Chiny: innowacje w maszynach do walcowania pierścieni? 

Kiedy słyszy się o innowacjach w maszynach do walcowania pierścieni z Chin, wiele osób od razu myśli o tanich kopiach lub po prostu zwiększeniu mocy silnika. Jednak w ciągu ostatnich siedmiu czy ośmiu lat obraz zaczął się zmieniać, i to nie wszędzie i nie od razu. Sam przez długi czas pracowałem przy urządzeniach do produkcji pierścieni łożyskowych i elementów złącznych, więc obserwowałem tę ewolucję, jak to się mówi, z wnętrza warsztatu. A najważniejsze, co rzuca się w oczy, to nie głośne stwierdzenia, ale konkretne, czasem ukierunkowane, ulepszenia w mechatronice i kontroli procesów, które faktycznie rozwiązują stare problemy.

Skąd w ogóle wzięła się ta rozmowa o innowacjach?

Wszystko zaczęło się, gdy około dziesięć lat temu Chińczycymaszyny do walcowania pierścieninaprawdę były głównie kwestią ceny. Wzięli sprawdzone obwody europejskie lub japońskie, uprościli je, uczynili bardziej masywnymi i zainstalowali tańszą elektronikę. Dokładność i zasoby oczywiście ucierpiały. Ale popyt na rynkach Azji, Afryki, a nawet WNP był ogromny - nie wszyscy potrzebowali tolerancji mikronowych grupy Mitsubishi lub SMS, wielu po prostu musiało rozpocząć produkcję. To była ich odskocznia.

Punktem zwrotnym, moim zdaniem, było nasycenie własnego, krajowego rynku. Chińscy producenci komponentów motoryzacyjnych, łożysk i elementów złącznych inżynieryjnych zaczęli wymagać więcej od swojego sprzętu. Nie tylko zwiń pierścień, ale zwiń go z przewidywalną metalową strukturą, przy minimalnych różnicach w grubości ścianki, a nawet szybko dopasuj do innego standardowego rozmiaru. Wtedy lokalni inżynierowie zaczęli kopać głębiej.

Pamiętam, jak w latach 2018-2019 pojawił się jeden z nowych modeli zShandong Shenyang Mechanical Equipment Co., Ltd. Swoją drogą aktualny asortyment można zobaczyć na ich stronie internetowej -shengyangjxgroup.ru. Wtedy była to próba zintegrowania systemu aktywnego sterowania geometrią w czasie rzeczywistym. Nie tylko czujniki sygnalizujące odchylenie, ale obwód, który poprzez serwa natychmiast koryguje położenie rolek. W teorii – świetnie. W praktyce pierwsze miesiące spędziliśmy na zwalczaniu wibracji, które czujniki brały za deformację przedmiotu obrabianego. Ale sam fakt, że poszli tą drogą, a nie po prostu zwiększyli sztywność ramy, już mówił wiele.

Jakie dokładnie są zmiany? Mechanika i żelazo

Jeśli mówimy o sprzęcie, postęp jest zauważalny w dwóch kluczowych elementach: głównym układzie napędowym i rolkach prowadzących. Wcześniej często występowały standardowe silniki asynchroniczne ze skrzynią biegów, które dawały duży luz i bezwładność. Bezpośrednie serwonapędy stają się obecnie coraz bardziej powszechne, zwłaszcza w maszynach do formowania precyzyjnego. Jest to nie tylko modne, ale zapewnia bezpośrednią korzyść w zakresie kontrolowania szybkości odkształcenia na różnych etapach walcowania, co ma kluczowe znaczenie w przypadku stopów takich jak stal wysokotemperaturowa na turbiny.

Kolejną kwestią są materiały samych rolek i ich podpór. Chińscy producenci zaczęli aktywniej pracować nad nawierzchniami odpornymi na zużycie i łożyskami tocznymi serii specjalnych. Nie powiem, że wymyślili coś nowego, ale nauczyli się skutecznie łączyć w swojej konstrukcji gotowe, wysokiej jakości komponenty (często te same europejskie łożyska lub japońskie serwomotory). To pragmatyczne podejście: nie rób wszystkiego od zera, ale zbuduj niezawodny system, w którym słabym ogniwem nie jest Twój projekt.

Na przykład to samoShandong Shenyang Mechanical Equipment Co., Ltdpozycjonuje się jako przedsiębiorstwo high-tech, a w ich nowszych modelach widać, że nacisk został przesunięty na trwałość komponentów w warunkach intensywnej pracy na trzy zmiany. Mają modele, w których rama jest zaprojektowana tak, aby uwzględniać nie tylko obciążenie statyczne, ale także wstrząsy dynamiczne podczas toczenia nieciągłych profili. To już nie jest kopiuj-wklej, to obliczenia inżynieryjne dla konkretnych trudnych warunków, które są typowe dla wielu gałęzi przemysłu w Federacji Rosyjskiej i Kazachstanie.

Cyfryzacja i oprogramowanie: gdzie kryje się główny potencjał?

I tutaj jest być może najbardziej interesująca i kontrowersyjna rzecz. Wprowadzenie systemów CNC i SCADA w chińskich obrabiarkach od dawna jest formalnością. Zainstalowali kolorowy ekran i stworzyli interfejs podobny do Siemens Sinumerik, ale logika sterowania w środku pozostała prosta, a diagnostyka prymitywna. Sytuacja się zmienia, ale z przerwami.

Obecnie istnieją systemy, które nie tylko wyznaczają trajektorię walców, ale symulują proces walcowania dla danego, konkretnego przedmiotu – biorąc pod uwagę jego temperaturę początkową, gatunek stali i stopień odkształcenia. Algorytmy dobierają tryb minimalizujący naprężenia w materiale i w efekcie późniejsze odkształcenia podczas obróbki cieplnej. To już poważny krok w kierunku inteligentnej produkcji.

Ale jest też minus. Zbyt skomplikowane oprogramowanie, napisane bez głębokiej wiedzy z zakresu metalurgii, może generować piękne wykresy, ale bezużyteczne rekomendacje. Spotkałem się z historią gdzie system na nowej maszynie uparcie zalecał tryb na pierścionek ze stali 40X co doprowadziło do powstania zachodów słońca. Okazało się, że baza materiałów była niekompletna, a algorytm ekstrapolował dane z innej marki. Problem został rozwiązany, ale dopiero po interwencji inżynierów produkcji. Wniosek: Najbardziej zaawansowana innowacja jest bezużyteczna bez ścisłego powiązania z praktyką walcowni.

Testy terenowe: gdzie teoria spotyka się z rzeczywistością

Wszystkie te innowacje są testowane w najbardziej nieoczekiwanych miejscach. Jednym z ilustrujących przypadków jest produkcja wielkogabarytowych pierścieni dla energetyki wiatrowej. Wymagania dotyczące jednorodności konstrukcji metalowej są tutaj wygórowane, ponieważ pierścień będzie pracował pod kolosalnym zmiennym obciążeniem. Chińscy producenci sprzętu aktywnie włączyli się w ten wyścig.

Co oferują? Kompletne rozwiązania: siebiemaszyna do walcowania pierścienize wzmocnioną ramą i precyzyjnymi hydraulicznymi układami wstępnego napięcia rolek, zintegrowaną z nagrzewnicą indukcyjną z precyzyjną kontrolą stref temperaturowych i późniejszą instalacją do kontrolowanego chłodzenia. Oznacza to, że nie sprzedają maszyny, ale łańcuch technologiczny. To ważna zmiana w myśleniu.

Ale nie jest to pozbawione problemów. Podczas jednego z takich projektów na Syberii stanęliśmy przed faktem, że system sterowania nagrzewnicą, zaprojektowany na stabilne napięcie sieciowe, wariował z powodu przepięć w naszej lokalnej sieci. Musieliśmy zainstalować dodatkowe stabilizatory i zmodyfikować oprogramowanie. Stało się to cenną informacją zwrotną dla chińskich inżynierów, którzy w kolejnych dostawach do naszego regionu uwzględniali już szerszy zakres parametrów zasilania wejściowego. Innowacja rodzi się w dialogu z rynkiem i jego problemami.

Więc jaki jest ostateczny wniosek? Widok z warsztatu

Podsumowując nieformalnie, innowacja w chińskich maszynach do walcowania pierścieni nie jest już mitem, ale stopniowo staje się rzeczywistością. Ale ta rzeczywistość jest bardzo pragmatyczna, a nie rewolucyjna. Nie tworzą zasadniczo nowych metod walcowania. Czerpią ze znanych światowych trendów – cyfryzacji, mechatroniki, zintegrowanych procesów technicznych – i dostosowują je do potrzeb konkretnego, często bardzo wymagającego pod względem ceny i niezawodności rynku.

Ich siła leży w szybkości reakcji i elastyczności. U jednego z klientów zaobserwowaliśmy problem ze zużyciem rolek - po sześciu miesiącach zaproponowali modyfikację ze zmodyfikowanym układem smarowania. Słyszeliśmy potrzebę szybkiej zmiany przy produkcji na małą skalę - opracowujemy modułowy system narzędziowy z cyfrowymi szablonami ustawień. Są to innowacje na poziomie udoskonaleń i ulepszeń, ale to właśnie takie udoskonalenia są często potrzebne w realnej produkcji.

Dlatego też, gdy rozważasz teraz ofertę takiej firmy jakShandong Shenyang Mechanical Equipment Co., Ltd, nie można już po prostu machać ręką, mówiąc, że to standardowa chińska maszyna. Warto pogrzebać głębiej, zobaczyć, jakie dokładnie problemy rozwiązali w najnowszych modelach i porozmawiać z tymi, którzy mają już ten sprzęt pracujący w warunkach podobnych do Twoich. Być może ich główna innowacja polega właśnie na tym - umiejętności słuchania i ucieleśniania tego, co usłyszeli w metalu i kodzie, choć niedoskonałym, ale działającym. A w naszej branży jest to czasami cenniejsze niż jakakolwiek głośna rewolucja technologiczna.