Centrální mazací systémy 4.0

Nebude to dlouho trvat a stroje, resp. přímo ložiska si samy řeknou, zda potřebují promazat. Mikročipy v zařízeních samy určí, v jakých dávkách a intervalech má být mazivo distribuováno. Při případné poruše nebo jiném problému se zařízení samo ohlásí s požadavkem na servisní zásah. Jde o systémové propojení pohonné řídicí a informační techniky, výstižně nazývané internetem věcí. Věci spolu navzájem komunikují a spolupracují.


Úvod

Socioekonomické souvislosti dnešní doby vyžadují a technické možnosti dnes umožňují nasadit v průmyslových provozech takové zařízení, které plně nahrazuje opakující se a jednotvárné činnosti, které do této doby vykonávali lidé. Toto s sebou přináší naději na zvýšení kvality lidského života díky zvyšování produktivity práce a mizení monotónních a fyzicky náročných profesí. Automatizace, integrace systémů a vyšší efektivita díky propracovanější logistice jsou také nadějí pro snižování negativních lidských vlivů souvisejících s průmyslem a pro implementaci udržitelného rozvoje.


Průmyslová revoluce

Příčinou tohoto intenzivního rozvoje není žádné politické hnutí či společenská změna, nýbrž obrovská dávka energie, kterou lidstvo získalo díky spálení zhruba 500 miliard tun fosilních paliv – uhlí, ropy a zemního plynu. Tyto energie pohnuly lidskou civilizací vpřed. Na každého z nás připadá denně spotřeba více než 100 kWh energie fosilních paliv.

Analytici průmyslového dění zaznamenali v průběhu času několik revolucí. První průmyslová revoluce propukla koncem 18. století a odehrávala se ve znamení manufaktur, které využívaly energii vodních toků a páry. Druhá proběhla na počátku 20. století. Charakterizovaly ji pásová výroba, využívání elektřiny a spalovací motory. Třetí revoluce odstartovala v 70. letech minulého století s příchodem mikroprocesorů, využitím počítačů
a automatizací jednotlivých výrobních linek.

Před pár lety ohlásili příchod čtvrté průmyslové revoluce. Čtvrtou průmyslovou revoluci představují kyberneticko-fyzikální systémy, díky kterým vzniknou „chytré továrny“. Jejím typickým reprezentantem jsou digitální továrny, ve kterých převzala technická zařízení veškeré opakované činnosti (fyzické i duševní) a lidé se věnují jen tvůrčí práci, nikoliv rutinním výkonům. Jde o systémové propojení pohonné řídicí a informační techniky, výstižně nazývané internetem věcí. Věci spolu navzájem komunikují a spolupracují. Čtvrtá průmyslová revoluce, označovaná jako Průmysl 4.0, je mimo jiné i přirozenou odezvou na situaci na trhu pracovních sil.

Lidé nechtějí vykonávat namáhavou a monotónní práci, to je prostor pro moderní techniku. 

Koncept centrálního mazacího systému 4.0

Mazací prostředky se do mazacích míst dopravují automaticky pomocí mazacích prvků, uspořádaných do centrálních mazacích systémů. Prvky centrálních mazacích systémů se rozdělují na tyto základní skupiny:

  • zdroje tlakového maziva,
  • rozdělovací a dávkovací prvky,
  • ovládací, řídicí a kontrolní prvky,
  • rozvodné potrubí,
  • příslušenství mazacích systémů (filtry apod.).  


Ekonomické souvislosti

Jedinou nevýhodou CMS proti individuálnímu mazání (kromě nejjednodušších aplikací) je nutnost investice na jeho pořízení. Ekonomicky nejnáročnější jsou po technické
a provozní stránce dokonalé automatické dvoupotrubní a progresivní CMS, vybavené celou řadou kontrolních a ovládacích prvků. Pro rozhodnutí o nasazení takových CMS je rozhodujícím aspektem ekonomická návratnost. Ekonomická návratnost CMS je pro jednotlivé aplikace různá a pohybuje se v rozsahu 0,5 až 2,5 roku. Při stanovení ekonomické návratnosti se vychází z následujících skutečností:

  • úspora maziva – při nasazení CMS klesne celková spotřeba maziva oproti individuálnímu mazání na cca 5 až 40 % podle jednotlivých aplikací,
  • úspora lidské práce – použitím CMS se odstraní fyzicky náročná a nehygienická práce při ručním promazávání jednotlivých mazaných míst v intervalech podle mazacích plánů,
  • prodloužení provozní doby – při použití CMS není třeba stroj či strojní zařízení odstavit z provozu z důvodu promazání mazaných míst,
  • snížení nákladů na opravu a výměnu prvků třecích dvojic – CMS zajišťují dodávání přesného množství maziva do všech mazacích míst ve vhodném okamžiku
    (tj. během provozu). CMS pracují zcela nezávisle na negativním lidském faktoru a je vyloučena možnost vynechání některého mazacího místa, použití nevhodného či znečistěného maziva, příp. přemazání při individuálním mazaní. Tím se prodlužuje životnost prvků třecích dvojic a snižují se náklady na jejich opravy a výměny. 


Technické souvislosti

  • jednoduchá montáž a seřízení systému u výrobce nebo uživatele
  • mimo doplňování zásobníku maziva a seřízení při změně režimu provozu nevyžaduje systém žádnou obsluhu
  • flexibilita elektronického řízení umožňuje přizpůsobení všem provozním podmínkám 

Zvyšující se stupeň mechanizace a automatizace strojů a zařízení vyžaduje nasazování obecně všech typů mazacích systémů. 

  • Např. po celém světě se v období let 2001–2003 dle dostupných informací
    namontovalo u cca 75 uživatelů asi 3 660 mazacích systémů pro mazání okolků kol kolejových vozidel vyrobených firmami DELIMON a SAXONIA.
  • Z tohoto množství připadá cca 2 115 mazacích systémů na nejnovější systém
    mazání okolků kol RAILJET.
  • Mazací systémy vylučují negativní lidský faktor. 


Sociální souvislosti

Sociálními souvislostmi jsou myšleny souvislosti způsobené fyzickou náročností, která většinou spočívá v špatně přístupných mazacích míst jak z hlediska prostorového uspořádání stroje, nebo častěji z hlediska technologického. Také se jedná o špinavou práci nejčastěji s ropnými látkami, které mohou být nebezpečné. Mezi tyto vlastnosti patří také toxicita, karcinogenita, mutagenita, dále mohou látky být toxické pro reprodukci. Patří sem také látky nebezpečné pro životní prostředí, které po proniknutí do životního prostředí představují nebo mohou představovat okamžité či opožděné nebezpečí. Ropné látky mohou pronikat do živého organismu vdechováním, požitím nebo sliznicemi a také potřísněnou pokožkou. Stupeň jejich nebezpečnosti je různý podle konkrétního druhu.

Pravidelné promazávání mazacích míst je ovšem nutné provádět důsledně, nedodržování mazacích harmonogramů a předepisovaných dávek maziva totiž může být příčinou vážných poruch strojů a strojních zařízení nebo celků. 


Hygienické a ekologické souvislosti

Použitím CMS se výrazně zvyšuje ekologičnost provozu příslušných strojů a strojních zařízení. Vzhledem k tomu, že výrazně převažuje ztrátové mazání, odráží se řádově nižší spotřeba maziva při použití CMS ve snížení pronikání ropných produktů do životního prostředí. Přesné dávkování maziva umožňuje použití biologicky odbouratelných mazacích prostředků. Biologická odbouratelnost tuzemských mazacích prostředků
(až 90 % za 21 dnů) a jejich použití v CMS strojů a zařízení snižuje ekologické zatížení životního prostředí prakticky o celý řád. Zanedbatelné není ani snížení ekologického zatížení životního prostředí při výrobě a likvidaci mazacích prostředků, které lze použitím CMS ušetřit:

  • nulové ztráty způsobené při ručním mazání (úkapy, přemazání mazaných míst),
  • přesné dávkování maziva ® lze přesně zvolit dávkování maziva do mazaného místa,
  • převažuje ztrátové mazání ® řádově nižší spotřeba maziva,
  • použití biologicky odbouratelných mazacích prostředků ® biologická odbouratelnost,
  • snížení ekologického zatížení životního prostředí ® úspora při výrobě a likvidaci mazacích prostředků,
  • zvýšení jejich technické úrovně ® přínosy ekonomičnosti provozu a s výrazně kladným působením na hygienu provozu a životní prostředí. 


Závěr

CMS strojů a strojních zařízení představují výrazné zvýšení technické úrovně se značnými přínosy do ekonomičnosti provozu a s výrazně kladným působením na životní prostředí. Značné rozšíření stávajících CMS ve strojírensky vyspělých zemích dává předpoklady pro výrazné zvýšení jejich používání v celé řadě aplikací i v podmínkách našeho průmyslu.

Použitím informační techniky implementované do CMS a propojené se serverem provozovatele nebo výrobce bude možná přímá komunikace se zařízením. Tato spolupráce umožní zcela nový kvalitní přístup z hlediska provozování CMS i jeho proaktivní údržby. 


Literatura

[1] Materiály firmy ŠPONDR CMS, spol. s r. o., 2015/2016.

[2] Materiály firmy DELIMON (Bijur, Farval, LubeSite), SRN (USA), 2015/2016.

[3] Časopis: Železniční magazín. Czech Raildays, Železnice 4.0, Ing. Jiří Pohl, Simens, s. r. o., str. 14.

[4] https://cs.wikipedia.org/wiki/Pr%C5%AFmyslov%C3%A1_revoluce, 21.07.2016.

Recenzent: Ing. Pavel Růžička, Ph.D., TOTAL Česka republika, s. r. o., Praha, certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik tribodiagnostik – kategorie III

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz