Aivovuoto: Tekevätkö älyvekottimet meistä tyhmiä? Sandvik Coromant bisnes- ja tekniikkalehti 3/11 Kanada: Turvallisia laskuja Valmistus: Vihreä valo = tuottavuutta Innovaatio: Missä tuulee seuraavaksi? Voith Turbon Heidenheimin tehtaan johtaja Wolfgang Hütter. Saksa: Tehoratkaisu hammaspyörien jyrsintään Menestyksen rattaat
pääkirjoitus Kenneth V Sundh, Pääjohtaja, Sandvik Coromant Yhdessä ja täydellä sydämellä tavoitteisiin Hütter oivalsi, että onnistuminen vaati spesialisteja. Menestys syntyy intohimoisesta asenteesta työhön ja kyvystä tehdä yhteistyötä. Tämän tietää myös tehtaanjohtaja Wolfgang Hütter Voithilta Saksasta. Ei ollut sattumaa, että kokenut konkari sai tehtäväkseen suunnitella yrityksen uuden suurnopeusjunien vaihteistoja valmistavan tehtaan Heidenheimiin. Kuten sivulta 10 voit lukea, Hütter ryhtyi urakkaan täydellä sydämellä. Hän kehitti autoteollisuuden kuljetinjärjestelmien innoittamana tehtaan, jossa tuotantovauhdin määräävät kalliit erikoiskoneet ja jossa kustannustehokkuus on optimoitu pienimpiä komponentteja myöten. Mutta Hütter oivalsi myös, että onnistuakseen projekti vaati spesialisteja. Konevalmistaja Hellerin ja Sandvik Coromantin avulla Hütter suunnitteli täysin uuden menetelmän kartiohammaspyörien koneistukseen 5-akselisessa koneessa. Menetelmä sai nimen up- Gear, ja se on nyt patentoitu. Yhtä fiksusti eteni kanadalainen laskutelineiden valmistaja Messier-Bugatti-Dowty. Kun Boeing ja Airbus vaativat kevyempiä komponentteja, yritys hyödynsi Sandvik Coromantin globaalin organisaation osaamista ja vastasi haasteeseen. Projektiin osallistui Sandvik Coromantin spesialisteja Kanadasta, Ranskasta, Saksasta ja Meksikosta, ja tulokset ylittivät kaikki odotukset. Lue lisää sivulta 22. Nämä kaksi esimerkkiä osoittavat, että onnistuminen on kiinni osaamisesta, kumppanuudesta ja yhteistyöstä. Smart Hub -osastollamme EMO-messuilla Saksan Hannoverissa voimme keskustella lisää eri alojen uusimmista trendeistä ja siitä, miten voimme yhdessä löytää uusia ratkaisuja. Uskomme vakaasti, että saat Smart Hub -osaltolta mukaasi eväät, jotka tukevat toimintasi menestystä. Toivottavasti tapaamme siellä. Mielenkiintoisia lukuhetkiä, Kenneth V Sundh President Sandvik Coromant Metalworking World on bisnes- ja tekniikkalehti, jota kustantaa AB Sandvik Coromant, SE-811 81 Sandviken, Ruotsi. Puh: +46 (26) 266000. Metalworking World ilmestyy kolme kertaa vuodessa seuraavilla kielillä: englanti (amerikan- ja brittienglanti), espanja, hollanti, italia, japani, kiina, korea, portugali, puola, ranska, ruotsi, saksa, suomi, tanska, thai, tšekki, unkari ja venäjä. Lehti on ilmainen kaikille Sandvik Coromantin asiakkaille. Julkaisija: Spoon Publishing, Tukholma, Ruotsi. ISSN 1652-5825. Päätoimittaja ja Ruotsin julkaisulain alainen vastuuhenkilö: Yvonne Strandberg. Yhteyspäällikkö: Christina Hoffmann. Toimituspäällikkö:Johan Andersson. Graafinen suunnittelija: Emily Ranneby. Tekninen toimittaja: Christer Richt.Toimitussihteerit: Valerie Mindel, Geoff Mortimore. Yhteyshenkilö: Beate Tjernström. Kieliversioiden yhteyshenkilö: Sergio Tenconi. Kieliversioiden ulkoasu: Eva Bengtson. Prepress: Markus Dahlstedt. Kansikuva: Christoph Papsch Pidätämme oikeuden olla julkaisematta aineistoa, jota ei ole tilattu. Lehdessä julkaistun materiaalin jäljentämiseen tarvitaan lupa. Lupaa tulee tiedustella Metalworking Worldin toimituksesta. Toimituksellinen materiaali ja lehdessä ilmaistut mielipiteet eivät välttämättä vastaa Sandvik Coromantin tai julkaisijan näkemyksiä. Lehteä koskevat yhteydenotot ovat tervetulleita. Osoite: Metalworking World, Spoon Publishing AB, Kungstensgatan 21B, 113 57 Stockholm, Ruotsi. Puh: +46 (8) 4429620. Sähköposti: mww@spoon.se. Osoitteenmuutokset ja lisätilaukset:beate Tjernström, Sandvik Coromant. Puh: +46 (26) 2667 35. Sähköposti: mww.coromant@sandvik.com Painettu Ruotsissa Sandvikens Tryckerissä Papyrus AB:n toimittamille papereille MultiArt Matt 115 g ja MultiArt Gloss 200 g. Papereiden valmistajalla on EMAS-rekisteröinti ja valmistus vastaa ISO 14001 -standardia. Coromant Capto, CoroMill, CoroCut, CoroPlex, CoroTurn, CoroThread, CoroDrill, CoroBore, CoroGrip, AutoTAS, GC ja ilock ovat Sandvik Coromantin rekisteröimiä tavaramerkkejä. Tilaa oma Metalworking World. lähetä osoitetietosi osoitteeseen mww.coromant@sandvik.com. Metalworking World on Sandvik Coromantin asiakas- ja tiedotuslehti, jonka sisältö on yleisluontoista. Lehden tietoja ei tule käsittää neuvoina tai käyttää päätöksenteon pohjana. Informaation hyödyntäminen on käyttäjän omalla vastuulla; Sandvik Coromant ei ole velvollinen korvaamaan Metalworking World -lehdestä saadun tiedon käytöstä aiheutuneita suoria, satunnaisia, välillisiä tai epäsuoria vahinkoja. 2 metalworking world
Sisältö 10 Voith Turbo patentoi uuden menetelmän. 22 Kanadassa uutta potkua mannerten välisestä yhteistyöstä. 27 Hidastaako nykytekniikka järjenjuoksuamme? Ohimennen: Uutisia alalta...4 Uutta Saksasta...10 Tuulivoima kasvaa...17 Kanadan kevennyshaaste...22 Tekevätkö älyvempaimet ihmisistä tyhmiä?...27 Tekniikka Kiina on muotissaan... 34 Kokonaisratkaisu... 38 17 Miltä tulevaisuuden tuuliturbiinit näyttävät? Hiljaa hyvä tulee Uuden sukupolven värinävaimennetut jyrsintäpitimet on kehitetty eliminoimaan tuottavuutta heikentävät värinät. Särmää laatua PVD-pinnoitetut työkalut kestävät suurempia lastuamisnopeuksia, eli jaksoajat lyhenevät samassa ajassa saadaan enemmän valmiita kappaleita ja valtavat säästöt. Eläköön kovametalli Parempi lastunhallinta, lisää tuottavuutta ja pidempi terän kestoikä uuden sukupolven täyskovametalliporilla ja geometrialla. 20 32 37 metalworking world 3
Ohimennen Vuorovesivoimaa NASA New Yorkin East Riverin itäiseen uomaan asennetaan vuorovesivoimaloita. Energia. Amerikkalaiskoteja valaistaan ehkä piakkoin vuoroveden voimalla. Newyorkilaisyhtiö Verdent Power on hakenut lupaa jopa 30 vuorovesiturbiinille East Riverin itäisessä uomassa. Laitteet toimivat paljolti samaan tapaan kuin tuulivoimalat roottoreita vain pyörittää virtaava vesi. Vuorovesivoimalat eivät ole yhtä suuria kuin tuuli- tai aaltovoimalat, mutta silti teoreettiseksi vuosituotannoksi tulee 110 terawattituntia, joka vastaa noin 12 isoa ydinvoimalaa. Christian Science Monitor raportoi hankkeesta hiljattain Yhdysvaltain ensimmäisenä vuorovoimala-asennuksena. Matkailun viimeinen sana Matkailu. Avaruuteen on tähän asti ollut pääsy vain kaikkein varakkaimmilla. Pian avaruusmatkat saattavat olla tavallisenkin ihmisen ulottuvilla, uskoo Rocket Engineering -yhtiön konsultti Adam Baker. Hän isännöi maaliskuussa Space Tourism New Business for the 21st Century -tapahtumaa, jossa tutkailtiin alan kehitystä ja lähivuosikymmenen näkymiä. Englantilaisen Staffordshiren yliopiston järjestämässä symposiumissa puhuttiin myös tulevan avaruusmatkailun turvatekniikasta. Bakerin mukaan edullisia avaruusmatkoja tulee saataville jo 2012. Hän muistuttaa Virgin Galacticista, joka ottaa jo vastaan etumaksuja lyhyistä avaruuspyrähdyksistä. Virginin hanke on saanut suosiota: varauslistalla on 410 nimeä. Kris Unger/Verdant Power Uusi pääjohtaja Johto. Klas Forsström ottaa 1. syyskuuta vastaan Sandvik Coromantin pääjohtajan tehtävät. Forsström, 43, on ollut Sandvik-konsernissa 17 vuotta eri tehtävissä, lähinnä Sandvik Coromantin puolella. Hänellä on kokemusta T & K:n, tuotekehityksen, markkinoinnin, liiketoiminnan kehittämisen ja myynnin johtamisesta. Lisäksi hän on toiminut 3 1/2 vuotta Sandvik Coromantin sisaryhtiön Dormer Toolsin Pohjois- Amerikan johtajana. Hänen edellinen tehtävänsä oli Sandvik Hard Materialsin pääjohtajuus. ATELIER Simon TIESITKÖ, ETTÄ Uusien kovametalliterien valmistuksen CO 2 -päästöt pienenevät noin 40 prosenttia, kun raaka-aineena käytetään kierrätettyä kovametallia? Vihreää jenkkifutista Energia. Amerikkalaisen jalkapallon NFL-seura Philadelphia Eagles ei ole voittanut Super Bowlia, mutta ympäristöasioissa se saa kiitosta. Kotkien suunnitelmissa on asentaa 67 000 -paikkaiselle stadionilleen kauden 2012 alkuun mennessä tuulivoimaloita, aurinkopaneeleita ja biodieselvoimala. Jos hanke onnistuu, stadionista tulee Keskushyökkääjä LeSean McCoy. Yhdysvaltain ensimmäinen energiaomavarainen ja pelkästään uusiutuvia polttoaineita käyttävä urheiluareena. Floridalaisyritys SolarBlue investoi projektiin 30 milj. dollaria ja Eagles vastavuoroisesti tekee sen kanssa sopimuksen 20 vuoden sähkötoimituksista. Drew Hallowell 4 metalworking world
Ohimennen Teksti: Geoff Mortimore Kuvat: Dominic Favre Aurinkolentäjä Bertrand Piccard tekee tieteestä seikkailun Kukaan tuskin voi moittia Bertrand Piccardia helppoon elämään tyytymisestä. Löytöretkeilijä- ja tutkijasuvun vesa on lääketieteen tohtori, arvostettu puhuja ja kirjailija. Hän lensi myös ensimmäisenä kuumailmapalloilijana maailman ympäri 19 päivässä vuonna 1992. Hänen seuraava haasteensa on vähintään yhtä huimapäinen. Solar Impulse -hankkeen tarkoituksena on osoittaa huipputekniikan merkitys kestävälle kehitykselle rakentamalla ensimmäinen aurinkovoimalla toimiva lentokone ja lentämällä sillä maapallon ympäri. Päästöttömän koneen testaus aloitettiin 2006, ja maailmanympärilentoa on kaavailtu vuodelle 2013. Toiveena on tuoda myös unelmat ja tunteet takaisin tieteeseen. Piccard jos kuka saattaa siinä onnistuakin. metalworking world 5
Ohimennen Teksti: Geoff Mortimore Kuvat: Curtis Comeau Machine Tech CNC:n johtaja Bob Johnston. Puomit maksoivat itse itsensä. Machine Tech CNC:n Bob Johnstonin haastattelu. Yrityksen tilaukset kasvoivat, kun se hankki kaksi vaimennettua sorvauspuomia. Miksi? Meidän piti sorvata tietynsyvyinen reikä, ja Silent Tools -sorvauspuomit ovat lohenpyrstökiinnityksen ansiosta säädettävissä erikokoisille rei ille. Lisäksi halusimme lisää ulottuvuutta. Miksi vapaapituus on tärkeä? Tärkeintä oli koon säädön helppous. Otetaan esimerkiksi 4 ¼ tuuman reikä, jonka syvyys voi olla lähes 40 tuumaa. Tavanomainen 4-tuumainen puomi ei reikään mahdu, mutta 80-millinen mahtuu. Ennen jouduimme avaamaan 4 ¼ tuuman reiän useassa vaiheessa, nyt se käy kerralla. Mikä oli tulos? Pystyimme tarjoamaan kilpailukykyisempiä hintoja ja saimme huimasti lisää tilauksia. Puomi on ollut käytössä päivittäin neljä vuotta, ja se maksoi itsensä neljässä kuukaudessa. Olimme niin tyytyväisiä, että hankimme toisenkin puomin. Mitä yrityksesi tekee? Valmistamme hydraulisylinterien kaltaisia komponentteja öljyteollisuudelle, lähinnä öljykentillä toimiville yrityksille, jotka poraavat reikiä ja pakottavat vettä ja hiekkaa kovalla paineella valmiiseen reikään. Kanadan Edmontonissa toimiva Machine Tech CNC työllistää noin 65 henkilöä 4 200 neliön tiloissa. 6 metalworking world
Ohimennen Uusi standardi! Koneistus. Coromant Capto on nyt huhtikuussa 2010 solmitun kumppanuuden myötä saatavissa MAG G&L -koneisiin. Yhteistyössä Sandvik Coromantin kanssa MAG G&L suunnittelee, rakentaa ja tarjoaa asiakkailleen uuden Coromant Captolla varustetun pystysorvauskeskuksen. Koneessa on pääkaran C8-kiinnityssarja, staattinen C8-kiinnitysyksikkö sorvaustöihin ja kulmamallinen C8-kara. MAG:n globaalin tuotejohtajan Helene Nimmerin mukaan sopimus Chilen kaivostyöläisten pelastustöitä seurasi miljoonayleisö. tuo valmistajille lisää valintamahdollisuuksia ja säästää rahaa. Modulaarinen työkalujärjestelmä pitää kustannukset kurissa, kun yritys voi tehdä vaihtelevampia töitä ilman erikoistyökaluja. Kun asiakkailla on Coromant Capto -kiinnitys, he voivat käyttää eripituisille ja -mallisille työkaluille yhtä vakiotyökalu- ja liitäntäkappalejärjestelmää, joka sopii monenlaisiin töihin ja koneisiin. Helene Nimmer, MAG, globaali tuotejohtaja Odottamaton pelastusoperaatio Poraus. Chilen kaivostyöläisten pelastustöitä viime vuonna seurasivat miljoonat ihmiset. Presidentti Barack Obama antoi vuonna 2011 pitämässään State of the Union -puheessa tunnustusta pennsylvanialaisen paineilmaporia valmistavan Center Rockin panokselle. Center Rockin johtaja Brendan Fisher teki muiden mukana Chilen kaivoksella neljäpäiväistä työvuoroa, kun kaivosmiehille porattiin 610 metrin syvyistä pelastusreikää. Kaivosmiehet saatiin ulos 37 päivän kuluttua. Fisher kertoi CoroDrill 800 -ejektorin olleen ratkaiseva osa operaatiossa käytettyä poraa ja kehui sen lujuutta ja luotettavuutta. Korkealentoinen messutapahtuma Messut. Lentonäytösten ohella Australian kansainvälisen ilmailunäyttelyn vieraat voivat tutustua Sandvik Coromantin uusimpiin koneistusratkaisuihin. Maaliskuussa järjestetty kuusipäiväinen ilmailunäyttely toi yhteen lentäjät, lentokoneiden omistajat ja ilmailun harrastajat. Tänä vuonna näytteilleasettajia oli yli 600 eri puolilta maailmaa. Sandvik Coromant oli mukana esittelemässä uutuuksiaan. Se oli oiva tilaisuus edistää brändiä ja osoittaa omistautumisemme tälle alalle, sanoo maassa Sandvik Coromantin ilmailuteollisuuden tuotteiden Massimo Merlini myynnistä vastaava Greg Bennett. Sandvik Coromant lanseerasi näyttelyn avajaisissa niitti- ja pulttireikien poraamiseen hiilikuituvahvisteisiin muoveihin ja komposiitti-metallipaketteihin tarkoitetut komposiittikäsiporat. Pool Kierrätys palkitsee Kierrätys. Sandvik Coromantin kierrätysjärjestelmä (CRC) on viidessä vuodessa päässyt hyvään vauhtiin Suur-Kiinan alueella. Siitä on kiittäminen etenkin maailman suurimpiin muottirunkojen valmistajiin LKM Groupin tehdas Heyuanin kaupungissa. lukeutuvaa LKM Groupia. Muutama vuosi sitten LKM Group perusti tehtaan Heyuaniin Guangdongin provinssiin. Heyuan on nimitetty kansalliseksi puutarhakaupungiksi, joten ympäristökysymykset, kuten romumetallin kierrätys, ovat tärkeitä. Kiinan kierrätysmarkkinat ovat pitkälti sääntelemättömät, joten kun LKM Group halusi kierrättää noin 9,5 tonnia romua, se otti yhteyttä Sandvik Coromantiin. Tehdyn sopimuksen mukaan Sandvik Coromant ottaa vastaan käytetyt kovametalliterät ja -työkalut ja kierrättää ne mahdollisimman ympäristöystävällisesti. metalworking world 7
Ohimennen Tehokkuuden makua Jyrsintä. Pienessä Cameranon kaupungissa Italian itärannikolla toimiva Defendi Italy valmistaa polttimia ja venttiilejä kaasuliesiin ja vie niitä kaikkialle maailmaan. Tehtaalla harjoitetaan tutkimus- ja kehitystoimintaa, suunnittelua ja koneistusta. Venttiilien viimeistely oli pitkään ollut pullonkaula pitkän asetusajan vuoksi. Vuonna 2010 yritys päätti tehdä asialle jotain ja otti yhteyttä Sandvik Coromantiin. Sandvik Coromantin spesialistien ehdottama ratkaisu yllätti: Defendin otetaan täyskovametallityökalujen tuotantopäällikkö tilalle CoroMill 316 -jyrsimet Paolo Luchetta muunnettuina siten, että ne olisivat vielä normaaliakin nopeammat vaihtaa. Vaikka Sandvik Coromant ei voinutkaan taata erikoismallisten työkalujen luotettavuutta ja kestävyyttä, Defendin tuotantopäällikkö Paolo Luchetta halusi testata ratkaisua. Tuottavuuden tuntuva parantaminen edellyttää avointa mieltä. Joskus epätavallinen ratkaisu voi olla juuri se oikea, hän huomauttaa. Testit vahvistivat, että asetusaika lyhenee ja aikaa ja rahaa säästyy merkittävästi. Tulokset dokumentoitiin Productivity Analyzer -ohjelmalla. Lue lisää Defendistä osoitteessa www.defendi.it. Ota osasi menestyksestä EMO. Tänä vuonna Sandvik Coromantin osasto Hannoverin EMO-messuilla Saksassa tarjoilee kävijöille eväitä menestyksen. Osasto on rakennettu kaupungiksi, jonka korttelit kertovat konepajateollisuuden kannattavuudesta, fiksuista ratkaisuista ja innovaatioista. Pääkatu johdattaa kävijät eri käyttöalueiden uusimpaan työkaluteknologiaan. Mukana ovat muun muassa uusimmat ratkaisut hammaspyörien jyrsintään. Kävijät saavat nähdä, miten saksalainen Voith rakensi yhdessä Sandvik Coromantin kanssa omalla alallaan maailman tuottavimman tehtaan. Lue lisää Voithista sivulta 10. Katsasta Coromant Captolla varustetut koneet. Coromant Capto on Höflerin uusi 1. vakiopidin. Miksi? Jyrsinkoneissamme on tehokkaat jyrsinpäät, joita käytetään suurilla vääntömomenteilla. Coromant Capton polygonin muotoinen kiinnityspinta estää jyrsintuurnan ylikuormittumisen ja vaurioitumisen. Mikä on vahvuutenne hammaspyörien 2. jyrsinnässä? Meillä on ainutlaatuinen mahdollisuus työstää isojen moduulien hammaspyöriä kuivana. Koneen rakenne takaa, että kuumat lastut eivät jää lojumaan levälleen vaan päätyvät suoraan lastukuljettimelle. Se on tuottavuuden kannalta ehdoton etu. Ote pitää! SAKSALAISELLA HÖFLERILLÄ UUSI VAKIOPIDIN. Dieter Grosch vastaa menetelmä- ja koneistusteknologiasta Höflerillä. Defendi kehittää ja valmistaa polttimia ja venttiilejä kaasuliesiin. Mitkä ovat päämarkkinanne? 3. Aasia, etenkin Kiina. Toimitamme jopa 20 jyrsin- ja hiomakonetta per projekti moniin Kiinassa käynnissä olevista uusista suurprojekteista. Höflerin asiakaskuntaan kuuluu myös tunnettuja hammaspyörien valmistajia. Höfler ja Sandvik Coromant ovat 4. aloittaneet strategisen yhteistyön. Miksi? Olemme todenneet, että yhteistyö innovatiivisen työkaluvalmistajan kanssa voi tehostaa koneitamme entisestään. Hammaspyörien koneistuksessa voi käyttää täysin uudenlaisia menetelmiä. MESSUT 2011 Syyskuu ALIHANKINTA- MESSUT 13. 15.9. Tampere EMO 19. 24.9. Hannover, Saksa Kansainväliset tekniikkamessut 26.9. 1.10. Plovdiv, Bulgaria Lokakuu TOOLEX 2011 5. 7.10. Sosnowiec, Puola CANADIAN MANUFACTURING TECHNOLOGY SHOW 17. 20.10. Toronto, Kanada 8 metalworking world
Ohimennen Kuvitus: Volvo Cars Hyppää tiejunaan Seuraavan vuosikymmenen kuluttua autot voivat hyvinkin pystyä ajamaan itsenäisesti pitkinä jonoina moottoriteillä, jolloin kuljettajille jää aikaa tehdä töitä kannettavalla tietokoneella, lukea kirjaa tai katsella filmiä. Järjestelmä rakennetaan autoihin eikä se vaadi nykyiseltä tiestöltä uutta infrastruktuuria. Kun kuljettajan reitti poikkeaa muun jonon reitistä, hän yksinkertaisesti ohjaa autonsa tien sivuun, jotta jono pääsee jatkamaan matkaansa ja ajaa sitten oman autonsa määränpäähän asti. Kuljettajat kertovat määränpäänsä, minkä jälkeen navigointijärjestelmä ohjaa heidät lähimmälle autojonolle. Autot liittyvät jonon jatkeeksi, jolloin niiden ohjaus siirtyy tietokoneen vastuulle. Autojonon muut ajoneuvot kurovat välin umpeen ja jono jatkaa matkaansa pääteasemalle asti. Letkaa vetävän ajoneuvon, esimerkiksi bussin, ratissa on ammattikuljettaja. Hän kommunikoi jonon muiden kuljettajien kanssa langattoman radioyhteyden välityksellä. Euroopan Unionin SARTRE-hanke kehittää jonoajotekniikkaa. Tavoitteena on sujuvoittaa liikennettä ja lyhentää matka-aikoja, lisätä kuljettajien ajomukavuutta, vähentää onnettomuuksia sekä alentaa polttoaineenkulutusta ja siten CO 2 -päästöjä. metalworking world 9
teksti: tomas lundin Kuvat: Christoph Papsch Junalla Kiinaan Heidenheim, Saksa. Saksalainen Voith Turbo haluaa osansa Kiinan voimakkaasti laajenevan suurnopeusjunaverkon toimituksista. Yhtiö kertoo rakentaneensa maailman monipuolisimman tehtaan ja kehittää uraauurtavaa hammaspyörien valmistustekniikkaa. 10 metalworking world
Suurnopeusjunien vaihteissa käytettäviä kartiohammaspyöriä. Hammastukset tehdään uudella patentoidulla metalworking menetelmällä. world 11
Imaginechina/Corbis (Ylinnä) Suurnopeusjuna jossakin Shanghain ja Hangzhoun välillä. (Yllä) Koneistaja Bernhard Krause (vas.) ja asentaja Heiko Niedergesäss. Wolfgang Hütter selaa papereitaan tehtaan konttorissa ja löytää lopulta metriset piirustusrullat, joihin on kirjattu koneiden tietoja. Käyttöasteet, asetusajat ja tuntikustannukset on kaikki kirjattu tarkasti samoin kuin materiaalivirrat ja koneistajien työtunnit. Hütter sai kolme vuotta sitten tehtäväkseen kehittää maailman monipuolisimman tehtaan. Tehtävä ei ollut helppo. Ensi kertaa pohjustimme työn perusteellisilla selvityksillä. Aiemmat kehitysprojektit toteutettiin pikemminkin intuition varassa, 50-vuotias veteraani kertoo. Hütter on pitkän linjan mies: ensin harjoittelijasta ohjelmoijaksi, sitten työnjohtoon ja työkaluvastaavaksi ja lopulta kehittämään aivan uusia menetelmiä. Hän on opiskellut työn ohessa liiketaloutta ja innostunut Toyotan lean-valmistuksesta ja Henry Fordin järjestelmästä, jossa sama työntekijä hoitaa sarjan peräkkäisiä työvaiheita ja seuraa työkappaletta koneelta toiselle. Voith on perheyhtiö mutta myös valtava teollisuuskonserni: 40 000 työntekijää ja liikevaihto 5,2 miljardia euroa. Voithin paperikoneet sylkevät kidastaan puolet maailman paperista, ja joka neljännessä vesivoimalassa pyörivät yhtiön tekemät turbiinit ja generaattorit. Tuotevalikoimaan kuuluvat lisäksi dieselveturit ja junien kytkimet sekä innovatiiviset vaihderatkaisut vahvassa nousussa oleville tuulivoimamarkkinoille. Hammaspyörät ja voimansiirtolaitteet ovatkin yksi konsernin strategisista tuotealueista. Ennen uuden tehtaan valmistumista kaikki hammaspyörät laivojen, kaivoskoneiden ja tuulivoimaloiden valtavista kehäpyöristä autojen pieniin vaihteistorattaisiin tehtiin samassa paikassa. Joidenkin isojen ja kalliiden koneiden käyttöasteet olivat niin alhaisia, ettei johto uskonut pärjäävänsä Kiinan ankarasti kilpailluilla markkinoilla. Maailmanpankin mukaan Kiinan investointi suurnopeusjunaverkkoonsa on rautateiden historian suurin. Ensimmäinen 117 kilometrin rataosuus Pekingistä Tianjiniin avattiin liikenteelle elokuussa 2008, ja nyt suurnopeusjunat taittavat kaupunkien väliä 300 kilometrin tuntinopeudella. Sen jälkeen on rakennettu kymmenen uutta rataosuutta, yhteensä lähes 7 000 kilometriä. Vuonna 2012 käyttöön tuleva, 28 miljardia euroa maksava Pekingin ja Shanghain välinen rata kasvattaa verkon 13 000 kilometriin. Kiina laajentaa samaan aikaan myös tavanomaista rataverkkoaan 20 000 kilometrillä, jolloin sen kokonaispituus kasvaa 110 000 kilo metriin. Voith Turbo aikoo pysyä kyydissä mukana ja päätti rakentaa uuden tehtaan Lounais- Saksan Mergelstetteniin. Hütter nimitettiin projektipäälliköksi, ja häntä kehotettiin keksimään jotakin uutta ja radikaalia. Hän ymmärsi nopeasti, että tehtaan prosessista pitää tulla katkeamaton virta, jossa tahdin määräävät kalliit avainkoneet ja pienetkin sarjat ja jopa yksittäiset vaihteet voidaan tehdä kannattavasti. Yksi vaatimuksista oli 5-akselisten koneistuskeskusten käyttö hammaspyörien valmistuksessa tyypillisten Katso videoleike tehtaalta: sandvik. coromant.com! Kalleimmat koneet tahdittavat uuden tehtaan katkeamatonta prosessia. 12 metalworking world
Wolfgang Hütter Wolfgang Hütter, 50, on ollut koko työikänsä Voith-konsernin palveluksessa aluksi nuorena harjoittelijana ja myöhemmin koneasentajana. Hän eteni nopeassa tahdissa ja opiskeli tietotekniikkaa ja liiketaloutta. Hütter asuu Voithkonsernin pääpaikassa Heidenheimissa, noin 90 kilometrin päässä Stuttgartista. Hütter on naimisissa ja hänellä kaksi lasta. metalworking world 13
Yksi tehtaan tuottamista vaihteistohammaspyöristä. Ennen uudistuksia junavaihteiston toimitusaika oli kuusi kuukautta, nyt kaksi. 14 metalworking world
Koneistaja Michael Skarka Heller MCH-350C -jyrsinkoneen äärellä. (Ylinnä) Sandvik Coromantin Manfred Uhl tarkastelee jyrsintä. (Yllä) Manfred Uhl ja Wolfgang Hütter käyvät läpi tehtaan piirustuksia. kalliiden erikoiskoneiden sijaan. Ratkaiseva askel otettiin, kun Voith Turbo aloitti strategisen yhteistyön Nürtingenissä Etelä-Saksassa toimivan työstökonevalmistaja Hellerin kanssa. Tuloksena oli uusi tekniikka kartiohammaspyörän valmistukseen 5-akselisessa koneessa. Kolmantena yhteistyökumppanina mukaan tuli Sandvik Coromant, joka kehitti up-geariksi nimettyyn menetelmään tarvittavat työkalut ja koneistusstrategiat. Menetelmä on Voithin ja Hellerin patentoima. Sandvik Coromant oli mukana alusta asti. He räätälöivät työkaluja, mutta myös Voith lyhyesti PERUSTETTU: 1867, perustaja lukkoseppä Johann Matthäus Voith. Hän jatkoi isänsä verstasta, jossa oli viisi työntekijää, ja alkoi valmistaa koneita puuja paperiteollisuudelle. HENKILÖSTÖ: 40 000 LIIKEVAIHTO (2009/2010): 5,2 mrd. euroa TOIMIALA: Maailman suurimpia paperiteollisuuden konevalmistajia. Muita tuotteita ovat dieselveturit, junakytkimet ja suurnopeusjunien komponentit sekä tuulivoimaloiden laitteet. optimoivat koneistusideoitamme ja valmistusstrategioita, Hütter sanoo. Düsseldorfissa työskentelevän Kenneth Sundbergin vastuulla on hammaspyörien jyrsintään liittyvä Sandvik Coromantin kokonaispalvelu. Hänellä on optimistinen käsitys työnantajansa mahdollisuuksista sille uudella alalla. Valitsimme vuonna 2009 hammaspyörien jyrsinnän strategiseksi painopisteeksi. Investoimme voimakkaasti siihen liittyvään tekniikkaan ja osaamiseen. Tavoitteenamme on, että meitä pidetään maailmanlaajuisesti hammaspyörien valmistuksen teknologiajohtajana vuoteen 2015 mennessä. Mergelstettenin tehtaan koneistaja Michael Skarka, 34, käyttää Heller MCH-350-C -jyrsinkonetta, jossa on Sandvik Coromantin työkalut. Suojalasin takana käy jatkuva ropina kone jyrsii hammastuksia ja hioo aihion särmiä ja akseleita. Aiemmin prosessi kesti 5,5 tuntia, nyt vain 2,5 tuntia. Skarka kertoo työskentelevänsä mielellään uusimmalla tekniikalla. Hütter marssii tarmokkain askelin tehtaan läpi ja toteaa töiden etenemisen. Missään ei toimita näin joustavasti ja tehokkaasti, hän toteaa selvästi ylpeänä. Tämä on minun metalworking world 15
Tekniikkapala Patentoitu up-gear-menetelmä on tarkoitettu pienille ja keskisuurille tuotantosarjoille. Kääntöteräinen vierintäjyrsin on uusi ratkaisu erittäin suurimoduulisten hammaspyörien valmistuksessa. Mutkat suoriksi Mullistava uusi tekniikka nopeuttaa ja yksinkertaistaa kartiohammaspyörien valmistusta tavanomaisin menetelmin. Kartiohammaspyöriä on niin henkilö autoissa kuin teollisuuden koneissa. Tähän asti niiden valmistukseen on ollut kaksi mahdollisuutta: kalliit ja mutkikkaat erikoiskoneet tai monikäyttöiset mutta tuottamattomat varsijyrsimet. Voith Turbon, Sandvik Coromantin ja Hellerin kehittämä up-gear-tekniikka murtaa vanhat kaavat. 5-akseliseen jyrsinkoneeseen perustuva menetelmä yhdistää hyvän tuottavuuden ja edulliset kustannukset. Menetelmä on tarkoitettu lähinnä pienille ja keskisuurille tuotantosarjoille. Ratkaisussa hammasurat avataan ja jyrsitään portaittain haluttuun muotoon pehmeässä tilassa. Tämän jälkeen kappale karkaistaan, mitä seuraa viimeistelyjyrsintä ja hionta. Sitten hammaspyörä onkin asennusvalmis. Seuraavaksi tekniikkaa on määrä soveltaa myös erittäin kovien materiaalien koneistukseen, jossa hionta on perinteisesti ollut hallitseva menetelmä. Hammaspyörien jyrsintään liittyvästä Sandvik Coromantin kokonaispalvelusta vastaava Kenneth Sundberg toteaa, että kovajyrsinnän tulokset ovat niin hyvät, että hionnasta saatetaan päästä kokonaan eroon. Toinen aivan uusi konsepti on Sandvik Coromantin kääntöteräratkaisu vierintäjyrsimiin. Kääntöteräiset jyrsimet ovat vakiintunut ratkaisu erittäin isojen moduulien (alkaen moduulista 10, jossa hampaiden koko on 24 mm) koneistukseen. Isoja hammaspyöriä käytetään esimerkiksi kaivoskoneissa ja tuulivoimaloissa. Tähän asti kääntöteräratkaisuja ei ole ollut saatavilla vaihteistoissa tyypillisten pienempien hammaspyörien koneistukseen. Niiden tyypillisiä käyttökohteita ovat raskaat ajoneuvot, maatalouskoneet ja junat (moduulit 5 8). Sandvik Coromant on kehittänyt yhdessä Voith Turbon kanssa ratkaisun, joka soveltuu sarjatuotantoon. Isoin haaste oli täyttää saksalaisten DIN-standardien mikrometriluokan tarkkuusvaatimus. Vierintäjyrsin, jossa on spiraalin muodossa noin 60 kääntöterää, parantaa tuottavuutta perinteiseen tekniikkaan nähden 50 prosenttia. vauvani, vapaapäivinäkään ei oikein malttaisi pysytellä poissa! Tulokset ovat ylittäneet odotukset. Yhden junavaihteiston toimitusaika oli ennen kuusi kuukautta. Nyt se on kutistunut kahteen kuukauteen. 15 000 neliömetrin tehtaassa on 16 nosturia, joten koko tuotannon layoutia voidaan tarpeen mukaan nopeastikin muuttaa. Kaikkialla tehdashallissa on metrin paksuinen betonilattia, joten koneet voidaan sijoittaa täysin vapaasti. Kolmessa vuorossa valmistetaan 40:ä eri vaihteistomallia. Koulutukseen on panostettu merkittävästi kursseja kertyi yli 400, pisimmät kestivät puoli vuotta joten kukin tehtaan 120 työntekijästä pystyy hoitamaan jopa yhdeksää eri konetta ja saattamaan työkappaleen loppukokoonpanoon saakka. Olen 90-prosenttisesti tyytyväinen, Hütter sanoo ovela hymy huulillaan: Mutta vanhan liiton saksalaisen insinöörin 90-prosenttinen tyytyväisyys saattaa olla jossakin muualla 270 prosenttia! 16 metalworking world
INNOVAATIO TUULIVOIMAN TULEVAISUUS TEKSTI: tomas lundin KUVA: Grimshaw/Wind Power text: geoff mortimore photo: martin adolfsson The challenge in brief At a glance the challenge: alksdjflkasdjf Jätit tulevat Tuulivoimamarkkinat käyvät kuumina. Asiantuntijat arvioivat, että vuoteen 2020 mennessä otetaan käyttöön 40 000 60 000 uutta tuuliturbiinia vuosittain. Näyttävätkö tuulivoimalat aina samalta? Ei välttämättä. Ne voivat muistuttaa leijoja, lepattavia paneeleja ja lentäviä saaria, joilla on valtavat käsivarret. metalworking world 17
INNOVAATIO TUULIVOIMAN TULEVAISUUS Taiteilijan näkemys Sky WindPowerin lentävästä sähkögeneraattorista, jonka Time Magazine nimesi 50 parhaan keksinnön joukkoon vuonna 2008. Silentwindturbine.com 500 W:n hiljaisen tuuliturbiinin prototyyppi Chatham Maritimessa, Lontoon itäpuolella. Ben Shepard British Wind Powerin kehittämä Aerogenerator X näyttää kaksipäiseltä merihirviöltä ojennellessaan pitkiä kaulojaan korkealla veden pinnan yläpuolella. Ylimpänä ovat kantopinnat, jotka käyttävät kauas merelle kelluvalle lautalle asennettua pystyturbiinia. Jättiläisellä on mittaa 274 metriä kärjestä kärkeen, eli se on kolmen jalkapallokentän pituinen. Aerogenerator X:n takana ovat mm. BP, Caterpillar, Rolls-Royce ja EON. Se on yksi monista kilpailevista projekteista, joissa hyödynnetään kokoa, mittakaavaetuja ja keveyttä. Projekteista monet ovat vasta alkuvaiheessa, joten niiden markkinoilletuloa saa odotella vielä vuosia. Norjalainen Sway hyödyntää öljyteollisuuden kokemuksia Pohjanmerellä ja rakentaa tuulivoimaloita kelluviin torneihin, jotka täytetään painolastilla ja ankkuroidaan joustavasti merenpohjaan. Etuna on, että näin voimaloita voidaan rakentaa kauemmas merelle ja syvemmälle kuin käytettäessä merenpohjaan porattuja pilareita. Swayn tuuliturbiinit tuottavat arviolta 20 30 prosenttia enemmän sähköä ulkomerellä, noin 50 km:n päässä Norjan rannikosta, jossa tuulee kovempaa ja jatkuvammin kuin lähempänä rantaa. Prototyyppejä testataan parhaillaan, mutta kysymys kuuluu, ovatko tekniikat riittävän vakaita ja luotettavia 10 20 MW:n turbiineja ajatellen. Vieläkin kaukaisempaa tulevaisuutta edustavat ilmassa leijuvat tuulivoimalat, kuten hollantilainen Power Plane. Voimala on yksinkertaisesti miehittämätön liitokone, joka on kytketty kaapelilla maa-asemaan. Sähköä syntyy koneen noustessa ja oikaistessa kaapelin. Kun kone sukeltaa jälleen alas, kaapeli kiertyy rullalle ja uusi sykli alkaa. Alankomaiden ilmatieteen laitoksen tilastot osoittavat, että kapasiteetin käyttöasteen voidaan odottaa olevan 60 prosenttia, kun se tavanomaisilla turbiineilla on 30 prosenttia. Tämä johtuu korkeammalla ilmanalassa jatkuvasti puhaltavista voimakkaista tuulista. Valmistuskustannukset ovat vain murto-osa tavanomaisen voimalan kustannuksista. Vaihdamme teräksen, kuparin ja lasikuidun matematiik- Grimshaw/Wind Power Ltd. British Wind Powerin kehittämällä Aerogenerator X:llä on mittaa 274 metriä kärjestä kärkeen eli se on kolmen jalkapallokentän pituinen. kaan, ohjelmistoihin ja elektroniikkaan ja raivaamme tietä uusille energianlähteille, sanoo Power Planesta vastaavan Ampyx Powerin toimitusjohtaja Richard Ruiterkamp. Kaupallisen ratkaisun on määrä valmistua vuonna 2014. Ensi vaiheessa kohderyhmänä ovat sähköverkon ulottumattomissa olevat dieselgeneraattoreiden käyttäjät. Voimayhtiöt kiinnostuvat vasta sitten, kun aikanaan kehitetään suuri 1 MW:n järjestelmä. Kaikkien vihreän energian tuottajien päämäärä on hiiltä halvempi hinta, ja siihen mekin tähtäämme, Ruiterkamp sanoo. Yhdysvaltalaisen Cornellin yliopiston professori Francis Charles Moon on esimerkki visionääreistä, jotka menevät vielä pidemmälle kehitellessään hybriditeknologiaa, jossa lepattavat levyt tuottavat tuulivoimaa yöllä ja pilvisellä säällä ja aurinkokennot auringon paistaessa. Projektin nimi on Vibro-Wind, ja Moonin mukaan se on valmis markkinoille kolmen viiden vuoden kuluttua. Ideana on valjastaa käyttöön suurkaupungeissa rakennusten välissä puhaltavat tuulet. Monet uudentyyppisistä tuuliturbiineista ovat kuin scifi-romaanin sivuilta revittyjä. Feargal Brennanilla, joka toimii offshore-tekniikan professorina Englannissa Aerogene- 18 metalworking world
Virbo-Wind valjastaa käyttöön suurissa kaupungeissa rakennusten välissä puhaltavat tuulet yöllä tai pilvisellä säällä. Päivisin aurinkopaneelit hoitavat sähköntuotannon. rator X:n kehitystyöstä pitkälti vastanneessa Cranfieldin yliopistossa, on tähän selitys. Hänen mukaansa outo ulkonäkö johtuu siitä, että vakiintunutta tekniikkaa ei voi vain suurentaa meriolosuhteisiin. Tanskalainen BTM Consult toteaa, että nykytekniikalla uuden voimalakapasiteetin rakentaminen armottomiin meriolosuhteisiin on tuplasti kalliimpaa kuin kuivalle maalle rakentaminen. Siemensin ja GE:n kaltaiset yritykset ovat jo pitkään investoineet pystysuoriin tuuliturbiineihin, joissa on vähemmän liikkuvia osia kustannusten alentamiseksi. Tuuliturbiineja kehittävän Ägir Konsultin johtajan Staffan Engströmin mukaan muut valmistajat yrittävät optimoida tekniikkaa yksittäisillä lapakulman säädöillä, erilaisilla hammaspyöräratkaisuilla tai laserpohjaisilla tuulimittareilla. Kilpa megawateista käy ankarana. Azimut on espanjalaisen Gamesan yhteisprojekti 11 tuulivoima- ja teknologiayhtiön kanssa. Tavoitteena on rakentaa vuoteen 2020 mennessä 15 MW:n turbiini, jossa on kaksi kertaa enemmän tehoa kuin nykyisin suurimmassa Enercon E-126:ssa. Ensi vaiheessa yritysryhmä investoi 25 miljoonaa euroa tekniikan kehitystyöhön vuoteen 2013 mennessä. Euroopan Unionin UpWind-hankkeen tavoitteena on 20 megawatin jättimylly, jonka pyörintähalkaisija on RÄÄTÄLÖIDYT TYÖKALUT Yhä suuremmiksi kasvavat tuuliturbiinit asettavat työstökoneiden ja työkalujen valmistajille uusia haasteita. Jo nyt porattavana, jyrsittävänä ja sorvattavana on jättimäisiä komponentteja. Taotusta pääakselista, jolla on pituutta neljästä viiteen metriä ja painoa yli 20 tonnia, on lastuttava pois noin 6 8 tonnia. Kehityksen seuraava askel ovat offshore-tuulivoimalat ja entistä suuremmat ja painavammat komponentit, toteaa voimantuotannon tarjonnasta Sandvik Coromantilla vastaava Per Forssell. Nyt 80-tonniset (2 MW:n turbiinit) turbiinikammiot painavat pian jopa 150 tonnia. Tarvitaan siis isompia koneita ja työkaluja. Nykyiset markkinat vastaavat noin 2 prosenttia maailman sähköntuotannosta, mutta vuotuinen kasvuvauhti on 10 15 prosenttia, ja odotamme tulevaisuudelta valtavia volyymejä, Forssell ennustaa. 200 metriä ja jonka kaksiosainen lapa muistuttaa lentokoneen siipiä. 20 megawatin turbiineja on todennäköisesti käytössä 10 vuoden sisällä, sanoo Jo Beurskens Alankomaiden energiatutkimuskeskuksesta. Ne olisivat huomattavasti suurempia kuin maailman markkinajohtaja Vestasin seuraava jätti, V164, jonka roottorin lapa on halkaisijaltaan 164 metriä ja torni 187 metriä korkea. New Yorkin Vapaudenpatsaalla on korkeutta 94 m ja Lontoon The Gherkin -pilvenpiirtäjällä 180 metriä. metalworking world 19 Francis Moon
Tekniikka Teksti: Christer Richt Haaste: Kuinka parantaa jyrsinnän tuottavuutta pitkillä vapaapituuksilla? Ratkaisu: Käytä pitkille vapaapituuksille optimoituja uuden sukupolven värinävaimennettuja liitäntäkappaleita. Värinät haltuun Jyrsintä on luonnostaan värinäaltis koneistusmenetelmä johtuen useasta eri tekijästä: lastuamisen epäjatkuvuus, vaihtelu terien sisäänmenossa ja ulostulossa, työkappaleiden epätukevuus ja muodot sekä työkalun vapaapituus. Monia näistä värinälähteistä voidaan eliminoida, mutta pitkä työkalun vapaapituus vaatii väistämättä erityistoimenpiteitä. Markkinoilla on jo jonkin aikaa ollut hyviä värinävaimennettuja työkaluja, joista on apua varsinkin erittäin pitkää työkalua vaativissa avarrustöissä. Coromant Capto -valikoimassa on ollut tarjolla yleiskäyttöisempi ratkaisu ongelmallisiin jyrsintätöihin, nimittäin pitkävartiset CoroMill 390 -varsijyrsimet, joissa on integroitu värinävaimennus. Pitkää ulottumaa ts. yli neljä kertaa työkalun halkaisija tarvitaan enenevässä määrin monitoimikoneissa ja 4- ja 5-akselisissa koneistuskeskuksissa. Värinäalttiuden huonontamaa tuottavuutta siedetään yhä Uuden, jäykemmän liitäntäkappaleen taipuma-analyysi vapaapituuden mukaan. Voimakkaimmat muodonmuutokset on merkitty punaisella (teräsärmä). vähemmän, mikä on ollut omiaan edistämään uusien värinävaimennusratkaisujen kehittämistä. Värinäalttius on pakottanut pienentämään varsinkin aksiaalista lastuamissyvyyttä ja syöttöä, mikä pienentää suoraan myös lastuvirtaa. Uuden sukupolven värinävaimennetut jyrsintäpitimet on kehitetty osana Sandvik Coromantin Silent Tools -tuoteohjelmaa. Tuloksena on uusi järjestelmä, jossa on kaksi eri pituista värinävaimennettua liitäntäkappaletta. Toisen mallin vapaapituusalue on 4 5 kertaa liitäntäkappaleen halkaisija ja toisen 6 7 kertaa halkaisija. Näitä pidemmille vapaapituuksille on saatavissa erikoismallisia värinävaimennettuja liitäntäkappaleita. Värinävaimennettujen työkalujen tutkimus- ja kehitystoiminta on saavuttanut korkean tason, johon liittyy huomattavasti aiempaa enemmän suunnittelu- ja sovellusosaamista. Paremman ja tarkemman värinävaimennuksen saavuttamiseksi on kehitetty uusia parametreja, joiden avulla on aiempaa tarkemmin pystytty määrittämään kullekin käyttöalueelle tyypilliset värinätyypit ja niiden vaimennusmahdollisuudet. Pitkillä vapaapituuksilla koneistettaessa työkalu on tavallista alttiimpi taipumalle ja lastuamisvoimille. Koneistus aiheuttaa aina väistämättä värinöitä, mutta ne voidaan rajoittaa tasolle, joka ei vaaranna työn 20 metalworking world