředků stlačeného vzduchu podle požadavků systému zajistíte, že budete mít k dispozici adekvátní průtok vzduchu a zároveň snížíte náklady na minimum. Velká výrobní zařízení dají možná přednost tomu, že budou provozovat více kompresorů namísto jednoho většího systému. Tímto způsobem podnik vyhoví velké poptávce po stlačeném vzduchu během první směny a během druhé směny, kdy se spotřeba sníží, vypne některý z menších kompresorů, aby byla snížena spotřeba energie. Vzduchové kompresory s frekvenčními měniči otáček mohou rovněž přispět k optimalizaci účinnosti a ke snížení celkových nákladů na vlastnictví systému. Konvenční kompresory ztrácejí svou účinnost, když jsou provozovány pod 100 % kapacity výkonu. Nicméně řádně dimenzovaný a používaný kompresor s frekvenčním měničem otáček bude udržovat plný výkon a zároveň zajišťovat široký rozsah průtoku, a to bez ohledu na poptávku. Zabývejte se směrnicí, která stanovuje požadavky na kvalitu vzduchu V p o d n icích b ě ž ně do ch á z í k plýtvání významným množstvím energie, jelikož je preferována snaha o dosažení nadměrné čistoty vzduchu. Začněte tím, že si nadefinujete

požadavky na jakost vzduchu pro každou oblast vašeho systému. Pak stanovte, zda jsou tyto požadavky na čistotu vzduchu nařizovány a vyžadovány vnějšími vlivy v průmyslu nebo na trhu. Volba vhodného způsobu sušení stlačeného vzduchu je kritickým faktorem ve vašem úsilí o dosažení nízké nákladovosti při udržování kvality vzduchu nezbytné pro váš proces. K dispozici je několik typů technologií sušení vzduchu. Existují kondenzační (vymrazovací) sušiče,

u jiných systémů jsou zase aplikována vysoušecí činidla nebo je využíváno kompresního tepla (HOC). Adsorpční sušiče nevytápěné, externě ohřívané nebo s tepelnou regenerací a regeneračním dmychadlem dokážou udržet rosný bod v rozmezí od –40 do –100 F a prakticky tak eliminovat přítomnost vody v systému tlakového vzduchu. Kondenzační sušiče dokážou udržet rosný bod na nejnižší hodnotě 39 F, což vyhovuje většině průmyslových aplikací, ale pro potravinářský a nápojový průmysl to stačit nebude.

Ultraprobe ®

Ultrazvuková průmyslová diagnostika Zjišťování úniku tlakového vzduchu Kontrola ventilů a odvaděčů kondenzátu Diagnostika valivých ložisek Vyhledávání elektrických výbojů TSI System s. r. o. Mariánské nám. 1 617 00 Brno ČR tel. +420 545 129 462 fax 545 129 467 [email protected] www.tsisystem.cz


březen 2013

•

57

ÚDRŽBA & SPRÁVA

Bez ohledu na průmyslové odvětví, v němž je aplikován, je nezbytné mít k dispozici konzistentní a důkladný program údržby systému stlačeného vzduchu pro dosažení vyšších výkonů a snížení výskytu úniků.

Ve většině případů poskytují sušiče využívající kompresní teplo ve spojení s bezmazným kompresorem optimální kvalitu vzduchu a ovládání rosného bodu u kritických aplikací. Sušiče využívají teplo kompresoru pro regeneraci vysoušecího činidla a pro odstranění vody ze systému a tímto způsobem poskytují bezmazný vzduch za zlomek ceny ve srovnání se sušiči, které používají tradiční metodu vysušování. Zaveďte plán údržby Běžná údržba je nezbytným předpokladem pro efektivní provozování vašeho systému stlačeného vzduchu. Plány údržby se budou lišit dle aplikací a zařízení používaných v systému, ale každopádně byste měli definovat formální předpoklady a určit odpovědnost za provádění inspekcí. Komplexní plán údržby by měl obsahovat kompletní analýzu systému, rozvrh údržby zařízení a plán na výměnu poškozených součástí za nové, vše dle doporučení výrobce. Je velmi důležité stanovit tlakový rosný bod, tj. množství vodní páry ve vzduchu, za účelem ochrany kvality stlačeného vzduchu a finálního výrobku. Jedná se o faktor, který hraje hlavní roli u aplikací v odvětví chemickém, potravinářském a nápojovém, farmaceutickém a rovněž při nanášení nátěrů, kde vytvoření kondenzátu může vést k tvorbě zmetků, k nákladnému čištění a k reklamaci výrobků. Vodní 58 • březen 2013

pára může rovněž způsobovat korozi potrubí, předčasnou poruchu systému a neplánované prostoje výroby. Vyhodnocování míst úniku stlačeného vzduchu Většina podniků a výrobních zařízení spoléhá na pracovníky údržby, že opraví netěsnosti, které jsou dostatečně hlučné, aby je bylo možné slyšet a identifikovat. To může představovat náročný úkol v případě, kdy hluk běžného provozu přehlušuje sykavý zvuk poruchy. Někteří pracovníci údržby procházejí podnikem během rozsáhlé odstávky zařízení, aby zkontrolovali úniky, ale toto je poněkud zavádějící. Mnoho spotřebičů na stlačený vzduch je izolováno od systému, jestliže jsou ve vypnutém stavu. Obvyklý plán údržby by měl obsahovat zjišťování úniku stlačeného vzduchu, což tradičně provádí profesionálně vyškolený tým. Mohou k tomu využívat ultrazvukovou technologii pro identifikaci a kvantifikaci dokonce i nepatrných netěsností v hlučných prostředích. U většiny systémů na stlačený vzduch dochází až k 30% únikům, což zvyšuje náklady na energii. Analýza úniku může pomoci identifikovat příčinu, umístění a velikost úniku a určit nejlepší postup opravy. Řešení může být jednoduché, např. dotažení potrubních armatur, ale i tato drobná zdokonalení systému přinášejí v průběhu času významné úspory energie.


Další výzva tkví ve složitosti ultrazvukového vybavení pro zjišťování úniků. Profesionální revizní týmy mají za sebou léta zkušeností společně s vytříbeným kontrolním procesem, jenž pomáhá zvyšovat efektivitu a účinnost používaného nářadí. Umění používat ultrazvukové zařízení znamená půl cesty k úspěchu. Zkontrolovat celý systém je docela obtížný úkol, pokud se musíte zastavit a opravit každý únik, na nějž narazíte. Systém vyhodnocování míst úniku stlačeného vzduchu zahrnuje kroky pro zjištění úniků, zaznamenávání jejich polohy a následnou opravu. Je důležité určit objem úniků a porovnat data s doporučením pro dané průmyslové odvětví. V opačném případě se může stát, že neopravíte dostatečné množství úniků tak, abyste dosáhli podstatného zvýšení efektivity vašeho systému. Společnosti, které se pokoušejí řešit úniky v systému stlačeného vzduchu po svém, se potýkají s problémy opakovaných úniků a nejsou schopny analyzovat hlavní příčiny. Zvyšte úspory energií Většina společností chápe důvody, proč je důležité zvyšovat trvalou udržitelnost, ale podceňuje to, jaký má zrovna systém stlačeného vzduchu vliv na spotřebu energie. Právě teď je čas na to, abyste vyhodnotili systém stlačeného vzduchu a formulovali strategii pro zvýšení účinnosti. Začněte od toho, že vyhodnotíte požadavek na množství kubických stop za minutu, následně posoudíte modely použití a směrnice pro čistotu ovzduší, abyste zajistili, že klíčové složky systému jsou řádně nadimenzované a způsobilé pro použití. Poté zvažte přidání automatického řízení, aby bylo možné udržet konstantní tlak a zvýšit spolehlivost. Pokud se vám podaří optimalizovat dodávané množství stlačeného vzduchu do systému, zvýšíte tím úspory energie, snížíte negativní dopad vaší společnosti na životní prostředí a prodloužíte životnost systému. Vipul Mistry je manažer ve společnosti Ingersoll Rand.

Solaris Laser jde s úsporou v identifikaci do zeleného Marek Haumer Leonardo Technology

N

ejen v automobilovém průmyslu hledá identifikace výrobků neustále nové možnosti v úsporách při značení produktů. Zde se jako volba nabízejí nejnovější Solaris laserové technologie. Nové laserové zdroje jsou variabilnější, a dochází tak k většímu rozšíření laserů v oblasti značení materiálu i v odvětvích, která byla pro značení laserem velmi problémová. Nové vlnové délky průmyslových Solaris značících laserů se posouvají do viditelného spektra a dále do UV spektra – přeneseně se jim říká „studené lasery“.

Vláknový laser Pev nolátkové laser y Nd:YAG a Nd:Y VO4 jsou konst r uovány na vlnové délce 1064 nm. Zdrojem laseru je tyčinka Neodimium Doped Yttrium Aluminum Garnet nebo Yttrium Vanadate krystalu, odkud vzniknul název laseru. Pevnolátkové lasery jsou v některých aplikacích s výhodou nahrazovány vláknovými Solaris lasery, které mají stejnou vlnovou délku, ale ne vždy stejné působení

na plastový materiál. Nespornou výhodou vláknových laserů je jejich velmi vysoká životnost plynoucí z konstrukce, v níž jsou zdrojem laserového paprsku laserové diody a aktivní optické vlákno (odtud pochází název „vláknový laser“). Předpokládaná životnost vláknového laseru je 100 000 hodin. Zelený laser Nově se v průmyslovém značení představují Solaris lasery ve viditelném spektru a to v zeleném světle – odkud jejich přenesený název. Konstrukčně se jedná o Nd:YVO4 laser, v němž se potlačí hlavní emise laserového paprsku a oddělí se jeho druhá harmonická, která má poloviční vlnovou délku (532 nm). Tento typ je nejčastěji využíván v automobilovém průmyslu na identifikaci těžce značitelných plastů a v porovnání s pevnolátkovými a vláknovými lasery dosahuje kontrastnějšího značení. UV laser Ještě v nižším vlnovém spektru než zelený laser se nachází UV lasery Solaris. Jejich princip je obdobný jako u „zelených laserů“: využije se třetí harmonická základní vlnové délky 1064 nm (Nd:YVO4) a UV laser je

nastaven na vlnovou délku 355 nm. Pro průmyslové značení je důležité, že cena UV laserů za posledních deset let výrazně klesla a životnost laseru se zvýšila na 20 000 hodin. UV lasery se vyznačují tzv. velmi studeným světlem, které nezahřívá materiál. Nejčastější se používá v elektronickém průmyslu, kdy se značí na křemíkovou destičku bez zahřívání a poškození elektrických vlastností. Kratší vlnová délka UV laserů přináší výrazně lepší vlastnosti ve značení plastů, kdy nedochází k zahřívání, materiál se neodpařuje, není tepelně namáhán, značení je ostré a velmi kontrastní. Reakce plastů na působení laserového záření je individuální a často ji ovlivňuje například barevná příměs nebo taky pigmenty, které se přidávají do základního materiálu, tzv. Masterbatch. Na změnu kontrastu po značení laserem stačí pigmenty v obsahu už od 2 %. Lasery nepotřebují spotřební materiál ve formě inkoustů a ředidel, takže jejich provozní náklady jsou velmi nízké. Solaris Laser je na trhu průmyslového značení již více než 20 let a Leonardo technology je pro vás nabízí již přes 10 let. www.lt.cz

ZAOSTŘENO Co hrozí, když nevíte, že nevíte

Bruce Brandt, Maverick Technologies

Technické vzdělání považujte spíše za licenci k dalšímu učení než za konečné řešení.

T

Z A D A V AT E L É re kla m y

echnické obory, stejně jako mnoho vzdělávacích oborů, se staly velmi úzce zaměřenými. Na určité úrovni je to potřebný trend, protože být expertem v každém aspektu oboru se stalo něčím téměř nedosažitelným. Student technického oboru, který by se snažil ponořit dostatečně hluboko do každého aspektu své zvolené disciplíny, aby se stal „expertem“, by nikdy vysokou školu nedokončil. Většina vysokých škol se ani nesnaží vystavit studenta všem aspektům disciplíny, ale očekává specializaci již na počátku studia. Studujete-li elektrotechniku, možná si budete muset vybrat mezi elektronikou a silnoproudem. Výsledkem je to, že mnoho techniků ani neví, jaké znalosti jim vlastně chybí, co se jejich pracovní pozice po absolutoriu týče. Vezměme si jako příklad oblast řízení procesů. Mnoho řídících techniků, s nimiž jsem se setkal, nemá žádné přirozené znalosti o tom, co je připojeno k jejich řídicímu systému a jaký to může mít vliv na provedení jejich řídicího systému. Když se jich zeptáte, co řídí, obvykle vám mohou

říci, zda jde o výšku hladiny nebo teplotu apod., a obvykle vědí, že za tímto účelem obsluhují ventil, avšak když se zeptáte, jaký typ ventilu, mohou, ale nemusejí vědět, zda jde o kulový ventil nebo klapkový ventil, jaký má rozměr, jakou má charakteristiku regulace nebo jaký dopad mohou mít všechny tyto detaily na provedení řídicího systému. Proto také nebudou vědět, jaký dopad může mít provedení řídicího systému na tento ventil. Nutí ventil fungovat v rozsahu, kdy dochází ke kavitaci nebo mžikovému odpařování kapaliny? Existují provozní podmínky, za nichž by docházelo k vytváření netěsnosti sedla ventilu? Může ventil reagovat tak rychle, jak řídicí smyčka potřebuje pro náležité řízení procesu? Podobně se lze ptát i na senzory. Odpověď na všechny tyto otázky většinou zní: „Na tom až tolik nezáleží, smyčku lze vyladit, aby to zohlednila.“ Avšak někdy to nestačí a jsou nutné změny programového kódu. Nebezpečí spočívá v těch situacích, kdy na tom záleží, a často se na to přijde, až když dojde k havárii. Jednou jsem viděl, jak sebou šestipalcová trubka dle

specifikace Schedule 80 švihla jako lano, protože projektant potrubí nevěděl o vodních rázech. Výsledkem bylo, že dva pracovníci skončili v nemocnici s polámanými kostmi, a měli štěstí, že to nedopadlo hůře. Pokud by selhal některý ze svarů trubky, asi by havárii nepřežili. Takže když nevíte, že nevíte něco, co byste měli vědět, jak se to můžete dozvědět? Pokud jste na svém pracovním místě noví, mějte oči a uši otevřené. Když vidíte něco nebo slyšíte o něčem, co neznáte, ptejte se. Naštěstí se většina techniků velmi ráda o své znalosti podělí. Ti z nás, kteří již v tomto oboru mají něco za sebou, byli kdysi ve vaší pozici, takže i když se můžeme vaší otázce pousmát, budeme vás respektovat za to, že se ptáte. Mějte také na paměti, že technická vysoká škola vás nenaučí vše, jen vám poskytne nástroje k dalšímu učení. Bruce Brandt je vedoucí pro technologie DeltaV společnosti Maverick Technologies. www.mavtechglobal.com

název společnosti

strana

www stránky

telefon

ABF, a.s.

23

www.forindustry.cz

+420 225 291 612

Aroja s.r.o.

4. obálka

www.3dfactories.com

+420 511 114 600

Brady s.r.o.

5

www.brady.cz

+420 776 302 229

Distrelec Ges.m.b.H.

25

www.distrelec.cz

+420 800 142 525

DO-IT s.r.o.

9

www.tisknu3d.cz

+420 604 485 853

FLIR Systems AB

31

www.flir.com

+46 (0)8 753 25 00

FOXON s.r.o.

3. obálka

www.foxon.cz

+420 484 845 555

IMI International – Norgren

18, 19

www.norgren.cz

+420 465 612 879

Leonardo Technology s.r.o.

59

www.lt.cz

+420 777 584 636

Murrelektronik CZ spol. s r.o.

35, 41, 45, 46, 47

www.murrelektronik.cz

+420 377 233 935

Papouch s. r. o.

37

www.papouch.cz

+420 267 314 267

PAREXPO

55

www.teplarenske-dny.cz

+420 466 415 831

PRAM Consulting s.r.o.

51

www.bestprojectmanagement.cz

+420 224 913 000

Rittal Czech, s.r.o.

26, 27, 28

www.rittal.cz

+420 234 099 071

Schneider Electric CZ, s. r. o.

48–49

www.schneider-electric.cz

+420 382 766 333

Siemens Industry Software, s.r.o.

52, 53, 2. obálka

www.siemens.cz/plm

+420 266 790 411

SKF Ložiska, a.s.

11, 17

www.skf.cz

+420 234 642 111

TSI System

57

www.tsisystem.cz

+420 545 129 462

60 • březen 2013


O pravuje me a prodávám e · řídicí systémy PLC · analogové/digitální karty · frekvenční měniče

· operátorské panely · servopohony · napájecí zdroje

· průmyslové počítače · roboty

Spe cializace oprav a t es tová n í d í l ů SIEMENS · SIMATIC S5 · SIMATIC S7 · SIMODRIVE 611

· SINUMERIK · SIMOREG · SIMOTION & SINAMICS

· Servopohony SIEMENS · ISKAMATIC, TELEPERM · SIEMENS HMI panely

Spe cializace oprav a t es tová n í d í l ů IND RA MAT · DDS, DKC, RAC, TDM, TVD, TVM, TBM, KDS, KDV, KDA, HDS, NAM

Ce na a t e rmín opravy · pevné ceny oprav předem · opravy do 3-5 týdnů

· opravy výměnou do týdne · cena opravy cca 40 % ceníkové ceny dílu

Výmě na za ce nu opravy Máme-li Váš díl skladem v Liberci nebo v Holandsku, nabídneme Vám opravu výměnou za cenu opravy. Díl si vyměníte a obratem nám pošlete Váš nefunkční díl. Úspora nákladů, zprovoznění v rekordním čase.

Test ování oprave ných d í l ů Kromě nefunkčních součástek vyměníme preventivně i ty součástky, které považujeme z hlediska spolehlivého provozu za klíčové. Z tohoto důvodu jsme si jisti 100% funkčností a poskytneme Vám na opravené díly záruku 1 rok.

Svoz dílů do opravy Máte nefunkční díl SIEMENS a chcete ho nechat u nás opravit? Zdarma si ho u Vás vyzvedneme, kontaktujte nás.

O prava dílů v Holandsku v s e r v i s n í m s tř e d i s ku U NIS G ROU P Veškeré opravy jsou prováděny v servisním středisku UNISGROUP, Holandsko. Video prohlídku opravárenského centra UNISGROUP najdete na našich stránkách. Jako jediní zastupujeme společnost UNISGROUP v České a Slovenské republice. Více než 25 let zkušeností oprav průmyslové elektroniky.

Prode j dílů SIEMENS · nabízíme primárně starší díly, které již výrobce nenabízí · otestované, 100% funkční

· záruka 1 rok · díly skladem v Liberci a Holandsku

FOXON s.r.o. tel.: +420 484 845 555, gsm: + 420 724 029 767, fax: +420 484 845 556 28. října 59/42, 460 07 Liberec 7, Czech Republic, e-mail: [email protected]

· ceny a dostupnost obratem · prodej nových dílů SIEMENS

www. foxon. cz

14 Výpočet valivého odporu 30 Speciální téma Motory 42 Řízení celkové efektivity zařízení ISSN

Recommend Documents