Automatizáciou sa výrazne skrátili vedľajšie časy (rýchla výmena polovýrobkov a nástrojov, automatická kontrola výrobku v technologickom procese). V tejto situácii sa stáva limitným faktorom produktivity strojový čas. Jeho skracovanie je možné len výraznými zásahmi do súčasnej technológie, alebo aplikáciou nového technologického princípu. Pritom nestačí sekundárne riešenie určitého výrobného úseku ale nadväzné globálne riešenie. Príkladom nerovnomernej časovej nadväznosti v prúdovej výrobe je skutočnosť, že jeden lis so sekundovými kusovými časmi dokáže výliskami zásobovať desiatky sústruhov, pri ktorých kusové časy dosahujú minútové hodnoty.

Intenzifikácia technologických procesov
Jednou zo súčasných tendencií rozvoja technológií je princíp intenzifikácie technologických procesov na základe vedeckého preniknutia do ich podstaty.
Proces súčasnej techniky a technológie nie je možný bez základného výskumu. Najmä na báze takéhoto výskumu boli vyvinuté progresívne technologické procesy, napríklad elektromagnetické liatie, plynulé odlievanie ocele, extrúzia pri výrobe súčiastok, vysoko efektívne technologické procesy výroby nových plastov, kompozitných a polovodičových materiálov, tenkých povlakov, monokryštálov a polykryštálov ktoré sa vyznačujú rozličnými elektrickými, optickými a ďalšími vlastnosťami.

* * * * *

Intenzifikáciu možno dosiahnuť rozličnými cestami, zrýchlením technologického procesu, zväčšením pracovných zaťažení, použitím katalyzátorov a ďalších zrýchľovacích procesov, skrátením času na pomocné operácie a pod.

* * * * *

Vďaka použitiu automatizovaných systémov riadenia technologických procesov sa darí realizovať tieto procesy v optimálnych režimoch, zlepšuje sa kvalita výroby a klesajú výrobné náklady.
Pritom možno reálne predpokladať, že ďalšia automatizácia technologických procesov neomylne povedie k vývoju a použitiu takých intenzívnych výrob, aké sa nedajú realizovať pri bežných metódach riadenia výroby. Matematické metódy a počítačová technika sa už dnes aplikujú pri navrhovaní principiálne nových technologických procesov.
Prakticky všetky smery rozvoja techniky a technológie závisia od úspechov fyziky tuhých telies, vysokých tlakov, plazmy, nízkych teplôt, ktoré sú zdrojom variabilných technologických metód. Využitie vedeckých a praktických výsledkov fyziky v rozličných oblastiach vo výrobe sa stáva vážnou podmienkou zrýchlenia technologického procesu. Napríklad vytvorenie teoretických základov technológie získavania vysoko sofistikovaných konštrukčných materiálov dáva možnosť v širokej miere použiť vysoko efektívne metódy zvýšenia mechanických vlastností, odolnosti zliatin voči vysokým a nízkym teplotám. Tieto metódy sú rozpracované na základe experimentálneho sledovania jemných štruktúr kovov a zliatin a tiež využitia výsledkov výskumu interakcie fyzikálnych a chemických vlastností s chemickým zložením a kryštalickou štruktúrou.

Zámena technologických procesov
Na základe fyzikálneho výskumu sa rozvinula výroba nových konštrukčných materiálov, a nástrojov na báze kovových a zliatinových práškov, čo dáva možnosť aplikácie málo odpadových a bezodpadových technologických procesov.
Sledovanie procesov spevňovania funkčných povrchov strojárskych kovových súčiastok, zvyšovania odolnosti proti opotrebeniu a životnosti trúcich sa povrchov súčiastok strojov viedlo k vývoju vedeckých základov, ako aj k praktickému rozpracovaniu a použitiu technológie elektrónového lúča a plazmy. Treba pritom riešiť problém plasticity (alebo superplasticity) kovov a zliatin. Použitie elektromagnetických polí, laseru, impulzných metód, vysokých tlakov dovoľuje vyrábať súčiastky bez odoberania triesky, spracovávať polovýrobky z tvrdých a ťažko taviteľných materiálov. Pritom značne stúpa produktivita práce, zlepšujú sa fyzikálno-mechanické a iné vlastnosti súčiastok, zlepšuje sa ekonomika kovu.
Vážnou úlohou v blízkych rokoch bude zvýšenie efektivity výroby zámenou technologických procesov prácneho obrábania tvárnením.
Sledovanie vlastností a oblastí použitia kvantových generátorov (laserov) dovoľuje riešiť vážne úlohy zavedenia novej techniky a technológie. Napríklad pomocou lasera možno vytvárať otvory veľmi malých rozmerov a veľkých hĺbok v súčiastkach z ťažko obrábateľných materiálov, otvory v drahých kameňoch v hodinárskom priemysle, reže sa a zvára materiál, bezkontaktne sa kontrolujú rozmery súčiastok a kvalita ich povrchov. Vývoj výkonných laserov značne rozšíri ich technologickú aplikáciu.

Aplikácia plazmy
Na rast produktivity má výrazný vplyv vývoj nových nástrojových materiálov. Napríklad nahradenie syntetických abrazívnych materiálov kubickým nitridom bóru dáva možnosť realizovať obrábanie kovov pri teplote 15 000 °C.
Použitie syntetických diamantov na brúsne kotúče pri brúsení materiálov s vysokou tvrdosťou dovoľuje zvýšiť ich trvanlivosť 5 – 6-krát a zvýšiť produktivitu 4-krát. Diamantové nástroje sa aplikujú nielen v strojárstve, ale aj pri spracovaní kameňa, betónu, skla.
Široké použitie majú progresívne metódy zvárania, napr. difúzne zváranie vo vákuu.
Problém zvyšovania produktivity v súčasnej strojárskej výrobe sa výrazne modifikuje na riešenie technologických problémov. Nové materiály, ktoré využívajú konštruktéri dopravných a výrobných zariadení, musia spĺňať kritérium malej hustoty a vysokej pevnosti. Zaznamenávame výrazné rozširovanie vysoko pevných ocelí, superzliatin na báze titánu a niklu, kompozitov, konštrukčnej keramiky. Stúpa podiel sofistikovaných materiálov, najmä žiaruvzdorných, mrazuvzdorných, nových polymérov, kompozitov. Tieto materiály sa spravidla vyznačujú zhoršenou technologickou spracovateľnosťou (zlievateľnosťou, zvárateľnosťou, tvárniteľnosťou, obrábateľnosťou). Tento stav stavia výrobných technológov pred úlohu efektívne spracovať tieto materiály na funkčné súčiastky aspoň bez poklesu produktivity výroby, prípadne s dosiahnutím jej nárastu. Žiada si to výrazný zásah do klasických technologických metód a aplikáciu nových technológií (laser, plazma, svetelný lúč, vodný prúd...). Tieto technológie sú spravidla energeticky vysoko náročné. Zároveň sa dajú jednoduchšie automatizovať a programovo riadiť.
Tendencie „za každú cenu niečo vyrobiť“ – bez ohľadu na náklady patria do minulosti. Skôr „optimalizácia za pochodu“. Cieľom výroby je výrobok s predpokladanými funkčnými charakteristikami (životnosť, operatívnosť, odolnosť proti agresívnemu prostrediu...). To sú vlastnosti, ktoré výrobku zabezpečí len technológia!

TEXT Dr. h. c. prof. Ing. Karol Vasilko, DrSc., Fakulta výrobných technológií, TU Košice FOTO archív redakcie