Zpr�va v�stavn�ho v�boru veletrhu K 2019: Technologie a trendy

Mnoho vlád pr�myslových i prahových zemí stále �ast�ji reaguje zákazy ur�itých obal� a spot�ebního zbo�í z plast�. Bez ohledu na ú�innost takových zákaz� p�edstavují mo�né úspory zdroj�, efektivní zpracování plast� i jejich sb�r, t�íd�ní a recyklace ješt� mnoho velkých výzev na globální úrovni. Zde nabízí p�edevším mnoho prahových zemí rostoucí potenciál pro systémy na zu�itkování komunálních odpad�.

Pro sb�r, t�íd�ní a zu�itkování jednotlivých frakcí spot�ebitelského odpadu nabízejí p�edevším evropští výrobci stroj� rozmanitá technická �ešení. Také veletrh K 2019 op�t p�edstaví �adu cest, jak lze plastové frakce odpadu zpracovat v op�tovn� pou�itelné materiály. Cirkulární hospoda�ení s plasty bude podstatným t�išt�m komunikace svazu Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen v rámci VDMA na veletrhu K 2019. Tento svaz výrobních zemí stojících v �ele sv�tových statistik exportu tak chce poukázat na šance a mo�nosti cirkulární ekonomiky v rámci pr�myslu plast�.

Na �ádném specializovaném veletrhu sv�ta nejsou polymerní materiály spolu se stroji, technologiemi a nástroji na zpracování plast� a kau�uku k vid�ní v tak velkém objemu a na tak vysoké úrovni jako na veletrhu K v Düsseldorfu. Nikde jinde nejsou aplikace tak r�znorodé a nikde jinde nejsou prezentovány tak prvot�ídní a komplexní exponáty. I kdy� se plastiká�ské veletrhy v jiných regionech sv�ta – p�edevším v �ín� – t�ší rostoucímu zájmu návšt�vník�, nelze se veletrhu K jako nejd�le�it�jší globální informa�ní platformy a nejnapínav�jšího specializovaného veletrhu pr�myslu plast� a kau�uku v �ádném p�ípad� nezú�astnit. Jako p�ehlídka dosa�ených výsledk� sv�tového pr�myslu plast� p�edstaví také v roce 2019 plnou ší�i technologií a v rámci ka�dé technologie špi�kové výsledky vývoje.

Nové šance díky digitální podpo�e výroby

Podpora výroby rozmanitými mo�nostmi digitalizace, také ozna�ovaná jako „Pr�mysl 4.0“, nabízí zpracovatel�m plast� mo�nost interpretovat data z vlastní výroby pro získání u�ite�ných informací a konkrétních poznatk�. Úsilí výrobc� stroj� i softwaru nabídnout zpracovatel�m plast� nové mo�nosti ve form� produkt� a slu�eb bude na veletrhu K 2019 velmi z�etelné. Je jisté, �e �ídicí moduly, aplikace a nabídky slu�eb pro urychlení pr�b�hu výroby, podporu obsluhy a flexibilizaci výroby budou sou�ástí palety nabídek stejn� jako servisní produkty pro preventivní údr�bu a zajišt�ní náhradních díl�. První výrobci stroj� ji� vyu�ívají data získaná z výrobní praxe k uzp�sobení svých stroj� a robot� skute�ným po�adavk�m ka�dodenního provozu a pro jejich více na praxi orientovanou konstrukci.

Procesy zlepšené cestou digitalizace skýtají velký potenciál ke zvýšení efektivity výroby: navrhování forem, konstrukce a vlastnosti materiálu tak lze spolu s mo�nostmi nástrojové techniky a s poznatky z podmínek zpracování, �ízení procesu a temperování koordinovat lépe a intenzivn�ji ne� ješt� p�ed n�jakou dobou. Odpovídajícím zp�sobem vzrostl i význam simulace s intenzivní zp�tnou vazbou mezi výrobou a vývojem. Díky siln�jšímu propojení IT s klasickou výrobní technikou doká�e stále více dodavatel� vyhov�t po�adavk�m v�tší transparentnosti výroby a postup�. Za tímto ú�elem provád�ná standardizace rozhraní pro komunikaci nap�. vst�ikovacích stroj� a nad�ízenými systém MES �i ostatními moduly výrobní bu�ky sice s vývojem nových stroj� jde kup�edu, ale modernizace ji� instalovaných stroj� z�stane výzvou ješt� po dobu mnoha let.

Plasty a kau�uk pro stále více aplikací

Spektrum polymerních materiál� vyráb�ných ve velkém m��ítku se od devadesátých let minulého století ji� nerozši�uje. Výroba plast� se dnes v podstat� usidluje resp. koncentruje tam, kde nalezne nejlepší cenové podmínky pro základní a p�ídavné materiály. Modifikace, dopln�ní aditiv a funkcionalizace surových polymer� v na míru šité kompozity pro ur�ité aplikace nebo s jistými vlastnostmi se proto staly podstatným diferencia�ním parametrem pro pr�mysl materiál�, který výrobc�m kompozit� nabízí stále nové šance. Toto p�izp�sobení šlo ruku v ruce s lokalizací výroby kompozit�, která více ne� kdykoliv p�edtím probíhá blízko u svých zákazník�, tedy v nejd�le�it�jších odb�ratelských zemích.

Hlavními úkoly aplika�ní techniky z�stává nadále certifikace pro kontakt s potravinami nebo pitnou vodou �i jako zdravotnické produkty, chemická odolnost nap�. proti kosmetickým p�ípravk�m a chemikáliím a stabilizace proti stále vyšším provozním a špi�kovým teplotám, nap�. v elektronice nebo osv�tlení. Vedle nastavitelné tepelné vodivosti se �asto �ádá i definovaná elektrická vodivost, resp. elektrický odpor, p�esné dodr�ení optických vlastností nebo mo�nost ozna�ování produkt� pomocí laseru.

Podobný vývoj se uplat�uje i p�i aplikaci kau�uku: tv�rci kompozitních elastomer� vynakládají obrovské úsilí, kdy� jde o certifikaci pro pitnou vodu nebo o eliminaci vzn�tlivosti. Pou�ití pry�e poblí� spalovacích motor� vy�aduje odolnost proti stále vyšším teplotám, a� u� trvalým provozním nebo špi�kovým, i proti agresivním médiím. Nejen u elektromobil� jsou po�adovány obzvlášt� energeticky efektivní pneumatiky se zvýšenou adhezí i v mokrém prost�edí a se sní�eným valivým odporem. Jako flexibilní „malý“ produkt si tekuté silikonové kau�uky (LSR) dobývají stále širší spektrum aplikací. Vedle technických aplikací v optice, t�snicí nebo zdravotnické technice dobyl tento materiál díky svému jedine�nému spektru i oblast výrobk� pro domácnost a speciálních obal�. Nadpr�m�rný r�st trhu dokládá rozmanitý potenciál této materiálové skupiny.

Vyšší efektivita vyu�ití zdroj� jako stálá výzva

Zodpov�dné nakládání se zdroji omezeného rozsahu a jejich restriktivní spot�eba jsou na jedné stran� širokým spole�enským po�adavkem, na stran� druhé však �asto také provozn�-ekonomickou nutností. K tomu pat�í i šetrné pou�ívání konstruk�ních materiál�, tedy taky plast�. Konstrukce cílového produktu odpovídající pou�itým materiál�m a výrobním technologiím je �asto pouze prvním krokem k návrhu efektivní výroby.

Také redukce spot�eby energií u plastiká�ských stroj� pokro�ila hodn� daleko. P�esto výrobci velkých zpracujících stroj�, p�edevším vst�ikovacích stroj� a lis�, extrudér� a vyfukovacích stroj�, nacházejí stále nové potenciály pro sní�ení spot�eby. Stále více se propracovávají k fyzikálním hranicím a minimalizují u všech technologií mno�ství energie pot�ebné ke zpracování plast�.

Více flexibility pro vyšší ekonomi�nost

Materiálová efektivita a disponibilita za�ízení jsou pro hospodárnost zpracování plast� �asto d�le�it�jší ne� o n�kolik procent menší spot�eba energií. Proto jsou praktická �ešení pro redukci p�ípravných �as� obzvlášt� �ádaná: rychloupínací systémy, rychlovým�nné systémy, adapterová �ešení a systémy, které automaticky identifikují práv� namontovaný nástroj. Všechny tyto systémy doká�í zvýšit disponibilitu stroj� i flexibilitu výroby. Toto platí nap�íklad stejnou m�rou pro vst�ikování plast� i kau�uku, proto�e také výrobci gumárenských stroj� v poslední dob� zlepšili zakázkovou flexibilitu svého vybavení, zvýšili stupe� automatizace a vnesli více transparentnosti do zpracovatelských proces�.

Cílem mnohých zpracovatel� plast� je bezodpadová výroba, která neplýtvá cennými surovinami. K tomu p�ispívá mnoho systém�, nap�íklad u extruze produkce bez o�ez� a automatická optimalizace tolerance tlouš�ky fólií, desek a profil� z plast� nebo pry�ových t�sn�ní na nejnutn�jší minimum. K tomu p�istupují strategie pro digitální optimalizaci cílových produkt� z výrobních hledisek, urychlení náb�hu výroby pomocí simulací a eliminaci výroby vadných produkt� p�ímo b�hem procesu cestou pr�b�né analýzy aktuálních provozních a procesních dat. Tam, kde lze ji� p�i vst�ikování b�hem výrobního procesu identifikovat vznikání zmetk�, nastupují r�zné strategie pro jejich vy�azení na základ� b�hem procesu ur�ených nebo automaticky stanovených kvalitativních kritérií. Lze-li úsp�ch výroby hodnotit a� podle hotového dílu, pou�ívají se stále �ast�ji optické systémy, nap�. kamery. Prosí�ování m��icích a vyhodnocovacích systém� pomocí vhodných IT systém� má umo�nit komplexn�jší �ízení kvality.

Lehké konstrukce: trvalý highlight veletrhu K

I po desetiletích, kdy lehké konstrukce jsou p�edm�tem intenzivní pozornosti pr�myslu, se stále ješt� pova�ují za podstatný faktor p�i redukci spot�eby energií a paliv v doprav�. Konstrukté�i stroj�, výrobci plast� a zesilujících materiál�, instituty i zpracovatelé plast� usilují o stabilizaci technologií pro velkosériovou výrobu lehkých komponent, p�edevším pro automobily, letadla a n�které pr�myslové aplikace, a jejich uplatn�ní ve velkosériové výrob�.

Nes�etné, tém�� libovolné kombinace speciálních technologických postup�, p�edevším v oblasti reak�ní a vst�ikovací techniky, otevírají mnoho cest, nap�íklad sm�rem k technologiím na výrobu lehkých komponent� vhodných pro sériovou výrobu. P�esto�e se k tématu lehkých konstrukcí nebo kompozit� na bázi plast� a vláken po celém sv�t� konají samostatné speciální akce, nikde jinde ne� na veletrhu K v Düsseldorfu se na jediném míst� nep�edstavuje tolik zp�sob�, jak ze zesilujících vláken a maticového plastu vyráb�t procesn� bezpe�n� a rychle díly optimalizované na minimální hmotnost.

Také v roce 2019 budou op�t k vid�ní hybridní materiály z plast� a kov� i kombinace vláken a plast� ve všech mo�ných formách. Termoplastické, duroplastické, bio- a polyuretanové materiály se kombinují se skelnými, uhlíkovými, jinými syntetickými nebo p�írodními vlákny, aby výsledné materiály vyhov�ly moderním po�adavk�m a nárok�m. Od zesilujících vláken p�es automatickou manipulaci ohebných zesilujících materiál� a� po stroje a nástroje pro �asto vícestup�ové procesy je do výrobních bun�k pro lehké konstrukce v�tšinou zapojeno mnoho r�zných partner�. Na materiály se kladou stále nové po�adavky co do vzn�tlivosti pou�itých plast�, adheze vláken a plast�, lepších mechanických vlastností a lepší vtékavosti.

Dopln�ní aditivní výroby do b�ných výrobních technologií

Aditivní výroba plastových díl� se díky zrychlení generativních výrobních technologií, klesajícím náklad�m na technická za�ízení a stále lépe ovladatelným proces�m stává stále atraktivn�jší. Mo�nosti t�chto technologií se ji� dávno nevyu�ívají pouze pro zhotovení prototyp�, nýbr� stále více i pro sériové díly ze sériových plast�. Díly vytišt�né z termoplast� nebo fotopolymer� �i vytvo�ené zpevn�ním prášk� nebo roztok� nacházejí odb�ratele jak ve spot�ební, tak i pr�myslové sfé�e, proto�e umo��ují individualizaci plastových produkt� po jednotlivých kusech bez pot�eby výroby speciálních nástroj�.

Krom� toho mají aditivní výroba a tradi�ní sériové technologie pro zpracování plast� mnoho spole�ného. Generativn� vyrobené vlo�ky a prvky jsou sou�ástí nástroj� pro vst�ikování, extrudování, vyfukování a termické tvá�ení, a „tišt�né“ funk�ní díly se pou�ívají nap�íklad jako chapadla a p�ípravky pro automatiza�ní techniku.

Jako dopln�ní automatizované manipulace tvarových díl� u základních stroj� masivn� narostlo i nasazení kolaborativních robot�, zejména v pracovních krocích, které dopl�ují st�ejní procesy zpracování plast� nebo na n� navazují. Umo��ují tak redukci zatí�ení personálu a flexibiln�jší pr�b�h výroby.

Koncepce obsluhy spot�ební elektroniky a pr�myslových stroj� se sbli�ují

V posledních letech pronikly nové mo�nosti informa�ních technologií nep�ehlédnuteln� i do �ídicích systém� moderních plastiká�ských stroj�. Tla�ítka, knoflíky a p�epína�e klasických tvar� ustupují uspo�ádaným vícedotykovým obrazovkám a/nebo centrálním víceú�elovým ovládacím prvk�m, jaké známe z mobil�, herních konzol i moderních vozidel. Tato nová rozhraní �lov�k-stroj umo��ují intuitivn�jší obsluhu stroj� a sou�asn� vnášejí logiku d�v�rn� známou z chytrých telefon�, iPad� a tablet� do �ízení pr�myslových proces�. Vzhledem k velkému podílu zaškolených pracovník� ve výrob� zde výrobci stroj� a zpracovatelé plast� vidí mo�nost zapojit pomocí snadno ovladatelných �ídicích systém� nové pracovní síly, které pak v moderním r�stovém oboru s bezpe�nou budoucností naleznou svou osobní perspektivu.

Stejný p�ístup mají výrobci stroj� u stále více asisten�ních systém� v �ídicích systémech plastiká�ských stroj�, které mají na jedné stran� poskytnout expert�m znalým v�ci další informace a detaily k proces�m a materiál�m a podpo�it tak jejich optimalizaci, na druhé stran� ale také usnadnit nezaškoleným pracovník�m jejich první kroky p�i obsluze plastiká�ských stroj�. Zejména to druhé je zajímavé pro zpracovatele plast�, kte�í se musí mnohdy obejít bez kvalifikovaných pracovník�.

Moderní ovládací systémy pro plastiká�ské stroje jsou ukázkovým p�íkladem vysoké integrace funkcí, kterou umo��ují pouze plasty: jejich hightech fólie pro dotykové displeje p�edstavují vysoce integrovanou kombinaci senzoriky, elektroniky a zpracování plast�. Stejn� jako displeje našich ka�dodenních elektronických spole�ník� jsou i mnohé hightech produkty moderního �ivota nep�edstavitelné bez hightech výroby na bázi hightech materiál�. Tak i veletrh K 2019 p�edstaví efektivní a co do zdroj� šetrnou výrobu nových produkt�, ani� by zanedbával �ešení ekologických výzev, které jsou neodd�liteln� spojené s pou�íváním plast�.