Energetická efektívnosť: Dôvod, prečo investovať do sústruhov Citizen

Swissmatic posilňuje svoju výrobu: v závode neďaleko Glasgowa pribudlo šesť moderných CNC sústruhov. Hlavným dôvodom je množstvo vynikajúcich vlastností týchto japonských sústružno-frézovacích centier s podávačom. Medzi najvýznamnejšie patrí spoľahlivá produktivita aj pri bezobslužnej prevádzke a nízka spotreba elektrickej energie.

Ian Corbally pred najnovším sústruhom Citizen – model Series 2 L32-XII B5 LFV.

Bezproblémové obrábanie v režime lights-out, teda bez prítomnosti obsluhy, je vo veľkej miere zásluhou funkcie LFV (lámanie triesok). Tá je obzvlášť účinná pri obrábaní tvárnych materiálov. Je zabudovaná priamo do operačného systému riadiaceho systému Mitsubishi. Triesky, ktoré by sa inak tvorili ako dlhé, zamotané vlákna, rozdeľuje na krátke a ľahko zvládnuteľné kúsky. Tým sa predchádza poškodeniu obrobku, nástrojov a odpadá potreba prítomnosti operátora. Od globálneho uvedenia technológie LFV na trh uplynulo už 10 rokov a komunita používateľov sústruhov s posuvnou hlavou je dnes s jej výhodami veľmi dobre oboznámená.

Menej známe sú ekologické technológie spoločnosti Citizen Machinery, Eco II a EcoBalance. Za približne rovnaké obdobie došlo vo výrobnom priemysle k jednej z najvýznamnejších zmien – k neustálemu úsiliu znižovať spotrebu elektrickej energie obrábacích strojov. Táto otázka je dnes rovnako dôležitá ako produktivita stroja, pretože geopolitické napätie a meniaca sa situácia na energetických trhoch spôsobili prudký rast cien elektriny. Vplyvom negatívneho dopadu vysokých cien energií na ziskové marže sa to, čo kedysi predstavovalo iba okrajovú otázku, zmenilo na jeden z hlavných faktorov pri rozhodovaní.

Energetická efektívnosť je pri rozhodovaní spoločnosti Swissmatic o nákupe strojov „na 100 %“ na poprednom mieste. Spotreba energie sa zohľadňuje v celkových nákladoch na vlastníctvo každého investičného zariadenia a výrazne ovplyvňuje rozhodnutia o nákupe. V tejto súvislosti je pozoruhodné, že v októbri 2023 subdodávateľská firma nainštalovala na strechu svojho výrobného závodu 319 solárnych panelov, ktoré v priemere za obdobie 12 mesiacov znížili množstvo elektrickej energie odoberanej zo siete približne o štvrtinu.

Pohľad na pracovný priestor sústruhu L32-XII B5 LFV.

Najnovším sústruhom s posuvnou hlavou Citizen Cincom, ktorý pribudol do výrobnej haly je Series 2 L32-XII B5 LFV s otočným držiakom nástrojov na osi B. Ide o prvý stroj svojho typu nainštalovaný vo Veľkej Británii a zároveň o jeden z mála strojov, ktoré sú v súčasnosti vybavené novou, vylepšenou 4-osovou funkciou LFV. Technológia LFV pracuje súčasne v osiach X a Z na oboch vretenách, čím odpadá potreba kompromisného zapínania a vypínania funkcie prostredníctvom G-kódu iba na jednom vretene.

Tento 9-osový CNC sústruh s kapacitou pre tyčový materiál s priemerom 32 mm nahradil menej pokročilý sústruh s posuvnou hlavou. Je vybavený otočným poháňaným držiakom nástrojov na osi B, umiestneným na vzdialenom konci predného nástrojového systému, ktorý umožňuje rotáciu v rozsahu +90° až −45° a tým aj plne simultánne 5-osové obrábanie. Pre maximálnu flexibilitu môžu rotačné nástroje pracovať na oboch vretenách s využitím osi C, čo umožňuje obrábanie šikmých a uhlových prvkov.

Nerezové komponenty vyrobené na stroji L32-XII B5 LFV.

Model M32-VIII LFV bol dodaný v polovici roka 2022 a menší model M16-VIII LFV pribudol koncom roka 2023.

O dva roky skôr spoločnosť Swissmatic zakúpila dvojicu sústruhov Cincom L12-VII LFV s kapacitou pre tyčový materiál s priemerom 12 mm, aby splnila zákazku na výrobu zdravotníckych komponentov z plastových tyčí. Tento materiál tvorí približne štvrtinu ročnej produkcie spoločnosti. Tieto sústruhy boli prvými strojmi v závode vybavenými technológiou LFV a ukázali sa ako mimoriadne účinné pri nepretržitej, 24-hodinovej bezobslužnej výrobe. Zabraňujú  vzniku zhlukov plastových triesok v tvare „vtáčích hniezd“, ktoré by mohli viesť k nutnosti zastaviť výrobu.

Medzi ďalšie materiály spracovávané vo výrobnom závode pri ktorých sa pravidelne využíva technológia LFV na lámanie triesok, patria nehrdzavejúca oceľ 304, hliník a v menšej miere meď.

„Vyrábame komponenty od jednotlivých prototypov až po výrobné série presahujúce dva milióny kusov a všestrannosť sústruhov Cincom je pre túto činnosť ideálna. Sústruhy pracujú s minimálnou obsluhou alebo úplne bezobslužne, 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Napriek tomu je podiel nepodarkov zanedbateľný – menej ako 0,25 %, a to aj pri požiadavke dodržiavať tolerancie až na úrovni 4 mikrónov. Dôležitá je pre nás aj nízka spotreba elektrickej energie, ktorá nám pomáha udržiavať náklady na elektrinu pod kontrolou. Spoločnosť Citizen túto oblasť posunula ešte ďalej vďaka najnovším ekologickým funkciám integrovaným do svojich sústruhov.“

O energeticky úsporných vlastnostiach moderných sústruhov Citizen

Eco II je vlastný súbor inteligentných technológií spoločnosti Citizen Machinery na úsporu energie, integrovaný do sústruhov Cincom, ako aj do sústružníckych centier Miyano s pevnou hlavou. Softvér, ktorý funguje ako dashboard environmentálneho manažmentu a regulátor spotreby energií integrovaný do riadiaceho systému Mitsubishi, automaticky znižuje spotrebu elektrickej energie a stlačeného vzduchu počas nečinnosti stroja namiesto toho, aby servomotory zostávali nepretržite napájané.

Softvér v reálnom čase monitoruje prevádzkový stav sústruhu. Ak zaznamená pohotovostný režim bez naprogramovaného pohybu, automaticky odpojí napájanie servomotorov a prepne pomocné systémy do úsporného režimu. Obe funkcie sa okamžite obnovia po opätovnom spustení obrábacieho cyklu.

Pokiaľ ide o spotrebu stlačeného vzduchu, ktorý patrí medzi najdrahšie médiá vo výrobnej hale, Eco II obmedzuje jeho plytvanie dvoma spôsobmi.

• Keďže nepretržitý prúd vzduchu pod plným tlakom nie je vždy potrebný, stroj využíva inteligentný pulzný systém prívodu vzduchu, ktorý pracuje v cielených intervaloch. Zachováva plnú účinnosť pri vyhadzovaní obrobkov, čistení klieštiny alebo kužeľa nástroja, zachytávaní obrobkov a ďalších funkciách, pričom dokáže znížiť spotrebu stlačeného vzduchu až o 60 %.
• Vnútorný systém preplachovania vzduchom sa po uplynutí nastaveného času automaticky vypne vždy, keď sústruh prejde do pohotovostného režimu. Zároveň bola základná úroveň pneumatického tlaku znížená z 0,5 MPa na 0,4 MPa, čo prináša zníženie celkovej spotreby stlačeného vzduchu vo výrobnej hale až o 20 %, bez zníženia potrebnej sily pneumatických mechanizmov.

Obsluha má k dispozícii aktuálne zobrazované údaje na dotykovom grafickom rozhraní, ktoré v reálnom čase poskytuje informácie o okamžitej spotrebe elektrickej energie v porovnaní s maximálnymi nastavenými limitmi. Zobrazuje tiež kumulatívne emisie oxidu uhličitého, historické grafy využitia stroja sledujúce pomer času obrábania k času nastavovania a prestojom spôsobeným alarmami, ako aj množstvo kinetickej energie zachytenej a spätne premenenej na elektrickú energiu počas spomaľovania vretien a brzdenia osí.

Eco Balance je označenie a certifikačný štandard výrobcu sústruhov pre jeho ekologické iniciatívy. Zahŕňa niekoľko oblastí – nielen vyššie uvedené opatrenia na znižovanie spotreby energie a odstránenie energeticky náročných hydraulických systémov, ale aj ďalšie stratégie na úsporu elektrickej energie. Patrí medzi ne napríklad vypínanie vnútorného osvetlenia rozvádzača, podsvietenia obrazovky a pomocných ventilátorov spolu s prepínaním servomotorov do úsporného režimu v čase, keď sa stroj nepohybuje.

Aby mohol byť sústruh Citizen označený za oficiálny stroj Eco Balance, musí preukázať, že dokáže spájať vysokú produktivitu so zníženou environmentálnou záťažou. Overuje sa to meraním zníženia spotreby elektrickej energie a stlačeného vzduchu v porovnaní s predchádzajúcimi generáciami strojov.

Táto filozofia zároveň tvorí základ pre ESG audit (environmentálne, sociálne a riadiace kritériá), ktorý predstavuje proces overovania environmentálnych tvrdení výrobcu a pomáha predchádzať tzv. greenwashingu, teda zavádzajúcemu prezentovaniu produktov alebo technológií ako ekologickejších, než v skutočnosti sú.