Kompleksowa obróbka silników V8 i V12

Zautomatyzowana komórka produkcyjna z obrabiarkami Heckert HEC 800 zastępuje linię transferową w Tatra Trucks

4230
Tatra Trucks stawia na centra obróbcze firmy Starrag. Zdjęcie: Starrag / Ralf Baumgarten

Tatra Trucks, najstarszy producent pojazdów drogowych i terenowych oraz drugi najstarszy producent ciężarówek z silnikiem spalinowym na świecie, unowocześnia swoją produkcję silników. Komórka produkcyjna z trzema centrami obróbczych Heckert HEC 800, zautomatyzowana przez system paletowy, zwiększa efektywność i zmniejsza zapotrzebowanie na przestrzeń o prawie jedną czwartą.

Tatra Trucks – terenowe i niezawodne. Zdjęcie: Starrag / Ralf Baumgarten

Tatra, producent samochodów z Kopřivnicy w Czechach, rozpoczął produkcję powozów już w 1850 roku i od końca XIX wieku produkuje samochody. Dziś to przede wszystkim ciężkie ciężarówki Tatra, które wyróżniają się swoją terenową zdolnością, wysoką niezawodnością i doskonałymi właściwościami użytkowymi – nawet w ekstremalnych warunkach pogodowych, takich jak mróz i temperatury pustynne.

Do szczególnych cech pojazdów należy koncepcja Tatra: podwozie z centralnym dźwigarem i indywidualnie zawieszonymi osiami Halbach, które umożliwia montaż dowolnej liczby osi, od 4x4 do 12x12 i więcej. Do unikalnych cech należy również bezpośrednio chłodzone silniki Diesla V8 i V12 z serii Tatra T3 z doładowaniem kompresorowym i chłodnicą powietrza dolotowego.

Produkcja odbywa się w siedzibie głównej w czeskim Kopřivnice. Tam powstaje całe podwozie dla pojazdów T158 Phoenix, które dostępne są w różnych wersjach, takich jak kontenery, betoniarki, cysterny i zabudowy specjalne. Ponadto produkowane są pojazdy z serii T815-7 Force, które dostępne są zarówno w wersjach cywilnych (np. jako pojazdy strażackie itp.), jak i wojskowych. Menedżer technologii i procesów Martin Kappler wyjaśnia: „Dla naszych pojazdów z serii Force produkujemy niemal wszystkie komponenty samodzielnie: całe podwozie, kabinę, silnik i skrzynię biegów.” W portfolio produkcyjnym Tatra znajduje się również seria Tactic pojazdów średnich, które zaprojektowane są wyłącznie do celów wojskowych.

Silniki V8 i V12 produkowane przez Tatry są wytwarzane w Kopřivnice w różnych wariantach mocy. Zdjęcie: Starrag / Ralf Baumgarten

Zautomatyzowana komórka produkcyjna zastępuje linię transferową.

Jeśli chodzi o wyposażenie silnika, Tatra Trucks pozwala swoim klientom wybierać spośród kilku ofert. Do dyspozycji są silniki chłodzone cieczą od sprawdzonych producentów oraz własne silniki V8 i V12 Tatra w różnych wariantach mocy. Te ostatnie są produkowane w Kopřivnicy na linii transferowej od 1980 roku.

„Pomimo swojego wieku, stan techniczny tej instalacji wciąż jest dobry” – mówi Martin Kappler – „ale koszty energii są ekstremalnie wysokie, podobnie jak zużycie chłodziw. Dlatego zdecydowaliśmy się przenieść produkcję obudów silników do komórki z zautomatyzowanymi centrami obróbczych.”

Centrum obróbcze Heckert HEC 800 gwarantuje optymalne wyniki w ekonomicznej obróbce dużych i ciężkich obudów silników. Zdjęcie: Starrag / Ralf Baumgarten

Ponadto argumentuje, że przejście z V8 na V12 na linii transferowej trwa długo, zazwyczaj kilka zmian produkcyjnych: „Biorąc pod uwagę wymaganą dzisiaj elastyczność, nowa komórka produkcyjna również w tym zakresie wypada korzystnie. Dzięki naszemu uniwersalnemu urządzeniu szybko przeprowadzamy zmiany i możemy indywidualnie produkować każde obudowę silnika. Dzięki temu jesteśmy znacznie bardziej efektywni z centrami obróbczych, nawet jeśli czasy obróbcze obudowy silnika na linii transferowej są krótsze.”

W wyniku tego, odpowiedzialni za produkcję w Tatra Trucks postanowili w 2024 roku zamówić w firmie Starrag maszynę Heckert HEC 800 jako podstawę planowanej komórki produkcyjnej – uzupełnioną o rozwiązanie automatyzacyjne w postaci systemu Fastems FPC3000.

25 lat doświadczenia z maszynami Heckert

Jako rozwiązanie automatyzacji Tatra wybrała system Fastems FPC3000, który na początek obejmuje dwanaście, a w późniejszym etapie osiemnaście miejsc na palety oraz przenośnik liniowy. Zdjęcie: Starrag / Ralf Baumgarten

Decyzja z historią: Już w 2017 roku Tatra zastąpiła przestarzałe BAZ. Jego pierwotne zadania obejmowały frezowanie powierzchni podstawowych oraz obróbkę otworów indeksowych, które są niezbędne do mocowania i pozycjonowania odlewów w linii transferowej. Kupiec Libor Kalíšek wspomina: „Po porównaniu kilku dostawców zdecydowaliśmy się na Heckert HEC 800, ponieważ wydawał się nam najbardziej odpowiedni i oferował rozszerzone możliwości obróbcze.”

Od tego czasu Tatra wykonuje wstępną obróbkę obudów silników 8- i 12-cylindrowych na maszynie Heckert HEC 800. W jednym cyklu roboczym dolna część obudowy jest w pełni obrabiana, w tym otwory indeksowe i wszystkie otwory do mocowania miski olejowej. Technolog Dušan Kelnar dodaje: „Ponadto na maszynie Heckert HEC 800 szlifujemy powierzchnie obudów silników i wykonujemy otwory, które nie mogą być obrabiane w linii. Zanim wyślemy wstępnie obrobioną obudowę do linii transferowej, przeprowadzamy jeszcze pełną obróbkę obudowy silnika, w tym różnych pokryw, siedziska pompy itp.”

Dwie stacje obsługi służą do wymiany części pomiędzy poszczególnymi operacjami oraz do załadunku odlewów i pobierania gotowych części. Zdjęcie: Starrag / Ralf Baumgarten

Dušan Kelnar zwraca uwagę, że on i jego koledzy od dawna znają producenta maszyn Starrag oraz centra Heckert: „Już 25 lat temu kupiliśmy pierwszą maszynę Heckert CWK 630 do obróbki obudów skrzyń biegów.” W kolejnych latach Tatra regularnie inwestowała w kolejne maszyny Heckert: w dwie CWK 630 do obróbki obudów osi, trzy CWK 500 do wahaczy i obudów przekładni kół oraz dwie CWK 500 do komponentów serii Tatra Tactic.

Do 2017 roku trzy centra obróbcze HEC 630 oraz dwa HEC 500 zastąpiły inne stare maszyny. „Dlatego mamy duże doświadczenie z maszynami Heckert,” podkreśla Kelnar. „Te maszyny sprawdziły się dzięki swojemu konceptowi, niezawodności i długoterminowej precyzji.”

Narzędzie specjalne do obróbki inline miejsc łożysk wału korbowego silnika Tatra V12 Zdjęcie: Starrag / Ralf Baumgarten

Komórka produkcyjna jest stopniowo rozbudowywana.

Nowa Heckert HEC 800, dostarczona na początku 2025 roku, stanowi podstawę uruchomionej komórki produkcyjnej. Maszyna wyposażona jest w specjalne akcesoria, w tym na przykład wydłużony o 2.050 mm zakres ruchu w osi Z, oś NC w wrzecionie do sterowania narzędziami specjalnymi oraz magazyn na długie narzędzia o długości do 1.250 mm.

Menedżer procesu Kappler wyjaśnia: „Komórka przejmuje kompleksową obróbkę naszych obudów silników 8- i 12-cylindrowych i coraz częściej zastępuje linię transferową.” Surowce to odlewy z żeliwa GG20 z dodatkiem miedzi o wymiarach około 1.200 x 600 x 700 mm i wadze około 400 kg. Kompleksowa obróbka odbywa się w czterech mocowaniach za pomocą specjalnych hydraulicznych urządzeń mocujących opracowanych i wyprodukowanych przez firmę Starrag.

Oprócz 180 narzędzi w dwóch wieżach magazynowych wrzeciono może również korzystać z narzędzi o długości do 1.250 mm. Zdjęcie: Starrag / Ralf Baumgarten

W drugim kroku komórka produkcyjna zostanie wkrótce rozszerzona o identyczną maszynę Heckert HEC 800. A w trzecim etapie rozwoju Starrag zintegrował już zainstalowaną maszynę Heckert HEC 800, która obecnie zajmuje się zewnętrzną obróbką odlewów.

Za automatyzację komórki produkcyjnej odpowiada elastyczny system magazynowania palet, składający się z regału z dwunastoma miejscami na palety oraz przenośnika liniowego.

Ten ostatni zajmuje się transportem palet między maszynami lub miejscami ustawiania maszyn. System magazynowania palet również będzie dalej rozwijany w miarę wzrostu liczby maszyn.

Ogromnie zwiększona wydajność powierzchniowa

Dušan Kelnar Zdjęcie: Starrag / Ralf Baumgarten

Martin Kappler porównuje dwa systemy produkcyjne: „Nasza linia transferowa miała ostatnio wydajność około 1600 sztuk rocznie, z której obecnie wykorzystujemy tylko połowę. Ta liczba sztuk osiągnie również naszą komórkę produkcyjną w końcowej fazie rozwoju w trybie dwu zmianowym, co jest dla nas ważne. Ponieważ przewidujemy znaczny wzrost popytu. Ewentualnie możemy zaspokoić dodatkowe potrzeby trzecią zmianą.”

Jego entuzjazm dla nowego rozwiązania produkcyjnego wynika przede wszystkim z wysokiej efektywności. Ma to kilka powodów, jak podkreśla Kappler: „Dzięki automatyzacji nasza nowa komórka produkcyjna może być obsługiwana przez jednego pracownika. W porównaniu do dotychczasowej linii transferowej koszty operacyjne są wielokrotnie niższe, a zapotrzebowanie na miejsce w komórce produkcyjnej wynosi 570 m², co stanowi tylko dobrze ponad jedną czwartą.”

Kupujący Libor Kalíšek, który zainicjował zakup maszyny Heckert HEC 800, jest już na emeryturze. Jego następca Tomáš Holčák również chwali współpracę ze Starrag: „Wszystkie oferty i negocjacje przebiegały na wysokim poziomie technicznym i handlowym. Bardzo doceniamy to, że Starrag dostarcza nam maszyny w pełni gotowe do użycia, jako funkcjonalną jednostkę z maszyną, narzędziami, urządzeniami, technologiami, testowaniem i przekazaniem. Również wsparcie techniczne, serwis i konserwacja działają doskonale.” Z powodu pozytywnych doświadczeń planowane są już kolejne projekty modernizacji i racjonalizacji produkcji.

Kontakt:

www.starrag.com