Kwestie ekologii i ochrony klimatu także w sektorze przemysłowym trafiają na podatny grunt. Powodów ku temu jest co najmniej kilka: rośnie świadomość ekologiczna społeczeństwa, w tym także użytkowników maszyn, a jednocześnie zaostrzają się wymogi związane z ochroną klimatu. I wszystko wskazuje na to, że w przyszłości trend ten jeszcze zyska na sile. Jak zwiększyć ekologiczność obrabiarek i ograniczyć energochłonność realizowanej na nich obróbki? Ich producenci mają na to kilka sprawdzonych sposobów.

1. Trwalsze produkty

Nierzadko zdarza się, że jeśli dany komponent ulegnie zużyciu, cały produkt trafia od razu na śmietnik. Firma Heinbuch – producent systemów mocowania – pokazuje, że można działać inaczej. Jej wyroby znane są z dużej trwałości, wykraczającej znacznie poza okres użytkowania poszczególnych części eksploatacyjnych. Oferta serwisowa przedsiębiorstwa – poza konwencjonalnymi czynnościami z zakresu inspekcji i konserwacji – obejmuje także uzupełnianie ubytków w materiale, likwidację nierówności oraz powlekanie zużytych komponentów. A wszystko za cenę znacznie niższą niż koszt zakupu nowych produktów. Jak tłumaczy producent, na wydłużenie żywotności mocowań niemały wpływ mają także dobre praktyki ich użytkowników. Najlepiej by było, gdyby raz dziennie na chwilę zatrzymali oni maszyny, aby oczyścić je z wiórów i brudu. W praktyce jednak ze względu na brak czasu mało kto stosuje się do tych zaleceń.

2. Elastyczne systemy modułowe

Dla większości przedsiębiorstw działających na rynku ekologiczność jest pożądana o tyle, o ile się opłaca. Czy można działać rentownie, a jednocześnie odpowiedzialnie względem środowiska? Zdaniem Stefana Nitsche, menedżera ds. zarządzania produktem w firmie Heinbuch, wiele zależy w tej kwestii od inwencji przemysłu maszynowego i narzędziowego.

Przykładem takiego podejścia są systemy modułowe umożliwiające prostą i szybką adaptację obrabiarki do potrzeb danego procesu produkcyjnego. Dzięki nim zmiana obrabianego detalu nie pociąga już za sobą konieczności wymiany całego mocowania, a jedynie jego odpowiedniego dostosowania do geometrii nowego produktu. Jest to szczególnie opłacalne w sytuacji, gdy przedsiębiorstwo realizuje wiele małych zleceń produkcyjnych: podczas gdy wymiana całego zestawu mocowań zajmuje średnio 20-30 minut, w przypadku systemów modułowych czas ten skraca się do ok. 2 minut. Jeśli wziąć pod uwagę, że w zakładach produkujących na zlecenie wymianę taką przeprowadza się nawet kilka razy dziennie, szybkie przezbrojenie maszyn ma tu bezpośrednie przełożenie na efektywność, a jednocześnie ogranicza zużycie osprzętu.

3. Jedna obrabiarka do wszystkiego

Przeszkodą w zwiększeniu ekologiczności produkcji jest też często fakt, że bardziej złożone detale wymagają obróbki na kilku maszynach, np. tokarce, frezarce i szlifierce. Alternatywą dla nich są centra CNC oferujące połączenie kilku procesów obróbczych w jednym urządzeniu. W ich produkcji specjalizuje się m.in. niemiecka firma Burkhardt+Weber.

– Realizacja różnych rodzajów obróbki na jednej maszynie w trzech, a nie np. dziewięciu mocowaniach znacznie zwiększa efektywność całego procesu. A dodatkowo pozwala ograniczyć nakłady na transport detalu między stanowiskami – wyjaśnia Olaf Furtmeier, prezes firmy Burkhardt+Weber. Redukcji ulegają także czas dostawy i ryzyko uszkodzenia detalu w trakcie zmiany mocowania, nie mówiąc już o zasobach naturalnych, energii i zapotrzebowaniu na miejsce, co suma sumarum przekłada się na znaczne ograniczenie oddziaływania na środowisko. Wiele zależy tu od producenta maszyny: to przed nim stoi bowiem zadanie integracji w jednym urządzeniu wielu, niekiedy bardzo odmiennych procesów obróbczych, np. szlifowania i frezowania zębów.

4. Ograniczanie naddatku 

Dążenie do redukcji zużycia materiału podczas obróbki stanowi już nie tyle novum, co standard rynkowy. Jak podkreśla Gerhard Knienieder, prezes firmy Emuge, w sektorze produkcji już od kilku lat można zaobserwować trend tzw. near net shape, czyli maksymalnej redukcji naddatku na obróbkę w taki sposób, aby początkowy kształt detalu był jak najbardziej zbliżony do kształtu ostatecznego. Umożliwia to nie tylko skrócenie czasu produkcji, ale także znaczne ograniczenie ilości wiórów. Tak przygotowany detal wymaga także minimalnej obróbki zgrubnej; rośnie natomiast znaczenie obróbki wykańczającej i stojących za nią technologii.

5. Recykling odpadów produkcyjnych 

Równie rozpowszechniona jak ograniczenie zużycia materiału jest także praktyka jego odzysku. Recyklingowi poddawane są zarówno wióry, jak i inne odpady poprodukcyjne. Odzyskiwaniem z nich cennych surowców zajmują się niekiedy same zakłady wytwórcze, ale częściej zadanie to powierzane jest wyspecjalizowanym przetwórcom. Zdaniem Gerharda Knieniedera z firmy Emuge jedną z powszechniejszych praktyk jest recykling metali szlachetnych zawierających kobalt i wolfram, wykorzystywanych m.in. do produkcji narzędzi skrawających. 

6. Mniej środków smarnych

Efektywnym sposobem na ograniczenie oddziaływania zakładów produkcyjnych na środowisko jest też rezygnacja z dużych ilości chłodziw i środków smarnych na rzecz oszczędnej gospodarki smarowej. Tzw. obróbka na sucho jest już powszechnie stosowana m.in. w przemyśle motoryzacyjnym. Teraz zadanie producentów narzędzi polega na tym, aby przystosować do niej także osprzęt stosowany w innych branżach.

7. Bilans CO₂ pod kontrolą

Każe przedsiębiorstwo prędzej czy później stanie przed koniecznością przeprowadzenia przeglądu całego łańcucha produkcji i dostaw pod kątem jego oddziaływania na środowisko. Jego zakres obejmować będzie np. informacje na temat bilansu CO₂ zakupionej stali. – Za kilka lat producenci będą musieli wykazać, jaką ilość dwutlenku węgla wyemitowano podczas produkcji danego wyrobu – prognozuje Gerhard Knienieder z firmy Emuge. – Dlatego ważne jest nie tylko dokumentowanie zużycia energii, ale także właściwa klasyfikacja owego zużycia, a także – co oczywiste – dalsza redukcja emisji szkodliwych związków.

8. Funkcjonalne oprogramowanie

W kwestii ekologii wiele do powiedzenia mają nie tylko producenci maszyn, ale także obsługującego je oprogramowania, tacy jak firma DP Technology – wytwórca systemów CAM do obrabiarek CNC. – Dołożyliśmy wszelkich starań, aby nasze oprogramowanie miało pozytywny wpływ na ekologiczność produkcji detali. Kluczowym aspektem jest tu powtarzalność – wyjaśnia Kai Lehmann, menedżer ds. sprzedaży w firmie DP Technology. Niezależnie od specyfiki danej aplikacji każde oprogramowanie przemysłowe ma jedno podstawowe zadanie: umożliwić szybkie i proste wytworzenie dobrej jakości produktu. Jakość ta wzrasta wraz ze wzrostem powtarzalności stojących za nią procesów: im wyższa będzie powtarzalność, tym mniejszy będzie udział braków w całym wolumenie produkcji i tym większa oszczędność surowców.

9. Sztuczna inteligencja

Oprogramowanie może jednak nie tylko ułatwiać projektowanie wyrobów, ale także sterować produkcją tak, aby zoptymalizować jej przebieg i zminimalizować przestoje, a tym samym zmniejszyć jej oddziaływanie na środowisko. Jak to osiągnąć? Firma DP Technology postawiła na sztuczną inteligencję. Dzięki niej oprogramowanie jest w stanie szybciej reagować na zmiany zachodzące w procesie obróbki, a także łatwiej adaptuje się do nowych warunków. Wyposażona w nie obrabiarka może np. efektywnie pracować na sterownikach PLC różnych producentów, a sama obróbka może być realizowana na różnych typach maszyn, np. na tokarce i centrum frezarsko-tokarskim.

10. Ekologiczne surowce

Ekologiczne produkty nie powstałyby bez ekologicznych mediów obróbczych. Firma Oelheld – dostawca środków smarnych – dobrze zdaje sobie z tego sprawę: jej wyroby muszą być nie tylko funkcjonalne i dostosowane do pracy z danym komponentem, ale także wykonane z naturalnych surowców, a w efekcie – ekologiczne i przyjazne dla środowiska. Zgodnie z prawem produkowane przez nią smary nie zawierają metali ciężkich ani węglowodorów aromatycznych, a dodatkowo są bezwonne i bezpieczne dla skóry. Także proces ich wytwarzania bazuje na energooszczędnych maszynach i ekologicznych technologiach, wpisując się tym samym w całościowy wizerunek przedsiębiorstwa. Na wizerunek ten składają się zresztą również elementy infrastruktury, w tym nowe obiekty, takie jak centrum technologiczne czy siedziba Oelheld w Stanach Zjednoczonych, zaprojektowane według ekologicznych standardów i wyposażone m.in. w nowoczesne technologie klimatyzacji, wentylacji i oświetlenia.