Cum se alege o maşină-unealtă (II)

În ţări cu economie în rapidă dezvoltare (Japonia, R. Koreea, Taiwan etc) există, se stabilesc, „direcţii prioritare”. Acestea se stabilesc după foarte atente, serioase şi multilaterale analize, care conduc, în final, la „acorduri naţionale”. Eforturile majore ale naţiunii sunt concentrate spre aceste „direcţii prioritare”. Există libertatea de a aborda orice domeniu, de a opera în orice tip de activitate, dar efortul conjugat al naţiunii se canalizează (inclusiv prin finanţări, politici fiscale) spre acele domenii. Nu sunt multe naţiuni în lume care-şi „pot permite” abordarea oricărui domeniu. Pentru o serie de experţi, consumul de maşini-unelte pe cap de locuitor sau tehnologie de fabricaţie oferă o măsură a nivelului şi vitezei de industrializare a ţării respective[4]. Din această perspectivă, un clasament al primilor consumatori de maşini-unelte arată astfel (valori în USD/cap de locuitor): Elveţia-136; R. Koreea-96; Taiwan-80; Germania-78; Japonia-59; Italia-37; R.P. Chineză-29; SUA-28.

Notă: Prin maşină-unealtă nouă, în cadrul acestui articol, trebuie să se înţeleagă introducerea în fluxul de producţie a unei alte maşini-unelte, care nu trebuie să fie, neapărat, realizată ca produs nou.

1. Justificarea necesităţii unei noi maşini-unelte

Indiferent de tip, orice maşină-unealtă este destinată să modifice forma, dimensiunile, aspectul unui semifabricat. Acesta din urmă poate fi constituit din orice material folosit în activităţi umane, dintre cele mai diverse:

- materiale naturale: lemn, piatră (de diverse tipuri);

- materiale elaborateprin diverse tehnologii:

• metale (în imensa lor majoritate aliaje, cu compoziţie şi conţinut procentual extraordinar de diferit, în continuă diversificare), având drept componenţă de bază:

- fierul: fonte (de diferite calităţi, cu diferite caracte­ristici tehnice), oţeluri, de la cele de construcţie obişnuite, la cele inoxidabile, de înaltă rezistenţă etc, obţinute prin turnare, forjare, laminare;

- cuprul: bronzuri şi alame, obţinute prin turnare, laminare, forjare;

- aluminiu: turnat sau laminat;

- titan;

- uraniu;

- zirconiu etc;

• materiale pe bază de siliciu:

- siliciu monocristalin;

- sticlă, de cele mai diverse calităţi;

- ceramică, cu compoziţii, calităţi şi domenii de utilizare extrem de diverse;

• mase plastice foarte diverse, obţinute prin variate procedee;
• grafit;
• materiale compozite, sintetice şi multe, multe altele.

Inovaţiile, invenţiile, dezvoltările din toate domeniile de activitate „lansează” pe piaţă produse realizate din materiale tot mai diverse, exploatând caracteristicile şi proprietăţile acestora, dar având forme şi condiţii specifice.

Tendinţele globale, incluzând urbanizarea şi extinderea infrastructurii, mobilitatea, energia, sănătatea şi alimentaţia sunt printre factorii care accelerează progresul tehnic, sunt cele mai lumeşti probleme cu care se confruntă fabricaţia.

Din citatele mai sus prezentate, având în vedere poziţia persoanei care a făcut declaraţiile respective, faptul că în aceste citate este prezent cuvântul toţi/toate rezultă importanţa maşinilor-unelte în ramurile industriale actuale şi viitoare.

Indiferent de tipul produselor pe care le realizează un fabricant, beneficiarii acestora speră să poată face o alegere dintr-o gamă diversă de produse de înaltă calitate, la un preţ mic. Pentru producătorii de maşini-unelte aceasta înseamnă să ofere maşini-unelte flexibile (ca tipuri de prelucrări, forme de suprafeţe, calităţi şi precizii ale acestora, diverse tipuri de materiale care pot fi prelucrate etc), de o calitate mai bună (capabile să prelucreze eficient cu regimuri de prelucrare variate, la performanţe mai bune ale pieselor prelucrate etc), care să economisească resurse (inclusiv energie). În multe cazuri, conceptul maşinii-unelte include scule aşchietoare, echipamente de comandă, componente de acţionare, dispozitive de măsurare/monitorizare, sisteme de interconectare la reţele informatice, sisteme de protecţie etc [2].

Pentru a defini cât mai concret, cât mai realist complexitatea împrejurărilor în care trebuie luată o decizie privitoare la achiziţia unei maşini-unelte, mai precizez următoarele:

a. firma în cauză poate fi una nou înfiinţată, care are argumentele şi convingerea că poate fi eficientă, profitabilă într-un domeniu pe care l-a studiat cu seriozitate, în detaliu, abordând diverse aspecte (dintre care unele vor fi abordate în episoadele viitoare), inclusiv perspectiva (perioada de activitate estimată), flexibilitatea la variaţia solicitărilor pieţei/beneficiarilor (materiale prelucrate, forme de suprafeţe şi caracteristicile acestora), productivitate (exprimată în cantitatea de aşchii pe unitatea de timp, drum de aşchiere parcurs sau suprafaţă prelucrată pe unitatea de timp etc) şi multe altele;

b. firma este în activitate, cu o anumită reputaţie, cu beneficiari destul de bine iden­tificaţi, ale căror cerinţe le cunoaşte, care are în vedere modificări viitoare ale acestor cerinţe (prin dezvoltarea de noi produse sau privind preţul, termene şi cantităţi de produse livrate, mărimea lotului de produse etc);

c. materiale, semifabricate care se prelucrează

• prin deformare la rece/cald;
• prin ştanţare, profilare;
• prin aşchiere (procedee, materiale, calităţi diferite etc);
• prin alte procedee (de exemplu electroeroziune);

d. firma este specializată în realizarea de produse noi sau în întreţinerea, repararea unor instalaţii (echipamente) sau este angrenată în dezvoltarea (în colaborare) de produse noi, inovative;

e. produsele pe care le livrează

• sunt într-o gamă relativ restrânsă (dimensional, tipuri de suprafeţe, de materiale şi condiţii);
• sunt destinate unor consumatori (beneficiari) ale căror solicitări (actuale sau de perspectivă) sunt cunoscute sau pot fi convenite;
• sunt în producţie de serii mari sau foarte mari, dar etapizate, în timp, în loturi relativ bine definite;
• sunt unicate, cu caracteristici similare (materiale, tipuri de suprafeţe, gabarite, calităţi ale suprafeţelor) sau complet diferite (piesă care poate fi realizată doar o singură dată în întreaga perioadă de existenţă a maşinii-unelte respective);
• sunt produse inovative (materiale, forme, alte caracteristici tehnice etc), reali­zate în regim de model experimental, unicate sau în serii mici, pentru verifica­rea reproductibilităţii (în prelucrare) sau repetabilităţii parametrilor operaţionali (în condiţii de funcţionare reală etc).

Subliniez faptul că, în abordarea tuturor aspectelor mai sus prezentate (ca şi în cazul altora), este imperios necesară colaborarea, analiza unor date, caracteristici atât cu beneficiarul producţiei (piesele care urmează să fie prelucrate pe maşina-unealtă respectivă), cât şi cu furnizorul maşinii-unelte.

Trebuie consultate surse diverse de informaţii:

• studii de fezabilitate proprii sau ale colaboratorilor, partenerilor, beneficiarilor, chiar dacă sunt „depărtaţi”de domeniul propriu de activitate;
• rapoarte publice elaborate de instituţii guvernamentale sau private;
• reviste de specialitate, lucrări ale unor conferinţe de specialitate, din cele mai diverse domenii;
• participarea la târguri de specialitate sau din domenii de (potenţial) interes;
• consultarea unor firme de specialitate, a unor experţi în domenii diferite.

Toate datele colectate se analizează intern, în mai multe etape, din diverse puncte de vedere, putând fi invitaţi parteneri, colaboratori, experţi. Trebuie verificată, întotdeauna, concordanţa datelor şi concluziilor trase din informaţiile disponibile.

Nu este lipsită de importanţă luarea în considerare a structurii de producţie în care va fi utilizată respectiva maşină-unealtă, care sunt parametrii componentelor şi maşinilor-unelte „din amontele” fluxului tehnologic (ce prelucrări se efectuează înainte de prelucrarea pe maşina în cauză) şi „din avalul” acestuia (ce se mai prelucrează la piesa respectivă, după ce s-a terminat prelucrarea pe maşina considerată).

Mai trebuie luată în considerare şi următoarea problemă: se va achiziţiona o maşină nouă, se va achiziţiona o maşină „la mâna a doua” sau se va opta pentru reutilizarea unei maşini-unelte din „altă generaţie”, care poate fi reparată şi modernizată (retrofitată). În acest din urmă caz, maşina-unealtă poate fi adusă aproape la aceiaşi parametri ca ai unei maşini-unelte din noile generaţii, cu câteva „minusuri” (în principiu, viteze de avans sau de rotire), dar şi cu „plusuri” (structură stabilizată din punctul de vedere al tensiunilor interne).

Maşina-unealtă „de mâna a doua” poate fi utilizată ca atare, ea având părţile de hardware şi de software actuale şi complet funcţionale.

La maşina-unealtă care trebuie să fie modernizată se repară suprafeţele active (de exemplu ghidajele, suprafaţa de fixare a sculei etc), dar se înlocuiesc multe componente (părţile hidraulice şi electrice în totalitate, rulmenţii, sistemele de acţionare vor fi din generaţiile „la zi” etc). În acest caz se consideră avantajoasă varianta modernizată dacă preţul reparaţiei şi modernizării nu depăşeşte 50-70% din valoarea unei maşini-unelte noi, cu performanţe similare sau superioare. Analiza trebuie făcută cu multă atenţie, inclusiv în ceea ce priveşte posibilităţile tehnologice ale maşinii (tipuri de prelucrări) şi extinderea lor, în măsura în care acest lucru va fi necesar (acceptarea de accesorii suplimentare).

Decizia finală trebuie să aibă în vedere o serie de parametri, dintre care:

• modul în care se rezolvă problema satisfacerii volumului de produse solicitate, oferite;
• în ce măsură calitatea produselor satisface cerinţele beneficiarului (direct sau piaţa),
• care sunt costurile şi care este perioada de amortizare.

Alte aspecte vor fi prezentate în episoadele viitoare. 

Bibliografie

1. BECKER, Sylke – EMO Hannover 2013 showcases innovations for the future of manufacturing – Press release

2. BECKER, Sylke – EMO Hannover 2013 – Metallworking on show at a trade fair of superlatives – Press release

3. BECKER, Sylke – EMO Hannover 2013 focused on „Intelligence in Production” – Press release.

4. SCHREIER, Jürgen-Regional issues impact; National consuption- Maschinen Markt, EMO Hannover Journal 2013

Corneliu Gornic este inginer, Director Profex Consult