1 Výbava a metódy

1.1 Zdroje údajov a rámec merania

Prevádzkové údaje boli zozbierané zo záznamov smien v továrni (január – september 2025), diagnostických výstupov strojov a záznamov automatizovaných kontrol. Aby sa zabezpečila opakovateľnosť, hodnotenie používalo pevné časové okná merania: vzorkovanie využitia po dobu 60 minút, meranie času plného cyklu obrábania a kontrola rozmerov s použitím kalibrov. Boli zaznamenané environmentálne parametre – teplota, koncentrácia chuanutia, zaťaženie vretena – aby sa zachovali konzistentné podmienky počas meraní.

1.2 Inventár a klasifikácia výbavy

1.2.1 CNC frézovacie systémy

Zariadenie prevádzkuje 3-osé a 5-osé zvislé obrábací centrá vybavené vysokootáčkovými vreténami s rozsahom od 12 000 do 20 000 ot./min. Každá jednotka obsahuje integrované sondové moduly, ktoré umožňujú meranie počas procesu. Nástrojové magazíny majú 20 až 60 pozícií, čo umožňuje rýchle prechody medzi zložitými geometriami.

1.2.2 CNC sústružnícke platformy

Systémy obrábania zahŕňajú dvojvredné sústruhy a konfigurácie s poháňanou vežou určené na simultánne obrábanie. Podavače tyčí umožňujú nepretržitý proces spracovania nerezovej ocele, hliníka a titánu s priemerom tyčí až do 65 mm.

1.2.3 Prídavné a kontrolné zariadenia

Prídavné systémy zahŕňajú automatické výmenovače palet, robotické nakladacie ramená a jednotky na recykláciu chladiacej kvapaliny. Overovanie rozmerov sa opiera o meracie stroje CMM, optické komparátory s vysokým rozlíšením a prenosné článkované meracie ramená.

1.3 Modelovanie pracovného postupu a reprodukovateľnosť

1.3.1 Mapovanie pracovného toku

Kroky procesu – načítanie programu, nastavenie prípravku, hrubovanie, polodokončovanie, dokončovanie, odhrotovanie a kontrola – boli zmapované pomocou štandardizovaného diagramu pracovného postupu. Každá fáza bola časovo označená a zaznamenaná prostredníctvom digitálneho rozhrania MES, aby sa zabezpečila reprodukovateľnosť.

1.3.2 Simulačný model kapacity

Simulácia s diskrétnym časom modelovala dostupnosť vretena, dobu nastavenia a intervaly kontrol. Vstupmi boli skutočné záznamy o životnosti nástrojov a overené časy cyklov stroja. Model je navrhnutý tak, aby sa dal replikovať použitím identických časových parametrov a stavov stroja.

2 Výsledky a analýza

2.1 Výkon prietoku

2.1.1 Čas obrábania

Údaje ukazujú, že integrácia 5-osého obrábania zníži frekvenciu prekladania o priemerne 18–23 % vo porovnaní s predchádzajúcimi postupmi len s 3-osovým obrábaním. Automatické meranie sondou skráti dobu úpravy posuvov o približne 12 sekúnd na každú kontrolu.

2.1.2 Využitie zariadení

Merané využitie vretena počas troch zmien dosahuje 78–84 %, čo prevyšuje bežné odvetvové štandardy o 6–8 percentuálnych bodov. Robotické jednotky na nakladanie stabilizujú využitie pri výrobe malých sérií, kde ručné nakladanie zvyčajne spôsobuje kolísanie.

2.2 Rozmerná presnosť a konzistencia

Priemerná odchýlka rozmerov zostáva v rámci ±0,008 mm pri 500 zaznamenaných komponentoch. Údaje z optického preskúmania potvrdzujú, že konzistentná optimalizácia dráhy nástroja znižuje rozptyl povrchovej úpravy, najmä na hliníkových skriňach a presných hriadeľoch.

2.3 Porovnanie s referenčnými hodnotami

Publikované štúdie o obrábaní z rokov 2019–2023 uvádzajú priemerné využitie malých sérií v rozmedzí 65–76 %. Pozorovaný výkon v roku 2025 odráža vplyv synchronizovaného plánovania a integrácie viacosebných systémov, čo súhlasí s nedávnymi zisteniami o digitalizovaných prevádzkach firiem.

3 Diskusia

3.1 Faktory ovplyvňujúce skrátenie cyklového času

Skrátenie cyklových časov je spôsobené hlavne konsolidovanými dráhami nástrojov, menším počtom manuálnych úprav a rýchlejšími kontrolami počas procesu. Prispievajú k tomu aj vylepšené profily zrýchlenia vretena, ktoré prispievajú k celkovému zvýšeniu efektivity.

3.3 Obmedzenia

Výsledky kapacity sú ovplyvnené špecifickou výrobnou štruktúrou továrne, ktorá sa zameriava predovšetkým na stredne komplexné diely z hliníku a nehrdzavejúcej ocele. Výsledky sa môžu líšiť pri scenároch intenzívneho frézovania alebo pri materiáloch, ktoré vyžadujú dlhšiu stabilizáciu chladiacej kvapaliny.

3.3 Praktické dôsledky

Stála využiteľnosť a stabilný rozmerový výkon naznačujú, že viacosi systémy v kombinácii s robotickou manipuláciou môžu podporovať vysokopresnú aj vysokozmiešanú výrobu. Údaje o pracovnom toku môžu pomôcť pri budúcich rozhodnutiach týkajúcich sa štandardizácie prípravkov a integrácie automatickej kontroly.

4 Záver

Hodnotenie prevádzky v roku 2025 ukazuje, že koordinované aktualizácie zariadení a digitálne mapovanie pracovných postupov výrazne zlepšujú konzistenciu obrábania a produktivitu na úrovni továrne. Skrátenie cyklov, zvýšená využiteľnosť a stabilné rozmerové výsledky preukazujú hodnotu integrovaných viacosi systémov. Budúca práca môže preskúmať ďalšiu automatizáciu pri odhrotovávaní a konečnej kontrole za účelom zvýšenia priepustnosti počas období vrcholovej produkcie.