Машина за ваљање равних калупа компаније Baier & Michels и ECCO TEC процес – комбиновани процес пресовања и ваљања за производњу прецизних делова без струготина

Револуција у машинству: Како овај нови процес ваљања штеди 80% материјала

Испорука и инсталација ваљаонице са равним калупима од 125 тона на локацији Рорбах у Обер-Рамштату означава много више од логистичког подвига током снежног јануарског викенда. Иза овог догађаја стоји фундаментална трансформација индустријске производње, што илуструје како немачке компаније морају да одговоре на интензивирани глобални конкурентски притисак. Систем који је развила компанија Бајер и Михелс представља технолошки одговор на егзистенцијално питање: Може ли високо аутоматизована производња без струготине да надокнади трошковне предности азијских конкурената, а истовремено да испуни еколошке императиве?

Технолошки поремећај у производњи прецизних делова

Машина за ваљање са равним вилицама представља фундаменталну промену парадигме у производњи прецизних делова са дугим дршкама. Процес се заснива на принципу хладног обликовања коришћењем две супротно ротирајуће, равне вилице за ваљање, од којих је једна непокретна док се друга помера хоризонтално помоћу погонског механизма. Обрадак, постављен између вилица, прогресивно се обликује клинастом геометријом вилица за ваљање, истовремено ротирајући и смањујући површину свог попречног пресека.

За разлику од ротационих машина за ваљање са алатима за калуп, које раде континуирано и постижу веће бројке циклуса, машине са равним алатима за калуп нуде одлучујуће предности за средње величине серија и сложене геометрије. Основна предност лежи у знатно нижим инвестиционим трошковима у комбинацији са флексибилношћу, што чини процес посебно погодним за европски производни пејзаж средње величине. b&m-ECCO TEC технологија коју је развио baier & michels комбинује процесе пресовања и ваљања у процес производње без струготина који може да произведе компоненте које се традиционално производе кроз више корака обраде у једном, интегрисаном процесу.

Значај ове технологије постаје јасан тек када се упореди са конвенционалном машинском обрадом. Клипњаче, вретена за подешавање и погонска вратила се обично производе стругањем, глодањем, обрадом зупчаника, термичком обрадом и завршним брушењем – вишестепеним процесом који интензивно троши материјал и енергију. С друге стране, хладно обликовање без струготине скоро у потпуности користи сировину, јер се не ствара струготина. Уштеда материјала до 80 процената може се постићи за сложене хладно обликоване делове. Ова уштеда се претвара у значајне еколошке предности: емисија CO2 се смањује до 67 процената јер се елиминишу енергетски интензивни процеси рециклаже металне струготине, а потражња за примарним ресурсима је драматично смањена.

Ојачавање материјала током процеса обликовања нуди додатну металуршку предност. Влакна материјала се не прекидају; уместо тога, густина дислокација у кристалним решеткама се повећава, што резултира гушћом, посебно отпорном површинском структуром. Ово ојачавање може елиминисати потребу за накнадним третманима као што је каљење и истовремено омогућава веће вредности чврстоће од оних код машински обрађених компоненти. За безбедносно критичне примене у хидрауличним цилиндрима, где су клипњаче изложене огромним силама притиска и затезања, ово представља значајно побољшање квалитета.

Стратешки значај за немачко машинство

Инвестиција од 20 милиона евра компаније Бајер и Мишелс, чланице Вурт групе са око 500 запослених, мора се посматрати у контексту фундаменталне претње немачкој индустријској бази. Немачко машинство, традиционално окосница ове извозно оријентисане нације са преко 1,2 милиона запослених и уделом у извозу који прелази 70 процената, суочава се са систематским нападом кинеских конкурената.

Док је немачки тржишни удео у глобалном извозу машина опао на 15,2 процента између 2013. и 2023. године, удео Кине је порастао са 14,3 на 22,1 одсто у истом периоду. Ова промена није искључиво последица компаративних трошковних предности, већ и офанзиве индустријске политике: 2019. године, кинески произвођачи машина су добили директне и индиректне субвенције у просеку од 15,7 милиона евра по компанији, што им је омогућило да понуде производе по ценама које су понекад и 50 одсто ниже од немачког нивоа. Истовремено, 61 одсто чланова VDMA предвиђа да ће за пет година имати само просечну или лошу конкурентску позицију.

У овом окружењу, одлука компаније Бајер и Мишелс да инвестира 20 милиона евра у своју локацију у Обер-Рамштату, супротстављајући се тренду пресељења производње у иностранство, представља стратешки потез позиционирања. Генерални директор Јерг Пол је јасно артикулисао образложење: производна технологија у новој хали нуди тако значајне предности да су даља улагања у технологију извесна. Изјавио је да је компанија развила производе који су практично без премца и пружају тако високе користи за купце да, на пример, трошкови рада нису примарни фактор.

Ова изјава открива и основну дилему и потенцијално решење. Трошкови рада у Немачкој су структурно виши него у Азији, али високо аутоматизовани, технолошки интензивни производни процеси могу више него надокнадити овај недостатак ако истовремено смање време производње осам до десет пута и драстично смање трошкове материјала. b&m-ECCO TEC технологија тако ствара конкурентску предност која се не може поновити у земљама са ниским платама једноставним смањењем трошкова.

Јана Тишлер, шефица продаје новим купцима у компанији Бајер и Мишелс, нагласила је висок тржишни притисак из Азије као додатни стратешки аспект. Машина обезбеђује производну локацију компаније у Немачкој, а истовремено обезбеђује веома кратке транспортне руте унутар Европе. Ова изјава указује на структурну предност која добија на значају због геополитичких дешавања. Отпорност глобалних ланаца снабдевања постала је приоритет од поремећаја и геополитичких тензија изазваних пандемијом. Локални или регионални ланци вредности минимизирају транспортне ризике, смањују емисије и омогућавају брже време реаговања на захтеве купаца.

Одлука о лоцирању производње у Немачкој, уместо премештања у суседне земље ЕУ или премештања из Азије, такође мора бити процењена из макроекономске перспективе. Студије показују да, иако стратегија премештања производње у више сектора смањује зависност, она такође подразумева значајне губитке у просперитету. Потпуно премештање би смањило БДП Немачке за скоро 10 процената, јер би се изгубиле предности специјализације глобалне поделе рада. Ипак, стратешко премештање може бити корисно у кључним секторима са високом додатом вредношћу и технолошком сложеношћу, посебно када се комбинује са повећањем продуктивности кроз технологије Индустрије 4.0.

Наша глобална стручност у индустрији и економији у развоју пословања, продаји и маркетингу - Слика: Xpert.Digital

Фокус индустрије: B2B, дигитализација (од AI до XR), машинство, логистика, обновљиви извори енергије и индустрија

Више информација овде:

• Експертски пословни центар

Тематски центар који нуди увиде и стручност:

• Платформа знања која покрива глобалне и регионалне економије, иновације и трендове специфичне за индустрију
• Збирка анализа, увида и основних информација из наших кључних области фокуса
• Место за стручност и информације о актуелним дешавањима у пословању и технологији
• Чвориште за компаније које траже информације о тржиштима, дигитализацији и иновацијама у индустрији

Економске и еколошке синергије

Признање које је добила Немачка награда за одрживост за 2025. годину истиче двоструку корист технологије: економску ефикасност и еколошку ефикасност. Жири је експлицитно признао њен допринос смањењу потрошње примарних ресурса и повећању ефикасности у сектору са великом потражњом. Јачањем регионалних ланаца вредности и избегавањем транспорта на велике удаљености, процес такође доприноси смањењу емисија.

Ова комбинација је веома релевантна са становишта индустријске политике. Таксономија ЕУ и строжији климатски циљеви приморавају компаније да декарбонизују своју производњу. Истовремено, трошкови енергије у Европи структурно расту изнад азијских нивоа, угрожавајући конкурентност енергетски интензивних индустрија. Технологије које комбинују драматично смањење емисије CO2 са уштедама трошкова стога постају кључни конкурентски фактор.

Материјална ефикасност хладног обликовања има утицај на неколико нивоа. Прво, смањује се директна потрошња материјала, што, с обзиром на тренутне нестабилне цене сировина, одмах смањује трошкове производње. Друго, елиминишу се трошкови одлагања металних струготина. Треће, потрошња енергије је значајно смањена, јер није потребна енергетски интензивна термичка обрада, а само хладно обликовање се одвија на собној температури. Четврто, већа прецизност обликованих делова омогућава веће толеранције без накнадних процеса брушења, што резултира додатном уштедом енергије и времена.

Перспектива циркуларне економије појачава ове предности. Готово потпуно искоришћење материјала минимизира потребу за примарним сировинама. Истовремено, хладно обликоване компоненте су издржљивије због повећане чврстоће, што продужава животни циклус производа и смањује потрошњу ресурса током целе њихове фазе употребе. Студије показују да се смањење емисије CO2 до 30 процената може постићи продужавањем животног века компоненти кроз оптимизоване производне процесе.

Области примене и индустријски значај

Значај технологије ваљања равног алата постаје јасан из области примене произведених прецизних делова. Клипњаче су кључне компоненте у хидрауличним цилиндрима који се користе у грађевинским машинама, рударској опреми, приобалним инсталацијама и индустријским пресама. Ови цилиндри претварају хидраулични притисак у механичку силу и морају да издрже екстремна оптерећења. Квалитет клипњаче - њена површинска обрада, праволинијски облик, тврдоћа и чврстоћа - значајно одређује поузданост рада и век трајања целог хидрауличног система.

Погонска вретена и погонска вратила налазе се у алатним машинама, системима за позиционирање и мењачима. Они преносе обртни момент или претварају ротацију у линеарно кретање, што захтева највећу прецизност и носивост. Могућност производње таквих компоненти без машинске обраде, са сложеним профилима и променљивим пречницима дуж уздужне осе, отвара нове степене слободе за дизајнере у лаганим конструкцијама и дизајну интегрисаном са функцијом.

Тржиште за ове компоненте је значајно. Само глобално тржиште хидрауличних цилиндара процењује се на неколико милијарди евра годишње, са све већом потражњом вођеном ширењем обновљивих извора енергије, инфраструктурним пројектима и индустријском аутоматизацијом. Могућност да се ови делови производе знатно брже, исплативије и одрживије не само да произвођачима даје конкурентску предност већ и смањује трошкове дуж целог ланца вредности.

Ово је посебно релевантно у контексту електромобилности и лагане конструкције. Хладно обликовање омогућава лакше компоненте исте или веће чврстоће са истом тежином. Ово је кључно за електричне погонске системе и носаче батерија, где сваки уштеђени килограм повећава домет или смањује капацитет батерије. Хладно обликовање такође омогућава употребу исплативијих основних материјала, који стичу потребна механичка својства кроз процес обликовања.

Логистички изазов и оперативна сложеност

Транспорт и инсталација машине од 125 тона илуструју сложеност великих индустријских пројеката. Тешко транспортно возило је довезло централни део од 100 тона из Белгије у Рорбах током три ноћи, у пратњи шест других камиона који су превозили додатне компоненте. Специјалне дизалице су морале да подигну део машине кроз кров новоизграђене фабричке зграде. Упркос пажљивом планирању, кашњења у доласку кровара због зимских услова на путу и ​​потешкоћа у уклањању трајно инсталираних елемената крова резултирали су кашњењем од четири сата.

Ови изазови су симптоматични за захтеве модерних производних система. Сама машина је изграђена у Белгији, док је производна хала паралелно изграђена у Рорбаху – пример међународне поделе рада, чак и у европским пројектима. Координација изградње хале, производње машина, транспорта, монтаже дизалице и финалне инсталације захтева прецизно управљање пројектом и интеграцију бројних стручњака.

Након што је машина инсталирана, почиње фаза пуштања у рад и покретања производње. Током ове фазе покретања, параметри процеса морају бити оптимизовани, алати подешени, а запослени обучени док се не постигне спремност за серијску производњу и не могу се поуздано остварити циљана времена циклуса.

Дигитализација и интеграција Индустрије 4.0

Модерне ваљаонице су све више опремљене функционалностима Индустрије 4.0. Сензори бележе параметре процеса у реалном времену, системи управљања који се самоуче аутономно компензују варијације специфичне за материјал, а подаци о алатима се аутоматски очитавају путем DMC кода. Ова дигитална интеграција омогућава праћење делова, предиктивно одржавање и континуирану оптимизацију процеса.

Самоучећи систем управљања који је развила компанија Бајер и Мишелс представља конкурентску предност. Такви адаптивни системи су кључни за профитабилност, јер смањују отпад, скраћују време подешавања и максимизирају искоришћење постројења. У индустрији у којој марже опадају због притиска цена, разлика између 85 и 95 процената искоришћења постројења може значити разлику између профита и губитка.

Дигитализација такође отвара нове пословне моделе. Даљинско одржавање, предиктивно одржавање и консултације о процесима засноване на подацима могу се пласирати на тржиште као додатне услуге. Умрежавање машине са системом за планирање производње омогућава прилагођавања флуктуацијама поруџбина у готово реалном времену и оптимизује управљање ланцем снабдевања.

Средња компанија показује како се то ради: План за конкурентност Немачке

Развој у компанији Бајер и Михелс илуструје могући пут за немачко машинство: технолошко лидерство кроз иновације процеса, одрживост као фактор разликовања и стратешка безбедност локације кроз скокове у продуктивности. Успех ове стратегије зависи од неколико фактора.

Прво, политички оквир мора бити прави. Трошкови енергије, бирократија, пореско оптерећење и квалитет инфраструктуре су кључни фактори у одређивању атрактивности локације. VDMA (Немачка инжењерска федерација) с правом позива на фундаменталне реформе: побољшање инфраструктуре, међународну конкурентност пореског система, смањење регулаторних препрека и обезбеђивање приступачних цена енергије. Без ових структурних побољшања, технолошка изврсност појединачних компанија неће бити довољна да стабилизује локацију у целини.

Друго, скалирање је кључно. b&m-ECCO TEC технологија мора се етаблирати на тржишту и применити у значајним количинама како би се постигао широк утицај. Ово захтева убедљиве препоруке купаца, трансфер технологије и потенцијално лиценцирање другим произвођачима. Würth група, са својом глобалном мрежом и финансијском снагом, може деловати као мултипликатор у овом процесу.

Треће, интензитет истраживања и развоја мора се одржати. 28.000 сати развојног рада за тренутну машину показује континуиране иновације које су потребне. Јавно финансирање истраживања, сарадња са универзитетима и истраживачким институтима и заштита интелектуалне својине су кључни фактори успеха.

Четврто, зависност од кинеског тржишта се не може игнорисати. Кина је друго најважније извозно тржиште за немачку машинску инжењерингу и, истовремено, најважнији немачки добављач машина. Једнострано раздвајање би изазвало значајне губитке у просперитету. Стратегија стога мора да пронађе равнотежу између диверзификације тржишта продаје, повећања конкурентности у Европи и селективне сарадње са Кином у некритичним областима.

Инсталација највеће машине за ваљање равних калупа на свету у Рорбаху је стога више од пуког техничког ремек-дела. То је изјава о будућој одрживости Немачке као индустријске локације – доказ да земље са високим платама могу да се одрже у глобалној конкуренцији кроз иновације, одрживост и технолошку изврсност. Да ли ће овај пример поставити преседан или ће остати изузетак, постаће јасно у наредним годинама. Једно је сигурно: трка није изгубљена, али се јаз у односу на конкуренцију смањује са сваком одложеном реформом и сваком пропуштеном инвестицијом.

Konrad Wolfenstein

Било би ми драго да вам будем лични саветник.

контактирати на wolfenstein ∂ xpert.digital

Само ме позовите на +49 89 89 674 804 (Минхен) .

ЛинкедИн