trends Počáteční zážeh Nápady pro větší energetickou účinnost in automation Hlavní téma

trends in automation Vydání 2. 2012

Inspirace

Bez zdrojů Rozhovor s prof. dr. Ing. Egonem Müllerem z Technické univerzity Chemnitz

Kompas

Ekologický pohon Sluneční energie dává křídla, dostupnější akumulátory přicházejí

Synergie

Recyklace olova Průmyslová výroba s ekologickou odpovědností

Hlavní téma

Počáteční zážeh Nápady pro větší energetickou účinnost

Dynamika a rychlost se zvýšenou tuhostí Nové přímočaré pohony EGC‑HD mohou pracovat s výjimečně velkým zatížením. Vhodné pro mechatronické systémy 2D i 3D, poháněny libovolným motorem. Pohony s ozubeným řemenem nebo vřetenem.

www.festo.cz

Odvaha jednat Nedostatek kompetence k jednání a odpovědnosti neznamená pouze nečinnost, ale vede také ke zhoršení celkové situace. Globální konflikty, krize eurozóny a klimatická konference OSN, to jsou tři různé případy, které to velmi jasně naznačují. Čím dále sahají politické vlivy a zájmy, tím kompromisnější jsou konečné výsledky. Politici se již roky přou o to, jak má vypadat postkjótský proces, a tedy klimatická politika orientovaná na budoucnost. Vědci jasně předpovídají, co se stane, když nezměníme své chování, ale nadále budou převládat národní zájmy.

Dr. Ansgar Kriwet, člen správní rady a obchodní ředitel pro Evropu

Že s ochotou k jednání lze něčeho dosáhnout, to ukazuje rozvoj obnovitelných energií. Podle zprávy o celosvětovém stavu využívání obnovitelných zdrojů energie pro rok 2011 představuje nyní obnovitelná energie téměř 20 procent celosvětové spotřeby energie. To je potěšitelné, ale ještě lepším způsobem úspory energie je nemuset ji vyrábět vůbec. Opatřeními pro zvýšení energetické účinnosti může přispět každý. Již v domácnosti lze ušetřit mnoho energie – týká se to například topení, teplé vody, chladicích zařízení, světla či televize. Účinnější zařízení jsou polovinou úsporných opatření, odpovědnější a uvědomělejší zacházení s nimi tou druhou. Stejně je tomu u strojů a zařízení. Energetické náklady v uplynulých deseti letech stoupaly dvakrát až čtyřikrát rychleji než osobní náklady (viz str. 14 a násl.). Změnu tohoto trendu lze stěží očekávat. Správné nastavení kurzu u nových investic mnoho odvahy nepotřebuje, je jí spíše zapotřebí tam, kde jde o procesy a vzorce chování lidí. V tomto vydání vám chceme ukázat, že opatření pro zvýšení energetické účinnosti se vyplatí. Podle situace a příležitosti mohou mít velmi různé formy. S pozdravem

Ansgar Kriwet

Foto: GeoEye

Hlavní téma Španělská solární tepelná elektrárna Gemasolar z ptačí perspektivy: revoluční obrat ve výrobě elektřiny ze sluneční energie. Nová technologie je symbolickým počátečním zážehem v otázce energetické účinnosti – stejně jako řada iniciativ odvětví automatizační techniky. V tomto vydání se dočtete více o cílech, aplikacích a výsledcích opatření pro zvýšení účinnosti.

trends in automation

2. 2012

Editorial 3 Panoráma 6 Automatizace po celém světě Soft Stop 46

42

Časopis „trends in automation“ vydává společnost Festo, s. r. o., jako národní verzi publikace „trends in automation“ pro své zákazníky v České a Slovenské republice. České vydání připravila společnost Autopress, s. r. o. E 15560

12

Redakce: Festo – Marketing Instruments (Německo), Marketing (Česká republika), Autopress, s. r. o.

Kompas

Grafická úprava: Festo – Graphic Design (Německo) Tisk: Tisk Horák, a. s. Distribuce: Mediaservis, s. r. o. Náklad: 8 000 ks Cena výtisku: 50 Kč Vydavatel německé verze: Festo AG & Co. KG Ruiter Strasse 82 D‑73734 Esslingen Vydavatel české verze: Festo, s. r. o. Modřanská 543/76 147 00 Praha 4‑Hodkovičky

„Solar Impulse“ se vznese a obletí svět – bez paliva a škodlivých emisí.

8

„Nejlepším opatřením pro zvýšení energetické účinnosti je úspora energie.“

Inspirace Žádné dostihy za zdroji Energeticky účinné výrobní koncepty připravují podniky na konkurenční boj zítřka. Prof. dr. Ing. Egon Müller se v rozhovoru zmiňuje až o 50procentním potenciálu úspor v následujících deseti letech. 8

Slunce dává křídla Ceny pohonných hmot explodují, letecká doprava je pod tlakem rostoucích nákladů. Ekologické způsoby pohonu otevírají nové perspektivy pro výškové lety s regeneračními energiemi. 12

2. 2012 trends in automation Obsah 4–5

14

Dvacet procent své celkové životní spotřeby energie vyčerpá auto již při výrobě.

Impulzy Hlavní téma Počáteční zážeh Vůle tu je, cesta je nejasná. Výrobci a provozovatelé zařízení si nejsou jisti, zda jde o konkrétní přijímání opatření pro zvýšení energetické účinnosti. Početné německé iniciativy by však mohly být celosvětovým vzorem a zážehovou jiskrou pro rozumné zacházení s omezenými zdroji. 14 Další články k hlavnímu tématu Žádné dostihy za zdroji 8 Slunce dává křídla 12 Každý gram se počítá 30

Kůže z továrny Vnímání, udržování teploty, dýchání – kůže je naším nejdůležitějším orgánem. Čtyři Fraunhoferovy instituty ji nyní plně automatizovaně vyrábějí pro lékařské účely. 20

35

Průmyslová výroba s ekologickou odpovědností.

Synergie Zub za zub Moderní automobilové převodovky musí odolávat vysoké zátěži. Pneumatika připravená k montáži urychluje výrobu kuželových kol a činí je bezpečnějšími. 24 Inteligence na ostrově Pracuje bez dalšího automatu: ventilový terminál CPX společnosti Festo přebírá v zařízení pro kontrolu rotačních součástí úkoly programovatelného řízení. 26 Na čaj v Buenos Aires Věděli jste to? Argentina je jedenáctým největším producentem čaje na světě. Rychlou výrobu čajových sáčků zajišťuje PrePack Service společnosti Festo. 28 Každý gram se počítá Při výrobě bílého plechu vzniká mnoho tun odpadu. Společnostem Huber Packaging Group a Festo Didactic se pomocí analýzy toku materiálu podařilo výrazně zvýšit efektivitu. 30

Seznamte se: Shanti, Donna, Tonya, Gulab, Mekong Pneuma­tická automatizace nyní v čistírně jezírek pro zvířata v pražské zoo zvyšuje energetickou účinnost. 32 Tam, kde se „pečou“ olověné buchty Službou šetrnou k životnímu a pracovní‑ mu prostředí zajišťuje společnost Kovohutě Příbram nástupnická, a. s., zhodnocení odpadů olova, drahých kovů a elektrozařízení nejlepšími dostupnými technologiemi recyklace. 35 Víte, na čem sedíte? Pneumatická logika ve svařování a úzká vývojová spolupráce odběratele s dodavatelem zrychluje tempo návrhu kompletních výrobních linek svařování. 38 Tryskové létání Miniaturní pneumatické komponenty zjednodušují výrobu profesionálních leteckých modelů. 40

Energeticky vynikající Nejvyšší kancelářská budova světa není se svými 508 metry jen opticky výraz‑ ná. Od července 2011 je stavba Taipei Financial Center, Taipei 101, považována i za nejvyšší „zelenou budovu“ světa. Za vynikající opatření pro energetickou účinnost obdržela výšková budova platinový certifikát Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) pro stávající budovy.

Kancelářská budova byla 20 měsíců op‑ timalizována a její energetická spotřeba byla citelně snížena. Se svými 101 nad‑ zemními a pěti podzemními patry dnes „zelená budova“ ročně ušetří zhruba 10 procent energie. Spotřeba elektřiny klesla o 4,8 milionu kWh, spotřeba vody byla snížena o 28 000 tun. Také odpadu je o 1 261 tun méně než před přijetím opatření pro zvýšení účinnosti.

Tím jsou potřebné energie pro zásobo‑ vání a likvidaci odpadů až o 30 procent nižší než u průměrných budov. A to se vy‑ platí: Taipei 101 uspoří zhruba 700 000 dolarů ročně.

Foto: Daniel M. Shih

Rozhovor

Žádné dostihy za zdroji Profesor Egon Müller je jedním z předních odborníků na inovační výrobní struktury a tovární koncepty. Na TU Chemnitz se zabývá plánováním a provozem továren. Ve využívání ekologických výrobních faktorů v příštích deseti letech vidí až 50% potenciál úspor. V rozhovoru vysvětluje, jak je důležité přestat se honit za energetickými zdroji.

trends in automation: Pane profesore, zastáváte tezi o poten‑ ciálu úspor mezi 30 a 50 % v celkové spotřebě zdrojů materiálu a energie. Není tato hodnota příliš vysoká? Prof. Egon Müller: Abychom tuto výpověď potvrdili, musíme si připomenout známou fyzikální poučku. Energie může být sice mezi systémy vyměňována, ale nemůže být ani vyráběna, ani ničena, nýbrž pouze přeměněna z jedné formy energie na jinou. Přitom stále platí, že změny mezi různými formami a úrovněmi energií probíhají v jednom směru a nejsou vratné. Považujeme‑li továrnu za „ucelený systém spotřeby ener‑ gie“, ve kterém, jak známo, probíhají nejrozmanitější procesy přeměny energií, můžeme potenciály, o kterých jste se zmínil, systematicky využívat.

Osobní profil

Prof. dr. Ing. Egon Müller Profesor Egon Müller se na TU Chemnitz zabývá plánová‑ ním a provozem továren. Spolu s třiceti kolegy pracuje na vývoji budoucích výrobních struktur a nových továrních konceptů pro výrobce strojů a zařízení i automobilové výrobce a dodavatele. K tomu patří pružné variabilní továrny a nehierarchické, regionální výrobní sítě. Jako profesor má nadstandardní kompetence při počítačovém továrním plánování, modelování a simulaci i energeticky účinném továrním plánování.

Při spotřebě zdrojů materiálu hraje vedle nových technologic‑ kých postupů velkou roli zvláště využití nových surovin a jejich oběh – totiž jejich recyklace. Pro plánování a provoz továren to také znamená vytvářet nové koncepty, které při formo‑ vání těchto oběhů například spojují strojírenství a procesní techniku. trends in automation: Ve své knize „Energieeffziente Fabriken planen und betreiben“ (Plánování a provoz energetic‑ ky účinných továren) ukazujete, jak lze systematicky využívat potenciály pro úsporu energie. Oč přitom hlavně jde? Müller: V zásadě lze na tomto místě poukázat na nezbytný celostní přístup. To ale stačí stejně tak málo jako samotný systematický postup. Továrna, to jsou v první řadě lidé, kteří s příslušnými stroji a zařízením vyrábějí z materiálu výrobky. Právě tyto postupy lidé také plánují, a tedy myšlenkově před‑ jímají. Musíme rozvíjet příslušné kompetence a kvalifikovat lidi v továrně, aby s metodami a nástroji, které mají k dispozici, tyto potenciály systematicky využívali. Kromě tohoto hlediska bude hrát podstatnou roli také celkový přístup k zajišťová‑ ní, přeměně, přenosu a využívání energie a její optimalizaci v továrně. trends in automation: Do jaké míry může být energetická účinnost strategickým konkurenčním faktorem pro podnik? Müller: Nejen stálé zdražování energie a s tím spojená přímá efektivita nákladů budou hrát pro podniky v budoucnu význam‑ nou roli. Stále více se strategickým konkurenčním faktorem pro podnik budou stávat i otázky disponibility a přístupu k energe‑ tickým zdrojům. Podíváme-li se na prognózy budoucí potřeby zdrojů energie a hospodářských prostorů na období do roku 2030, již dnes bezpečně víme, že značné konkurenční výhody bude mít ten, kdo se tohoto boje o energetické zdroje nebude muset účastnit. Tím je však současně zřejmé, že nejlepším opat‑ řením pro zvýšení energetické účinnosti je úspora energie.

2. 2012 trends in automation Inspirace 8–9

„Nejlepší opatření pro zvýšení energe‑ tické účinnosti je úspora energie.“ Egon Müller, Technická univerzita Chemnitz

trends in automation: Do jaké míry lze továrnu plánovat a provozovat energeticky soběstačně? Müller: Z celostního zorného úhlu je to dnes již pro nově plá‑ nované továrny představitelné a pro jejich plánování, provoz továrních úseků, respektive rozšíření významné. Jak se věci v posledních letech vyvinuly, je zřejmé i z příspěvku společnosti Festo s „energeticky účinnou novostavbou pro rozšíření závo‑ du“ v lokalitě St. Ingbert/Rohrbach, za kterou jí byla udělena cena Energy Effciency Award 2008. Od té doby bylo vyvinuto mnoho technologií a možností, které jsou dnes k dispozici a jsou zahrnovány do příslušných plánovacích konceptů. K tomu patří i nabízející se možnosti při využití obnovitelných energií. trends in automation: Které odvětví je podle vás průkopní‑ kem ve věcech energetické účinnosti a proč tomu tak je? Müller: Podle mých zkušeností jsou v roli průkopníků automo‑ biloví výrobci včetně větších dodavatelů. Výlučným impulzem přitom není jen významné zvyšování energetických nákladů. Značný posun vzniká také z hlediska marketingu, který se soustřeďuje nejen na image ekologických a zdroje šetřících výrobků, ale i na jejich výrobu, tedy na továrny. Sledování ži‑ votního cyklu výrobku, a zejména fází výroby a využití, přitom hraje podstatnou roli. trends in automation: Je automobilový průmysl vhodný jako průkopník pro ostatní odvětví? Müller: Na tuto otázku lze v zásadě odpovědět kladně. V někte‑ rých případech je již role průkopníka překročena, protože svým významem má automobilová výroba přímý vliv na další odvětví. Vedle výroby strojů a zařízení se to týká zejména také řídicí a automatizační techniky i elektrotechniky a techniky pohonů. trends in automation: Na jakých projektech váš institut v sou‑ časnosti pracuje a jaké závěry z těchto výzkumů vyvozujete? Müller: V rámci klastru špičkových technologií „Energeticky účinná inovace produktů a procesů ve výrobní technice“

(eniPROD) pracujeme v dílčím projektu logistiky a plánová‑ ní továren na dalším rozvoji metod pro energeticky účinné plánování továren i příslušných modelů jednání a softwarových systémů na podporu plánování. Na základě těchto výzkumů již vznikl koncepční rámec celostního modelu energetické účin‑ nosti. Jeho prostřednictvím lze jednak generovat, zpracovávat a systematicky poskytovat vědomosti, jednak realizovat rozvoj kompetencí a kvalifikací. Spíše technicky orientovaný výzkum‑ ný projekt se vyrovnává s měřením a zjišťováním energetické spotřeby v komplexních továrních strukturách. První závěry pro měřicí systémy a jejich využití byly vtěleny do praktických řešení. trends in automation: Co dělá tak zaměstnaný muž jako vy ve volném čase? Müller: Pokud to čas dovolí, jsem v garáži a stále něco upravuji na svém veteránovi z roku 1976. V létě pak za pěkného počasí vyrážím na projížďku nebo veteránské rallye. Rád také čtu kni‑ hy o výrobě automobilů. U témat jako historický vývoj továren se kruh mezi povoláním a volným časem uzavírá.

2. 2012 trends in automation Inspirace 10–11

Foto: Solar Impulse/Jean Revillard

Energeticky účinné létání

Slunce dává křídla Rostoucí počet pasažérů v letecké dopravě po celém světě posiluje hledání energeticky účinných forem po‑ honu. Mnoho vynálezů současnosti spojuje ctižádostivý cíl: létání s obnovitelnými energiemi.

P

očátky dějin létání určovali pioný‑ ři jako Otto Lilienthal, otec bez‑ motorového létání, Louis Blériot, který jako první člověk přeletěl Lamanšský průliv, a Amelia Earhartová, první žena, která přeletěla Atlantský oceán. Pionýry nové doby jsou ti, kteří poskytují rozhodující impulzy pro novou generaci energeticky účinných letadel.

Lehká váha je novým milníkem Dvěma z nich jsou balonový letec a dob‑ rodruh Bertrand Piccard a jeho partner André Borschberg. Se svým slunečním letadlem „Solar Impulse“ chtějí v roce 2014 obletět svět pouze s pohonem sluneční energií. První rozhodující kroky k uskutečnění ctižádostivého záměru se

evillard

2. 2012 trends in automation Kompas 12–13

Energetická účinnost v nejvyšší formě: přibližně s 12 000 solárními články létá Solar Impulse HB‑SIA jako první solární letadlo ve dne v noci bez paliva.

Smělá vize Půjde‑li vše podle výrobce letadel EADS, budou se dopravní letadla v budoucnosti vydávat do vzduchu s nabitými akumulátory. Na le‑ teckém veletrhu Le Bourget 2011 představila společnost EADS plně elektrický pohonný koncept „VoltAir“. Výzkumný projekt žene vpřed vizi ultratichého letadla bez emisí, které by mohlo být skutečností již za dvacet let. Pasažéři VoltAir si mohou užívat mimořádně nízké hladiny hluku motorů.

Photo: EADS

oběma průkopníkům již podařily. V čer‑ venci 2010 absolvoval Solar Impulse první solární noční let v dějinách, který trval celých 26 hodin. Na krátké trati se tato lehká váha se solárním pohonem osvědčila v květnu 2011 při 630 kilome‑ trů dlouhém letu z Payerne (Švýcarsko) do Bruselu. Pro Piccarda, který v roce 1999 jako první člověk obletěl Zemi v horkovzdušném balonu, je to milník letecké historie. Právě tehdejší rekordní cesta jej inspirovala k projektu Solar Impulse, protože po zhruba dvaceti dnech bez dotyku se zemí hrozilo krátce před dosažením cíle vyčerpání pohon‑ ných hmot balonu. S využitím slunce jako nevyčerpatelného zdroje energie by se mu to již nemělo stát. Energie z 12 000 solárních článků Pro oblet světa v roce 2014 budují Piccard a Borschberg nový stroj přizpů‑ sobený podmínkám dlouhých vzdálenos‑ tí. Působivé hodnoty aktuálního proto‑ typu HB‑SIA mají být ještě překročeny. Jako samonosný hornoplošník má HB‑SIA k dispozici čtyři elektromotory, které prostřednictvím převodovky pohánějí dvoulisté tažné vrtule s otáčkami 200 až 400 min‑1. Proud dodává zhruba 12 000 solárních článků. Rozpětím 64 metry do‑ sahuje Solar Impulse téměř šířky Airbusu A340. Zatímco však tryskové letadlo se střední startovní hmotností váží 300 tun, solární letadlo je s přibližně 1 600 kilo‑ gramy sotva těžší než vůz střední třídy. Při průměrné rychlosti letu 70 kilometrů za hodinu dosahuje Solar Impulse maxi‑ mální letové výšky 8 500 metrů. Veškerý komfort však musí dát přednost potřeb‑ né hnací energii. Proti chladu se posádka chrání teplým oblečením. www.festo.cz

Hybrid startuje Společnosti Siemens, Diamond Aircraft a EADS vyvinuly první letadlo se sériovým hybridním elektropohonem na světě. Nový agregát testují na motorovém kluzáku „DA36 E‑Star“. E‑Star uvádí do pohybu sériový hybridní elektrický pohon, který je dosud znám pouze z motorových vozidel. Elektromotor Siemens s výkonem 70 kW pohání vrtuli. Potřebný proud dodává malý spalovací motor s generátorem. Protože běží konstantně s malým výkonem 30 kW, je spotřeba benzinu velmi nízká. Během startu a stoupání pokrývají dočasně vyšší potřebu výkonu akumulátory.

Photo: Siemens

Animální efektivita Dálkový světový rekord zvláštního druhu začíná každoročně na západě Aljašky. Zde „tankuje“ nejlepší dálkový letec mezi ptáky energii pro jedinečnou cestu bez zastávky na druhý konec svě‑ ta. Několik zvlášť vytrvalých jedinců břehouše rudého urazí za pouhých deset dnů bez přerušení cestu dlouhou 11 500 kilometrů z dalekého severu Ameriky na Nový Zéland. Snad to umožňuje jejich sofistikovaný poměr tělesné hmotnosti, aerodynamiky a rozpětí křídel či inteligentní volba letové trasy.

Iniciativy efektivity

Počáteční zážeh Jde-li o konkrétní uplatňování opatření pro zvýšení energetické účinnosti, jsou mnozí výrobci a provozovatelé zařízení nejistí. Cestu nyní ukazují početné iniciativy efektivity německého průmyslu. Mohou působit jako počáteční zážeh pro mezinárodní snahy o smysluplné využívání omezených energetických zdrojů planety.

2. 2012 trends in automation Impulzy 14–15

Potenciál úspor v automobilové výrobě: 20 % spotřeby energie po dobu životnosti automobilu připadá již na jeho výrobu.

N

ic nenasvědčuje tomu, že se trend stoupajících cen energie krátkodobě změní. Souvisí to mimo jiné s rostoucí poptávkou po energiích u vzmáhajících se států BRIC a s konečností fosilních paliv. K tomu přistupuje nejistota, zda je bude někdy možné zcela nahradit obnovi‑ telnými zdroji energie. Fakta hovoří jasnou řečí: v uplynulých deseti letech se ceny energií pro průmysl ročně zvýšily v průměru o zhruba 12,5 %. Proto tyto

náklady pro podniky stoupají dvakrát až čtyřikrát rychleji než dosud strategicky posuzované osobní náklady. Ceny energií explodují Přitom překvapuje, že mnoho podniků nemá podrobný přehled o rozdělení energetických nákladů. Odpovědní sice většinou vědí, jak vysoké jsou roční náklady na energie, ale zřídka je spotřeba energie dostatečně dokumentována, aby bylo možné posoudit úsporná opatření ve

srovnání s celkovými výdaji. Běžnou praxí je i to, že se energetické náklady připočí‑ távají k pevným výdajům nebo proměnli‑ vým výrobním nákladům a nevykazují se jednotlivě. Světlo do problematiky nyní vnáší iniciativy jako Green Carbody, Blue Competence, EnEffAH, ZVEI či odborná komise společnosti VDI/VDE měřicí a au‑ tomatizační technika (GMA) a program Energy Saving Services společnosti Festo, oceňovaný mnoha podniky. Urovnávají cestu k větší energetické účinnosti.

Energy efficiency@Festo Každá průmyslová aplikace má své zvláštní požadavky na technická a ekonomická kritéria. Patří sem například rychlost, nosnost, přesnost, stupeň účinnosti nebo ro‑ bustnost i pořizovací náklady (cena, uvedení do provozu, montáž) a provozní náklady (údržba, životnost, ener‑ getické náklady). Podle té které aplikace je energetická účinnost úkolem rostoucího významu. „Tento úkol je nejprve třeba jasně definovat, než se uživatel rozhodne pro technologii pohonu – elektrickou, pneumatickou či smíšenou,“ říká odborník společnosti Festo na energetic‑ kou účinnost dr. Axel-Andreas Gomeringer. K vyšší energetické účinnosti často pozitivně přispívá jen několik opatření. Patří sem program Energy Saving Services, školení, zapojení pro úsporu vzduchu, snížení hmotnosti, rekuperace, ale i správné dimenzování poho‑ nů nebo omezení netěsností, úrovně tlaku, objemu hadic nebo tření. Zákazníci zadávají aplikaci, odborníci Festo testují a nacházejí nejúčinnější alternativu. Dobrým uvedením do problematiky je brožura „Energy Efficiency@Festo“. Na internetu jsou výpočetní nástroje pro optimální návrh pohonů a nová kalkulačka pro ener‑ getickou účinnost. Zde mohou uživatelé pomocí různých regulovaných veličin stanovit náklady na výrobu stlače‑ ného vzduchu a zjistit potenciál úspor při jeho využití. www.festo.com/energyefficiency

Zjišťování netěsností ultrazvukovým detektorem: Díky programu Energy Saving Services společnosti Festo mají podniky spotřebu energie pod kontrolou.

2. 2012 trends in automation Impulzy 16–17

„Cílem aliance je uspořit během výrobního procesu automobilu až 50 % energie.“ Dr. Jan Bredau, vedoucí vývojových systémů, Festo

Green Carbody Již během vlastní výroby spotřebuje auto 20 % své celoživotní energetické spo‑ třeby. Pro snížení této hodnoty vytvořilo šedesát podniků v Německu inovační alianci „Green Carbody Technologies“. „Cílem aliance je uspořit během výrobní‑ ho procesu automobilu až 50 % energie,“ říká dr. Jan Bredau z divize Solutions Product Management společnosti Festo. V dílčím projektu „Plánování efek‑ tivního využití stlačeného vzduchu“ pracují společnosti Volkswagen, Boge Kom-pressoren, Festo a Fraunhoferův institut na úspoře energetických nákladů u aplikací stlačeného vzduchu. Stlačený vzduch se v těchto zařízeních používá především pro svařovací kleště, podava‑ če, pákové upínky, středicí a další válce. Další objem je potřebný pro proces, například při laserovém svařování. Analýza spotřeby stlačeného vzduchu Spotřebu energie lze výrazně snížit dů‑ kladnými analýzami spotřeby stlačeného vzduchu při výrobě karoserií, lepší ko­ ordinací mezi výrobcem a spotřebitelem, simulovaným návrhem i energetickým monitoringem a diagnostikou. Evidují se údaje o spotřebě, zjišťují se páky pro zvýšení energetické účinnosti a iden‑ tifikují se ztráty ovlivněné plánováním a provozem. Nástroje pro odhad spotřeby stlačeného vzduchu umožňují již ve fázi pláno‑ vání optimální a energeticky účinnou koordinaci spotřebitele a výrobce pro aplikace se stlačeným vzduchem. „O tyto úspěšné nástroje pro úsporu energie se již zajímají i další automobiloví výrobci,“ prohlašuje Werner Reichelt, vedoucí automobilového managementu Festo. O 50 % méně energie Kolem 70 % průmyslové spotřeby elektři‑ ny připadá na elektromotory. Spolehlivé rozlišení pro spotřebu energie elektric‑ kých motorů v manipulační technice však nemáme. Přesné údaje chybějí i pro rozdělení techniky na stlačený vzduch.

Přitom odborníci sdruženého projektu „Energetická účinnost ve výrobě v oblas‑ ti pohonů a manipulační techniky“, zkrá‑ ceně EnEffAH, očekávají potenciál úspor vždy až 50 % pro elektromotory i systé‑ my se stlačeným vzduchem. S podporou spolkové vlády zpracovává EnEffAH s fir‑ mami jako Kaeser Kompressoren, Cooper Tools a Festo i s instituty univerzity ve Stuttgartu a Fraunhoferovým institu‑ tem základní koncepty úspory energie a postupy pro optimalizaci zařízení pro pneumatické a elektrické manipulační systémy.

nější hospodaření a účinnější využívání zdrojů. Investice, které jsou dobré pro životní prostředí, se prostě vyplatí. www.festo.cz

Blue Competence VDMA Iniciativa udržitelnosti VDMA s nálepkou „Blue Competence“ již vedla k pozoru‑ hodným výsledkům v oblasti účinnosti ve výrobě strojů a zařízení. Ve srovnání se spotřebou v roce 2000 umožňují pro‑ dukty výrobců strojů a zařízení již dnes úsporu energie, která odpovídá spotřebě elektřiny všech 48 milionů domácností v Německu, Rakousku a Švýcarsku. Podle názoru VDMA lze za deset let díky využívání inovačních strojů a zařízení úsporu dokonce zdvojnásobit. Jednotlivé odborné svazy ve VDMA chtějí pomocí Blue Competence zvyšovat povědomí veřejnosti o energetické účinnosti a uka‑ zovat, jakých úspor mohou technologičtí vůdci průmyslu dosáhnout. První kroky Opěrným bodem pro energetickou účinnost vlastního zařízení nebo vlast‑ ního podniku je na výrobci nezávislý kalkulátor nákladů na životní cyklus LCE (Lifecycle Cost Evaluation) sdružení ZVEI (www.zvei.org/index.php?id=5879). Rovněž odborná komise společnosti VDI/VDE měřicí a automatizační tech‑ nika (GMA) zpracovává srozumitelné podklady pro rozhodování při plánování zařízení. Jednotlivě i jako celek poskytují vysoký potenciál úspor iniciativy efektivity ně‑ meckého průmyslu. Pro podniky mohou být počátečním zážehem pro udržitel‑

Co dělá Festo v otázce energetické účinnosti? Zaměstnanci odpovídají…

Na všechny se kladou nároky Energetická účinnost musí být zažitá. Musí být součástí poslání a vize podniku. Týká se všech zaměstnanců v podniku – od výzkumu a vývoje přes výrobu po služby a poradenství. Zaměstnanci Festo z různých oblastí se dělí o své zkušenosti.

S programem Festo Energy Saving Services dáváme prostřednictvím profesionálních analýz a optimalizačních konceptů zákazníkům do rukou nástroje pro trvalé snižování spotřeby ener‑ gie – od výroby stlačeného vzduchu až po aplikace s odbornými analýzami a optimalizací procesů. Doba finanční návratnosti našich projektů trvá nejdéle dva roky, Často je dokonce kratší než jeden rok.

Energetická účinnost ve výrobě a montá‑ ži – tomu se již dnes nelze vyhnout. Už při plánování továren a zařízení se tomuto tématu věnujeme ve všech svých závodech po celém svě‑ tě. Vytváříme továrny, ve kterých údaje o spotřebě důsledně sledujeme systémem energetického monitoringu nebo vyrábíme energii ze slunečního světla. Tak se postupně můžeme oddělit od rostoucích cen energií.

Rovněž v procesních odvětvích naši zákazníci intenzivně pátrají po energeticky účinných řešeních. Nejnovější příklad: Současná čistírna odpadních vod v Sindelfingenu byla provozovatelem při pře‑ stavbě na pneumatická automatizační řešení Festo výrazně vylepšena z hlediska energe‑ tické účinnosti. Náš zákazník tím dosahuje při provozu velkých čerpadel úspory elektrické energie ve výši zhruba 10 %.

Christian Leonhard, vedoucí Global Factories Sven Lensdorf, vedoucí Service Management

Dr. Eckhard Roos, vedoucí Process Application Management

2. 2012 trends in automation Impulzy 18–19

Úspěšný management budov bez nut‑ nosti sledování energetické účinnosti je při současných cenách energií jednoduše nemyslitelný. Solární chlazení a důsledné využívání odpadního tepla z kompreso‑ rů s absorpčními chladicími jednotkami, využívání zemního chladu a použití vysoce účinných komponent jsou podstatnými zá‑ kladními kameny naší realizace energetické účinnosti v budovách Festo. Takto ostatně sami ušetříme v sídle Esslingen-Berkheim tolik energie, kolik by spotře­bovalo 370 rodinných domů.

Kolik eur uživatel skutečně uspoří ve výrobě strojů a zařízení při uplatňování opatření pro zvýšení energetické účinnosti? Jaká opatření přinášejí jaké úspory? V poradenském týmu pro energetickou účinnost společnosti Festo jsme nyní propočítali mnoho aplikací – od karosárny v automobilce přes výrobu potravin nebo montáž malých dílů a elektroniky až po procesní automatizaci. Proto můžeme zákazní‑ kům nabídnout konkrétní a spolehlivé příklady výpočtů.

Rovněž naši zákazníci zde v Nizozemsku oceňují naši podporu ve věci energetické účinnosti. Naše vzdělá‑ vací a poradenská opatření otevírají mnoha uživatelům oči, aby viděli, jaký potenciál úspor se skrývá v jejich zařízeních. Nejde o fenomén našich nizozemských zákazníků, ale jak mě informují také ředitelé ostatních zahraničních společností Festo, vnímají tak tuto problematiku zákazníci na celém světě.

Brend Bruy, vedoucí Technical Building Engineering Dr. Axel-Andreas Gomeringer, vedoucí Innovation and Technology Management

Thomas Pehrson, ředitel Festo Niederlande

Na světě jedinečné: Modulární zařízení pro plně automatizovanou výrobu modelů kůže in vitro na Fraunhoferově institutu ve Stuttgartu.

2. 2012 trends in automation Impulzy 20–21

Automatizované tkáňové inženýrství

Kůže z továrny Umělá výroba biologických tkání byla dosud možná pouze jako nákladná ruční práce a ve speciálních laboratořích. Čtyři Fraunhoferovy instituty nyní společně vyvinuly první plně automatizované sterilní zařízení pro rychlejší výrobu kůže ve větším množství.

K

ůže je nejdůležitějším orgánem člověka: výroba modelů tkání pro testování léčebných postu‑ pů je značně nákladná. Umělá kůže pro transplantace nebo pro proká‑ zání reakce účinných látek v lécích, kos‑ metice a chemikáliích se dosud vyráběla výlučně ručně v laboratorním měřítku. Kultivace trvala celých šest týdnů. Tímto způsobem nebylo zpravidla možné vyro‑ bit více než 2 000 kousků kůže o veli‑ kosti jednoho centimetru čtverečního za měsíc. Jinak je tomu v případě „továrny na lidskou kůži“ v laboratoři biologické výroby BioPoLiS Fraunhoferova IPA. Jako první zařízení na světě pro plně automa‑ tizovanou výrobu in vitro vyrábí až 5 000 modelů kůže o velikosti nehtu na palci za měsíc. Jednotná automatizace Zařízení na výrobu umělé kůže je ukáz‑ kovým projektem biovýroby, symbiózy biologie a automatizační techniky. Interdisciplinární spolupráce biologů a techniků vedla k dosud nedosaže‑ nému stupni automatizace v kultivaci tkání, takzvaném tkáňovém inženýrství.

Jednotná automatizace všech procesních kroků umožnila zavedení nových výrob‑ ně-technických a ekonomických měřítek, jako je reprodukovatelná kvalita, objem a optimalizace nákladů na výrobu mode‑ lů kůže. Rychlejší výroba Kdo chce měsíčně kultivovat kolem 5 000 modelů kůže, musí dodržovat biologické požadavky na sterilitu všech procesů a manipulaci s buňkami. Proto jsou ve vícestupňovém procesu hlavní vzorky nejprve sterilizovány, robotem dopraveny do zařízení, zmenšeny, izolovány a na speciálním živném substrátu za konstantních podmínek prostředí přivedeny k růstu. Následně probíhá sestavování buněk v trojroz‑ měrné gelové matrici ve dvou vrstvách. Po pouhých třech týdnech je umělá kůže připravena k použití. Podle zásad Hygienic Design zaměřili projektanti továrny na tkáň svou pozornost na cel‑ kový technologický proces. V jediném zařízení probíhá postupně a spojitě extrakce a množení buněk i trojrozměr‑ ná výroba tkáně.

V procesu je zabudováno více než 100 výrobků Festo. Jejich spektrum sahá od úpravy stlačeného vzduchu přes sníma‑ če, válce a elektrické pohony i servomo‑ tory a krokové motory až po speciální rychlé ventily a také řadu ventilů VUVG. Velká část z nich se nachází v proces‑ ním kroku extrakce buněk. Pokud jsou produkty zpracovávány ve výrobním prostoru, byly použity výrobky pro čistý prostor (tzv. Cleanroom). Kompletně do‑ dávaná hotová jednotka, tzv. decapper, odšroubovává víčka. Zaměření na budoucnost Bioprodukce výrobků tkáňového inže‑ nýrství hraje již dnes v biotechnologii velkou roli. Umožňuje výrobu tkání ve větších množstvích a posouvá buněčný výzkum o velký krok vpřed. Díky novým technologiím lze očividně opustit pokusy na zvířatech pro testování reakce kůže na výrobky. Umělá kůže pomáhá v rámci regenerační medicíny stále více lidem, kteří například trpí špatně hojitelnými poraněními. V budoucnosti však nechtějí vědci vyrábět jen kůži. Automatizovaná technologie se má v příštích letech dále

2. 2012 trends in automation Impulzy 22–23

Bioprodukce par excellence: Nová továrna na tkáně vyrábí až dvaapůlkrát více náhradní lidské kůže, než tomu bylo dosud.

Automatická kultivace tkáně: Výrobky Festo v modulu pro extrakci buněk, vyvinutém Fraunhoferovým IPT.

Foto: Fraunhofer/Rafael Krötz

rozvíjet, takže její pomocí bude možné automaticky vyrábět i jiné tkáně, jako například chrupavky. www.festo.co.uk/laboratory

„Automatizovaný proces je daleko reprodukovatelnější, než je tomu u ruční práce. Proto dosahuje továrna na tkáně vyšší kvality vyráběné kůže.“ Andreas Truabe, vedoucí skupiny oddělení bioprodukce, Fraunhoferův institut pro výrobní techniku a automatizaci (IPA), StuttgartAndreas

Nástroj a výrobek: Nožová hlava se spirálově ozubeným kuželovým kolem.

Frézování kuželových kol

Zub za zub Moderní převodovky pro osobní a nákladní automobily musí odolávat vysoké zátěži a současně běžet tiše. Platí to zejména pro spirálová kuželová kola pohybující se v rozvo‑ dovkách, která přenášejí točivý moment z kardanové hříde‑ le o 90° na hřídele kol. V moderních výrobních zařízeních zajišťuje prefabrikovaná pneumatika Festo větší bezpečnost a kratší dobu montáže.

V

ysoce jakostní kuželová kola se spirálovým ozubením spojují nejvyšší zatížení s malou hluč‑ ností a vysokou účinností. Jako u mnoha komponent automobilového průmyslu podléhají diktátu po snížení hmotnosti při nejmenší možné kon‑ strukční velikosti. Stále menší kuželová kola musí bezhlučně přenášet stále vyšší točivé momenty po dobu stovek tisíců kilometrů. Odborníci na poli strojní výro‑ by kuželových kol, jako je Klingelnberg GmbH, přikládají velkou hodnotu vy‑ spělým výrobním procesům, aby zajistili maximální přesnost obráběcího stroje. Hladký chod Výroba strojů na výrobu kuželových kol začíná montáží upínadla a nástroje a pří‑ pravou automatického podávání výrobku. Kuželová kola se frézují pomocí nožo‑ vých hlav, které při suchém frézování obrábějí mezery mezi zuby. Potom jsou kuželová kola tvrzena a plošně a kruhově broušena. Podle účelu použití jsou tvrdé boky zubů broušeny nebo lapovány. Oba postupy jemného obrábění dávají bokům zubů vlastnosti, které jsou nezbytné pro dlouhou životnost, malou hlučnost a energetickou účinnost. Velké díly do zařízení až velikosti omnibusu jsou pohá‑ něny a ovládány pneumatikou s tlakem 6 barů. Čas hraje při výrobě mimořádnou roli. Z toho důvodu sází tradiční podnik na pneumatiku Festo, hotovou a připra‑ venou k montáži.

2. 2012 trends in automation Synergie 24–25

Jemné doladění ventilů Ústředním prvkem je ventilový termi‑ nál VTSA s ventily podle norem. Díky integrovaným pneumatickým funkcím a kombinaci čtyř velikostí ventilů je zvlášť malý a pracuje velmi účinně. Pro speciální bezpečnostní požadavky frézek C29 a C50 s kuželovými koly musel být VTSA „jemně doladěn“. Aby byli pra‑ covníci při práci v nebezpečné oblasti s velkými pohyblivými hmotami, jako například s nožovými hlavami, chráněni před neúmyslným rozběhem, byly pro tyto dílčí oblasti deaktivovány funkce pro ruční uvedení zařízení do provozu. V případě údržby a úprav je odpojeno jak elektrické napětí, tak přívod pomocného řídicího tlaku.

Globální pokrytí: Společnost Klingelnberg dodává výrobní zařízení zákazníkům na celém světě.

Pneumatika připravená k montáži Kromě zvýšené bezpečnosti nabízí pneumatické řešení připravené k mon‑ táži s ventilovým terminálem VTSA výraznou úsporu času při montáži. Prefabrikovanou jednotku jednoduše namontují a uvedou do provozu zaměst‑ nanci společnosti Klingelnberg. Pracovní výkon, který dříve trval více dnů, se zkracuje na několik hodin. Dosud bylo ta‑ kové řešení Festo namontováno do více než 30 strojů. V souhrnu je to rozhodující výhoda krátké doby montáže – pouhých sedmi týdnů na stroj. www.festo.com/catalog/vtsa Větší bezpečnost pro zaměstnance: V dílčích oblas‑ tech ventilového terminálu VTSA byly deaktivovány funkce pro ruční uvedení do provozu.

Klingelnberg GmbH Peterstraße 45 D‑42499 Hückeswagen, Germany www.klingelnberg.de Obor činnosti: Vývoj a výroba strojů pro výrobu spirálově ozubených kuželových kol, měřidel pro rotačně symetrické předměty všeho druhu a výroba vysoce přesných součástí převodovek na zakázku.

Šetří drahocenný čas: Pneumatika Festo s ven‑ tilovým terminálem VTSA připravená k montáži.

Ventilový terminál nahrazuje programovatelné řízení

Inteligence na ostrově Ještě před několika lety často vystačila ruční a vizuální namátková kontrola průmyslo‑ vých součástí. S novými možnostmi však vzrostly požadavky na technická řešení – také ve vztahu k ovládání zařízení. Ve stroji pro optickou kontrolu rotačních součástí přebírá nyní ventilový terminál CPX společnosti Festo úkoly programovatelného řízení.

S

toprocentní kvalita kontroly sta‑ ví na stoprocentní kvalitě pro‑ cesů – a to nanejvýš kompaktně a bez dodatečného ovládání zařízení. Ve speciálním zařízení pro kon‑ trolu přesných rotačních součástí zvládá ventilový terminál CPX-CEC-C1 společ‑ nosti Festo všechny funkce kompletního programovatelného řízení. Řídí pneuma‑ tické a elektrické pohony, které polohují rotační součásti tak, aby mohla kamera zcela zkontrolovat povrch. Kompletním řešením Festo je výkonná jednotka tvoře‑ ná inteligentním ventilovým terminálem CPX, ovladačem CMMS, kamerou SBO, elektrickým motorem EMMS a pohonem EGSL. Jejich souhra umožňuje zvlášť rychlou a přesnou kontrolu rotačních součástí v taktu tří sekund.

Bezchybný zrcadlový obraz Před optickou kontrolou je rotační sou‑ část nejprve očištěna kartáčem a pod‑ tlakem. Potom vnitřkem kontrolované součásti projede kónicky tvarované zrcadlo, které poskytne obrazové infor‑

mace pro kameru. Postup vyhodnocení převezmou minisaně EGSL poháněné servomotorem EMMS. Vyskytnou-li se závady jako trhliny a rýhy, vydá inteligentní ventilový terminál zařízení příkaz, aby součást na konci kontrolního procesu vyřadilo. Efektivita díky kompletnímu řešení Následně je pro vnější kontrolu použito kónické zrcadlo ve tvaru trychtýře. Zde naopak součást pomocí EMMS a EGSL zajíždí zdola otvorem do zrcadla, které se směrem nahoru rozšiřuje. Červené kruhové osvětlení pomocí LED zajišťuje pro nahoře umístěnou kameru nejlepší kontrast. Na stejné pracovní stanici zjišťuje kontrolní systém polohu rotační součásti, která byla původně dopravena šnekovým dopravníkem v libovolné polo‑ ze. V následujícím, posledním pracovním kroku oddělí stroj dobré součásti od vadných. Nepřítomnost dodatečného programovatelného řízení nabízí z hledis‑ ka vývoje, uvedení do provozu a údržby znatelné výhody.

Jako kompletní řešení Festo stojí ino‑ vační zařízení pro kontrolu rotačních součástí z hlediska řídicí techniky na jednotném základě. Díky použití venti‑ lového terminálu CPX-CEC-C1 projevují jednotlivé komponenty své nezaměnitel‑ né vlastnosti, jako výkonnost, vysokou přizpůsobivost a dlouhou životnost. Všechny řídicí komponenty od jediného dodavatele znamenají navíc kratší dobu programování a jistotu silného a rychle jednajícího servisního partnera. www.festo.com/catalog/cpx www.festo.com/catalog/cmms www.festo.com/catalog/sbo

2. 2012 trends in automation Synergie 26–27

Čistota je všechno: Běžný kartáč na čištění lahví odstraňuje z rotačních součástí třísky.

Vynalézavé oko: Zrcadlo ve tvaru trnu předává po‑ hled do vnitřku rotační součásti dole umístěné kameře.

Moderní technika před tradiční kulisou: Zařízení pro kontrolu povrchu rotačních sou‑ částí s nejnovější technikou Festo.

Dvojí bezpečnost: Dva ovladače CMMS kontrolují a řídí elektrické motory EMMS.

Inteligentní řízení: Ventilový termi‑ nál CPX-CEC-C1 přebírá úkoly programovatel‑ ného řízení.

Rychlá montáž balicích strojů

Na čaj v Buenos Aires Argentina není jen jedním z největších dodavatelů hovězího masa, je rovněž na jedenáctém místě na světě ve výrobě čaje. O rychlou montáž strojů na balení čajových sáčků se stará PrePack Service společnosti Festo.

2. 2012 trends in automation Synergie 28–29

T

aké Argentina, která je známa časově náročným čajovým obřadem Maté, dnes veskrze miluje pití čaje v poklusu. Zvlášť ve velkoměstech jde většinou o čaj ze sáčku. Dodavatelé čaje si musí pospí‑ šit s plněním drahocenného listoví pro zhruba 41 milionů obyvatel a postarat se o to, aby plné aroma zůstalo zachováno. Aby se to dařilo co nejrychleji, mají vše na starosti balicí stroje firmy MAI S.A. Zařízení EC12/T například plní různá množství čajových sáčků se šňůrkou a etiketou do malých polštářků z plastu a vzduchotěsně je uzavírá svarem. Hotová dodávka k montáži Pro rychlou montáž a údržbu EC12/T se společnost Mai rozhodla pro PrePack Service. Argentinský podnik získává požadovanou sestavu potřebných sou‑ částí jako válců podle norem typu DNC a DSNU, elektromagnetických ventilů typu MFH, hadic a jiného příslušenství pod jediným číslem dílu a pouze v jed‑ nom balení. Takto je požadovaná součást k dispozici pro výrobu v nejkratším čase. Omezení závad Leonardo Ionkoff, projektant Custo‑ mer Solutions Festo Argentina, říká na ohlas služby PrePack: „Zákazníci jsou absolutně nadšeni, protože naše služba nabízí početné výhody. Výborně se hodí pro normované stroje a zajišťuje lepší a rychlejší kontrolu zásob pro určení závad při montáži nebo konfiguraci součástí. Produktivita našich zákazníků se výrazně zlepšila.“ S tímto konceptem takzvané služby Easy Assembly Service společnosti Festo, k níž patří i PrePack Service, se význam‑ ně zkracují doby příjmu a uskladnění zboží. PrePack Service tak dnes usnad‑ ňuje výrobní postupy a trvale zlepšuje kontrolu nákladů na ně. Služba PrePack se v Argentině používá zhruba tři roky. www.festo.com/catalog/dnc

Válec podle normy DNC: Důsledná kon‑ strukce uspoří až 11 % montážního prostoru ve srovnání s původní‑ mi válci.

Normované součásti Festo: Rychlá dodávka osvobozuje zákazníky od dosavadního skla‑ dování součástí.

Rychlá montáž se službou PrePack: Stroj na balení čajo‑ vých sáčků EC12/T od firmy MAI S.A., Argentina.

Zvýšená materiálová efektivita u obalů

Každý gram se počítá Odpad při výrobě balení z bílého plechu se pohybuje v řádu několika gramů. Při několikamilionovém vynásobení však vznikne pozoruhodné množství drahocenného kovu. Spolupráce mezi Huber Packaging Group a Festo Didactic pomocí podrobné analýzy toku materiálu výrazně zvýšila využití materiálu.

P

atentní dózy nebo kanystry se zřídka považují za zvlášť cenné předměty. Většinou jsou jen prostředkem k účelu. Obaly z bílého plechu slouží konečnému spotřebiteli k dopravě a skladování získaných výrobků. Ať je to lak, olej, sýr, pivo, nebo nakládané okurky, plechovka splnila svůj účel a recykluje se. Přesto se za každým jednotlivým kovovým obalem skrývá náročný a složitý výrobní proces, který vyžaduje nejvyšší kvalitu a efektivitu. Hodnota materiálu v milionech Aby vyšla vstříc požadavkům zvyšující se materiálové efektivity, účastnila se spo‑ lečnost Huber Packaging Group GmbH se svými podniky v Öhringenu a Bottropu

programu VerMat německé agentury pro materiálovou efektivitu (demea). Cílem projektu „Analýza rozběhových a jakost‑ ních ztrát ve výrobě součástí“ bylo zjistit možnosti úsporného používání bílého a chromového plechu, a zefektivnit tak hospodářské procesy v podnicích. To je slibné zadání. Huber Packaging Group přece ročně zpracovává bílý plech na kovové obaly v řádu desetitisíců tun. To odpovídá hodnotě materiálu v desítkách milionů. Procesy ve zkušebním stavu Při výrobě obalů z bílého plechu vzniká odřez a výmět. Pro snížení ztrát společnost Huber Packaging Group podrobně zkoumala ve spolupráci s Festo Didactic GmbH a Co. KG

Denkendorf výrobní procesy. U každého víčka, každého dna, každého kroužku, který nesplňoval vysoké požadavky jakosti, se zjišťovalo: Byly porušeny jakostní standardy? Pokud ano, které? Jaké byly příčiny horší jakosti a jak je možné je odstranit? Úspora více než 100 tun Základem dlouhodobého zvýšení efektivity byly analýzy toku materiálu na vybraných výrobních zařízeních. Zjišťovaly vstupní materiál, počty kusů, hmotnost dobrých součástí a vzniklý odpad. Poslední údaj byl dále kvantifi‑ kován, takže z něj vznikl přehled, který určoval příčiny závad a jejich účinky. Podrobný postup se v případě Huber Packaging Group ukázal jako nanejvýš

2. 2012 trends in automation Synergie 30–31

„Nakonec jsme byli překvapeni, kolik materiálu můžeme ušetřit.“ Wolfgang Merkle, vedoucí obchodního úseku INDUSTRIAL, Huber Packaging Group

úspěšný, protože materiálové ztráty měly řadu různých příčin. V souhrnu byl zjištěn potenciál roční úspory bílého, resp. chromového plechu hodně přes 100 tun. Naproti tomu stojí poměrně malé investice. Společnosti Huber Packaging Group se spolupráce s Festo Didactic vyplatila. Součet mnoha malých

zlepšovacích opatření posouvá podnik o velký krok vpřed. www.festo-didactic.com

Huber Packaging Group GmbH Otto-Meister-Straße 2 D-74613 Öhringen, Germany www.huber-packaging.com Obor činnosti: Výroba kovových obalů z bílého plechu pro chemické produkty, barvy a laky, nádob na potraviny a party sudů pro nápojový průmysl.

Foto: Tomáš Adamec, Zoo Praha

Pneumatika ovládá armatury v pražské zoo

Seznamte se: Shanti, Donna, Tonya, Gulab, Mekong Že vám tato jména nic neříkají? Připomenu vám jedno z nich – slavnou filmovou hvězdu Shanti, vystupující pod uměleckým jménem Bimbo. Stále nic? Trochu napovím: Jde o jednu z hlavních hrdinek filmu s panem Tau „Poplach v oblacích“. Ano, nyní odpovídáte správně a víte, že se jedná o jména současných obyva‑ tel nového pavilonu slonů v pražské zoo, ve které se Shanti po natáčení stala v pořadí čtrnáctým slonem. Pro upřesnění: Shanti, Donna, Tonya a Gulab jsou samice, Mekong je samec.

2. 2012 trends in automation Synergie 32–33

Víte, že… ... sloni se svou hmotností 3 až 5 tun a nedokonalým trávením spotřebují denně přes 140 kg potravy (vše rostlinného původu – trnité větve, klacky, kořínky, kůra stromů, ostrá tráva, ale i šťavnaté plody a lis‑ ty)? Trávicí ústrojí slona však dokáže využít pouhých 40 % zkonzumované potravy. Nestrávený zbytek vyjde z těla ven v podobě velkých „koblížků“, z nichž každý váží 1 až 2 kg. Každý slon vyprodukuje za pouhý jeden den 140 až 180 kg trusu. Kromě toho sloni vypijí okolo 100 až 150 litrů vody.

Foto: Tomáš Adamec, Zoo Praha

Víte, že… ... hroši jsou obojživelní živočichové, mohou tedy žít ve vodě i na souši? Jejich hmotnost jim umožňuje i chůzi po dnech sladkovodních jezer a řek. Na souši je jejich chůze většinou těžkopádná a pomalá, větší část života tráví ve vodě. Voda je chrání před pře‑ hřátím a jejich kůži před vysušením. Zcela ponořeni pod vodou vydrží cca 3–5 minut. Dospělý hroch má relativně malou energetickou spotřebu, protože většinu dne tráví bez pohybu v teplé vodě. Denně sežere 50–70 kg potravy, trusu podle odhadu vyprodukuje okolo 35 kilogramů. V pražské zoo bydlí spokojená rodinka hrochů: Slávek, Maruška a jejich syn Váleček. Hrdinou je zejména populární samec Slávek, který zažil a přežil i velkou povodeň v roce 2002. Foto: Tomáš Adamec, Zoo Praha

N

a základě událostí v roce 2002, kdy povodeň způsobila smrt ně‑ kolika zvířat a velké materiální škody na zařízení, začali v praž‑ ské zoo uvažovat kromě jiných změn také o vybudování nového pavilonu slonů a hrochů, tentokrát výše nad řekou.

Nová expozice slonů a pavilon hrochů V horní části, v místech bývalých výběhů antilop a starého pavilonu žiraf, vzni‑ ká jedna z největších staveb v historii pražské zoo – expozice slonů a pavilon hrochů. Její součástí budou i expozice an‑ tilop. S obdivem dodáváme, že celý nově postavený areál tlustokožců je vybudován ve velkém stylu, s důrazem na příjemné prostředí pro jeho nové obyvatele. Expozice slonů Vlastní objekt pavilonu slonů je řešen tak, že poskytuje tři boxy pro samce, pět

boxů pro samice a společné prostory. Dominuje zde prostorný vnitřní bazén. Také ve venkovním výběhu jsou jezírka. Sloni rádi využívají relaxace v bazénu i jezírkách. Ty se pak musí čistit od jejich exkrementů. Z důvodu hůře dostupné‑ ho zdroje vody byl navržen prakticky uzavřený vodní okruh. Čištění může probíhat jen nárazově, několik hodin denně, aby nerušilo zvířata. Tolik k zadá‑ ní technologie. Společnost Festo byla již v roce 2009 oslovena zpracovatelem projektu jako dodavatel pneumatického ovládá‑ ní včetně armatur, a to na základě jejích zkušeností ze segmentu čištění odpadních vod, konkrétně obec‑ ních čistíren. Pneumatické ovládání armatur je totiž vzhledem k charak‑ teru provozu čistíren tím nejlepším

řešením a společnost Festo nabízí pro tyto aplikace ucelenou řadu výrobků pro dodávky kompletní technologie „na klíč“. Pavilon hrochů Pavilon pro hrochy má kromě společného expozičního vnitřního výběhu i vnitřní prosklený bazén o ploše nejméně 100 m2. Ze strany návštěvníků má skleněnou stěnu, takže bude možné pozorovat hrochy i pod vodou. To je takřka nutnost, protože hroši tráví většinu času ve vodě. Nebude chybět venkovní výběh s rozsáh‑ lou vodní plochou s rozlohou nejméně 150 m2. Nezbytností je proto především účinná čistička vody, která dokáže odstranit hrubou vlákninu i jemný zákal, způso‑ bený rozpadem trusu. I to je další část zadání pro dodavatele technologie.

Skříň s ventilovým terminálem MPA-L a svorkov‑ nicí, efektivní ovládání velkého počtu armatur.

Přímočarý pneupohon DLP s bez‑ kontaktními koncovými snímači pro ovládání nožového šoupěte.

Viditelná část „baterie“ nožových šoupat s pneupohony DLP v podzemí pavilonu hrochů.

Nožová šoupata s pneupohony pro jezírko slonů.

Technologie „na klíč“ Strojovny obou pavilonů jsou umístě‑ ny pod zemí v prostorách s poměrně konstantní teplotou, přesto se vzduch pro pneumatiku ještě kondenzačně suší na hodnotu rosného bodu málo nad 0 °C. Tlakový vzduch mezi vzdušníky a skří‑ němi s ventilovými terminály je veden potrubím z hliníku, skříně s pneupohony spojují hadice z polyetylenu se zvýšenou odolností vůči hydrolýze a chemikáliím. Ventilové terminály MPA-L jsou umís‑ těny ve skříních a komunikují s řídicím systémem vícežilovým kabelem. Z důvodu sjednocení s další technikou pavilonů není použita komunikace po datové sběrnici, běžná u komunálních ČOV. Stejné je ale použití 24V DC, tedy bezpečného napětí, pro ovládání ventilů i sběr signálů od koncových snímačů. Právě tato vlastnost je velkou výhodou oproti použití elektro‑ pohonů. Ty běžně pracují s 230 V nebo

Celkový pohled na „strojovnu hrochů“ – pneupohony se šoupaty jsou pod lávkou a skříň s ovládacími ventily nad ní v levém rohu místnosti.

400 V. Nepřítomnost vysokého napětí ve vlhkém prostředí je přínosem zejména pro obsluhu a bezpečnost lidí i zvířat.

Zoologická zahrada hl. m. Prahy

Pod hladinou Pneumatické pohony s armaturami najde‑ te celkem ve čtyřech strojovnách, z toho tři jsou v pavilonu slonů, každá z nich pro jedno jezírko (dvě venku a jedno uvnitř).

U Trojského zámku 3/120 171 00 Praha 7 Tel.: +420 296 112 111 www.zoopraha.cz

Strojovna pavilonu hrochů je jen jedna, ale má na starost zejména budoucí hlavní atrakci pro diváky, bazén s prosklenou stěnou, kde budou návštěvníci moci hrochy sledovat i pod hladinou. Z toho‑ to důvodu jsou nároky na průhlednost vody vyšší než u slonů, a tomu odpovídá i složitější technologie. Při návštěvě zoo si proto vzpomeňte na skryté „pracanty“ v pozadí – komponen‑ ty Festo.

Obor činnosti: Zoo Praha se podílí na ochranářských aktivitách, počí‑ naje výzkumem přes ochranu ex-si‑ tu (včetně chovu ohrožených druhů a výchovné činnosti) po účast na projektech in-situ přímo v terénu. Svými výchovnými a vzdělávací‑ mi aktivitami ovlivňuje širokou veřejnost a díky neocenitelnému potenciálu živých zvířat působí u návštěvníků na jejich názory, po‑ stoje, vytváření hodnot a chování.

2. 2012 trends in automation Synergie 34–35

Průmyslová výroba s ekologickou odpovědností

Tam, kde se „pečou“ olověné buchty Také vás při vyslovení pojmu lití olova napadne úžasný Jiří Kodet a jeho „olovo – volovo“ ve filmu Pelíšky? Není divu, ačkoliv je vám asi jasné, že průmyslová výroba olova vypadá poněkud jinak. Je to proces, ve kterém se v plné míře uplatňují prvky automatizace. A synonymem slova automatizace je společnost Festo.

Hlavní výrobek divize Recyklace – olověná „buchta“.

Klapky na přívodu jsou poháněny válci DNC-40.

Ve výrobní hale je umístěno dvanáct rafinačních kotlů, z nichž každý je určen pro 120–150 tun slitiny.

Ž

e je olovo nízkotavitelný, měkký, velmi těžký a toxický kov, to určitě víte. V přírodě se vyskytu‑ je pouze vzácně. Nejběžnějším minerálem a zároveň olověnou rudou pro jeho výrobu je galenit (sulfid olovna‑ tý – PbS). Víte také, že nejdůležitějším odběratelem olova je v současné době průmysl vyrábějící akumulátory a že pro tyto účely se využívá přibližně polovina světové produkce olova? Recyklace olova Jsou to však zase akumulátory, které se úspěšně využívají pro zpětnou recyklaci olova, čímž jsou v tomto koloběhu opět jedním z jeho nejvýznamnějších zdrojů. Největším zpracovatelem olověného odpadu v Česku je společnost Kovohutě Příbram nástupnická, a. s. Její historie sice sahá až do roku 1311, v současné době je však jednou z nejmodernějších společností svého druhu na světě. Její heslo „Průmyslová výroba s ekologickou odpovědností“ zde není pouhou frází nebo líbivým marketingovým tahem. Koneckonců i skutečnost, že si tato spo‑ lečnost vybrala za svého systémového partnera pro oblast automatizace právě společnost Festo, svědčí o nekompromis‑ ním přístupu, pokud jde o kvalitu. Kovohutě Příbram jsou hutnickým závo‑ dem, který recykluje odpady s obsahem olova a drahých kovů a v několika divizích vyrábí olovo a jeho slitiny. Hlavním výrob‑

kem jedné z nich – divize Recyklace – je olověná „buchta“ definovaného složení (od čistého olova až po nejrůznější slitiny). Nahlédněme přímo do prostor, kde by středověký alchymista jen tiše záviděl a nemohl by se odtrhnout od pohledu, kte‑ rak dochází k přeměně odpadu v čistý kov. Dvanáct kotlů Ve výrobní hale, která vlastně tak trochu středověkou alchymistickou dílnu připo‑ míná, je umístěno dvanáct rafinačních kotlů. Každý z nich je určen pro 120–150 tun slitiny a je vybaven plynovým hořá‑ kem o výkonu přibližně 2 500 kW. Obsah kotle se ohřívá až na teplotu 670 oC, při níž rafinace probíhá. Zaměřme se na ekologické aspekty, které s sebou výroba výsledného olova přináší. Při rafinaci vznikají dva druhy zplodin, které se musí od kotlů odsávat. Netechnologické plyny jsou spaliny od hořáku a ty míří přes odtahové ventiláto‑ ry přímo do komína. Technologické plyny vznikají nad hladinou olova v kotli, napří‑ klad vlivem vyhořívání nečistot či míchání olova. Tyto kouře mohou být jedovaté a toxické. A právě při jejich odsávání přichází ke slovu technologie Festo. Technologie odsávání Pro ovládání kotlů a odtah plynů slouží celkem šest PLC. Pomocí dvou se ovládá ohřev a chlazení kotlů, odtah netech‑ nologických plynů. Třetí PLC řídí odtah

Řídicí systém CPX-CEC.

technologických plynů a kontroluje výkon zařízení připojených v zásuvkách u kotlů. Tato zařízení slouží převážně k míchání a čerpání taveniny prostřednic‑ tvím elektromotoru. Tady stojí za zmínku konkrétní příklad, jak automatizační prvky Festo šetří peníze. Festo automa‑ ty mají na starosti řízení a monitoring chodu motorů. Dříve totiž docházelo k poškozování motorů v těchto zařízeních vlivem přetížení a následná repase byla drahá.

2. 2012 trends in automation Synergie 36–37

Čistý vzduch – regenerační vzduch

Klapky pro uzavírání přívodu čistého vzduchu a technologických plynů

Vstup technologických plynů

Motor pro pohon přepouštěcích klapek  – vypouštění prachu z filtru

Šnekový dopravník

Ventilátor – motor o výkonu 250 kW

Sledování spotřeby stlačeného vzduchu na filtru

Další PLC slouží k řízení LZW, což je vyléva‑ cí automat se stohovacím mechanismem. Páté PLC pak zajišťuje monitorování klima‑ tických podmínek v hale. Poslední PLC řídí regeneraci filtru technologických plynů. Filtr technologických plynů Filtr má šest komor. Komora obsahuje speciální filtrační nohavice, při jejichž za‑ nesení je potřeba je profouknout čistým vzduchem v kombinaci s mechanickým oklepem. Každá komora má dvě automa‑ tické klapky – přívod plynu a přívod re‑ generačního vzduchu. Klapky na přívodu jsou poháněny válci DNC-40. Regenerace filtru se spouští buď časovým intervalem, nebo na základě tlakové diference na vstupu a výstupu z filtru. Komory se rege‑ nerují jedna po druhé tímto postupem: 1. spuštění šnekového dopravníku, spuš‑ tění přepouštěcích klapek; 2. uzavření přívodu plynu; 3. otevření přívodu regeneračního vzduchu; 4. spuštění mechanického oklepu; 5. časová prodleva; 6. uzavření regeneračního vzduchu; 7. otevření přívodu plynu.

Aktuální hodnoty

Hlavní program Ovládání řídicího systému CPX-CEC a následně pneumatických rozváděčů s terminály CPX-MPA má na starosti program dodaný společností Festo již v roce 2003. Takové možnosti kdyby měl třeba Rabi Löw, znalec tajemných věd, v 16. století… Celý systém řízení a monitorování provo‑ zu olovářských kotlů je již nyní o generaci napřed v porovnání s konkurencí ostat‑ ních evropských sléváren, které provoz pouze monitorují. Program, který zobrazuje nejen číselné hodnoty, má i přehledné grafické rozhra‑ ní. Například vidíte, je-li hořák v provozu či nikoliv nebo jaká je teplota v kotli, jsou-li otevřeny klapky odtahu atd. Hlavní PC s programem je umístěno ve velínu rafinace, kam do něj kromě již zmíněných proudí další data. Jedním z důležitých parametrů je rovněž měření teploty v olovářských kotlích. To zajišťují zabudované pyrometry.

Předvolené hodnoty

Přehledné zobrazení řízení regenerace filtru technologických plynů na obrazovce PC.

Díky všem snímaným hodnotám umí program dálkově řídit teplotu u všech olovářských kotlů, dále umí vizuálně zobrazovat sledování kompletního provozu kotlů včetně hlášení o jejich po‑ ruchách a automaticky řídit odtah spalin z topenišť s maximálním využitím tepla. Důležitou funkcí je i měření doby provozu jednotlivých hořáků rafinačních kotlů a archivace veškerých dat o provozu.

Kovohutě Příbram nástupnická, a. s. Příbram VI č. p. 530 261 81 Příbram Tel.: +420 318 470 274 www.kovopb.cz Obor činnosti: Zhodnocení odpadů olova, drahých kovů a elektrozaří‑ zení nejlepšími dostupnými techno‑ logiemi recyklace šetrnými k život‑ nímu a pracovnímu prostředí.

Pneumatická logika ve svařování

Víte, na čem sedíte? Asi vás nepřekvapí tvrzení, že sedadla aut jsou základním vybavením interiéru vozidla, že jsou nezbytná pro komfort a že mají také primární bezpečnostní funkci při ochraně pasažéra. Za touto skoro až frází se však skrývá velmi sofistikovaná technika, dotažená tak daleko, že moderní sedadla již často mají své řídicí jednotky.

I

jejich samotné provedení a kon‑ strukce podléhají stále náročnějším požadavkům. Přísnější bezpečnostní předpisy vedou k použití odolněj‑ ších materiálů, silnějších spojů a lehčí konstrukce, což se samozřejmě odráží na vyšších výrobních nákladech. Jedinou cestou k tolik žádanému snížení ceny při současném dodržení přísných poža‑ davků je unifikace a tím i velké výrobní série. Díky unifikovaným stavebnicovým komponentům je možné redukovat náklady, na druhé straně jejich používá‑ ní klade vysoké požadavky na výrobní zařízení. O tom vědí své ve společnosti AWL‑Techniek CZ, s. r. o., kde se věnují mimo jiné i vývoji a výrobě několika zají‑ mavých zařízení právě pro segment výro‑ by vozidel. Dva z nich vám představíme.

Zadání 1 Svařovací přípravek pro sedadla vozidel JIG2 je určen pro upnutí dílů kovové kon‑ strukce autosedadla do polohy umožňující provádět svařovací práce. Díl zakládá do přípravku pracovník ručně a upíná jej pneu‑ maticky pomocí soustavy upínek, jejichž posuv zajišťují válce DFM, DSNU, upínky CLR. Po řádném upnutí přijdou na řadu svařovací práce. Otočné zařízení umožňuje otočení dílu o 360o a jeho následné svařo‑ vání z druhé strany. Po ukončení svařování pracovník opět pneumaticky uvolní upínky a svařený díl ručně vyjme. Jak prosté, milý Watsone, řekl by klasik. Kompozice mistrovského díla Vývojáři stanovili jako základní stavební prvek centrální trubku, kvůli možnosti

Svařovací přípravek pro sedadla vozidel je určen pro upnutí dílů kovové konstrukce autosedadla a jejich svaření. Photo: Daimler AG

otočení dílu při svařování. Druhý kon‑ strukční krok pak učinil z tohoto příprav‑ ku unikát – osazení výhradně pneumati‑ kou, plně bez potřeby elektrických prvků. V tomto okamžiku se členy vývojového týmu stali specialisté společnosti Festo. Navrhli kompletní pneumatickou logiku ovládání, osazenou kompaktním systé‑ mem M5 v jedné skříni s jedním objedna‑ cím číslem. Dokonce i za kontrolky slouží pneumatické komponenty OH‑22. Zastavme se na chvíli právě u této spolu‑ práce jednotlivých týmů. Ve společnosti

Kompletní pneumatickou logiku ovládání osazenou v jedné skříni navrhli specialisté společnosti Festo.

2. 2012 trends in automation Synergie 38–39

Jednotka nasazení pryžového těsnění.

AWL se z této spolupráce stala již tradice. Jak si ověřili, ve výsledku jim šetří nákla‑ dy, a navíc mají jistotu, že dostanou vždy to správné řešení. Zaměstanci společnosti Festo totiž dokáží provést potřebné výpo‑ čty a dimenzování a navrhnout optimální skladbu pneumatických komponent. Ta je navíc „up to date“, zákazník nemusí sledovat novinky v sortimentu, ale jsou mu automaticky nabízeny. Tím však ještě spolupráce nekončí. V dalším kroku je provedena dílčí montáž sestav, které jsou pak dodány pod jedním objednacím číslem včetně spotřebního materiálu. V případě svařovacího přípravku JIG2 pokra‑ čovala spolupráce i při montáži a odladění. Finální oživení a předání zákazníkovi už bylo plně pod taktovkou AWL‑Techniek CZ, s. r. o. Neodcházejte, koncert pokračuje… Dalším mistrovským kouskem z dílny společnosti AWL je automatická montáž‑ ní linka pro kompletaci madla otevírání pátých dveří. Vývoj probíhal přibližně osm měsíců, tentokrát však s poněkud jiným modelem spolupráce. Návrh pneu‑ matického obvodu provedli konstruktéři sami pomocí softwarové aplikace GSED. Následně oslovili obchodního zástupce společnosti Festo, který vybral nejvhod‑ nější komponenty. Zadání 2 Zařízení musí umět v taktu do 8,5 s zkom‑ pletovat madlo pátých dveří vozidla, osa‑ zené mikrospínačem pro jejich odjištění.

Automatická montážní linka pro kompletaci madla otevírání pátých dveří.

Linka se skládá z osmi pracovišť: Na prvním se stříhají kontakty z páso‑ vého zásobníku, které jsou nejdřív na‑ střiženy, pak dojde k úchopu, dostřižení, polohování a nakonec k jejich přivaření k mikrospínači.

Jednotlivé části madla pátých dveří vozidla včetně mikrospínače.

Ve druhém kroku dochází k zasunutí mi‑ krospínače do plastového výlisku. Jeho správnou polohu kontroluje analogový snímač SMAT – 8M. Zároveň zde dochází ke kontrole případného ulomení některé ze dvou západek. Další krok – robot se dvěma chapadly za‑ jišťuje nasunutí a pootočení bílé plastové pružné vložky a kovového zajišťovacího pásku. U dalšího kroku – nasunutí pryžové manžety – vyřešili konstruktéři tech‑ nický oříšek použitím deseti pneuválců DFM, ADNM, chapadel HGPT a vakua (VN‑05‑H). V pátém kroku kontroluje linka funkčnost spínače. Následuje optická kontrola pomocí kamery, při které se zjišťuje, zda je správně nasu‑ nuta pryžová manžeta a jsou‑li vidět oba konce plastové vložky. Manipulaci s výrob‑ kem zajišťuje chapadlo s kyvným pohonem HGDS‑PP‑16‑YSRT‑A, které celek otáčí. Posledním krokem je potisk výrobku kódem výroby a nakonec třídění zmetků pomocí chapadla HGPP‑16‑A do sběrné nádoby.

Střižná jednotka kontaktů.

AWL-Techniek CZ s.r.o. Zlínská 230 765 27 Otrokovice Tel.: +420 577 112 789 http://cz.awl.nl Obor činnosti: Vývoj, výroba, pro‑ dej a montáž zařízení pro svařování robotem (AWL robotizované svařo‑ vací buňky), kompletních výrobních linek a individualizovaných řešení svařování.

N Tryskové létání Pneumatika ve vzduchu

Asi nenajdete kluka, který by v určitém věku nezatoužil mít či postavit model na dálkové ovládání – závodní auto, letadlo či vrtulník. Koneckonců, sáhněte si do vlastních vzpomínek…

ěkomu se tato touha splní, u někoho vyprchá. Jsou však tací, u kterých stavění modelů přeroste nejen v celoživotního koníčka, ale stane se jim dokonce povo‑ láním. Za jedním z nich jsme se vydali. Ing. Dušan Pukl je majitelem společnosti JetArrows a výrobcem profesionálních modelů. Tato rodinná firma má své úkoly dobře rozděleny: Ing. Dušan Pukl se zabývá vývojem, výrobou a obchodem, jeho syn Jan Pukl je pilot a zajišťuje nákup dílů a veškerý servis pro vyrobené modely. Výroba Hned na začátku je třeba říci, že výroba profesionálních modelů na úrovni, na které ji provozuje společnost Jet Arrows, má s klasickým lepením letadýlek poměrně málo společného. Tady spíše než o modelářích hovoříme o výrobcích letadel v pravém slova smyslu. Nejlépe to dokumentuje následující popis vzniku modelu letadla.

Výrobce nejdříve osloví výrobce skuteč‑ ného letadla se žádostí o rozměrovou dokumentaci. Zpravidla není problém zá‑ kladní třípohledový výkres, ale s detaily je to už horší. A tak se hledá v různých

2. 2012 trends in automation Synergie 40–41

knihách, fotografiích a hlavně na letištích u skutečných letadel. Následně začíná vlastní vývoj modelováním ve 3D programu v určitém měřítku proti originálu. Podle softwarových podkladů pak vyrobí pomocí CNC frézky maketu. Tu je třeba opracovat: nejprve se povrch vyhladí po stopách frézky, následně se zaplní póry v opracovávaném materiálu a pak se povrch leští a lakuje. Z takto připraveného „prototypu“ se přichystá první otisk, tzv. měkká forma, ze které lze vyrobit pouze cca pět výlisků letadla. Její výhodou je velmi levná výroba, nevýhodou je nízké opakované použití. Do měkké formy lze také udělat laminátový, tvrdý model, ze kterého je pak možné vyrobit 30–50 výlisků dle složitosti formy. Následuje osazení podvozkem, pohonným agregátem, systémem palubního napájení a nakonec všemi pneumatickými prvky. Pak je stroj připraven k zalétávání a následně k předání zákazníkovi. Zdá se vám to snadné? Opak je pravda. Jde o velice přesnou výrobu. Každá nepřesnost v řádu pouhých několika desítek gramů hmotnosti letadla navíc způsobí velké problémy při létání. Tak je tomu podle slov Dušana Pukla u plagi‑ átů, které mají špatně provedené právě detaily, mají problémy s kvalitou, ale především jsou asi o 30 % těžší, což činí velké problémy jak při vlastním létání, tak zejména při přistávání. Míříme za dodavateli Kromě několika dodavatelů turbín a systémů palubního napájení je jedním z důležitých dodavatelů Jet Arrows společnost Festo. Proč? Protože jako kterýkoliv jiný špičkový výrobce letadel vyžaduje Jet Arrows nekompromisní špičkovou kvalitu. V modelech proto najdete tyto výrobky: šroubení řady Quick Star, hadice PUN, redukční ventily řady LR‑M5‑QS-4, LR-QS-4, manometr MA-15‑10-QS-4, LRMA-QS-4. Spolupráce obou společností má již svoji historii a nastavená pravidla. Oba představitelé společnosti Jet Arrows si pochvalují nákup pomocí Online Shopu, kde jsou ihned vidět ceny dílů, případně kompletů, a zároveň i dodací lhůta. Další důležitou věcí je následně rychlé dodání. Atypický obchod Stále zde mluvíme o výrobě letadel, ale stejně jako výroba i obchod s modely Jet Arrows má svoje specifika. Letadlo si pře‑

ce jen člověk nekupuje každý den… Dušan Pukl to dokumentuje na příkladu: „Jednou zazvonil u dveří zákazník středních let a několik hodin vybíral ten nejvhodnější model vrtulníku. Chtěl totiž svému okolí dokázat, že umí pilotovat vrtulník.“ Jak tedy probíhá nákup letadla u Jet Arrows? Po výběru modelu se zákazník do‑ zví přesnou cenu a termín zhotovení. Když je stroj hotov, nejdříve zákazníkovi před‑ vedou létání zástupci výrobce. Pak teprve model pilotuje samotný zákazník. Pokud je zákazník pilot začátečník, nabídnou mu při přebírání modelu výuku pilotáže. Je vyzkoušeno, že každý, kdo začíná s pilo‑ továním, se dokáže soustředit zpočátku maximálně dvě minuty. Pokud by ve fázi výuky létání došlo k poškození letadla (i když už má zákazník zaplaceno), odpo‑ vědnost na sebe bere výrobce v plném rozsahu, obdobně jako v autoškole. Inu, jak už v článku zaznělo, máme co do činění se seriózním výrobcem letadel. A skutečnost, že zákazníci dokážou seri‑ ózní přístup výrobce ocenit, platí jak pro společnost Festo, tak i pro společnost Jet Arrows. Její modely brázdí vzdušný prostor států doslova kolem celé země‑ koule (namátkou vybíráme Rakousko, Německo, Švýcarsko, Španělsko, Itálii, USA, Austrálii…). Ještě jeden atribut kvalitního a inova‑ tivního výrobce společnost Jet Arrows naplňuje, a sice že jde neustále dopře‑ du, vyvíjí nové modely, zlepšuje jejich kvalitu a hledá další obchodní příleži‑ tosti. Nejbližším cílem Ing. Dušana Pukla a jeho syna Jana Pukla je nová sezona roku 2013, ve které plánují synchronní létání s modelem L-159 Alca a účast na mistrovství světa ve Švýcarsku s mo‑ delem cvičného bojového letadla L-29 Delfín. Ale to už je jiný příběh…

Odkryté ovládací centrum uvnitř modelu letadla. Manometry MA s nástrčným šroubením ukazují tlak v ovládacím systému podvozku a brzdovém systému modelu letadla.

Na obrázku je LR-M5-QS-4 a MA-15-10-QS-4. Výrobu zjednoduší komplet LRMA-QS-4, který lze objednat pod jedním číslem.

Malá, ale velmi důležitá součást – zátka nádrže, která je osazena šroubením Quick Star QS‑M5‑4‑1, QSML‑M5‑4, QSK‑4 a hadicí Festo PUN, kterou protéká palivo pro tryskový motor.

JetArrows Ing. Dušan Pukl Dolní Lhota 195 678 01 Blansko Tel.: +420 602 537 871 www.jetarrows.com Obor činnosti: Vývoj, výroba a stavba modelů vrtulníků na po‑ hon elektromotorem, benzinovým motorem nebo modelářskou turbí‑ nou. Výroba JET modelů letadel pro pohon turbínou i elektrodmycha‑ dlem. Výuka létání s modely.

Modelování vrtulníku PZL W-3 Sokol ve 3D programu (v pozadí je již hotový model Bell 206 Jet Ranger).

Německo

Síň slávy

Bionický manipulační asistent v Německém muzeu v Mnichově Bionický manipulační asistent píše dějiny. 15. září 2011 byl uveden do „síně slávy“ Německého muzea. Držitel Německé ceny budoucnosti 2010 se tím připojuje k řadě významných technických inovací. „Jsme hrdi, že manipulačního asistenta v Německém muzeu zpřístupňujeme mnoha lidem. Máme velkou radost z toho, že můžeme návštěvníkům přiblížit, jakého technologického průlomu jsme tímto projektem dosáhli,“ komentoval nositel ceny dr. Peter Post slavnostní odhalení výstavního modulu. Na čtyřech dílčích modulech návštěvníci zjišťují, co inovace Festa a Fraunhoferova institutu skutečně znamená, a mohou vidět „chobot“ v akci. Exponát bionického manipulačního asistenta: Chápavé prsty jsou nyní vyba‑ veny tlakovými sní‑ mači, takže asistent může podle potřeby předměty uchopovat různou silou.

Bionický manipulační asistent je poddajné podávací rameno, jehož struktura a celková funkce napodobují sloní chobot. Protože je zvlášť přizpůsobivý, může být v budoucnu používán v průmyslu nebo domácnosti jako systém asistence člověka a stroje. www.deutsches‑museum.de/ausstellungen/ neue‑technologien/zukunftspreis

Nositelé Německé ceny budoucnosti 2010 s prof. dr. Wolfgangem M. Hecklem, generálním ředitelem Německého muzea (uprostřed), a Petrou Marií Jungovou ze Spolkového prezidiálního úřadu.

Mezinárodně

Twitter a Facebook Festo buduje sociální síť

Po velkém úspěchu kanálu YouTube odstartovala společnost Festo se začátkem hannoverského veletrhu 2012 komunikaci na sítích Twitter a Facebook. Od konce dubna tam můžete nalézt informace o společnosti, inovacích a nových výrob‑ cích i o kariérních a vzdělávacích tématech. Novinky o akcích a veletrzích vás stále budou udržovat v obraze. Buďte s námi ve spojení. Těšíme se na dialog s vámi.

www.festo.com/facebook

www.festo.com/youtube

www.festo.com/twitter

2. 2012 trends in automation Automatizace po celém světě 42–43

Německo

Rychlé svařování Soft Stop šetří drahocenný čas

Vysoká dynamika: Posuvný stůl stroje společnosti bielomatik.

Přesnost a vysoká rychlost určují teplotní spojování dílů z plastu pro motory a výfukové systémy osobních automobilů. Za méně než jednu minutu se poloviny skořepin pomocí vzájemného tření s frekvencí 180 Hz navzájem přitaví při teplotě 220 °C. Servopneumatika Festo nyní tento proces ještě více zrychlila. Díky ní nyní zajíždí a vyjíždí posuvný stůl svařovacího zařízení společnosti bielomatik Leuze GmbH + Co. KG o 30 % rychleji než dosud. Umožnil to elektronický regulátor koncové polohy Soft Stop společnosti Festo, který

Motorový díl z polyamidu: Za pouhých 55 sekund se poloviny skořepin svaří.

pracuje bez tlumiče nárazů. Jeho pomocí brzdí přímočarý pohon měkce a bez opotřebení tlumicích prvků. Řešení Soft Stop společnosti Festo je tedy účinnější a prodlužuje životnost zařízení. Robot používaný dosud pouze pro podávání součástí může převzít i jiné úkoly.

www.bielomatik.com

Maďarsko

Kouzlo s osmi rohy: Elektrická pohonná technologie Festo vyrábí kostky pro „CubiCup“.

Kouzelná pyramida Přesnost elektrických pohonů hračkou

Před třiceti lety byla kouzelná Rubikova kostka nejoblíbenějším hlavolamem na světě. V jejím duchu vyvinul maďarský podnik Cubi Team Kft. strategickou hru „CubiCup“. Dva hráči při ní z 56 dřevěných kostek stavějí pyramidu.

Přesnost, krátké takty a rychlá přestavba: Elektrické pohony, motory a ovladače společnosti Festo.

Aby na sebe kostky při hře přesně dosedaly, musí být při výrobě délka hrany 17 mm uříznuta na desetinu přesně. Daří se to s elektrickými pohony a ovladači Festo. Všestranně auto‑ matizovanému, vysoce účinnému zařízení propůjčují absolutní přesnost. Vedle jakosti konečných výrobků zajišťuje automati‑ zační řešení krátké doby taktu a přestavby pro různé typy hra‑ ček. Změna výroby vyžaduje pouze změnu programu a výměnu několika dílů, nástavců a nástrojů.

2. 2012 trends in automation Automatizace po celém světě 44–45

Řecko

Razantní bedny

Pneumatika zvyšuje stupeň automatizace Ovoce a zelenina vypadají v dřevěných bednách zvlášť přitažlivě a přirozeně. Dřevo jako balicí materiál má ale také oproti kartonům a plastovým boxům své výhody. Pro přirozený materiál hovoří jeho vysoká pevnost při malé hmotnosti prázd‑ ného obalu, která při dopravě v chladicím kontejneru zůstává konstantní i při proměnlivých podmínkách prostředí, jako například při změně vlhkosti vzduchu. Proto se řecký podnik NOURIS M. SONS O.E. již léta specializuje na stroje pro výrobu dřevěných beden pro balení ovoce a zeleniny. Použitím pneumatických součástí byla úroveň automatizace krok za krokem zvyšována. Rychle a koordinovaně zajišťují výrobní kapacitu až 4 500 beden za hodinu. Nově se po­ užívá redukční ventil s filtrem MSB6-1/2 společnosti Festo. Promyšlená modulární konstrukce zjednodušuje jeho použití i obsluhu. Nová konstrukce s tlakoměrem zajišťuje bezpečnou obsluhu kombinace jednotek pro úpravu stlačeného vzduchu. Kromě toho jsou ventily řady MFH, válce typu DNC a ADVU pro řecký podnik zárukou nejvyšší spolehlivosti.

Výroba v sekundovém taktu: automatizační technika Festo uplatňuje své přednosti.

www.nouris.gr

Čína

Festo posiluje růst Závod v Jinanu se rozšiřuje

S hospodářským rozmachem v Číně se zvyšuje potřeba auto‑ matizační techniky. Trendem je výroba v regionu pro region. Za těchto okolností otevřelo Festo 21. března nové části závodu pro výrobu a logistiku v sídle Jinan. Rozšíření podniku zajistí

v následujících letech regionální zásobení trhu v Číně. Díky po‑ loze na trati rychlodráhy mezi Pekingem a Šanghají nabízí Jinan nejlepší předpoklady pro budoucí růst výroby.

Festo v Šanghaji: Vedle společnosti Festo založené v roce 1993 (na obrázku) existují pobočky v dalších 33 čínských městech.

2. 2012 trends in automation Soft Stop 46

Umíte to s lukem, paní Klesmannová? Při mé práci techničky v sériové konstruk‑ ci záleží na představivosti a koncentraci. Totéž platí i pro mou vášeň, lukostřelbu. Vnitřní klid je vedle vědomostí, které jsem si za léta osvojila, klíčem k úspěchu. Záruku ale nemám nikdy, ani při střelbě z luku do černého, resp. do žlutého, ani u svých modelů 3D. Vystupuje zde příliš mno‑ ho faktorů, které je třeba vzít v úvahu. Při lukostřelbě to znamená, že na několikakilometrovém parkúru musím během až sedmi hodin čtyřiadvacetkrát znovu posuzovat situaci. Jak daleko je cíl? Jak ovlivňu‑ je tvar terénu můj odhad dráhy letu šípu? Jaký je vítr a počasí? A nejlepší otázka nakonec: Jaké je moje tělesné a duševní rozpoložení? Ani po patnácti letech zkušeností, dvou německých mistrovských titulech a pátém místě na mistrovství Evropy neexistuje žádná absolutní jistota úspěchu. Přizpůsobování a optimalizace sebe samé začíná od jednoho terče k druhému vždy znovu. Velmi podobné je to i v mé práci na modelech 3D. Také zde se snažím vmyslet do výrobku, výrobního a aplikačního procesu. Již nejmenší odchylka, každá sebemenší změna rozměrů může mít velké následky – pozitivní i negativní. Je třeba znát vlastnosti výrobků, skutečný stav, ale i myslet za hranice momentální situace, aby se daly objevit nové možnosti. Jako na parkúru pro lukostřelbu, kde se člověk často dlouhou dobu krok za krokem blíží k cíli, aby nako‑ nec trefil přesně do černého.

Jednoduché vedení s velkou silou Pohony ELGA‑TB‑G s integrovaným kluzným vedením a velkými posuvnými silami doplňují verze EGC o nový typ vedení. Kompatibilní s krokovými motory i servomotory. Polohování se zrychlením až 50 m/s2 a rychlostí až 5 m/s2.

www.festo.cz

DOD Praha_2012 - Inzerat tia:Festo

22.8.2012

15:40

Stránka 1

Den otevřených dveří 25. 9.–27. 9. 2012, 8:00–17:00, Praha

Pomůžeme vám s automatizací Dozvíte se: • jak optimálně zvolit elektrický nebo pneumatický pohon; • jak snížit celkové náklady na výrobu stlačeného vzduchu využitím našich služeb, týkajících se například detekce netěsností ve výrob-

• jak v rámci procesního průmyslu vytvářet úplné řídicí řetězce, a to od jednotlivých součástí s normovanými rozhraními po kompletní systémy.

ním zařízení; Co na vás mimo jiné čeká: Setkání s našimi odbornými

Ukázky spolupráce na student-

poradci, kteří vám rádi zodpoví

ských projektech – např. auto-

veškeré dotazy v rámci

nomní robot ZerOne.

průmyslové a procesní automatizace.

Pro příznivce odborného

V průběhu celé akce pro vás

vzdělávání budou v našich

bude připraveno celodenní

učebnách připraveny před-

občerstvení.

nášky týkající se výrobků a služeb společnosti Festo.

Podrobnosti, aktuální informace a témata přednášek naleznete na našich internetových stránkách www.festo.cz/denpraha nebo na telefonním čísle 261 099 611.