Slovensky
Parní turbíny se značkou ŠKODA byly za dobu své historie instalovány v 64 zemích Evropy, Asie, Ameriky a Afriky. Do portfolia činností patří především výroba produktů a realizace služeb pro energetiku, servis energetických zařízení, projekční činnost aj. Jedním z hlavních cílů společnosti jsou dodávky celků navržených přesně dle požadavků jejích zákazníků. Velkou část produkce lze charakterizovat jako kusovou výrobu složitých, precizně přesných a časově náročných dílů. V současné době zaměstnává ŠKODA POWER více než 1000 zaměstnanců a špičkových odborníků.
V roce 2009 došlo ke změně majitele společnosti a Škodu Holding nahradila korejská společnost Doosan Heavy Industries & Construction (DHIC).
Pro ŠKODA POWER toto spojení představuje cestu, jak se dostat na trhy asijských zemí a Středního východu, kde je Doosan velmi aktivní. Právě tato teritoria nyní zažívají největší boom staveb elektráren. Na oplátku Skupina Doosan získává zásadní technologie v oboru parních turbín, a doplňuje tak své komplexní možnosti ve výrobě energetických zařízení. Díky této transakci se skupina firem Doosan stává jedním z předních světových výrobců elektrárenských zařízení.
CATIA V5 a ŠKODA POWER
Do roku 1993 používala ŠKODA POWER jako konstrukční software systém Euclid a velká část konstrukční dokumentace vznikala na rýsovacích prknech. V druhé polovině roku 2002 došlo k nahrazení tohoto systému novým systémem pro 3D konstruování CATIA V5. Dodávka prvních 50ti licencí Catia V5 Mechanical Design 2 se ke dnešnímu dni rozrostla na přibližně 100 konstrukčních licencí. Jedním z důvodů nasazení nového systému bylo i zvýšení produktivity konstrukčních činností. Tento cíl byl bezesporu naplněn již v prvních dvou letech od implementace tohoto CAD systému, neboť se povedlo zvýšit produktivitu konstrukce o 20 -25 procent a to zejména díky aktivní podpoře implementátora ale také díky velice kladnému a proaktivnímu přístupu zaměstnanců.
Ve spolupráci s dodavatelem a implementátorem systému CATIA V5 společností Technodat, CAD-systémy s.r.o. proběhlo ke dnešnímu dni vyškolení více jak stovky zaměstnanců a vznikla celá řada osvědčených postupů a návodů. Díky těmto postupům a technologii systému CATIA V5 bylo možné účinně zachytit a následně využít znalostí zaměstnanců o konstrukci jednotlivých dílů - tzv. knowledware. I díky této možnosti byla ŠKODA POWER schopna snížit návrh některých nových dílů z časového rámce několika týdnů jen na pár dní.
Zvýšení produktivity dovolilo společnosti ŠKODA POWER zkrátit vývoj produktu a dodací lhůty, snížit náklady na konstrukci a došlo také ke zvýšení kvality procesů a produktů.
Generické modely
Od okamžiku podepsání kontraktu do doby uvedení do provozu většinou uplyne mnoho měsíců až několik let. Tak náročná je realizace projektů pro energetický průmysl. Až několik stovek tun těžká hmota rotující rychlostí 3000-8000 otáček za minutu, při teplotách nad 500 °C, s vůlemi několik desetin milimetru mezi rotujícími částmi a statorem - to jsou parní turbíny ŠKODA.
Přesto, že hlavní náplní inženýrů ve ŠKODA POWER je elementární konstrukční řešení uzlů, které jsou často realizované pouze jedenkrát, existuje mezi různými díly jistá tvarová podobnost. Velmi efektivním akcelerátorem konstruování tvarově podobných dílů jsou bezpochyby tzv. generické modely.
Smyslem nasazení generických modelů do praxe je především značná časová úspora konstrukčních prací pohybující se v rozsahu 30 až 70 %. Úspora času však není jediným přínosem. Při konstruování velmi podobných dílů např. až 30krát za rok, a to ještě v různých konstrukčních týmech, se zvyšuje možnost vzniku chyb, práce se stává rutinní a neproduktivní. V případě, že každý tým navrhuje vybraný díl ze stejného základu, který navíc umožňuje adaptaci na desítky až desetitisíce tvarových variant, je zaručena jednotnost výrobní dokumentace, snadná čitelnost pro navazující technické složky a rychlá opravitelnost.
Generické modely, filosofie tvorby a ovládání
Ve ŠKODA POWER je využíván CAD systém Catia V5 s PLM systémem Oracle Agile e6. První generické modely si vyvíjeli konstruktéři sami. Už na mnoha fórech byl prezentován například generický model skládaného rozváděcího kola, který umí řešit až 40 tisíc tvarových variant a pokrývá jak basic design, konstrukci všech dílů sestavy, tak výkresovou dokumentaci. Ve spojení s PLM jsou konstruktéři schopni vygenerovat kompletní výrobní dokumentaci každého dílu - disk, věnec, rozváděcí lopatky, atd. Tento model je ovládán prostřednictvím řídícího *.xls souboru, ve kterém se kromě definice všech parametrů (např. i přes 200 řídících parametrů) provádějí i nejrůznější kontroly (funkční, logické), ale například i unifikace dle firemních standardů.
Generické modely druhé generace už využívají přímé ovládání z prostředí CATPartu Catia V5 a obsahují např. speciální makra pro zakládání součástí do PLM systému . Toto provedení zpřehlednilo ovládání především ve smyslu okamžitého náhledu na měněný tvar. Kombinací parametrů a parametrizovaných kót ve skicářích definují konstruktéři tvar skeletonu (basic design), ze kterého se okamžitě generuje 3D model dílu (CATpartu nebo sestavy), 2D výkresová dokumentace i součásti v PLM.
Generické modely, generické sestavy
Jak již bylo zmíněno v předchozím odstavci, generickým modelem nemusí být pouze jednoduchý CATpart, u kterého se během jeho modifikací mění jeden až několik rozměrů. Dnes už umíme sestrojit velmi složité CATparty s tisíci různých kombinací geometrického provedení. Při tvorbě aktivně využíváme řízení pomocí skeletonu, parametrů, kontrolních funkcí, pravidel, funkce aktivace a deaktivace jednotlivých features, atd.
Ve ŠKODA POWER je generické modelování povýšeno až na úroveň tvorby generických sestav. Sestavy postavené vždy na jednom až několika základních CATpartech mají na sebe (opět prostřednictvím skeletonu) přivazbené jednotlivé díly sestavy. S využitím parametrů, aktivace a deaktivace dílů sestavy a maker, které dokážou řídit počty výskytů jednotlivých dílů (není-li použita funkce user pattern), se generují generické sestavy, které umožňují až desítky tisíc variant provedení z jedné sestavy.
Generické modely, generické výkresy
Aby byla efektivita nasazení generických modelů maximální, je nezbytné připravit k modelům také generické výkresy výrobní dokumentace. Díky pokročilým funkčnostem Catia V5 zůstávají po modifikacích a updatech modelu a generického výkresu aktivní - „živé" pohledy, kóty a také technické poznámky, tabulkové parametry atd. Úkolem konstruktéra pak není tvorba výkresu, ale „pouze" grafické doladění a kontrola. Avšak i vlastní kontrola je velmi zjednodušená. Důkladně zkontrolovaný musí být každý detail na zdrojovém výkresu. Kontrola aktualizovaného výkresu se už potom může zaměřit pouze na relativně malou část ze všech entit. Proč? Například pomocí barevného odlišení dokážeme zvýraznit kóty, které nepodléhají změnám, jinou barvou odlišit např. parametricky řízené hodnoty v tabulkách a jinou barvou ty kóty, kterým je potom potřeba věnovat při kontrolách větší pozornost. Potřebný čas na tvorbu výkresové dokumentace z generického výkresu je tak možné zkrátit až na 20 % oproti původnímu.
Generické modely, příklad z praxe
Jeden z velmi úspěšných generických modelů je generický model nosiče rozváděcích kol. Při používání generického modelu se časová nákladovost zkrátila na cca 30 až 50 % konstrukčních hodin. Při uvážení skutečnosti, že nosič rozváděcích kol je aplikován v každé turbíně, což je množství až několika desítek nosičů za rok, dosahuje se časové úspory v řádu stovek konstrukčních hodin ročně. V případě, že ŠKODA POWER nasadí několik generických modelů podobného rozsahu, docílí tak snížení nákladů na rutinní a neustále opakovanou činnost až o statisíce korun ročně.
Ing. Petr KŘIVANEC, Ing.David Brušák, konstrukce parních turbín, ŠKODA POWER s.r.o. a Doosan company
