Vizionáři integrovaného průmyslu v Hannoveru

Digitalizace výroby i výrobků, ekologicky přátelská auta a elektromobilita, chytré sítě a továrny budoucnosti, to byly některé z hlavních témat souboru průmyslových veletrhů Hannover Messe 2015. S úvodním tématem "Integrovaný průmysl - Připojte se k síti", dal letošní ročník Hannover Messe jednoznačný signál: Průmysl 4.0 je tady, a promítá se do všech průmyslových odvětví. „Klíčovým aspektem moderní výroby se stává digitální integrace, a tento trend bude pokračovat rychlým tempem,"uvedl Dr. Jochen Köckler, člen představenstva Deutsche Messe. 
Pětidenní přehlídka představila technologie pro zítřejší výrobní závody a energetické systémy zítřka s důrazem na digitalizaci výroby, spolupráci člověka se strojem, inovativní subdodavatelská řešení a inteligentní energetické systémy apod.
Příkladem transformace moderní průmyslové výroby může být třeba expozice SKF, kde švédský výrobce ložisek prezentoval své stále intenzivnější zaměření na přidanou hodnotu pro průmyslová řešení v podobě úspor energie prostřednictvím inteligentních systémů monitorování stavu strojů a zařízení v segmentu železniční dopravy a větrné energetiky.

Zaměření na Průmysl 4.0, roboty a inteligentní energetické systémy
Hostitelská země Německo se snaží v posledních letech prezentovat nejen jako jeden z průmyslových lídrů, ale i jako průkopník a tvůrce trendů v oblasti Průmyslu 4.0. A letošní ročník hannoverských veletrhů dal vizi "inteligentní továrny budoucnosti“ (kde budou informace sdíleny mezi stroji a výrobky), která zajistí optimální výsledky a špičkovou výkonnost, už reálnou hmatatelnou podobu. Průmysl 4.0 už překročil fenomén někdy až zprofanovaného módního slova, tzv. buzzwordu, a stává se postupně realitou. Poprvé se řešení pro „chytré továrny“ nejen předváděla, ale zájemci si je mohli už i přímo pořídit pro implementaci ve své firmě. Příkladem může být nový trend nástupu tzv. kolaborativních robotů, kteří už nemusí být od člověka odděleni ochrannou bariérou, jako jejich dosavadní předchůdci. Tito roboti mohou pracovat bok po boku s lidmi jako jejich „parťáci“, kteří jim pomohou převzít rutinní monotónní a fyzicky náročné úkoly, např. při manipulačních operacích.
Integrace inteligentních prvků ale není omezena jen na výrobní provozy, ale inteligentní se rychle stávají také např. energetické systémy s potřebou řídit přechod k obnovitelným zdrojům energie. Stále větší počet decentralizovaných zdrojů energie - včetně větrné, sluneční, vodní a bioplynových stanic - jsou napojeny na síť a cílem je efektivní kombinace různých forem výroby energie do jedné inteligentní rozvodné sítě umožňující distribuovat elektřinu úsporně s ohledem na skutečné aktuální potřeby spotřebitele.

Roboti v akci
Firma Fanuc, v hale věnované robotům a průmyslové automatizaci, představila v pro ní netradiční zelené barvě svého (a rovněž světově) nejsilnějšího průmyslového robota určeného pro přímou spolupráci s lidským personálem. Nese označení CR35 iA a dokáže jako jediný svého druhu uzdvihnout až 35 kg a pracovat bez ochranné mříže. O bezpečnost se starají senzory síly a povrchový potah z měkké gumy, pokud pracovník potřebuje více prostoru, stačí robotovo rameno jednoduše odtlačit pryč.
S dalším obdobným zařízením přišla dánská firma Universal Robotics (UR) v podobě zcela nového typu UR 10. Jak už napovídá jeho označení, jde o výkonnější verzi s nosností 10 kg a stejně jako jeho předchůdci může rovněž pracovat s člověkem bez nutnosti použití ochranné bariéry. Akční rádius robota je 1,3 m a k hlavním trumfům tohoto systému charakterizovaného výrobcem jako „robotické lego“ by měla být hlavně cena příznivější ve srovnání s klasickými průmyslovými roboty, snadná  a rychlá instalace a naprogramování (obvykle méně než hodinu!) pomocí intuitivní 3D vizualizace a ovládání nevyžadující od obsluhy speciální znalosti.
Také robotická divize společnosti ABB Robotics předvedla možnosti svého zástupce kolaborativních zařízení – malého robota YuMi, kterému se svou přílišnou vstřícností vůči lidem podařilo poněkud vyplašit německou kancléřku Merkelovou při prezentaci během její návštěvy v expozici ABB. Podle jeho tvůrců je právě YuMi, jehož název (fonetická podoba slovního spojení You and me, tzn. ty a já), má evokovat určení k práci společně s člověkem, světově prvním robotem tohoto typu (prototyp předvedla firma už loni).
Firma Schunk je sice známá hlavně jako výrobce uchopovačů, ale i v jejím portfoliu najdeme roboty, charakteristické hlavně lesklými chromovanými kulovými klouby, jež jim poskytují mimořádné pohybové schopnosti. K nejatraktivnějším exponátům však patřilo asi zakončení robotického ramene s uchopovačem v podobě mechanické ruky, která je téměř dokonalou kopií své lidské předlohy a se svými pěti prsty také umožňuje provádět ty samé operace, jakých byla zatím schopna jen skutečná lidská ruka.
Do robotické branže se zapojuje i Microsoft - konkrétně spoluprací s firmou Kuka. Její precizní lehký robot LBR iiwa s řadičem Sunrise, určený pro přímou spolupráci mezi lidmi a roboty na montážní lince, nabízí širokou škálu využití platformy internetu věcí (IoT - Internet of Things) Microsoft a platformy Windows, a je připraven pro zapojení do konceptu Průmysl 4.0. Ve své velkorysé expozici se Kuka zaměřila hlavně právě na možnosti propojení robotů s rozhraním pro Průmysl 4.0 a komunikace pomocí webových platforem a spojení světa IT s konvenčním hi-tech průmyslových řešení do komplexního systému kyberfyzické výroby CPPS (Cyber-Physical Production Systems).

Inovátoři, vynálezci a byznys
Významné místo ve struktuře veletrhu mají také expozice výzkumných ústavů a vývojových středisek a ani letos tomu nebylo jinak. K tradičním vystavovatelům s atraktivními exponáty patří např. známý Fraunhoferův institut (FHI) a jeho pobočky. Řada nápadů a projektů z jejich laboratoří, prezentovaných na minulých ročnících, se už dočkala úspěšné komercionalizace a praktických výstupů v podobě inovativních průmyslových výrobků. Také letos zde řada firem mohla načerpat inspiraci. Expozice FHI v šesti halách nabídla mj. téma bezpečné výroby v inteligentních továrnách napojených na internet, koncept flexibilnější výroby s využitím tzv. průmyslové kabiny - nového typu rozhodovacího centra pro podporu výroby Industry Cockpit, plastové části pro spalovací motory z materiálů zesílených skelnými vlákny, které by umožnily výrobu ještě lehčích vozidel či úspory energie díky využití nanopovrchů a chytrých fasád. A také kompaktní skener pro měření součástek a objektů ve 3D pod vodou až do 40m hloubky.

Co nás zaujalo
Nejtenčí materiál na světě
Uhlíkové nanomembrány (CNM) vyvinuté německými výzkumníky v hale 6, věnované inovativním materiálům, představují nejtenčí umělý materiál, jaký se zatím podařilo vyrobit. Jsou 14 000krát tenčí než plastové fólie a mají až neuvěřitelné vlastnosti. Jejich potenciál pro výrobu je teprve odhalován. Na rozdíl od podobných materiálů jsou tvořeny vysoce stabilní vrstvou zasíťovaných molekul. Jejich vodivost, tloušťka a propustnost lze nakonfigurovat v laboratoři, a stejně flexibilní jsou jejich aplikace - jednou z nich mohou být např. snímky pro elektronové mikroskopy. CNM snímky poskytují vyšší rozlišení a ostřejší kontrast, než jakýkoli jiný materiál používaný k tomuto účelu. Uplatní se i při membránové separaci plynů - vzduch lze rozložit na kyslík a dusík přes porézní konstrukce nanoměřítkových rozměrů, pomocí menšího tlaku a energie. Stejný postup zjednodušuje úpravu zemního plynu a bioplynu, a extrémně tenká vrstva CNM může ochránit např. citlivé povrchy před teplem či agresivními prostředky. Další možnou oblast využití představují miniaturní senzorové membrány. CNM Technologies již vyvinula i prototyp světové nejmenšího mikrofonu na světě, který ovšem spíše než zvuk zaznamenává  tlak - jde o nejcitlivější snímač svého druhu.

Dráty s pamětí
Součásti vyrobené ze slitin s tvarovou pamětí mohou za určitých podmínek změnit svůj tvar - např. jsou-li vystaveny teplu, a po jejich odeznění se opět zformují do své původní podoby. Tyto unikátní materiálové schopnosti lze výhodně využít i pro různé průmyslové aplikace. Takže v hale 2 představující výsledky práce výzkumných pracovišť bylo např. možné v expozici Střediska technologií aplikované tvarové paměti ZAF (Zentrum für Angewandte Formgedächtnistechnik) vidět drát o hmotnosti pouhých 25 g zvedat hmotnost 125 kg a další unikátní materiály s tvarovou pamětí, které se mohou pochlubit prakticky bezkonkurenčními vlastnostmi ve srovnání s jinými konvenčními materiály. Díky své vysoké aktuační síle jsou inteligentní materiály také ideální pro tepelné a elektrické pohony. Váží až o 90 % méně než elektromagnety a na rozdíl od elektromotorů jsou naprosto tiché. Tzv. superelastické prvky mohou být deformovány až 40krát více než běžné pružinové oceli - a lze je dokonce „naprogramovat", do různých tvarů v závislosti na teplotě.

Našinci se ve světě neztratí
Ani na letošním ročníku samozřejmě nechyběli zástupci českého průmyslu, kteří přijeli do Hannoveru představit své produkty a služby. Dokonce jich bylo více, než v posledních letech, kdy se účastnilo většinou kolem 40 firem – letos jste mohli na výstavišti narazit na expozice 62 českých vystavovatelů. Mezi nimi figurovaly např. strojírenské firmy Kovosvit Mas, ŽDAS, Galatek, Vítkovice, Wikow, UNEX, OEZ, Hydraulics nebo Tribotec. Své novinky v oblasti měřicí techniky představila firma Dinel, výrobce kuličkových ložisek ZKL (nechyběly ani jejich slovenské protějšky Kinex Bearings a ZVL Slovakia), tradičně silné zastoupení mělo i české slévárenství, které reprezentovaly firmy Feram, Slévárny Kuřim, Třinec, Jindra, TOS-MET aj.
Některé firmy měly své vlastní stánky, část z nich však využila možnosti prezentace v rámci společné české expozice zastřešené agenturou CzechTrade. Právě účast na významných akcích tohoto typu řadě z nich už v minulosti pomohla získat cenné kontakty a v řadě případů i následné zakázky, a překročit hranice domácího trhu. Podmínkou samozřejmě je nabízet produkty s takovými parametry, které snesou srovnání se světem, což se českým výrobcům daří a i letošní Hannover potvrdil zájem zahraničních partnerů.

Ceny pro nejlepší z nejlepších
Na veletrhu je tradičně udělována cena Hermes Award - letos si jedno ze světově nejprestižnějších ocenění za inovaci odváží výrobce vysoce přesných elektromechanických pohonů Wittenstein AG, za zcela novou mechanickou převodovku Galaxy s připojením pro Průmysl 4.0. Galaxy představuje vysoce výkonný převodový systém s nezávisle pohyblivými dynamicky se měnicími zuby s hydrodynamickým celoplošným záběrem. To vede k více než 6krát větší vnitřní přenosové síle než u konvenčních převodovkových systémů. Jednotlivé segmentované zuby jsou poháněny pomocí polygonu a valivého ložiska, a segmentového vnějšího kroužku ložiska. Zařízení využívá poprvé radikálně nový princip - logaritmické spirály, která se vyskytuje v přírodě, a je známá např. v podobě hlemýždí ulity, ale v průmyslovém řešení tohoto typu je unikátní. Pokud jde o tuhost, nulovou vůli a kompaktnost, překonává toto zařízení svou inovativní kinematikou všechna dosavadní řešení. Je energeticky efektivnější, nabízí vyšší účinnost a je vhodné pro použití mj. u obráběcích strojů, robotů, větrných turbín nebo textilních strojů.
Vítězem další prestižní soutěže Robotics Award 2015 se stala rakouská firma incubed IT za řešení pro autonomní robotickou přepravu (transportní roboty pohybující se inteligentně a flexibilně v místnosti), druhé místo získala německá  Goldfuss Engineering za robota s dvojitým ramenem, který optimalizuje nakládání s obaly, a třetí místo patří MRK-Systeme z Augsburgu s robotem pro montáž sestav konečných prvků v automobilovém průmyslu.
 

Publikováno: 28. 6. 2015 | Počet zobrazení: 2039 491