AMB 2016 – A szerszámgépek digitalizációja

A 2016. szeptember 13. és 17. között, Stuttgartban tartott nemzetközi fémmegmunkálási kiállításán, az AMB-n több, mint 1.300 kiállító standján, körülbelül 105.000 négyzetméteren ismerkedhettünk meg a szerszámgép ipar innovációival, új fejlesztéseivel és modern gépeivel, mérési technológiákkal, minőségbiztosítási megoldásokkal, robotokkal, munkadarabokkal, ipari szoftverekkel és egyéb kiegészítőkkel.

Az idei kiállítás egyik fő témája a jövő gépe volt, mellyel kapcsolatban Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher-t, az RWTH Aachen Egyetem neves szerszámgép laboratóriumának, illetve szerszámgép tanszékének egyik vezetőjét kérdezte a kiállítást rendező Messe-Stuttgart. Az alábbiakban a vele készített interjút olvashatják.

A szerszámgépek digitalizációja

Vitathatatlan, hogy a szerszámgépek egyre precízebbé, gyorsabbá, hatékonyabbá válnak. E gépek működésének alapelve azonban alig változik: több forgó- és lineáris tengely különféle kombinációja egy zárt burkolatban, ahol a vezérlő egységek nehezen hozzáférhetőek. Az Ipar 4.0 idejében, – ami tulajdonképpen csak egy másik kifejezés a “networking”-re – a szerszámgépeket boncasztalra kell helyezni. Vajon hogyan fognak kinézni a jövőben?

Professor Brecher, milyen változásokon kell átmennie a jövő szerszámgépeinek az Ipar 4.0 érdekében?

Véleményünk szerint a dolognak két fő aspektusa van: a szerszámgépek és hálózataik digitalizációja és virtualizációja. Az előbbi esetben, a gépészet fenntartható optimalizáción fog átesni, fontos mechanikai (pl.: statikus, dinamikus és termikus) és vezérléstechnológiai természetű (pl.: hajtáslánc vagy vezérlő) modelleken keresztül. A cél, hogy a későbbi gépek működését egészen a feldolgozás folyamatáig szimulálni tudjuk, hogy az esetleges kihívásokat még időben felfedezhessük. A “networking” az ezt követő, üzemeltetési szakaszban fogja kiváltani hatását. A jövő gépeinek szemantikai kezelőfelülettel kell rendelkezniük annak érdekében, hogy elláthassák például a mélyrehatóbb vizsgálatokhoz szükséges magas-felbontású adatfeldolgozást (lehetőség szerint valós időben) vagy, hogy funkcionálisan integrálhatóak legyenek meglévő hálózati rendszerekbe.

Milyen hatással lesz az egyre nagyobb teret nyerő, főként robotokkal automatizált gyártás a szerszámgépek kialakítására?

Automatizált gyártócellák már most is léteznek, többek között a szerszám- és öntvénygyártásban, ugyanakkor mostanra felfedeztük ezeknek a celláknak a fő kihívásait, melyek elsősorban a több változatos, kis sorozatú gyártás költséghatékony működését érintik, azaz a kis- és középvállalkozásokra (KKV) jellemző termékek gyártását. A munkafolyamatok sok esetben nincsenek összhangban a gyártási idővel, vagy nem áll rendelkezésre a szükséges szakértelem. Eddig még csak néhány megközelítés foglalkozott olyan, szerszámgép és robot közti, funkcionálisan kiterjedt interfész meghatározásával, ami integrálható lenne a jelenlegi CAD/CAM-NC vagy RC láncba. Ez akkor válik kifejezetten izgalmassá, amikor párhuzamba állítjuk a rugalmas automatizálással, például a kollaboratív robotokon keresztül. Ezen a területen hatalmas potenciált látunk a KKV-k és a kis sorozatú termékek gyártói számára. Jelenleg egy olyan munkacsoport megalapításán dolgozunk, ami pont ezzel a kérdéssel foglalkozik, mind kutatói, mind pedig a közvetlen ipari kooperáció oldaláról.

Tulajdonképpen mi történt a teljesen új megközelítésnek számító hexapod szerszámgép kivitellel, aminek egykor nagy jövőt jósoltak?

Különböző okokból kifolyólag a párhuzamos kinetika vagy a hibrid megoldások csak néhány területen tudtak sikeresen megvalósulni. A kezelés és telepítés, illetve néhány szerszámgép esetében az elképzelés előnyei, mint a különleges koncepciók magasan megvalósítható dinamikája, jelenleg is sikeresen működnek, ilyen például a rendkívül dinamikus Ecospeed gép a Dörries Scharmanntól, a repülőgépgyártás egyik magas termelékenységű alumínium megmunkálógépe. De a szerszámgépipar egyes területeihez lesznek még a jövőben egyéb különleges koncepciók is.

A gépek egyre komplexebbek, a fiatal generáció appokban gondolkozik – hogy befolyásolja ez a jövőben a gépek kezelését?

Az RWTH Aachen Egyetem Szerszámgép Laborjában elég hosszú története van az új, innovatív ember-gép elképzelések fejlesztésének. Hogy egy példát említsek, egy – okostelefon motiválású – mozdulat-alapú vezérlési koncepciós megközelítésünket, multimodális interfészekkel sikeresen jóváhagytak, jelentősen csökkentve ezáltal az ember-gép interfészek jelenlegi összetettségét. Celos a DMG Mori-tól egy nagyon hasonló megközelítésen dolgozik, a MaxiMMI Projecttel pedig, aminek tagjai között vezető szerszámgépgyártók és -kereskedők is vannak, új vezérlő eszközök (okosórák, tabletek, multimédia szemüvegek) integrációját is vizsgáljuk a szerszámgépek területén. Ezek a megközelítések ugyan hatalmas potenciállal kecsegtetnek, sosem szabad őket saját lehetőségeikért kutatni, inkább arra kell törekedni, hogy realisztikus, részleges alkalmazásukat valósíthassuk meg.

Néhány éve már az energiahatékonyság is visszatérő témája a szerszámgép iparnak. Mit lehet tudni ennek jelenlegi helyzetéről?

Az energiahatékonyság még mindig tárgya a kutatás finanszírozási pályázatoknak. Miközben kezdetben képesek voltunk a fizikai modellek figyelembe vételével a fő egységek (pl.: orsók) hatékonyabb tervezésére, addig mostanra nagyobb hangsúly került a kiegészítő eszközökre és intelligens hőkezelésre. A Szerszámgép Laboratórium kezdeményezése ezen a területen jelenleg a nem-termelő felfűtési idők csökkentése, aminek célja, hogy a gépek leállítása is gyorsabban, rugalmasabban történhessen a rövid termelési szünetekben. Mindent összevetve, az energiahatékonyság területét, a termelékenység kontextusában széleskörű megfontolásnak kell alávetni annak érdekében, hogy az egyes összetevők energiafogyasztását csökkenteni tudjuk.

ForrásMesse Stuttgart

További információ:

A Messe Stuttgart honlapjának AMB aloldalán.