Svět, kde rozhodují nano a mikrometry

Jaké nové trendy hýbou současnou metrologií?
Z mého pohledu se nové trendy v metrologii i směr, který v poslední době udávají, točí hlavně kolem multisenzorových strojů, což jsou zařízení, jež dokážou za pomoci různých snímačů měřit v prostoru, tedy 3D, čímž zvyšují svoji efektivitu i rychlost měření. Velmi zajímavým vývojem procházejí také počítačové tomografy - CT - jsou ještě víc produktivní, a můžeme dokonce říct, že oproti klasickým konvenčním měřicím přístrojům dokáže moderní tomograf - samozřejmě v závislosti na aplikaci - udělat až stokrát rychlejší vyhodnocení. Je to trend, který je opravdu na špici zájmu, protože ta technologie je prakticky velmi nová a hodně progresivní. Řada firem má o takový přístroj zájem, ovšem ne každá je ochotna nebo schopna do něj investovat - v řádu od 400 000 až po 1,5 mil. a víc eur - takže spíš hledají cestu dodavatelského způsobu, že jim někdo na takovém přístroji měření provede a dodá jim potřebné výsledky.
Jeden z nich jsme proto pořídili i my, do konce listopadu bude pro tento přístroj, který bude dodán začátkem prosince, dostavěna laboratoř. Počátkem roku ho nainstalujeme, zkalibrujeme a provedeme prvotní měření, abychom získali potřebné zkušenosti a někdy v průběhu ledna-února by měl být oficiálně představen a uveden do provozu. Budeme ho využívat jednak pro měření za úhradu a jednak pro předvádění a testy pro zákazníky, kteří si ho chtějí koupit.
Tyto přístroje již nabízíme, v ČR máme nainstalované čtyři, ale každý potřebuje předtím, než ho zákazníkovi nabídneme, udělat testy. Není to jako u ostatních přístrojů, že zákazník přijde s určitým požadavkem na měření, a my podle toho, jak je daný díl či objekt velký nebo členitý, navrhneme vhodný přístroj a metodu měření. U počítačové tomografie je potřeba příslušný díl převést do počítače a otestovat, jak se bude chovat. „CTčka“ mají různé výkony a podle toho jsou schopné prozářit různý materiál. Pro plast stačí jen malý výkon 90-190 kW, když to bude slitina lehkých kovů nebo ocel, tak bude stačit od 190-300 kW, v případě velké masy materiálů, jako třeba blok motoru, bude potřeba aspoň 450 kW.

Pokud jde o konkrétní přístroj, který si pořizujete, do jaké kategorie spadá?
Zvolili jsme přístroj 300 kW, který disponuje možností řízení výkonu, takže bychom měli být schopni měřit jak plastové, tak i ocelové díly. Pokryjeme tak širokou škálu výrobků s rozsáhlým uplatněním. Původně se počítalo s využitím hlavně na plastové díly, ale v současnosti jde o opravdu velký záběr počínaje plasty, přes slévárny lehkých kovů i klasických ocelových odlitků, až po výrobce dílů z nejrůznějších materiálů. Což znamená uplatnění prakticky ve všech sférách, od automobilového průmyslu, výroby pro medicínu nebo potravinářský průmysl. Nejkomplikovanější jsou asi díly do automobilového průmyslu, kde jsou na ně kladeny vysoké kvalitativní nároky.

Rozsah vašich služeb je ovšem mnohem širší než jenom 3D měření. Když se vrátíme ke klasickým metrologickým činnostem, jsou i tam nějaké zajímavé věci, které v poslední době nabraly nový směr?
Samozřejmě, jednu jsme vystavovali i na MSV v Brně. Jde o zařízení Etalon, které slouží pro prostorovou kompenzaci obráběcích a měřicích strojů. Zajímavý je na tom rychlý průběh, přitom se kompenzuje celý obráběcí prostor. To znamená, že třeba pro 5-6 osou frézku, která má kompletní obráběcí prostor např. 1 x 0,6 x 0,6 x 0,8 m, jsme schopni velmi rychle zkompenzovat ho celý, zatímco doposud se to dělá s využitím jiných metod, kdy se kompenzují jen osy XYZ, ale prostor jako takový zůstává nepovšimnutý. Což je špatně, protože když se obrábí určitý díl, tak umístěný v prostoru, který není zkorigovaný. A jestliže bude zkorigovaný celý prostor, je možné si pak dovolit i vyšší obráběcí rychlosti, protože bude k dispozici dostatek prostoru na to, aby bylo možné důsledně využít přesnost stroje. Takže přesné naměření a přesné nastavení, to je dnes klíčové pro strojaře a pro všechny firmy, které používají obráběcí stroje.

Mezi zajímavé přístroje v portfoliu firmy patří i laserové skenery Faro, které umožňují prostorové mapování…
Firma Faro má tři hlavní okruhy přístrojů. Jedním z nich jsou měřicí ramena, schopná měřit nejen dotekem, ale i skenovacím laserem. Letos představujeme světovou novinku, skenování modrým laserem, který dokáže zachytit a skenovat povrchy s vysokou rychlostí.
Druhý okruh představují přístroje na měření velkých vzdáleností až do 160 m, a třetím jsou prostorové skenery, které jsou využívány právě na skenování prostorů. A to i velkých, např. vnitřků hal, do kterých se následně už v 3D modelu vkládají technologie. Nebo naopak pro skenování venkovních prostor, jako jsou třeba hrady, kostely, atd. v rámci projektů zachování kulturního dědictví. To umožňuje vytvářet digitální modely nejrůznějších objektů od kapličky třeba až po katedrálu, se kterými se pak může dál pracovat.
Toto zařízení má i další uplatnění v jiných sférách, např. v kriminalistice. Naskenuje se místo činu a po uklizení se vyšetřující může k záznamu kdykoliv vrátit. Má reálný 3D model a k dispozici různé softwary, které dokážou spočítat třeba směr, odkud a z jaké vzdálenosti přišla střela, vyhodnotit z pozice osoby styl a způsob vraždy a podobné jiné věci.
Dělali jsme testy s kriminalisty policie ČR, konkrétně u havárií vozidel. Pokud se takováto nehoda stane na dálnici, může to dramaticky zablokovat provoz. Zdokumentovali jsme místo činu, což trvalo pár desítek minut a pak se vše mohlo odklidit, zprovoznit komunikaci a teprve následně provádět doměřování, analýzy a podobné věci. To vše tento přístroj dokáže, vlastně skenuje něco, co mu postavíte do cesty a vytvoří z toho 3D model. Je jedno, zda jsou to živí lidé nebo statické věci či např. voda. Pak už je to jen o dané aplikaci, jaký software je k tomu vhodný.

Tím, že pokrýváte hodně širokou škálu metod, systémů a zařízení na měření téměř čehokoliv, se nabízí i možnost kombinace více způsobů, jak dosáhnout optimální řešení... Volí zákazníci spíše tuto cestu nebo je pro ně zajímavější univerzálnější přístroj, který umožňuje splnění různých požadavků v rámci jedné, i když zřejmě náročnější investice?
Máme různé okruhy, kdy nabízíme různé typy měřidel, pro různé způsoby měření, a pokud firma potřebuje řešit nějakou takovouto komplikovanou úloha a chce ji řešit komplexně, jsme schopni to provést od prvopočátku až po finální zpracování. Vždy záleží na tom, jaké je zadání a požadavky klienta.
Většina firem je už nějakým způsobem vybavená, ale potřebuje se např. připravit na nový produkt, řešit nějaký problém, který se objevil, nebo mění technologii, takže chce nový, výkonnější a lepší přístroj a naším úkolem je odpovídající řešení navrhnout. Máme poměrně moderní metody, jako je třeba optické skenování - pomocí proužkové metody se kompletně zdigitalizuje sledovaný díl. Ovšem optika skenuje jen to, co vidí, takže pokud je něco ve stínu, je potřeba to otočit, obrátit, a potom skeny na sebe navázat tak, aby bylo možné získat kompletní 3D obraz.
To třeba v případě tomografu odpadá, vše je v jednom a okamžitě k dispozici. CT navíc umožňuje získat rozměry i z vnitřních částí, kam se běžným skenerem nebo dotekovým měřidlem nelze dostat. A také zjistit určité informace o kvalitě materiálu, zda jsou tam bubliny nebo praskliny apod.
To automaticky přechází do digitálních dat, informací, které pak lze - pokud je to potřeba - kdykoliv z počítače vytáhnout k dalšímu použití. Jakmile je příslušný sken uložený, lze na něm kdykoli v budoucnu měřit, analyzovat, nebo třeba zpětně dokázat, zda je reklamace oprávněná či nikoli. Což je důležité právě v dnešní době, tak silně zaměřené na zvyšování kvality.

Roste zájem klientů, pokud jde o přesnost? Mají firmy spíš zájem o nejmodernější technologii, nebo naopak levnější, ale která může mít pro jejich potřeby dostatečně přesné parametry?
Na to jsou dva pohledy. Pohled metrologa, člověka, který má na starosti kvalitu, a logicky chce ten nejlepší, nejpřesnější přístroj, a pak je to pohled majitele firmy, který samozřejmě musí k tomu počítat příslušné investice. Ten by nejraději koupil ten nejlevnější přístroj - a pokud možno žádný. Proto z toho obvykle vzejde nějaký kompromis. A pak jsou tu firmy, které fungují na vysoké úrovni, dělají špičkové výrobky ve vysoké kvalitě, ty už nemají kam uhnout, prostě si musí pořídit to nejlepší.

Do jaké míry se firmě vyplatí - pokud to není právě případ firmy životně závislé na extrémní kvalitě, a potřebuje stálé měření v takových parametrech - investovat do poměrně drahého zařízení? Nabízíte i něco na způsob leasingu metrologických služeb, měření na zakázku?
To je případ od případu, pochopitelně máme i tyto služby, např. skenujeme a měříme na zakázku. Firmy to využívají. Jde hlavně o otázku kapacit. Pokud už je kapacita příslušného výrobce dostatečně velká, je pro něj lepší si ten přístroj koupit. Ale pokud jde třeba o prototyp, nebo nějaké sporné měření, či spornou kvalitu, nepotřebuje si přístroj pořizovat, ovšem musí přijít třetí strana, která rozhodne a má k tomu potřebnou certifikaci.
Jinak se běžně a poměrně často poskytují např. služby v oblasti kalibrace. To je obor, který si ne každá firma může z hlediska financí, které je nutné na to vynaložit, dovolit mít vlastní. Dokonce ani tak velké firmy jako je třeba Škoda, nemusí být schopny si všechny veličiny samy kalibrovat. A tak naše kalibrační laboratoř poskytuje kalibrace v oboru délky, úhlu, tlaku, teploty, vlhkosti, váhy, závaží, úhlu momentu a elektřiny a řady dalších parametrů. Je to de facto zjištění kvality nebo přesnosti určitého stroje v daném okamžiku, což je velmi důležité, protože když budete měřit nějakým přístrojem rok, dva bez kalibrace, tak vlastně ani nevíte, jak měříte. A protože ve strojírenství jde o přesnost v řádech mnohdy nanometrů a mikrometrů, je opravdu potřeba to znát. Navíc každý přístroj se časem opotřebí, a to vše je nutné zohlednit a zkontrolovat.

Ovlivnil metrologii nástup materiálových novinek?
S tím, jak se uplatňují nové materiály - karbon, keramika, granit a podobné věci, jde v tomto směru pochopitelně kupředu i metrologie, protože tyto materiály mají prostě jiné vlastnosti než „klasika“, jako třeba ocel. Např. pokud jde o roztažnost - nedávno jsme na to narazili u nyní populárního karbonu. Při kladení karbonových vláken je nutné brát v úvahu, že v jistém smyslu mají i negativní roztažnost, že se uhlíkové vlákno při zahřátí smršťuje. To si v podstatě vynutilo i vývoj úplně nové generace přístrojů schopných exaktně s kalibrací měřit vlastnosti a parametry těchto speciálních materiálů.
Ale vždy jde o danou úlohu, záleží, zda se měří v místnosti bez klimatizace, nebo v laboratorním stabilním prostředí. Něco jiného je situace, kdy budou měřené díly fungovat v určitém teplotním rozmezí. Pak měření v simulovaných, realitě se blížících podmínkách pomocí různého softwaru. Pochopitelně na měřicích strojích máme i kompenzace. Tzn., že stroj měří i v jiné teplotě, než v té ideální 20stupňové, ale v sobě má zabudované tzv. teplotní kompenzace, které počítají s reálnou provozní teplotou, stejně jako s kompenzací obrobku, protože ten je přirozeně z nějakého konkrétního materiálnu - plast, hliník, ocel - a dokážou to zohlednit a vyhodnotit. Nicméně je to vždy o tom, jak je příslušný díl navržený, a jak přesně ho potřebujeme následně změřit. Protože pokud tam budou tolerance v mikronech, tak je opravdu potřeba držet prostředí na vysoké úrovni, zatímco u tolerancí v desetinách je možné si dovolit jít i do prostředí, které má teplotní výkyvy podstatně větší.

Kromě dodávek měřicích přístrojů a služeb se výrazně angažujete i v oblasti vzdělávání, jak ukazuje velkorysá investice do nového školicího střediska, které jste nedávno otevřeli.
Ano, naše firma poskytuje v oblasti metrologie i vzdělávání, máme nyní i vlastní akademii - Prima akademii, postavili jsme i školicí středisko, nechali jsme je akreditovat, takže výuka, kterou tam provádíme, je na opravdu vysoké úrovni. Zahrnuje celé spektrum v oblasti metrologie, počínaje měřením a kalibrací. Spolupracujeme s vysokými školami, s lektory z různých odvětví. Máme i vlastní lektory, kteří připravují specializované přednášky a školení.
Když už jsme se rozhodli postavit školicí středisko, snažili jsme se ho vybudovat na co nejmodernější a špičkové úrovni, aby obsáhlo co nejvíc veličin a prostoru v té oblasti metrologie, která potřebuje školit. Dnešní školství produkuje lidi, kteří bohužel nejsou vždy v tomto oboru dostatečně vzděláni. A jestliže má student, který vyjde - ať už ze střední, vysoké školy nebo učňovského střediska - ovládat měřicí přístroje, které mají nemalou hodnotu, tak je zapotřebí, aby vědomostně byl toho přístroje hoden. Jestliže stroj, který stojí 100 000 euro, bude obsluhovat člověk, který ho nedokáže pochopit a nevyužije ho na 100 %, tak vlastně ta investice uniká. Je nutné toho člověka vyškolit a zjistit, jestli je na tuto činnost nebo na tento obor vhodný a dokáže daný stroj opravdu naplno využít, aby se investované peníze následně vrátily. Dáváme podnět okolním technickým školám, aby mohli studenti přijít k nám na prohlídku, aby věděli, co konkrétně v oboru metrologie existuje.

Vzhledem k tomu, že personál školicího střediska i firmy vašeho typu už vyžaduje určitou a poměrně vysokou kvalifikaci, daří se získávat pracovníky snadno, nebo jsou s náborem problémy?
Je to těžké, protože v našem oboru jsme úzce specializovaní na měření, a kdybychom měli takto speciálního člověka hledat, tak bychom ho možná nikdy nenašli. Takže přijímáme strojaře, ale i s tím jsou velké problémy. Použitelných lidí, ať už studentů ze středních nebo vysokých škol, není dost. Máme na všech vysokých školách prezentace a informace o náboru nových spolupracovníků. Bohužel když se přihlásí jeden - dva do roka, to je moc. Pochopitelně hledáme neustále, zrovna teď bychom potřebovali přijmout dva lidi. Ale předpokládám, že to bude asi stejné, jako u většiny strojírenských firem.
 

Publikováno: 27. 12. 2014 | Počet zobrazení: 3472 680