ROČNÍK/VOL. LXV
ROK/YEAR 2012
1
METALLURGIC AL
JOURNAL
O D B O R N Ý Č A S O P I S P R O M E TA L U R G I I A M AT E R I Á L O V É I N Ž E N Ý R S T V Í
B R A N C H P E R I O D I C A L F O R M E TA L LU R G Y A N D M AT E R I A L E N G I N E E R I N G
VŠB - TU Ostrava, FMMI, katedra ekonomiky
a managementu v metalurgii
W W W. H U T N I C K E L I S T Y. C Z
ISSN 0018-8069
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Vydavatel
OCELOT s.r.o.
Pohraniční 693/31
706 02 Ostrava-Vítkovice
IČO 49245848, DIČ CZ49245848
Registrace v obchodním rejstříku Krajského
soudu v Ostravě, oddíl C, vloţka 30879
Redakce, kontaktní adresa
OCELOT s.r.o.
Redakce časopisu Hutnické listy
areál VŠB – TU Ostrava, A 534
17. listopadu 15/2127
708 33 Ostrava-Poruba
www.hutnickelisty.cz
www.metallurgicaljournal.eu
Vedoucí redaktor
Ing. Jan Počta, CSc.
 596995156
e-mail: [email protected]
Asistentka redakce
Jaroslava Pindorová
e-mail: [email protected]
Redakční rada
Předseda:
Prof.Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., Dr.h.c.,
VŠB-TU Ostrava
Členové:
Ing. Michal Baštinský, EVRAZ VÍTKOVICE
STEEL, a.s.
Ing. Karol Hala, U.S. Steel Košice, s.r.o.
Prof. dr. hab. inţ. Leszek Blacha,
Politechnika Šląska
Prof. dr. hab. inţ. Henryk Dyja, Politechnika
Częstochowska
Prof. Ing. Vojtěch Hrubý, CSc. Univerzita
obrany
Ing. Henryk Huczala, TŘINECKÉ
ŢELEZÁRNY, a.s.
Prof. Ing. František Kavička, CSc., VUT
v Brně
Ing. Ludvík Martínek, Ph.D., ŢĎAS, a.s.
Prof. Ing. Karel Matocha, CSc.,
MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ
VÝZKUM s.r.o.
Ing. Radim Pachlopník, ArcelorMittal
Ostrava, a.s.
Prof. Ing. Ľudovít Pariľák, CSc., ŢP VVC
s.r.o.
Ing. Jiří Petrţela, Ph.D., VÍTKOVICE
HEAVY MACHINERY, a.s.
Ing. Jaroslav Pindor, Ph.D., MATERIÁLOVÝ
A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o.
Ing. Vladimír Toman, Hutnictví ţeleza, a.s.
Prof. Ing. Karel Tomášek, CSc., TU
v Košiciach
Grafika titulní strany
Miroslav Juřica,
e-mail [email protected]
Tisk
T-print s.r.o., Průmyslová 1003, 739 65
Třinec
Registrační číslo
MK ČR E 18087
Mezinárodní standardní číslo
ISSN 0018-8069
Odborný časopis pro hutnictví a materiálové inţenýrství
.
Obsah
tváření, tepelné zpracování
Ing. Ladislav Jílek, CSc.
Zvyšování životnosti nástrojů pro kování
3
tepelná technika, pece, žárovzdorný materiál
doc. Ing. Pavol Vadász, CSc., doc. Ing. Gabriel Sučik, PhD., Ing. Eva
Grambálová, PhD.
Alternatívne palivá a ich vplyv na žiaruvzdorné vymurovky sústavy
Al2O3-SiO2
12
automatizace, počítačová simulace,
výpočetní metody
Ing. Jiří Šimeček, Ing. František Hirsch, doc. Dr. Ing. Antonín Kříž
Simulace defektů při výrobě vysoce kvalitních litinových přepážek
pomocí metody MKP v programu ProCAST
Ing. Ivo Špička, Ph.D., doc. Ing. Milan Heger, CSc., Ing. Robert Frischer,
Ing. Ondřej Zimný, Ph.D., Bc. Roman Meca
Využití PLC v moderní výuce řízení technologií
18
24
řízení jakosti
doc. Ing. Jozef Petrík, PhD., doc. Ing. Vojtech Mikloš, PhD., doc. RNDr.
Pavol Palfy, PhD., doc. Ing. Milan Havlík, CSc.
Vyhodnotenie kvality merania tvrdosti
prof. Ing. Darja Noskievičová, CSc., Ing. Jan Fridrich
Analýza metod statistické regulace procesů vhodných pro
zpracování
autokorelovaných
dat
z
pohledu
praktické
aplikovatelnosti
30
37
ekonomika, organizace, řízení
Ing. Roman Klepek, MBA, doc. Ing Radim Lenort, Ph.D.
Heuristická pravidla pro zvýšení využití kapacity tepelného
zpracování výkovků
Ing. Petr Besta, Ph.D., Ing. Kamila Janovská, Ph.D., Ing. Bc. Lukáš Hula,
Ing. Martin Lampa, Ph.D., doc. Ing. Radim Lenort, Ph.D.
Logistika a řízení zásob v hutní výrobě
Ing. Kamila Janovská, Ph.D., Ing. Petr Besta, Ph.D., Ing. Bc. Lukáš Hula
Stanovení limitních hodnot nákupních cen ocelárenské a
válcovenské vsázky pro předpokládanou technologickou substituci
hutní výroba v ČR a SR
46
51
56
60
z hospodářské činnosti podniků
62
historie hutnictví
65
společenská kronika
75
recenze
76
konference
78
hutnictví ve světě
82
obsah hutnických listů 2011
89
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Hlavní články v časopisu jsou uváděny
v českém, slovenském nebo anglickém
jazyce.
Časopis vychází 6x ročně. Cena
jednotlivého čísla 200,-- Kč. K ceně se
připočítává DPH. Roční předplatné
základní 1190,- Kč, studentské 20 %
sleva proti potvrzení o studiu.
Předplatné se zvyšuje o poštovné
vycházející z dodávek kaţdému
odběrateli. Předplatné se automaticky
prodluţuje na další období, pokud je
odběratel jeden měsíc před uplynutím
abonentního období písemně nezruší.
Objednávky na předplatné přijímá
redakce. Informace o podmínkách
publikace, inzerce a reklamy podává
redakce.
Za původnost příspěvků, jejich věcnou
a jazykovou správnost odpovídají
autoři. Podklady k tisku redakce
přijímá
v elektronické
podobě.
Recenzní posudky jsou uloţeny
v redakci. Ţádná část publikovaného
čísla nesmí být reprodukována,
kopírována nebo elektronicky šířena
bez písemného souhlasu vydavatele.
Odborný časopis pro hutnictví a materiálové inţenýrství
.
C o n t e n t
Forming, Heat Treatment
Jílek, L.
Prolonging of forging dies service life
3
Thermal Engineering, Reheating Furnaces,
Refractory Material
Vadász, P. - Sučik, G. - Grambálová, E.
Alternative Fuels and their Influence on the Refractory Lining of the
System Al2O3-SiO2
12
Automation Control, Computer Simulation,
Computing Methods
Šimeček, J. - Hirsch, F. – Kříž, A.
Simulation of Defects at Production of High Quality Cast Iron
Partitions Using the FEM Simulation Software ProCAST
Špička, I. - Heger, M. - Frischer, R. - Zimný,O. – Meca, R.
PLC Usage in Modern Lectures of Technology Control
18
24
Duality Management
Petrík, J. - Mikloš,V. - Palfy, P. - Havlík,M.
The Evaluation of the Hardness Measurement Quality
Noskievičová, D. – Fridrich, J.
Analysis of Statistical Process Control Methods Suitable for
Processing of Autocorrelated Data with Respect to their Practical
Applicability
30
37
Economy, Organization, Management
© OCELOT s.r.o., 2012
ISSN 0018-8069
Klepek, R. - Lenort, R.
Heuristic Rules for Increasing the Capacit y Utilization of Forged
Pieces Heat Treatment
Besta, P. - Janovská, K. - Hula, L. - Lampa, M. - Lenort, R.
Logistics and Inventory Management in Metallurgical Production
Janovská, K. - Besta, P. – Hula, L.
Determination of Limit Values of the Purchase Prices of
Steelmaking and Rolling Mill Charge for Supposed Technological
Substitution
46
51
56
Časopis zařazen Radou vlády ČR pro
výzkum a vývoj do seznamu recenzovaných
neimpaktovaných
periodik
vydávaných
v ČR.
Hlavní články jsou evidovány v mezinárodní
databázi
METADEX
a
ILLUSTRATA
TECHNOLOGY, obě spravované firmou
ProQuest, USA.
Abstrakty hlavních článků jsou evidovány
v české a anglické verzi na webových
stránkách Hutnických listů.
Dodavatelé příspěvků ve všeobecné informační části:
● Hutnictví ţeleza, a.s. ● MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o. ● prof. Ing. Karel Stránský, DrSc. aj.,
ÚFM AV ● kat. tváření FMMI, VŠB – TU Ostrava; ITA s.r.o. ● Dr. Ing. Bohumil Tesařík ● ČHS ● Dopisovatelé
● Redakce
Inzerenti a objednatelé reklamy:
● Zváranie – Svařování, VÚZ Bratislava
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Tváření, tepelné zpracování
Forming, Heat Treatment
tváření,
tepelné zpracování
_____________________________________________________________________________________________
Zvyšování životnosti nástrojů pro kování
Prolonging of forging dies service life
Ing. Ladislav Jílek, CSc., Ostrava
Tvářecí nástroje jsou vystaveny působení vysokého tlaku, vysoké teploty zpravidla nad 500 °C, posuvu materiálu po
povrchu a působení maziva. Následkem toho dochází na povrchu k otěru. To je hlavní mechanismus opotřebení.
Vysoká pnutí mohou způsobit lomy nástrojů. Jelikož teplota a tlak se cyklicky mění, vznikají tepelné trhliny.
V některých případech dochází k nalepování tvářeného materiálu na nástroje. V místech s nejvyšší teplotou se
rozvíjí deformace creepem. Odolnost proti otěru vyžaduje, aby ve struktuře nástroje bylo dostatek karbidů. Musí
však být jemné a rovnoměrně rozložené. Množství uhlíku je limitováno na 0,6 %, aby nevznikaly tepelné trhliny.
Kalicí teplota se volí vyšší, aby ocel měla dostatečnou houževnatost. Z povrchových úprav se osvědčila pouze
nitridace, která navíc brání nalepování tvářeného materiálu. Postup kování je vhodné navrhnout tak, aby v místě,
kde má výkovek nejtenčí stěnu, materiál tekl ve dvou směrech. Je vhodné, když přípravné dutiny jsou navrženy tak,
že zajišťují správné středění rozkovku. Konečně je nutné používat mazivo a nepřipustit namáhání zápustky na ohyb.
Nástroje pro volné kování se opotřebovávají především creepovou deformací. Dobrá životnost se dosahuje u
nástrojů vložkovaných slitinou Nimonic. Opotřebované zápustky lze obnovit navařením. K tomu je nutné odstranit
vrstvu s trhlinami a pracovat s předehřevem. Navařování nástrojů pro volné kování není ekonomicky efektivní.
The forming dies are exposed to the high pressure, the high temperature (usually over 500°C), the shift of forming
material, and the cooling effect of lubricant. The abrasion of working surface is a consequence of the above
mentioned effects and it is the main wear mechanism. The temperature and the pressure change periodically. The
stress within the forming dies also changes periodically and the heat cracks appear on the working surface as the
result of it. The abrasive wear achieves the maximum on the edges, heat cracks appear on the plane surface mainly
at big dies. The formed material can stuck to forming dies. It is called cladding and it appears during extrusion or at
stainless steel forming. The creep deformation appears in the area with the highest temperature, e. g. on the dies for
free forging. The sufficiency of carbides in the structure ensures the high resistivity against the abrasion. These
carbides must be fine and uniformly distributed to ensure resistance of dies against the cracking. Also the content of
carbon must be limited to 0.6 % for the same reason. The hardening temperature must be around 1020°C to reach a
good toughness of dies. There are many surface treating methods but only some of them are applicable for forming
dies. The minimal thickness of created layer must be 0.1 mm. The new layer may not be brittle. It is possible to use
nitrogenation (???). In this case the working surface is smooth and the formed material doesn´t adhere to it. Use of
the laser for surface alloying also gives good results. The design of dies and the choice of forging method have the
big influence on the service life of dies. The design of forming cavities must ensure that formed material slips in two
directions in the thinnest part of the forging. Two examples illustrate a suitable and unsuitable method of closed-die
forging. The form of forming dies must ensure the centering of the formed material. The whole forming die or part
of it cannot be exposed to the bending. A proper lubricant has to be used. It is recommended to choose material of
die parts in such a way, which makes it possible to reach the same service life of all parts of die set, e. g. at
preparing tools, finishing die, ejector, guide pin and trim die. The die weld deposition is a very convenient method
for prolonging the service life of worn out dies. All the cracks must be removed from the surface before cladding.
The preheating to 420°C is necessary for this procedure. The spray forming seems to be a promising method for
production of closed-dies. The insert of Nimonic alloy is a proper solution for dies for open-die forging.
3
Tváření, tepelné zpracování
Forming, Heat Treatment
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Kontaktní napětí na povrchu zápustky je rozloţeno
velmi nerovnoměrně. Rozloţení kontaktního napětí lze
zobrazit při simulačních výpočtech.
1. Úvod
Tvářecí nástroje představují širokou škálu výrobků
lišících se tvarem, velikostí a poţadavky na ně
kladenými. Nástroje pro volné kování mají zpravidla
jednoduchý tvar, jsou však dlouho ve styku s tvářeným
materiálem a není zajištěno jejich chlazení. Kromě
kovadel se zde pouţívají děrovací trny, střiţné krouţky,
sekáče,
prodluţovaní
trny
a
další
nářadí.
V zápustkových kovárnách se pouţívají zápustky, které
mají zpravidla členitý tvar, doba styku s tvářeným
materiálem je však zpravidla výrazně kratší. Zápustky
jsou často doplňovány vyhazovači a případně i dalšími
vloţkami. Dále se zde pouţívají ostřihovadla. Zápustky
pro lisování velkých den za tepla jsou často velmi
rozměrné, při jejich návrhu se hledí na technologičnost
výroby, zpravidla jsou určeny pro omezený počet kusů
výlisků.
Teploty povrchu zápustky při kování oceli překračují
500 °C. K výraznému ohřevu zápustky dochází i při
kování slitin hliníku nebo slitin mědi. Tyto materiály
mají sice výrazně niţší tvářecí teplotu, ale na jejich
povrchu se tvoří jen slabá vrstva oxidů, zatím co na
oceli se tvoří silnější vrstva okují, která brání
intenzivnějšímu přenosu tepla. Krom toho má měď a
hliník vyšší tepelnou vodivost neţ ocel.
Posuv materiálu je nerovnoměrný, v některých místech
je materiál přilnutý k povrchu zápustky, v jiných
místech je vzájemný posuv výrazný. Při zápustkovém
kování bývají největší posuvy v oblasti můstku.
Výrazné vzájemné posuvy jsou při protlačování.
Jednotlivé části tvořící soupravu tvářecích nástrojů jsou
zatěţovány rozdílně. Dolní díl zápustky je více tepelně
namáhán, poněvadţ je déle ve styku se ţhavým
materiálem. Vyhazovací kolíky jsou teplotně namáhány
ještě více. Vodicí kolíky jsou teplotně málo namáhány,
jsou však vystaveny velkému kontaktnímu napětí a
střiţným silám.
Cena tvářecích nástrojů představuje významnou
nákladovou poloţku. Udává se, ţe v zápustkových
kovárnách se zápustky podílejí na provozních nákladech
10 - 15 %. Krom toho výměna zápustek znamená
zastavení celé linky, coţ představuje další velkou ztrátu.
Asi 20 % prostojů v zápustkových kovárnách je
způsobeno poruchou nástrojů. Opotřebené nástroje
mohou způsobovat sníţenou kvalitu výkovků. Při
zlomení nástroje můţe dojít i k ohroţení bezpečnosti
obsluhy. Ve volných kovárnách cena nástrojů má menší
podíl na nákladech, není však zanedbatelná. Běţná
kovadla se často opotřebují za jednu směnu a je třeba
zajistit jejich opětovné obrobení, tzv. rektifikaci,
přičemţ moţný počet obrábění je omezený.
3. Mechanizmy opotřebení
Působením tlaku a vzájemného posuvu tvářeného
materiálu po povrchu nástroje dochází k otěru neboli
abrazi na styčných plochách. Otěr zhoršuje přítomnost
okují. Při kování slitin hliníku je na povrchu malé
mnoţství Al2O3, který má abrazivní účinky.
V mnohých kovárnách se zpracovávají stotisícové série,
které jsou určeny především pro automobilky. Bylo by
velmi ţádoucí, aby k tomu bylo třeba co nejniţší počet
souprav tvářecích nástrojů. Ideální by bylo, kdyby na
takovéto mnoţství stačila souprava jediná. Konečně
v řadě kováren se kovou výkovky sloţitých tvarů,
například rozvětvené výrobky. Nástroje pro takovýto
typ výkovků jsou obvykle výrazně draţší neţ pro běţné
výkovky a jejich ţivotnost je obvykle niţší, coţ
nepříjemně prodraţuje výrobu sloţitých výkovků.
Abrazivní účinky se často zkoušejí metodou nazývanou
„Pin on Disc“, při níţ se kolík z nástrojové oceli
přitlačuje k rotujícímu disku [12]. Je třeba podotknout,
ţe tato zkouška dává spíše jen kvalitativní výsledky,
protoţe při kování v zápustkách kontaktní napětí běţně
dosahuje hodnotu okolo 500 MPa a teplota tvářecích
nástrojů činí v místě styku okolo 500 °C, coţ je u této
zkoušky těţké dosáhnout.
Otěr je hlavní mechanizmus, který vede k opotřebení
zápustky. Jelikoţ se průběh zaplňování zápustky a její
silové a tepelné zatíţení zkoumá pomocí simulačních
programů, je snaha zahrnout do nich i výpočet
opotřebení. Většinou se pouţívá upravený vzorec
Archada ve tvaru:
I u nás se mnoho odborníků věnuje problematice
zvyšování ţivotnosti zápustek, jak o tom svědčí celá
řada publikací z poslední doby [1 aţ 11].
2. Pracovní podmínky
 n

w  k 
 vrel  t 
inc  H ( , t t )
 inc
Zápustky jsou vystaveny následujícím vlivům:
- Vysoký tlak, který navíc působí střídavě, má
tedy míjivý charakter.
- Vysoká teplota, která opět působí střídavě.
- Posuv materiálu po povrchu zápustky.
- Přítomnost chladicí kapaliny. Jde o vodu, která je
přítomna v mazivu, nebo jsou nástroje přímo
chlazeny proudem vody.
kde značí:
w
opotřebení
σn
kontaktní normální napětí
H(ζ,tt) tvrdost při pracovní teplotě
vrel
relativní rychlost posuvu mezi nástrojem
a tvářeným materiálem
4
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Δt
k
Tváření, tepelné zpracování
Forming, Heat Treatment
časový inkrement při simulaci
koeficient
Oblasti náchylné k jednotlivým druhům opotřebení jsou
vyznačeny na obr. 2.
Tvrdost se bere jako závislá na teplotě a čase.
Koeficient k zachycuje vliv faktorů, které nejsou
v rovnici přímo obsaţené. Experimentální zkoumání
ukázalo, ţe tento model dobře popisuje opotřebení
povrchu zápustky [13].
Střídavé působení tvářecí síly vyvolává mechanické
namáhání nástrojů, coţ můţe vést ke vzniku trhlin a
dokonce i k lomům, tedy k mechanickému poškození.
Ke koncentraci napětí dochází v místě vnitřních hran,
obzvlášť v případě, ţe se pouţívají malé přechodové
radiusy. Nebezpečné je, kdyţ je některá oblast
namáhána na ohyb. Můţe k tomu dojít například při
pouţití vloţek, v případě, ţe dosedací plocha je
uprostřed otlačená. Nástrojové materiály při zatíţení
ohybem snadno praskají.
Obr. 2 Výskyt jednotlivých druhů opotřebení na různých místech
zápustky
Fig. 2 Occurrence of individual types of wear at different place of a
die
Podíl jednotlivých druhů opotřebení na vyřazování
zápustek zkoumali v USA a došli k závěrům, které jsou
znázorněny na obr. 3. Při zkoumání v Německu však
zjistili jinou frekvenci výskytu [14].
Kombinovaným působením tlaku a tepla dochází
k plastické deformaci zápustky. Tento mechanizmus se
označuje jako creep. Nejčastěji se projevuje otlaky na
hranách.
Střídavý ohřev a ochlazování vyvolává vznik střídavých
napětí, na povrchu zápustky jde o tlaková napětí,
v určité hloubce pod povrchem však jde o tahová napětí,
jak ukazuje obr. 1. Cyklickým opakováním tohoto děje
vznikají tepelné trhliny, které často vytvářejí mapy.
Objevují se hlavně na rovných plochách a u větších
zápustek při kování na lisech, poněvadţ zde dochází
k ohřevu na vyšší teploty.
70
60
50
40
(%)
Řada1
30
20
10
0
otěr
mechanické
poškození
plastická
deformace
tepelná
únava
Podíl jednotlivých mechanizmů opotřebení na vyřazení
zápustek
Fig. 3 Share of information wear mechanisms on rejection of dies
Obr. 3
4. Opatření pro prodloužení životnosti
zápustek
4.1 Analýza vlivů pracovních podmínek na životnost
Ţivotností zápustek se zabývá velká řada pracovišť po
celém světě. Byl např. zkoumán vliv teploty tváření na
velikost opotřebení otěrem. Ukázalo se [21], ţe
s poklesem teploty tváření roste opotřebení, jak je
zřejmé z obr. 4. Vysvětluje se to růstem kontaktního
tlaku. Pod 900 °C však opotřebení klesá. To je zřejmě
způsobeno poklesem koeficientu tření.
Obr. 1 Rozloţení teploty a napětí ve stěně zápustky při kování
Fig. 1 Temperature and stress distribution in a die wall at forging
Kombinací působení tlaku a teploty můţe docházet
k lokálním svarům mezi tvářeným materiálem a
zápustkou, při vyjímání výkovku se z něho vytrhne část
materiálu. Zápustka v daném místě narůstá a povrch
výkovků je drsný. Tento jev je výrazný při protlačování
nebo při kování nerez ocelí. Předchází se mu vhodným
mazivem. Nejnověji se udává, ţe u nitridovaných
zápustek nedochází k místním svarům. Při běţném
kování vzniku místních svarů brání okuje.
Rovněţ byl zkoumán vliv hloubky dutiny. Bylo
zjištěno, ţe hloubka dutiny má výrazný vliv na rychlost
opotřebení. S rostoucí hloubkou dutiny ţivotnost
zápustky rychle klesá, jak ukazuje obr. 5.
5
Tváření, tepelné zpracování
Forming, Heat Treatment
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
s postupem nějaké zkušenosti, je třeba vyjít
z převládajícího mechanizmu opotřebení. Lze se při tom
orientovat podle údajů v tabulce 1.
Tab. 1 Vliv legujících prvků na vlastnosti ocelí pro zápustky [1,15]
Tab. 1 The influence of alloying elements on properties of tool steels
[1,15]
Vlastnost
odolnost proti otěru
prokalitelnost
tvrdost za tepla
houţevnatost
rozměrová stabilita
odolnost proti
tepelným trhlinám
cenová výhodnost
Obr. 4 Závislost opotřebení zápustky na teplotě tvářeného materiálu
Fig. 4 Dependence of die wear on temperature of the formed material
Dále byly konány pokusy [21], kdy stejný výkovek byl
kován na bucharu a na klikovém lisu. Ţivotnost
zápustek při kování na bucharu byla ve všech případech
vyšší, někdy i výrazně. Příčinou je kratší doba styku
s tvářeným materiálem při kování na bucharu. Ovšem
tato zjištění lze vyuţít při zvyšování ţivotnosti jen
v omezené míře, protoţe hloubku zápustky, teplotu
materiálu a další parametry nelze libovolně měnit.
legující prvky podle
klesajícího účinku
V,W,Mo,Cr,Mn
Mn,Mo,Cr,Si,Ni,V
W,Mo,Co,V,Cr,Mn
V,W,Mo,Mn,Cr
Mo,Cr,Mn
Cr,Si,Mo
Mn,Si,Cr,W,Ni,V,Mo
Pokud jde o vylepšování chemického sloţení oceli, jsou
moţnosti velmi omezené. S vývojem nových ocelí lze
počítat spíše pro nějaké speciální tvářecí postupy.
Objevují se oceli, které mají oproti stávajícím 19 552 a
19 554 zvýšený obsah Cr, Mo, V nebo mají W.
V poslední době se však sniţuje obsah křemíku. Je to
sice prvek tvořící karbidy a levný desoxidační
prostředek, avšak současně zvyšuje sklon oceli
k segregacím a sniţuje houţevnatost oceli. Proto se
v dnešních ocelích jeho obsah omezuje [16]. Zevrubný
průzkum oceli H11, coţ je ekvivalent ČSN 19 552,
jedné z nejběţnějších ocelí na zápustky, ukázal, ţe
sníţení obsahu křemíku z obvyklých 1 % na 0,35 %
vede ke zlepšení mechanických vlastností při 550 °C,
coţ je běţná teplota povrchu zápustky při styku
s materiálem. Při niţším obsahu Si snadněji precipitují
sekundární karbidy [17]. Zkoumá se i přísada kovů
vzácných zemin do litých nástrojových ocelí. Byl
prokázán jejich příznivý účinek na odolnost proti
tepelné únavě a šíření trhlin [18]. Pro nejvíce namáhané
tvářecí nástroje se osvědčily oceli mikrolegované
niobem [19].
Obr. 5 Vliv hloubky dutiny na ţivotnost zápustky
Fig. 5 Influence of the cavity depth on die service life
V praxi bylo mnohokrát prokázáno, ţe opotřebení
dolního dílu zápustky je zpravidla větší neţ horního
dílu. Tento rozdíl je obzvlášť výrazný při kování na
bucharu. Přitom dutina v horním dílu je zpravidla
sloţitější neţ v dolním. Důvodem je, ţe dolní díl se více
prohřívá, poněvadţ je déle ve styku s tvářeným
materiálem. Přehled prakticky vyuţívaných cest ke
zvýšení ţivotnosti lze shrnout následovně:
1. Materiál zápustky
a. vhodné sloţení oceli
b. zpracování oceli (jemné zrno, vysoká
čistota, jemné karbidy, rovnoměrně
rozloţené karbidy)
c. nanášení povrchových vrstev
2. Technologické vlivy
a. konstrukce zápustky
b. postup kování
Postupně probereme jednotlivá opatření.
Mnoţství legur v oceli je omezeno především ze dvou
důvodů. Rostoucí podíl karbidů sice zlepšuje
otěruvzdornost, při větším mnoţství jsou karbidy hrubé
a ocel stává křehkou, to je prvý důvod omezení legur.
Druhým důvodem je, ţe zvýšený obsah legur znamená,
ţe v oceli je po zušlechtění určité mnoţství zbytkového
austenitu. Ten se při práci za tepla rozpadá, coţ je
spojeno s neţádoucími objemovými změnami. Prvé
omezení se snaţí výzkumníci překonat očkováním oceli
při vakuovém tavení částicemi obsahujícími karbid
(WTi)C, coţ by mělo zajistit jemné karbidy i při vyšším
obsahu legur. Prvé výsledky jsou nadějné [20]. Druhé
omezení lze do určité míry omezit zmrazováním oceli,
které zajistí rozpad zbytkového austenitu.
4.2 Složení oceli
Velká pozornost se věnuje slitinám, které obsahují
alumnid titanu Ni3Al. Tato intermetalická sloučenina je
stálá do vysokých teplot a hlavně má vysokou pevnost
při vysokých teplotách. Je obsaţena ve slitině Nimonic.
Při volbě oceli na zápustky je třeba vycházet
z podmínek, za kterých bude pracovat. Pokud jsou jiţ
6
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Tváření, tepelné zpracování
Forming, Heat Treatment
Zápustky vyrobené z takovéto slitiny vydrţí aţ 100 000
kusů výkovků.
vnitřní pnutí. Doposud převládal názor, ţe pro zakalení
nejběţnější zápustkové oceli odpovídající naší ČSN
19 554 je třeba minimální rychlost ochlazování
28 °C/min. Ukázalo se však, ţe pro velmi čisté oceli
stačí rychlost ochlazování 17 °C/min nebo dokonce i
menší. Takto lze kalit i sloţité nástroje, přičemţ se
dosahuje velmi jemná a rovnoměrná struktura. Pracuje
se s tlakem kalicího plynu aţ 10·105 Pa [24].
Na válce se vyuţívají oceli obsahující 0,8 % C; 5 %
Cr; 0,4 % Mo. Takto vysoký obsah uhlíku je moţný,
poněvadţ jednotlivé body povrchu zápustky jsou ve
styku s tvářeným materiálem okolo 0,01 s, ohřívají se
zpravidla pouze na teplotu pod 100 °C. V kovárnách se
pouţívají speciální válcovací stroje. Především jde o
příčné klínové válcovačky a radiální či radiálně axiální
válcovačky krouţků. Mnohé kovárny však u těchto
strojů pouţívají stejné oceli jako na zápustky.
Dnes se k výrobě zápustek pouţívají stroje pracující
s vysokými otáčkami, které umoţňují obrábět „do
tvrdého“, tzn. ţe se obrábí zušlechtěný materiál, zatím
co dříve se kalila aţ obrobená zápustka. Nový způsob
vyţaduje, aby výchozí materiál měl stejnou tvrdost na
povrchu i v ose, jinak by opotřebení zápustky bylo
nerovnoměrné.
U nástrojových ocelí je třeba sníţit obsah vměstků na
minimum. Proto se při jejich výrobě široce vyuţívá
elektrostruskové zpracování, které sníţí jejich obsah a
odstraní segregace. Současně je třeba dosáhnout dobré
prokování a pouţít tepelné zpracování, které zajistí
jemné a rovnoměrně rozloţené karbidy, coţ všechno
zlepšuje ţivotnost nástrojů.
4.4 Povrchové úpravy
Nabízí se řada cest úpravy povrchu, na nástroje pro
tváření za tepla lze vyuţit pouze ty, které vytvářejí
vrstvu o tloušťce nejméně 0,1 mm, poněvadţ tenčí by se
rychle opotřebovala. Navíc tato vrstva musí mít dobrou
houţevnatost při pracovní teplotě. Proto je nutné
odmítnout cementaci, poněvadţ při vyšším obsahu
uhlíku neţ 0,6 % má nástroj nedostatečnou
houţevnatost, snadno se šíří trhliny.
Jako schůdná cesta ke zvýšení ţivotnosti a zároveň
sníţení ceny zápustky se jeví sprejové tvarování. Je
zaloţeno na dnes jiţ osvědčené metodě výroby prášku
rozprašováním tekutého kovu inertním plynem, jak je
znázorněno na obr. 6. V tomto případě se dusík vede
přes trysku, kde se do něho přidává tekutý kov. Ten se
rozpráší na malé částečky a dopadá na keramickou
formu. Tak se vrstvu po vrstvě vytvoří zápustka, která
vyţaduje minimální obrábění. Vyrobený nástroj nemá
segregace, ţivotnost je vyšší o 20 %, náklady na
zápustky jsou niţší o 25 %. Potřebné zařízení zatím není
moţné instalovat v kaţdé nástrojárně [21]. Dosavadní
ověřování nástrojů vyrobených tímto postupem vypadá
velmi nadějně [22].
Jedna z mála povrchových úprav, která vede ke zvýšení
ţivotnosti tvářecích nástrojů pro práci za tepla, je
nitridace. Pokusy s ocelemi odpovídajícími ČSN 19 552
a 19 554 ukázaly, ţe je vhodné u nich pouţít přísadu
hliníku a to aţ 1 % a naopak sníţit obsah křemíku.
Hliník výrazně zvyšuje povrchovou tvrdost, vliv
křemíku je jen slabý. Křemík navíc silně sniţuje
tloušťku nitridované vrstvy, zatím co vliv hliníku není
tak výrazný. Hliník v obsahu aţ 1 % sniţuje i sklon
k měknutí oceli po opakovaném ohřevu na 650 °C, coţ
je teplota, která se objevuje na povrchu zápustky při
kování [16]. Povrch zápustky má po nitridaci tvrdost 60
a 65 HRC, někdy i vyšší, koeficient tření je nízký.
Ovšem otázkou je způsob nitridace. Iontová nitridace se
provádí při teplotách 500 aţ 580 °C, coţ leţí nad
teplotou měknutí běţných zápustkových ocelí, snad
jenom ocel 19 554 by nezměkla pod přípustnou mez.
Vhodná je nitridace v solných lázních. Nitriduje se
pouze funkční plocha, ostatní plochy se pokrývají
ochrannou vrstvou. Nitridovaná vrstva má tloušťku 0,2
aţ 0,5 mm. Sycením dusíkem vznikají u oceli s vyšším
obsahem chrómu vedle karbidu ţeleza i karbidy chrómu
a zvětšuje se objem. Tvrdost povrchové vrstvy výrazně
stoupá a vzniká v ní tlakové napětí [8].
Obr. 6 Princip výroby zápustky sprejovým tvarováním
Fig. 6 Principle of manufacture of a die by spray forming
4.3 Tepelné zpracování
Zápustky se zpracovávají kalením a dvojím
popouštěním. Průzkumy ukázaly, ţe u oceli
odpovídající ČSN 19 552 je optimální teplota ohřevu
před kalením 1020 °C. Pouţití jiné teploty má malý vliv
na dosaţenou tvrdost, lomová houţevnatost je však
nejvyšší při kalení z uvedené teploty [23].
U vodicích kolíků pro
nitrocementace [25, 26].
zápustky
se
osvědčuje
Další pouţitelnou metodou je laserová úprava sloţení.
Dělí se na laserové legování a laserové dispergování. Při
laserovém legování se nataví povrch a do něho se
přidávají přísady, které se v roztaveném kovu
rozpouštějí. Při dispergování se pouţívají přísady, které
Pro tepelné zpracování zápustek se stále více pouţívají
vakuové pece umoţňující kalení plynem. Při tomto
kalení se můţe volit minimální rychlost ochlazování
potřebná pro zakalení. Tím se minimalizují deformace a
7
Tváření, tepelné zpracování
Forming, Heat Treatment
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
se nerozpouštějí. Tloušťka natavené a chemicky
upravené vrstvy je okolo 1 mm. Jako přídavný materiál
se osvědčil TiC, WC-Co, WC-Co-Cr. I po zpracování
laserem je vhodné provést nitridaci. U nitridovaného
povrchu nedochází k nalepování materiálu na povrch
nástroje. Takto zpracované zápustky mají ţivotnost
vyšší 50 aţ 30 % v závislosti na typu výkovku [27].
příkladu je vidět, ţe předkováním lze omezit tlak
v dokovací dutině i její opotřebení. Zároveň lze vyslovit
prvou zásadu: Postup předkování je třeba navrhnout
tak, aby v místě, kde má výkovek nejtenčí stěnu,
materiál tekl dvěma směry. Obecně lze říci, ţe
předkování či jiná opatření, která vedou ke sníţení
tvářecí síly, zpravidla také sniţují opotřebení zápustky.
Mnozí vývojoví pracovníci vidí v povrchových
úpravách nadějnou cestu ke zvýšení ţivotnosti tvářecích
nástrojů. Této problematice se věnují na mnoha
pracovištích. Zkouší se kombinace různých metod, např.
boridování v kombinaci s dalšími metodami.
Na obr. 8 je ukázka aplikace této zásady při kování
konkrétní součástky. Jde o jednoduché kuţelové
pouzdro. Podle prvé varianty se kovalo ze špalíku, jehoţ
průměr odpovídal menšímu vnějšímu průměru pouzdra.
Podle druhé varianty se vycházelo ze špalíku s větším
průměrem. V prvém případě byl tok materiálu v tenké
stěně pouze v jednom směru. Ve druhém případě
materiál při tváření stěny tekl ve dvou směrech, síla
potřebná pro tváření a opotřebení zápustky byly niţší.
4.5 Konstrukce zápustky
Ţivotnost významně ovlivňuje konstrukce zápustky a
pouţitá technologie kování. Vysvětlit to lze na
jednoduchém příkladu na obr. 7.
Obr. 7 Příklad vlivu technologie na opotřebení nástrojů
a) pěchování celého špalíku
b) pěchování předkovaného špalíku
Fig. 7 Example of influence of technology on tool wear
a) stamping of the whole block
b) stamping of pre-forged block
V prvém případě se přímo pěchuje špalík plochými
nástroji. Uprostřed je pásmo přilnutí. V tomto místě
nedochází k pohybu tvářeného materiálu vůči povrchu
nástroje. Vně tohoto pásma jiţ dochází ke klouzání
materiálu po povrchu nástrojů a směrem ke kraji
rychlost roste.
Obr. 8 Dvě varianty kování kuţelového pouzdra
Fig. 8 Two variants of forging of conical bushing
Na obr. 9 je případ kování výkovku pro ozubené kolo,
coţ je častý typ výkovku. Varianta I je běţný postup.
Výchozí špalík se pěchuje rovnými nástroji a v dutině
zápustky se pak z něho vykove výkovek. Při tomto
postupu však v nejtenčím místě teče materiál pouze
jedním směrem. Při druhém postupu se předkovává ve
dvou dutinách. Prvá dutina má v dolním dílu
naznačenou dráţku, která odpovídá průměru výchozího
špalíku. Dále se jiţ v prvé dutině začíná vytvářet náboj
kola. Tato dvě opatření zajišťují, ţe rozkovek je v kaţdé
dutině správné vystředěn. Při kování ve druhé dutině se
předkovek uprostřed zeslabí. Tím je zajištěno, ţe při
Ve druhém případě byl špalík předkován tak, ţe se
získal nízký polotovar, který má uprostřed prohlubeň.
V tomto případě je na dolní ploše pásmo přilnutí větší,
na horní ploše má pásmo přilnutí tvar prstence. Od
tohoto prstence teče materiál jednak směrem dovnitř a
jednak směrem ven, přičemţ rychlost je výrazně menší
a také tlak na styčné ploše je niţší. Bylo uvedeno, ţe
opotřebení závisí na rychlosti vzájemného posuvu a
měrném tlaku na styčné ploše. Z tohoto jednoduchého
8
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Tváření, tepelné zpracování
Forming, Heat Treatment
dokování materiál v nejslabším místě výkovku teče ve
dvou směrech.
Druhá zásada, která z příkladu plyne je, ţe je třeba
vždy zajistit správné středění. Tím se sniţuje tvářecí
síla, opotřebení zápustky i nebezpečí nedostatečného
zaplnění dutiny.
Nástroje pro volné kování jsou déle ve styku s tvářeným
materiálem a zpravidla nejsou chlazeny, ohřívají se
proto na vyšší teploty. Projevuje se u nich výrazná
creepová deformace. Nejvíce exponovaná jsou kovadla
radiálních kovacích strojů.
Navařování pracovní plochy nevede k výraznému
zvýšení ţivotnosti kovadel, poněvadţ u nich dochází
k prohřátí do větší hloubky. Navařená plocha by musela
mít tloušťku několik desítek milimetrů. Jako
nejschůdnější cesta prodlouţení jejich ţivotnosti je
vloţkování slitinou nimonic. Osvědčený postup je na
obr. 10.
Obr.10 Upevnění nimonicové vloţky do kovadla pomocí dvou nýtů
Fig. 10 Fixation of Nimonic insert into the swage with two rivets
4.7 Obecná doporučení
Při zvyšování ţivotnosti konkrétní zápustky je třeba
vycházet z převládajícího mechanizmu opotřebení podle
tabulky 2.
Tab. 2 Postup při zvyšování ţivotnosti konkrétní zápustky
Tab. 2 The way to the increasing of the working life of a particular die
problém
otěr
mechanický lom
plastická deformace
Obr. 9 Dvě varianty kování polotovaru pro ozubené kolo
Fig. 9 Two variants of forging of the blank for a cogwheel
tepelné trhliny
Další technologickou zásadou je správné mazání
povrchu zápustky. Jednak se tak sniţuje tření, jednak se
chladí povrch.
nalepování materiálu
Další zásada říká, ţe je nepřípustné namáhání
nástrojů na ohyb. Můţe dojít k jeho destrukci. Je proto
třeba dbát na správné upnutí nástroje a kontrolovat, zda
dosedací plocha není otlačená či nemá jiné nerovnosti.
výrazný rozdíl
v opotřebení horního
a dolního dílu
nástroje
4.6 Nástroje pro volné kování
9
vhodné opatření
tvrdší ocel
lepší rozloţení karbidů
lepší mazání
houţevnatější ocel
zabránit namáhání na ohyb
ocel s vyšší pevností při
pracovní teplotě
lepší chlazení nástrojů
ocel s lepší houţevnatostí při
pracovní teplotě
čistší ocel
lepší chlazení nástrojů
kvalitnější mazání
nitridace
rozloţení do více operací
na dolní díl pouţít ocel
s vyšším obsahem legur, např.
W
Tváření, tepelné zpracování
Forming, Heat Treatment
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Navařováním se zvyšuje také ţivotnost ostřihovadel.
Často se pouţívá elektroda legovaná 5 % Cr. Tento
návar lze pouţít pouze na ostřihovadla, pracující
s malou kadencí, která se neohřejí nad 500 °C. Při
ostřihování vyšší kadencí je třeba ostřihovadla chladit.
Na automatizovaných linkách nebo při ostřihování
velkých výkovků, kdy ohřev ostřihovadla je vyšší, je
vhodné funkční část navařit vysoce odolnou slitinou na
bázi kobaltu jako je S816 nebo Hastalloy 25. Po
navaření je třeba funkční plochu mechanicky zpevnit na
45 HRc. Tyto slitiny neztrácejí tvrdost aţ do teploty 700
°C.
5. Navařování
Je to osvědčená metoda renovace zápustek, která plně
obnovuje jejich funkční vlastnosti. Je třeba rozlišovat
místní opravu tvaru a obnovu celého tvaru. Místní
oprava se provádí např. na opotřebených hranách.
Obnova tvaru se provádí na celé funkční ploše. Předem
je třeba dutinu mechanicky opracovat tak, aby se
odstranily všechny trhliny. Nelze spoléhat na lidské
oko, je vhodné pouţít např. kapilární zkoušku. Pak se
zápustka předehřeje, doporučená teplota je 420 °C, a
navaří se na celé ploše. Většinou se navařuje ručně
obalenou elektrodou nebo obloukem pod tavidlem. Je
také moţné pouţívat metodu MIG nebo WIG, kterou se
opravují především střiţnice. Je vhodné pouţívat jiný
návar na plochy a jiný na přechodové rádiusy. Na
plochy je třeba houţevnatější návar, na hrany je třeba
návar odolnější proti otěru.
Podle [32] se při pouţití navařování sniţují náklady na
zápustky o 10 aţ 30 %, přičemţ ţivotnost zápustek pro
lisy se zvyšuje o 50 aţ 100 % a ţivotnost zápustek pro
buchary aţ o 70 %.
6. Závěr
Pokud navařování trvá delší dobu, je nutné zápustku
přihřívat. Některé firmy udrţují zápustku po celou dobu
navařování v izolačním boxu tak, ţe je přístupná pouze
navařovaná plocha. Po skončení navařování se vloţí
zápustka do pece, kde se nějakou dobu drţí na teplotě
420 °C. Obvykle následuje ţíhání pro odstranění pnutí.
Při něm se zápustka ohřívá rychlostí 30 °C/hod a
následuje výdrţ na ţíhací teplotě po dobu jedné hodiny
na 25 mm tloušťky.
Podle názorů publikovaných Americkým svazem
kováren je dobré, kdyţ náklady na nástroje představují 7
aţ 9 % celkových nákladů, pokud překračují 10 %, je
třeba situaci začít řešit. Jako směrné číslo se pro
ţivotnost zápustek udává, ţe u běţných výkovků by
měla být 40 000 ks, při kování klikových hřídelů by měl
být 15 000 ks, v dobrých kovárnách však dosahuje
25 000 ks. V tomto směru tedy zaostáváme.
Cyklus navařování zápustky trvá 7 aţ 14 dnů [28]. Při
navařování je moţné a výhodné pouţít více legovaný
materiál neţ je základní materiál zápustky. Při
navařování se vytváří přechodová vrstva, tím zpravidla
odpadají problémy s případným oddělováním vrstev.
Na řešení ţivotnosti tvářecích nástrojů se intenzivně
pracuje v mnoha směrech: hledají se oceli nového
sloţení, další způsoby jejich zpracování a nadějně
vypadá i nitridace nástrojů a laserové povrchové
legování. Mnohé novinky jsou i v navařování zápustek.
Pokud jde o sloţení oceli lze některé poznatky zavádět
do praxe. Například je moţné na válce pouţívat oceli
s vyšším obsahem uhlíku. Mnohé další metody však
vyţadují rozsáhlejší zaváděcí fázi, kterou si nemůţe
kaţdá kovárna dovolit. Vyuţití jiných metod je
kompilováno velkou vstupní investicí.
Pro navařování zápustek byla vyvinuta metoda
naplavování [29]. Je rychlejší, zatím s ní však není
dostatek zkušeností.
Vlastní filosofii při navařování pouţívali v bývalé
zápustkové kovárně POLDI. Zápustku vyrobili z levné
nástrojové oceli, kterou lze navařovat bez předehřevu.
Ihned ji navařili. Ţivotnost byla dobrá, navařování bylo
jednodušší. Stejnou metodu vyuţívají v USA u
ostřihovadel, desku vyrobí z oceli, která odpovídá naší
11 540 nebo 15 131 a navaří bez předehřevu [30].
V jiných kovárnách se postupuje tak, ţe se v kovadle
vytvoří dutina vypalováním dráţkovací elektrodou a
navaří se. Pak teprve následuje mechanické opracování.
Postup je levnější a rychlejší.
Poděkování
Tato práce vznikla při řešení projektu č.
CZ.1.05/2.1.00/01.0040 "Regionální materiálově
technologické výzkumné centrum", v rámci Operačního
programu Výzkum a vývoj pro inovace, financovaného
ze strukturálních fondů EU a ze státního rozpočtu ČR.
Literatura
Je málo známé, ţe navařenou vrstvu je vhodné
mechanicky zpevnit. Vyuţívá se k tomu nástroj
podobný pneumatickému kladivu. Zabraňuje se tak
odtrhávání navařené vrstvy.
Ruční navařování zápustek je pracné. Byly proto na tuto
činnost nasazeny roboty. Pracují přesně a nevadí jim
předehřev navařovaných zápustek. Ukázalo se to jako
velmi vhodné, navařovací robot se zaplatil za jeden rok
a byl pořízen další [31].
10
[1]
JÍLEK, L.: Ţivotnost tvářecích nástrojů. Kovárenství 1996, č. 9.
s. 1 - 9. ISSN 1213-9289
[2]
GREGER, M., KIML, K., JILEK, L., KOCICH, R.,
WIDOMSKÁ, M.: Vliv parametrů kování na strukturu oceli
X160CrMoV 12 1 Kovárenství 2009, č. 34, s. 36 aţ 40. ISSN
1213-9289
[3]
JÍLEK, L, JELEN, L. A BOŘUTA, J.: Problematika tváření
nástrojových ocelí pro práci za tepla. TherTechForm ´02, TU
Košice, duben 2002, s. 98 – 103. ISSN 1225-1532
[4]
JÍLEK L., JELEN, L., HOREČKA, P.: Zvyšování ţivotnosti
tvářecích nástrojů. FORM 2004, VUT Brno, září 2004, s. 57 –
62. ISBN 80-86607-11-9
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Tváření, tepelné zpracování
Forming, Heat Treatment
[5]
FILA P.: Vývoj nových typů nástrojových ocelí určených pro
kovací zápustky Hutnické listy 2010, č. 3, s. 58-61. ISSN 00188069
[20] LEONARD, A. J., RAIFORTH, W. H. Wear Behavior of Tool
Steels with Added (WTi)C particles. Wear (Part 1) 2003, vol.
255, No. 1-6, pp. 517-526.
[6]
ČAMEK. L., JELEN, L.: Increasing of Material Durability for
Drop Hot Forging [Zvyšování trvanlivosti materiálu pro
zápustkové kování za tepla] Hutnické listy 2009, No. 3, pp. 18 –
21.
[21] FRATER, J. L. aj.: Application of Intelligent Component
Evolution on the Design of RSP Tooling. Forging Industry
Education
&
Research
Foundation.
www.forging.org/FIRF/pdf/rsp.pdf
[7]
BILIK, J.: Ţivotnosť zápustek, (Working Life od Dies),
Kovárenství, Apríl 2006, pp. 6 – 10.
[8]
JURČI, P.: Mechanismus a kinetika sycení Cr-V nástrojové
oceli dusíkem a jejich vliv na vlastnosti materiálu. (Mechanism
and Kinetic of Saturation of Cr-V Tool Steel with Nitrogen,
Effect on Mechanical Properties. Metal 2004, 13th International
and Metallurgical & Materiále Konference. Tanger s.r.o.
Ostrava, Ref. No. 84. ISBN 80-85988-95-X
[22] LIN, Y., MCHUGH, K. M, PARK, Y., ZHOU, Y.,
LAVERNIA, E. J.: Microstructure and Mechanical Properties
of Spray-formed H13 Steel Tooling. In: Conference Trends in
Materials and Manufacturing Technologies for Transportation
Industries and Powder Metallurgy Research and Development
in the Transportation Industry as held at the 2005 TMS Annual
Meeting; San Francisco, CA; USA; 13-17 Feb. 2005, ISBN
0873395913
[9]
JÍLEK, L.: Pokroky ve vývoji zápustek. Kovárenství 2008, č.
32, s. 53.
[23] LESKOVŠEK, V.: Optimizing the Vakuum Heat Treatment of
Hot-Work Tool Steel by Linear Elastic Fracture Mechanics.
Berg- und Hüttenmännische Monatshefte. 2006, r. 151, č. 3, s.
127 - 130.
[10] JÍLEK, L.: Zvyšování ţivotnosti a renovace tvářecích nástrojů.
Kovárenství 2011, No. 41, pp. 22 - 26.
[11] HÍREŠ, O., PERNIS, R., KASALA, J.: Ako riešiť ţivotnosť
kovacích zápustiek. Kovárenství 2009, č. 35, pp. 7-10.
[24] WINGENS, T., EDENHOFER, B., IRRETIER, O.: The Use of
Large Vacuum Batch Furnace for the Heat Treatment of
Moulds and Dies. Berg- und Hüttenmännische Monatshefte.
2006, r. 151, č. 3, s. 123 - 127.
[12] BARRAN, O., BOHER, C., GRAS, R.: Analysis of the Friction
and Wear Behaviour of Hot Works Steel for Forging. Wear
2003, č. 12, pp. 1444-1454. ISSN 0043-1648
[25] KING, P.C.: Ferritic Nitrocarburising of Tool Steels. Surface
Engineering 2005, r. 21, č. 2, s. 86 - 98.
[26] KING, P.C.: Pin on Disc Wear Investigation of Nitrocarburised
H13 Tool Steel. Surface Engeneering 2005, r. 21, č. 2, s. 99 106.
[13] BEHRENS, B-A., SCHÄFER, F., HUNDERTMARK, A.,
BOUGUECHA, A.: Numerical analysis of tool failure in hot
forging processes. Obróbka Plastyczna Metali 2008, č. 4, s. 11
aţ 17. ISSN 0867-2628
[14] Haferkamp aj.: Stahl und Eisen 112, 1992, č. 12, s. 111 aţ 116.
[27] Combined Surface Treatments Increase the Life of Forging
Dies. Metal Maters No. 12, Winter 2008, s. 11 - 12.
[15] JOSLING, J. K.: Selection of Die Steels for Forgin
Applications. Metallurgia 55, 1988, č. 3, s. 110 aţ 114.
[28] HUSKONEN, W.: Die Welding Can Improve Forging
Profitability. Forging, June 2004
[16] SCHNEIDER, R. aj.: Effects of Different Alloying Elements on
the Hardness Profile of Nitriding Hot-Work Tool Steels. Bergund Hüttenmännische Monatshefte. 2006, r. 151, č. 3, s. 105 aţ
108.
[29] Die Restoration Technique Penetrates Exports Markets.
Metallurgy, March 1998, s. 114.
[30] Trimmer Material. Forging May/June 2002, s. 44.
[31] Using
Robots
for
Die
Weld
www.forgingmagazine.com February 2008.
[17] DELAGNES, D. aj.: Influence of silicon content on the
precipitation of secondary carbides and fatigue properties of 5
%Cr tempered martensitic steel. Materials Science and
Engineering A, 2005, No. 1-2, pp. 435-444.
Deposition.
[32] HUSKONEN, W.: Weld Mold Co. Serving Forges Since 1945.
Forging, April 2005. www.forgingmagazine.com
[18] FANG, J.R., GUAN, Q.F., JIANG, Q. C.: Microstructures and
Thermal Fatigue Behavior of Cr-Ni-MO Hot Work Die Steel
Modified by Rare Earth. ISIJ Int. 2003, No. 5, pp. 784-789.
Recenze: doc. Ing. Miroslav Greger, CSc.
Ing. Rudolf Pernis, CSc.
[19] JEGLITSCH, F.: Niobium in tool steels and cemented carbides.
In: Proceedings of the International Symposium Niobium 2001,
pp. 1001-1039. ISBN 0-9712068-0-5
_____________________________________________________________________________________________
11
Tepelná technika, pece, ţárovzdorný materiál
Thermal Engineering, Reheating Furnaces, Refractory Material
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
tepelná technika, pece,
žárovzdorný materiál
Alternatívne palivá a ich vplyv na žiaruvzdorné vymurovky sústavy Al 2O3SiO2
Alternative Fuels and their Influence on the Refractory Lining of the System
Al2O3-SiO2
doc. Ing. Pavol Vadász, CSc., doc. Ing. Gabriel Sučik, PhD., Ing. Eva Grambálová, PhD., Technická Univerzita
v Košiciach, Hutnícka fakulta, Slovenská republika
Využívanie alternatívnych palív založených na separovaných komunálny, alebo priemyselných odpadoch kladie nové
nároky na výber vhodných žiaruvzdorných vymuroviek. Veľký význam má aj spôsob energetického zhodnocovania
týchto palív (tzv. RDF). Do popredia sa dostávajú splynovacie technológie, ktoré umožňujú zvýšiť výkonnosť
energetickej premeny a zlepšujú aj ekologické aspekty procesu. Tieto technológie produkujú „procesný“ plyn, ktorý
obsahuje energetické zložky (CO, H2, CH4, aromatické uhľovodíky, dechty, fenoly a iné), ako aj ostatné produkty
splynovania (hlavne N2, CO2, H2O(g), SO2, Cl2(g), HCl(g), HF(g) a iné). Redukčné podmienky v splynovacích
reaktoroch a teploty do cca 1000°C vytvárajú podmienky na zvýšenú degradáciu oxidických žiaruvzdorných
vymuroviek. Najviac využívanými technológiami sú riadené spaľovanie a splynovanie.
Na základe termodynamickej analýzy vybraných chemických reakcií sa prezentovali predstavy o pravdepodobnosti
vzniku nových chemických zlúčenín v žiarobetónoch sústavy Al2O3-SiO2 v interakciách s plynnými zložkami.
Impregnácia muriva a porušenie väzobných zlúčenín (CA, CA 2 a C12A7) spôsobuje zmenu termofyzikálnych
vlastností vymurovky, vznik zónovej štruktúry a následne odlupovanie povrchovej vrstvy vymurovky.
Energetic use of the alternative fuels has already started to gain more importance even in Slovakia. This factor is
mostly exploited in cement factories, but it begins to enforce itself also on the industrial scale and in case of
individual domestic constructions. When speaking about alternative fuels, so-called RDF – Refused Derived Fuels,
the most used are nowadays the following ones: used tyres, solid municipal and industrial waste, however, there is
also an increasing portion of the alternative fuels based on dangerous waste. From the perspective of physical,
chemical and energy content the term “industrial and municipal waste” represents a very heterogeneous system of
particles. To enhance an application of alternative fuels it is necessary to support their separation and sorting
based on certified conditions. Then the results are hybrid / mixed separated fuels, the so-called solid alternative
fuels (TAP) or solid communal waste which means fuels of higher quality value than RDF. The mostly used
technologies for energy evaluation of alternative fuels are: combustion and gasifying.
Replacement of classic fossil fuels by different kinds of alternative fuels causes differences in consistence of furnace
environment and it is reflected by deterioration of refractory lining in furnace devices.
Based on the gained results, gasses SO2 and CO seem to be the most reactive, under the temperature of
approximately max. 700°C, from all of the examined gas corrodents. Sulphates or occasionally carbonates
originating from the reaction reduce the bonding of masonry and cause its destruction. If the temperature exceeds
700°C, the reactivity of HCl(g) and HF(g) rises. Thermo-dynamical rates of the examined reactions suggest that
binding compounds of CA, CA2, occasionally of C12A7, can react in the whole measured range between 0 and
1000°C. Theoretical analysis mentioned above represents the first information about the possibility of interaction in
the gasifying reactor, which must be, however, confirmed by experimental corrosion tests accompanied by
appropriate decoding methods.
12
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Tepelná technika, pece, ţárovzdorný materiál
Thermal Engineering, Reheating Furnaces, Refractory Material
When choosing the best type of lining it is very important to thoroughly consider the suitability of the suggested
refractory linings for the combustion, or gasifying reactor, and the type of the charge needed. It is essential to
define, which corrosive media will attack the lining, the kind of thermal exertion of the lining by fluctuation of
temperature, the risk of use, as well as the economic points of view.
b) splynujúce separovaný odpad – (redukčná
atmosféra) výroba procesného plynu, pričom
proces splynovania sa môţe ďalej deliť podľa
obsahu kyslíka na technológie:
Úvod
Medzi alternatívne palivá tzv. RDF (Refused Derived
Fuels) môţeme zaradiť mnoţstvo separovaných druhov
komunálneho a priemyselného odpadu, ako aj
vyuţívanie biomasy. Pojem biomasa označuje všetku
organickú
hmotu
vznikajúcu
prostredníctvom
fotosyntézy alebo hmotu ţivočíšneho pôvodu. Okrem
samotného dreva rozoznávame aj odpadnú biomasu
(napr. drevný odpad z ťaţby dreva, odpad z celulózopapierenského, drevárskeho a nábytkárskeho priemyslu,
rastlinné zvyšky z poľnohospodárskej prvovýroby,
odpad z potravinárskeho priemysly a iné). Samostatnou
kapitolou je pestovaná biomasa ako napríklad
energetické byliny, rýchlorastúce dreviny, zrno a iné.
b1) splynovanie s riadeným
množstvom kyslíka,
b2) parné splynovanie
s prídavkom vody,
-
regulovaným
splynovanie
b3) pyrolýza – bez prístupu vzduch,
b4) hydrogenácia - pyrolýza s prídavkom
vodíka a iné.
Na vymurovky tepelných agregátov vyuţívaných na
spaľovanie alebo splynovanie alternatívnych palív
(biomasa,
drevný
odpad,
rastlinné
zvyšky
z poľnohospodárskej
prvovýroby,
separovaný
priemyselný alebo komunálny odpad a iné) sa kladú
špeciálne poţiadavky, ktoré nie je moţné zovšeobecniť.
V rozvinutých krajinách je uţ beţnou praxou
nahradzovanie tradičných fosílnych palív alternatívnymi
palivami na báze separovaných komunálnych alebo
priemyselných odpadov. V súčasnosti sa vyuţívajú
hlavne pouţité pneumatiky, separovaný tuhý komunálny
a priemyselný odpad, pričom rastie podiel
alternatívnych palív na báze nebezpečných odpadov
(napr. pouţité oleje, rozpúšťadlá, farby, kaly z čistiarni
odpadových vôd), ale aj nebezpečných biologických
odpadov (napr. mäso-kostná múčka, krvná múčka,
múčka z hydinového odpadu, perová múčka, tuk z
hovädzieho dobytka, sušené oškvarky, rybia múčka a
iné) [1- 7].
Väčšina separovaných tuhých RDF má vyššiu
výhrevnosť ako má kvalitné triedené hnedé uhlie
[3,5,6], ale ich spaliny sú väčšími znečisťovateľmi
ţivotného prostredia. Preto sa hľadajú moţnosti
zmiernenia, prípadne likvidácie týchto nepriaznivých
účinkov. S výhodou sa vyuţívajú procesy splynovania
RDF odpadov za vzniku reakčného plynu, ktorý
obsahuje hlavne CO, H2, CH4, H2O(g), HCl(g) a HF(g)
v závislosti od typu pouţitého odpadu, a ktorý je moţné
čistiť od dechtov, fenolov a iných aromatických
uhľovodíkov uvoľňovaných v procese splynovania.
Energetické vyuţívanie alternatívnych palív sa uţ aj na
Slovensku stáva významným faktorom, ktorý sa zatiaľ
najviac vyuţíva v cementárňach [7], ale začína sa
presadzovať aj v priemyselnom meradle, prípadne aj
v individuálnej bytovej výstavbe.
Splynovanie patrí medzi riadený spaľovací proces, a
preto sa aj tuhé palivá mnohokrát upravujú splyňovaním
a aţ potom spaľujú [9]. Aj v prípade separovaného RDF
sa zavádzajú technológie splynovania, ktoré predstavujú
ich ekologickejšie a efektívnejšie energetické vyuţitie.
Pri hľadaní spôsobov čo najekologickejšieho vyuţitia
RDF, nebolo moţné obísť technológiu splyňovania
alebo pyrolýzy. Náročnejšia je technológia pyrolýzy pre
svoje bez kyslíkaté prostredie a endotermickú povahu
tepla. Hmotnostné rozdelenie horľaviny v produktoch
po pyrolýze a ich kvalita potvrdila, ţe najväčšia
konverzia tuhého materiálu na kvapalné a plynné
produkty je u plastov (PE, PP) a najmenšia u papiera
(NP - novinový papier, TP - obalový papier). Zvýšením
teploty sa zvyšuje mnoţstvo plynného produktu
a zmenšuje sa mnoţstvo tuhých produktov. Pri teplote
800°C sa zvyšuje podiel vodíka oproti metánu.
Zníţením teploty, napr. na 600°C vzniká kvantitatívne
menej plynného produktu, ale vyššej kvality (vyššia
výhrevnosti metánu oproti vodíku) [5-7]. Oxid uhoľnatý
podlieha v chladnejších častiach šachty (300°C –
700°C) tzv. disproporcionácii, pri ktorej vzniká oxid
uhličitý a amorfný uhlík, ktorý precipituje v póroch a na
Náhrada klasických fosílnych palív rôznymi druhmi
alternatívnych palív spôsobuje zmenu zloţenia pecnej
atmosféry, čo sa výrazne prejavuje aj na opotrebení
ţiaruvzdorných vymuroviek pouţitých energetických
zariadení. Do pecnej atmosféry sa uvoľňujú produkty
z ich rozkladu a oxidácie, čím sa zvyšuje koncentrácia
H2O(g), HCl(g), CO2(g), CO(g), alkálií, síranov a chloridov
v spalinách, pričom sa mení aj zloţenie tuhých
produktov horenia (popoly, škvary, úlety).
Technológie využívané pri energetickom
využití RDF surovín
Z technologického hľadiska môţeme energetické
zariadenia spracovávajúce alternatívne palivá (RDF)
rozdeliť na zariadenia [1-7]:
a) spaľujúce separovaný odpad – (oxidačná
atmosféra) výroba tepelnej energie (para),
13
Tepelná technika, pece, ţárovzdorný materiál
Thermal Engineering, Reheating Furnaces, Refractory Material
členitostiach (nerovnostiach) povrchu vymurovky.
Reakčný plyn má pomerne vysoký obsah oxidu
uhoľnatého, ktorého mnoţstvo je výrazne ovplyvnené
teplotou a celkovým tlakom plynu (Boudouardova
reakcia). Reakcia je endotermická, preto so zvyšovaním
teploty sa zväčšuje obsah oxidu uhoľnatého, resp.
zvýšením tlaku sa naopak zvyšuje obsah oxidu
uhličitého.
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
vymurovke, ktoré sa môţu prejaviť v monolitickej časti
vymurovky vznikom trhlín a neskôr aj odpadávaním
povrchovej vrstvy. Vo vymurovke z tvarových
výrobkov môţe vznik napätí spôsobiť odtrhávanie
dosiek od úchytných kotiev.
Mechanické namáhanie vymurovky – tieto namáhania
vznikajú predovšetkým v dôsledku rozdielnej teplotnej
rozťaţnosti v rôznych častiach vymurovky, resp.
v prípade pevného uchytenia na kovový plášť aj
rozdielnej rozťaţnosti týchto materiálov. Najväčšia
rozťaţnosť je na povrchu vymurovky. Od povrchu
vymurovky rozťaţnosť klesá podľa vytvoreného
teplotného spádu (obr.2). Rozťaţnosť sa pohlcuje
v dilatačných škárach. Ak nie sú vo vymurovke
dilatačné škáry v dostatočnom mnoţstve, vznikajú vo
vymurovke tlakové napätia. Jedinou moţnosťou
uvoľnenia tohto napätia v stene je odtrhnutie
vymurovky od kotiev a jej vydutie do pecného priestoru
[13-14].
Splyňovanie odpadu v redukčných podmienkach
a súčasne tepelné namáhanie kladú špecifické
poţiadavky na vymurovku splynovacích reaktorov.
Procesné plyny vznikajúce v reaktore reagujú so
ţiaruvzdornou vymurovkou, menia jej fázové zloţenie
a tým aj ich mechanické a fyzikálno-chemické
vlastnosti.
Ţiaruvzdorná
vymurovka
týchto
energetických agregátov je namáhaná chemicky, tepelne
a mechanicky [10-12].
Opotrebenie žiaruvzdornej monolitickej
vymurovky
sústavy
Al2O3-SiO2
pri
používaní RDF surovín
Zníţenú odolnosť vykazujú ţiaruvzdorné materiály
obsahujúce oxidy, ktoré môţu reagovať s agresívnymi
plynnými zloţkami v spalinách. V monolitickej
vymurovke na báze oxidických, zvyčajne hlinitokremičitých zloţiek dochádza počas dlhodobej
prevádzky ku korózii, k tvorbe zónovej štruktúry
a k strate pevnosti. Preto sa vo vymurovkách kotlov na
spaľovanie a splyňovanie tuhého komunálneho odpadu
uplatňujú
ţiaruvzdorné
výrobky
na
báze
siliciumkarbidu.
Odolnosť
proti
korózii
siliciumkarbidových výrobkov závisí od kvality väzby.
Pouţitie výrobkov so silikátovou väzbou sa vylučuje.
U ţiaromonolitov s hydraulickou väzbou vylúčenie
oxidických zloţiek nie je moţné, pričom hydraulická
väzba ľahko reaguje s agresívnym plynným prostredím.
Obsah hydraulickej väzby je moţné iba minimalizovať,
t.j. pouţívajú sa ţiarobetóny s veľmi nízkym obsahom
cementu. Z hľadiska chemickej odolnosti je vhodnejšie
pouţitie ţiaromonolitov s chemickou, predovšetkým
fosfátovou väzbou.
Predpokladom
vysokej
chemickej
odolnosti
je aj
vysoká
hutnosť
ţiaruvzdorných výrobkov. Pri siliciumkarbidových
ţiaromonolitoch vysoká hutnosť závisí od spôsobu
inštalácie vymurovky. Pre dosiahnutie poţadovanej
zdanlivej pórovitosti sa u ţiaromonolitov odporúča
inštalácia liatim s vibrovaním.
Chemická korózia vymurovky v splynovacej zóne – je
spôsobovaná agresívnymi spalinami obsahujúcimi NOx,
H2O(g), SOx, HCl(g), HF(g), CO, CO2, CH4, H2 ale tieţ
organickými látkami, ako sú furány, dioxíny
a polycyklické aromatické uhľovodíky. Tieto zlúčeniny
významne korodujú oxidické ţiaruvzdorné materiály,
napr. andaluzitová hydraulicky viazaná monolitická
vymurovka v prítomnosti plynnej HCl vytvára zonálnu
štruktúru t.j. v určitej vzdialenosti od povrchu, dochádza
k usadzovaniu chloridov (produkty reakcií medzi HCl
a prítomnými
zloţkami
vymurovky).
Vzniká
impregnovaná povrchová vrstva, nasleduje medzivrstva
vykryštalizovaných chloridov a potom pôvodný
ţiaruvzdorný materiál. V prípade oxidu uhoľnatého
môţe dochádzať k jeho redukcii za vzniku tuhého
uhlíka, ktorý sa usadzuje v póroch a trhlinách.
Vznikajúce zóny vymurovky vykazujú rozdielne
pevnostné vlastnosti. V dôsledku teplotných zmien sa
v medzivrstve kumulujú únavové napätia, ktoré
postupne prekračujú pevnosť väzby, vznikajú trhliny
rovnobeţné s povrchom vymurovky. Výsledkom týchto
procesov je odlúpnutie povrchovej vrstvy. Hrúbka
takejto monolitickej vymurovky sa zmenšuje, čím sa
menia podmienky prestupu tepla a zväčšuje sa
nebezpečenstvo ďalšej korózie. Podobne pôsobí aj
spaliny s obsahom SOx, vznikajúce sírany reagujú so
zloţkami výmurovky a vytvárajú zonálnu štruktúru.
Kvalitatívnou poţiadavkou pre vymurovky kotlov
a splynovacích reaktorov je vysoká mechanická
pevnosť, pričom túto poţiadavku splňujú ţiarobetóny
s veľmi nízkym obsahom cementu, resp. ţiarobetóny
s fosfátovou väzbou.
Tepelné namáhanie vymurovky – vymurovka je na
povrchu vystavená pomerne nízkym teplotám, zvyčajne
do 900°C, čo je hlboko pod teplotou pouţiteľnosti
inštalovaných ţiaruvzdorných materiálov. Problémom
sú teplotné zmeny, ktorým je vymurovka počas
prevádzky vystavená. K prudkým teplotným zmenám
dochádza
najmä
v dôsledku
podávania
nehomogenizovaného studeného odpadu. Prudké
teplotné zmeny spôsobujú vznik nadmerných napätí vo
Z prevádzkových poznatkov o vymurovkách kotlov s
rúrovými membránovými stenami vyplýva [10], ţe
počas celej prevádzky dochádza k lokálnym aj
veľkoplošným narušeniam celistvosti vymurovky.
K väčšiemu poškodeniu monolitickej vymurovky
dochádzalo pri pouţití andaluzitového torkretačného
ţiarobetónu s hydraulickou väzbou. Vymurovka bola po
14
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Tepelná technika, pece, ţárovzdorný materiál
Thermal Engineering, Reheating Furnaces, Refractory Material
vrstvách postupne odlupovaná. Toto opotrebenie
preukázalo nevhodnosť pouţitia torkretovaného
andaluzitového ţiarobetónu s hydraulickou väzbou.
Podobné výsledky sa preukázali pri štúdiu vymuroviek
taviacich pecí a prepravných nádob v metalurgii hliníka
[15-17].
sme termodynamickú stabilitu fáz v kontakte
s plynnými zloţkami [18], s ktorých prítomnosťou
v splynovacom reaktore môţeme rátať, pomocou
nasledovných reakcií:
Zásady výberu žiaruvzdorných materiálov
(1)
½(CaO.Al2O3) + CO(g) = ½(Al2O3) + ½(CaCO3) + ½C
(2)
1
7
/24(12CaO.7Al2O3) + CO(g) = /24(Al2O3) + ½(CaCO3) + ½C (3)
Medzi základné spôsoby hodnotenie vhodnosti
materiálu patrí aj korózna odolnosť. Pre overenie
vplyvu redukčnej atmosféry sme spracovali stručnú
termodynamickú analýzu vplyvu CO, H2O(g), SO2,
HF(g) a HCl(g) na základné väzobné zlúčeniny
nachádzajúce sa vo vysokohlinitých monolitických
ţiarobetónoch s hydraulickou väzbou. Podľa literatúry
[13] sú základnými zloţkami kalciumaluminátových
cementov fázy: CaO.Al2O3 (CA), CaO.2Al2O3 (CA2),
12CaO.7Al2O3 (C12A7), pričom toto sú hlavné
hydraulicky aktívne zlúčeniny spôsobujúce tuhnutie
a zabezpečujúce pevnosť muriva. Pri hydratácii
a následnej dehydratácii hlinitanového cementu,
dochádza pri zvýšených teplotách aj k jeho reakciám
s korundovým kamenivom. Po vysušení a ţíhaní nad
teplotou 600°C sú ako väzobné fázy prítomné hlavne
CA, pri zvýšení teploty nad 1000°C začínajú prevládať
fázy CA2 a po výpale nad 1300°C je to CA6. Sledovali
Obr. 1
Fig. 1
½(CaO.2Al2O3) + CO(g) = Al2O3 + ½(CaCO3) + ½C
CaO.Al2O3 + H2O(g) = Al2O3 + Ca(OH)2
(4)
CaO.2Al2O3 + H2O(g) = 2Al2O3 + Ca(OH)2
(5)
1
7
/12(12CaO.7Al2O3 + H2O(g) = /12(Al2O3) + Ca(OH)2
2
2
2
(6)
1
/3(CaO.Al2O3) + SO2(g) = /3(CaSO4) + /3(Al2O3) + /3S
2
2
4
1
/3(CaO.2Al2O3) + SO2(g) = /3(CaSO4) + /3(Al2O3) + /3S
(7)
(8)
1
/18(12CaO.7Al2O3) + SO2(g) = 2/3(CaSO4) + 7/18(Al2O3) + 1/3S(9)
1
/8(CaO.Al2O3) + HF(g) = 1/4AlF3 + 1/8CaF2 + 1/2H2O(g)
1
2
1
1
/14(CaO.2Al2O3) + HF(g) = /7AlF3 + /14CaF2 + /2H2O(g)
1
7
2
(10)
(11)
1
/66(12CaO.7Al2O3) + HF(g) = /33AlF3 + /11CaF2 + /2H2O(g) (12)
½(CaO.Al2O3) + HCl(g) = ½(Al2O3 + ½(CaCl2) + ½ H2O(g)
(13)
½(CaO.2Al2O3) + HCl(g) = Al2O3 + ½(CaCl2) + ½ H2O(g)
(14)
1
7
/24(12CaO.7Al2O3) + HCl(g) = /24(Al2O3) + ½(CaCl2) +
+ ½ H2O(g)
(15)
Závislosť ΔGr/mol plynu (CO, H2O, SO2, HF a HCl) od teploty chemických reakcií (1) aţ (15) v teplotnom intervale 0 – 1000°C [18].
Dependence of ΔGr/mol of gas (CO, H2O, HF and SO2, HCl) on the temperature of chemical reactions, (1) to (15), in the temperature
range 0-1000°C [18].
.
15
Tepelná technika, pece, ţárovzdorný materiál
Thermal Engineering, Reheating Furnaces, Refractory Material
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Výsledky merania relatívnej lineárnej rozťaţnosti vysokohlinitého ţiarobetónu na báze andaluzitu (vz. P) a muriva impregnovaného
síranmi a chloridmi (vz. A) na dilatometri fy. NETZCH vo vzdušnej atmosfére [17].
Fig. 2 Results of the measurements of the relative linear expansion of high alumina castable based on andalusite (sample P) and the lining
impregnated by sulphates and chlorides (sample A) on dilatometer made by NETZCH in the aerial atmosphere [17].
Obr. 2
interakciách v splynovacom reaktore, ktoré je nutné
experimentálne overiť koróznymi skúškami za pouţitia
vhodných vyhodnocovacích metodík.
Záver
Zistené teoretické údaje podporujú poznatky z praxe
o nevhodnosti pouţívania oxidických hlinitokremičitých
monolitických vymuroviek s hydraulickou väzbou pre
vymurovky energetických zariadení na spaľovanie
alebo splynovanie alternatívnych palív na báze
separovaných komunálnych alebo priemyselných
odpadov, prípadne biomasy. Alternatívne palivá sa
vyznačujú veľkou rôznorodosťou energetických zloţiek
a ich produktov vznikajúcich pri ich tepelnom rozklade
a horení.
Pri výbere vhodného typu vymurovky je nutné
komplexné
posúdenie
vhodnosti
navrhovaných
ţiaruvzdorných vymuroviek pre dané spaľovacie, resp.
splynovacie reaktory a daný typ vsádzky. Je nutné
definovať aké korózne média budú atakovať
vymurovku, spôsob tepelného namáhania vymurovky,
kolísaním teploty, rizikovosťou pouţitia ako aj
ekonomickými hľadiskami. Na základe týchto údajov sa
realizujú korózne skúšky, ktoré potvrdia vhodnosť
navrhovanej vymurovky.
Na základe získaných poznatkov je zrejmé, ţe zo
sledovaných
plynných
korodentov
sa
ako
najreaktívnejšie ukazujú plyny SO2 a CO pri teplotách
do cca 700°C. Vznikajúce sírany môţu oslabovať väzbu
muriva a spôsobovať jej deštrukciu. Podobne pôsobí aj
oxid uhoľnatý prítomný v procesnom plyne. Pri
zvýšených teplotách nad 700°C sa zvyšuje reaktivita
HCl(g) a HF(g). Hodnoty Gibbsových energií reakcií
naznačujú, ţe k reakciám s väzobnými zlúčeninami CA,
CA2, prípadne s C12A7, môţe dochádzať prakticky
v celom sledovanom teplotnom intervale (0-1000°C).
Väzobné kalciumaluminátové zlúčeniny sa rozkladajú
za vzniku zlúčenín CaF2, resp. CaCl2 a oxidu hlinitého.
Tým sa narušuje väzobná schopnosť týchto zlúčenín.
Termodynamická analýza naznačila aj schodnosť
reakcií medzi vodnou parou a kalciumaluminátovými
zlúčeninami za vzniku hydroxidu vápenatého ale len pri
teplotách pod 300°C. Uvedené teoretické výpočty sa
zaoberajú len schodnosťou chemických reakcií ale
nepopisujú ich kinetiku, t.j. rýchlosť reakcie. Teoretické
analýzy predstavujú prvotné informácie o moţných
Poďakovanie
Táto práca bola podporená Vedeckou grantovou
agentúrou MŠ SR a SAV (grant 1/0643/11) a
Agentúrou MŠ SR pre ŠF EÚ (kód projektu ITMS
26220120038 a ITMS 26220220053).
Literatúra
16
[1]
ROSA BRANISLAV: Vyuţívanie alternatívnych palív na
Slovensku, In: „Ochrana ovzdušia v štátnej správe teória
a prax“, Sezimovo Ústí, 14.-16. 11. 2006
[2]
Medzinárodná konferencia TOP2004, 30.jún-2.júl 2004, ČastáPapiernička,
[3]
KLENOVČANOVÁ A., IMRIŠ I., MOLČAN P.:
Termodynamika spaľovania odpadov, Acta Mechanica Slovaca,
č. 3, 2003, str. 293-299.
[4]
QUELLETTE R.J.: Introduction to General, Organic, and
Biological Chemistry, Macmillan Publishing Company, New
York, 1984.
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Tepelná technika, pece, ţárovzdorný materiál
Thermal Engineering, Reheating Furnaces, Refractory Material
[5]
KLENOVČANOVÁ A.: Spaľovacia teplá vybraných zloţiek
komunálneho odpadu, Hutnícke listy č.12, 2003
[13]
[6]
WAGNEROVÁ, E., URÍČEK, D., WOPERA, A.: Kogenerace
– plyn z TKO ako zdroj energie (III), Alternativní energie 5,
2005.
STAROŇ, J., TOMŠŮ, F.: Ţiaruvzdorné materiály – výroba,
vlastnosti a pouţitie. Radovan Mlynárik – MEDIA, Banská
Bystrica, 2000
[14]
VADÁSZ, P.: Opotrebenie ţvm v metalurgii. Učebné texty pre
postgraduálne štúdium. HF TUKE. Košice, 2006. ISBN 808073-619-7
[15]
VADÁSZ, P., TOMÁŠEK K., RABATIN, Ľ., FRAJKOROVÁ,
F.: Korózia hlinitokremičitých ţiaruvzdorných materiálov
soľnými tavenianami sústavy NaCl – KCl. In: Transactions of
the Universities of Košice: Research reports from the
Universities of Košice. Mimoriadne číslo ALUMINIUM 2007,
s.239-249. ISSN 1335-2334. Internet: www.czaluminium2007.com
[16]
TOMÁŠEK, K., VADÁSZ, P., SUČIK, G.: Interactions of Melt
KCl-MgCl with lining Al2O3-SiO2-SiC in Metallurgy of
Aluminium. In: Proceedings of EMC 2009, June 28 – July 1,
Innsbruck, Austria. Volume 4, p. 1389-1399. ISBN 978-3940276-20-9
[17]
VADÁSZ, P., SUČIK, G., STAJNÍK.J.: Vplyv penetrácie
ţiarobetónu soľnými tavidlami na jeho teplotnú rozťaţnosť.
V tlači.
[18]
software HSC Chemistry 7, Outokumpu, Pori, Finland, 2011
[7]
KLENOVČANOVÁ, A., IMRIŠ, I.: Zdroje a premeny energie.
ManaCon Prešov, 2006. s. 446. ISBN 80-89040-29-2
[8]
VADÁSZ, P., KAMOĎA, O., IMRIŠ, I., STRIGÁČ, J.:
Interceram Vol. 58 (2009), 2-3, p. 130-135. ISSN 0020-5214
[9]
http://www.spnz.sk/Casopis/03_01/03_01_03.htm
[10]
TOMŠŮ, F., WALLO, K.: Ţiaruvzdorné vymurovky
v spaľovniach odpadov. In: Ţiaromateriály, pece a tepelné
izolácie. 24.-26.4.2006, Vysoké Tatry, Štrbské Pleso, Hotel
Patria, zborník referátov, s.157,
[11]
KAMOĎA, O.: Ţiaruvzdorné materiály v procese spaľovania
odpadov. In: Deň doktorantov Hutníckej fakulty, Metalurgia
junior, Herľany. 2007. s.124 -125. ISBN 978-80-8073-794-8
[12]
VADÁSZ, P., KAMOĎA, O., ČIPKOVÁ,I.: Refractories
manual 2009, p. 41-46, ISSN 0020-5214
Recenze: Ing. Ľuboš Ďurik, PhD.
doc. Ing. Jozef Vlček, Ph.D.
_____________________________________________________________________________________________
Nový výrobní ředitel v ArcelorMittal Ostrava
czech-business.com
12. 1.2012
K 1.1.2012 byl Dirk Stroo (48), který doposud působil v Gentu, belgické pobočce ArcelorMittal jako
vedoucí Oddělení surovin, přístaviště, dopravy a recyklace, jmenován výrobním ředitelem ArcelorMittal
Ostrava. Ve funkci tak vystřídá Hanse Ludwiga Rosenstocka, který se od téže doby stává novým
výrobním ředitelem jihoafrické pobočky ArcelorMittal. Dirk Stroo bude přímo podřízený Tapasu
Rajderkarovi, generálnímu řediteli ArcelorMittal Ostrava.
„I přes to, že je ostravská huť na dobré technické úrovni, se na své pozici zaměřím zejména na projekty
týkající se zlepšování a optimalizace výroby. Za největší a nejdůležitější výzvu pak považuji bezpečnost
výrobních provozů, což je oblast, ve které se dá neustále zlepšovat,“ uvedl nový výrobní ředitel.
Dirk Stroo absolvoval v roce 1987 Gentskou státní univerzitu, obor stavební inženýrství a mechanika.
Poté, co se na univerzitě věnoval dva roky výzkumu číselných modelů týkajících se dynamiky kapalin,
začal od roku 1989 pracovat v hutní společnosti Sidmar (tehdy součást skupiny Arbed), která byla po fúzi
společností Arcelor a Mittal Steel přejmenována na ArcelorMittal Gent. Zde začínal jako support manager
(pozn.: redakce zde i dále v textu používá terminologii, jak je uvedena v původních tiskových zdrojích) pro
operační výzkum v oddělení informačních technologií, ve kterém vyvíjel technické modely pro
optimalizaci válcování za tepla, moření, válcování za studena a provozu huti. Od roku 1994 působil v
oddělení válcování pásů za tepla, kde zastával pozici manažera údržby žárovzdorné vyzdívky a výroby
na předehřívacích pecích. V letech 2000 až 2006 působil jako manažer skladu bram.
SB
17
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation, Computing Methods
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
automatizace, počítačová
simulace, výpočetní metody
Simulace defektů při výrobě vysoce kvalitních litinových přepážek pomocí
metody MKP v programu ProCAST
Simulation of Defects at Production of High Quality Cast Iron Partitions
Using the FEM Simulation Software ProCAST
Ing. Jiří Šimeček, Západočeská Univerzita v Plzni, Fakulta strojní, Ing. František Hirsch, MECAS ESI s.r.o.,
Plzeň, doc. Dr. Ing. Antonín Kříž, Západočeská Univerzita v Plzni, Fakulta strojní
V současné době je modelování pomocí MKP (metody konečných prvků) jednou z nejprogresivnějších metod pro
řešení celé řady problémů, od návrhu až ověření a životnosti a spolehlivosti konstrukce, po problematiku proudění a
dalších odvětví konstrukční činnosti.
Pomocí MKP lze velmi efektivně řešit i problémy technologického rázu, kde se často vyskytují úlohy, které lze jen
velmi obtížně počítat pomocí analytických rovnic. V praxi je často nutno přikročit k použití praktických zkušeností
získaných dlouholetou praxí a z toho vyplývajících empirických rovnic. Tyto experimentální výsledky však nelze
využít všude a také je každý technolog nemusí mít k dispozici. V této práci byl řešen problém defektů vysokotlaké
přepážky ze tvárné litiny GGG 50. Jako softwarový nástroj byl použit MKP programový balík ProCAST od fy. ESI
Group.
V tomto článku byl učiněn pokus vytvořit odlitek bez podstatných staženin a vnitřních vad, což je v praxi velmi
obtížné zajistit. Dále byla v článku věnována pozornost faktu, že i přes značnou finanční náročnost MKP
simulačních programových balíků je předpoklad, že se peníze do nich investované vrátí, neboť slévárna se bude
moci zúčastnit i náročnějších projektů a je zde možnost vyřešení některých reklamací, jejichž finanční náročnost
může dosahovat značné výše, někdy i více než by stálo pořízení simulačního softwaru a zaškolení obsluhy.
Currently, FEM modeling is one of the most progressive methods for solving a wide range of issues, from design to
verification, and design service life and reliability.
FEM software can be very effectively used also for solving the problems of technological nature which are often
very difficult to compute using analytical equations. In practice it is often necessary to use practical experience
gained from many years of practise and the resulting empirical equations. These experimental results cannot be
used everywhere. In this work the problem of defects in high-pressure bulkhead made of ductile cast iron GGG 50
was solved. FEM software ProCAST from the company ESI Group was used as a software tool.
In this article an attempt was made to create a cast product without significant shrinkage and internal defects,
which is in practice very difficult to ensure. Further, the article addressed the fact that despite high cost of FEM
simulation software packages, it may be assumed that the money invested into this program can be usefull also for
smaller foundries . It is assumed that company will be able to take part in demanding projects, and there is a
possibility of resolving some claims, the financial cost of which may reach considerable amount, sometimes more
than acquisition of simulation software and staff training would cost.
používány zejména. Bylo nutno vyřešit problém
staženin a pórovitosti odlitku vysokotlaké přepážky
čerpadel vyrobené z tvárné litiny GGG 50. Tato
přepážka je používána na tepelných elektrárnách v SRN.
Přepážka je vyráběna ve více velikostech, ale defekty se
Řešený problém
Při řešení problému nebylo známo mnoho údajů, které
by byly potřebné pro vyřešení problémů, jako např: kde
konkrétně a za jakých podmínek jsou tyto výrobky
18
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation , Computing Methods
reklamace a víceprací, což výrobu velmi silně zdražilo
až pod hranici rentability.
výrazně projevovaly pouze na řešené konkrétní
velikosti. Toto je zřejmě zapříčiněno nepříznivým
účinkem tepelného uzlu, který vznikne nutným
technologickým napojením okrajového prstence se
středem odlitku.
Analýza problému
První myšlenkou byla penetrace obrobeného odlitku.
Toto bylo zamítnuto vzhledem k tomu, že odlitek nebyl
k dispozici, odběratel si surový odlitek odvezl a obrobil
až na místě.
Díky těmto závadám bylo dokonce nutno omezit provoz
jedné elektrárny. Problém, který tyto přepážky
způsobovaly průsak a snížení tlaku mezi jednotlivými
stupni vysokotlakých čerpadel.(Prosakování zvláště u
odlitků z litiny lze obecně jen velmi obtížně zcela
zabránit, jelikož si už z procesu lití nevyhnutelně přináší
s sebou mikropórovitost. Tyto póry jsou v odlitém stavu
skryty pod licí kůrou. Pokud není licí kůra porušena,
odlitek propouštět nemusí. Avšak ve většině případů je
nutno odlitky dále obrábět, zejména otvory pro
namontování, dosedací plochy apod. Třískovým
obrobením je tato kůra porušena a odlitek může
prosakovat, pokud je provozován pod vysokým tlakem.
S tímto se musí při provozu počítat. Pro konstrukci
modelu byl k dispozici pouze výkres součásti a
fotografie podobné formy.
Jelikož nebyly k dispozici téměř žádné údaje o skutečné
vnitřní jakosti stavu odlitku, bylo přikročeno k řešení
úpravy technologie pomocí simulace tuhnutí a vnitřní
jakosti odlitku. Odlitek byl namodelován v 3d modeláři
Autodesk Inventor. Na odlitku byly v 3d modeláři
provedeny úpravy a to zakrytí otvorů. Nebylo totiž
možno garantovat stabilitu jejich umístění při tuhnutí.
Jediný otvor, u kterého byl předpoklad stability
umístění ve formě, byl středový otvor. Dále byly
přidány přídavky na obrábění na plochy, které budou
obráběny a technologické přídavky a úkosy pro vyjmutí
modelu z formy.
Obr. 1 Výkres obrobené součásti
Fig. 1 Drawing of machined part
Obr. 2 Fotografie modelového zařízení
Fig. 2 Picture Photo of pattern
Obr. 3 a. Původní model součásti
b. Model s přídavky na obrábění, úkosy
Fig. 3 a. Original model of the machined casting
b. Model with technological modifications – allowances for
machining and chamfers
V tomto případě ani nebyly k dispozici žádné údaje
z jakého místa tento odlitek propouští. Odběratel si
odlitky vždy ponechal a neshody vyřizoval formou
19
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation , Computing Methods
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
přesnost výpočtu, ale na druhé straně je výpočtová doba
delší, čím většího počtu menších elementů bylo použito.
Podle dodaných fotografií a výpočtů byla namodelována
i vtoková soustava. Modely byly převedeny do
výměnného formátu STP.
V tomto ohledu je nutno přistoupit na rozumný
kompromis a zvolit odpovídající velikost elementu. Pro
pískovou formu je možno stanovit větší element, v
tomto případě to bylo 50, jelikož zde nejsou řešeny
podstatné otázky, jako je proudění. Pro odlitek byla
použita základní velikost elementu 8 a pro oblasti citlivé
na řešení proudění byla zvolena velikost elementu
2 mm.
Programové vybavení
V současnosti existuje mnoho programů zabývajících se
touto problematikou. Liší se mezi sebou podle několika
kriterií. Popisem možností jednotlivých programů se
zde není možno zabývat, jejich popis lze nalézt
v odkazu [1]. V tomto případě byl použit programový
balík ProCAST od společnosti ESI Group.
Programový balík ProCAST umožňuje zahrnout a
simulovat celou škálu slévárenských operací od
tradičního gravitačního odlévání až po nejmodernější
technologie, jako odlévání v semiplastickém stavu
(thixo). Je využíván v mnoha průmyslových podnicích i
ve výzkumných projektech.
Obr. 5 a. Přidání vtokové soustavy
b. Meshování v programovém modulu MeshCAST
Fig. 5 a. Adding of the gating system
b. Meshing in software module MeshCAST
Obr 4 Možnosti využití programového balíku ProCAST[3]
Fig. 4 Possibilities of use of the program package ProCAST[3]
Vytvoření sítě elementů
Zadání materiálových charakteristik
a okrajových podmínek
V první fázi je nutno vytvořit 3d síť elementů. V
programovém balíku ProCAST k tomuto účelu slouží
modul MeshCAST. Ačkoliv MeshCAST umožňuje
tvorbu geometrie přímo, tento program je primárně
určen pro tvorbu sítě, nikoliv pro geometrické
modelování, je lépe vytvořit geometrii v některém 3d
modeláři a geometrii posléze importovat pomocí
výměnných formátů. V tomto případě byl použit
program Autodesk Inventor. K transportu byl použit
formát .step. V průběhu meshování je nutno zvolit
velikost jednotlivých elementů. Velikost elementů
ovlivní samotný průběh výpočtu, jelikož větší velikost
elementu zapříčiní nižší přesnost výpočtu, ale výpočet
zabere méně času.. Menší element znamená vyšší
K tomuto účelu slouží programový modul PreCAST.
Tento modul disponuje rozsáhlou materiálovou
databází, která umožňuje řešit téměř všechny procesy,
které se v technologii vyskytují od viskozity taveniny po
tepelné charakteristiky.
Materiál odlitku litina GGG 50 se nachází přímo v
materiálové databázi. Zde jsou k dispozici
charakteristiky, jako teplota likvidu, solidu, viskozita,
součinitel tepelné roztažnosti. Tyto hodnoty jsou
získávány pomocí rovnic ze zadaného chemického
složení. V praxi samozřejmě toto kolísá, avšak
ovlivnění výpočtu nepřesnostmi těchto charakteristik se
20
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation , Computing Methods
dlouhodobě jeví jako nevýznamné. Jako materiál formy
byla použita jednotná bentonitová směs. Ve výpočtu
byly použity materiálové charakteristiky písku SiO2,
který tvoří převážnou složku tohoto materiálu.
Nápravná opatření
V tomto případě jsme se pokusili vytvořit simulací
podmínky pro odlitek prakticky bez vnitřních vad,
k čemuž by v praxi zřejmě nebylo přikročeno, z důvodu
značné komplikovanosti formy. Nejlevnějším opatřením
je tam, kde to možné použití chladítek, případně je
nutné oblast nálitkovat. Samozřejmě je nutno pak
uvažovat vzrůst ceny a následné problémy s modelem i
apretací.
Z důvodu neznámých charakteristik součinitele přestupu
tepla byla zvolena hodnota 500 W.m-2.K-1, kolem které
tato veličina v kritické fázi osciluje. Programový balík
PROCAST dovoluje rozdělit fázi výpočtu na odlití a
tuhnutí a druhá vychladnutí. V tomto výpočtu byla
použita pouze první fáze, tedy výpočet byl ukončen v
momentě, kdy zmizela veškerá tekutá fáze. Časový krok
1 sec. HW vybavení čtyřjádrový procesor Intel Xeon.
Doba výpočtu 12 hodin. Počet elementů cca 3 mil.
Teplota taveniny byla stanovena na 1350 ºC. Teplota
okolí byla stanovena na 20 ºC. V tom případě, kdy je
nutno stanovit okrajové podmínky přesněji je možno
použít v programovém balíku metody zpětného
inženýrství a stanovit je experimentálně.
Obr. 8 Problematické zóny na odlitku
Fig. 8 Problematic zones in casting
Na geometrii se vyskytují 2 problematické zóny:
velký tepelný uzel na styku obruby se střední částí.
Tento problém je zvlášť nepříjemný v místě
předpokládaného vrtání, kde je modul největší.
Tepelné uzly vzniklé v místech nálitků na vrtání šroubů
u středu odlitku, kde je nutno zajistit, aby tyto místa
byla bez defektů, aby bylo možno vytvořit otvory.
Obr 6
Zadávání okrajových podmínek v programovém modulu
PreCAST
Fig. 6 Entering the boundary conditions into the programming
module PreCAST
Nejlepším řešením při simulaci se ukázalo plnění
středem, kde je dosaženo toho, že oblast velkého
tepelného uzlu bude plněna chladnějším kovem, který
už prošel částí formy. V neposlední řadě by to i
znamenalo zmenšení spotřeby písku, jelikož půdorysná
plocha je oproti původnímu návrhu zmenšena o
vtokovou soustavu, případně by mohl být použit menší
rám.
Výsledky a analýza defektů
Po provedení výpočtu je zřejmé, že v tomto případě
odlitek tuhne směrem k tepelnému uzlu. Největší
staženina je podle očekávání v místě největšího modulu,
kde je vyvrtán otvor pro zátku. Zřejmě při vrtání se
výrobek ukázal jako „řídký“ a voda mohla tímto místem
po porušení licí kůry snadněji prosakovat.
V modelu nebyly použity průtočné nálitky, ale 4 exonálitky s podnálitkovou vložkou pro snadné odstranění
od fy FOSECO s modulem 3,5. Tímto způsobem dojde
sice k vytvoření zbytku po uražení nálitku a dodatečné
práci k jejich odstranění, ale je předpoklad, že v oblasti
působení tepelného pole bude tvorba staženin omezená.
Další krok je použití chladítek na 3 místech. 4 chladítka
umístěná mezi nálitky na horní plochu odlitku. Zde bylo
nutno experimentovat s velikostni těchto chladítek, aby
jejich účinek naopak situaci ještě nezhoršil, tj. aby
účinkem chladítka nedošlo k přerušení usměrněného
tuhnutí do nálitku. Po provedení 10 pokusných simulací
bylo použito chladítko o tloušťce 30 mm, šířce 50 mm a
středovém úhlu 35º. Další chladítka již by v praxi
zřejmě použity nebyly z důvodu počtu a nutnosti
umístění chladítek do správné polohy. Tento článek
Obr. 7 Staženiny v odlitku
Fig. 7 Shrinkages in the casting
21
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation , Computing Methods
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
slouží spíše jako modelový příklad možností
simulačního softwaru ProCAST.
Na druhé straně válce na prstenci umístit 8 menších
chladítek o tloušťce 25, šířce 30 mm a středovém úhlu
30º.
1) chladítka na místech středových nálitků pro
šrouby ve formě kvádru. V simulaci
použit kvádr o velikosti 25x35x25
2) Chladítko na místo, kde bude vrtán šikmý
otvor skrz celý nálitek. Zde bylo použito
chladítko ve formě válce o průměru 25 mm a
výšce 30 mm. Tento tvar chladítka by bylo
možno použít jen v případě ručního formování
a i tak by zřejmě muselo dojít k úpravě tvaru
Obr. 11 Výsledky analýzy staženin v odlitku
Fig. 11 The results of analysis of the shrinkage in the casting
Přijatá opatření
Předchozí simulace byla sice co se týče řešení problému
velmi efektivní, ale při realizaci byla kritizována její
komplikovanost a též nebylo přikročeno k úpravě
modelového zařízení. Proto byla provedena další
simulace s původním uspořádáním, pouze byly na
problémové místo, tj velký tepelný uzel. Na okrajový
prstenec do blízkosti tepelného uzlu byly přidány 4 exonálitky z předchozího návrhu.
Obr. 9 Upravený vtok středem odlitku
Fig. 9 Modified inlet system in the casting’s centre
Obr. 10 a,b – Upravený vtok středem odlitku
Obr. 12 Nové uspořádání vtokové soustavy
Fig. 12 New arrangement of the inlet system
Po provedení simulace bylo při postprocessingu
zjištěno, že staženiny lze tímto způsobem též omezit,
nikoliv však vyloučit bez dodatečných opatření, ale tyto
staženiny jsou již v přijatelné míře.
Obr 10 Návrh a umístění chladítek
Fig. 10 Design and placement of cooling elements
Výsledky
Upravený model byl
postprocessing. Posléze
výsledků pórovitosti.
vypočítán a proveden
byla provedena analýza
Z analýzy vyplývá, že objem staženin lze tímto
způsobem značně omezit až téměř eliminovat.
Obr. 13 Finální analýza staženin
Fig. 13 Final analysis of shrinkages
22
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation , Computing Methods
V současné době je modelování používáno v menších
slévárnách pouze ojediněle, ale lze předpokládat, že
vzhledem k zostřující se konkurenci na trhu bude jeho
význam značně stoupat i přes obvykle značnou cenu
těchto softwarových nástrojů a nutnost kvalifikované
obsluhy.
Diskuse výsledků
K problémům u tohoto odlitku dochází zřejmě kvůli
značně velikému tepelnému uzlu viz. obr.9. Bez úprav
vtokové soustavy prakticky nelze dosáhnout
požadovaného usměrněného tuhnutí.
Poděkování s uvedením projektu
Rád bych vyjádřil poděkování panu ing. Hálovi z
pracoviště KMM ZČU v Plzni za mnoho cenných rad
při realizaci projektu, dále bych rád poděkoval
recenzentům panu doc. Štětinovi a panu dr.Ing.
Lichému za poskynutí mnoha cenných připomínek.
Tento příspěvek vznikl na základě řešení projektu
„Rozvoj oboru materiálové inženýrství a strojírenská
metalurgie“ číslo projektu SGS-2010-021, který byl
realizován v rámci interního projektu na Katedře
materiálů a strojírenské metalurgie ZČU.
Z analýzy vyplývá, že uspořádání podle obr.11 - 14 by
zřejmě poskytlo lepší výsledky, ani finanční náročnost
při změně modelového zařízení nelze považovat za
příliš vysokou, navíc by při odlévání bylo zvýšeno
využití kovu z důvodu menšího objemu vtokové
soustavy.
Uspořádáním podle obr. 13, došlo k snížení výskytu
staženin v odlitku. Podle tohoto uspořádání byla odlita
jedna série odlitků, tentokrát již bez reklamace.
Závěr
Literatura
[1] BOUČNÍK P.: Disertační práce Simulace mikrostruktury s
ohledem na dosažení požadovaných vlastností odlitků, Brno,
VUT, fakulta strojního inženýrství, Ústav materiálového
inženýrství, odbor slévárenství http://www.boucnik.cz/kap7.htm
Technologické modelování pomocí MKP se ukázalo
jako velice efektivní a účinný nástroj jak při návrhu
nové technologie, tak při řešení problémů se stávající
technologií.
[2] LAŠ V.: Úvod do modelování v mechanice, ZČU v Plzni.
Dostupné online na: www.kme.zcu.cz/download/predmety/224umm-5.pdf
Přes značný nedostatek vstupních faktů, jelikož byl k
dispozici
pouze
výkres,
umožnil
dostatečné
prozkoumání vzniklých problémů tak i jejich nápravu.
[3] Prezentace firmy Mecas-esi s.r.o., dostupné on-line na
http://www.esi-group.com/cz/
Recenze: Ing. Petr Lichý, Ph.D.
doc. Ing. Josef Štětina, Ph.D.
_____________________________________________________________________________________________
Eurozóně klesá ekonomika dva kvartály za sebou, recese je tu
novinky.cz, ČTK
19.1.2012
Výkon hospodářství zemí platících eurem za poslední čtvrtletí opět zaznamená pokles, shodují se
analytici, ač ještě neznají přesná čísla. Stav, kdy hrubý domácí produkt poklesne dva kvartály za sebou,
nazývají ekonomové technickou recesí. Že je eurozóna na prahu ekonomické recese, přiznává i šéf
ministrů financí unijních států s jednotnou měnou Jean-Claude Juncker. Ten vyzval ministry financí
jednotlivých zemí, aby našli prostředky na podporu ekonomického růstu.
Řada analytiků očekává, že výkon ekonomiky eurozóny za poslední čtvrtletí loňska opět klesne, data ale
zatím nejsou známá. Stejně tak by tomu mělo být podle nich i v prvním čtvrtletí letoška. Následně by
mohl HDP eurozóny stagnovat a pak pomalu začít růst.
I dočasný pokles bude drtit rozpočty
I pokud by pokles měl být opravdu jen dočasný, je zřejmé, že zasáhne vlády a jejich rozpočty ve chvíli,
kdy se snaží šetřit a najít úspory, kde se dá, aby snížily rozpočtové deficity, které má naprostá většina z
nich.
SB
23
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation, Computing Methods
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Využití PLC v moderní výuce řízení technologií
PLC Usage in Modern Lectures of Technology Control
Ing. Ivo Špička, Ph.D., doc. Ing. Milan Heger, CSc., Ing. Robert Frischer, Ing. Ondřej Zimný, Ph.D., Bc.
Roman Meca, Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, Fakulta metalurgie a materiálového
inženýrství
Autoři si kladou za cíl vymezit možnosti využití PLC - programmable logic controllers v oblasti výuky programování
řídicích systémů, prvků řídicích systémů a navazujících předmětů. Místo ve výuce je dáno tím, že PLC slouží jak pro
jednoduché autonomní řízení jednotlivých technologických uzlů, ve kterých se mohou uplatnit jednoduché kompaktní
systémy, tak i pro řízení obsáhlých technologických celků se složitými distribuovanými hierarchickými řídicími
systémy společně s monitorováním a sběrem dat. Dále hodlají uvést možnosti využití PLC v rámci vývoje a výzkumu
řídících algoritmů pro technologie jinak obtížně využitelné pro přímé experimentování v provoze nebo poloprovoze.
Sestavy PLC, průmyslových regulátorů, OPC serverů a SCADA a HMI systémů umožňují vytvářet nejen celé
struktury řídících a monitorovacích systémů, ale také modely reálných technologií. Technickými prostředky PLC
jsou vytvořeny funkční bloky, které simulují chod základních technologických uzlů. Autoři zde ukazují na možnosti
spojení PLC s ostatními moderními simulačními a vizualizačními prostředky včetně využití virtualizace a tvorby
simulátorů technologických zařízení. Pro dynamické systémy, například tepelné soustavy, nádrže, části
manipulátorů apod. je výhodné provádět modelování těchto systémů v prostředí MATLAB - SIMULINK, jakožto
renomovaného nástroje pro simulaci dynamických systémů. Vlastní propojení s PLC systémy je uskutečněno pomocí
OPC serveru, který s PLC komunikuje pomocí firemního protokolu a přenos dat s MATLABEM je zajištěn využitím
DDE.
Authors want to determine the usage area of PLC - Programmable Logic Controllers, in terms of education of
programming controlling systems, elements of control systems and corresponding subjects. We are going to show
possibilities of PLC usage in the area of development and at control algorithm research, especially for technologies
that are very difficult to use for direct experiments in real plants. We would like to focus on connection of PLC with
other modern simulation and visualization systems, including usage of virtualization and simulators of creation of
technological devices. PLC is used as for the simple autonomous control of the different technological nodes, in
which simple compact systems can be applied both for the control of large technological complexes using
distributed control systems together with the monitoring, and for collecting the data. Knowledge of PLCs, their
construction, programming and applications is very useful for students of study program “Economics and
management of industrial systems”. The teaching of programming of control systems is aimed in particular on the
of areas hardware I/O signals, basic programming in accordance with IEC 61 131-3, realization of the regulatory
and control algorithms, formulation of the objectives of control and algorithm of controlling processes using
behavior model expressed by Petri network and its expression in a program written in the language of GRAFCET
type. More complex tasks are distributed and hierarchical systems, communication abilities of PLC, industrial
buses, visualization systems and binding of PLC to a higher level of control systems. Internet technology on servers
and SCADA and HMI systems allow creation of models of real technologies. Dynamic systems, for example heat
system, tanks, parts of manipulators are modelled in the system MATLAB Simulink, which appears to be the most
appropriate instrument for simulation of dynamic systems. The linking with the PLC systems uses OPC server
communicating with exploring corporate communication protocol for PLC communication, and linking to the
MATLAB system is based on DDE connection. The laboratory will be progressively extended by models of selected
technological equipment not only from the area of metallurgy and steel industry. An example of a new project may
be a model of the continuous zones reheating furnace. An appropriate instrument for the testing of complex control
structures is virtual machine. On one standard PC several autonomous operating systems can run in parallel,
including virtual networks, which allows comfortable testing also of distributed systems and detection of problems
with the network communication and the sync transfers and distributed processes synchronization. It is available for
few products: VirtualPC, VirtualBox, VMware, parallel server and workstation, and so on. Modern PLC systems
are mostly equipped with web servers enabling within this systems to define and to start Internet application, which
is then available through standard IP address. In the framework of the application it is possible to connect PLC to
the router and to the public network via internet from any place, and thus to monitor the selected parameters of
PLC.
24
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation, Computing Methods
Úvod
•
Výuka řídicích systémů je vedena s velkým důrazem na
teoretickou stránku řešení a na programový návrh
řídicích
algoritmů.
Jsou
používány
obecné
programovací jazyky, které jsou sice vhodné pro
syntézu úloh v oblasti řízení, nicméně nemohou pokrýt
zcela jisté specifické vlastnosti programování
moderních řídicích systémů, které jsou ve velké míře
zastoupeny programovatelnými automaty jak v úlohách
sekvenčního řízení, tak i v úlohách regulačního
charakteru. Z těchto důvodů jsme se na Katedře
automatizace a počítačové techniky v metalurgii
rozhodli rozšířit výuku ve směru k oblasti
programovatelných logických automatů (PLC).
s vizualizačními systémy pro tvorbu
uživatelských rozhraní řízeného procesu.
Ve spolupráci s českým zastoupením nadnárodní firmy
Rockwell Automation, která projevila zájem o
spolupráci s naší Katedrou automatizace a počítačové
techniky v metalurgii, jako garantem předmětů
průmyslové automatizace na fakultě FMMI VŠB-TU
Ostrava, vybrali sestavu vhodných technických
prostředků. Jednalo se o programovatelné automaty v
několika konfiguracích. Konkrétně se učebna vybavila
automaty Allen Bradley - ControlLogix v redundantní
sestavě s průřezem nejdůležitějších vstupně výstupních
karet a vybavené Ethernet IP a Device Net komunikací
a dále sestavami šesti kusů PLC CompaktLogix
umožňujícími vytvoření jednoduchých i složitějších
distribuovaných aplikací s PLC automaty. Tyto sestavy
tvoří základ moderní učebny programovatelných
automatů. Všechny sestavy jsou dále doplněny
průmyslovými terminály PanelView. Součástí sestav
automatů CompactLogix jsou i frekvenční měniče
PowerFlex 40, které umožňující demonstrovat moderní
řízení elektrických asynchronních pohonů. Výše
zmíněné sestavy programovatelných automatů rozšiřují
možnosti využití i stávajících automatizačních
prostředků katedry, zejména průmyslových regulátorů
TECOREG
a
řídicích
systémů
TECOMAT,
automatizačních prostředků fy. AMIT a vizualizačních
nástrojů Control Panel fy. Moravské přístroje a. s.
PLC ve výuce
Našim cílem bylo vytvořit podmínky pro využití a vývoj
vhodných didaktických nástrojů použitelných v širokém
spektru předmětů, které zahrnují úlohy automatizace.
Neustále se zvyšující podíl automatizace v průmyslu a
nutnost rychlých inovací vede i ke stále širšímu využití
programovatelných logických automatů (Programmable
Logic Computers - PLC). Název PLC dnes již zdaleka
nevystihuje možnosti této třídy automatizační techniky.
Nástroje, které PLC poskytují, umožňují řešit nejen
logické řízení, jak by vyplývalo z jejich názvu, ale v
podstatě umožňují řešit úlohy pokrývající téměř celou
oblast automatizace, od logického řízení po složité
regulace a řízení celých technologických celků.
Možnosti systému
PLC slouží jak pro jednoduché autonomní řízení
jednotlivých technologických uzlů, ve kterých se mohou
uplatnit jednoduché kompaktní systémy, tak i pro řízení
obsáhlých
technologických
celků
složitými
distribuovanými hierarchickými řídicími systémy
společně s monitorováním a sběrem dat. Jinými slovy
programovatelné logické automaty a vizualizační
systémy jsou nejčastěji využívané prostředky v
současné automatizační technice. Znalost PLC, jejich
konstrukce, programování a způsoby nasazení, jsou pro
studenty studijního programu Ekonomika a řízení
průmyslových systémů velmi potřebná.
Tyto
prostředky
umožňují
směřovat
výuku
programování
řídicích
systémů
zejména
do
následujících oblastí:
• Programovatelné automaty, hardware, vstupně
výstupní signály.
• Programovatelné
automaty,
základy
programování dle normy IEC 61 131-3,
textové a grafické jazyky. Návrh a vývoj
programového vybavení.
• Běh programu, programování logických funkcí.
• Funkce, funkční bloky, práce s analogovými
signály.
• Realizace regulačních algoritmů.
• Syntéza: zápis řídicích algoritmů, formulace
cílů řízení, algoritmizace řídicího problému.
Modelování chování pomocí Petriho sítí a
souvislost s jazyky typu GRAFCET.
• Distribuované
a
hierarchické
systémy:
komunikační možnosti programovatelných
automatů, průmyslové sběrnice.
• Vizualizační systémy pro řízení. Vazba
programovatelných automatů s vyššími
systémy řízení. Zásady návrhu dialogu obsluhy
s počítačovým řídicím systémem. Struktura
návrhu obrazovek.
• Komunikace mezi PC a PLC.
• Operátorské panely.
• Internetové technologie.
Dosažené cíle
Na základě stávajících a plánovaných automatizačních
systémů se podařilo vybudovat základ moderní výukové
laboratoře, která je vhodná pro výuku programování
řídicích systémů v obecném i užším slova smyslu.
Důraz je zde kladen na využití logických
programovatelných automatů a SCADA a HMI
systémů. Studenti se mají možnost seznámit:
• s technickou stránkou programovatelných
automatů,
• s metodikou analýzy řízení a syntézou řízení tvorbou programu,
• s použitím standardizační normy pro
programování PLC,
25
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation, Computing Methods
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Obr. 1 Konfigurace ControlLogix a CompactLogix PLC
Fig. 1 Configuration of ControlLogix and CompactLogix PLCs
Ukázkový projekt ovládání asynchronního
elektrického motoru
Příkladem využití zmiňované techniky může být
ukázkový projekt ovládání asynchronního motoru, který
bude tvořit jeden z vyvíjených výukových modulů.
Využívá automatizační prostředky CompactLogix,
PanelView, Point I/O a PowerFlex fy. Allen Bradley.
Všechna zařízení podporují technologii EtherNet/IP.
Tím je umožněna jednoduchá komunikace přes rozhraní
ethernet a běžně dostupný síťový kabel s konektory
RJ45. Řídicí systém CompactLogix je svými parametry
předurčen pro automatizaci menších až středně velkých
aplikací (systémů). Jednotka CompactLogix 1769-L32E
Obr. 2 Panel ovládání asynchronního elektrického motoru
disponuje uživatelskou pamětí 750 kB, dvěma Fig. 2 Control panel for control of asynchronous electric drive
komunikačními kanály a možností připojení až šestnácti
vstupních nebo výstupních lokálních modulů. Jeden PowerFlex je označení pro širokou škálu frekvenčních
komunikační kanál je zastoupen komunikačním portem měničů Allen Bradley. Jednotka, kterou máme k
RS232, druhý pak portem rozhraní Ethernet dispozici, nese označení PowerFlex 40, čelní panel je
10/100Mbps. Automat je vybaven dvěma jednotkami osazen ovládacím panelem s LED displejem. Zařízení
digitálních vstupů 1769-IQ16, dvěma jednotkami má v sobě zabudovanou ochranu motoru.
digitálních výstupů 1769-OB16 a analogovým modulem
se čtyřmi vstupy a dvěma individuálně izolovanými RSLogix 5000 je vývojové prostředí, které slouží k
vytváření řídících programů nejen pro systémy
výstupy 1769-IF4XOF2.
ControlLogix a CompactLogix společnosti Allen
Na obr. 2. je vyobrazeno kompletní pracoviště pro Bradley. V našem případě máme k dispozici
modifikaci
RSLogix
5000
ovládání asynchronního elektrického motoru včetně softwarovou
zobrazovacího panelu a síťové infrastruktury, pomocí Professional/Network Edition V16.03.00 (CPR 9).
které systém komunikuje s okolím.
Na obr. 3 je uveden operátorský panel se spuštěnou
aplikací pro ovládání měniče. Řešení představuje
celkovou sestavu použitého PLC společně s nutnými
instalacemi jištění a s napájecími zdroji. Obr. 3.
Operátorský panel.
26
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation, Computing Methods
části je místo pro zobrazení pop-up okna, které je
vyvoláno v případě, že nastane důvod pro zobrazení
informace o havarijním stavu, či upozornění. Dotykem
na obrazovku v místě zobrazení jednotlivých prvků
technologie se dostaneme do obrazovky detailu daného
zařízení.
Vývoj řídících algoritmů
Použité sestavy PLC, průmyslových regulátorů, OPC
serverů a SCADA a HMI systémů umožňují vytvářet
modely reálných technologií na jedné straně a celé
struktury řídícího a monitorovacího systému na straně
druhé. Proto není třeba vybavovat laboratoře drahými a
rozměrnými
fyzickými
modely
průmyslových
technologií. V rámci PLC jsou vytvořeny funkční bloky,
které simulují chod základních technologických uzlů,
které můžeme v principu rozdělit na dvě skupiny:
• Zařízení se sekvenčním řízením.
• Dynamické systémy jedno a vícerozměrné.
Obr. 3 Technologické schéma zauhlovací linky
Fig. 3 The technological scheme of a coaling line
Obr. 5 Hlavní obrazovka operátorského panelu zauhlovací linky
Fig. 5 The main screen of the coaling line control panel
Detailní obrazovka analogových měření
Po výuku byl realizován model řízení zauhlovací linky,
kdy automat CompactLogix sloužil pro simulaci
technologie zauhlovací linky a automat ControlLogix v
redundantní sestavě jako řídicí systém. Návrh modelu je
veden snahou o co možná největší přiblížení reálnému
chování technologie. Model simuluje chování
zauhlovací linky skládající se z dopravníkových pásů,
rozdělovací klapky, pluhů, drtiče paliva a zásobníků
paliva. (obr. 4).
Detailní obrazovky jsou vyvolány dotykem v místě
daného měření na hlavní obrazovce. Na detailní
obrazovce jsou zobrazeny veškeré stavy daného
zařízení. Jsou zde zobrazeny informace o aktuálních
hodnotách přepočtené hodnoty měření, aktuální hodnoty
signálu na vstupním modulu, alarmové stavy měření a
aktuálně nastavené meze pro vyhodnocení alarmových
stavů. Z detailní obrazovky je možné simulovat hodnoty
vstupů, nastavovat meze pro vyhodnocení alarmových
stavů a vyvolat obrazovku aktuálního trendu. Příklad
detailní obrazovky je ukázán na obr. 5.
Sekvenční systémy
Zařízením sekvenčního charakteru zde budeme rozumět
jedno a dvousměrné pohony vybavené variantně
koncovými a momentovými spínači, snímačem natočení
nebo otáček včetně standardního silnoproudého
ovládání a signalizace. Tyto moduly jsou tedy
vybaveny:
• Vstupy modulu
o Přepnutí ruční – automatické ovládání.
o Ruční ovládání otevírej a zavírej.
o Havarijní vypnutí.
o Ochranný stop – bezpečnostní čidlo
pohybu nebo přítomnosti.
o Automatické ovládání otevírej a zavírej.
• Výstupy modulu
o Systém pod napětím.
o Tepelná ochrana.
o Ruční ovládání.
o Havarijní vypnutí.
o Stop.
Obr. 4 Technologické schéma zauhlovací linky
Fig. 4 Technological scheme of the coaling line
Hlavní obrazovka
Hlavní obrazovka slouží především jako hlavní
informační plocha pro operátora. Na obrazovce se
nachází zjednodušený nákres technologie, kde jsou
zobrazeny všechny důležité stavy technologie.
V horní části obrazovky jsou zobrazeny údaje o
aktuálním čase, datu a přihlášeném uživateli. Ve spodní
27
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation, Computing Methods
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
pece. Tato pec bude sloužit pro názornou výuku v
několika oblastech automatizace. Doprava materiálu
obsahuje typické úlohy sekvenčního charakteru. Řízení
ohřevu umožňuje demonstrovat šíři problematiky
ohřevu materiálu v průmyslových průběžných pecích,
od stabilizace teploty v zónách pece, programové řízení
až po úlohy optimálního řízení a adaptačních modelů.
Na obrázku 8 je uveden jeden z pohledů na konstrukci
pláště pece a části řetězového dopravníku.
Dynamické systémy
Pro dynamické systémy se setrvačnostmi, například
tepelné soustavy, nádrže, části manipulátorů jsme
odzkoušeli modelování těchto zařízení v systému
MATLAB – SIMULINK, který se nám jeví jako
nejvhodnější nástroj pro simulaci dynamických
systémů. Vlastní propojení s PLC systémy je
uskutečněno pomocí příslušného OPC serveru, který s
automatem komunikuje pomocí firemního protokolu a s
MATLABEM pomocí DDE spojení. Jedinou
komplikací je v tomto případě nutnost definice
komunikačního rozhraní hned na třech místech – v PLC
systému, v OPC serveru, kde je uveden odkaz na
fyzické proměnné v PLC a v MATLABu, kde je nutno
nakonfigurovat moduly pro komunikaci s OPC
serverem. Na obr. 6 uvádíme blokové schéma v
SIMULINKu pro komunikace s OPC serverem.
Obr. 8 Model průběžné ohřívací pece
Fig. 8 Model of continuous reheating furnace
Virtualizace a její možnosti v oblasti
simulací
Obr. 6 Propojení soustavy s OPC serverem
Fig. 6 System Connection of the system with OPC server
S příchodem výkonných vícejádrových procesorů v
osobních počítačích a dostupností vysokokapacitních
dynamických pamětí s kapacitou 4 – 8 GB není problém
na těchto stanicích spustit virtuální stroje. Virtuální stroj
se chová jako autonomní, od hostitelského prostředí
oddělený počítač vybavený vlastním virtuální
hardwarem. K dispozici je několik produktů: VirtualPC
od Microsoftu, VirtualBox od fy. Sun, VMware od
stejnojmenné firmy, Parallels server a workstation a
některé další. Každý ze jmenovaných systémů má jiné
výhody a jiné nedostatky. Základním kladem
virtuálního stroje je pak možnost spuštění více
virtuálních systémů na jednom počítači včetně jejich
síťového propojení, což umožňuje pohodlně testovat i
distribuované systémy od jednoho stolu a odhalit
problémy v síťové komunikaci, synchronizaci přenosů
mezi částmi distribuovaného systému i vlastní
synchronizaci procesů.
Tento model sloužil pro testování funkčnosti
standardního PID regulátoru v systému TECOMAT,
kdy v prostředí MATLABu byla prováděna průběžná
identifikace dynamické soustavy druhého řádu včetně
zavedení poruch na vstup regulované soustavy. Na obr.
7 vidíme přechodové charakteristiky originální a
modelu soustavy po identifikaci (identifikované
soustavy).
Využití internetu a vzdáleného přístupu
k PLC
Obr. 7 Originální a identifikovaná přechodová charakteristika
soustavy 2. řádu
Fig. 7 Original and identified transition functions of the second
order dynamic system
Moderní PLC systémy jsou vybaveny i možností
v rámci svého systému nadefinovat a spustit
internetovou aplikaci, která je pak dostupná
prostřednictvím standardní IP adresy. V rámci této
aplikace lze pak za podmínky, že PLC je připojeno přes
router na veřejnou síť, z libovolného místa z internetu
monitorovat vybrané parametry daného PLC, což
v zásadě umožňuje základní dálkovou diagnostiku
systému.
Modely technologických zařízení
Laboratoř bude postupně rozšiřována o funkční modely
vybraných technologických zařízení nejen z oblasti
metalurgie a hutního průmyslu. Příkladem nového
projektu je fyzický model průběžné vícezónové ohřívací
28
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Automatizace, počítačová simulace, výpočetní metody
Automation Control, Computer Simulation, Computing Methods
[3] Rockwell Automation:CompactLogix& SCADA Popular
Configuration Drawing [cit. 14. 8. 09] dostupné z
http://literature.rockwellautomation.com/i
dc/groups/literature/documents/qr/iasimpqr001_- en-p.pdf
Závěr
V článku byly nastíněny možnosti využití moderních
PLC systémů jak v rámci výuky předmětů
automatizačního typu, tak i některé možné přístupy k
vývoji a simulaci systémů, včetně využití komplexních
metod, které využívají vhodných nástrojů simulačních
jazyků, jejichž představitelem je například MATLAB.
[4] Rockwell Automation¨: Publication IASIMP-QR009B-EN-P –
January 2008 [cit. 14. 8. 09] dostupné z
http://literature.rockwellautomation.com/i
dc/groups/literature/documents/qr/iasimpqr009_- en-p.pdf 05435846.
Tento článek je součástí řešení projektu projekt SP 2011/85
"Moderní přístupy a nástroje řízení průmyslových systémů".
[5] ŠPIČKA, I., HEGER, M.: Simulations of heat processes into
Matlab program, In PROCESS CONTROL 2008, Kouty nad
Desnou, Czech Republic, 2008, s. C153_a- 1 – 7, ISBN 978-807395-077-4
Literatura
[6] TECO a. s. OPC Server • Teco VERZE 1.1 – KVĚTEN 2003
[1] CompactLogix System User Manual
http://literature.rockwellautomation.com/id
c/groups/literature/documents/um/1769- um011_-en-p.pdf
[7] STEHLÍČEK M. Návrh a realizace laboratorní úlohy sekvenčního
řízení s využitím automatů Allen-Bradley. Diplomová práce.
2008. VŠB-TU Ostrava.
[2] ControlLogix® Redundancy Systém Revision 13 [cit. 14. 8. 09]
dostupné<http://literature.rockwellautomation.com/i
dc/groups/literature/documents/rn/1756- rn608_-en-e.pdf>
Recenze: prof. Ing. František Němec, PhD.
prof. Ing. Antonín Víteček, CSc., Dr.h.c.
_____________________________________________________________________________________________
29
Řízení jakosti
Duality Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
řízení jakosti
__________________________________________________________________
Vyhodnotenie kvality merania tvrdosti
The Evaluation of the Hardness Measurement Quality
doc. Ing. Jozef Petrík, PhD., doc. Ing. Vojtech Mikloš, PhD., doc. RNDr. Pavol Palfy, PhD., doc. Ing. Milan
Havlík, CSc., Technická univerzita v Košiciach, Hutnícka fakulta, Slovenská republika
Cieľom práce je vyhodnotenie kvality procesu merania tvrdosti s použitím výpočtových aj grafických metód
s dôrazom na stanovenie vplyvu operátora. Vyhodnocoval sa proces merania tvrdosti Vickersovou metódou.
Meranie realizovalo sedem operátorov na desiatich vzorkách ocele STN 41 1600 metódami HV 10 a HV 30.
V prvom priblížení bola vypočítaná neistota nameraných hodnôt tvrdosti podľa normy ISO 6507-1:2005. Vzhľadom
na rovnaké podmienky a merací prístroj jej hodnota je silne ovplyvnená operátorom. Pomocou Youdenovho grafu
boli vypočítané chyby, zaťažujúce výsledky jednotlivých operátorov. Na ich základe boli operátori rozdelení do
„lepšej“ a „horšej“ skupiny. Rozdiely medzi skupinami potvrdila aj hodnota indexu %AV, stanoveného metódou
MSA (analýza systémov merania). Histogram normovaných hodnôt umožňuje získať rýchlu vizuálnu informáciu
o distribúcii chýb merania jednotlivých operátorov a teda výber najvhodnejšieho operátora. Grafická metóda Zskóre sa javí v porovnaní s inými metódami ako menej citlivá. Štatistický význam operátora na hodnotu tvrdosti
potvrdila analýza rozptylu (ANOVA). Jeho vplyv na neistotu je neurčitý, ovplyvnený použitým skúšobným zaťažením.
A perfect measurement would obtain the true value of a quantity. True values are, by nature, indeterminable
because a perfect measurement cannot be performed. Difference between the true value and the value obtained by a
measurement is the error of measurement. The aim of the submitted work is evaluation of the quality of Vickers
hardness measurement system. The steel STN 41 1600 was used as an experimental material. The hardness was
measured by seven appraisers using HV 10 and HV 30 test methods. The measurement uncertainty is a parameter
that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measured value. The
uncertainty was calculated according to the standard ISO 6507-1:2005. Its value is inversely proportional to quality
of the process. The Youden plot is a graphical method for inter-laboratory data analysis. It was used for estimation
of random, systematic and total error affecting the results of individual appraisers. The appraisers were divided into
two groups (better and worse) pursuant to their total error. Measurement process capability means ability to meet
technical and other requirements. Measurement systems analysis (MSA) is an experimental and mathematical
method of determining the capability of the measurement system. The measurement process, running in the capable
measurement, is capable as well. The value of the index %AV (representing the influence of appraisers on the
variability), which was calculated by the GRR method of MSA, confirms the difference between both groups of
appraisers. Generally low capability of the process (the value of %GRR index above 30 %) is a result of low
resolution of used hardness tester and increased uncertainty of its calibration. Normalized histogram – histogram
plot is a graph that displays the frequency distribution of the error of appraisers. The graph provides a quick
overview of how the error is distributed. The results of the first group show lower systematic (bias) and random
error. The influence of appraisers and samples on the hardness, calculated by two factor analyses of variance
(ANOVA) without replication is statistically significant for both test methods. The influence of samples on the
uncertainty is not statistically significant. The influence of appraisers on the uncertainty is affected by test method.
The results of Z-score are satisfactory for all appraisers and both methods in practice.
vzrastajú požiadavky na metrologické zabezpečenie
hlavných činností organizácií. Systém metrologického
zabezpečenia predstavuje dôležitú súčasť systémov
riadenia kvality [1,2].
1. Kvalita procesu merania
Podľa normy STN EN ISO 9000:2001 je kvalita
definovaná ako miera s akou súbor vlastných
charakteristík produktu spĺňa požiadavky (zákazníkov).
S prirodzeným tlakom na zvyšovanie kvality produktov
30
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Řízení jakosti
Duality Management
Z hľadiska metrologického zabezpečenia kvality
výrobkov je dôležité riadiť všetky meracie procesy,
ktoré sa používajú pri vývoji, výrobe, zavádzaní do
prevádzky a servise produktov. Na merací proces
(meranie) sa v tejto súvislosti dá pozerať (a tým aj
hodnotiť jeho kvalitu), ako na ktorýkoľvek výrobný
proces so zohľadnením jeho špecifík. Merací proces je
realizovaný v určitom systéme zahŕňajúcom merací
prostriedok, metódu, operátora a podmienky prostredia.
Operatívne posúdenie kvality meracieho procesu
s kvantifikovaným výstupom poskytuje analýza jeho
spôsobilosti.
doplňujúcim dokumentom k norme (technickej
špecifikácii) STN ISO/TS 16 949:2002. Pokiaľ je
merací proces realizovaný v spôsobilom systéme je
predpoklad, že aj vlastný proces je spôsobilý.
2. Neistota merania
Problematika neistôt v meraní je nová záležitosť, datuje
sa od 80. rokov 20. storočia. Nahrádza chybu merania
pravdepodobnostným vyjadrením rozptylu možných
hodnôt meranej veličiny. Neistota
merania je
definovaná ako výsledok vyhodnotenia merania,
charakterizujúci rozsah hodnôt, v ktorom sa s určitou
pravdepodobnosťou nachádza skutočná (pravá) hodnota
meranej veličiny. Výpočet neistôt je neoddeliteľnou
časťou spracovania a vyhodnotenia nameraných údajov
a údaj neistoty je súčasťou výsledku merania.
Merací prostriedok je iba jedným z mnohých prvkov,
vystupujúcich v meracom procese. Merací proces začína
nadväzovaním meracích prostriedkov na hodnoty
etalónov, pokračuje metrologickou konfirmáciou po
samotné meranie určitým personálom za pôsobenia
ovplyvňujúcich veličín [3].
Vyhodnocovanie neistoty striktne vyžadujú aj normy,
zastrešujúce kvalitu skúšobných laboratórií a v podstate
aj celého systému manažérstva merania. Kalibračné
alebo skúšobné laboratórium, ktoré vykonáva vlastné
kalibrácie, musí mať a používať postupy na určenie
neistoty merania pre všetky kalibrácie a druhy
kalibrácií. Skúšobné laboratóriá musia mať a používať
postupy na určovanie neistoty meraní. Ak charakter
metódy neumožňuje presný metrologický a štatistický
výpočet neistoty merania, musí sa laboratórium pokúsiť
aspoň identifikovať všetky zložky (zdroje) neistoty a
určiť ich primeraný odhad. Dôkladnosť, potrebná na
určenie neistoty, závisí od požiadaviek na skúšobné
metódy, požiadaviek zákazníka a existencie úzkych
hraníc rozhodovania o zhode s požiadavkami [9].
Podľa normy STN EN ISO 10012:2004 [4] je cieľom
systému manažérstva merania riadiť riziko, že merací
prostriedok a merací proces budú dávať nesprávne
výsledky, ktoré v konečnom dôsledku negatívne
ovplyvnia kvalitu produktov. Aj keď predpokladáme,
že konfirmovaný merací prostriedok bude aj na konci
konfirmačného intervalu fungovať správne, je
nebezpečenstvo jeho nesprávneho používania. Aj na
najpresnejšom a najsprávnejšom meracom prostriedku
pri jeho nesprávnom používaní je pravdepodobné
nameranie nesprávnych hodnôt. Nesprávne používanie
môže byť spôsobené voľbou nesprávnej metódy,
nevhodnými podmienkami merania a nevyhovujúcimi
operátormi.
Hodnota neistoty poskytuje dôležitý údaj o kvalite
realizovaného merania. Jej zložkou je jednak neistota
konfirmácie meracieho prostriedku – neistota kalibrácie,
teda nadväzovania meracieho prostriedku na etalón
a zároveň neistota vlastného merania. Práve neistota
kalibrácie poskytne operátorovi cenné informácie
o kvalite použitého meracieho prostriedku.
Meracie systémy sa hodnotia na základe správnosti,
presnosti, reprodukovateľnosti a stability [5].
Zabezpečenie spoľahlivosti výsledkov merania je
nemysliteľné bez dostatočnej spôsobilosti procesu,
ktorá súvisí s vyššie uvedenými parametrami,
predovšetkým presnosťou. Spôsobilosť procesu je miera
jeho schopnosti plniť požiadavky zákazníka [6].
3. Vickersova metóda merania tvrdosti
Kvalita – spôsobilosť analyzovaného procesu je
definovaná štatistickými vlastnosťami násobných
meraní získaných zo systému merania pracujúceho za
stabilných podmienok, nakoľko vysoká variabilita
systému merania môže zakrývať variabilitu výrobného
procesu [7].
Meranie tvrdosti patrí k najrozšírenejším skúškam
mechanických vlastností. „Metals Handbook“ definuje
tvrdosť ako „odpor kovu voči plastickej deformácii,
zvyčajne vpichu“. Čím je väčšia tvrdosť kovu, tým je
väčší odpor voči deformácii. Meranie tvrdosti je rýchla
a jednoduchá metóda na určenie vlastností materiálu
z malej vzorky [10].
Spôsobilosť procesu merania je možné vyhodnotiť napr.
analýzou kontrolných procesov, ktorá
vychádza
z požiadaviek normy VDA 5 (resp. DIN EN V 13005) a
prihliada k neistotám merania. Jej nevýhodou je
obmedzenie použiteľnosti na meranie geometrických
veličín [8]. Hodnotenie spôsobilosti procesu merania
založené na analýze spôsobilosti systému nie je zatiaľ
normované. Absenciu normy v súčasnosti vykrývajú
podnikové štandardy. Na ich báze bola vypracovaná
príručka
„Analýza systémov merania“ (MSA –
Measurement Systems Analysis) [7]. Príručka je
Vickersova metóda merania tvrdosti je vhodná zvlášť na
meranie tvrdých materiálov. Povrch je vystavený
určenému tlaku po určený čas diamantovým vnikacím
telesom tvaru ihlanu s vrcholovým uhlom 136°.
Uhlopriečka vtlačku je meraná pomocou meracieho
systému. Metóda je v podstate podobná Brinellovej
metóde. Vickersova metóda je nevhodná pre
nehomogénne a hrubozrnné materiály. Meraný povrch
si vyžaduje starostlivú prípravu, na druhej strane nie je
31
Řízení jakosti
Duality Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
znehodnotený vtlačkami v takej miere ako v prípade
Brinellovej metódy [11].
4. Meranie tvrdosti a primárne spracovanie
nameraných hodnôt
Keďže tvrdomer nie je určené meradlo, nebolo nutné
realizovať jeho overenie podľa požiadaviek legislatívy
(zákon 142/2000 Z. z) a konfirmácia sa obmedzila na
kalibráciu (poznámka: v texte normy STN EN ISO
6507-2 [12] je úkon označený ako „overovanie“,
v metrologickej praxi sa týmto termínom označuje úkon
podľa vyššie uvedeného zákona).
Ako experimentálny materiál bolo použitých 10 vzoriek
ocele STN 41 1600 (zodpovedá materiálu E335GC
podľa normy EN 10025A1) s prevažne lamelárnym
perlitom s malým obsahom feritu. Tvrdosť bola meraná
siedmimi operátormi (A až E) v náhodnom poradí,
najprv so zaťažením 10 kg (HV 10) a potom zaťažením
30 kg (HV 30). Každý operátor realizoval na každej
vzorke 3 merania, ktorých priemerné hodnoty sú na obr.
1 pre HV 10 a obr. 2 pre HV 30.
Vzhľadom na nedostupnosť vhodného technického
vybavenia (napr. nemožnosť merania parametrov
vtláčaného telesa) bola volená nepriama kalibrácia.
Použili sa menovité hodnoty skúšobného zaťaženia 10
kg (98,07 N) a 30 kg (294,2 N). Čas pôsobenia
skúšobného zaťaženia bol 15 sekúnd. Kalibráciu
realizoval operátor D.
240
HV10
HV10 D
HV10 E
HV10 F
190
HV10 G
180
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
vzorka č.
Obr. 1 Priemerné hodnoty tvrdosti HV 10
Fig. 1 The average values of HV 10
Čo sa týka požiadavky na dostatočnú rozlišovaciu
schopnosť - hodnotu najmenšieho dielika stupnice d
meracieho zariadenia, obvykle sa požaduje možnosť
odčítania aspoň jednej desatiny z očakávanej variability
procesu, odhadnutej ako šesť smerodajných odchýliek
(SD). Ako vyplýva z tab. 2, túto podmienku tvrdomer
spĺňal.
HV30
Ako merací prostriedok bol použitý tvrdomer HPO 250,
vyrobený firmou Veb Werkstoffprüfmaschinen „Fritz
Heckert“ (bývalá NDR) v roku 1982, zväčšenie
optického meracieho systému bolo 70  .
Ako vyplýva z tab. 1, použitý tvrdomer spĺňa
požiadavky na opakovateľnosť rrel pre obe menovité
hodnoty skúšobného zaťaženia, požiadavky na
maximálnu chybu Erel iba pre zaťaženie 30 kg. Ak však
berieme do úvahy aj neistotu merania nepriamym
overovaním uHTM potom dovolená medzná odchýlka
tvrdomera, zodpovedajúca relatívnej rozšírenej neistote
kalibrácie, Urel presahuje u oboch zaťažení tolerancie
prípustné normou.
230
225
220
215
210
205
200
195
190
185
180
HV30 A
HV30 B
HV30 C
HV30 D
HV30 E
HV30 F
HV30 G
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
vzorka č.
Obr. 2 Priemerné hodnoty tvrdosti HV 30
Fig. 2 The average values of HV 30
Súbory hodnôt nameraných jednou metódou (HV10
alebo HV 30) jedným operátorom na všetkých vzorkách
sa testovali na výskyt odľahlých hodnôt, závislosť
a normalitu. Odľahlé hodnoty sa určovali použitím
Grubbsovho testu (na hladine významnosti  = 0,05).
Pri meraní sa odľahlá hodnota vyskytla iba v súboroch
nameraných operátorom G metódou HV 10
a operátorom B metódou HV 30. Nezávislosť sa
určovala Abbého testom. Podmienkou nezávislosti je
hodnota testovacieho kritéria u < 1,96 (na hladine
významnosti  =0,05). Ako vidno v tab. 2, pri metóde
HV 30 hodnoty namerané väčšinou operátorov vykazujú
závislosť. Normalita sa určovala Anderson –
Tab. 1 Výsledky kalibrácie
Tab. 1 The results of calibration
HV 10
HV 30
HV10 C
210
200
Pre obe vyššie uvedené zaťaženia bol použitý jeden
etalón. Výhodou Vickersovej skúšky je, že výsledky
tvrdosti teoreticky nezávisia od veľkosti zaťažujúcej
sily, pretože rôzne veľké odtlačky sú navzájom
geometricky podobné. Pri použití veľmi malých alebo
veľmi veľkých zaťažujúcich síl závisia hodnoty HV od
veľkosti dopružovania, resp. deformačného spevnenia
skúšaného kovu. Stálosť hodnoty tvrdosti pri zmene
zaťaženia F potvrdzuje Kickov zákon podobnosti [11].
Erel
4,95
1,43
HV10 B
220
Ako etalón bol použitý certifikovaný referenčný
materiál (CRM) vo forme tvrdomernej doštičky so
špecifikovanou hodnotou tvrdosti Hc = 194 HV 10
a rozšírenou neistotou UCRM = ± 3,3 HV 10 (pri
koeficiente rozšírenia/pokrytia k = 2 bude štandardná
neistota uCRM = ± 1,65 HV 10), uvedenými v príslušnom
kalibračnom certifikáte.
rrel
0,5
0,74
HV10 A
230
Urel
6,74
3,29
32
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Řízení jakosti
Duality Management
Tab. 2 Základné charakteristiky jednotlivých súborov
Tab. 2 Basic characteristics of individual files
operátor
d
priemerná
tvrdosť
SD
nezávislosť, u
HV 10 normalita, p
d
priemerná
tvrdosť
SD
nezávislosť, u
HV 30 normalita, p
A
B
C
D
E
F
G
1,31
1,42
1,35
1,44
1,35
1,35
1,53
210,47
18,11
0,75
0,1892
0,77
212,0
8,87
1,00
0,5808
0,95
203,43
10,92
2,57
0,6521
0,7
209,07
9,72
2,49
0,2743
0,74
204,17
10,33
1,64
0,3826
0,76
207,5
13,29
1,06
0,0454
0,71
217,43
10,70
2,09
0,1823
0,8
203,87
8,79
0,13
0,4228
206,0
14,04
2,50
0,0
203,87
11,05
2,39
0,0
196,93
7,44
3,50
0,6520
196,93
8,23
1,74
0,0112
193,3
9,72
2,11
0,3099
210,77
9,70
2,01
0,8691
Darlingovým
testom (na hladine významnosti
 =0,05) s použitím softvéru Freeware Process
Capability Calculator. Pre súbory s normálnym
rozdelením hodnota p >0,07. Ako vyplýva z tab. 2,
väčšina súborov vykazuje normálne rozdelenie. U
súborov s iným ako normálnym rozdelením dochádza
pri výpočte spôsobilosti k jej podhodnoteniu (t. j. v
skutočnosti je vyššia ako vypočítaná) [6][7][13].
vzorke (HV 10), y-ová súradnica zodpovedá druhej
meranej veličine (HV 30).
5. Neistota merania tvrdosti
relatívna rozšírená neistota Urel (%)
HV
10
HV A
10
HV B
10
HV C
10
HV D
10
HV E
10
HV F
10
HV G
30
HV A
30
HV B
30
HV C
30
HV D
30
HV E
30
HV F
30
G
Neistota merania tvrdosti sa počítala podľa normy STN
EN ISO 6507-1[14][16] postupom bez odchýlky.
Hodnoty relatívnej rozšírenej neistoty Urel (k = 2) pre
jednotlivých operátorov a vzorky sú na obr. 3.
25
20
15
10
5
0
vzorka č.
1
2
3
4
Obr. 4 Youdenov graf
Fig. 4 Youden plot
5
6
7
Horizontálna čiara (rovnobežná s x-ovou osou) rozdelí
body tak, že rovnaký počet bodov je pod a nad čiarou.
Vertikálna čiara rovnobežná s y-ovou osou rozdelí body
tak, že rovnaký počet bodov je napravo a naľavo od
čiary. Priesečník oboch čiar nazval autor „Manhattan
median“. Mimo kruhu so stredom „Manhattan median“
a priemerom, ktorý je funkciou náhodnej chyby
jednotlivých operátorov a ich počtu, sa nachádzajú
„odľahlí“ operátori. Ďalšia referenčná čiara sa vedie cez
„Manhattan median“ pod uhlom 45°.
Kolmá
vzdialenosť medzi bodom a referenčnou čiarou
predstavuje náhodnú chybu daného operátora,
vzdialenosť medzi „Manhattan median“ a priesečníkom
kolmej vzdialenosti s referenčnou čiarou systematickú
chybu daného operátora [15].
8
9
10
Obr. 3 Neistota merania tvrdosti
Fig. 3 The uncertainty of hardness measurement
6. Youdenov graf
Ako prvá metóda analýzy nameraných údajov bol
použitý Youdenov graf. Youdenov graf sa najčastejšie
používa pri medzilaboratórnych porovnávaniach s
cieľom určiť presnosť meracieho procesu. Jeho výhodou
je možnosť oddelenia náhodnej a systematickej chyby
jednotlivých účastníkov merania. Obe osy x a y sú v tej
istej mierke. Každý bod v grafe zodpovedá jednému
operátorovi (v originálnom prístupe laboratóriu). X-ová
súradnica bodu zodpovedá prvej meranej veličine na
33
Řízení jakosti
Duality Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Očakáva sa štatistické zvládnutie procesu, t. j. aby
všetky hodnoty v regulačnom diagrame rozptylov ležali
medzi regulačnými hranicami. Požiadavka nebola
splnená vo všetkých sériách. Body mimo regulačných
hraníc a príslušní operátori sú v riadku %R v tab. 3 a 4.
7
chyba (HV)
6
5
random error
4
systematic error
3
total error
2
1
0
A
B
C
D
E
F
G
operátorr
Obr. 5 Chyby operátorov
Fig. 5 The errors of appraisers
Na obr. 4 je Youdenov graf pre namerané hodnoty
tvrdosti. Na jeho základe boli vypočítané hodnoty
náhodnej, systematickej a celkovej chyby, uvedené na
obr. 5. Priemer kruhu so stredom v „Manhattan median“
je 2,24 HV. Všetci operátori sú mimo neho a teda sa
javia ako odľahlí. Na základe celkovej chyby boli
operátori rozdelení do dvoch skupín – 1. (s menšou
chybou, operátori A, B, C) a 2. (s väčšou chybou,
operátori E, F, G). Operátor D (medzi oboma
skupinami) sa v ďalšom neuvažoval.
Tab. 3 Indexy MSA, HV 10
Tab. 3 The MSA indices, HV 10
skupina
%R
%X
%EV
%AV
%PV
%GRR
ndc
1.
7 ( A)
17
74,7
34,3
57,0
82,2
0,98
2.
0
17
63,3
52,8
56,6
82,4
0,97
Obr. 6 Histogram normovaných hodnôt, HV 10, 1. skupina
Fig. 6 The normalized histogram, HV 10, the group 1.
Index %EV predstavuje kumulovaný vplyv meracieho
prostriedku, použitej metódy a podmienok merania na
variabilitu. Je funkciou priemerného variačného rozpätia
opakovaných meraní pre všetkých operátorov. Hodnota
%EV je vyššia (teda prestavuje väčší vplyv daného
prvku systému merania na zníženie spôsobilosti
procesu) u „lepšej“ 1. skupiny. Vzhľadom na rovnaké
podmienky merania (rovnaký merací prostriedok) sa do
výsledku môže premietať problematická kalibrácia
(vysoká hodnota neistoty kalibrácie), zvýšená hodnota
neistoty merania (Urel), predovšetkým u operátora A a
zvýšený počet odľahlých hodnôt (%R).
Index %AV predstavuje vplyv operátora na variabilitu,
napr. jeho prístup alebo schopnosti. Je funkciou
variačného rozpätia aritmetických priemerov meraní,
vykonaných jednotlivými operátormi. Ako vyplýva
z tab. 3 a 4, nižšia hodnota indexu, predovšetkým pri
metóde HV 30, svedčí o menšom vplyve 1. skupiny na
nespôsobilosť procesu ako 2. skupiny.
Index %GRR predstavuje podiel vplyvu meracieho
prostriedku na variabilite. Jeho hodnota prakticky
vyjadruje spôsobilosť procesu. Pokiaľ jeho hodnota
nepresahuje 10 %, systém merania sa považuje za
prijateľný, v rozsahu 10 - 30 % za podmienečne
prijateľný. Analyzovaný proces merania je neprijateľný
- nespôsobilý, nakoľko hodnota indexu %GRR je
vyššia ako 30 %, čo je bežný jav pri meraní tvrdosti
[17][18][19]. U oboch metód vykazuje lepšiu
spôsobilosť 1. skupina operátorov, rozdiel však nie je
veľký.
7. Analýza spôsobilosti
Použitá metóda vyhodnotenia spôsobilosti analýzou
systémov merania (MSA) prístupom GRR (analýzou
opakovateľnosti a reprodukovateľnosti) je bližšie
opísaná v literatúre [7][16]. Numerické výpočty sa
realizovali na hladine významnosti  =0,01s
intervalom pokrytia  = 0,01 (5,15  ). Časť výpočtov
sa realizovala s použitím softvéru Palstat CAQ, modul
MSA. Porovnávala sa spôsobilosť procesu merania 1. a
2. skupiny operátorov, pre každú z použitých metód
merania tvrdosti zvlášť. Výsledky sú uvedené v tabuľke
3 pre HV 10 a v tab. 4 pre HV 30.
Tab. 4 Indexy MSA, HV 30
Tab. 4 The MSA indices, HV 30
skupina
%R
%X
%EV
%AV
%PV
%GRR
ndc
1.
3,5 (B)
7
89,4
0
44,9
89,4
0,71
2.
0
30
56,2
71,9
40,8
91,2
0,63
34
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Řízení jakosti
Duality Management
Obr. 9 Histogram normovaných hodnôt, HV 30, 2. skupina
Fig. 9 The normalized histogram, HV 30, the group 2.
Obr. 7 Histogram normovaných hodnôt, HV 10, 2. skupina
Fig. 7 The normalized histogram, HV 10, the group 2.
Histogram normovaných hodnôt, uvedený na obr. 6 až 9
je graf, ktorý znázorňuje rozdelenie početnosti chýb
merania jednotlivých operátorov. Umožňuje získať
rýchlu vizuálnu informáciu o tom ako je chyba, teda
rozdiel medzi pozorovanou a normovanou hodnotou,
rozdelená. Ideálny je čo najužší histogram (s nízkou
náhodnou chybou), centrovaný do nuly (s nízkou
systematickou chybou). K tomuto ideálu sa viac
približuje 1. skupina, najmä pri meraní metódou HV 30.
Index %PV je funkciou variačného rozpätia
aritmetických priemerov všetkých meraní na
jednotlivých vzorkách. Je citlivý na vplyv variability
medzi meranými vzorkami. Jeho hodnota nepriamo
charakterizuje vhodnosť meracieho prostriedku na dané
meranie. Hodnota indexu poukazuje na skutočnosť, že
pre dané meranie bol merací prostriedok na hranici
použiteľnosti [20].
8. Z-skóre
Na validáciu vyššie uvedených výsledkov bola použitá
metóda Z – skóre, ktorá sa podobne ako Youdenov graf
používa pri medzilaboratórnych porovnávaniach.
Operátor zodpovedá jednému laboratóriu. Hodnota Zskóre pre jednotlivé vzorky:
zi 
kde
xi  x
sH
xi je priemer výsledkov nameraných na jednej
vzorke jedným operátorom jednou metódou, x je
priemer všetkých výsledkov nameraných na všetkých
vzorkách, všetkými operátormi, oboma metódami,
„sH“ je smerodajná odchýlka všetkých výsledkov
nameraných na všetkých vzorkách, všetkými
operátormi, oboma metódami. Z-skóre, ktorých
absolútna hodnota z i ≤ 2, sú uspokojivé, ktorých
absolútna hodnota prekročí 3, sú neuspokojivé [21].
Ako vidno na obr. 10, výsledky všetkých sérií sú
uspokojivé, okrem jednej vzorky u operátora,
merajúceho metódou HV 10.
Obr. 8 Histogram normovaných hodnôt, HV 30, 1. skupina
Fig. 8 The normalized histogram, HV 30, the group 1.
35
Řízení jakosti
Duality Management
2,5
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Literatúra
vzorka č.
2
1
1,5
2
[1]
Mateides, A. et al.: Manažérstvo kvality. Bratislava 2006. ISBN
80-8057-656-4, 23 s.
[2]
Chudý, V. et al.: Meranie technických veličín. Bratislava 1999.
ISBN 80-227-1275-2, 234 s.
[3]
Mikulecký, I., Nemečková, A., Palenčár, R.: Základný kurz
metrológie. Bratislava 1998, 3/20.
[4]
STN EN ISO 10012:2004 Systémy manažérstva merania.
Požiadavky na meracie postupy a meracie zariadenia.
[5]
Obr. 10 Z-skóre
Fig. 10 Z-score
Šalgovičová, J.: Terminológia kvality. Bratislava 2006. ISBN
80-227-2369-X.
[6]
9. Analýza rozptylu (ANOVA)
Betteley, G. et al.: Using statistics in industry. Prentice Hall
International. Hemel Hampstead 1994. ISBN 0-13-457862-7, s.
180 - 186.
[7]
Measurement systems analysis (MSA). Reference manual.
Fourth edition. (2010), 3, s. 102-120.
[8]
Dietrich, E.: Es geht auch einfach. Messunsicherheit in
Analogie zur Prüfmittelfähigkeit bestimmen, QZ Magazine,
46 (3) (2001), s. 264-265.
[9]
STN EN ISO 17025:2005. Všeobecné požiadavky na
spôsobilosť skúšobných a kalibračných laboratórií.
[10]
Dostupné na:
<http://www.calce.umd.edu/general/Facilities/Hardness_ad_.ht
m#1>, (2007-02-01).
[11]
Veles, P.: Mechanické vlastnosti a skúšanie kovov.
Praha/Bratislava 1985, s. 308-319.
[12]
STN EN ISO 6507-2:2005 Kovové materiály. Vickersova
skúška tvrdosti. Časť 2: Overovanie a kalibrácia skúšobných
strojov.
1
Z-score
HV
10
HV A
10
HV B
10
HV C
10
HV D
10
HV E
10
HV F
10
HV G
30
HV A
30
HV B
30
HV C
30
HV D
30
HV E
30
HV F
30
G
0,5
0
-0,5
-1
-1,5
-2
3
4
5
6
7
8
9
10
-2,5
S využitím analýzy rozptylu (ANOVA) [22] bol
analyzovaný vplyv jednotlivých faktorov na hodnoty
tvrdosti a neistotu Urel.
Čo sa týka hodnoty tvrdosti, na základe dvojfaktorovej
analýzy bez opakovania, pri oboch metódach je vplyv
vzorky (p = 0,009329 pre HV 10 a p = 0,013169 pre HV
30) a operátora (p = 0,012294 pre HV10 a p = 1,71 E-7)
štatisticky významný. Čo sa týka hodnoty neistoty, na
základe dvojfaktorovej analýzy bez opakovania, pri
oboch metódach nie je vplyv vzorky (p = 0,804471 pre
HV 10 a p = 0,614723 pre HV 30) štatisticky
významný. Pri metóde HV 10 je vplyv operátora
štatisticky významný (p = 0,043012), kým pri metóde
HV 30 (p = 0,773063) nie je.
[13] Hora, V.: Testy nezávislosti jednorozměrných empirických dat,
Metrologie, 16 (1) (2007), s. 2-7.
Záver
1.
2.
3.
4.
Rozdelenie operátorov do skupín na základe
celkovej chyby, stanovenej pomocou Youdenovho
grafu, potvrdila analýza systémov merania,
predovšetkým indexy %AV a %GRR.
Nízka spôsobilosť procesu je výsledkom vysokej
neistoty kalibrácie.
Vplyv operátora na hodnoty tvrdosti je štatisticky
významný.
Výsledky Z-skóre možno považovať za uspokojivé
pre všetkých operátorov.
[14]
STN EN ISO 6507-1:2005 Kovové materiály. Vickersová
skúška tvrdosti. Časť 1: Skúšobná metóda.
[15]
Dostupné na:
<http://www.medcalc.be/manual/youdenplot.php>. (2008-0923).
[16]
Plura, J.: Plánovaní a neustálé zlepšovaní jakosti, Computer
Press, Praha, 2001, ISBN 80-7226-543-1, s. 142-154.
[17]
Tobolski, E.: Uncertainty in Hardness testing. (part 2).
Advanced materials & processes. 146 (5) (2004), 25 s.
[18]
Petrík, J., Špeťuch, V.: The Dependence of Hardness
Measurement System Capability on the Time. Transactions of
the Universities of Košice, 15 (3) (2005), s. 27-33.
[19]
Petrík, J., Špeťuch,V.: The dependence of brass hardness
measurement system on the time, Metrology and measurement
systems, 14 (4) (2007), s. 595-602.
[20] Meloun, M., Militký, J.: Kompendium statistického zpracování
dat, 1. vydanie, Academia, Praha, 2002, ISBN 80-200-1008-4,
29 s.
Poďakovanie
Práca vznikla za podpory VEGA pri riešení projektu
1/0672/10.
[21]
Palenčár, R. et al.: Štatistické metódy v metrologických
a skúšobných laboratóriách, Bratislava. Grafické štúdio Ing.
Peter Juriga, Bratislava, 2001, ISBN 80-968449-3-8, s. 217219.
[22] Chajdiak, J.: Štatistika v exceli. Bratislava 2002. ISBN 8085659-27-1, s. 125-129.
Recenze: doc. Ing. Alois Fiala, CSc.
prof. Ing. Jiří Plura, Ph.D.
36
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Řízení jakosti
Duality Management
Analýza metod statistické regulace procesů vhodných pro zpracování
autokorelovaných dat z pohledu praktické aplikovatelnosti
Analysis of Statistical Process Control Methods Suitable for Processing of
Autocorrelated Data with Respect to their Practical Applicability
prof. Ing. Darja Noskievičová, CSc., Ing. Jan Fridrich, Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava,
Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství
Jedním z faktorů s významným vlivem na efektivnost aplikace statistické regulace procesu (dále SPC) je volba
vhodného regulačního diagramu. Tento článek je zaměřen na analýzu různých metod SPC navržených pro
autokorelovaná data a posouzení výhod a nevýhod jednotlivých přístupů z pohledu praktické aplikovatelosti.
V rámci tohoto článku jsou diskutovány a srovnávány vybrané metody SPC vhodné pro autokorelovaná data,
představující tři různé cesty řešení tohoto problému: přístup využívající prostředků modelování dat (postup
s využitím ARIMA modelování a aproximační postup založený na využití statistiky EWMA), přístup bez modelování
(metoda průměrů z podskupin) a přístup kombinující SPC a EPC, tzv. algoritmické SPC.
The selection of the suitable control chart is one of the factors with significant effect on the efficiency of the
statistical process control (SPC) application. This paper is focused on the analysis of various SPC methods suitable
for autocorrelated data and appreciation of their advantages and disadvantages from the point of the practical
application. Methods for solving the problem of data autocorrelation are discussed and compared from the
viewpoint of three different ways: Model Based Approach, Model Free Approach and combination of SPC and EPC.
Model Based Approach operates with the model, which gives the most precise description of the real process. For
the analysis of the process stability control charts applied to the residuals of this model are then used. But it means
changes in algorithm of the preparation phase of SPC and another education of employees in advanced statistical
methods.
Model-free methods represent simpler alternative to the first approach. Batch Mean method (BM) is the most
elaborated model-free procedure from the viewpoint of the practice. Setting the parameters b, w and k is the main
problem of this method (k is a number of subgroups sized b, w is a number of overleaped data). These parameters
must be set to reduce the first order autocorrelation coefficient to ρ1 ≤ 0.1 and to ensure the normal distribution of
batch means. Parameter b is the key one. For that reason many authors put the attention to its setting. Some of them
suppose one-time estimation of parameter b, other researchers recommend iterative procedure for setting an
optimal value of the parameter b. During the research realized by authors of this paper the second approach
showed to be more effective from the point of view of reduction of autocorrelation and the loss of information about
the analyzed process. Other procedure for setting the optimal parameter by Song based on the time lags h > 1
showed to be an interesting alternative.
Combination of SPC and EPC called algorithmic SPC has proved to be an interesting alternative of the solution of
autocorrelated data in situation when output variable is predicable, relations between the controlled output variable
and input variable are well-known, including the process dynamics, and the input variable is easily manipulated.
1.
- odhadování parametrů procesu.
Standardně je SPC aplikována na výstupní proměnné,
ale v některých případech se uplatňuje také na řiditelné
vstupy. Základním nástrojem SPC je regulační diagram.
Volba vhodného regulačního diagramu je jedním
z faktorů, který významně ovlivňuje efektivnost
aplikace statistické regulace procesu. Tento článek je
zaměřen na analýzu různých metod SPC navržených pro
autokorelovaná data a posouzení výhod a nevýhod
jednotlivých
přístupů
z pohledu
praktické
aplikovatelosti.
Úvod
SPC je určena k odhalování neobvyklé variability
procesu s cílem ji minimalizovat a přispět ke zlepšování
výkonnosti procesu.
Funkce SPC lze definovat následovně [1]:
-
monitorování z hlediska posuzování stability
procesu,
předcházení tzv. “overcontrol” a současně
nedostatečnému řízení procesu,
zlepšování procesu,
37
Řízení jakosti
Duality Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
V úvodní části článku je provedena analýza podmínek
vzniku vzájemné závislosti dat a jejího dopadu na
statistickou analýzu a standardní metody SPC. V dalších
kapitolách jsou popsány a diskutovány tři způsoby
řešení výskytu vzájemné závislosti dat: přístup
využívající prostředků modelování dat (Model Based
Approach), přístup bez modelů (Model Free Approach)
a algoritmické SPC. V rámci prvního přístupu je
věnována pozornost SPC za použití ARIMA
stochastických modelů časových řad a aproximačnímu
postupu založenému na využití statistiky EWMA.
V rámci přístupu bez využití modelu je detailně
analyzována metoda průměrů z podskupin (Batch
Means). Metodicky je rozpracován také přístup
algoritmického SPC. V závěrečné části článku jsou
jednotlivé metody dále analyzovány a srovnány dle
výhod a nevýhod z pohledu praktické aplikovatelnosti.
2.
Uvedený problém autokorelace se vyskytuje zejména u
diskrétních procesů s krátkými výrobními cykly a
s vysokou výrobní rychlostí, obecně řečeno u procesů
s velmi krátkým intervalem mezi měřením a záznamem
dvou po sobě jdoucích hodnot sledované veličiny [2].
V praxi se mohou projevovat dva typy autokorelace:
pozitivní a negativní. Při pozitivní autokorelaci většinou
následuje po hodnotě nad průměrem další hodnota nad
průměrem, hodnota pod průměrem je následována
většinou
hodnotou
pod
průměrem.
Pozitivní
autokorelace se tedy projevuje nápadně dlouhou řadou
hodnot na jedné straně průměru. Negativní autokorelace
se naopak vyznačuje tím, že dochází k pravidelnému
střídání hodnot nad a pod průměrem.
Oba typy autokorelace mají významný vliv na odhad
parametrů procesu a tudíž i na stanovení regulačních
mezí v regulačních diagramech a na jejich efektivní
využití při odhalování neobvyklé variability procesu. Při
výskytu pozitivní autokorelace je nadhodnoceno
působení vymezitelných příčin, regulační meze jsou
užší a regulační diagram generuje mnoho zbytečných
signálů. Negativní autokorelace naopak vede
k nadhodnocení působení náhodných příčin variability,
regulační meze jsou širší a to vede ke snížení účinnosti
regulačního diagramu, který pak má omezenou
schopnost detekovat co nejdříve skutečně působící
příčiny neobvyklé variability. Proto je třeba aplikovat
vhodnou metodu, která jednoduše a efektivně odstraní
vliv této autokorelace na účinnost statistické regulace
procesu.
Příčiny výskytu autokorelace dat a její
vliv na regulační diagram
Hlavním předpokladem efektivní aplikace klasických
Shewhartových regulačních diagramů je vzájemná
nezávislost hodnot sledovaného znaku jakosti. I velmi
nízký stupeň vzájemné závislosti, tj. autokorelace dat
vyvolává selhání klasických Shewhartových regulačních
diagramů.
Selhání má většinou podobu vysokého počtu
zbytečných signálů v regulačním diagramu. Tento jev
není vůbec výjimečnou záležitostí v případě spojitých
procesů (chemické procesy, metalurgie), kde je
autokorelace vyvolána velkou setrvačností procesu
v čase. Stále častějším fenoménem se však autokorelace
dat stává i v podmínkách diskrétních procesů. Důvody
lze spatřovat v automatizaci výrobních, zkušebních a
kontrolních postupů, což umožňuje získat data
z každého produktu (a je-li to potřebné, nejen jednoho
znaku jakosti), tedy nejen z výběru n produktů
odebraných z procesu po uplynutí určité doby Tv
(kontrolního intervalu) od předchozího výběru, jak je
obvyklé při realizaci sběru a záznamu dat při aplikaci
klasických Shewhartových diagramů a jejich
modifikací. Pro kontrolní interval Tv nutno doplnit
podmínku, že Tv » tv, kde tv je doba mezi 2 za sebou
odebranými jednotkami ve výběru - viz obr. 1.
3.
Přístup využívající prostředků
modelování dat
Podstatou tohoto přístupu je nalezení vhodného modelu
s požadovanými vlastnostmi a aplikace regulačního
diagramu na rezidua zvoleného modelu (viz schéma na
obr. 2).
Např. při použití ARIMA stochastických modelů
časových řad je filtrem vhodný stochastický model
časové řady a regulační diagram se aplikuje na rezidua
použitého modelu. Při volbě aproximačnímu postupu
založeného na využití statistiky EWMA hraje úlohu
filtru statistika EWMA. Vybraný regulační diagram se
aplikuje na chyby této jednokrokové predikce.
tv,
Tv
Princip tvorby logických podskupin při klasických
regulačních diagramech
Fig. 1 Principle of Rational Subgroups Forming in Classical
Shewhart Control Chart
Obr. 1
38
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Řízení jakosti
Duality Management
…je polynom
Výrobní proces
klouzavých průměrů q-tého řádu,
…je operátor zpětné diference (tento prvek se zavádí
v případě, že modelovaný
nestacionaritu),
Senzor
proces
vykazuje
d…je řád diference,
B…je operátor zpětného posunu (
),
…jsou parametry autoregresního modelu,
Původní autokorelovaná data
…jsou
průměrů,
parametry
modelu
klouzavých
… je proměnná, které se říká bílý šum a představuje
nepredikovatelnou fluktuaci v datech. Má normální
rozdělení se střední hodnotou rovnou nule a
konstantním rozptylem p2 a její hodnoty jsou
nekorelované.
FILTR
Nekorelovaná data
Je-li ˆxt odhad empirické hodnoty xt získaný pomocí
vhodně zvoleného ARIMA modelu, pak rezidua tohoto
modelu
se budou chovat jako nezávislé
náhodné proměnné pocházející z normálního rozdělení.
Regulační diagram (klasický
Shewhartův, EWMA,
CUSUM)
V.ch.
Mezi prakticky nejpoužívanější modely patří model
autoregresní model 1. řádu AR(1) – viz vztah (2):
UCL
(2)
CL
kde  a (­1< <1) jsou neznámé konstanty a
je
normálně rozdělená a nezávislá veličina se střední
hodnotou rovnou nule a směrodatnou odchylkou .
LCL
123...
Rozšíříme-li předchozí rovnici do tvaru
k
Číslo výběru (podskupiny)
(3)
Zobrazení principu vybraných variant odstranění
autokorelace dat
Fig 2 Principle of Selected Variants for Elimination
of Data Autocorrelation
Obr. 2
dostáváme rovnici autoregresního modelu druhého řádu
AR(2).
Jestliže modelujeme závislost dat pomocí náhodné
složky  t , pak dostáváme modely klouzavých průměrů
3.1 Metoda s využitím ARIMA modelování
MA(q). Model klouzavých průměrů 1. řádu má rovnici:
Postatou tohoto řešení je nalezení vhodného modelu
časové řady a aplikace regulačního diagramu na rezidua
modelu (odchylky skutečně naměřené hodnoty od
hodnoty vypočtené dle modelu). Jako nejvhodnější se
jeví Box-Jenkinsovy stochastické ARIMA modely
(Autoregressive Integrated Moving Average) [3]. BoxJenkinsova metodika představuje moderní koncepci
analýzy stacionárních a nestacionárních časových řad,
založenou na teorii pravděpodobnosti. Obecný tvar
modelu ARIMA(p,d,q) je následující:
Pro modelování praktických úloh se často hodí složený
model obsahující jak autoregresní složku, tak složku
klouzavých průměrů. Tento model se obecně označuje
ARMA(p,q). Model ARMA 1. řádu, tj. ARMA(1,1) má
rovnici:
.
(1)
,
kde
autoregresní polynom p-tého řádu,
(4)
(5)
Tento model je často vhodný pro chemické a jiné spojité
procesy, kde modelem AR(1) lze velmi dobře
modelovat mnohé znaky jakosti. Náhodnou složkou
…je
39
Řízení jakosti
Duality Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
modelu jsou pak popsány chyby měření, o kterých
předpokládáme, že jsou náhodné a nekorelované.
3.2 Aproximační postup založený na využití
statistiky EWMA
V ARMA modelech se předpokládá stacionarita
procesu, tzn., že hodnoty sledovaného znaku jakosti se
pohybují kolem stabilní střední hodnoty. Avšak často se
v praxi objevují procesy (např. v chemickém průmyslu),
kde sledovaný znak jakosti xt je výstupní veličinou,
která není žádnou regulací udržována na cílové hodnotě.
Pak je vhodné modelovat procesy pomocí modelu
s operátorem zpětné diference , např. modelem
ARIMA (0,1,1), jehož rovnice je:
(6)
.
Montgomery a Mastrangelo [4] vytvořili návrh postupu,
který je aproximací přesnějšího ARIMA modelování.
Tento aproximační postup je založen na použití
statistiky EWMA. V postupu je využito faktu, že
statistika EWMA může být za určitých podmínek
použita i pro autokorelovaná data. Předpokládejme, že
proces
můžeme
modelovat
pomocí
modelu
ARIMA(0,1,1), popsaného rovnicí (6). EWMA
s parametrem
je
pak
optimální
jednokrokovou predikcí pro modelovaný proces.
3.1.1 Volba regulačního diagramu
Konkrétně, jestliže
je předpovědí hodnoty
sledované veličiny pro časový okamžik t+1,
zrealizovanou v časovém okamžiku t, pak
Je-li testováním reziduí prokázáno, že jsou
nekorelovaná a pocházejí z normálního rozdělení, je
možné pomocí nich ověřit, zda proces je či není
statisticky zvládnutý (zda působí nebo nepůsobí
vymezitelné příčiny). Protože rozsah výběru n = 1
(původní empirické hodnoty xt byly zjištěny u každé
vyráběné jednotky), nabízí se na prvním místě dvojice
regulačních diagramů pro individuální hodnoty a
klouzavé rozpětí. Chceme-li zvýšit citlivost regulačních
diagramů reziduí z ARIMA modelů na menší odchylky,
doporučuje se použít oboustranný regulační diagram
CUSUM (Cumulative Sums) s rozhodovacím
intervalem H nebo klasický diagram EWMA, oba
aplikované na rezidua [1].
(7)
Chyba této predikce v časovém okamžiku t se stanoví ze
vztahu:
(8)
kde
…je hodnota sledované veličiny v časovém okamžiku
t,
…je odhad hodnoty sledované veličiny v časovém
okamžiku t provedený v časovém okamžiku t-1.
Hodnoty chyby predikce mají normální rozdělení
s nulovou střední hodnotou a nejsou korelovány.
Ukázky regulačního diagramu pro individuální hodnoty
a klasického EWMA diagramu, aplikovaných na
rezidua konkrétního ARIMA modelu, jsou na obr. 3a a
3b.
Statistická regulace procesu je pak realizována tak, že se
regulační diagram pro individuální hodnoty aplikuje na
chyby jednokrokové predikce et (tj . na rezidua modelu
EWMA). Parametr  by měl být stanoven metodou
nejmenších čtverců chyb et.
E
W
M
A
Obr. 3a Regulační diagram pro individuální hodnoty
Fig. 3a Control Chart for Individuals
Obr. 3b Regulační diagram EWMA
Fig. 3b EWMA Control Chart
40
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Řízení jakosti
Duality Management
Uvedený postup lze použít i na procesy, pro které by byl
vhodnější jiný model než diskutovaný model
ARIMA(0,1,1). Obecně platí, že jestliže hodnoty
sledovaného znaku jakosti jsou pozitivně korelovány a
střední hodnota procesu se mění pomalu („Slow Drift“),
pak EWMA s vhodnou hodnotou parametru 
poskytuje výbornou jednokrokovou predikci. [1].
a) Metoda NBM
b = 4, w = 0
…
b
b
b
b) Metoda OBM
Společně s regulačním diagramem reziduí by měl být
veden graf jednotlivých skutečně naměřených hodnot,
kam by se souběžně měly zaznamenávat hodnoty
EWMA [1]. Tímto způsobem je informace o statistické
zvládnutosti procesu obsažená v diagramu reziduí
doplněna o vizualizaci dynamiky procesu a přesnosti
odhadů.
b = 4, w = 3
…
b
w
b
w
b
Obr. 4 Zobrazení způsobu tvorby podskupin
Fig. 4 Ways of Creation of Batches
4. Přístup bez použití modelu
Pro rozdělení souboru do podskupin je tedy třeba určit
počet podskupin k, počet vypuštěných jednotek w a
velikost podskupiny b. Správné nadefinování těchto
parametrů zajistí nejen, že hodnoty průměrů
z podskupin budou vzájemně nezávislé, ale také
asymptoticky normálně rozdělené, tj. bude možné
aplikovat princip centrální limitní věty. Základem
úspěšného použití BM metody je ale především určení
velikosti podskupiny b. Jejím určením se zabývala řada
autorů. Například Runger a Willemain [5] uvádějí, že
pro odstranění autokorelace v datech je nejlepší velikost
podskupiny asi 60 jednotek metodou NBM, zatímco
Alexopulos, Seila a Fishman [6] navrhují velikost
podskupiny maximálně 10 až 30 jednotek s tím, že se
použije pro rozdělení výběrového souboru metoda
OBM. Alwan a Radson [7], navrhují velikost b = 4 – 6
jednotek také metodou OBM. Autoři Alexopulos, Seila
a Fishman [6] navíc nabízí dvě metody přímého odhadu
velikosti b:
a)
,
(9)
b)
(10)
Metody s použitím modelu jsou nejpřesnějším odhadem
chování procesu, ale jejich použití je náročné jak na čas,
tak na úroveň znalostí o statistických metodách. Jako
reakce na tyto nevýhody vznikl nový směr pro řešení
problematiky autokorelovaných dat, tzv. přístup bez
použití
modelu
(Model
Free
Approach)
Nejpropracovanějším postupem je metoda průměrů
z podskupin (Batch Means) [5].
4.1 Metoda průměrů z podskupin
Metoda průměrů z podskupin (dále BM) je postavena na
čtyřech parametrech: n, b, w a k. Parametr n představuje
obecně velký výběrový soubor, který tvoří jedno dlouhé
pozorování procesu v řádu tisíce hodnot.
Výběrový soubor n je dále rozdělen na k podskupin
velikosti b s tím, že mezi jednotlivými podskupinami je
vynecháno obecně w jednotek, které nebudou
započítány do analýzy. Z vytvořených podskupin jsou
pak vypočteny průměry, které se dále vynášejí do
regulačního diagramu pro individuální hodnoty. Právě
nakládání se získanými průměry jako s individuálními
hodnotami zaručuje odstranění vlivu autokorelace.
První způsob počítá s tím, že je známa velikost
výběrového souboru a je rozhodnuto o počtu potřebných
podskupin. Tento postup obecně vede k nadhodnocení
variability odhadu polohy procesu. Druhý způsob
vychází jen ze znalosti velikosti výběrového souboru,
ale v tomto případě je vliv variability odhadu procesu
podhodnocen a tak stejně jako v předchozím způsobu
výpočtu je odhad polohy procesu nekonzistentní.
V praxi lze využít pro určení velikosti b oba způsoby,
ale v další práci s vypočtenými průměry je třeba počítat
s omezeními obou metod.
Výběrový soubor n je tedy rozdělen do podskupin podle
následujícího algoritmu:
1. Vytvoří se první podskupina z prvních b hodnot.
2.
b
Další podskupiny se pak vytváří (viz obr. 4):
a) z následujících hodnot a tedy bez vynechání, resp.
přeskočení w hodnot (w = 0) - tzv. Non-Overleapping
Batch Means NBM
Jiný způsob určení b navrhují autoři Runger a
Willemain [5], kdy na počátku se zvolí b = 1 a v každé
další iteraci se velikost b zdvojnásobí. Tento postup
pokračuje tak dlouho, až hodnota autokorelačního
koeficientu prvního řádu 1  0,1 . Tento způsob je
pravděpodobně pro praxi nejjednodušší a ve výsledku
nejefektivnější, protože se očekává nejmenší možná
velikost b, při které dojde ke snížení vlivu autokorelace.
nebo
b) přeskočením w jednotek a následným vytvořením
další podskupiny velikosti b (Overleapping Batch
Means OBM).
41
Řízení jakosti
Duality Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Další zde prezentovaný způsob stanovení parametru b
navrhla Song [8], která vytvořila vztah pro určení b tak,
aby byla redukována nejen autokorelace prvního řádu,
ale také všech dalších řádů (resp. časových vzdáleností
h). Vztah pro určení b má tuto podobu:
Další postup už je shodný se základním algoritmem
BM. Podle autorů Argona a Andradottira [9] je takto
odstraněna strannost odhadu polohy procesu v každém
výběru, stejně jako je snížena autokorelace mezi
průměry z podskupin na 1  0,1 .
(11)
b  1  [2 N (cb2 / cv )( 1 / 0)2 ]1 / 3
kde
cb, cv...jsou konstanty závislé na způsobu tvorby
bodového odhadu polohy, pro OBM je to 1 a
4/3 a pro NBM jsou rovny 1 a 2,
γ0…je počet autokorelovaných jednotek potřebných pro
kvalitní odhad srovnatelný s výsledky z dat
nekorelovaných, který je vztažen na jednotku
těchto nekorelovaných dat (tj. jaký počet jednotek
korelovaných dat je potřeba pro stejně konzistentní
odhad na jednotku nekorelovaných dat),
γ1...je suma všech vážených korelačních koeficientů.
Další vývojovou fází metod rodiny BM jsou
automatické metody analýzy ABATCH, LBATCH a
především metoda ASAP v aktuální verzi ASAP3 [10].
Tyto metody automaticky hledají optimální velikost
podskupiny b a počet podskupin k. Vzhledem
k automatické povaze se především v ASAP3 pracuje
s velkými počty podskupin i jejich velikostí (např. k =
96, b = 256).
5. Algoritmické SPC
Redukce variability tvoří podstatu zlepšování
výkonnosti procesů. V rámci SPC se realizuje snižování
variability procesu pomocí regulačních diagramů, které
umožňují odhalovat působení vymezitelných příčin.
Jsou-li vymezitelné příčiny správně identifikovány a
odstraněny nebo jejich působení je omezeno, je
výsledkem redukce variability a zlepšení výkonnosti
procesů. SPC vznikla a je úspěšně používána desítky let
v podmínkách diskrétní výroby. Jsou známy i úspěšné
aplikace např. v chemické či hutní výrobě. Obecně se
však pro spojité procesy desítky let uplatňuje jiný
způsob řízení procesu, jehož principem je
zpětnovazební či dopředné řízení. Pro tento algoritmus
řízení se často používá zkratka EPC (Engineering
Process Control). Je-li řízení realizováno pomocí
automatizačních prostředků, hovoří se o automatickém
řízení procesu (APC). EPC je založeno na regulaci
procesu, kde určitá akční veličina (řídicí proměnná) je
průběžně měněna s cílem udržovat určitou výstupní
proměnnou co nejblíže cílové hodnotě, tj. minimalizovat
variabilitu výstupní proměnné kolem cílové hodnoty.
Proměnné γ0 a γ1 se získají ze vztahů:
N

h 1
h 1
 0  lim n  (1  2 h )  1  2 h ,
N

h 1
h 1
 1  lim n  (2 hh )  2 hh ,
(12)
(13)
kde
h…je vzdálenost dvou hodnot v čase,
ρh…je autokorelační koeficient v časové vzdálenosti h.
Metoda Song dovoluje odstranit autokorelaci v celém
spektru časových vzdáleností, ale je třeba počítat i
s určitým omezením. Velkou nevýhodou tohoto postupu
je vysoká citlivost na průběh autokorelační funkce
původních dat, kdy metoda poskytuje jinou hodnotu b
pro každé opakování analýzy. Z tohoto důvodu je
potřeba navrhovat jedinečný regulační diagram pro
každé opakování a tedy potřeba automatizace celého
postupu.
Společným cílem SPC a EPC je snižování variability.
Proto se objevily snahy o integraci obou přístupů do
jednoho algoritmu nazývaného algoritmické SPC (viz
např. [11], [12]).
S velikostí podskupiny b dále souvisí také počet
jednotek vynechaných z analýzy w. Pokud se
rozhodneme pro metodu OBM, lze w najít opět
iterativním způsobem, kdy se kombinují různé velikosti
b s různými velikostmi w nebo se zafixuje jedna
velikost b například na hodnotě 10 až 30 jednotek [6] a
w se hledá iterativním způsobem, kde wi+1 = wi . 2.
Zásadní rozdíl mezi SPC a EPC tkví v tom, že EPC
reaguje akčním zásahem na každou odchylku, kdežto
v rámci SPC se zasahuje pouze tehdy, když existuje
důkaz o tom, že proces není statisticky zvládnutý.
Teorie EPC je založena na těchto principech:
Původní koncepce BM se vyznačuje jednoduchým
způsobem zpracování, který výrazně nemění obecný
postup návrhu regulačních diagramů, ale na druhou
stranu v některých případech může přetrvávat vliv
autokorelace. Na základní koncepci BM proto navázala
celá řada pokročilých metod BM, mezi které patří
například metoda opakovaných průměrů z podskupin
RBM, která staví na odlišném postupu sestavení
výběrového souboru n i na odlišném dělení do
podskupin. Výběrový soubor n se sestaví z m > k
opakování výběru z procesu o velikosti b, dále je n
očištěno o určitý podíl dat (maximálně velikosti 4
podskupin) a rozděleno na k podskupin velikosti b.



42
lze predikovat následující hodnotu sledované
výstupní veličiny;
existuje jiná procesní veličina, kterou lze
nastavovat a jejíž změny vyvolávají změny
výstupní veličiny;
je znám efekt změny akční veličiny. Tzn., že lze na
základě skutečné odchylky výstupní veličiny od
cílové hodnoty v čase t určit takovou velikost
změny řídicí veličiny, aby se v čase t+1 s velkou
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069


Řízení jakosti
Duality Management
Navržený postup byl použit pro statistickou analýzu
složení vysokopecního plynu při výrobě surového
železa s cílem porovnat dvě výrobní metody, lišící se
použitým přídavným palivem [14].
pravděpodobností dosáhlo cílové hodnoty. To však
vyžaduje dobrou znalost vazby mezi řízenou
výstupní veličinou a akční veličinou včetně znalosti
dynamiky procesu;
řídicí veličina je snadno řiditelná.
7. Závěr
U některých procesů vede aplikace EPC k odstranění
korelace hodnot výstupní veličiny. Proto je možné
uvažovat o EPC jako o způsobu odstranění
autokorelace.
V řadě procesů, jako jsou procesy v chemickém,
hutním, farmaceutickém průmyslu, je časté, že proces
ovlivňují vnitřní vlivy, které způsobují vzájemnou
závislost naměřených dat. Takovými vnitřními vlivy je
četnost výběrů z procesu, charakter výroby nebo
přítomnost subprocesů jako jsou recyklační toky nebo
čerpání materiálu ze zásobníků. Vzájemná závislost dat
je porušením jednoho ze základních předpokladů o
datech při tvorbě běžných regulačních diagramů
(klasické Shewhartovy, EWMA a CuSum) a negativně
ovlivňuje závěry z jejich analýzy. Jedním z postupů, jak
snížit vliv autokorelace na analýzu v rámci SPC, je
vysvětlení jejího vlivu pomocí matematického modelu a
použití reziduálních odchylek tohoto modelu pro
analýzu statistické stability procesu. Tento postup však
znamená výraznou změnu algoritmu přípravy dat pro
tvorbu regulačních diagramů a vyžaduje další
vzdělávání pracovníků v použití statistických metod.
5.1 Postup při realizaci algoritmického SPC
Postup při realizaci algoritmického SPC lze shrnout do
následujících bodů. Jsou to:
1. Provedení analýzy dynamiky procesu;
2. Vytvoření modelu vazby mezi řídicí a řízenou
veličinou se zohledněním dynamiky procesu
Nejčastěji se používají regulátory typu I, typu PI či
PID regulátory.
3. Volba vhodného regulačního diagramu
Pro identifikaci velkých odchylek se používá dvojice
klasických Shewhartových regulačních diagramů
pro individuální hodnoty a klouzavá rozpětí. Pro
odhalení menších změn lze použít klasický EWMA
diagram nebo diagram CUSUM.
Alternativu k použití modelů časových řad nabízí
postupy bez modelu, mezi kterými je dnes pro praxi
nejlépe rozpracována metoda průměrů z podskupin BM
Základním problémem BM je určení parametrů b, w a k,
které musí být nastaveny tak, aby došlo ke snížení
autokorelace ve vzdálenosti jedné časové jednotky
minimálně na ρ1 = 0,1 a zároveň bylo zajištěno normální
rozdělení vzniklých průměrů z podskupin. Parametr b je
pro metodu klíčový, a proto se jeho určení věnovala
řada autorů, kteří počítají buď s určitým jednorázovým
odhadem b nebo s iterativním postupem hledání jeho
optimální hodnoty. Druhý z těchto dvou způsobů se
v rámci statistických analýz, prováděných autory
článku, ukázal z hlediska poměru snížení ρ1 k míře
ztráty informace jako efektivnější. Zajímavou
alternativou k iterativnímu odhadu optimálního b je
postup založený na hodnotách autokorelačního
koeficientu v časových vzdálenostech h > 1 podle
autorky Song. Postup určení parametru b podle Song
však stanovuje optimální velikost b pro každé
opakování analýzy, které se však v různých
opakováních analýzy často výrazně liší a nelze tak
výsledky zobecnit na jednu hodnotu b.
4. Aplikace vybraného regulačního diagramu
a) na chybu řízení, tj. odchylku výstupní (řízené)
veličiny od cílové hodnoty ( y t -T) nebo
b) na hodnoty nastavení akční veličiny xt .
5. Analýza a interpretace regulačního diagramu
Body mimo regulační meze signalizují časové
okamžiky, kdy chyba řízení byla veliká nebo kdy
byla provedena velká změna akční veličiny. V těchto
situacích je třeba určit příčinu takových velkých
odchylek a přijmout adekvátní opatření.
6. Vyhodnocení metod
V tabulce 1 je provedeno souhrnné vyhodnocení
jednotlivých metod řešení autokorelace dat ve spojitosti
s aplikací SPC, které umožňuje jejich srovnání. Jsou zde
pro komplexnější přehled uvedeny i některé další
postupy, které v článku nejsou analyzovány. Z hlediska
efektivní aplikace SPC je významné hledisko
počítačové podpory dané metody [15].
Algoritmické SPC se jeví jako zajímavá alternativa pro
řešení problému s autokorelovanými daty, pokud lze
predikovat následující hodnotu sledované výstupní
veličiny nebo existuje jiná procesní veličina, kterou lze
nastavovat a jejíž změny vyvolávají změnu výstupní
veličiny. To předpokládá, že vazby mezi řízenou
výstupní veličinou a akční veličinou včetně dynamiky
procesu jsou dobře zmapovány.
Vybrané metody SPC při autokorelovaných datech byly
aplikovány např. na proces kontinuálního odlévání
hliníku, kde sledovaným parametrem byla teplota
taveniny v mezipánvi [13]. Další aplikace uvedených
metod vychází z návrhu stanovení regulačních mezí,
který má do výstavby modelu ARIMA jako integrální
součást zakomponovánu analýzu odlehlých hodnot.
43
Řízení jakosti
Duality Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Tab. 1 Výhody a nevýhody metod řešení autokorelace dat v rámci SPC
Tab. 1 Advantages and Disadvantages of Methods for Data Autocorrelation Solving in SPC
Metoda
Přístup s modelem
ARIMA modelováni
Aproximační metoda
s EWMA
Dynamický diagram
EWMA
Přístup bez modelu
Prodloužení
kontrolního intervalu
NBM
OBM
Algoritmické SPC
Výhody
Nevýhody
 Získání informací o
dynamice procesu
 Obecná aplikovatelnost
 bez ohledu na typ
autokorelace
 Podpora SW
 Jednoduchý postup
 Podpora SW
 Informace o statistické
stabilitě a dynamice procesu
v jednom diagramu
 Jednoduchý postup
 Jednoduchý postup
nevyžadující speciální
statistické znalosti
 Výrazná jednoduchost
 Koncepční a realizační
 Podobnost se standardními
postupy SPC
 Určení pouze parametru b
 Snadná automatizovatelnost
 Jednoduchost
 Podobnost se standardními
postupy SPC
 Snadná automatizovatelnost
 Malé rozsahy výběrů
 Běžný způsob řízení spojitých
procesů, zejména při vysoké
automatizaci řízení procesů
Tento příspěvek byl vypracován v rámci projektu
specifického výzkumu řešeného na FMMI VŠB – TU
Ostrava (č. SP 2011/85) podporovaného MŠMT ČR.
Literatura
[1]
MONTGOMERY, D.C.: Introduction to Statistical Quality
Control. J.Wiley  Sons, New York, 2001. 796 s. ISBN 0-47131648-2.
44
 Složitý postup identifikace správného
modelu
 Časová náročnost
 Potřeba velkého počtu dat
 Vliv odlehlých hodnot na odhad
parametrů modelu
 Potřeba periodického ověřování
adekvátnosti modelu
 Nevýhodné v případě sledování více
proměnných
 Omezení aplikovatelnosti na procesy
s pozitivní autokorelací a pomalou změnou
střední hodnoty (nejpřesnější je
aproximace pro procesy ARIMA (0,1,1)
 Potřeba paralelního vedení diagramu pro
jednotlivé naměřené hodnoty
 Omezení aplikovatelnosti na procesy
s pozitivní autokorelací a pomalou změnou
střední hodnoty
 Ztráta informace o chování procesu
 Velké rozsahy podskupin
 Požadavek dostupnosti dat ve velmi
krátkých časových intervalech
 Potřeba určit i parametr w
 Požadavek dostupnosti dat ve velmi
krátkých časových intervalech
 Omezení předpokladem, že
- lze predikovat následující hodnotu
sledované výstupní veličiny;
- existuje jiná procesní veličina, kterou
lze nastavovat a jejíž změny vyvolávají
změny výstupní veličiny;
- je znám efekt změny akční veličiny;
- dobrá znalost vazby mezi řízenou
výstupní veličinou a akční veličinou
včetně znalosti dynamiky procesu;
 Snadná manipulovatelnost řídicí veličiny
[2]
MONTGOMERY D.,C.- FRIEDMAN,D.J.: Statistical Process
Control in a Computer-Integrated Manufacturing Environment.
In: Statistical process control in automated manufacturing.
New York, Marcel Dekker, Inc., 1989, s.. 67-89.
[3]
ARLT, J.: Moderní metody modelování ekonomických časových
řad. Praha, Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-539-4.
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
[4]
MONTGOMERY, D.C. - MASTRANGELO, CH. M.: Some
Statistical Control Methods for Autocorrelated Data. Journal of
Quality Technology, 1991, sv. 23, č. 3, s. 179-193.
[5]
RUNGER, G., C. - WILLEMAIN, T. R.: Batch-Means Control
Charts for Autocorellated Data. IIE Transactions. 1996, 28, s.
483 - 487.
[6]
[7]
[8]
[9]
Řízení jakosti
Duality Management
[11] BOX, G. E. P. – COLEMAN, D. E. - BAXLEY, R. V.:
A Comparison of Statistical Process Control and Engineering
Process Control. Journal of Quality Technology, 1997, sv. 29,
č. 2, s. 128-130.
[12] MONTGOMERY, D. C. – KEATS, J. B. – RUNGER, G. C. –
MESSINA, W. S.: Integrating Statistical Process Control and
Engineering Process Control. Journal of Quality Technology,
1994, č. 26, s. 79-87.
ALEXOPOULOS, CH - FISHMAN, G. S. - SEILA, A. F.:
Computational Experience with the Batch Means Method.
Proceedings of the 1997 Winter Simulation Conference. 1997,
s. 194-201.
[13] NOSKIEVIČOVÁ, D.: Moderní metody statistické regulace
procesu (habilitační práce). Ostrava, VŠB-TU Ostrava, 2002,
118 s.
ALWAN, L. C. - RADSON, D.: Time-Series Investigation of
Subsample Mean Charts. IIE Transactions. 1992, sv. 24, č. 5, s.
15.
[14] NOSKIEVIČOVÁ, D.: Statistical Analysis of the Blast Furnace
Process Output Parameter Using ARIMA Control Chart with
Proposed Methodology of Control Limits Setting. Metallurgija,
2009, roč. 48, č. 4, s. 281-284.
SONG, W. T.: On the Estimation of Optimal Batch Sizes in the
Analysis of Simulation Output. European Journal of
Operational Research. 1996, 88, s. 304-319.
[15] NOSKIEVIČOVÁ, D.: Combination of Theoretical Knowledge
and Software Abilities - an Important Presumption for Effective
Application of SPC. Kvalita Inovácia Prosperita, XII/1, 2008,
s. 18-30. ISSN 1335-1745.
ARGON, N., T. - ANDRADÓTTIR, S.: Replicated Batch
Means for Steady-State Simulations. Wiley InterScience. 2006,
s. 508-525.
[10] STEIGER, N. M. - WILSON, J. R . - ALEXOPOULOS, CH.:
Steady-State Simulation Analysis using ASAP3. Proceedings
of the 2004 Winter Simulation Conference.
Recenze: prof. Ing. Kristina Zgodavová, PhD.
_____________________________________________________________________________________________
45
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
ekonomika,
organizace, řízení
Heuristická pravidla pro zvýšení využití kapacity tepelného zpracování
výkovků
Heuristic Rules for Increasing the Capacity Utilization of Forged Pieces
Heat Treatment
Ing. Roman Klepek, MBA, LOGICONSULT v.o.s., doc. Ing Radim Lenort, Ph.D., VŠB – Technická univerzita
Ostrava, Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství
Současné tržní prostředí je charakteristické silným tlakem odběratelů na dodávky širokého sortimentu výrobků
v malých množstvích. V hutním odvětví tato skutečnost vyvolává snížení využití výrobních kapacit. Článek se
zaměřuje na možnosti snižování extenzivních rezerv procesu tepelného zpracování výkovků formou zkracování
nečinnosti úzkých míst uvedeného procesu. Cílem je návrh heuristických pravidel, která zaručí maximalizaci využití
kapacity prostřednictvím minimalizace přestavbových a seřizovacích časů pecí pro tepelné zpracování a rovnacího
lisu. K analýze kapacity procesu tepelného zpracování, odhalení úzkých míst, návrhu a verifikaci pravidel byla
zvolena dynamická simulace. Získaná pravidla se stala základem heuristického algoritmu pro plánování a
rozvrhování zkoumaného procesu.
The current market environment is characterized by strong pressure of the customers to supply a wide range of
products in small quantities. This fact causes a reduction in production capacity utilization in metallurgical
industry. The article is focused on the possible ways of reducing extensive reserves in the heat treatment process of
forged pieces by shortening the idle time in bottlenecks during this process. The researched process includes two
continuous furnaces, straightening of forged pieces using a single straightening press, their cooling on a cooling
bed and hardening in a bath. The objective is to design heuristic rules that will ensure maximum utilization of
capacity by minimizing the conversion and set-up times of the furnaces used for heat treatment and the straightening
press. Dynamic simulation has been selected to analyse the heat treatment process, to reveal the bottlenecks, and to
propose and verify the rules. The total of four rules has been proposed. The basis of three of the rules is the
accumulation of production orders into batches, which eliminates the conversion of furnaces and the necessity to
set-up the press. One rule is related to the selection of the production batches processing method, which can take
place in both furnaces simultaneously or separately. The acquired rules became the basis of the heuristic algorithm
for planning and scheduling of the researched process.
Pro hutní odvětví, které je typické vysokou investiční
náročností, má snižování využití výrobní kapacity
obzvláště negativní dopady:
1. Úvod
Současné konkurenční a globalizované tržní prostředí je
charakteristické silným tlakem odběratelů na dodávky
širokého sortimentu výrobků speciálního provedení
v malých množstvích a výrobu výrobků s vysokou
přidanou hodnotou a jakostí [1]. Tato skutečnost
přirozeně vyvolává časté přestavby výrobního zařízení a
snížení využití výrobních kapacit.


46
zvyšování jednotkových nákladů výroby, které má
přímý vliv na rentabilitu výroby,
prodlužování průběžné doby výroby s nepříznivými
dopady na délku dodacích lhůt a spolehlivost
dodávek,
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069


Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
opatření nevyžadující velké
K nejčastějším z nich patří [7]:
snižování možnosti využití kapacity pro výrobu
výrobků s vyšší přidanou hodnotou, které jsou
zpravidla kapacitně náročnější,
snížení schopnosti pružné reakce na výkyvy
v poptávce, způsobených například sezónními
vlivy.


Cílem článku je návrh heuristických pravidel, která
zaručí maximalizaci využití kapacity tepelného
zpracování výkovků prostřednictvím minimalizace
přestavbových a seřizovacích časů pecí pro tepelné
zpracování a rovnacího lisu.


2. Metodologická východiska
Výrobní kapacitu lze definovat jako schopnost vytvořit
v určitém čase (obvykle za rok), v daném závodě
(pracovním úseku), maximální počet výrobků,
odpovídající platným jakostním předpisům, při
optimálním využití výrobních zařízení a dodržení
technologických postupů výroby [2, 3]. Podle
Muhlemanna a kol. je výrobní kapacita nejen možnost
realizace stanovených úkolů v daném čase, ale také
schopnost zpracování nebo vykonání toho, co zákazník
požaduje. Uvedení autoři rovněž rozlišují výrobní
kapacitu v závislosti na úrovni řízení a na čase, přičemž
definují tři typy výrobní kapacity [4]:




prostředky.
zkrácení nečinnosti úzkého místa z důvodu
seřizování a údržby,
tvorba efektivního výrobního programu, tj. taková
volba výrobního programu, která zajistí, že celkový
výstup limitovaný úzkým místem bude ekonomicky
co nejvýhodnější,
řízení jakosti s cílem odhalit a nevpustit neshodné
výrobky na úzké místo a dále eliminovat vznik
neshod přímo na úzkém místě,
průřezovými
opatřeními,
podporujícími
předcházející postupy, jsou účinná motivace
pracovníků k efektivnímu plnění úkolů na úzkém
místě či vizualizace stavu v klíčových řídících
bodech.
Článek se zaměřuje na možnosti snižování extenzivních
rezerv procesu tepelného zpracování výkovků formou
zkracování nečinnosti úzkých míst uvedeného procesu,
ke které dochází z důvodu častých přestaveb a
seřizování.
3. Experimentální část
Zkoumaný proces tepelného zpracování byl původně
dimenzován pro velké výrobní dávky výkovků relativně
úzkého sortimentu s jednoduchými typy tepelného
zpracování (převážně normalizovaného žíhání).
Zvyšující se poptávka po složitých výrobcích s vysokou
přidanou hodnotou vede k neustálému rozšiřování
výrobního sortimentu (z hlediska tvaru, rozměrů a
tepelného zpracování) a snižování dodacích množství
(velikosti výrobních zakázek), což se odráží v
postupném poklesu využití výrobní kapacity celého
procesu.
potenciální kapacita – která je tím, co může
dosáhnout v rámci svých kompetencí vrcholové
vedení podniku,
aktuální kapacita – je tím, co je možno dosáhnout
v rámci rozpočtu běžného plánovacího období,
efektivní kapacita – je tím, co je skutečně
využíváno v běžném plánovacím období.
Naopak Waters užívá pojem plánované kapacity, která
vyjadřuje maximální množství výrobků na výstupu
z procesu za ideálních podmínek a pojem efektivní
kapacity, vyjadřující maximální výrobu v běžných
podmínkách [5]. Z uvedených definic je zřejmé, že se
při výrobě objevují takové události, které neumožňují
úplné (optimální) využití potenciální (plánované)
kapacity. Proto je nutné přistoupit k odhalování a
eliminaci rezerv ve výrobní kapacitě (ke zvyšování
efektivní kapacity). Obecně je možné rozlišovat rezervy
[6]:

finanční
Schéma materiálového toku se základními výrobními
zařízeními procesu tepelného zpracování uvádí obrázek
1. Vstup představují výkovky z kovárenského procesu.
Tepelné zpracování probíhá ve dvou průběžných pecích,
rovnání výkovků na jednom rovnacím lise. Následuje
chlazení na chladícím loži nebo kalení v lázni.
Výstupem
jsou
výkovky
určené
k obrábění.
Manipulační operace jsou realizovány dopravníky a
jeřáby. Průchod výkovků procesem a jejich pořadí na
jednotlivých zařízeních je dáno technologickými
postupy. Určitý sortiment prochází procesem několikrát
(různými typy tepelného zpracování). Skladování
polotovarů v různých fázích zpracování je díky
rozmístění zařízení velmi omezené.
intenzivní – jsou spojeny se zkracováním
pracovního času zařízení potřebného k výrobě
jednotky produkce, tzn. se zvyšováním výkonu
zařízení,
extenzivní – váží se k možnosti zvyšování fondu
pracovního času zařízení a vytížení výrobních
ploch.
K analýze kapacity procesu tepelného zpracování a
možností jejího zvýšení byla zvolena dynamická
simulace [8]. Základní principy dynamické simulace a
metodologii jejího uplatnění uvádí např. [9, 10].
Důležitým podkladem této analýzy byly zejména údaje
o sortimentní struktuře zpracovávaných výkovků,
časech tepelného zpracování a rovnání a časech seřízení
a přestaveb základních zařízení při změně sortimentu.
Při eliminaci rezerv je nutné se zaměřit na úzká místa,
která ovlivňují využití kapacity celého výrobního
procesu (systému). Zvyšování využití kapacity úzkých
míst je možné provést formou investic. Taková řešení
by však měla být přijímána až poté, co byla vyčerpána
47
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Vytvořený simulační model umožnil identifikaci dvou
úzkých míst, která snižovala výrobní kapacitu celého
procesu:
1. Pece pro tepelné zpracování – hlavním faktorem,
který ovlivňuje stupeň využití kapacity obou pecí,
jsou přechody mezi různými typy a teplotněčasovými režimy tepelného zpracování. Pece se
stávají úzkým místem v případě, že jsou v pecích
zpracovávány výkovky v takovém pořadí, které
vyžaduje časté přestavby pecí na jiný typ nebo
teplotně-časový režim tepleného zpracování.
2.
Rovnací lis – zde je klíčovým faktorem seřizování
lisu na jiný sortiment výkovků z hlediska tvaru a
rozměru. Lis se stává úzkým místem v případě, že
jsou na něm rovnány výkovky v takovém pořadí,
které vyžaduje jeho časté seřizování.
Striktní podřízení se optimálnímu chodu pecí vede ke
vzniku úzkého místa na rovnacím lise a naopak. Proto
bylo nutné najít taková pravidla, která jsou
kompromisem mezi oběma optimy a zaručí co nejvyšší
využití kapacity celého procesu tepelného zpracování.
Obr. 1 Schéma materiálového toku procesu tepelného zpracování výkovků
Fig. 1 Scheme of material flow of the forged pieces heat treatment process
Obr. 2 Ilustrace pravidel pro kumulaci a řazení výrobních zakázek
Fig. 2 Illustration of the rules used for accumulation and sequencing of production orders
48
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
v obou dávkách. Např. přestavby teplotně časových
režimů v rámci jednoho typu tepelného zpracování
(normalizace 1 a normalizace 2) jsou kratší než
přestavby mezi teplotně-časovými režimy různých typů
tepelného zpracování (normalizace 1 a kalení). Aplikaci
pravidla 2 ilustruje obrázek 2-V. Uvedené pravidlo
vyjadřuje prioritu zkracování přestaveb pecí před
eliminací seřizování lisu. Důvodem je nepoměrně větší
čas přestavby ve srovnání s časem seřizování. Pravidlo
2 je možné aplikovat pouze v případě, že to dovolují
technologické postupy. Standardně je uvedené pravidlo
aplikováno pro normalizační žíhání.
4. Výsledky a jejich diskuse
Základem pro zvyšování využití kapacit tepelného
zpracování výkovků je kumulace výrobních zakázek do
dávek, které zvyšují časové využití pecí a lisu (eliminují
přestavby pecí a seřizování lisu). Výrobní zakázka je
představována kovacím předpisem, který jednoznačně
identifikuje tvar a rozměr výkovku a typ a teplotněčasový režim tepelného zpracování. Na obrázku 2-I. je
uveden schematický příklad souboru výrobních zakázek
určených k tepelnému zpracování. Obrázky 2-II. a 2III. potvrzují, že kumulace zakázek pouze dle optima
pecí (typu a teplotně-časového režimu tepelného
zpracování) nebo výhradně podle optima lisu (tvaru a
rozměru výkovku) vede k velkému počtu přestaveb a
seřízení a nízkému využití kapacity tepelného
zpracování.
Pravidlo 3: Úprava pořadí zpracování výrobních dávek
v dávkách režimů – výrobní dávky uvnitř dávek režimů
je výhodné řadit tak, aby mezi dávkami režimů na sebe
navazovaly výrobní dávky se stejným tvarem a
rozměrem výkovku (viz obrázek 2-VI.). Pravidlo 3 je
opět možné aplikovat pouze v případě, že to dovolují
technologické postupy.
Na základě experimentů prováděných na simulačním
modelu byla navřena následující (kompromisní)
pravidla pro kumulaci výrobních zakázek do dávek a
jejich řazení:
Vzhledem k tomu, že jsou výrobní dávky zpracovávány
ve dvou pecích, ale rovnány na jediném společném lise,
mohou být v pecích zpracovávány dvojím způsobem:
Pravidlo 1: Kumulace stejných výrobních zakázek do
výrobních dávek – aplikaci uvedeného pravidla ilustruje
obrázek 2-IV.
1.
Pravidlo 2: Kumulace výrobních dávek se stejnými
teplotně-časovými režimy do dávek režimů a jejich
řazení – výrobní dávky je výhodné kumulovat a řadit
dle teplotně-časových režimů tak, aby byly eliminovány
nebo alespoň zkráceny přestavby pecí mezi
zpracováním jednotlivých výrobních dávek. Důvodem
je skutečnost, že čas přestavby z jedné výrobní dávky na
druhou závisí na druhu teplotně-časového režimu
2.
Odděleně – výrobní dávky jsou střídavě
zpracovávány v obou pecích s takovým časovým
posunem, který garantuje minimální seřizovací časy
lisu (viz varianty I. na obrázku 3). Souběžné
zpracování různých výrobních dávek by vedlo
k nutnosti seřizovat lis po každém výkovku.
Souběžně – výrobní dávka z jedné pece je
rozdělena na polovinu a zpracovávána v obou
pecích současně (viz varianty II. na obrázku 3).
Obr. 3 Časové diagramy zpracování velkých (A.) a malých dávek (B.) odděleně (I.) a souběžně (II.)
Fig. 3 Time charts for processing of large (A.) and small batches (B.) separately (I.) and simultaneously (II.)
Volba způsobu zpracování pro jednotlivé výrobní dávky
závisí zejména na jejich velikosti. Velké výrobní dávky
je výhodnější zpracovávat souběžným způsobem (viz
varianta A.II. na obrázku 3), malé výrobní dávky
49
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
odděleným způsobem (viz varianta B.I. na obrázku 3).
Vzhledem
k rozsáhlému
sortimentu
tepelně
zpracovaných výkovků lze souběžné zpracování použít
pouze u velmi omezeného počtu výrobních dávek se
stejným typem tepelného zpracování. Z tohoto důvodu
byla pro rozhodování o souběžném způsobu zpracování
určena jednotná limitní velikost dávek. Její určení
proběhlo experimentálně pomocí simulačním modelu.
Pro volbu způsobu zpracování výrobních dávek lze tedy
využít následující pravidlo:
Literatura
Pravidlo 4: Volba způsobu zpracování výrobních dávek
– v případě, že je výrobní dávka větší než limitní
velikost výrobní dávky, bude rozdělena na polovinu a
zpracovávána souběžně v obou pecích.
5. Závěr
Na základě experimentů realizovaných na simulačním
modelu zkoumaného procesu byla navržena a ověřena
heuristická pravidla pro maximalizaci využití procesu
tepelného zpracování výkovků, která jsou aplikovatelná
rovněž v obdobných procesech hutních podniků.
Získaná pravidla se stala základem heuristického
algoritmu pro plánování a rozvrhování zkoumaného
procesu tepelného zpracování výkovků, jehož následná
implementace přinesla cca 25 % zvýšení využití jeho
kapacity.
[1]
Lenort, R. Production Logistics Concepts and Systems: Potential
for Use in Metallurgical and Waste Processing Companies.
Krakow: AGH University of Science and Technology Press,
2010.
[2]
Malindžák, D. a kol. Teória logistiky. Košice: KARNAT, 2007.
[3]
Borowiecki, R. a kol. Ekonomika i organizacja przedsiębiorstwa
przemysłowego. Varšava: PWN, 1990.
[4]
Muhlemann, A. P.; Oakland, J. S.; Lockyer, K. G. Production
and Operations Management. Pearson, 6th Edition, 2007.
[5]
Waters, C. D. J. Operations Management: Producing Goods and
Services. Prentice Hall, 2001.
[6]
Pasternak, K. Zarys zarządzania produkcją. Varšava: PWE,
2005.
[7]
Bazala J. a kol. Logistika v praxi. Praha: Verlag Dashöfer, 2007.
[8]
Klepek, R.; Lenort, R.; Straka, M. Modelling and Simulation of
Permeability of Heat Treatment of Forged Pieces. In METAL
2011: 20th Anniversary International Conference on Metallurgy
and Materials. Ostrava: TANGER, 2011, pp. 1217-1222.
[9]
Malindžák, D., Straka, M., Helo, P., Takala, J. The Methodology
for the Logistics System Simulation Model Design, Metalurgija,
2010, Vol. 49, No. 4, pp. 348-352.
[10] Saniuk, S.; Krawczyk, S.; Witkowski, K. Wariantowanie
produkcyjnych sieci wytwarzania produktu w warunkach
ograniczeń logistycznych. Międzynarodowa Konferencja
Naukowa Techniki symulacyjne w logistyce i planowaniu
przestrzennym, CD-ROM, Wrocław, 2010.
Recenze: doc. Ing. Stanislav Ptáček, CSc.
doc. Ing. Martin Straka, PhD.
Poděkování
Práce vznikla za podpory univerzitního projektu
specifického výzkumu Ministerstva školství, mládeže a
tělovýchovy České republiky č. 2011/85.
_____________________________________________________________________________________________
VILLA LABECO, s.r.o. Spišská Nová Ves, SK
2 THETA ASE, s.r.o. Český Těšín, CZ
Instytut Metalurgii Żelaza w Gliwicach, PL
Komisja Śladowej Analizy Nieorganicznej PAN, PL
Vás srdečně zvou na 10. ročník
slovensko – česko - polské konference
Hutní a průmyslová analytika 2012
23. - 26.4.2012
Tále, Nízké Tatry, Slovensko
Pod záštitou: ŽeleziarnePodbrezová a.s.
Organizační zabezpečení :
2 THETA ASE, s..r.o. - Bc. Dagmar Krucinová, Ing. Václav Helán
P.S. 103, 737 01 Český Těšín
Tel/fax: +420 558 732 122, mobil + 420 602 240 553 www.2theta.cz
Instytut Metalurgii Żelaza, Dr. Grażyna Stankiewicz
VILLA LABECO, s.r.o., RNDr. Marian Kovaľ
50
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
Logistika a řízení zásob v hutní výrobě
Logistics and Inventory Management in Metallurgical Production
Ing. Petr Besta, Ph.D., Ing. Kamila Janovská, Ph.D., Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava,
Fakulta metalurgie a materiálového inţenýrství, Ing. Bc. Lukáš Hula, VÍTKOVICE IT SOLUTIONS a.s.,, Ostrava,
Ing. Martin Lampa, Ph.D., doc. Ing. Radim Lenort, Ph.D., Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava,
Fakulta metalurgie a materiálového inţenýrství
Průmyslové podniky jsou v důsledku dopadů světové ekonomické krize nuceny hledat úspory ve všech oblastech.
Řada výrobních subjektů se v posledních letech příliš nezabývala optimalizací svých nákupních procesů a řízením
zásob. Zejména velké nadnárodní společnosti zabývající se hutní výrobou nebo tvářecími procesy se orientovaly
převážně na zvyšování kvality výrobních technologií. Efektivita řízení zásob však zásadním způsobem ovlivňuje
konkurenceschopnost firem. Důležitost kvality řízení zásob nabývá na významu zejména v souvislosti s velikostí
objemu vstupních surovin do vysokopecního procesu. Pro analýzu a řízení zásob v hutní výrobě lze využít standardní
logistické metody. Mezi nejběžnější nástroje patří objemová analýza zásob, která vychází z Paretova pravidla, a
analýza variability. Oba tyto velmi jednoduché nástroje patří mezi metody klasifikace zásob. Diferenciace
skladových zásob podle objemu a charakteru spotřeby má zásadní význam pro efektivitu a plánování nákupu.
Stanovení potřebné hladiny pojistných zásob, nutných pro pokrytí případných výkyvů v dodávkách, je založena také
na využití těchto metod. Metody klasifikace zásob lze rovněž úspěšně aplikovat pro plánování potřeby náhradních
dílů.
Because of the impacts of global economic crisis, the industrial companies are forced to look for savings in all
areas. Many manufacturing subjects have not recently dealt with optimization of their purchasing processes and the
inventory management very much. Especially large multinational companies engaged in metallurgical production
and forming processes were mainly focusing at improving quality of the production technologies. Efficiency of the
inventory management, however, significantly affects the competitiveness of companies. The importance of quality
of inventory management becomes more important especially in relation to volume of input raw materials in blastfurnace process. Analysis and inventory management in metallurgical production can utilize the basic logistics
methods. The most common tools include volume analysis, which is based on the Paret’s rule, and variability
analysis. Both of these very simple tools belong to the inventory classification methods. The differentiation of
inventory according to volume and character of consumption is essential for efficiency and purchase planning.
Determination of the required inventory buffer level necessary to cover the potential fluctuations in supply is also
based on the use of these methods. The methods of inventory classification can also be successfully applied for
planning of spare parts requirements. Completely different character of inventory management is usable for items
with regular consumption throughout the year and for items that are used only sporadically. Apart from the possible
losses arising from lack of stock, consistently high inventory level can mean a cost threat. Many large industrial
companies, unfortunately, continue to use intuition in case of inventory management, rather than using serious
analysis. Medium and long-term planning requires an exact approach. Apart from the market fluctuations, the
whole situation is also complicated because of the delivery time of the necessary stocks. It is not exceptional to meet
delivery time in scope of months, even for some regular input raw materials and spare parts. This must be naturally
taken into account in their planning.
úpravy. Jako příklad lze uvést aglomerační procesy,
kterými prochází rudný koncentrát před vstupem do
vysokopecního procesu. V rámci těchto výrobních
procesů je proto nutné udrţovat adekvátní mnoţství
zásob.
1. Kvalita řízení zásob
Řízení zásob představuje efektivní zacházení a efektivní
hospodaření se zásobami, vyuţívání všech rezerv, které
v této oblasti existují, a respektování všech činitelů,
které mají vliv na účinnost řízení zásob [6].
Obecně lze říci, ţe cílem řízení zásob je jejich udrţování
na takové úrovni a v takovém sloţení, aby byla
zabezpečena rytmická a nepřerušovaná výroba, jakoţ i
pohotovost a úplnost dodávek odběratelům, přičemţ
celkové náklady s tím spojené by měly být co nejniţší.
Řízení zásob obsahuje vedle samotné existence zásob a
jejich vývoje i další prvky, a to péči o strukturu zásob, o
jejich uchovávání a vyuţití, efektivní hospodaření
s nimi a vyuţití všech dostupných rezerv – to by měla
Existence zásob v okamţiku, kdy nenacházejí uplatnění,
kdy po nich není poptávka, znamená zbytečné
vynakládání prostředků. Neexistence zásob v okamţiku,
kdy je potřebné splnit zakázku odběratele, vede ke
ztrátám prodejů a následně i ke ztrátám zákazníků a
dobré pověsti firmy. V oblasti kontinuálních výrobních
procesů je přirozeně nutné udrţovat adekvátní mnoţství
zásob, jiţ vzhledem k potřebě jejich technologické
51
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
být ohniska zájmu a pozornosti kaţdého podniku [7].
Efektivní řízení zásob můţe zásadním způsobem
ovlivnit ekonomické výsledky výrobního podniku.
sniţování velikosti pojistné zásoby. Čím přesněji
budeme schopni předvídat budoucí stav v oblasti
rozptylu poptávky od střední hodnoty, tím menší bude
pojistná zásoba. Prudké sezónní výkyvy, nové trendy,
turbulentní vnější ekonomické prostředí - to jsou
faktory, které činí předpovědi stále obtíţnějšími. Někdy
vedou aţ k mylnému pocitu, ţe předpovědi jsou
nemoţné, a tudíţ nestojí za to se jimi zabývat. Není
tomu tak. Pouze se stává, ţe některé exaktní metody
předpovědi jsou nepouţitelné v praxi. Tam, kde tyto
metody pouţít nelze, je však musí nahradit metody
intuitivní [6].
Řízení zásob se skládá z řady činností, které spočívají
v prognózování, analýzách, plánování, operativních
činnostech a kontrolních operacích v rámci jednotlivých
skupin zásob i v rámci zásob jako celku. Správné řízení
zásob spolurozhoduje o naplnění podnikových cílů
s optimálním vynaloţením nákladů.
2. Náklady spojené se zásobami
I v případě pouţití exaktních metod si je však třeba
uvědomovat, ţe kaţdé plánování – předvídání bude
v praxi zatíţeno určitou chybou. Proto můţeme říci, ţe
exaktní metody můţeme takto nazývat především díky
jednoznačnosti postupu jejich realizace. Standardní
exaktní metody jsou zaloţeny na principu extrapolace
průběhu hodnot minulých období. Princip spočívá v
proloţení křivky průběhu minulých hodnot přímkou
nebo křivkou protaţenou do budoucnosti (obr. 1).
Na náklady spojené s drţením zásob lze pohlíţet
různými způsoby. Jednou z alternativ je klasifikace
zásob dle modelu ekonomického objednacího mnoţství.
Tento model dělí náklady spojené se zásobami do dvou
skupin: náklady na udrţování zásob a náklady
objednávání. Náklady na udrţování zásob zahrnují
všechny poloţky, které souvisí s fyzickým drţením
zásob. Především se jedná o tyto náklady:
-
náklady z vázanosti kapitálu v zásobách
náklady na udrţování skladu
náklady na pojištění zásob a skladových
prostor
náklady z rizika [6]
Mezi nejčastěji pouţívané exaktní metody můţeme
zařadit například: metodu klouzavých průměrů,
váţených klouzavých průměrů, regresní analýzu,
korelační analýzu a další. Metody klouzavých průměrů
jsou zaloţeny na principu proloţení dosavadního vývoje
přímkou, jejíţ směr nám určuje potencionální odhad.
Regresní a korelační analýza pracuje s matematicky
popsanými křivkami pro vyhledávání dalšího vývoje.
Velmi často jsou však v rámci velkých nadnárodních
společností vyuţívány také intuitivní metody plánování.
Tento princip je zaloţen především na zkušenosti,
intuici, znalosti prostředí, schopnosti analytického
myšlení a kreativitě pracovníků. Tyto principy je moţné
pouţít všude tam, kde selhávají exaktní metody – tedy
zejména tehdy, kdyţ historická data pro exaktní analýzu
scházejí, nebo jsou značně nepřesná a zkreslená [7].
Optimální je pokud jsou intuitivní předpovědi
verifikované pomocí metod exaktních. V případě, ţe
dojde k tomu ţe se intuitivní odhad s určitou
odpovídající
tolerancí
shoduje
s vypočtenými
hodnotami, je míra přesnosti předpovědi vyšší. Jak však
ukázala současná světová ekonomická krize, nastávají
v trţním prostředí situace, které nelze predikovat
pomocí ţádných metod.
Náklady z vázanosti kapitálu v zásobách lze definovat
jako potenciální zisk, který by finanční prostředky
určené na nákup zásob mohly přinést, jestliţe by byly
investovány jinak. Zpravidla lze pouţít aktuální běţnou
úrokovou míru. Náklady na udrţování skladu zahrnují
všechny náklady spojené s provozováním skladu a
s evidencí zásob. Náklady na pojištění zásob lze
definovat jako částku vynaloţenou na pojištění zásob za
určité období. Náklady z rizika vyjadřují potenciální
nebezpečí budoucí neprodejnosti nebo nepouţitelnosti
zásob, především z důvodů fyzického nebo morálního
opotřebení.
Druhou skupinou nákladů souvisejících s řízením zásob,
jsou náklady na objednávání. Tyto náklady zahrnují
zejména výdaje související se sledováním průběhu
čerpání zásob, zpracováním, vystavením a doručením
objednávky, ale také dopravou, kontrolou a
uskladněním. Pro efektivitu systému řízení zásob je
optimální pokud je moţné tyto náklady vykalkulovat na
určitou jednotku (kus, tuna, balení, paleta). Vzhledem
k šíři sledovaných nákladů však nebývá stanovení
jednotkových nákladů zcela snadné a objektivní. Vţdy
je nutné při definování všech nákladů se dopustit
určitého zjednodušení, které usnadní řešení.
V současné době se i menší firmy snaţí v maximální
míře odhadovat aktuální a budoucí trendy. Jsou proto
často prováděny marketingové průzkumy, které se
realizují metodami přímého dotazování u potenciálních
spotřebitelů. Slouţí k tomu, aby odhadly očekávanou
motivaci a způsob chování a rozhodování spotřebitele
při vytváření poptávky. Zkušenost a znalost trendů a
vývoje trţního prostředí můţe být rozhodujícím
faktorem úspěchu. Typickým příkladem z oblasti hutní
výroby můţe být dobrá znalost predikujícího pracovníka
v oblasti současných trendů prodeje hutních produktů.
V případě hutních společností, nelze příliš provádět
operativní zásahy do výroby a vyráběný sortiment je
určen
často
na
několik
měsíců
dopředu.
3. Predikce v oblasti řízení zásob
Předpověď budoucího vývoje je vţdy základním
předpokladem kvalitního plánování a řízení. Vazba
mezi předpovědí a přímým řízením zásob je nejvíce
patrná v oblasti nastavování hodnoty pojistné zásoby.
Přesnost odhadu budoucího stavu je přímo úměrná
52
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
Obr. 1 Aproximační přímka při předpovědi spotřeby
Fig. 1 Approximate straight line at prediction of consumption
Analýza variability bývá také často označována jako
analýza XYZ. Na rozdíl od analýzy ABC hodnotí tato
metoda pravidelnost spotřeby. Je logické, ţe jiný přístup
bude volen pro materiály jejichţ spotřeba je pravidelná
a odlišný pro zásoby, které jsou vyuţívány sporadicky.
Poloţky jsou opět klasifikovány do tří nebo více skupin.
Ve skupině X jsou poloţky s vysoce pravidelnou
spotřebou, které nemají výrazné výkyvy ve spotřebě.
Skupina Y obsahuje poloţky, které vykazují silné
sezónní výkyvy, či trendy. Skupina Z obsahuje poloţky
jejichţ spotřeba je maximálně nepravidelná a moţnosti
předpovědi spotřeby jsou omezené. Poloţky jsou do
skupin X,Y,Z zařazovány dle hodnoty variačního
koeficientu (vzorec č.1): X – Variační koeficient – do
50 %; Y – Variační koeficient 50 – 90 %; Z – Variační
koeficient nad 90 %. Variační koeficient ve své podstatě
určuje samotnou nesourodost statistického souboru.
Větší rozptýlenost a odlehlost jednotlivých hodnot od
míry střední polohy bude znamenat vyšší stupeň
variability spotřeby (obr.2). Variační koeficient se
vypočítá jako podíl směrodatné odchylky a prostého
aritmetického průměru, tento podíl se poté násobí
konstantou sto (výsledek v procentech).
4. Základní metody klasifikace zásob
Mezi základní metody klasifikace zásob patří Paretova
analýza a analýza variability. Princip obou metod
spočívá v klasifikaci sledovaných jevů do tří nebo více
skupin, přičemţ kaţdé ze skupin by měla být věnována
různá pozornost. Paretova analýza bývá také někdy
v logistice označována jako metoda ABC, podle počtu
skupin do kterých se poloţky klasifikují. Její princip
vychází z předpokladu, ţe přibliţně 80% důsledků je
vyvoláno pouze 20% všech moţných příčin. Jako
příklad lze uvést: většina nejakostních výrobků je
produkována na omezeném mnoţství výrobních operací.
Analýza ABC je univerzálním nástrojem k řešení
logistických problémů. V logistické praxi patří mezi
oblíbené a často vyuţívané metody. Časově i výpočetně
je velmi nenáročná a její výsledky jsou jednoznačné a
transparentní.
Postup při vypracování ABC analýzy:
1. Přesné zjištění hodnoty všech poloţek zásob a
jejich celkové sumy.
2. Stanovení procentuálního podílu kaţdé poloţky
z celku.
3. Seřazení poloţek podle procentuálního obsahu.
4. Určení kumulativních součtů.
5. Klasifikace poloţek do skupin A,B,C nebo
dalších. Skupina A by měla obsahovat poloţky
podílející se na celkové spotřebě přibliţně
80%, skupina B - 15% a C – 5%.
Vx 
Sx
 100
x
(1)
Postup při vypracování analýzy XYZ:
1. Vypracování záznamu o spotřebě zásob za
určité období.
2. Výpočet průměru – prostý aritmetický.
3. Výpočet směrodatné odchylky.
4. Výpočet variačního koeficientu.
5. Klasifikace poloţek do jednotlivých skupin.
Největší pozornost by měla být přirozeně věnována
poloţkám ve skupině A, které tvoří z celkového objemu
skladu největší podíl.
53
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
pozornost. Další významnou skupinu zásob tvoří
poloţky ve skupině B. Jedná se o poloţky č. 3, 9, 5.
Tyto zásoby tvoří z celkového objemu 23,9 %. Opět se
také jedná o poloţky, které jsou velikostně srovnatelné
(9,1 %, 7,5 %, 7,3%). Skupina zásob C je pak nejméně
významná. Tvoří ji pět poloţek, které z celkového
ročního objemu zásob tvoří pouze 12,9 %. Jedná se o
poloţky, které nejsou z hlediska dlouhodobého řízení
zásob klíčové. Pokud porovnáme počet poloţek
v jednotlivých skupinách a jejich objemový podíl
zjistíme následující fakta: Skupina A – 2 poloţky (20%)
tvoří z celkového objemu 63,2%, Skupina B – 3
poloţky (30%) tvoří z celkového objemu 23,9 %, C – 5
poloţek (50%) tvoří z celkového objemu 12,9%. Princip
Paretovy analýzy byl tedy dodrţen.
Obr. 2 Hodnocení variability spotřeby
Fig. 2 Variability evaluation of consumption
Tab. 2 Klasifikace zásob do skupin A,B,C
Tab. 2 Classification of inventory into groups A, B, C
V oblasti řízení zásob v průmyslových podnicích často
dochází k tomu, ţe se obě metody (Paretova analýza a
analýza variability) pouţívají současně. Poloţky jsou
analyzovány dle jejich objemu i variability spotřeby a
jsou klasifikovány do komplexních skupin: AX, BY,
CZ.
5. Analýza objemové struktury
a variability zásob
Příklad aplikace analýzy objemové struktury zásob lze
demonstrovat na jednoduchém příkladu. Pro
zjednodušení budeme předpokládat, ţe výrobní podnik
má pouze 10 poloţek zásob, které jsou pro výrobu
nezbytné. Tyto poloţky jsou spolu s objemy roční
spotřeby zobrazeny v rámci Tab. 1.
Druhou významnou metodou pro klasifikaci zásob je
analýza variability. Tato metoda je výpočetně mírně
sloţitější, proto její princip demonstrujeme na třech
poloţkách zásob. U těchto zásob byla sledována
spotřeba v rozmezí měsíců leden – červen. V kaţdém
měsíci je uvedená spotřeba zásob v Kč (Tab. 3). Pro
všechny tři poloţky je určena hodnota variačního
koeficientu, který je nutný pro klasifikaci do
jednotlivých skupin. Pro stanovení variačního
koeficientu byla určena hodnota aritmetického průměru
a směrodatné odchylky za dané období. Výsledky
ukazuje Tab. 3. Poloţka č. 1 patří dle analýzy variability
do skupiny X, hodnota variačního koeficientu je 5,1 %.
U této poloţky lze velmi dobře odhadnout její budoucí
potřebu. Proto není nutné vytvářet vysokou pojistnou
zásobu. Jestliţe se jedná o poloţku, která patří mezi
objemově nejvýznamnější, můţe niţší hodnota
pojistných zásob znamenat v hutním podniku úspory
v milionech korun za rok. Poloţka č.2 patří do skupiny
Y. Jedná se o kategorii zásob s příleţitostnými výkyvy a
sezónními trendy. Nemoţnost přesné předpovědi
spotřeby těchto poloţek, většinou znamená vyšší
hodnotu pojistných zásob. Skladová poloţka č.3 patří do
kategorie zásob s vysokou variabilitou – skupina Z. U
těchto zásob je moţnost předpovědi prakticky
vyloučena. Jestliţe se navíc jedná o důleţitou komoditu,
nebo nepostradatelný náhradní díl, je nutné vytvořit
adekvátní skladovou zásobu. Důleţitým faktorem je
také to, jaká je potencionální dodací lhůta. U surovin
s nepravidelnou a silně kolísající spotřebou, které mají
Tab. 1 Vybrané skladové poloţky a jejich roční spotřeba
Tab. 1 Selected inventory items and their annual consumption
Celková hodnota zásob je 13.195 tis. Kč. Pro kaţdou
poloţku bylo současně určena její procentuální velikost
z celkového objemu. Následně byly poloţky seřazeny
dle procentuální velikosti a byly určeny kumulativní
součty. Jak ukazuje Tab. 2 v klíčové skupině A jsou
poloţky č. 2, 8. Pro klasifikaci poloţek do klíčové
skupiny A je důleţité, aby se jednalo o objemově
nejvýznamnější poloţky, ale také aby byly velikostně
srovnatelné. Toto je v našem případě dodrţeno. Poloţky
č.2, 8 tvoří z celkového objemu 63,2 procenta a jejich
velikost je 32, 2 a 31 %. Jedná se o poloţky, kterým by
měla být v rámci řízení zásob věnována největší
54
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
současně dlouhé dodací lhůty,
standardní metody pro řízení zásob.
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
nelze
aplikovat
jejichţ dlouhodobé skladování můţe znamenat
významné umrtvení finančních prostředků. Vţdy je
však nutné porovnávat potenciální náklady na
skladování a moţná rizika plynoucí z nedostatku zásob.
Tab. 3 Analýza variability
Tab. 3 Variability analysis
Poděkování
Práce vznikla za podpory specifického univerzitního
výzkumu Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy
České republiky č. SP 2011/85.
Literatura
[1] Majerčák, Š.; Majerčáková, A. Vysokopecná vsádzka. Bratislava:
Alfa, 1986.
[2] Honza, O.; Kret, J. Kvalita železorudných surovin.
Ostrava: Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava,
2003.
[3] Kaloč, M.; Broţ, L.; Kret, J. Hutnictví železa I. Ostrava: Vysoká
škola báňská – Technická univerzita Ostrava, 1986.
[4]
Tomek, J.; Hofman, J. Moderní řízení nákupu podniku. Praha:
Management Press, 1999.
[5] Ţídek, M.; Dědek, V.; Sommer, B. Tváření oceli. Praha: SNTL,
1988.
[6] Bazala, J. Logistika v praxi. Praha: Verlag Dashöfer, 2003.
[7] Tomek, J.; Hofman, J. Moderní řízení nákupu podniku. Praha:
Management press, 1999.
6. Závěr
[8] Košturiak, J.; Frolík, Z. Štíhlý a inovativní podnik. Praha: Alfa
Publishing, 2006.
Metody pro klasifikaci zásob mohou zásadním
způsobem ovlivnit redukci nákladů hutních firem.
Sledování skladových zásob, dle jejich objemu, ale také
charakteru spotřeby v daném časovém úseku, můţe
přinést důleţité informace pro plánování nákupu a řízení
skladového hospodářství. V procesech hutní výroby je
moţné tyto metody vyuţít nejen v oblasti výrobních
zásob, ale také pro sledování a plánování potřeby
náhradních dílů, které tvoří velkou část skladových
zásob. Velmi často se jedná o vysoce nákladné součásti,
[9] Takeda, H. Low Cost Intelligent Automation. Verlag Moderne
Industrie Landsberg, 2004.
[10] Lenort, R.; Besta, P. Analysis and evaluation of sorting and
processing logistics of used products from the consumers.
Logistyka, 2009, No. 5, p. 82-84.
Recenze: Ing. Břetislav Meca
doc. Ing. Stanislav Ptáček, CSc.
__________________________________________________________________________________________
Nové elektroocelárny v USA
New melt shop for Finkl. Forging November/December 2012, s. 6.
Carpenter to add remelting, forging at new plant in Alabama. Forging November/December 2012, s. 8.
Firma A. Finkl & Sons, která má v Chicagu závod na výrobu a kování ušlechtilých ocelí, především
nástrojových, uvedla v r. 2011 do provozu novou ocelárnu. Tato ocelárna nahrazuje starou ocelárnu,
která pracovala 100 let a která musela být zrušena, poněvadž bránila rozvoji města. Nová ocelárna byla
otevřena v oblasti, kde pracovala huť U.S. Steel´s South Works, která však byla uzavřena již v r. 1992.
Hlavním výrobním zařízením v nové ocelárně je elektrická oblouková pec o kapacitě 90 t, kterou dodala
německá firma SMS Siemag. Pec je označovaná jako X-melt, což znamená, že má optimalizovanou
spotřebu elektrického proudu.
Firma Carpenter Technology Corp. Připravuje výstavbu nového závodu v městě Athens v Albamě. Závod
bude vybudován na ploše 3,8 ha. Bude zahrnovat ocelárnu, kovárnu, obrobnu a zkušebnu. Doba
výstavby je plánována na 30 měsíců, investiční náklady budou činit 500 mil. USD. Firma je zaměřena na
výrobu nerezavějící ocelí, slitin a dalších materiálů. V budovaném závodě se bude vyrábět 27 000 t
součástek především pro letectví a energetiku.
LJ
55
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Stanovení limitních hodnot nákupních cen ocelárenské a válcovenské vsázky
pro předpokládanou technologickou substituci
Determination of Limit Values of the Purchase Prices of Steelmaking and
Rolling Mill Charge for Supposed Technological Substitution
Ing. Kamila Janovská, Ph.D., Ing. Petr Besta, Ph.D., Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava,
Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství, Ing. Bc. Lukáš Hula, VÍTKOVICE IT SOLUTIONS a.s., Ostrava
Celosvětová ekonomická krize zásadním způsobem ovlivnila výrobu železa a oceli. Dramatický nárůst cen všech
energetických zdrojů znamenal zásadní zásah do nákladových složek výrobních procesů. Vysokopecní pochod klade
velké požadavky jak na vstupní suroviny, regulaci průběhu procesu, ale také na množství využité lidské kapacity pro
zajištění efektivního průběhu. Neustálý nárůst cen všech vstupních surovin nutí hutní podniky ke zvyšování efektivity
celého procesu. Jednou z možností jak hledat optimální strukturu nákladů je využití exaktních metod v rozhodování.
Tento přístup k řízení byl dříve neprávem opomíjen, ale trendy v oblasti neustálého snižování nákladů budou
přispívat k většímu využití těchto nástrojů. Článek a jeho výstupy naznačují, že na základě znalosti koeficientů
komplexní spotřeby, hodnot nákupních cen ocelárenské a válcovenské vsázky a údajů z podnikové evidence lze
pomocí jednoduchých matematických úvah a propočtů dospět ke stanovení limitních hodnot nákupních cen
ocelárenské a válcovenské vsázky pro předpokládanou technologickou substituci.
Management at operational and strategic level requires decisions of various nature and type. There are many
attitudes towards decision-making; the selection of a specific approach depends on the abilities of the manager, the
nature of the problem and the time available to the manager. The article and its conclusions suggest that the
utilization of economic and mathematical methods in entrepreneurial practice is entirely justified and it makes it
possible to accelerate, refine and improve the decision-making processes of managers and executives of companies.
The article suggests the possibility of using structural analysis and structural models as an important tool of for
effective management of metallurgical production. Without the detailed knowledge of the linkages between the
elements of each process in the company, without the knowledge of the costs, it means the costs of individual
processes, as well as the total costs of the final products, no steel company will be able to define and implement
right decisions to ensure its business growth, sufficient income and cash flow for its operation.
The Department of Economics and the management at the Faculty of Metallurgy and Materials Engineering of the
VŠB Technical University in Ostrava, is within its research activities currently devoted to projects with the
implementation of the structural analysis and structural models as an important tool of an effective impact on
metallurgical production. As an example application of structural analysis it is possible to mention a theme, which
deals with the determination limit of the purchase price of steelmaking and rolling mill charge for the planned
technological substitution. The article and its conclusions suggest that the utilization of economic and mathematical
methods in entrepreneurial practice is entirely justified, and it makes it possible to speed up, refine and improve the
decision-making processes of managers and executives of companies.
považovala takto nasazenou cenu surového železa za
předraženou. Po čtyřech měsících jednání obě
společnosti dospěly ke kompromisu a uzavřely dohodu
o dodávkách železa do konce roku 2011, přičemž cena
dodávaného surového železa se bude nově počítat podle
vzorce, jenž by měl odrážet hodnotu vstupních surovin.
V průběhu jednání o ceně dodávek surového železa
společnost EVRAZ VÍTKOVICE STEEL a.s. zvažovala
mimo jiné (např. dovoz bram pro výrobu v Ostravě
z Ruska) i výstavbu vlastní elektrické obloukové pece,
která by dokázala vyrábět ocel ze studeného surového
železa, různých forem šrotu, tak aby nemusela být
závislá na dodávkách surového železa od společnosti
ArcelorMittal
Ostrava
a.s.
Také
společnost
ArcelorMittal, a.s. Ostrava se snažila postupně výpadek
dodávek pro společnost EVRAZ VÍTKOVICE STEEL
1. Úvod
V roce 2010 cena surového železa zapříčinila rozpor
mezi dvěmi významnými tuzemskými hutními podniky
– společností EVRAZ VÍTKOVICE STEEL, a.s. a
společností ArcelorMittal Ostrava a.s. Kvůli sporům o
ceny surového železa potřebného pro provoz ocelárny
byla strategicky důležitá součást továrny EVRAZ
VÍTKOVICE STEEL, a.s. po čtyři měsíce odstavena z
provozu. Od 1.7.2010 přestala společnost EVRAZ
VÍTKOVICE STEEL, a.s. odebírat surové železo od
společnosti ArcelorMittal Ostrava a.s. Společnost
ArcelorMittal Ostrava a.s. požadovala další zvýšení
ceny za dodávky surového železa, tak aby cena
surového železa odpovídala cenám na trhu, ale
společnost EVRAZ VÍTKOVICE STEEL a.s.
56
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
a.s., který tvořil zhruba jednu čtvrtinu produkce jeho
vysokých pecí, nahrazovat. Snažila se pro tu část
produkce, která byla původně určena pro společnost
EVRAZ VÍTKOVICE STEEL a.s., najít nové
odběratele (lokální odběratele, ale také nová odbytiště
např. na Balkáně a v Turecku).
2012 a s doporučeními pro hospodářskou politiku.
Výhled MMF na roky 2011 a 2012 očekává růst
světového HDP o 4,5 %, zejména díky vysokému růstu
v rozvíjejících se a rozvojových ekonomikách (růst o
6,5 % ročně). OECD očekává mírně nižší růst v roce
2011 (4,2 %) a mírně vyšší růst v roce 2012 (4,6 %) [1].
Naproti tomu oživení ve vyspělém světě by mělo být
mírné (předpokládaný růst HDP o 2,5 %) se značnými
rozdíly mezi jednotlivými zeměmi.
Výše uvedený spor, který vyústil až k omezení
dodavatelsko – odběratelských vztahů však nebyl
jediným sporem mezi uvedenými společnostmi - spory
o cenu surového železa se vedou již řadu let, v podstatě
již od roku 2003, kdy společnost ArcelorMittal Ostrava
a.s. několikrát výrazně zdražila koks Vysokým pecím
Ostrava, což následně pocítily na nákupu surového
železa i tehdejší ocelárny Vítkovice Steel (jejich
majitelem byl do roku 2005 stát).
Vezmeme-li v úvahu historický vztah mezi světovým
růstem HDP a světovou poptávkou po oceli, dá se dle
prognózy MMF očekávat vzrůst poptávky po oceli.
Za předpokladu zvýšené poptávky po oceli budou hutní
společnosti čelit problémům se zajištěním kvalitních
zdrojů nerostných surovin, jejichž cena bude trhem
tlačena nahoru [2]. V České Republice ceny rudy, uhlí a
šrotu od počátku roku 2011 výrazně rostou.
Analýzy publikované Mezinárodním měnovým fondem,
Evropskou komisí a OECD poskytují ucelený pohled na
vývoj světové ekonomiky s prognózou na roky 2011 a
Tab. 1 Matice A
Tab. 1 Matrix A
Výrobek
bramy
ingoty
bloky
plechy 4,5
plechy 3,5
profily
výpalky
surové Fe
bramy
ingoty
bloky
plechy
4,5
plechy
3,5
1.01279
0.2
0.768
1.15774
profily
výpalky
surové
Fe
1.0598
0.26694
1.15254
0.747956
0.776042
Například společnosti ArcelorMittal, a.s. se nárůstem
ceny vstupů zvýšily výrobní náklady oproti loňskému
prosinci o 3000 Kč na tunu. Firma se proto při snižování
výrobních nákladů zaměřuje na efektivnost spotřeby
surovin. V důsledku zdražení cen surovin musela zvýšit
ceny svých výrobků. Také druhá největší tuzemská huť
- Třinecké železárny zápolí s vysokými cenami surovin.
"Nikdo proto nedovede odhadnout, jak se situace v
ocelářství bude vyvíjet. Právě vysoké ceny surovin a
rostoucí náklady nám mohou zhatit očekávaný dobrý
hospodářský výsledek," podotkl generální ředitel
Třineckých železáren Cienciala [4]. Také proto jsou
Třinecké železárny nuceny zvedat ceny svých produktů.
Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem vznikla na
katedře Ekonomiky a managementu v metalurgii
v rámci vědecko-výzkumné činnosti práce, která si
kladla za cíl využít metodiku strukturální analýzy k
propočtu koeficientů přímé a komplexní spotřeby a
doplnit tyto propočty o úvahu, která by vedla k modelu
stanovení limitních hodnot nákupních cen ocelárenské a
válcovenské vsázky pro předpokládanou technologickou
substituci [3].
představují významný soubor nástrojů pro řízení
složitých
ekonomických
systémů
jak
na
mikroekonomické úrovni, tak v makroekonomickém
měřítku.
Matematické modely řízených i řídících procesů
umožňují prostřednictvím umělého experimentu
získávání informací pro optimální respektive optimu se
blížící manažerské rozhodování. Ke kvantitativním
metodám ekonomického rozhodování se zpravidla řadí i
metodika označována jak strukturální analýza – analýza
mezioborových výrobně – spotřebních vztahů.
Při sestavování strukturního modelu pro konkrétní
podnik vzniká obvykle problém se získáním
relevantních dat, zejména z oblasti kalkulací vlastních
nákladů, které zpravidla jsou předmětem obchodního
tajemství. V postupu uváděném v článku byly použity
historické modelové údaje - tokový diagram hutní
produkce zvolené společnosti za stanovené období,
THN spotřeby surovin, materiálu a polotovarů.
Pro výpočet koeficientů přímé a komplexní spotřeby je
nutné znát hodnoty materiálových toků, které zobrazují
vazby a toky mezi definovanými procesy, vstupní a
výstupní vazby a toky na vnější i vnitřní prostředí
v měrných jednotkách. Na základě znalosti těchto údajů
2. Experimentální část
Kvantitativní metody ekonomického rozhodování jako
metodická základna tzv. operačního výzkumu
57
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
lze v první fázi sestavit matici A (tab. 1), která je maticí
technických koeficientů. Technické koeficienty aij jsou
konstantní a vycházejí z přímé spotřeby. Obecně
technické koeficienty aij vyjadřují množství produkce
i-tého oboru potřebné k výrobě jednotky produkce j –
tého oboru, i,j = 1,2….8 [4].
.
Tab. 2 Matice B = (E-A)-1
Tab. 2 Matrix B = (E-A)-1
Výrobek
bramy
ingoty
bloky
plechy
4,5
plechy
3,5
profily
výpalky
surové
Fe
bramy
ingoty
bloky
plechy 4,5
plechy 3,5
profily
výpalky
surové Fe
1
0
0
0
0
0
0
0.747956
0
1
0
0
0
0
0
0.776042
1.01279
0
1
0
0
0
0
0.757522
0.2
0.768
0
1
0
0
0
0.745591
1.15774
0
0
0
1
0
0
0.865939
1.15774
0
1.0598
0
0
1
0
0.802822194
1.38773
0.20501
0
0.26694
1.15254
0
1
1.197057
0
0
0
0
0
0
0
1
Dále pro výpočet koeficientů komplexní spotřeby je
nutné odečíst matici A od matice E, přičemž matice E je
jednotková. Matice B je maticí koeficientů komplexní
spotřeby. Její prvky bij jsou konstanty daného systému.
Tato matice ve strukturální analýze je významným
ukazatelem vzájemných vazeb mezi odvětvími. Obecně
koeficienty komplexní spotřeby bij udávají celkové
množství produkce i-tého oboru potřebné k výrobě
jednotky produkce j-tého oboru určené ke konečné
spotřebě – odbytu. Nepřímá spotřeba je spotřeba
zprostředkovaná, daná tím, že příslušný j-tý obor
potřebuje k výrobě kromě příslušného i-tého oboru i
produkci jiných oborů systému, které rovněž
spotřebovávají produkci příslušného i-tého oboru, i,j =
1,2….8.
Pro rozdíl mezi cenami vlastní a nakupované bramy v 1t
plechu platí:1,15774 (Bn – Bv)
Tento rozdíl se může promítnout do zvýšení ceny Fe:
0,865939 Xz = 0,865939 Xa + (Bn – Bv) 1,15774
Po úpravě dostaneme vztah pro
akceptovatelnou zvýšenou cenu železa:
Xz = Xa + 1,33696 (Bn – Bv)
Výsledkem výše uvedených propočtů jsou relativně
jednoduché matematické vztahy, do kterých lze doplnit
údaje nákupní a případně prodejní ceny ocelárenské a
válcovenské vsázky (aktuální i očekávané) a údaje z
podnikové evidence (systém podnikových kalkulací) a
dospět tak ke stanovení limitních hodnot nákupních cen
ocelárenské a válcovenské vsázky pro předpokládanou
technologickou substituci a získat tak cennou informaci,
při jakých cenových relacích je uvažovaná substituce
ještě efektivní.
Z koeficientů komplexní spotřeby vyplývá, že množství
surového železa v bramě činí 0,747956, množství
surového železa v plechu kvarto 3,5 činí 0,865939 a
množství bram v plechu kvarto 3,5 činí 1,15774 (vše
v t/t).
Pro účely této publikace je uvedený příklad
z pochopitelných důvodů velmi zjednodušený a tvoří
pouze základ pro variantní úvahy o možné náhradě
vsázkových vstupů, neboť například zcela abstrahuje od
působení fixních nákladů při omezeném provozu
ocelárny, od ztráty dodavatelské flexibility vůči
zákazníkům.
3. Algoritmus stanovení limitních cen
substitutů hutní vsázky
Metodika strukturální analýzy byla využita k propočtu
koeficientů přímé a koeficientů komplexní spotřeby a na
jejich základě byl sestaven jednoduchý algoritmus
výpočtu cen substituce.
Využívání
ekonomicko-matematických
metod
v podnikatelské praxi je zcela opodstatněné a dává
možnost urychlit, zpřesnit a zkvalitnit rozhodovací
procesy manažerů a vedoucích pracovníků firem, ale je
třeba si uvědomit, že přehnaná aplikace matematiky má
tendenci paradoxně zamlžovat realitu. Jak píše sám
nositel Nobelovy ceny za ekonomii W. Leontief,
„Nekritický entusiasmus matematického formulování
má často tendenci zakrývat klíčové obsahové nuance
argumentace, která probíhá za fasádou algebraické
symboliky a jistoty. V žádné, jiné oblasti empirického
výzkumu (jako v ekonomii) nebyl použit tak masivní a
sofistikovaný matematický aparát s tak irelevantními
Pro potřeby výpočtu limitních hodnot nákupních cen
ocelárenské a válcovenské vsázky pro předpokládanou
technologickou substituci bylo použito značení:
Cena surového železa Kč/t – aktuální
Cena sur. železa Kč/t – nová, zvýšená
Cena vlastní bramy Kč/t
Cena nakupované bramy Kč/t
maximální
Xa
Xz
Bv
Bn
Pro rozdíl mezi cenami vlastní a nakupované bramy
platí: Bn – Bv
58
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
ISSN 0018-8069
Ekonomika, organizace, řízení
Economy, Organization, Management
vystihuje realitu, je dáno dostupnými daty vstupů a
dalších parametrů naplňujících model.
výsledky. Většina z nich (matematických modelů) je jen
bezmyšlenkovitě hromadně produkována bez jakékoli
praktické aplikace.“ [5]
Článek a jeho výstupy naznačují, že na základě znalosti
koeficientů komplexní spotřeby, hodnot nákupních cen
ocelárenské a válcovenské vsázky (aktuálních i
očekávaných) a údajů z podnikové evidence (systém
podnikových kalkulací) lze pomocí jednoduchých
matematických úvah a propočtů dospět ke stanovení
limitních hodnot nákupních cen ocelárenské a
válcovenské vsázky pro předpokládanou technologickou
substituci.
Jak také
uvádí
český ekonom a
hlavní
makroekonomický
stratég
ČSOB
Sedláček:“
matematika je neuvěřitelně mocný nástroj, ale je třeba si
uvědomit, že z matematického aparátu nemůže nikdy
vyjít více než to, co do něj bylo vloženo. A je-li
matematika základním jazykem ekonomie, pak do ní
ekonomové musí do vzorečků vložit nějaký vlastní
ekonomický obsah, jinak se jejich nauka stává jen
prázdným
cvičením,
kdy
po
matematickém
„abrakadabra“ vyjde z axiomatických předpokladů
kýžený výsledek.“ [6]
Poděkování
Práce vznikla za podpory specifického univerzitního
výzkumu Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy
České republiky č. SP 2011/27.
V každém případě platí, že strukturní modely
představují kompromis mezi snahou o co nejvěrnější a
nejúplnější zobrazení ekonomické reality a požadavkem
dostupnosti adekvátních vstupních údajů a parametrů
pro naplnění modelu. Při aplikaci každého strukturního
modelu je nutno mít na zřeteli omezení a zjednodušení,
z nichž vychází a výsledky modelem získané
interpretovat s ohledem na ně.
Literatura
[1] OECD Economic Outlook. OECD Publishing. č. 1/2011, s. 12.
[2] JANOVSKÁ, K., VOZŇÁKOVÁ, I., VILAMOVÁ, Š. Analysis
of the energy demand on metal production using the structural
analysis methods, In Proceedings of the 20th International
Metallurgical & Materials Conference METAL 2011. CD-ROM.
ISBN 978-80-87294-22-2.
4. Závěr
[3] DULANSKÁ, Z. Model stanovení limitních cen substituce hutní
vsázky s využitím metod strukturální analýzy. Ostrava, 2011.
Diplomová práce. Vysoká škola báňská – Technická univerzita
Ostrava.
Závěrem lze říci, že pro efektivní řízení hutní výroby je
zcela zásadní detailní znalost ekonomické náročnosti
jednotlivých
podnikových
procesů,
schopnost
prognózovat
vývoj
nákladů,
s návazností
na
rozhodování podniku v oblasti substituce vstupních
materiálů a nejen v této oblasti. Metody strukturální
analýzy mají v těchto úvahách nezastupitelné postavení.
Tvorba strukturního modelu vyžaduje dokonalou
znalost jednotlivých toků surovin, výrobků, materiálu,
energie atd. uvnitř systému, ale i návaznosti na okolí, a
to na všech úrovních řízení. Strukturní model je však
jenom snahou o co nejvěrnější a nejpřesnější popsání
daného reálného systému. To, jak přesně model
[4] Tuzemským hutím se od počátku roku daří, ArcelorMittal Ostrava
nezvládá
uspokojit
poptávku,
dostupná
z
http://www.patria.cz/news/1782556
/detail.html> [on line]
[citováno 2.3.2011]
[5] LEONTIEF, W. Input – output Economics. Oxford University
Press, 2006.
[6] SEDLÁČEK, I. Ekonomie dobra a zla: Po stopách lidského
tázání od Gilgameše po finanční krizi, Praha: Nakladatelství 65.
pole, 2009.
Recenze: Ing. Břetislav Meca
doc. RNDr. Pavol Palfy, PhD.
_____________________________________________________________________________________________
NWR snižuje těžbu i cenu uhlí
MS deník, s. 13, ČTK
24.1.2012
Společnost NWR těží méně. Vloni vytěžila 11,2 mil. t uhlí, což byl pokles zhruba o 2 %. Letos očekává
další snížení na 10,8 až 11 mil. t. Plán prodeje počítá s propadem o 1 až 3 % proti loňskému prodeji 10,6
mil. t. V letošním 1. čtvrtletí firma snižuje průměrnou cenu koksovatelného uhlí na 142 €/t, což je podle ní
v souladu s vývojem na globálních trzích.
red
59
Zprávy HŽ, a.s.
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
hutní výroba v ČR a SR
_____________________________________________________________________________________________
Porovnání měsíčních a postupných hutních výrob roku 2011 s rokem 2010
Výroba *)
Výroba
Index
listopad prosinec leden-prosinec
listopad
2011
2011
2011
2010
2011/10
tis.t
tis.t
%
KOKS
CELKEM
278,96
292,95
3435,25
z toho (HŽ) ČR
144,47
153,71
1815,66
(HŽ) SR
134,50
139,24
1619,59
AGLOMERÁT
CELKEM
644,22
684,27
7958,20
z toho ČR
412,02
454,57
5147,82
SR
232,20
229,70
2810,39
SUROVÉ ŽELEZO
CELKEM
599,60
578,47
7483,35
z toho ČR
340,48
347,87
4136,94
SR
259,12
230,60
3346,41
SUROVÁ OCEL
CELKEM
795,94
743,69
9824,39
z toho ČR
461,69
459,12
5582,66
SR
334,25
284,58
4241,73
KONTISLITKY
CELKEM
754,00
709,98
9261,01
z toho ČR
420,80
426,46
5031,87
SR
333,20
283,53
4229,13
BLOKOVNY
CELKEM
49,18
45,27
587,34
z toho ČR
49,18
45,27
587,34
SR
0,00
0,00
0,00
VÁLCOVANÝ MATERIÁL
CELKEM
689,75
604,67
8734,93
z toho ČR
407,75
349,96
5048,85
SR
282,00
254,71
3686,08
TRUBKY
CELKEM
63,05
41,18
764,06
z toho (HŽ) ČR
41,11
30,02
524,89
(HŽ) SR
21,94
11,16
239,17
TAŽENÁ, LOUPANÁ, BROUŠENÁ OCEL
CELKEM= (HŽ)ČR 10,10
8,00
145,31
STUDENÁ PÁSKA KLASICKÁ
CELKEM= (HŽ)ČR
2,50
1,96
33,85
POZNÁMKA: *) Za poslední měsíc jsou údaje předběžné
Zpracoval: Hutnictví železa, a.s. - ing. Vala
Výroba
Index
Výroba
Index
prosinec
leden-prosin.(předběž.)
2010
2011/10
2010
2011/10
tis.t
%
tis.t
%
258,37
126,17
132,20
107,97
114,50
101,74
269,45
127,12
142,33
108,72
120,92
97,83
3200,64
1542,94
1657,70
107,33
117,68
97,70
587,62
341,52
246,10
109,63
120,65
94,35
598,61
373,01
225,60
114,31
121,86
101,82
7036,73
4627,63
2409,10
113,10
111,24
116,66
551,24
290,82
260,43
108,77
117,08
99,50
660,17
345,36
314,82
87,62
100,73
73,25
7635,71
3986,87
3648,84
98,00
103,76
91,71
704,66
369,36
335,31
112,95
125,00
99,68
836,42
447,92
388,50
88,91
102,50
73,25
9759,32
5179,60
4579,72
100,67
107,78
92,62
661,41
327,11
334,31
114,00
128,64
99,67
797,29
409,78
387,50
89,05
104,07
73,17
9224,09
4656,38
4567,72
100,40
108,06
92,59
28,93
28,93
0,00
169,97
169,97
0,00
51,75
51,75
0,00
87,47
87,47
0,00
586,70
586,70
0,00
100,11
100,11
0,00
687,42
389,13
298,29
100,34
104,79
94,54
696,19
358,10
338,09
86,85
97,73
75,34
9210,43
5077,56
4132,87
94,84
99,43
89,19
63,69
44,12
19,56
99,01
93,17
112,16
46,84
36,33
10,51
87,91
82,62
106,17
732,89
503,85
229,04
104,25
104,18
104,42
12,57
80,35
8,06
99,23
130,75
111,13
2,83
88,54
2,36
82,95
28,88
117,21
60
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Zprávy HŽ, a.s.
Meziroční porovnání měsíčních a postupných hutních výrob roku 2011 a 2012, vč. upřesnění r. 2011
prosinec
2011
Výroba *)
Výroba
Index
leden leden-prosinec
prosinec
2012
2011
2010
2011/10
tis.t
(upřesněn)
tis.t
%
KOKS
CELKEM
292,95
292,98
3 435,25
z toho (HŽ) ČR
153,71
157,02
1 815,66
(HŽ) SR
139,24
135,96
1 619,59
AGLOMERÁT
CELKEM
684,27
689,00
7 958,20
z toho ČR
454,57
449,70
5 147,82
SR
229,70
239,30
2 810,39
SUROVÉ ŽELEZO
CELKEM
578,47
608,99
7 483,35
z toho ČR
347,87
350,38
4 136,94
SR
230,60
258,60
3 346,41
SUROVÁ OCEL
CELKEM
738,19
786,55
9 819,42
z toho ČR
459,12
457,08
5 583,19
SR
279,07
329,47
4 236,23
KONTISLITKY
CELKEM
704,48
748,29
9 255,50
z toho ČR
426,46
419,81
5 031,87
SR
278,02
328,47
4 223,63
BLOKOVNY
CELKEM
45,27
49,69
587,34
z toho ČR
45,27
49,69
587,34
SR
0,00
0,00
0,00
VÁLCOVANÝ MATERIÁL
CELKEM
615,43
741,56
8 774,94
z toho ČR
360,72
445,11
5 088,87
SR
254,71
296,45
3 686,08
TRUBKY
CELKEM
41,17
65,50
832,57
z toho ČR
30,02
44,43
593,40
SR
11,15
21,06
239,17
TAŽENÁ, LOUPANÁ, BROUŠENÁ OCEL
CELKEM= (HŽ)ČR
8,33
15,86
145,64
STUDENÁ PÁSKA KLASICKÁ
CELKEM= (HŽ)ČR
1,96
2,67
76,35
POZNÁMKA: *) Za poslední měsíc jsou údaje předběžné
Zpracoval: Hutnictví železa, a.s. - ing. Vala
Výroba
Index
leden
2011
2012/11
tis.t
%
Výroba
Index
leden-prosinec
2010
2011/10
tis.t
%
269,45
127,12
142,33
108,72
120,92
97,83
278,62
136,52
142,10
105,15
115,01
95,68
3 200,64
1 542,94
1 657,70
107,33
117,68
97,70
598,61
373,01
225,60
114,31
121,86
101,82
627,27
396,87
230,40
109,84
113,31
103,86
7 036,73
4 627,63
2 409,10
113,10
111,24
116,66
660,17
345,36
314,82
87,62
100,73
73,25
693,76
368,16
325,60
87,78
95,17
79,42
7 635,71
3 986,87
3 648,84
98,00
103,76
91,71
836,42
447,92
388,50
88,26
102,50
71,83
920,35
495,77
424,58
85,46
92,20
77,60
9 759,32
5 179,60
4 579,72
100,62
107,79
92,50
797,29
409,78
387,50
88,36
104,07
71,75
872,03
448,50
423,53
85,81
93,60
77,56
9 224,09
4 656,38
4 567,72
100,34
108,06
92,47
51,75
51,75
0,00
87,47
87,47
0,00
54,21
54,21
0,00
91,67
91,67
0,00
586,70
586,70
0,00
100,11
100,11
0,00
696,19
358,10
338,09
88,40
100,73
75,34
851,77
480,19
371,58
87,06
92,69
79,78
9 210,43
5 077,56
4 132,87
95,27
100,22
89,19
46,84
36,33
10,51
87,89
82,61
106,15
66,13
44,19
21,94
99,04
100,55
96,00
808,21
579,17
229,04
103,01
102,46
104,42
8,06
103,36
13,75
115,31
130,75
111,39
2,36
82,86
2,96
90,14
63,88
119,52
61
Zprávy z podniků, institucí a řešitelských pracovišť
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
z hospodářské činnosti podniků
__________________________________________________________________
MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o. - 65. výročí jeho
založení
MATERIAL & METALLURGICAL RESEARCH L.t.d. - the 65th
Anniversary of the Company Establishing
Ing. Jaroslav Pindor, Ph.D., prof. Ing. Karel Matocha, CSc., Ing. Tomáš Teindl, MATERIÁLOVÝ A
METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o., Ostrava
 výzkum v oblasti materiálového inţenýrství,
1. Pohled do minulosti
 výzkum pokrokových tvářecích technologií a
řízených procesů tváření s vyuţitím univerzálního
plastometru SETARAM,
Historie vzniku této společnosti sahá do roku 1946, kdy
v rámci podniku Vítkovické ţelezárny byly vyhláškou
ředitele podniku ze dne 27.6.1946 zaloţeny Výzkumné
a zkušební ústavy. Zakladatelskou listinou ze dne
15.12.2000 zaloţila společnost VÍTKOVICE a.s. jako
jediný zakladatel, společnost VÍTKOVICE-Výzkum a
vývoj, spol. s r.o. Dne 25.5.2007 se nová společnost
zápisem do obchodního rejstříku stala majitelem 99%
podílu TŘINECKÉ ŢELEZÁRNY a.s. Původní název
neodráţel současnou pozici a strategii společnosti, a tak
rozhodnutím Valné hromady společnosti byl dnem
27.2.2008
název
společnosti
změněn
na
MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM
s.r.o. (dále jen společnost MMV). V současné době jsou
89% vlastníkem společnosti TŘINECKÉ ŢELEZÁRNY
a.s., 10% vlastníkem VŠB-TU Ostrava a 1% vlastníkem
VÍTKOVICE
a.s.
MATERIÁLOVÝ
A
METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o. má statut
VÝZKUMNÉ ORGANIZACE, tzn., ţe splňuje
podmínky stanovené platnou českou legislativou a
Rámcem Společenství pro státní podporu výzkumu,
vývoje a inovací ( 2006/C 323/01).
 hodnocení
konvenčních
a
nekonvenčních
materiálových vlastností v akreditované laboratoři
únavových a křehkolomových vlastností,
 ověřování creepových charakteristik materiálů,
 chemické analýzy a měření emisí v akreditované
chemické laboratoři,
 strukturní a fázové analýzy kovových materiálů,
 analýzu příčin porušování kovových materiálů,
 výrobu zkušebních zařízení a příslušenství pro
penetrační testy,
 speciální technická měření pro hutní provozy,
 výrobu ingotové oceli do hmotnosti 1700 kg,
 výrobu odlitků z šedé, legované a speciální litiny do
hmotnosti 700 kg.
Experimentální a výrobní kapacity společnosti jsou
soustředěny v akreditovaných a neakreditovaných
laboratořích a v poloprovozní hale. Jejich součástí je
obrobna mechanických zkoušek, která zajišťuje výrobu
zkušebních těles a vzorků pro laboratoře a výrobu
přípravků a prototypů pro jednotlivé výzkumné útvary.
Součástí obrobny vzorků je pracoviště pro mechanické
dělení materiálu. Největší z 5 pil umoţňuje řezání
ocelových bloků o průřezových rozměrech 800x640
mm. Široká škála zkušebních činností a sluţeb je
realizována v úseku Laboratoře, který je tvořen :
2. Současné zaměření společnosti
Základním posláním a strategickým záměrem
společnosti
je
zabezpečování
technických
a
technologických inovací a poskytování sluţeb v oblasti
materiálového inţenýrství a metalurgie pro zvyšování
konkurenceschopnosti českého hutnictví, těţkého
strojírenství a energetiky. Společnost MMV je jedním
z posledních výzkumných pracovišť v ČR a vedle VŠB
TU Ostrava jediným pracovištěm v Moravskoslezském
kraji, provádějícím experimentální a komplexní
materiálový
výzkum
v oblasti
metalurgie
a
materiálového inţenýrství. Specializuje se především na
výzkum výroby a tváření ocelí,
 laboratoří únavových a křehkolomových vlastností,
akreditovanou laboratoří číslo 1300,
 chemickou laboratoří, akreditovanou laboratoří č.
1300.2,
62
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Zprávy z podniků, institucí a řešitelských pracovišť
 laboratoří tepelného zpracování.
vybavenou Adanced Micro 3WD System,
rastrovacím elektronovým mikroskopem JSM 5510
a transmisním elektronovým mikroskopem fy JEOL.
2. Creepová laboratoř, která je jednou z největších
laboratoří ve střední Evropě. 40 klasických
pákových strojů a 1 hromadný stroj umoţňují
současně zkoušet aţ 345 zkušebních těles. Vzhledem
k probíhající a plánované obnově klasických
energetických zdrojů v ČR lze předpokládat
dlouhodobé kapacitní vyuţití této laboratoře.
3. Laboratoř plastometrického zkoušení na zařízení
SETARAM, které bylo renovováno v roce 2006
v rámci řešení projektu MŠMT Výzkumná centra
„Výzkum a ověření nových netradičních postupů
výroby kovových materiálů“.
Laboratoř únavových a křehkolomových vlastností má
akreditovány postupy pro hodnocení jak základních
mechanických vlastností (tahové zkoušky, zkoušky
vrubové houţevnatosti, měření tvrdosti), tak pro
hodnocení nekonvenčních mechanických vlastností
(únavové vlastnosti materiálů, hodnocení odolnosti vůči
křehkému porušení pomocí parametrů lomové
mechaniky, resp. nekonvenčními zkouškami pro
stanovení odolnosti vůči křehkému porušení DWT,
DWTT zkoušky), které jsou stále častěji součástí
technických podmínek obchodních případů. Laboratoř
je
vybavena
elektrohydraulickými
zkušebními
zařízeními fy MTS o kapacitě 500 kN a 100 kN.
Součástí těchto zkušebních zařízení je teplotní komora a
třípásmová odporová pec, umoţňující provádění
zkoušek v teplotním intervalu -196 °C aţ +800 °C a
řada snímačů, které umoţňují stanovování speciálních
mechanických charakteristik aţ do teploty 800 °C.
Elektrohydraulické zkušební zařízení INOVA 40 kN je
opatřeno statickým autoklávem o objemu 11 litrů, který
je vyuţíván pro hodnocení materiálových vlastností
ocelí vystavených působení vodního prostředí o vysoké
teplotě a vysokém tlaku.
Poloprovozní hala je vybavena indukční pecí o kapacitě
1700 kg, indukční pecí o kapacitě 350 kg a zařízením
pro elektrostruskové přetavování elektrod o průměru
320 mm vybavené vozokomorovou pecí VKT 2400 fy
LAC Rajhrad nezbytnou pro tepelné zpracování ESP
slitků.
V neposlední řadě je na poloprovozní hale umístěna
vakuová a přetlaková indukční pec 1700 kg vybudovaná
rovněţ v rámci řešení výše uvedeného projektu MŠMT
„Výzkum a ověření nových netradičních postupů
výroby kovových materiálů.“
Chemická laboratoř má akreditovány postupy pro
chemické analýzy kovových a oxidických materiálů na
bázi ţeleza a jeho slitin, analýzy plynných, kapalných a
pevných odpadů včetně jejich výluhů a hodnocení
korozní odolnosti materiálu zkouškami HIC a SCC
v sirovodíku, postupy pro měření emisí tuhých a
plynných znečišťujících látek, postupy pro odběr vzorků
pro stanovení těţkých kovů a perzistentních látek
v emisích.
3. Spolupráce s partnery
Vědecko-výzkumná činnost je orientována především
na průmyslové podniky Moravskoslezského kraje
(EVRAZ VÍTKOVICE STEEL, a.s., TŘINECKÉ
ŢELEZÁRNY, a.s., VÍTKOVICE, a.s.), ČEZ, a.s. a
další externí zákazníky z celé ČR. Velmi významná je
současná spolupráce s VŠB-TU Ostrava v rámci
projektu „Regionální materiálově technologické
výzkumné centrum“.
Pro zkoušky korozní odolnosti materiálu v sirovodíku je
k dispozici samostatná zkušební laboratoř, která je
vybavena bezpečnostním zařízením, signalizujícím
v případě havárie překročení povolených koncentrací
sirovodíku.V rámci výzkumných a obchodních aktivit
se provádějí analýzy speciálních typů ocelí a slitin
včetně vývoje nových analytických metod a vývoj
technologií zpracování odpadů a analýzy odpadů.
Společnost MMV se zaměřuje kromě poskytování
sluţeb na komerční bázi i na řešení výzkumných
projektů veřejných soutěţí MPO, Technologické
agentury a MŠMT. Z významných výzkumných a
vědeckých pracovišť v ČR je moţno jmenovat VŠBTU Ostrava, Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o.,
ÚSTAV JADERNÉHO VÝZKUMU Řeţ, a.s., VÚHŢ,
a.s.
V souvislosti s projektem „Regionální materiálově
technologické výzkumné centrum“ (dále jen RMTVC)
jsou pořizovány pro obě laboratoře nové investice a
zkušební zařízení, které umoţní jejich další rozvoj.
Neméně významnou součástí nové obchodní politiky
společnosti MMV je mezinárodní spolupráce ve
výzkumu a vývoji. Jsou navázány bilaterální spolupráce
v Itálii (ISPESL Roma), Číně (East China University of
Science and Technology, Shanghai),
Holandsku
(KEMA Arnhem), Indii (Indhira Gandhí Atomic
Research Centre, Kalpakkam) a Španělsku (University
of Cantabria).
Součástí útvaru Laboratoře je rovněţ laboratoř
tepelného zpracování, která je vybavena 11
laboratorními pecemi řízenými z jednoho počítače, které
umoţňují dlouhodobé laboratorní tepelné zpracování s
moţností kalení do vody a oleje.
Mezi neakreditované laboratoře, které jsou součástí
výzkumných úseků, patří:
4. Výhled do budoucna
1. Metalografická laboratoř vybavená dvěma digitálními
metalografickými mikroskopy a laboratoř strukturní
a fázové analýzy vybavená mikrosondou JCXA-733
VŠB-TU Ostrava jako „příjemce“ a společnost MMV
jako „partner“ řeší projekt RMTVC. Tento projekt je
63
Zprávy z podniků, institucí a řešitelských pracovišť
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
řešen v Operačním programu Výzkum a vývoj pro
inovace, prioritní osa 2 – Regionální VaV centra.
Projekt RMTVC má dvě fáze : řešení projektu v letech
2010 aţ 2013 a období 2014 aţ 2018 – udrţitelnost
projektu.
V rámci výzkumného programu č. 3 vznikla laboratoř
intenzivních procesů tváření materiálů, laboratoř
modelování a optimalizace technologií tváření. V rámci
výzkumného programu č. 4 vznikla nově laboratoř
povrchových analýz a koroze a významně se dovybavily
akreditované laboratoře společnosti MMV o moderní
přístrojovou techniku. V rámci výzkumné programu č. 6
vznikla laboratoř pro experimentální ověřování
technologií výroby nových materiálů. Řešení projektu
RMTVC umoţní společnosti MMV rozvíjet svou
dosavadní výzkumně-vývojovou činnost, a to jak
v oblasti základního výzkumu, tak i v oblasti
aplikovaného
(průmyslového)
výzkumu
a
experimentálního vývoje. Toto umoţní větší zapojení
společnosti MMV v aplikovaném - smluvním výzkumu
s
partnery
z oblasti
hutního,
strojírenského,
energetického a automobilového průmyslu.
Cílem
projektu
Regionálního
materiálově
technologického výzkumného centra je vybudovat
laboratoře a týmy, které budou vyvíjet, připravovat,
zkoumat a optimalizovat pokročilé materiály a
technologie jejich přípravy pro aplikační sféru.
Společnost MMV se podílí na řešení 3 výzkumných
digramů projektu RMTVC :
Výzkumný program č. 3
Řízení specifických vlastností intenzivně válcovaných a
termomechanicky zpracovávaných materiálů vyuţitím
jejich strukturního potenciálu.
5. Závěr
Výzkumný program č. 4
Společnost MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ
VÝZKUM s.r.o. svou dosavadní činností prokázala, ţe
patří mezi špičková výzkumně-vývojová pracoviště
v oblasti materiálových a metalurgických věd v České
republice a je schopna významným způsobem přispívat
ke zvýšení konkurenceschopnosti průmyslových
partnerů.
Nové zdroje pevnosti a houţevnatosti materiálů pro
náročné technologické aplikace.
Výzkumný program č. 6
Experimentální ověřování nových technologických
postupů u kovových materiálů s vyššími kvalitativními
parametry.
Zařízení SPUTT 500 - Small punch creep testing machine
vyvinuté ve společnosti MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o.
64
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Historie hutnictví
historie hutnictví
Metalurgie tavení polymetalických Pb-Ag-Cu-Zn rud v okolí Havlíčkova
Brodu od 13. do poloviny 17. století
Metallurgy of Smelting of Complex Pb-Ag-Cu-Zn Ores in the Neighborhood
of Havlíčkův Brod since the 13th till the Middle of the 17th Century
prof. Ing. Karel Stránský, DrSc., ÚFM Akademie věd České republiky, Brno, Ing. Drahomíra Janová, prof.
Ing. František Kavička, CSc., Ing. Lubomír Stránský, CSc., Ing. Bohumil Sekanina, CSc., Vysoké učení
technické v Brně, Fakulta strojního inţenýrství
Příspěvek pojednává o metalurgii tavení polymetalických Pb-Ag-Cu-Zn rud ve východním až jižním okolí
Havlíčkova Brodu (do roku 1945 jmenovaného jako Německý Brod). S výjimkou krátkého pojednání o historii
dolování se výsledky týkají především komplexních chemických analýz hutnických strusek ze čtyř hutnických center v
sousedství Havlíčkova Brodu. Jsou to tato čtyři typická centra – 1 osada Svatý Kříž, bývalý Grodlův mlýn – potok
Žabinec; 2 osada Simtany – Simtanský potok; 3 jižně od Bartoušova – lokalita jmenovaná Hrubú lesík; a 4 osada
Stříbrné Hory (viz obr. 1). Z každé z těchto čtyř lokalit bylo analyzováno sedm až devět vzorků hutnických strusek.
Celkem bylo podrobeno této analýze 32 vzorků. Následně byly podrobně porovnány dva soubory hutnických
technologií. První soubor zahrnoval technologie popsané pomocí komplexních chemických analýz strusek ze čtyř
lokalit 1 až 4 ze sousedství Havlíčkova Brodu (celkem 32 taveb) které proběhly v rozmezí od 13. do začátku 17.
století. Druhý soubor zahrnoval popis technologií a komplexní chemická složení souborů pěti taveb které proběhly
v polovině 20 století a byly popsány v citované literatuře. Výsledné srovnání těchto taveb je na obrázku
demonstrováno průsečíkem přímek který značí podobné podmínky obou realizovaných skupin taveb. Z této
komplexně pojaté studie plyne, že hutnické technologie taveb polymetalických Pb-Ag-Cu-Zn rud realizované
v lokalitách 1 – 4 v sousedství Havlíčkova Brodu od 13. až do začátku 17. století měly některé společné
charakteristické znaky jako hutnické technologie z poloviny 20. století podrobně popsané v citované literatuře.
This article deals with the history of the metallurgy of smelting of complex Pb-Ag-Cu-Zn ores in east-south
surroundings of Havlíčkův Brod (until 1945 it was known as Deutsch Brod). This article includes apart from brief
mining history first of all detailed results of complex chemical analyses of metallurgical slags from four localities of
metallurgical centers from the neighborhood of Havlíčkův Brod. These four centers were – 1 settlement Svatý Kříž
(Holy Rood), former centre Grodl mill – stream Žabinec (Frog stream); 2 settlement Simtany – Simtanský stream; 3
south of Bartoušov – locality named Hrubu lesík (Hrubu grove); and 4 settlement Stříbrné Hory (Silver Mountains)
(localities see Fig. 1). From each of these four localities seven to nine specimens of metallurgical slags were
analyzed, altogether 32 specimens. Subsequently two groups of metallurgical technologies were compared. First
was the technology described by means analysis of chemical slag from four localities 1 – 4 from the neighborhood
Havlíčkův Brod. Second was the technology, which was described also by means of analysis of chemical slag but
according to literature [4] from the first half of the 20th century. This resulting comparison is shown by positions of
points of intersection in Fig. 6. The points of intersection of the straight lines in Fig. 6 detect similar conditions of
both technologies. It follows from this presented study that the metallurgical technology of smelting of Pb-Ag-Cu-Zn
complex ores in the localities 1 – 4 in the neighborhood of Havllíčkův Brod had from 13th till the early 17th century
some common characteristics as the smelting technology for metallurgical raw lead (plumbum) described in detail
the literature [4] from the second half of the 20th century.
století. Jsou spojeny s kolonizačním úsilím šlechtického
rodu Lichtenburků, které následovalo nedlouho po
otevření stříbrných dolů na Jihlavsku a které se tam
rozvinulo přímo v reţii českých králů.
Úvod
Těţební a metalurgické lokality v okolí dnešního
Havlíčkova Brodu, spojené s dobýváním Pb-Ag-Cu-Zn
rud a jejich následujícím metalurgickém zpracování
tavením, náleţí
k nejstarším na Českomoravské
vysočině a jejich počátky se datuji do první poloviny 13.
Počátky dolování a zpracování stříbrných rud mezi
Havlíčkovým Brodem a Přibyslaví (obr. 1), kde leţí téţ
osada Simtany, se ztrácejí v hlubokém středověku.
65
Historie hutnictví
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Podobně je tomu téţ s osadou, jmenovanou Svatý Kříţ,
která leţí vlevo od silnice z Jihlavy do Brodu. Kolem
roku 1240 se ujal úřadu krajského hejtmana nad
Čáslavským krajem po svém otci Jindřichovi ze Ţitavy,
bývalém purkrabí budišínském, pan Smil z Lichtenburka
sídlící na hradě Lichnici u Čáslavi. Ten se psal i se
svými potomky z Lichtenburka. Jako dobrý hospodář
obracel hlavní úsilí ke stříbronosným dolům v okolí
Havlíčkova Brodu (tehdy ještě Brodu Smilova, a
později Brodu Německého), Přibyslavi, Bělé a
Šlapanova. Ke zvýšení výnosů z těchto dolů zval na svá
území obyvatele z Německa, tehdejšího Švábska a
zakládal pro ně nové osady.
tradice byl postaven kostel sv. Barbory, která je do
současnosti patronkou horníků a hutníků. Místo kde
kostel sv. Barbory původně stával, a podle pověsti se
propadl do poddolovaných prostor, se doposud místně
označuje jako Hajba (Heilige Barbara).
Základní informace o začátcích, rozvoji těţby a
hutnickém zpracování stříbrných rud zpracoval
začátkem 20. století F. Půţa [1] a podrobné informace
soustředili ve svých pracích historikové a geologové v
posledních letech dvacátého a počátkem 21. století
badatelé P. Rous, K. Malý [2] aj.
Výběr vzorků sekundárního hutnického
odpadu k analýze
Totéţ činil král Přemysl Otakar II. u stříbronosných
dolů kolem Jihlavy. Tak zde vznikl německý jazykový
ostrov který se v okolí Havlíčkova Brodu a Jihlavy a
mezi oběma městy udrţel aţ do odsunu německých
obyvatel po druhé světové válce. Smil z Lichtenburka,
jehoţ lze podle dochovaných zpráv pokládat za prvního
významného podporovatele dolování a těţaře
stříbronosných rud na Havlíčkobrodsku a Přibyslavsku,
a jehoţ jméno se objevuje na listinách ještě 1. května v
roce 1269 (o němţ se však píše jiţ v září následujícího
roku (1270) jako o zemřelém) byl pohřben v
konventním kostele kláštera ţďárského, v kněţišti na
jeho evangelijní straně.
Pozornost je v této práci soustředěna především na
oblasti, které bylo moţno řadit k lokalitám relativně
nejstarším, avšak téţ dříve opuštěným, a v protikladu k
nim na oblasti časově později, tj.nověji otevřené, avšak
po delší dobu těţené. Avšak zároveň na takové oblasti,
kde zůstalo aţ do současnosti lokálně zachováno větší
mnoţství sekundárního hutnického odpadu, tj. strusek.
Z četných oblastí kde byly v okolí Havlíčkova Brodu
soustředěny ve větším mnoţství hutnické strusky byly
v závěru několikaletého terénního průzkumu hutnických
lokalit vybrány jako vhodné Simtany a oblast
severozápadně od osady Sv. Kříţ, v údolí potoka
Ţabince, poblíţ bývalého Grodlova mlýna (obr. 1 – 1).
Severně od Simtan byly sesbírány strusky z louky a
z koryta Simtanského potoka, nacházející se nedaleko
dosud patrných jiţ nehlubokých šachtic a jiţ ne zcela
zřetelných dobývek (obr. 1 – 2).
Simtany (původně Siebentanen) a prostor západně od
dnešní osady Sv. Kříţ, s původním kostelem sv.
Markéty, je moţno počítat k nejstarším místům kde byly
těţeny a také hutnicky zpracovávány olovnato-stříbrné
rudy. Následně se těţba rud rozšířila téţ do okolí
Stříbrných Hor, západně od Brodu, kde těţené lokalitě
dominoval kostel sv. Kateřiny a téţ jiţním směrem
k dnešní osadě Utín (původně Uttendorf), kde podle
Hutní revíry v okolí Havlíčkova Brodu. 1 Grodlův mlýn na potoce Ţabinci; 2 Simtany na
Simtanském potoce; 3 Bartoušov, jiţně od vsi je místní lokalita zvaná Hrubů lesík; 4
Stříbrné Hory, lokalita Dolní Dvůr je vlevo od Borovského potoka.
Fig. 1 Mining and metallurgical districts in the neighborhood of Havlíčkův Brod. 1 Grodl mill on
the stream Ţabinec; 2 Simtany on Simtanský stream; 3 Bartoušov, locality named Hrubů
lesík south from the village; 4 Stříbrné Hory (Silver Mountains), locality Dolni Dvůr is to
the left of the Borovský stream.
Obr. 1
66
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Historie hutnictví
Jihozápadně od osady Sv. Kříţ byly sesbírány strusky
zčásti z louky vpravo od koryta potoka Ţabince, a téţ
v úseku doposud protékaného koryta potoka od splavu
oddělujícího náhon na bývalý Grodlův mlýn aţ pod
samotný mlýn (obr. 2).
Obr. 4 Hornický kostel sv. Kateřiny postavený horníky a
hutníky v 13. století. (Foto K. Stránský)
Fig. 4 Miner’s church of St. Catharine built by miners and
metallurqists in the 13th century. (Photo K. Stránský)
Obr. 2 Bývalý Grodlův mlýn v údolí potoka Ţabince
severozápadně od osady Svatý Kříţ. (Foto K. Stránský)
Fig. 2 Former Grodl mill in the valley of the stream Ţabinec
northwest of the settlement Svatý Kříţ (Holy Rood).
(Photo K. Stránský)
Další soubor strusek byl sesbírán přímo z pole severně
od nevelkého lesíka, místně jmenovaného jako Hrubů
lesík, obsahujícího několik šachtic a dobývek, který se
nachází asi jeden km jiţně od vesnice Bartoušov (obr. 1
– 3). Soubory strusek z těchto čtyř lokalit obsahovaly
vţdy 7 aţ 9 typických vzorků hutnických strusek o
velikosti větších vlašských ořechů. Soubor vzorků
strusek od Stukhejlského mlýna, který lze zařadit téţ do
mladšího údobí hutnického zpracování zdejších rud, jiţ
nebyl k oběma porovnávaným souborům, který
obsahoval celkem 32 vzorků, přiřazen.
Dále byly vybrány a sesbírány strusky z cesty vlevo od
Borovského potoka (obr. 3) ve směru od Dolního Dvora
aţ po silnici vedoucí ze Stříbrných Hor do Keřkova
(obr. 1 – 4), coţ je oblast, kde stála aţ do švédských
válek tavírna olovnato stříbrných rud a podle zpráv zde
bylo soustředěno mnoţství strusek v množství několika
chalup, které byly pouţity k vyrovnání terénu při stavbě
silnice ze Stříbrných Hor do Keřkova.
Porovnávací analýza
hutnických strusek
souboru
vzorků
Hutnické strusky, které představují sekundární odpad po
tavení surového olova jsou oxidické povahy a jako
hlavní sloţky obsahují oxidy typu SiO2, Al2O3, FeO,
CaO, menší podíly oxidů MnO, ZnO, Na2O, K2O a
prvky P, S, Cu, Pb, As, Ag a j. vázané na různé
minoritní fáze, nebo rozpuštěné v oxidech. Strusky se
tvoří za vysokých teplot, v kapalném stavu a v závislosti
na teplotě mívají heterogenní chemické sloţení.
Současnými analytickými metodami jsou jednotlivé
prvky určovány buď přímo ve vazbě na oxidy, nebo
přímo jako prvky a obsah kyslíku ve strusce je často
určován sumárně jako celkový. V daném případě byly
všechny analyzované prvky, včetně kyslíku určovány
samostatně jako jednotlivé prvky.
Obr. 3 Borovský potok, pohled ze silnice Stříbrné Hory –
Keřkov.(Foto K. Stránský)
Fig. 3 Borovský stream, view from the road between Stříbrné
Hory (Silver Mountains) and Keřkov. (Photo K.
Stránský)
K prvkovému rozboru strusek byla aplikována
energiově disperzní rentgenová spektrální mikroanalýza
na přístroji PHILIPS–EDAX ve spojení s elektronovým
rastrovacím mikroskopem od téţe firmy. Přibliţně
polovina vzorků byla k analýza připravena jako
metalografické výbrusy, druhá polovina vzorků byla
rozdrcena na úlomky velikosti čočky a rozemleta
v kulovém vibračním mlýnku na prášek o zrnitosti cca 1
aţ 20 m. Prášek byl nanesen na speciální karbonovou
Jiţně od této silnice stojí zdejší nejstarší původně
hornický kostel sv. Kateřiny (obr. 4) počítaný k vesnici
Stříbrné Hory. Odběr vzorků strusek z uvedených
lokalit 1 aţ 4 probíhal v letech 1997 aţ 2002.
67
Historie hutnictví
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
33,50  3,21 hm.% v Bartoušově a 24,93  3,46 hm.%
ve Stříbrných Horách, neţ v obou předchozích
lokalitách 1 Grodlův mlýn a 2 Simtany. Poměr
průměrných obsahů ţeleza a olova ve struskách 1
Grodlův mlýn a 2 Simtany je Fe/Pb  7, zatímco ve
struskách 3 Bartoušov a 4 Stříbrné Hory činí Fe/Pb 
24, coţ značí, ţe se struskami odcházelo do hutního
odpadu z hutí v lokalitách 1, 2 (Grodlův mlýn, Simtany)
mnohem více olova neţ z hutí 3 a 4 (Bartoušov, Stříbrné
Hory). V poměru k ţelezu cca 4krát více a pokud jde o
surové olovo to bylo dokonce 5krát více (v hm.% Pb
6,31 v lokalitách 1 a 2 ve srovnání s 1,24 Pb v lokalitách
3 a 4). Lze proto říci, ţe hutníci v mladších, tj. v nověji
otevřených a těţených lokalitách přisazovali do vsázky
při tavení surového olova větší podíly ţelezářských
strusek, coţ vedlo k niţším obsahům olova ve struskách
a tím k vyšším výtěţkům surového olova z jednotlivých
taveb. Pozitivní vliv přísady ţelezářských strusek do
vsázky na zvýšení výtěţku olova z olovářských taveb
v 16. století zdejší hutníci jiţ znali a s velkou
pravděpodobností
jej
také
dokázali
vyuţít.
Poznamenejme, ţe o příznivém vlivu zvýšené přísady
ţeleza na zvýšení výtěţku olova ve struskách tavení
olova věděl a psal v 16. století jiţ Georgius Agricola
[3]. Vztah mezi obsahy olova a ţeleza ve struskách
olovářských taveb se odráţí téţ v grafickém znázornění.
Lokality 1, 2 (Grodlův mlýn, Simtany) a 3, 4
(Bartoušov, Stříbrné Hory) jsou od sebe v grafickém
znázornění vztahu mezi olovem a ţelezem lokalit
zřetelně odděleny (obr. 5). Starší strusky po tavení
surového olova od Grodlova mlýna a Simtan jsou
soustředěny v levé horní části grafu, naproti tomu
mladší strusky od Bartoušova a Stříbrných Hor
nacházíme v tomtéţ grafu v jeho dolní pravé části a mají
zřetelně niţší obsah olova a zvýšený obsah ţeleza neţ
předchozí.
pásku a chemická analýza proběhla v práškové formě.
Výsledné chemické sloţení soborů strusek z
Havlíčkobrodska je uvedeno v tabulce 1.
Tab. 1 Chemické sloţení hutnických strusek z taveb surového olova
v lokalitách z okolí Havlíčkova Brodu [hm.%].
Tab. 1 Chemical composition of slags from smeltings of raw lead in
metallurgical localities at the neighborhood of Havlíčkův
Brod [wt. %]
Lokalita
Prvek
1 Grodlův
mlýn
(8)
2 Simtany
(8)
3 Bartoušov
(9)
4 Stříbrné
Hory
(7)
Mg
x
sx
x
sx
x
sx
38,39 5,12 33,34 2,79 29,15 2,75
0,37 0,35 0,79 0,46 0,01 0,024
0,92 0,18 0,79 0,23 0,68 0,14
As
0,00
0,00
0,15
0,16
0,00
0,00
0,00
0,00
Al
4,50
0,45
3,98
0,39
3,37
0,53
4,53
0,41
Si
3,04
23,90
1,57
P
20,68 2,11 19,97 2,73 16,13
0,21 0,07 0,28 0,21 0,27
0,03
0,20
0,08
S
0,99
0,51
0,87
0,19
2,58
1,33
0,39
Ag
0,26
0,11
0,18
0,11
0,13
0,087
0,25
0,15
1,13
0,20
1,97
0,14
0,00
0,00
0,00
0,20
2,74
0,33
0,04
0,31
0,09
0,06
0,05
O
Na
2,70
x
sx
32,67
1,47
0,67
0,75
1,03
0,18
K
2,02
0,22
2,01
0,14
Sb
0,00
0,00
0,21
0,17
Ca
2,83
0,84
2,39
0,52
Ti
0,30
0,06
0,31
0,07
Cr
0,09
0,04
0,16
0,08
0,00
0,00
Mn
0,12
2,59
0,60
3,21
24,93
3,46
Ni
3,83 1,11 2,52 1,66 0,56
15,63 5,44 24,29 5,34 33,50
0,06 0,16 0,00 0,00 0,00
0,00
0,00
0,00
Cu
0,36
0,34
0,61
0,14
1,23
0,11
0,12
Zn
2,00
0,77
1,54
0,45
7,74
1,97
2,01
0,65
Pb
6,39
2,64
5,63
1,31
0,79
0,65
99,83
1,62
99,22
1,08
Suma
Fe
99,87
0,00
0,89
0,27
1,07
100,09
obsah Pb ve strusce
[hm.%]
Analýzy souborů strusek z okolí Havlíčkova Brodu
a) Ke vztahu mezi obsahy olova a železa ve struskách.
Je pozoruhodné, ţe jednotlivé soubory strusek z lokalit
1 aţ 4 na Havlíčkobrodsku měly významně rozdílné
chemické sloţeni. Rozdílné sloţení bylo zjištěno mezi
struskami od Grodlova mlýna 1 a od Simtan 2 na jedné
straně a struskami od Bartoušova a Stříbrných Hor na
straně druhé. Obsah olova činil v hm.% 6,39  2,64 ve
struskách od Grodlova mlýna a
5,63  1,31
v Simtanech. S obsahem olova zde korespondoval ve
struskách obsah ţeleza v hm.% 15,63  5,44 u Grodlova
mlýna a 24,29  5,34 v Simtanech. Od těchto strusek
odlišné obsahy olova a ţeleza byly nalezeny u strusek
z Bartoušova a ze Stříbrných Hor. Obsahy olova zde
byly niţší 1,62  1,08 hm.% v lokalitě 3 v Bartoušově a
0,79  0,65 hm.% v lokalitě 4 Stříbrných Horách,
přičemţ obsahy ţeleza byly v průměru podstatně vyšší
12
10
8
6
4
2
0
10
15
20
25
30
35
40
obsah Fe ve strusce [hm.%]
Obr. 5 Vztah mezi olovem a ţelezem ve struskách tavení
surového olova. Strusky z lokalit 1 a 2 – krouţky
(Grodlův mlýn, Simtany) a z lokalit 3 a 4 – trojúhelníky
(Bartoušov, Stříbrné Hory). Lokality 1, 2 a 3, 4 jsou od
sebe zřetelně odděleny.
Fig. 5 Relationship between lead and iron in slags of smelting
of raw lead. Slags from localities 1 and 2 – (circles)
(Grodl mill, Simtany), and from localities 3 and 4 –
triangles (Bartoušov, Stříbrné Hory). Locations 1, 2 and
3, 4 are clearly separated.
68
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Historie hutnictví
Tab. 2 Chemické sloţení strusek z redukčních taveb surového olova podle [4] (s. 244, tabulka 47) [hm.%].
Tab. 2 Chemical composition of slags from reducing smeltings of raw lead according to [4] (p. 244, table 47) [wt. %]
série
O
Si
Fe+Mn
Ca
Zn
Al
Cu
Pb
suma
1
21,89
19,05
32,45
15,42
2,67
6,71
0,10
1,50
99,80
2
21,84
22,30
30,00
15,42
5,35
2,49
0,00
0,90
98,30
3
19,98
15,93
32,36
12,50
10,69
5,54
0,16
1,60
98,76
4
19,63
15,80
34,38
8,09
16,04
4,78
0,90
2,30
101,90
5
15,02
8,60
35,86
3,92
34,30
0,00
0,00
3,00
100,70
x
19,67
16,34
33,01
11,07
13,81
3,90
0,23
1,86
99,89
sx
2,80
5,08
2,22
5,00
12,55
2,67
0,38
0,81
1,46
obsah Pb ve strusce
[hm.%]
Obdobně je znázorněno rozloţení poměrů mezi
obsahem olova a součtem ţeleza a manganu pro tavby
olova v oddělených havlíčkobrodských lokalitách 1 aţ 4
ze 13. aţ cca 17. století vedených v tehdejších
hutnických pecích na obr. 7. Tavby surového olova v
tehdejších hutnických pecích byly vedeny sice
rozdílnými, ale v mezích zkušeností a tehdejších
znalostí standardními technologiemi tavení.
obsah Pb ve strusce
[hm.%]
V současných technologiích tavení surového olova se
přísady ţeleza (ţelezné rudy) do vsázky běţně vyuţívá.
V tabulce 2 jsou uvedena sloţení strusek z redukčního
tavení surového olova podle N. N. Sevrjukova, B. A.
Kuzmina aj. V. Ščeliščeva [4] v šachtové peci. Autoři
[4] pokládají účinek společné přísady ţeleza a manganu
(analyzované jako FeO a MnO) na vytěsnění olova
z hutnických strusek za ekvivalentní a jejich obsah
v tabulkách udávají přímo jako součtový (tabulka 2). Ve
struskách z havlíčkobrodských lokalit 1 aţ 4 je poměr
MnO/FeO podle tabulky 1 nevelký a činí 0,118 ± 0,082,
tj. asi 12 %, takţe se graf mezi olovem a ţelezem ve
struskách příliš nezmění. Vztah mezi olovem ve
struskách a společným účinkem ţeleza a manganu ve
struskách
v tavbách
surového
olova
v havlíčkobrodských lokalitách 1 aţ 4 (tabulka 1) z 13.
aţ cca 17. století a ve struskách z taveb v šachtových
pecích vedených redukčním pochodem ve 20. století
podle [4] (tabulka 2) je znázorněn na obr. 6 (krouţky –
lokalita 1 aţ 4; čtverce – redukční pochod).
12
10
8
6
4
2
0
10
15
20
25
30
35
40
45
obsah Fe + Mn ve strusce [hm.%]
Obr. 7 Vztah mezi obsahy olova ve struskách a obsahy ţeleza a
manganu ve struskách taveb vedených na lokalitách 1
Grodlův mlýn (krouţky), 2 Simtany (čtverce), 3
Bartoušov (úsečky) a 4 Stříbrné Hory (trojúhelníky).
Fig. 7 Relationship between contents of lead in slags and
contents of iron and manganese in slags of smeltings
from the localities 1 Grodl mill (circles), 2 Simtany
(squares), 3 Bartoušov (abscissae) and 4 Stříbrné Hory
(triangles).
12
10
8
6
4
2
b) Ke vztahu zinku a vápníku ve struskách z taveb
surového olova.
Tuto relaci je moţno pozorovat na struskách z lokality 3
Bartoušov a struskách ze zbývajících lokalit
havlíčkobrodských 1 Grodlův mlýn, 2 Simtany a 4
Stříbrné Hory, kde byly hutnicky zpracovány vsázky
z rozdílnými obsahy zinku a vápence. Vztah mezi
obsahem zinku a vápníku v těchto struskách je graficky
zobrazen na obr. 8. Z grafického zobrazení plyne, ţe
tavby surového olova v hutní lokalitě 3 Bartoušov byly
vedeny při zvýšeném obsahu zinku ve vsázce a při
velmi nízkém obsahu vápence, zatímco ve zbývajících
hutních lokalitách tomu bylo obráceně, tj. základní
vsázky měly nízký obsah zinku a zvýšený obsah
vápence.
0
10
15
20
25
30
35
40
obsah Fe + Mn ve strusce [hm.%]
Obr. 6 Vztah mezi obsahem olova a obsahem ţeleza a manganu
ve struskách taveb surového olova v havlíčkobrodských
lokalitách 1 aţ 4 (krouţky) a v tavbách vedených
v šachtových pecích redukčním pochodem [4] (čtverce).
Průsečík přímkově aproximovaných hodnot značí více či
méně shodné metalurgické podmínky tvorby
chemického sloţení jednoho a druhého souboru strusek.
Fig. 6 Relationship between content of lead and content of iron
and manganese in slags of smeltings of raw lead in
localities near Havlíčkův Brod 1 to 4 (circles), and in
smeltings of lead in shaft ovens reducing meltings [4]
(squares). Point of intersection of linear approximation
values mark more or less coincident metallurgical
conditions of formation of the chemical composition of
both sets of slags.
Vliv vápníku na zvýšení rozpustnosti zinku ve struskách
lze pozorovat také při redukčním tavení surového olova
v současných šachtových pecích a odvodit jej z dat [4]
uvedených v tabulce 2. Vztah mezi vápníkem a zinkem
ve struskách z taveb surového olova v šachtových
Průměrné hodnoty jsou aproximovány přímkami jejichţ
průsečík značí shodné metalurgické podmínky průběhu
taveb surového olova v lokalitách 1 aţ 4 v
dávné minulosti a v šachtových pecích [4] 20. století.
69
Historie hutnictví
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Obdobné chování zinku ve struskách po tavení surového
olova bylo zjištěno ve vztahu zinku ke křemíku.
Výsledný graf vztahující se jak pro strusky z redukčních
taveb olova v šachtových pecích podle [4] (krouţky) tak
pro strusky z primitivních pecí z okolí Havlíčkova
Brodu (čtverce) je na obr. 10.
12
10
8
obsah Zn ve strusce
[hm.%]
obsah Zn ve strusce
[hm.%]
pecích z 20 století i v primitivních pecích v lokalitách 1
aţ 4 byl zakreslen společně do grafu na obr. 9. V obou
případech se rozpustnost zinku ve struskách sniţuje
s obsahem vápníku nepřímo s jeho rostoucí koncentrací.
6
4
2
0
0
1
2
3
4
5
obsah Ca ve strusce [hm.%]
35
28
21
14
7
0
5
obsah Zn ve strusce
[hm.%]
Obr. 8 Vztah mezi obsahem zinku a vápníku ve struskách
z lokality 3 Bartoušov (krouţky) a struskách ze
zbývajících havlíčkobrodských lokalit – 1 Grodllův
mlýn, 2 Simtany a 4 Stříbrné Hory (čtverce).
Fig. 8 Relationship between contents of zinc and calcium in
slags from localities 3 Bartoušov (circles) and slags from
the remaining localities near Havlíčkův Brod – 1 Grodl
mill, 2 Simtany and 4 Stříbrné Hory (squares).
21
7
0
15
20
obsah Ca ve strusce [hm.%]
Obr. 9 Vztah mezi obsahem zinku a vápníku ve struskách ze
všech havlíčkobrodských lokalit tavení surového olova 1
aţ 4 (čtverce) a z redukčního tavení v šachtových pecích
[4] (krouţky), analytický popis viz rovnice (1) a (2) v
textu.
Fig. 9 Relationship between contents of zinc and calcium in
slags from all Havlíčkův Brod localities of melting of
raw lead 1 to 4 (squares) and from reducing melting in
shaft ovens [4] (circles), analytical description - see the
equations (1) and (2) in text.
hm.% Zn  2191.hm.% Si.2,263
hm.% Zn  5683.hm.%Si 2,322
(3)
(4)
s přibliţně stejným exponentem  2,3. Koeficient
korelace má hodnotu r = 0,8529 a je (r krit.α0,1 = 0,8054),
stejně jako v předchozích rovnicích (1) aţ (3),
statisticky významný.
(1)
a které odpovídá koeficient korelace r = 0,9125 (r krit. 0,05
= 0,8403). K tavení olova v havlíčkobrodských pecích
v lokalitách 1 aţ 4 se váţe křivka aproximovatelná
rovnicí
hm.% Zn  5,223.hm.%Ca 1,070
30
které odpovídá korelační koeficient o hodnotě r =
0,6358 (rkrit.α0,001 = 0,5541). Při tavení surového olova
v šachtové peci podle [4] je závislost rozpustnosti zinku
na obsahu křemíku ve strusce obdobná a lze ji popsat
rovnicí
K redukčnímu tavení olova v šachtových pecích se
vztahuje křivka (krouţky) kterou lze aproximovat
rovnicí
hm.% Zn  335,2.[hm.% Ca]1,548
25
Z grafu plyne, ţe v obou případech pozorujeme
kvalitativně shodný vliv křemíku na zinek rozpouštějící
se ve strusce. Vidíme, ţe v obou případech se
rozpustnost zinku vlivem rostoucího obsahu křemíku
v olovářských struskách sniţuje. V havlíčkobrodských
lokalitách je moţno vliv křemíku na rozpustnost zinku
ve struskách vyjádřit relací
14
10
20
Obr. 10 Vztah mezi obsahem zinku a křemíku ve struskách
z havlíčkobrodských lokalit tavení surového olova 1
aţ 4 (čtverce) a z redukčního tavení v šachtových
pecích [4] (krouţky), analytický popis viz rovnice (3)
a (4).
Fig. 10 Relationship between contents of zinc and silicon in
slags from localities of smelting raw lead 1 to 4
(squares) and from reducing melting in shaft ovens [4]
(circles), analytical description - see the equations (3)
and (4) in text.
28
5
15
obsah Si ve strusce [hm.%]
35
0
10
d) Ke vztahu olova a stříbra ve struskách při tavení
surového olova.
Vztah olova a stříbra v havlíčkobrodských struskách byl
analyzován jako statisticky nevýznamný. Graficky je
znázorněno rozdělení stříbra a olova na obr. 11 a to pro
jednotlivé lokality 1 Grodlův mlýn (krouţky), 2
Simtany (čtverce), 3 Bartoušov (úsečky) a Stříbrné Hory
(trojúhelníky). Pouţitou metodou jsou obsahy stříbra ve
struskách měřeny poblíţ meze detekovatelnosti, coţ
kromě jiného přispívá téţ k tomu, ţe byla registrována
(2)
s koeficientem korelace r = 0,8021 (rkrit. 0,001 = 0,5541).
c) Ke vztahu zinku a křemíku ve struskách z taveb
surového olova.
70
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Historie hutnictví
obsah Ag ve strusce
[hm.%]
pouze tendence ke zvýšení obsahu Ag ve struskách
se zvýšením obsahu olova.
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0
2
4
6
8
10
obsah Pb ve strusce [hm.%]
Obr. 11 Vztah mezi stříbrem a olovem ve struskách
havlíčkobrodských lokalit: 1 Grodlův mlýn (krouţky),
Simtany (čtverce), 3 Bartoušov (úsečky) a Stříbrné
Hory (trojúhelníky), rozloţení analýz podle lokalit
není statisticky významné.
Fig. 11 Relationship between silver and lead in slags from
localities near Havlíčkův Brod: 1 Grodl mill (circles),
2 Simtany (squares), 3 Bartoušov (abscissae) and
Stříbrné Hory (triangles), distribution of analyses by
localities is not statistically significant.
Obr. 12
Fig. 12
Primitivní šachtová pec k tavení surového olova podle
R. F. Tylecota [5].
Primitive shaft furnace for melting of raw lead
according to R. F. Tylecota [5].
Tavení surového olova v hutnických pecích
Čisté olovo se taví při teplotě 327,4 °C, takţe stavba
hutnických pecí k tavení olova z rud byla méně náročná
neţ tomu bylo např. při hutnickém zpracování rud
ţelezných. Archeologické nálezy pecí k rudnímu tavení
olova jsou poměrně vzácné. Na obr. 12 je primitivní
hutnická pec k tavení surového olova, kterou zveřejnil
R.F. Tylecote [5], kromě jiného téţ s komentářem, ţe
tavicí proces surového olova z rud se od doby Římské
jen málo měnil, přičemţ je téměř určité, ţe později byly
obdobné pece opatřeny výpustí kapalné strusky,
podobně jako kovářské pece ke zpracování ţeleza.
Přibliţně se dá soudit, ţe podobné pece, vytápěné
dřevěným uhlím s dmýcháním vzduchu, pracovaly
v hutích Alstom v Anglii mezi léty 1100 aţ 1307 [5] k
produkci olova a stříbra [5].
Obr. 13 Archeologický nález šachtové pece k tavení surového
olova v údolí potoka Stříbrnice. Místo Zum alten
Silberofen je zaznamenáno na mapě z 20. let
devatenáctého století (autor J. Merta [6]).
Fig. 13 Archaeological discovery of the smelting furnace for
smelting of raw lead in the valley of the stream
Stříbrnice. The place Zum alten Silberofen is recorded
on the map from twenties of the 19th century (author J.
Merta [6]).
V roce 1984 zveřejnil J. Merta [6] výzkum pece slouţící
k tavení olova. Na pec ho upozornil externí pracovník
Technického muzea v Brně dr. Karel Kučera, na základě
jím objevené mapy z 20. let devatenáctého století
s místním označením Zum alten Silberofen. Pec jejíţ
nákres je doloţen na obr. 13 se nacházela v hlubokém
údolí potoka Stříbrnice, který pramení nedaleko osady
Lesní Hluboké u Velké Bíteše.
Výzkumem [6] odkrytá šachtová pec o půdorysu 180 x
120 cm byla zděná z lomového kamene na hlínu
přičemţ šachta se zachovala do výšky 135 cm. Při peci
byla ve stráni odkopána zaváţecí rampa. Analýzou
sklovitého struskového povlaku odseknutého z kamenů
pece bylo zjištěno, ţe jeho sloţení tvoří kromě jiných
prvků v hm.%: olovo v průměru 0,84 (max. 2,13 Pb),
měď 0,38 (max. 0,65 Cu) a stříbro 0,18 (max 0,27 Ag);
dále byl rtg. fázovou analýzou identifikován oxid
olovnatý PbO (klejt) a křemičitan olovnatý Pb 3SiO5 [7].
Šachtovou pec, která pracovala v údolí potoka
Stříbrnice přibliţuje snímek na obr. 14 z roku 2002.
71
Historie hutnictví
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
je jmenována jako Mittelberg a je spojená se stavbou
kostela, či kaple sv. Markéty. Soubor strusek 4 od
Stříbrných Hor – Dolního Dvora spadá podle P. Rouse
[8] do pozdního středověku a raného novověku (cca do
let 1450 aţ cca 1620) a s velkou pravděpodobností
pochází z produkce bývalé tavírny. Lokality 2 Simtany
a Bartoušov – Hrubú lesík sice nejsou blíţe časově
autory zařazeny, avšak soubory strusek 1 Grodlův mlýn
a 4 Stříbrné Hory – tavírna vymezují svojí polohou mezi
olovem a ţelezem v grafu na obr. 5 a 7 prostor pro
soubor strusek 2 Simtany (který je bliţší k poloze 1) a 3
Bartoušov – Hrubů lesík (který je bliţší k poloze 4).
Takto se nabízí moţnost hodnotit soubor strusek 2
Simtany jako starší pozdně středověkou hutní produkci
a soubor strusek 3 Bartoušov jako mladší raně
novověkou hutní produkci. Přímka na obr. 6 přitom
naznačuje trend, směřující od vyššího obsahu olova
k vyšším obsahům ţeleza v základní hutnické vsázce, ve
kterém se nejspíše ubíralo sloţení vsázek surového
olova na sledovaných hutních lokalitách, tak zároveň
signalizuje časový sled vývoje sloţení hutnických taveb
surového olova. V něm lze předpokládat, ţe docházelo
dnes bychom řekli k jisté optimalizaci sloţení vsázky
redukčního tavení surového olova. Průsečík přímky
redukčních taveb surového olova v šachtové peci podle
dat v tabulce 2 (rok 1958) a přímky strusek
z havlíčkobrodska (lokalit 1 aţ 4) z 13 aţ 17 století
hovoří o zmíněné tendenci dosti přesvědčivě.
Obr.14 Snímek šachtové pece k tavení surového olova v údolí
potoka Stříbrnice (stav v roce 2002, foto K. Stránský).
Fig. 14 Picture of the shaft furnace for smelting of raw lead in
the valley of the stream Stříbrnice (state in the year
2002, photo by K. Stránský).
P. Rous [8] připomíná existenci tavírny olova [9], která
pracovala v údolí Borovského potoka ještě na přelomu
16. a 17. století a byla zničena během třicetileté války.
Zachoval se k ní v muzeu její náčrt, podávající jistou,
avšak ne zcela určitou informaci o tom, ţe její součástí
byly téţ šachtové pece a patrně také pec ke shánění
olova slouţící k výrobě stříbra. Snímek tavírny je
znázorněn na obr. 15 [9].
Souhrn ke vztahu olova a železa k bodu a) z předchozí
části lze formulovat v tom smyslu, ţe na
havlíčkobrodsku výběr vsázky do taveb surového olova
směřoval postupně k řízenému výběru rudnin
obsahujících kromě rudních minerálů téţ takové podíly
křemene, vápence, ţivce a ţelezné rudy, které by ve
svém důsledku zajistily co nejniţší obsah olova ve
strusce. Například optimální vztah olova a ţeleza
vzhledem ke struskám z redukčních taveb šachtové pece
20. století a spojující strusky z 13. aţ 17. století je dán
průsečíkem přímek aproximovaných rovnicí
Náčrt uspořádání tavírny olova před jejím zánikem
během třicetileté války. Nákres stříbrné hutě
(Městské muzeum Přibyslav inv. č. 15). Převzato z
práce [9].
Fig. 15 Drawing of the smelt house of lead before its
extinction during thirty years' wars in the 17 century.
Drawing of the silver metallurgical works (town
museum Přibyslav inv. No. 15). Taken from the work
[9].
Obr. 15
hm.%Pb  10,00  0,3594.hm.%Fe
(5)
která se vztahuje ke struskám z redukční šachtové pece
a má korelační koeficient r = 0,9891 (rkrit.α 0, 01 = 0,9587)
a rovnicí
Redukční tavení surového olova v šachtové peci
Rozdílné chemické sloţení strusek z huti 1 značené jako
Grodlův mlýn a z huti 2 značené jako Simtany ve
srovnání s hutěmi 3 značené Bartoušov a 4 Stříbrné
Hory, které se významně odlišuje v obsahu olova a
ţeleza svědčí o tom, ţe v těchto lokalitách se řídil výběr
olovnatých vsázek navzájem odlišnými pravidly.
Největší a silně statisticky významné rozdíly existují
v obsazích olova, které je ve struskách z hutí 1 a 2
významně vyšší a v hutích 3 a 4 významně niţší. Dále v
obsazích ţeleza ve struskách, které je v hutích 1 a 2
podstatně niţší a v hutích 3 a 4 naproti tomu podstatně
vyšší neţ v hutích předcházejících. Hutě z nichţ pochází
soubor strusek 1 od Grodlova mlýna a z potoka Ţabince
lze se zřetelem k současnému časovému členění podle
P. Rouse a K. Malého [2 a 8] zařadit k nejstarším
zdejším hutím otevřeným cca v roce 1256. Tato lokalita
hm.% Pb  10,99  0,2706.hm.% Fe
(6)
která se vztahuje ke struskám z havlíčkobrodska
k lokalitám 1, 2, 3 a 4, přičemţ ji odpovídá korelační
koeficient r = 0,6206 (rkrit.α 0,001 = 0,5541) (oba
koeficienty jsou pro 3 stupně volnosti v rovnici (5) a 30
stupňů volnosti v rovnici (6) statisticky významné).
Průsečík přímek v grafu na obr. 6 má tyto parametry:
hm.% olova ve strusce 1,97 a hm.% ţeleza ve strusce
33,32 (při jinak stejném sloţení strusek podle tabulek 1
a 2 a charakterizuje stav k němuţ se postupně
přibliţovaly pozdně středověké a raně novověké
technologie.
72
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Historie hutnictví
Ke vztahu zinku a vápníku ve struskách z tavení
surového olova, bod b), poznamenejme, ţe anomální
sloţení strusek z lokality 3 Bartoušov – Hrubů lesík je
dáno
místním
sloţením
olovnato-zinkových
sulfidických rud, kde v některých případech mohou
místně převládnout sulfidy zinku (sfalerit) nad sulfidy
olova (galenit, anglesit) [4]. Tento případ je
charakteristický pro huť, která pracovala jiţně od
Bartoušova a tavením surového olova produkovala
strusky v nichţ jednoznačně dominuje zinek (oxidysulfidy zinku) nad olovem (oxidy a sulfidy olova).
Rozdíl ve sloţení strusek mezi lokalitou 3 Bartoušov –
Hrubů lesík a lokalitami zbývajícími (tj. 1 Grodlův
mlýn, 2 Simtany a 3 Stříbrné Hory – Dolní Dvůr)
vynikne z grafického znázornění na obr. 8 z něhoţ
plyne, ţe tyto soubory strusek jsou od sebe skokem
zřetelně odděleny. Také z redukčního tavení surového
olova v šachtové peci plyne [4], ţe vápník významně
sniţuje rozpustnost zinku ve struskách z tavení olova
obr. 9.
olova s cílem převést olovo na PbO a relativně obohatit
zbylou taveninu stříbrem [9]. Z minulosti jsou totiţ
zachovány zprávy, ţe ztuhlé kapky stříbra zde byly na
ztuhlém PbO (klejtu) vskutku nalezeny, takţe tato
technologie byla pouţívána. Nepřímou informaci o tom
podává nákres bývalé tavírny z počátku 17. století na
obr. 15.
Závěrem k metalurgii tavení surového olova
Surové hutní olovo se získává nejčastěji ze sulfidických
rud, kde je převládajícím zdrojem galenit a zčásti téţ
anglesit, a to praţením, přičemţ lze aplikovat pochod
srážecí, který však vyţaduje galenit, prostý arsenu,
antimonu a zinku, dále pochody pražně reakční, pražně
redukční a redukční [4, 10]. Pochody praţně redukční
[10], resp. redukční [4], jsou nejvíce rozšířené, dávají
lepší výsledky a jsou vhodné ke zpracováním chudších
rud, bez ohledu na druh nečistot a sloţení hlušiny.
Pochody sestávají z praţení a z redukce. Praţením se
olovo vázané původně na sulfid převede na oxid reakcí
Ke vztahu zinku a křemíku ve struskách z tavení
olova, bod c), lze dodat, ţe křemík (oxid SiO2) obsaţený
ve strusce v ní silně zredukuje obsah zinku. Tento efekt
se projevil jak u celého souboru 32 strusek z
havlíčkobrodských lokalit 1 aţ 4, tak i ve struskách po
redukčním tavení surového olova v šachtových pecích a
je názorně doloţen grafem na obr. 10. Účinky vzájemné
interakce zinku a křemíku v kapalných struskách celého
souboru strusek (tj. 32. strusek z Havlíčkobrodska podle
tab. 1 a série pěti strusek podle tab. 2) jsou pozoruhodné
zároveň tím, ţe je moţno je kvantitativně vyjádřit
stejnými bezrozměrovými vztahy
2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2
která je spojená s vývojem tepla. Redukcí oxidem
uhelnatým CO a za zvýšených teplot přímo uhlíkem C,
se oxid olovnatý PbO zbaví kyslíku, takţe výsledkem je
surové olovo. Toto surové hutní olovo je třeba zbavit
příměsí, zpravidla kovů, které jej znečišťují. Rafinací
surového hutního olova se následně odstraňují měď,
ţelezo, arsen, antimon, cín, síra a téţ stříbro, včetně
příměsi zlata. V této práci bylo porovnáno chemické
sloţení dvou souborů hutnických strusek jako
odpadového produktu tavení surového olova.
2191
≈
(hm.%Zn).(hm.% Si)(2,29±0,04)
5683
≈
=1
(hm.% Zn).(hm.% Si)(2,29±0,04)
(8)
Základní soubor obsahoval 32 strusek ze čtyř
oddělených hutních lokalit v blízkém okolí Havlíčkova
Brodu. Uvedený soubor byl porovnán se sérií pěti
strusek redukčního tavení surového olova v šachtové
peci, které byly charakterizovány chemickým sloţením
a popisem výrobní technologie, její metalurgické fáze,
podle literatury [4].
(7)
které mají povahu kvazirovnováţných konstant reakcí
obou prvků v kapalných struskách. Dělením obou
čitatelů v rovnici (7) konstantou 2191 je moţno vyjádřit
relativní vztah reakce Zn a Si v havlíčkobrodských
struskách relativně k průběhu téţe reakce v šachtové
peci. Podíl obou konstant v čitateli 5683/2191 = 2,594
v sobě zahrnuje odlišnosti v průběhu této reakce,
například vliv teploty, dalších komponent v obou
souborech
olovářských
strusek,
geometrických
podmínek aj. v jednom a druhém souboru strusek.
Přitom bylo zjištěno, ţe existují pro oba soubory
společné znaky. Tyto znaky popsané v předchozí části,
doloţené daty v tabulkách 1 a 2 a zobrazené graficky
na obr. 5 aţ 11 jsou demonstrovány společnými vztahy
ve struskách mezi olovem a ţelezem, resp. mezi olovem
a ţelezem s manganem, mezi zinkem a vápníkem a mezi
zinkem a křemíkem, v souborech obou porovnávaných
taveb.
Změřený vztah stříbra a olova ve struskách z tavení
olověných, převáţně sulfidických rud, bod d), poskytuje
pouze orientační a převáţně statisticky nevýznamný
pohled na korelaci prvků Ag – Pb. Z grafického
znázornění na obr. 11 je patrná určitá nevýrazná
tendence ke zvýšení obsahu stříbra ve struskách při
vyšším obsahu olova. Avšak analýzy stříbra pouţitou
metodou se pohybují poblíţ meze detekovatelnosti a je
třeba je brát s obezřetností. Kromě toho nelze vyloučit
moţnost, ţe surové olovo bylo přetaveno tzv. sháněním
Společné znaky demonstrují do značné míry
metalurgickou spojitost mezi hutními tavbami surového
olova na havlíčkobrodských lokalitách v 13. aţ 17.
století a redukčními tavbami surového olova
v šachtových pecích z druhé poloviny 20. století. Na
základě společných znaků předpokládáme, ţe na
havlíčkobrodských lokalitách byly tamními hutníky
pouţity výrobní technologie, které se postupně blíţily a
mezi 16. aţ 17. stoletím byly velmi blízké, ba téměř
73
Historie hutnictví
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
identické, s technologií redukčního tavení surového
olova v šachtových pecích. Je pozoruhodné, ţe v době,
kdy hutníci měli k dispozici pouze jednoduché
identifikační prostředky, délkové, plošné a objemové
míry, dále váhy a vizuální prostředky k třídění základní
vsázky a výběru rudních minerálů, spojené se
zkušenostmi a základní intuicí, dokázali – jak plyne
z analýz chemického sloţení hutnických strusek –
v jednotlivých více méně rozptýlených a navzájem
oddělených hutních lokalitách pracovat s nevelkými
rozptyly ve výsledném chemickém sloţení strusek.
7225-218-6. (Georgii Agricolae: De re metallica libry XII,
Basileae MDLVI).
[4] SEVRJUKOV, N.N., KUZMIN, R.A., ŠČELIŠČEV, J.V.: Obecné
hutnictví. SNTL, Praha 1958, 564 s.
[5] TYLECOTE, R.F.: A history of metallurgy. The Metals Society,
London, 1976 182 s. ISBN 0 904357 06 6.
[6] MERTA, J.: Výzkum tavicí pec v údolí potoka stříbrnice (kat. úz.
Lesní Hluboké – okr. Brno – venkov. Archeologia technica 3,
1984, s. 108-109.
[7] STRÁNSKÝ K., MERTA, J., BUCHAL, A.: Důlní a hutnická
činnost v údolí potoka Stříbrnice. Archeologia technica 15, 2003,
s. 31-35.
Příspěvek mohl být zpracován díky projektům GA ČR
reg. číslo 106/08/0606, 106/09/0940, 107/11/1566 a
106/09/0969.
[8] ROUS, P.: Stříbrorudné hornictví na Havlíčkobrodsku od 13. do
17. století. Archeologia technica 15, 2003, s. 49-58.
[9] JANGL, L., MAJER, J., ROUS, J., VOSÁHLO, J.: Nákres stříbrné
hutě ze 17. století ze sbírek Městského muzea v Přibyslavi.
Archeologia technica 16, 2004, s.54-58. ISBN 80-86413-27-6.
Literatura
[1] PŮŢA, F.: Kronika Přibyslavská. Nákladem Společenstva různých
ţivností v Přibyslavi. Přibyslav 1914, s. 410.
[10] QUADRAT, O.: Základy metalurgie kovů. Nakladatel Josef
Hokr, Praha 1948, s. 240.
[2] ROUS, P., MALÝ, K.: Průzkum terénních stop po zpracování
polymetalických rud na Havlíčkobrodsku. In Mediaevalia
Archaeologica 6. Těţba a zpracování drahých kovů: sídelní a
technologické aspekty. Archeologický ústav AV ČR, Praha, 2004,
s. 121-144. ISBN 80-86124-48-7.
Recenze: prof. Ing. Jana Dobrovská, Ph.D.
[3] AGRICOLA, G.: Georgius Agricola Dvanásť kníh o baníctve a
hutníctve. MONTANEX a.s., Ostrava 2006, 546 s. ISBN 80____________________________________________________________________________________________________________________
74
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Společenská kronika
společenská kronika
Navždy odešel prof. Ing. Jiří Elfmark, DrSc.
† 14.2.2012
* 1.1.1927
Oznamujeme odborné veřejnosti, ţe dne 14.2.2012, krátce po dosaţení svých
pětaosmdesátin, zemřel prof. Ing. Jiří Elfmark, DrSc.. Profesor Elfmark se
narodil dne 1.1.1927 v Ostravě. Vysokoškolské vzdělání nabyl na hutnické
fakultě VŠB v Ostravě. V roce 1949 nastoupil do Vítkovických ţelezáren,
kterým zůstal věrný plných 37 let. Provozní praxi získal v kovárně, odkud v roce
1959 přešel do vítkovického výzkumného ústavu. V roce 1961 završil studium
externí vědecké aspirantury obhájením disertační práce "Vliv vysoké teploty
ohřevu na vlastnosti oceli". Krátce nato začal externě přednášet na hutnické
fakultě VŠT v Košicích a na dvou fakultách (strojní a hutnické) VŠB. Docentská
habilitace (Výroba velkých výkovků z vysoce legovaných ocelí) a jmenování
docentem v roce 1964 byly přirozeným uznáním jeho pedagogických schopností.
Výsledky základního teoretického výzkumu tvařitelnosti ocelí za tepla,
především pak s přihlédnutím k vlivu vícefázové struktury, byly shrnuty v roce
1967 do doktorské disertační práce "Tvařitelnost vysokolegovaných
dvoufázových ocelí". V roce 1982 byl jubilant jmenován profesorem pro obor
tváření kovů a v letech 1986 aţ 1992 působil pedagogicky na katedře tváření
materiálu VŠB. Byl členem komise pro obhajoby kandidátských a doktorských disertačních prací, předsedou a
členem komise pro státní závěrečné zkoušky. Opomenout nelze ani jeho činnost ve vědecké radě FMMI a VŠB. V
letech 1990 – 1992 zastával funkci prorektora VŠB pro vědu a výzkum a zahraniční styky.
V počátcích své vědecké dráhy se prof. Elfmark soustředil na výzkum nových technologií výroby těţkých výkovků
z vysokolegovaných ocelí pro chemický a energetický průmysl. Na základě rozsáhlých experimentálních prací
významně zasáhl do letitých sporů kolem správného pojetí a výpočtů stupně prokování. Neméně podnětný byl i jeho
přístup k výpočtům ohřívacích reţimů velkých kovářských ingotů, který umoţnil výrazně zkrátit dlouhé a
energeticky náročné doby ohřevu. V dalších letech řešil fyzikálně metalurgické problémy termodynamických a
fyzikálních pochodů při plastické deformaci za tepla, zejména otázky kinetiky rekrystalizace, precipitace, mezní
plasticity za tepla, plastického lomu a nestability plastické deformace.
Po odchodu z vysoké školy v roce 1992 se prof. Elfmark stal společníkem ve firmě ITA s.r.o., kde svým teoretickým
přístupem zásadně přispěl k vytvoření řady počítačových programů určených pro výpočty mikrostruktury a
mechanických vlastností ocelí v průběhu jejich válcování za tepla. Významně se také podílel na projektech v oblasti
vlivu zrychleného ochlazování na mechanické a křehkolomové vlastnosti za tepla tvářených ocelí, a to pro firmy
jako MDS Mannesmann Demag Sack, SMS Siemag, Danieli a TŢ Třinec.
Aktivně se zúčastňoval technických jednání a prezentací firmy ITA s.r.o. doma i v zahraničí. Několikrát byl
zahraničními firmami přímo poţádán o spoluúčast při technických jednáních u jejich zákazníků. Nelze také
opomenout jeho bohaté kulturně-historické znalosti a široký rozhled, včetně jeho velké záliby ve výtvarném umění.
Rozsáhlý soubor jubilantových odborných publikací čítá přes 300 záznamů, z toho 45 patentů, 3 knihy a 2
vysokoškolská skripta. Zásadním způsobem téţ přispěl ke zcela novému pojetí několika čs. státních norem pro volné
a zápustkové kování. Nesčetněkrát na konferencích, seminářích a symposiích doma i v zahraničí aktivně vystupoval,
mnoho vědeckých akcí připravoval jako předseda či člen přípravných a vědeckých výborů. Dočkal se různých forem
veřejného ocenění včetně udělení pamětní medaile Georgia Agricoly, udělené VŠB-TU Ostrava.
Odchod prof. Elfmarka znamená pro vědecko-technickou obec v oboru tváření citelnou ztrátu. Nyní lze jen tichou
vzpomínkou na jeho ryzí osobnost spojenou s důsledným vědeckým přístupem k řešení teoretických i praktických
úloh ocenit jeho zásluhy v rozvoji oboru.
Katedra tváření materiálu FMMI, VŠB-TU Ostrava
ITA s.r.o.
75
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Recenze
recenze
__________________________________________________________________
Mgr. Stanislava Bálková
Ochranná známka a průmyslový vzor - jejich ochrana a padělání
(Recenze Ing. RNDr. Bohumil Tesařík)
Porušování práv k duševnímu vlastnictví představuje trvalou hrozbu pro
rozvoj světové ekonomiky. "Velká část padělků se vyrábí na jihu Číny v
oblasti, která je nazývána továrnou světa. Najdeme zde 60 tisíc manufaktur,
ve kterých pracuje okolo 44 milionů lidí. Denně je z Hongkongu jen do USA
posláno šest tisíc kontejnerů s padělky. Oblíbeným a také nejčastějším
místem pro vytipování nových plagiátů bývají výstavy. Na nich si plagiátoři
originální výrobek koupí a zašlou jej do Číny, kde se začne s jeho
kopírováním. Během pár měsíců lze očekávat obrovské mnoţství plagiátů. Z
nich se následně začnou kopírovat další a další a tak vznikají plagiáty
plagiátů. Obrovským problémem je však chápání padělků samotnými Číňany.
Ti chápou kopírování jako svou pozitivní dovednost a nevidí na tom nic
špatného. Hlavní problém však tkví ve faktu, ţe za nákup nebo prodej
padělaného zboţí nikomu nic nehrozí. A tak kde není ţalobce, není ani
soudce.
Tak vidí stále diskutované téma chápání Číny, jakoţto největšího světového
padělatele, autorka nové monografie "Ochranná známka a průmyslový vzor –
jejich ochrana a padělání" (KEY Publishing ve spolupráci s vysokou školou
BIBS-Brno International Business School, Ostrava 2011, 1. vyd., 147 s.) Mgr. Stanislava Bálková. Je věnována
problematice ochrany a padělání ochranných známek a průmyslových vzorů ze všech úhlů pohledu – výrobců,
zákazníků i státu. Protoţe obchod s padělaným zboţím představuje jen 6 % z celkového světového trhu, můţe se na
první pohled zdát problematika padělků nepodstatná. Stačí však nahlédnout do výročních zpráv a dalších podkladů
celních správ nebo mezinárodních orgánů, obsahujících alarmující čísla k hodnotám padělků a k financím, o které
značkoví výrobci přišli, abychom svůj přístup k problému přehodnotili.
První zmínky o právu na označení sahají v Českých zemích do poloviny 19. století. Od této doby celý tento obor
zaznamenal podstatný vývoj: ochranná známka a průmyslový vzor mají v moderním světě značný význam. Hrají
důleţitou identifikační roli ve vztahu ke spotřebiteli a chrání investice do reklamy a propagace výrobků nebo sluţeb
firmy. Ochranná známka je především cenný majetek nehmotné povahy, který chrání dobré jméno výrobků nebo
sluţeb společně s názvem společnosti. Podle platné legislativy (zákon č. 441/2003 Sb. o ochranných známkách) je
ochrannou známkou označení schopné grafického znázornění, tvořené zejména slovy, písmeny, číslicemi, barvou,
kresbou nebo tvarem výrobku či jeho obalu, určené k rozlišení výrobků nebo sluţeb. Průmyslovým vzorem (zákon
č. 207/2000 Sb. o ochraně průmyslových vzorů) se rozumí vzhled výrobku (v dnešní době je jedním z rozhodujících
faktorů obchodního úspěchu), spočívající zejména ve znacích linií, obrysů, barev, tvaru, struktury nebo materiálů
výrobku samotného nebo jeho zdobení. Vlastníku ochranné známky nebo jiného předmětu průmyslového vlastnictví
přísluší určitá práva a k jejich porušení dojde zpravidla tehdy, kdyţ je začne vyuţívat osoba, které jejich majitel
právo k uţívání neposkytl. V praxi dochází zejména k napodobování v nejširším slova smyslu – od kopírování
designu aţ po neoprávněné vyuţívání technického řešení ve výrobcích nebo nelegální označování výrobků a sluţeb.
Smyslem všech těchto aktivit je v zásadě dosáhnout finančního prospěchu na úkor ostatních výrobců a prodejců
anebo spotřebitelů.
Na základě svých poznatků z vyhodnocení řady empirických výzkumů (formou dotazníků, kvízů a internetových
průzkumů v řadách odborníků i široké veřejnosti) a zkušeností z působení v advokátní kanceláři a komerční praxi se
autorka snaţí odpovědět zájemcům na několik základních otázek, například: Jakými prostředky lze efektivně chránit
ochranné známky a průmyslové vzory? Je prvotním impulzem ke koupi padělaného zboţí cena nebo pouhá
nevědomost? Jsou tresty za zneuţívání ochranných známek a průmyslových vzorů skutečně dostatečné? Jaké jsou
prostředky pro lepší ochranu? Co přinesl vstup ČR do EU v oblasti celní správy? K čemu existují mezinárodní
dohody bez jejich dodrţování?
76
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Recenze
Svůj aktuální elaborát uzavírá autorka citátem na výsost vhodným k tomuto tématu: "Imitace je prý upřímnou
formou lichotky." Lze si jen přát, aby bylo u nás těchto lichotek co moţná nejméně.
_____________________________________________________________________________________________
Grant Leboff
Sticky Marketing – jak zaujmout, získat a udržet si zákazníky
(Recenze Ing. RNDr. Bohumil Tesařík)
Podstata marketingu se mění: středem všeho je jedině zákazník. Zákazníci se
mění, komunikace se mění, změnit se musí i marketing. Ţijeme ve světě, v
němţ zákazníci získali svrchovanou kontrolu a moc a dříve nebývalý vliv.
Nejsou ochotní čekat a pasivně přijímat vše, co se jim předkládá. Mohou
oslovovat dodavatelské podniky přímo a mohou snadno navazovat kontakty a
vyměňovat si zkušenosti s jinými zákazníky. A mají dnes tolik moţností volby
a tak snadný přístup k informacím jako nikdy v minulosti. Marketing je moţné
definovat různými způsoby, ale v podstatě vţdy jde o předávání myšlenek.
Díky vytvoření internetu a jeho bouřlivému rozvoji (v roce 1993 existovalo na
celosvětové síti www pouhých padesát stránek) se mění veškerá pravidla
komunikace. Podobně jako tomu bylo u vynálezu techniky knihtisku v polovině
15. století Johannesem Gutenbergem, internet radikálně změnil způsob, jakým
reagujeme na informace a jak je šíříme. Stejně jako byl knihtisk první formou
komunikace "jednoho vůči mnoha" ("one-to-many"), internet je prvním
médiem umoţňujícím komunikaci, do níţ se můţe zapojit v podstatě kdokoli
("many-to-many", tedy doslovně mnoho vůči mnoha). Kdokoli dnes můţe
relativně snadno a levně vytvářet sdělení v různých formách a šířit je v široké
veřejnosti. S ohledem na tuto skutečnost a související změnu pravidel
komunikace, se nezbytně musí změnit také pravidla marketingu.
Na tyto zásadní změny reaguje přesvědčivým způsobem britský poradce v oblasti marketingových strategií a
prodeje, budování značky a získávání vedoucího trţního postavení Grant Leboff ve své bestsellerové knize "Sticky
Marketing – jak zaujmout, získat a udrţet si zákazníky", jejíţ překlad z anglického originálu od Hany Škapové
pohotově vydalo nakladatelství Management Press (Praha 2011, 1. vyd., 216 s.). Představuje v ní nový soubor
pravidel pro efektivní komunikaci ve světě, jehoţ podobu utvářejí inovace v oblasti moderních technologií a
internetu; současně přináší nový model zapojování zákazníků a vybízí marketéry, aby se neptali, co můţe marketing
udělat pro ně samé, nýbrţ co můţe marketing udělat pro jejich zákazníky.
Firmy a jejich marketéři musí odstoupit od dosavadního systému marketingu – reklamního "pokřikování" na
současné i potenciální zákazníky – aby dnes zákazníky zaujaly, aby získaly jejich pozornost, aby si je udrţely. Své
výrobky a sluţby musí doplnit dlouhodobou přidanou hodnotou. Tato hodnota není vázána na uskutečnění obchodní
transakce, ale je zajímavá a přitaţlivá sama o sobě. Mohou jí být například otevřeně sdílené odborné znalosti, nové
technologie a dovednosti, příjemné prostředí při jednáních, pohotové a výkonné garanční sluţby apod. Jinými slovy,
dosavadní marketingový model sledoval jasný cíl: přimět zákazníka k nákupu. Reklamní pokřik je stále méně
účinnou cestou předávání sdělení. Místo toho dnes firmy potřebují, aby se na ně potenciální zákazníci obraceli sami.
Nový marketingový model klade prvořadý důraz na navázání skutečného smysluplného vztahu, na poskytování
jedinečných zkušeností, jedinečných záţitků, tj. na získání a udrţení pozornosti a dlouhodobé angaţovanosti
zákazníků, na vytváření dobré pověsti. Jedině cestou nasazení "ulpívajících" marketingových technik čili "sticky"
marketingu, mohou firmy překonat bariéry, které si dnešní zákazníci budují vůči nevyţádaným formám
komunikace. Vzhledem k tomu, ţe zákazníci mají přístup k marketingu kdekoli a kdykoli, jsou to oni, kdo má
situaci plně pod kontrolou.
Na mnoha příkladech Grant Leboff ve své nové knize dokládá, ţe rozhodující a důleţitější neţ jedinečný prodejní
argument, neţ návratnost vloţených investic na dnešních trzích je návratnost vkladů do zapojení současných
zákazníků a dlouhodobého udrţování kontaktů s nimi. Protoţe pokud své zákazníky dokáţete zaujmout a zapojit,
pokud si vypěstujete i cit pro správný situační i časový kontext, získáváte jejich pozornost, coţ se v konečném
důsledku odrazí i v růstu trţeb vaší firmy. Podstatou sticky marketingu je tedy pochopit, ţe marketing dnes jiţ není
prostředkem k dosaţení cíle. Je cílem sám o sobě.
77
Konference, výstavy, veletrhy
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
konference, výstavy,
veletrhy
HANNOVER MESSE 2012
Rostoucí ceny surovin, jejich nedostatek, vysoké náklady na energii a změny poptávky nutí na celém světě jak malé
a středně velké podniky, tak velké koncerny, aby změnily své myšlení. Průmysl má před sebou velký úkol, protože
vývoj a využívání ekologických produktů, procesů a zelených technologií je stále více v centru pozornosti trvale
udržitelného podnikatelského přístupu. „Touto problematikou se zabýváme v rámci hlavního tématu
‚greentelligence’. Naši vystavovatelé ukážou na všech osmi veletrzích veletrhu HANNOVER MESSE 2012, že
pouze inteligentní spojení efektivních postupů, ekologických materiálů a trvale udržitelných produktů může na
dynamicky rostoucích mezinárodních trzích zajistit průmyslové výrobě konkurenční schopnost,“ řekl Dr. Wolfram
von Fritsch, předseda představenstva veletržní správy Deutsche Messe AG.
Nejvýznamnější světová událost technologií se uskuteční v Hannoveru 23. – 27.4.2012. Veletrh HANNOVER
MESSE 2012 je spojením osmi předních veletrhů na jednom místě: Industrial Automation, Energy, MobiliTec,
Digital Factory, Industrial Supply, CoilTechnica, IndustrialGreenTec a Research & Technology. Hlavními tématy
veletrhu HANNOVER MESSE 2012 je průmyslová automatizace, energetická technika, průmyslové subdodávky a
výzkum a vývoj. Partnerskou zemí veletrhu HANNOVER MESSE 2012 je Čína.
Veletrh IndustrialGreenTec se uskuteční poprvé. Představí moderní koncepce a již existující produkty a technologie
splňující požadavky na šetrnost k životnímu prostředí a udržitelnost. Téma ‚greentelligenc’ bude rovněž součástí
veletrhu Industrial Automation. Vystavovatelé zde ukážou také řešení pro inteligentní a ekologickou automatizaci
technologických procesů a výroby. Automatizační procesy, které efektivně využívají energie, jsou založené na
inteligentních IT.
Veletrh Digital Factory je významným průkopníkem efektivní výroby, zřetězených procesů a je dodavatelem
inteligentních řešení, která jsou nutná pro konečné produkty.
Na trend ‚greentelligence’ se vzhledem ke svému tématickému zaměření soustředí i veletrhy Energy a MobiliTec.
Tato průmyslová odvětví se významnou měrou podílejí na pokroku zelených technologií, protože posouvají kupředu
oblasti, jako je elektromobilita, koncepce pro výrobu obnovitelných energií a vývoj špičkových technologií pro
stavbu konvenčních elektráren.
Mezinárodní veletrh Industrial Supply se soustředí na komponenty amateriály určené pro průmysl, které šetří životní
prostředí. Vystavovatelé vysoce invativního subdodavatelského průmyslového odvětví považují za svůj hlavní úkol
v rámci průmyslových procesů stále optimalizovat efektivní využívání energie a materiálů a tak zvyšovat
hospodárnost a současně snižovat zatížení životního prostředí. Jako doplněk k tématu subdodávek představí na
veletrhu HANNOVER MESSE vystavovatelé veletrhu CoilTechnica své nejnovější postupy a materiály na výrobu
efektivních cívek, elektromotorů, generátorů a transformátorů.
Veletrh Research & Technology ukáže vývoj a následné využívání ekologických a udržitelných technologií,
materiálů a postupů. Na tomto vedoucím světovém veletrhu výzkumu a vývoje budou prezentovány nejnovější
výsledky vědy a vývoje celého průmyslového řetězce tvorby hodnot.
Jako integrační součást Research & Technology a SurfaceTechnology budou zařazeny nanotechnologie.
Vystavovatelé veletrhu HANNOVER MESSE začlenění nanotechnologie do vedoucích veletrhů vítají. „Leibnizův
78
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Výstavy, veletrhy, konference
ústav nových materiálů už řadu let vystavuje na veletrhu ‚Research & Technology’. Na tomto vedoucím veletrhu v
rámci HANNOVER MESSE můžeme navázat přesně ty kontakty, které potřebujeme. Z našeho pohledu je proto
smysluplné, prezentovat nanotechnologie výrazněji v hale, která je určená pro výzkum. Přes rostoucí počet
prezentovaných řešení, které se již mohou uplatnit na trhu, je stále velký potenciál pro přenos technologií do nových
a velmi rozmanitých aplikací,“ říká Susanna Kleinová z Leibnizova institutu pro nové materiály v Saarbrückenu.
Vedle nanatechnologií uplatňovaných ve výzkumu, které jsou každoročně prezentovány v rámci Research &
Technology, hrají nanotechnologie významnou úlohu především v povrchové technice. Tyto inovace a produkty se
každoročně objevují střídavě na veletrhu SurfaceTechnology v rámci veletrhu HANNOVER MESSE a v červnu
2012 na O&S ve Stuttgartu.
Dr. Martin Riester, který ve Svazu německých výrobců strojů a zařízení (VDMA) zodpovídá za oblast povrchové
techniky a průmyslovou techniku plazmových povrchů, říká: „V rámci průřezových technologií ‚nanotechnologií’ a
‚povrchové techniky’ existuje řada témat, která se překrývají. Především ‚Průmyslové technologie plazmových
povrchů’ jsou svými postupy pro vytváření tenkých funkčních vrstev jejich významnou integrační součástí.“ Svaz
VDMA v této tématické oblasti již spolupracuje s kompetenčním centrem „Ultratenké funkční vrstvy“
(www.nanotechnology.de). Kompetenční centrum koordinuje Fraunhoferův institut IWS se sídlem v Drážďanech.
Zde se angažují vedle řady výzkumných zařízení také podniky průmyslové plazmové techniky.
Mikrotechnologie mají při zpracování velmi pevných materiálů, u kterých jsou velmi vysoké požadavky na přesnost,
stále větší význam. Z toho důvodu je výstavní oblast mikrosystémové techniky na veletrhu HANNOVER MESSE
2012 prezentována v rámci vedoucího veletrhu Industrial Automation pod označením MicroTechnology – Smart
Systems for Automation. Vystavovatelé se o integraci vyjadřují velmi pozitivně. Dr. Thomas Fries, výkonný ředitel
Fries Research & Technology GmbH, říká: „Pro FRT je integrace Smart Systémů do veletrhu Industrial Automation
výhra. Průmyslová automatizace vyžaduje zajištěnou kvalitu a přesnost až do oblasti mikro a nano. Proto jsme na
veletrhu FRT přítomni s našimi přístroji na měření povrchů.“
Martin Trächtler, vedoucí skupiny „Inerciální senzorové systémy“ z Institutu mikrotechniky a informační techniky
Hahn-Schickardovy společnosti (HSG-IMIT), říká: „Nabízíme komponenty a řešení, která jsou součástí průřezové
tématiky Industrial Automation.“ HSG-IMIT patří v Bádensku-Württembersku k předním výzkumným a vývojovým
pracovištím, která poskytují technické služby v oblasti mikrokomponent a mikrosystémů.
Technologie lehkých staveb a lepicí technika – dvě různá témata a trendy, které se vzájemně vhodně doplňují.
Technologie lehkých staveb a lepicí technika dávají konstruktérům potřebnou volnost, aby mohli konstruovat stroje,
zařízení a vozidla ekonomičtěji a přitom v souladu s trvalou udržitelností. Vývojem a využitím produktů a procesů,
které šetří životní prostředí, se průmysl zabývá už delší dobu.
Veletrh Industrial Supply jako mezinárodní vedoucí veletrh řešení průmyslových subdodávek a lehkých staveb
umožňuje jedinečný pohled na využití trvale udržitelných komponent a materiálů. Lehké stavby zaujímají v
portfoliu Industrial Supply významné místo. Využívání lehkých materiálů a konstrukcí je na cestě k postupnému
snižování vstupní energie a materiálů, a má proto perspektivu a budoucnost.
„Po úspěšné premiéře v roce 2010 jsou lehké stavby jako impuls inovací v roce 2011 opět významnou oblastí“ řekl
Arno Reich, vedoucí Industrial Supply ve veletržní správě Deutsche Messe AG. „V roce 2012 získá téma
průmyslových subdodávek ještě větší dynamiku. Oblast představí významní vystavovatelé, fórum o materiálech
´Inteligentní lehké stavby´ a Solutions Area.. Fórum nabídne návštěvníkům a vystavovatelům informace o nových
produktech a aplikacích. Solutions Area ukáže inovace, které si budou moci návštěvníci osahat. Na demonstracích a
exponátech bude názorně předveden potenciál různých řešení lehkých staveb.“ doplnil A. Reich.
Lehké stavby i zde přejímají významnou úlohu, protože nové konstrukce vozidel nebo staveb a nové materiály
budou v budoucnosti povinné. Příkladem jsou sloučeniny hliník-hliník, které při své nízké hmotnosti spojují
vlastnosti jako tvárnost a tvrdost. „Slitiny hliníku jsou klíčem při snažení o lehčí díly. Nízká hustota, lehkost a
tažnost činí z hliníku oblíbený materiál v automobilovém, leteckém průmyslu a ve strojírenství,“ řekl Dr.-Ing. Rolf
Leiber, výkonný ředitel Leiber Group GmbH & Co. KG, společnosti, která na veletrhu HANNOVER MESSE mimo
jiné představí svou techniku hybridního kování. Návštěvníci si mohou tuto a další inovace v automobilovém
průmyslu vyzkoušet v rámci MobiliTec-Testparcours, kde bude inovativní technika představena.
Významnou součástí veletrhu Industrial Supply je lepicí technika. Novinky v této spojovací metodě mají pro
průmysl stále větší význam. Pomocí lepidel lze nejen šetřit energii, ale současně dávají při výběru stavebních
materiálů a designu téměř neomezenou svobodu. Vysoce výkonná lepidla mají před sebou velkou budoucnost.
Hlavní oblasti nového tématického parku pokrývají celou paletu spojovacích postupů – od materiálů přes zařízení a
příslušenství až po služby. Obě témata, lepicí technika a lehké stavby, se vzájemně doplňují, protože bez lepicí
79
Konference, výstavy, veletrhy
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
techniky by nebylo možné řadu staveb s lehkou konstrukcí realizovat. Tento trend má rozhodující význam i pro
mobilitu. Například díky využívání lepicích pásů dochází při úsporném nasazení materiálů k enormnímu snížení
hmotnosti. „Právě v oblasti sportovních vozů lze používat lepicí pásy ke spojování dvou lehkých dílů, jako jsou
plastové povrchy zesílené pomocí uhlíku,“ popisuje metodu Christina Barg-Beckerová ze společnosti Lohmann
GmbH & Co. KG, která vystavuje v tématickém parku věnovaném lepicí technice v rámci Industrial Supply.
Organizátoři obou světově nejvýznamnějších veletrhů větrné energie nabídnou branži veletržní společnosti Husum a
Hannover každoročně mezinárodní veletržní platformu pro prezentaci, která má mezi výrobci zařízení na větrnou
energii velkou prestiž. V sudých letech se na veletrhu Husum WindEnergy bude scházet celá branže. V lichých
letech bude veletržní správa Deutsche Messe AG organizovat vedoucí veletrh Wind v rámci veletrhu HANNOVER
MESSE. Budou zde prezentována zařízení, služby a komponenty pro průmysl větrné energie. V součinnosti se
souběžně probíhajícími vedoucími veletrhy Energy a Power Plant Technology a největším světovým veletrhem
techniky pohonu MDA je veletrh Wind v Hannoveru v centru pozornosti vystavovatelů a návštěvníků z oblasti
energetického hospodářství, průmyslu, politiky a veřejné správy.
Čína zahájila svůj prudký start mezi globální světovou ekonomickou špičku jako izolovaný aktér světového dění.
Dnes je významnou součástí mezinárodního obchodu a podporou globálního růstu. Současně stojí před obrovskou
výzvou zajistit hospodářskou stabilitu a posun od prahové k průmyslové zemi. Výrobní náklady v Číně významně
stouply. Čínské podniky začaly části své výroby přesouvat z domácí půdy do jihovýchodní Asie. Za těchto
podmínek je v čínské ekonomice nutný technický rozvoj. Pouze s pokrokovým a inovativním průmyslem bude
Čínská lidová republika moci úspěšně pokračovat ve svém kurzu směřujícím k růstu.
Výzkum a vývoj jsou proto na cestě Číny do budoucnosti rozhodující. Zatím není mnoho podniků, které se rozhodly
pro dlouhodobou strategii a chtějí investovat do vývoje patentů a nových produktů. Síla Číny spočívá v rozpoznání
potřeb trhu a v jejich okamžitém pokrývání. Vláda proto naléhavě vyzývá podniky, aby daly k dispozici více
prostředků na výzkum a vývoj. Chce usnadnit malým a středně velkým podnikům přístup k úvěrům a pokud je
třeba podpořit klíčová odvětví průmyslu, neváhá zasáhnout.
Příklad 1: Kosmonautika. Vláda investuje do tohoto odvětví enormní částky a chce se v budoucnu v technologiích
vyrovnat Spojeným státům. Sektor má velký význam jak z vojenského, tak hospodářského hlediska. Na konci
minulého roku se čínské kosmonautice podařilo úspěšné spojení s experimentálním modulem, manévr, který si
získal uznání celého světa a byl výsledkem rozsáhlého výzkumu a vývoje.
Příklad 2: Elektromobilita. Peking si předsevzal, že do roku 2020 na čínských silnicích bude jezdit 5 milionů
elektricky nebo částečně elektricky (hybridně) poháněných vozidel. Čína se chce stát jedničkou na světovém trhu
těchto automobilů budoucnosti. Dotuje proto nákup čínských modelů automobilů na elektrický pohon a investuje
miliardy eur do vývoje elektrotechnologií. V boji o přední pozici je Peking přesvědčen o svém úspěchu. Čína
například spolupracuje se zahraničními výrobci v rámci společných podniků a zajišťuje si tak přístup k technickému
know-how. Konkurenční boj ve vývoji lithium-iontových baterií vhodných pro hromadné využití, jejichž výroba je
předpokladem pro komerční průlom v oblasti automobilů na elektrický pohon, teprve začal. Čína nemusí v této
oblasti dohánět zpoždění, začala na stejné startovací čáře. Díky vynakládaným finančním prostředkům a
obrovskému odbytišti patří Čína k příštím gigantům tohoto segmentu trhu.
Veletrh HANNOVER MESSE ukáže sílu Číny v sektoru obnovitelných energií. Úspěch branže větrné a solární
energie je podmíněn velkým odbytištěm ve vlastní zemi. Stát dotuje obnovitelné energie a nakupuje od čínských
výrobců. Větrné turbíny čínské výroby se zatím v jiných zemích neprosadily. Situace výrobců solární techniky
v Čínské lidové republice je jiná. Někteří již získali certifikáty kvality v zahraničí. Využívají rovněž podporu vlády,
která jim zajišťuje výhodné podmínky pro získání úvěrů a hromadné objednávky. Na rozdíl od výrobců větrných
turbín na západních trzích s fotovoltaikou Číňané již získali významný podíl.
Na veletrhu bude rovněž představen pokrok a inovace čínského strojírenství a elektrotechniky. Čínským firmám se v
technologiích podařilo zmenšit zaostávání za zahraničím. Nová konkurence z Dálného východu se nyní už
nespokojuje s plagiáty. Na bázi kopií techniky zde vyvíjejí nové produkty. Mnoho mezinárodních výrobců
přesunulo část své výroby do Číny, aby tímto způsobem snížily své náklady. Přesto si zachovali náskok v oblasti
inovací a špičkové pozice. Čínský strojírenský elektrotechnický průmysl nyní vytváří dlouhodobé strategie na
podporu výzkumu a vývoje pro zajištění trvalého růstu.
Další informace: www.hannovermesse.de/presseservice
red.
(podle zdroje: Eva Václavíková, David Václavík,
zastoupení Deutsche Messe v ČR, Myslbekova 7,
169 00 Praha 6, [email protected])
80
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Výstavy, veletrhy, konference
Kalendář odborných mezinárodních konferencí
Jako každoročně i letos se v sídle německé hutnické společnosti VDEh - Düsseldorf, SRN konalo zasedání
společnosti Intarnational Society of Steel Institutes. Zasedání se zúčastnili zástupci Rakouska, Brazílie, Číny,
Německa, Maďarska, Itálie, Japonska, Španělska, Švédska, Spojeného království, USA a České republiky.
Kromě běžné agendy, byl na tomto setkání zpracován kalendář mezinárodních odborných konferencí na rok 2012,
který má dvě části:
Coordinated international events
1. GERMANY, Aachen, the 1st International Conference on Ingot Casting, Rolling and Forging (ICRF), June 3 – 7
2. UK, Sheffield, the 4th International Conference on Thermomechanical Processing of Steel, September 10 – 12
3. POLAND,Warsaw, the 4th International Conference on New Developments in Metallurgical Process
Technology, September 17 – 19
4. AUSTRIA, Graz, the 10th European Electric Arc Furnace Conference (EEC), ASMET September 25 – 28
5. GERMANY, Dresden, the 5th International Congress on Science and Technology of Steelmaking (ICS), October
1–3
6. BRAZIL, Rio de Janeiro, the 6th International Conference on Science and Technology of Ironmaking (ICSTI),
October 14 – 18
7. CZECH REPUBLIC, Ostrava, the 2nd International Conference Small Sample Test Techniques (SSTT),
(www.mmvyzkum.cz / Conference invitation), October 2 – 4
Other national periodical events in part with international participation / other international conferences
1. USA, Atlanta, AISTech, 2012, May 7 – 10
2. HUNGARY, Budapešť, the 8th Clean Steel Conference, May 14 – 16
3. CZECH REPUBLIC, Brno, the 21st International conference METAL 2012 (www.metal/2012.com), May 23–25
4. CHINA, Beijing, the 9th International Conference on Molten Slags, Fluxes and Salts, CSM, May 27-30
5. GERMANY, Aachen, the 1st International Conference on Ingo Casting, Rolling and Forging (ICRF), June 3 – 7
6. SWEDEN, Lulea, Scanner, June 10 – 13
7. CROATIA, Sibernik, the 10th International Symposium of Croatian Metallurgical Societies Materials and
Metalurgy, June 17 – 21
8. CHINA, Beijing, Asia Steel, International Conference, CSM, September 24 – 26
9. NETHERLANDS, IJmuiden, the 7th European Slag Conference, October 10 – 12
10. CHINA, Beijing, the 7th International Conference on Electromagnetic Processing of Materials (EPM2012),
CSM, October 22 – 26
11. CHINA, Beijing, the 9th International Conference on Zinc and Zinc Alloy Coated Steel Sheet (GALVATEC)
Úspěchem je, že se do tohoto kalendáře pravidelně dostávají i konference konané v České republice. V roce 2012 to
jsou tyto konference: the 2nd International Conference Small Sample Test Techniques (SSTT), Ostrava, 2. –
4.10.2012 a the 21st International Conference METAL 2012, Brno, 23. – 25.5.2012.
Ing. Jaroslav Pindor, Ph.D.
předseda České hutnické společnosti
81
Hutnictví ve světě
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
hutnictví ve světě
Jaká krize?
naději
Rekordní
Lidové noviny, David Tramba
vývoz
vyvolává
Rusku. Další expanzi Škodovky na zahraničních
trzích mají podpořit nové modely Citigo a Rapid.
Růst exportu zaznamenávají také společnosti
podnikající v oboru energetického strojírenství či
investičních celků, jako Vítkovice, ČKD Group a
Škoda Power. Také dalším strojírenským
podnikům se daří. „V letošním roce očekáváme
navýšení trţeb zhruba o 70 %,“ uvedl
marketingový ředitel společnosti Aero Vodochody
Martin Kowalczyk.
10.1.2012
Společnost Sandvik Chomutov vyrábí v areálu
bývalých válcoven trub na okraji Chomutova
speciální nerezové potrubí. To se pouţívá třeba při
podmořské těţbě ropy a plynu. Chomutovská firma
je jejich největším výrobcem na světě. Celá
produkce směřuje na export, převáţně na
mimoevropské trhy.
Byl to právě rostoucí objem exportu dopravních
prostředků a dalších strojů, co přispělo k nečekaně
silnému výsledku průmyslové výroby v loňském
listopadu. Průmyslová výroba se zvýšila o 2,7 %
ve srovnání s říjnem, v meziročním srovnání
narostla o 5,4 %.
„Během čtyř let bychom rádi zdvojnásobili obrat na
8 mld. Kč,“ uvedl nedávno ředitel podniku Jiří
Polman. Právě chomutovský Sandvik je příkladem
firmy, které se s velkou pravděpodobností bude
dařit i letos. Podniky zaměřené na export budou ve
výhodě.
Letošní rok bude horší
Samotný statistický úřad upozornil, ţe listopadový
výsledek vylepšily mimořádné vlivy. Poměrně malé
odvětví ostatních dopravních prostředků, kam patří
například výroba lokomotiv a letadel, se totiţ
předvedlo mimořádným meziročním nárůstem
produkce o 64 %. V letošním roce se čeští
exportéři pravděpodobně nevyhnou dočasnému
oslabení zahraniční poptávky. Analytici varují, ţe
oslabení kurzu koruny vůči euru i dolaru českému
vývozu příliš nepomůţe. Většina vývozců totiţ
současně patří mezi dovozce - a import surovin,
dílů či polotovarů se jim letos prodraţí.
SB
Podle posledních dat z loňského listopadu vzrostly
zakázky pro český průmysl ze zahraničí o 10,6 %,
zatímco nové zakázky na domácím trhu klesly o
6,8 %.
Zájem je mimo EU
Navzdory signálům o nástupu recese objem
vývozu zboţí z České republiky v listopadu přepsal
historické rekordy. Jeho hodnota dosáhla 265 mld.
Kč, a o 6 mld. Kč tak překonala dosavadní
maximum z loňského března. V meziročním
srovnání byl listopadový export téměř o 10 %
vyšší.
Ekologické projekty v Třineckých
železárnách pod novým vedením
Pohled na detailní čísla Českého statistického
úřadu odhalí, ţe v loňském druhém pololetí
výrazně rostl vývoz do Ruska a Spojených států,
ale také do zemí, jako je Kazachstán a Jiţní
Korea. Naopak meziroční nárůst vývozu do zemí
eurozóny jen zřídka převýšil desetiprocentní
hranici. Vývoz za celý loňský rok se přiblíţil na
dohled hranici 3 bil. Kč. Obchodní bilance zůstává
přebytková. Podle odhadu analytika Komerční
banky Jiřího Škopa dosáhl loňský přebytek zhruba
180 mld. Kč, coţ překonává předloňských 121 mld.
Kč i dosavadní rekord 149,6 mld. Kč z roku 2009.
enviweb.cz,
EKONOM
Petra
Sýkorová,
Monika
Kozlerová,
16.1.2012
Nový rok přinesl Třineckým ţelezárnám nového
generálního ředitele. Stal se jím jejich dosavadní
šéf investic Jan Czudek (52). V ţelezárnách
pracuje jiţ od roku 1983, kdy nastoupil na pozici
asistenta v oddělení energetiky. Nyní nahradil
Jiřího Ciencialu, který odchází do dozorčí rady.
OTÁZKA: Konkurenční ArcelorMittal
vyměnil
ředitele,
teď
propouští
zaměstnanců. Co chystáte vy?
Dominance aut trvá
Hlavním tahounem českého exportu zůstává
automobilový a strojírenský průmysl. Například
nošovický závod koncernu Hyundai Motor loni
navýšil výrobu o čtvrtinu na 251 tisíc osobních aut.
Z tohoto počtu směřovalo 97 % na zahraniční trhy.
Mladoboleslavská Škoda Auto navýšila prodej aut
meziročně o 15 % na 875 tisíc aut. Nejvyšší růst
zaznamenala na trzích v Číně, Indii, Německu a
nejdříve
desetinu
Naší prioritou bude nadále udrţovat vysokou
konkurenceschopnost společnosti, pracovat v
duchu společensky odpovědného přístupu, a také
podporovat ekologický provoz. V tomto směru
připravujeme tři velké ekologické projekty za téměř
82
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Hutnictví ve světě
2 mld. Kč, například rekonstrukci odprášení
odléváren vysokých pecí.
coţ v kombinaci se slabým růstem ekonomiky
povede k zachování nízkých úrokových sazeb.
OTÁZKA: Výměna generálního ředitele obvykle
přináší změnu strategie firmy. Co teď bude v
Třineckých železárnách jinak?
I ve zhoršeném ekonomickém klimatu se
bankovnímu sektoru v roce 2012 pravděpodobně
podaří udrţet kladný růst bankovních úvěrů. Růst
úvěrů pro podniky se podle odhadů ČBA bude
pohybovat na úrovni 1,5 %. Úvěry pro obyvatelstvo
porostou dokonce o 4 %. Ekonomické oţivení by
podle asociace mohlo nastat ve druhém pololetí a
v roce 2013 by růst reálného HDP mohl dosáhnout
2 %.
Vyţaduji, aby se pracovníci nespokojili s pouhým
plněním povinností. Nelpím na detailech, ale mým
cílem je, aby ze sebe kaţdý vydal to nejlepší. Jak
víme, svaté město Řím padlo, přestoţe kaţdý
konal svou povinnost – Svaté město Řím padlo
proto, ţe kaţdý konal jen svou povinnost.
Většina prognóz očekává také trvalé výrazné
zpomalení dlouhodobého trendu posilování české
měny. K hospodářskému vývoji se vyjadřovali
analytici z ING, ČSOB, České spořitelny,
Raiffeisenbank, UniCreditu, Citi a Komerční banky.
OTÁZKA: Ve firmách dnes bývá zvykem
obměňovat vrcholové manažery po relativně
krátkém čase. Váš předchůdce ale ve funkci
vydržel 14 let. Jaký je váš názor na optimální délku
funkčního období vrcholového manažera?
SB
Můj předchůdce je člověk mimořádných kvalit,
který se vymyká všem platným poučkám. Pokud
jde o mě, vţdy jsem míval tří aţ pětiletá údobí
vedoucí ke změně.
Vítkovické hutě dovedly loni Evraz k vyšší
produkci oceli, produkce uhlí však klesá
patria.cz, Evraz, ČTK, Reuters, Bloomberg
OTÁZKA: Získal jste titul manažer roku 2009 v
hutním odvětví. Čemu za něj podle sebe vděčíte?
Jak byste charakterizoval svůj styl řízení?
Ruský ocelářský gigant EVRAZ vloni vykázal
meziročně o 3 % vyšší výrobu. Za tímto výsledkem
stojí především vyšší produkce v ostravské
ocelárně a válcovně Evraz Vítkovice Steel, uvedla
skupina ve své aktuální zprávě s tím, ţe ostatní
významné ocelárny nadále pracují na plnou
kapacitu. Poptávka na hlavních odbytištích navíc
v uplynulém roce vykazuje náznaky oţivení.
Produkce oceli v Evraz Vítkovice Steel se v roce
2011 proti předchozímu roku zdvojnásobila díky
vyřešení sporu o cenách dodávek s ArcelorMittal
Ostrava (16,02 €, 4,79 %). V posledním kvartále
navíc prý vítkovické hutě zaznamenaly nárůst
produkce především v důsledku ukončení oprav,
které probíhaly ve třetím čtvrtletí.
Důleţitá je schopnost uznávat své kolegy a umět si
vybrat spolupracovníky - a to jak v rovině
horizontální, tak i vertikální. Nezbytné je
podněcovat kreativitu zaměstnanců, nelpět na
detailech, a mít jasnou vizi. V tomto vyznávám
Marca Pola: Nelze-li se vrátit zpět, musíme jít
kupředu.
SB
ČBA: Oživení přijde v druhém pololetí
euro.cz, Tereza Čapková
17.1.2012
17. 1.2012
V roce 2012 bude česká ekonomika stagnovat
nebo poklesne o 0,1 %. Hlavním důvodem je
pravděpodobný hospodářský pokles v eurozóně,
byť Německo, jako největší obchodní partner
České republiky, zřejmě vykáţe i v roce 2012 růst.
Shodli se na tom analytici sedmi tuzemských bank
v ekonomické prognóze České bankovní asociace
(ČNA). Podle předsedy vědeckého grémia ČBA
Luďka Niedermayera eurozóna letos počítá s
propadem o 0,4 %. Panuje nicméně celkově velká
nejistota o průběhu hospodářského zpomalení
v Evropě. (red. pozn.: O týden později uvedl
ministr financí ČR Miroslav Kalousek, ţe se mu
zdá pravděpodobná varianta tzv. kladné nuly, která
se dá vyčíslit jako +0,1 %.) S hospodářským
vývojem v zemi je spojeno i mírné zhoršení vývoje
nezaměstnanosti. Průměrná míra nezaměstnanosti
by měla podle ČBA v roce 2012 dosáhnout 8,9 %.
Inflace i přes dopad zvýšení daní zůstane pod 3 %,
Za celý rok 2011 celá skupina Evraz
vyprodukovala 16,8 mil. t oceli, v roce 2010 to bylo
16,3 mil. t. V posledním čtvrtletí loňského roku
výroba vzrostla ze 4 mil. t ve třetím čtvrtletí na
4,13 mil. t. Evraz nadále pokračuje v redistribuci
výrobních kapacit směrem k produktům s vyšší
přidanou hodnotou. Tento trend byl podle ruského
oceláře v loňském roce akcentován spolu se znaky
oţivení na trzích v Rusku, Ukrajině, Severní
Americe a jiţní Africe. V posledním čtvrtletí však
nacenění produkce opět negativně ovlivnily
sezónní faktory spolu s obavami o globální
ekonomický růst.
V uplynulém roce se naopak propadla produkce
koksovatelného uhlí, která meziročně poklesla o
16 % na 6,3 mil. t. V posledním čtvrtletí loňského
roku ovšem vzrostla o 19 % (u surového a o 13 %
u upraveného) ve srovnání se třetím čtvrtletím. Na
produkci uhlí měla u Evrazu v uplynulém roce vliv
83
Hutnictví ve světě
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Výroba oceli v r. 2011 zaznamenala
vzestup o 6,8 %
série provozních problémů, které se však jiţ v
posledním kvartále loňského roku povedlo
odstranit.
http://www.worldsteel.org/media-centre/pressreleases/2012/2011-world-crude-steel-production.html
[cit. 27.1.2012]
http://www.worldsteel.org/statistics/crude-steelproduction.html [cit. 27.1.2012]
http://www.worldsteel.org/media-centre/pressreleases/2011/october-sro.html [cit. 27.1.2012]
Evraz je přední ocelářská a těţařská společnost a
producent vanadu. Kromě Ruska a ČR působí na
Ukrajině, v USA, Kanadě, Itálii a Jiţní Africe.
Konsolidované výnosy firmy předloni vystoupaly na
13,394 mld. USD, konsolidovaný upravený
provozní zisk EBITDA činil 2,35 mld. USD. Podíl v
Evrazu vlastní ruský miliardář Roman Abramovič.
Evraz Vítkovice Steel je třetí největší česká hutní
společnost a zaměstnává přibliţně 1400 lidí.
Výroba oceli ve světě zaznamenala v r. 2011 další
rekord. Na celém světě se jí vyrobilo 1 527 mil. t.
Ve všech průmyslově významných zemích došlo
k růstu. Výjimkou je Španělsko a Japonsko, kde
byl zaznamenán pokles. K největšímu nárůstu
výroby došlo v Turecku, Jiţní Koreji a Itálii. Čína
jako hlavní světový výrobce zaznamenala nárůst
8,9 % a dosáhla výroby 695,5 mil. t oceli. Čína se
zvolna přibliţuje stavu, ţe bude vyrábět polovinu
světové produkce oceli, jak ukazuje diagram na
obr. 1.
ArceloMittal Ostrava, který v roce 2010 odebral
třetinu produkce koksovatelného uhlí od NWR,
prodal předloni čtvrtinu produkce surového ţeleza
společnosti Evraz Vítkovice Steel. Za rok 2011
však aktuální informace nejsou k dispozici a
meziroční srovnání ovlivní fakt, ţe v druhé
polovině roku 2010 byly hutě Evraz Vítkovice Steel
dočasně uzavřeny, kvůli sporům o cenu surového
ţeleza s ArceloMittal Ostrava.
SB
Se statisícovým odstupným odejde
z ostravské huti přes 630 lidí
Mladá fronta Dnes, ČTK
23.1.2012
Statisícové odstupné vyplatí ostravská firma
ArcelorMittal asi 630 svých zaměstnanců. Většina
z nich odchází k 31.1.2012 Ti, kteří ve firmě
pracují většinu svého ţivota, si mohou odnést aţ tři
čtvrtě milionu. Firma sniţuje počet zaměstnanců o
desetinu, protoţe ji zastihla ekonomická krize kvůli
které se dostává do ztráty. Nabídku dobrovolného
odchodu za 11 aţ 24 platů podle délky práce v huti
společnosti vyhlásila 2.12.2012. O dobrovolný
odchod s vysokým odstupným poţádalo v hutní
společnosti přes 700 lidí. Většině z nich tedy firma
vyhoví. Kdyţ si lidé poţádají o odchod, je snaha
jim to umoţnit. Někdy se ale můţe jednat o pozice,
které firma potřebuje, aby mohla i po odchodech
fungovat. Pokud třeba zaměstnanec na pozici,
která se bude rušit, nemá zájem odejít, je mu
nabídnuto, aby se přesunul na pozici, kde
zaměstnanec naopak odejít chce.
Obr. 1 Vývoj výroby oceli v Číně a ve světě [v mil. t].
Vývoj výroby oceli v nejvýznamnějších zemích
ukazuje tab 1.
Tab. 1 Prvých 10 zemí s největší výrobou oceli [mil. t]
Redukce míst čeká všechny závody, a to včetně
dceřiných firem ArcelorMittal Energy Ostrava a
ArcelorMittal
Engineering
Product
Ostrava.
Podobná situace nastala ve firmě uţ v roce 2009,
kdy ji s vysokým odstupným opustilo 1 200
pracovníků.
SB
2011/2010
%
Pořadí
země
2011
1
Čína
695.5 638.7
8.9
2
Japonsko
107.6 109.6
-1.8
3
Spojené státy
86.2
80.5
7.1
4
Indie
72.2
68.3
5.7
5
Rusko
68.7
66.9
2.7
6
Jiţní Korea
68.5
58.9
16.2
7
Německo
44.3
43.8
1.0
8
Ukrajina
35.3
33.4
5.7
9
Brazílie
35.2
32.9
6.8
10
Turecko
34.1
29.1
17.0
2010
Vyuţívání výrobních kapacit se v loňském roce
pohybovalo celosvětově mezi 72 a 83 %. 27 zemí
Evropské unie dosáhlo v r. 2011 výrobu
84
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Hutnictví ve světě
dohromady
177,4 mil. t oceli, přičemţ
v posledních třech měsících roku docházelo
prakticky ve všech členských zemích k poklesu
výroby oceli. World Steel Association pro r. 2012
odhaduje další růst, a to ve výši 5,4 %. Hlavním
výrobcem bude nadále Čína, kde se předpokládá
růst výroby oceli 6 %.
LJ
ekonomiky a pomalostí jejího zotavování.
Optimismus, který se postupně zvedal od roku
2008, začíná ustupovat,“ připomněl Dennis M.
Nally, generální ředitel PwC.
Největší pokles důvěry byl patrný v západní
Evropě. Čína zaznamenala největší pokles důvěry
v asijsko-pacifickém regionu. Největším strašákem
zůstává nejistý ekonomický vývoj. Šéfové
významných světových firem zmiňovali rovněţ
obavy ze schopnosti vlád reagovat na velké
rozpočtové deficity a zadluţení, nestabilitu
kapitálových trhů či rozkolísanost měnových kurzů.
Čeští generální ředitelé odpovídali na stejné
dotazy jako jejich globální kolegové ještě
pesimističtěji.
Zhoršení
světové
ekonomiky
očekávají dvě třetiny z nich a jen necelých 13 % si
je opravdu jista, ţe jejich firmě letos porostou
trţby. „Chápou, ţe jsme malá otevřená ekonomika,
která se těţko můţe vyvíjet odlišně od hlavního
proudu. Většina negativních impulsů k nám
přichází ze zahraničí a sotva je můţeme ovlivnit,“
uvedl Jiří Moser z PwC Česká republika. Podle něj
ovšem situace české ekonomiky není tak špatná.
Stabilitu bankovního sektoru nám můţe eurozóna
závidět a je zde řada firem, které dokázaly
navzdory krizi najít růstové příleţitosti a nabírají
nové zaměstnance. „Čeští generální ředitelé sázejí
především na domácí trh, coţ zřejmě povede
k zesílení konkurence na českém trhu. Chtějí také
zaujmout zákazníky novými produkty. Měli by si
však vzít příklad z globálních lídrů a ve větší míře
spolupracovat,“ domnívá se Moser.
SB
Struktura amerických kováren
2012 Business outlook. Forging November/December
2012, s. 15 - 19.
Americký svaz kováren dělá kaţdoročně průzkum
mezi svými členy. Pokud jde o pouţívané
technologie, pak v USA se 51 % kováren se
zabývá zápustkovým kováním a 49 % kováren
provozují volné kování, 20 % kováren válcuje
krouţky. To je podobná struktura jako v ČR,
poněvadţ
po
instalaci
radiálně
axiálních
válcovaček krouţků v kovárně TRIANGOLO
v Hulíně a v kovárně Brück v Zámrsku u Vysokého
Mýta jsme se i v této technologii dostali na vyšší
úroveň. Výrazný rozdíl je však ve zpracovávaných
materiálech. V USA je situace následující:
Materiál
Podíl kováren
Legované oceli
64 %
Hliník a jeho slitiny
28 %
Mosaz a slitiny mědi
18 %
Uhlíkové oceli
74 %
Slitiny pro vysoké teploty
22 %
Nerezavějící ocel
50 %
Titan
27 %
Mittal, Evraz, Briggs & Stratton. Firmy
v Ostravě propustí stovky lidí
Z přehledu je vidět, ţe v amerických kovárnách se
zpracovává více materiálů, které jsou draţší a
technologicky náročnější. V kovárnách USA mají
významný podíl výkovky pro letecký a zbrojní
průmysl.
Mladá fronta Dnes, Darek Štalmach
Situace na ostravském trhu práce potvrzuje, ţe
nemůţe být tak zle, aby nemohlo být ještě hůře.
Ostravské firmy propouštějí stovky lidí. Značné
zhoršení situace uţ začíná pociťovat i úřad práce.
Nově oznámila ukončení ostravského provozu
americká společnost Briggs & Stratton vyrábějící
motory do sekaček.
Hlavním cílem průzkumu jsou výhledy kováren na
příští rok. Pro r. 2012 převaţují optimistické
pohledy. Kovárny zatím mají zakázky a jsou
schopné konkurovat importu.
LJ
Ředitelé firem růstu globální ekonomiky
příliš nevěří
novinky.cz, pit, Novinky
30.1.2012
Spolu s přibývající krizí v eurozóně se zhoršuje i
situace na trhu práce v Moravskoslezském kraji.
"Ve srovnání s minulými lety máme stále více
hlášení o hromadném propouštění," říká ostravský
úřad práce. "Hlášení je více neţ v minulosti,
evidentně na to má vliv nastupující ekonomická
krize," dodává.
25.1.2012
Téměř polovina (48 %) z 1258 dotázaných ředitelů,
kteří po celém světě odpovídali v tradičním
průzkumu společnosti PwC, věří, ţe vývoj globální
ekonomiky se bude zhoršovat i v letošním roce.
Pouze 15 % očekává zlepšení během roku 2012.
Celkem 40 % ale věří v růst svých vlastních
společností. „Optimismus generálních ředitelů jde
dolů s tím, jak se vypořádávají s následnými otřesy
recese. Ředitelé jsou zklamáni vývojem globální
Zatím poslední firmou, která v kraji končí s
výrobou, je americká společnost Briggs & Stratton,
vyrábějící v průmyslové zóně Ostrava – Hrabová
motory do zahradních sekaček. Ta minulý týden
oznámila, ţe v České republice končí a stahuje
výrobu zpět na území Spojených států. O práci tak
85
Hutnictví ve světě
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
přijde sedmasedmdesát stálých zaměstnanců.
Paradoxně o propouštění ve společnosti Briggs &
Stratton zaměstnanci úřadu práce zatím nevědí.
"Ţádnou takovou informaci jsme ještě nedostali,"
říká Vladana Piskořová. "A to jsme s nimi nedávno
komunikovali, vyplňovali nám dotazníky ohledně
zaměstnanosti. Zřejmě o tom sami nevěděli,"
dodala.
eskalací problémů v eurozóně a zhoršenými
makroekonomickými
vyhlídkami
hlavních
obchodních partnerů. V roce 2013 by se měl
ekonomický výkon zvýšit o 1,6 %.
Pro rok 2012 odhaduje ministerstvo růst
spotřebitelských cen na 3,2 %, v roce 2013 by
měla průměrná míra inflace dosáhnout 1,5 %.
Situace na trhu práce by měla odráţet pomalý růst
ekonomiky a zvýšenou nejistotu ohledně dalšího
vývoje. Vzhledem k vysokým nejistotám ohledně
dalšího vývoje v eurozóně je nová predikce
zatíţena významnými riziky směrem dolů a s
naprostou jistotou nelze vyloučit ani opakování
recese z přelomu let 2008 a 2009. Další vývoj
české ekonomiky bude do značné míry záviset na
tom, zda a jak rychle se podaří současnou situaci v
problémových zemích eurozóny vyřešit.
Briggs & Stratton není jedinou velkou firmou v
regionu, která v současnosti chystá velké
propouštění. Sníţit počet zaměstnanců se chystají
i takové kolosy, jako je ArcelorMittal Ostrava nebo
Evraz Vítkovice Steel. Kaţdá firma zvolila pro
sniţování stavu jiný způsob. Zatímco ArcelorMittal
nabídl svým zaměstnancům vysoké odstupné, při
nichţ lidé, kteří se dobrovolně rozhodnou pro
odchod, dostanou podle odpracovaných let ve
firmě aţ čtyřiadvacet platů, v Evrazu propuštěné
přímo vyberou. Rozhodli se uzavřít těţkou
profilovou trať. Evraz uzavře výrobu na těţké
profilové trati. Evropské stavebnictví a s ním i trh
válcovaných výrobků se dlouhodobě propadá. To
má vliv na vývoj trţeb. Proto se Evraz rozhodli
ukončit výrobu těţkých profilů, které byly určeny
hlavně pro stavební průmysl. Z Evrazu má odejít
200 lidí. Všichni zaměstnanci mají nárok na
standardní tříměsíční odstupné. K tomu obdrţí,
podle odpracovaných let, aţ dvanáctiměsíční
dodatečné odstupné.
ArcelorMittal Ostrava
uvaţoval o propuštění 600 zaměstnanců, jejich
počet ale moţná ještě není konečný. O dobrovolný
odchod totiţ poţádalo o několik desítek lidí více a
firma nyní zvaţuje, kolika z nich odstupné vyplatí.
Zaměstnanost by se letos měla sníţit o 0,3 %, pro
rok 2013 pak ministerstvo financí počítá s její
stagnací.
Míra
nezaměstnanosti
(měřená
metodikou VŠPS, která je odlišná od metodiky
registrované nezaměstnanosti uţívané MPSV) by
z loňských 6,7 % měla letos vzrůst na 7 %, k
dalšímu mírnému nárůstu nezaměstnanosti by
mělo dojít i v roce 2013. Poměr deficitu běţného
účtu platební bilance k HDP by měl zůstat na
udrţitelné úrovni.
SB
Žaloba Ostravy na stát se konečně pohne
euro.cz, Miroslav Tryner
Zaměstnanci společnosti Briggs & Stratton na tom
jsou podstatně hůře. O propouštění se dozvěděli
na poslední chvíli, zaměstnavatel jim ani
nenabídne nic nad rámec, který jim nařizuje zákon.
"Přišlo to pro nás jako blesk z čistého nebe,"
popisuje situaci v ostravské výrobně motorů pro
sekačky její zaměstnanec. "Ve čtvrtek přijel
zástupce společnosti ze Spojených států, svolal
firemní mítink a tam nám řekli, ţe firma končí. Řekli
nám, ţe všem zaměstnancům teď poběţí
dvouměsíční výpovědní lhůta, pak dostaneme
odstupné ve výši tří měsíčních platů a tím to
hasne," dodal s tím, ţe by měla firma
zaměstnancům zajistit pomoc při hledání práce v
dalších společnostech působících v hrabovské
průmyslové zóně.
SB
Obyvatele Moravskoslezského kraje opět dusí
smog. Více neţ rok a půl uplynul od doby, kdy
statutární město Ostrava podalo ţalobu na Českou
republiku, konkrétně na vládu a ministerstva
ţivotního prostředí a dopravy, za znečištěné
ţivotní prostředí. Ţaloba sice stále leţí u soudu,
ale jak Euro.cz zjistilo, v celé kauze by se mělo
začít opět něco dít. Do kauzy se znovu vloţil
primátor Ostravy Petr Kajnar. „I při známém
pomalém konání našich soudů se mi zdá
neobvyklé, ţe se nic ve sporu neděje. Proto jsem
pověřil naše právní oddělení, aby připravilo
analýzu, jak v případu pokračovat dál,“ řekl
promátor. Podle jeho slov jsou ve hře tři varianty:
snaha o urychlení soudního projednávání, moţné
pozastavení ţaloby nebo její případné staţení.
Analýza má být hotova během měsíce, výběr
alternativy by měl přijít vzápětí.
MF čeká růst ekonomiky o 0,2 %, ve hře je
i regrese
euro.cz, Tereza Čapková
1.2.2012
Ve snaze urychlit kauzu Ostrava podle primátora
zvaţuje i variantu, ţe by své zastupování odebrala
advokátní kanceláři Broţ & Sokol & Novák, kterou
si v říjnu 2010 najala za původní kancelář Pyšný,
Weber & Partneři. V této kanceláři byl tehdy
partnerem exministr Pavel Drobil a hrozil střet
zájmů. Ostrava by nově svěřila spor svým
magistrátním právníkům a znovu externě
31.1.2012
Se stagnací ekonomiky, resp. s mírným růstem
reálného HDP o 0,2 %, počítá pro letošní rok
ministerstvo financí. Změna oproti říjnové
makroekonomické predikci je dána zejména další
86
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Hutnictví ve světě
advokátům společnosti Pyšný, Weber & Partneři.
Ţádná kolize by nyní uţ v tomto zastupování
nabyla. Hlavním důvodem je prý to, ţe komunikace
přímo v Ostravě je pruţnější neţ přes advokátní
kancelář v Praze.
Důvodem jsou špatné obchodní podmínky na
polském trhu. „Polský trh má obrovské problémy s
legislativou a vše je nastaveno tak, aby lokální
společnosti měly co nejméně konkurence,“
vysvětlil ředitel společnosti Lumius Miloň Vojnar.
Varianty pozastavení či staţení ţaloby na stát
primátor odůvodnil tím, ţe po pěti letech nečinnosti
se stát a jeho úřady o problematiku ţivotního
prostředí
v Moravskoslezském
kraji
začaly
konečně
zajímat.
Jako
příklad
jmenoval
60tisícovou dotaci na podporu výměny kotlů na
tuhá paliva za nízkoemisní, nezpoplatnění dálnice
přes Ostravu či memorandum týkající se ţivotního
prostředí uzavřené mezi českým ministerstvem
průmyslu a obchodu a Polskem.
„Jiţ při získání licence s plynem jsme předesílali,
ţe nám pouze zasvítilo zelené světlo na semaforu
a naše obchodníky čeká spousta práce. Ona
naděje ale nyní zhasla úplně. Aktuální situace
v Polsku odpovídá situaci v ČR v roce 2007, kdy
ještě existoval monopol a začínal proces
liberalizace. Bohuţel se nám potvrdil předpoklad,
ţe tímto faktem srovnání s naší republikou končí.
Proces v Polsku bude několikrát delší neţ u nás,“
dodal Vojnar. Vůbec si netroufá odhadnout, kdy a
zda vůbec se polský trh přiblíţí svými parametry
českému, kde liberalizace na trhu s elektřinou a
plynem proběhla bez větších problémů.
„Ministr ţivotního prostředí Tomáš Chalupa vytvořil
expertní komisi, která kraj navštěvuje a skutečně
problémy aktivně řeší. To jsou ty pozitivní, ale
první kroky státu. I pokud se v nich bude nadále
pokračovat, zlepší se ovzduší na Ostravsku
výrazněji aţ za 10 let,“ předpověděl Kajnar. Ţe se
u soudu v kauze stát versus Ostrava aktuálně nic
neděje, sdělila Euro.cz i Marta Machková z
tiskového
oddělení
ministerstva
ţivotního
prostředí: „Termín jednání u soudu zatím nebyl
stanoven, MŢP k účasti na jednání nebylo
obesláno.“ Stát MŢP pověřil, aby u soudu s
Ostravou Českou republiku zastupovalo. Pro
poplatníky je potěšitelné, ţe za stát dosud právní
úkony činili zaměstnanci ministerstva a stejně tak
by tomu mělo být i před soudem. Externí advokátní
kancelář si MŢP nenajalo.
Dceřiná společnost v Polsku je tak třetí
společností, kterou se Lumius kvůli špatným trţním
podmínkám na místním trhu rozhodl zlikvidovat.
Po prodeji společnosti v Chorvatsku loni v červenci
následovala na konci září stejného roku likvidace
maďarské dcery. V současné době je Lumius
účastníkem německého a rakouského trhu s
elektřinou. Své hlavní aktivity ale zaměřuje na ČR
a Slovensko. „Vzhledem k recesi na světových
trzích jde o jedno z přípravných opatření na léta
2012 a 2013. Soustředíme se na trhy, které nám
přináší zisk,“ doplnil Vojnar.
Lumius v roce 2011 utrţil 9,2 mld. Kč. Konečným
spotřebitelům v ČR dodal 2,5 TWh elektrické
energie a 4,5 TWh plynu. Hospodářský výsledek
očekává ve výši 165 mil. Kč. Lumius tak oproti
roku 2010 navýšil trţby o víc neţ miliardu. „Od
poloviny minulého roku je čím dál víc cítit dopad
světové recese, kterou nebereme na lehkou váhu.
Jsme ve stálém kontaktu s našimi zákazníky, kteří
hlásí pokles výroby a připravují se na ještě horší
období. Vzhledem k této situaci předpokládáme v
roce 2012 navýšení trţeb jen na 9,5 mld. Kč a
hospodářský výsledek asi 200 mil. Kč“ uvedl
Vojnar.
SB
Jasno do vývoje celé kauzy vnesla mluvčí
Městského soudu v Praze Martina Lhotáková,
která vysvětlila, ţe celá věc nyní leţí u Nejvyššího
správního soudu. Proti jednání nařízenému na
termín na 14.9.2011 podala totiţ stíţnost fyzická
osoba, která se domáhala být zařazena mezi
osoby zúčastněné. Kasační stíţnost nyní leţí
u NSS, jehoţ rozhodnutí časově nelze podle
Lhotákové předvídat.
Shrnuto a podtrţeno: Spor stát versus Ostrava
skutečně leţí u soudu, ovšem u jiného, neţ se
předpokládalo, termín jednání je ale opravdu v
nedohlednu. Kroky ostravského primátora Kajnara
jsou tedy na místě.
SB
ČR má v rámci EU sedmý nejnižší dluh
novinky.cz, Novinky, ČTK
Lumius likviduje dceřinou společnost
v Polsku
euro.cz, Rudolf Marek
6. 2.2012
Česká republika má v rámci 27členné Evropské
unie sedmé nejniţší vládní zadluţení v poměru na
hrubý domácí produkt (HDP), konkrétně 39,8 %.
Smutným lídrem je s poměrně velkým náskokem
Řecko. Ukázala to zveřejněná data Evropského
statistického úřadu (Eurostat) za třetí čtvrtletí
loňského roku. Jak vyplynulo ze zveřejněných
výsledků, mezičtvrtletně v tomto období zadluţení
1.2.2012
Obchodník s elektřinou a plynem Lumius zahájil
likvidaci své dceřiné společnosti Lumius Polska. A
to i přesto, ţe v květnu minulého roku pro ni po víc
neţ dvouletém úsilí získal licenci na prodej plynu.
87
Hutnictví ve světě
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
vzrostlo v EU z 81,7 % na 82,2 procenta. V
eurozóně naopak kleslo z 87,7 na 87,4 %.
Data ukazují, ţe dluhové kritérium stanovující, ţe
by státy v EU měly mít dluh maximálně do výše 60
% HDP, splňuje jen 13 z 27 zemí unie. Právě toto
kritérium je přitom i jednou z podmínek pro přijetí
společné evropské měny. Ta nyní prochází tvrdou
krizí, která ohroţuje samotnou podobu a
budoucnost eurozóny.
Zdaleka nejvyšší zadluţení má krizí stiţené Řecko
lavírující na hraně státního bankrotu, kde dluh ve
3. čtvrtletí dosáhl 159,1 %. Za ním figurují Itálie
(119,6 %) a Portugalsko (110,1 %). Na opačném
pólu se nachází Estonsko (6,1 %), Bulharsko (15
%) a Lucembursko (18,5 %). Zadluţení zemí EU i
eurozóny meziročně narostlo. V EU ve stejném
období roku 2010 dluh činil 78,5 %, zatímco loni to
bylo 82,2 %. V eurozóně to bylo 83,2 % předloni a
87,4 % vloni.
____________________________________________________________________________________
European Symposium on Atomic Spectrometry ESAS 2012
XXth Slovak - Czech Spectroscopic Conference
Slovak Spectroscopic
Society
member of the
Association of Slovak
Scientific and
Technological
Societies
Ioannes Marcus
Marci
Spectroscopic
Society
European Symposium on Atomic Spectrometry
ESAS 2012
XXth Slovak - Czech Spectroscopic Conference
October 7 – 12, 2012
Grandhotel Praha, Tatranská Lomnica, High Tatras, Slovakia
With special support by:
Atomic and Molecular Spectroscopy Working Group of the Committee of Analytical
Chemistry of Polish Academy of Sciences
DASp, German Working Group for Applied Spectroscopy
Committee of Analytical and Environmental Chemistry of Hungarian Academy of
Sciences
88
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Obsah 2011,
OBSAH HUTNICKÝCH LISTŮ 2011, ROČ. LXIV
CONTENT OF THE METALLURGICAL JOURNAL, VOL. LXIV
A)
Číslo
No.
Strana
Page
5/2011
3-6
1/2011
4-10
1/2011
11-18
1/2011
19-26
3/2011
6-11
3/2011
12-17
5/2011
7-15
5/2011
16-20
5/2011
21-25
1/2011
27-31
2/2011
4-11
2/2011
12-15
2/2011
16-20
3/2011
18-24
3/2011
25-29
3/2011
30-34
3/2011
35-40
4/2011
6-9
HLAVNÍ ČLÁNKY
Paliva, koksárenství
Fuels,Coke Making
Ing. Stanislav Czudek, PhD, Ing. Radek Hermann, Dr. Iwona Jelonek, prof. dr hab. Krystyna Kruszewska
Zkoumání vztahu mezi petrografickou skladbou uhlí a parametry CSR/CRI korespondujícího karbonizátu
Research of Relationship between Petrographic Coal Constitution and Corresponding CSR/CRI Parameters of Coke
Výroba surového ţeleza
Iron Making
Ing. Pavlína Pustějovská, Ph.D, prof. Ing. Jiří Bilík, CSc.
Účinnost pouţití vodíku při redukčních pochodech v metalurgii ţeleza
Influence of Hydrogen Utilization in Reduction Processes in Ferrous Metallurgy
Výroba oceli
Steel Making
Ing. Milan Raclavský, CSc., doc. Ing. Jozef Vlček, Ph.D., Ing. Pavel Machovčák
Chování strusek ze sekundární metalurgie při zrychleném ochlazování
Secondary Metallurgy Slag Behaviour during Accelerated Cooling
doc. Ing. Marcela Pokusová, CSc., Ing. Pavol Tehlár, prof. Ing. Marián Murgaš, CSc., Ing. Igor Berta
Horizontálny elektromagnetický kryštalizátor pre plynulé liatie pásu materiálu na báze Al
Horizontal Electromagnetic Mould for Continuous Casting of Strip of Al Based Material
prof. Ing. Karel Michalek, CSc., Ing. Karel Gryc, Ph.D., Ing. Markéta Tkadlečková, Ph.D., prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc., Ing. Bedřich
Smetana, Ph.D., doc. Ing. Rostislav Dudek, Ph.D., Ing. Simona Zlá, Ph.D., Ing. Jaroslav Pindor, Ph.D.
Výzkumné zaměření a plánované aktivity „Laboratoře modelování procesů v tekuté a tuhé fázi“ projektu RMTVC
Research Focus and Planned Activities of the "Laboratory for Modelling of Processes in Liquid and Solid Phase" of the RMSTC
Project
Ing. Vladislav Kurka, Ph.D., Ing. Jaroslav Pindor, Ph.D., prof. Ing. Karel Michalek, CSc.
Hlavní výsledky dosaţené na zařízení VPIM a nová metalurgická výzkumná laboratoř budovaná ve společnosti MATERIÁLOVÝ
A METALURGICKÝ VÝZKUM s.r.o. v rámci projektu RMTVC
Main Results Achieved on the Unit VPIM and New Metallurgical Research Laboratory Built within the Project RMSTC in the
Company MATERIAL AND METALLURGICAL RESEARCH Ltd.
prof. Ing. Karel Michalek, CSc., doc. Ing. Libor Čamek, Ph.D., Ing. Tomáš Huczala, Ing. Vladimír Troszok
Moţnosti odsíření vysokolegované a střednělegované oceli na elektrické obloukové peci při pouţití vhodných syntetických strusek
na bázi CaO-Al2O3
Possibilities of High-alloy and Middle-alloy Steel Desulphurization Under Conditions of EAF by Use of Synthetic Slag Based on
CaO-Al2O3
Ing. Lukáš Pindor, Ph.D., Ing. Jiří Cibulka, Ing. Rostislav Milata, Ing. Jan Kufa
Vliv charakteru licích prášků na tuhnutí peritektických ocelí
Influence of Mould Powder Characteristics on Solidification of Peritectic Steel Grades
Ing. Jan Roháč, CSc., Ing. Alexius Pawlik
Výzkum slučitelnosti elektromagnetického hladinoměru VÚHŢ s elektromagnetickými míchači v krystalizátoru
Investigation of Compatibility of VUHZ Mold Level Detector with Mold Electromagnetic Stirrers
T v á ř e n í, t e p e l n é z p r a c o v á n í
Forming, Heat Treatment
Ing. Vít Michenka, Ing. Milan Gottwald, Ing. Karel Malaník, CSc., prof. Ing. Stanislav Rusz, CSc., doc. Ing. Lubomír Číţek, CSc.
Vyhodnocení zpracování pásů slitin na bázi Cu procesem DRECE
Evaluation of Cu-based Alloys Formed by DRECE Process
Ing. Lukáš Vavrečka, Ing. Josef Hrabovský
Experimentální výzkum a numerická simulace procesu hydraulického odstraňování okují
Experimental Research and Numerical Simulation of Hydraulic Descaling
Ing. Soňa Benešová, Ph.D., Ing. Jan Krnáč, doc. Ing. Vladimír Bernášek, CSc.
Stanovení lomového poškození podle modifikovaného Cockroft-Lathamova kritéria za rozdílných podmínek zkoušení drátu
Fracture Damage Evaluation according to the Cocktoft-Latham Criteria under Different Condition of Wire Testing
Ing. Jiří Sukáč, doc. Ing. Miroslav Pospíchal, CSc., Ing. Milan Adamec
Tepelné zpracování plazmově nitridované pruţinové oceli
Heat Treatment of Plasma Nitrided Spring Steel
doc. Ing. Rudolf Pernis, CSc.
Teoretický dôkaz existencie minima tvárniaceho faktoru
Theoretical Proof of the Existence of a Minimum for a Forming Factor
Ing. Petr Kawulok, prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Petr Opěla, Ing. Stanislav Rusz, Ph.D., Ing. Miroslav Legerski, Ing. Václav Šumšal, Ing.
Josef Bořuta, CSc., Ing. Karel Milan Čmiel, Ph.D.
Modely deformačních odporů za tepla oceli 42CrMo4
Models of Hot Deformation Resistance of Steel 42CrMo4
Ing. Stanislav Rusz, Ph.D., prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Bc. Marek Zogata, Ing. Petr Kawulok, Ing. Miroslav Legerski, Ing. Václav
Šumšal, Ing. Josef Bořuta, CSc., Ing. Janusz Dänemark, Ph.D.
Určení středních přirozených odporů nástrojové oceli různými metodami
Determination of Mean Flow Stress of Tool Steel by Various Methods
Ing. Richard Fabík, Ph.D., Ing. Michal Brodňan, doc. Ing. Václav Nétek, CSc.
Vyuţití matematického modelování při optimalizaci procesu taţení půlkruhového drátu z hlediska pravděpodobnosti vzniku lomu
při taţení
Use of Mathematical Modelling at Optimisation of Drawing of Semi-circular Wire with Focus on Probability of Crack Formation
During Drawing
Ing. Lukáš Pindor, Ph.D., Ing. Jiří Cibulka, Ing. Štěpán Hefner, Ph.D., Ing. Rostislav Turoň, Ing. Karel Čmiel, Ph.D., Ing. Petr Podolinský,
89
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Obsah 2011
Ing. David Bocek, Ing. Rostislav Milata
Hodnocení závislosti povrchové teploty kontislitků na přítomnost povrchových defektů u válcovaných tyčí
Evaluation of the Dependence of the Surface Temperature of Continuously Cast Billets on the Presence of Surface Defects on HotRolled Steel Bars
prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., prof. Ing. Jiří Plura, CSc., Ing. Stanislav Rusz, Ph.D., Ing. Petr Kawulok, Ing. Miroslav Legerski, Ing.
Zdeněk Vašek, Ph.D., Ing. Radim Pachlopník
Nový model středních přirozených deformačních odporů mikrolegované oceli C-Mn-Nb-V
New Model of Hot Mean Flow Stress of the C-Mn-Nb-V Microalloyed Steel
Ing. Petr Unucka, Ph.D., Ing. Josef Bořuta, CSc., Aleš Bořuta
Výzkum deformačního chování oceli s vysokým obsahem manganu
Research of the Deformation Behavior of High Manganese Steels
Ing. Richard Baron, Ing. Richard Fabík, Ph.D.
Porovnání deformačního chování duplexní oceli X2CrNiMoN22-5-3 s ocelí S235J0 při válcování speciálních profilů
Comparison of Deformation Behaviour of X2CrNiMoN22-5-3 Duplex Steel and S235J0 Steel During Rolling of Special Sections
Ing. Marcel Janošec, Ing. Pavel Suchánek, Ing. Zdeněk Vašek, Ph.D., Ing. Radim Pachlopník, Ing. Pavla Petrišáková
Mechanické vlastnosti a mikrostruktura provozně válcovaných a laboratorně tepelně zpracovaných pásů jakosti 28Mn6
Mechanical Properties and Microstructure of Industrially Rolled and Laboratory Heat-treated Steel Strips 28Mn6
Ing. Zdeněk Vašek, Ph.D., Petr Dudešek
Válcování důlních ocelových výztuţí
Rolling of Steel Mine Supports
doc. Ing. Miroslav Greger, CSc., prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc., Ing. Václav Mašek
Nové technologie kování den pro tlakové nádoby jaderných elektráren
New Forging Technology for Bottoms of Nuclear Plants Pressure Vessels
Ing. David Ţáček, Ing. Marek Břuska, Ing. Jaromír Horsinka, prof. Ing. Jiří Kliber, CSc.
Studium rozhraní nadeutektoidních ocelí spojených kovářským svařováním
Study of Interface Hyper-eutectoid Steels Welded by Forge Welding
Ing. Richard Fabík, Ph.D. CSc., doc. Ing. Václav Nétek, CSc.
Vliv geometrie průvlaku na homogenitu deformace a taţnou sílu při taţení drátu
Effect of Die Geometry on Strain Uniformity and Drawing Force at Wire Drawing
doc. Ing. Viktor Tittel, CSc., Ing. Miroslav Zelenay
Vplyv mazania na spevnenie pri ťahaní oceľových drôtov
Influence of Lubrication on Hardening at Drawing of Steel Wires
doc. Ing. Jozef Bílik, PhD., prof. Ing. Milan Marônek, CSc., Ing. Jozef Bárta, PhD., Ing. Ľudmila Kršiaková
Tvárnenie laserovo zváraných povrchovo upravených polotovarov
Forming of Laser Welded Surface Treated Blanks
prof. Ing. Jiří Kliber, CSc., prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Ing. Petr Jonšta, Ph.D., Ing Jaromír Horsinka
Ocel HSLA 100 - vlastnosti po intenzivní deformaci za tepla
HSLA 100 Steel its Properties upon Severe Hot Deformation
Ing. Stanislav Rusz, Ph.D., prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Ing. Martin Špok
Optimalizace ţíhání při výrobě za studena válcovaného tenkého pásu z uhlíkové oceli C75
Optimization of Annealing in Production of Cold Rolled Thin Strip Made of Carbon Steel C75
Ing. Lubomír Ţila, doc. Ing. Pavol Lizák, PhD.
Pevnosť materiala pred a po tepelnom spracovaní s ohľadom na stupeň naplnenia látky
Strength of Material before and after Heat Treatment Based on Filling Degree of Fabric
4/2010
10-13
4/2011
14-17
4/2011
18-21
4/2011
22-25
4/2011
26-29
4/2011
30-33
4/2011
34-37
4/2011
38-41
4/2011
42-45
4/2011
46-49
6/2011
5-10
6/2011
11-14
7/2011
198-201
4/2011
50-53
4/2011
54-57
5/2011
26-32
6/2011
15-17
1/2011
32-36
1/2011
37-43
2/2011
21-26
2/2011
27-31
3/2011
41-46
3/2011
47-51
4/2011
58-61
Výroba trubek
Tube Production
Ing. Josef Bár, Ing. Jozef Masaryk
Vlastnosti trubkových polotovarů pro výrobu nátrubků paţnicových trubek
Properties of Coupling Stocks for Production of Casing Couplings
Ing. Rostislav Turoň, Ing. Janusz Dänemark, Ph. D., Ing. Petra Turoňová, Ph. D.
Materiálově-technologický pohled na výrobu a zpracování bezešvých trubek pro zvláštní aplikace
Material-technological Aspects of Production and Processing of Seamless Tubes for Special Applications
Ing. Rostislav Turoň, Ing. Tomáš Huczala, Ing. Josef Bořuta, CSc., Ing. Petr Unucka, Ph.D.
Výzkum napěťově deformačního chování 9Cr ocelí s ohledem na strukturní změny během procesu výroby bezešvých trub při
zavádění technologie tváření v podmínkách teplé válcovny Velký Mannesmann v TŘINECKÝCH ŢELEZÁRNÁCH, a.s.
Research of Stress-Deformation Behaviour of 9Cr Steels with Respect to Microstructural Changes during the Production of Seamless
Tubes at Implementation of Forming Process at the Hot Rolling Mill "Big Mannesmann" of Trinecke Zelezarny, a.s.
Ing. Roman Ďurčík, Ing. Michal Weiss, prof. Ľudovít Parilák, CSc.
Modelovanie termicko-deformačných procesov pri dierovaní osovo symetrických telies
Modeling of the Thermal-deformation Processes at Piercing of Axially Symmetric Shapes
Materiálové inţenýrství
Material Engineering
Ing.Tomáš Vlasák, PhD., doc.Ing. Jan Hakl, CSc., Ing. Jiří Sochor, Ing. Jan Čech
Ţárupevné vlastnosti lité ocele GX 12CrMoVNbN91
High Temperature Properties of the Cast Steel GX 12CrMoVNbN91
doc. Ing. Miroslav Greger, CSc., Ing. Jiří Petrţela, Ph.D., Ing. Vladimír László, Ing. Miroslav Juhas, Ing. Tomáš Cechel
Kování zalomených hřídelů pro lodní motory
Forging of Crankshafts for Ship Engines
Ing. Juraj Blach, CSc., Ing. Ladislav Falat, PhD., RNDr. Peter Ševc, PhD.
Heterogénny zvarový spoj ţiarupevných ocelí AISI 316H a T91 po ovplyvnení vodíkom a ťahovom namáhaní pri teplote okolia
Heterogeneous Weld Joint of AISI 316H and T91 Creep-resistant Steels Affected by Hydrogen and Tensile Tested at Ambient
Temperature
doc. Ing. Břetislav Skrbek, CSc., RNDr. Ivan Tomáš, CSc., Ing. David Bílek
Charakteristika oduhličení ocelových plechů
Decarburization Characteristics of Steel Sheets
Ing. Magdalena Šmátralová, Ph.D., Ing. Šárka Stejskalová, Dr. Ing. Zdeněk Kuboň, Ing.Václav Kurek
Kalicí dilatometr a moţnosti jeho aplikace v technické praxi
Quenching Dilatometer and its Application in Engineering Practice
prof. Ing. Karel Matocha, CSc., Ing. Šárka Stejskalová, Dott.Ing.Andrea Tonti
Stanovení mechanických vlastností svarového spoje oceli P22 z výsledků penetračních testů
Determination of Mechanical Properties of the Welded Joint of P22 Steel from the Punch Tests Results
Ing. Petr Jonšta, Ph.D., prof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka, Ing. Petra Váňová, Ph.D.
90
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Obsah 2011,
Vliv mikrostruktury na odolnost za tepla tvářených plechů z oceli X52 vůči vodíkové křehkosti
Influence of Microstructure on Resistance of Hot Formed Steel Plate X52 to Hydrogen Embrittlement
prof. Ing. Eva Mazancová, CSc., prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Ing. Zdeňka Kunčická
Vliv dvou různých podmínek doválcování na lomovou houţevnatost tlustého plechu
Influence of Two Different Finish Rolling Conditions on Fracture Toughness of Steel Plate
Ing. Stanislav Rusz, Ph.D., Ing. Bedřich Smetana, Ph.D., prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Ing. Michal Cagala, Ing. Petr Kawulok, Ing.
Zdeněk Vašek, Ph.D.
Srovnání teplot fázových přeměn oceli určených různými metodami
Comparison of Phase Transformation Temperatures for Steels Determined by Several Methods
Ing. Petr Unucka, Ph.D., Ing. Jan Kufa, Aleš Bořuta, Ing. Lukáš Pindor, Ph.D., Ing. Rostislav Turoň
Tvařitelnost oceli S355J0 ve vztahu k tvorbě povrchových vad kontilitých sochorů
Formability of the S355J2 Steel in Relation to Formation of Surface Defects of Continuously Cast Billets
Ing. Miroslav Olszar, Ing. Martin Olszar
Příprava ultrajemnozrnných ocelí metodou STTAD
Treatment of Ultra Fine–grained Steels Using the STTAD Method
Ing. Michal Cagala, prof. Ing. Eva Mazancová, CSc., Ing. Petra Matějková, Ing. Petr Kozelský, CSc.
Taţnost za tepla dvou ocelí TRIPLEX
Hot Ductility of Two TRIPLEX Steels
prof. Ing. Eva Mazancová, CSc., Ing. Petr Kozelský, CSc., Ing. Michal Cagala, Ing. Martin Příkaský
Rozdíly v taţnosti za tepla mikrolegované oceli Ti-Nb a oceli s přísadou Mo-Cr
Hot Ductility Differences of Ti-Nb Micro-alloyed Steel and Steel with Mo-Cr Addition
prof. Ing. Eva Mazancová, CSc., Ing. Dmytro Ostroushko, Miroslava Subíková
Studium vodíkem indukovaného praskání oceli svařené s titanem
Study of Hydrogen Induced Cracking of Steel Welded with Titanium
Ing. Petr Jonšta, Ph.D., prof. Dr. Ing. Jaroslav Sojka, prof. Ing. Karel Matocha, CSc., Ing. Kateřina Konečná, Ing. Gabriela Roţnovská
Vliv mikrostrukturních charakteristik a rozdílných zkušebních metod na hodnocení odolnosti duplexních ocelí 2205 vůči
sulphidickému praskání pod napětím
Influence of Micro-structural Characteristics and Various Testing Methods on Evaluation of Resistance of Duplex Steels 2205 to
Sulphide Stress Cracking
prof. Ing. Eva Mazancová, CSc., prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Ing. Michal Cagala, Ing. František Filuš, Mgr. Ivan Ruţiak, Ph.D., Ing.
Kateřina Konečná
Zpevnění dvou různých vysoko manganových ocelí k-karbidy
Strengthening of Two Different High Manganese Steels by K-carbides
prof. Ing. Eva Mazancová, CSc., Ing. Dmytro Ostroushko, Mgr. Ivan Ruţiak, Ph.D., Ing. Petr Jonšta, Ph.D.
Vybrané vlastnosti spoje a jeho blízkého okolí antikorozní oceli svařené s titanem
Selected Properties of a Joint and its Close Neighborhood of Stainless Steel Welded with Titanium
prof. Ing. Zdeněk Jonšta, CSc., Ing. Evelyn A. Bolaňos Castro, doc. Ing. Miroslav Hnatko, PhD., prof. RNDr. Pavol Šajgalík, DrSc., Ing.
Štefan Kavecký, CSc.
Zpracování a vlastnosti nanokompozitů SiC s obsahem CNTs
Preparation and Properties of SiC Nanocomposites Containing CNTs
Ing. Jarmila Janíčková, doc. Ing. Ivana Sroková, PhD., Ing. Mária Chromčíková, PhD., mgr. inţ. Joanna Pagacz, Ing. Katarína Csomorová
Príprava, charakterizácia a vlastnosti HEC/CM – esterových zmesí
Hydroxyethylcellulose/CMS-Oleate Blends: Preparation, Characterization and Properties
prof. Ing. Eugen Jóna, DrSc., Ing. Róbert Janík, Ing. Martina Loduhová, Ing. Simona Lendvayová, prof. Ing. Darina Ondrušová, PhD., doc.
RNDr. Mariana Pajtášová, PhD., doc. Ing. Pavol Lizák, PhD.
Vrstevnaté silikáty ako adsorbenty toxických organických zlúčenin a ich vzájomná interakcia s diamínmi
Layered Silicates as Adsorbents of Toxic Organic Compounds and their Interactions with Diamines
Ing. Jarmila Kebísková, doc. Ing. Ivana Sroková, PhD., Ing. Ladislav Janek, Ing. Vlasta Sasinková, Ing. Katarína Csomorová, Ing. Mária
Chromčíková, PhD.
PLA/polysacharidové zmesi: syntéza, charakterizácia a vlastnosti
PLA/Polysaccharide Blends: Synthesis, Characterization and Properties
Mgr. Ivan Kopal, PhD., Ing. Dana Bakošová, PhD., Ing. Jana Šišáková, PhD., Ing. Karol Kováč
Závislosť tepelných vlastností polyuretánu od teploty
Temperature Dependency of Thermal Properties of Polyurethane
Ing. Marian Krídla, PhD., doc. Ing. Ondrej Nemčok, CSc.
Tepelná únava a jej vplyv na oceľ triedy 11500
Thermal Fatigue and its Influence on Steel from Class 11 500
Ing. Jela Legerská, Ing. Silvia Uríčová, doc. Ing. Pavol Lizák, PhD., Ing. Jaroslav Ligas, Ing. Matej Drobný
Materiálové zloţenie, štrukturálne parametre netkaných textílií a vplyv na ich komfortné vlastnosti
The Material Composition, Structural Parameters of Non-woven Textile and the Influence on their Comfortably Properties
Ing. Jaroslav Ligas, doc. Ing. Pavol Lizák, PhD., Ing. Jela Legerská, Ing. Matej Drobný, Ing. Silvia Uríčová
Závislosť medzi zákrutom a mnoţstvom vlákien
Dependence between Twist and Packing Density
doc. Ing. Pavol Lizák, PhD., Ing. Jela Legerská, Ing. Jaroslav Ligas, Ing. Silvia Uríčová, Ing. Matej Drobný
Závislosť medzi tlakom a mnoţstvom vlákien vo vláknitej štruktúre
Dependency Pressure on the Fiber Packing Density
doc. Ing. Pavol Lizák, PhD., Ing. Anton Schlosser, Ing. Lubomír Ţila
Vplyv tepla na zráţanie textilných materiálov
The Influence of Heat on Textiles Shrinking
RNDr. Viera Mazíková, PhD., doc. Ing. Milan Olšovský, PhD.
Skúmanie SBR kompozitov s pridaním škrobového oleátu na základě vulkanizačních a mechanických vlastností
Investigation of SBR Composites with Starch Oleate Addition Agent by Vulkanizing and Mechanical Properties
Ing. Petra Skalková, PhD., Ing. Peter Počarovský, PhD., Ing. Jana Pagáčová, PhD.
Charakterizácia a vlastnosti binárnych zmesí LDPE/Galaktomanán
Characterization and Properties of Binary Blends LDPE/Galactomannan
Ing. Rastislav Talaš, prof. Ing. Františka Pešlová, PhD., Ing. Zuzana Šopíková
Štrukturálne povrchové zmeny X16CrNiSi25-20 po oxidačnom procese
Structural Surface Changes of X16CrNiSi25-20 after Oxidation Process
4/2011
62-65
4/2011
66-70
5/2011
33-39
5/2011
40-42
6/2011
18-21
6/2011
22-25
6/2011
26-29
6/2011
30-35
6/2011
36-39
6/2011
40-43
6/2011
44-46
7/2011
48-51
7/2011
57-59
7/2011
60-64
7/2011
69-72
7/2011
79-82
7/2011
97-101
7/2011
105-107
7/2011
112-114
7/2011
115-118
7/2011
122-124
7/2011
157-160
7/2011
169-172
2/2011
32-39
2/2011
40-45
Neţelezné kovy a slitiny
Non–ferrousMetals and Alloys
prof. Ing. Ladislav Zemčík, CSc.
Fyzikálně chemické modely reakcí tavenina-atmosféra vakuové indukční pece
Physical-chemical Models of Reactions between the Melt and the Vacuum Induction Furnace Atmosphere
doc. Ing. Miroslav Greger, CSc., Ing. Václav Mašek
91
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Obsah 2011
Zpracování čistého titanu a slitin titanu tvářením
Processing of Titanium and Titanium Alloys by Forming
Ing. Kateřina Skotnicová, Ph.D., Ing. Marie Kursová, prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc., Ing. Petra Bábková
Studium vlastností permanentních magnetů na bázi NdFeB o vysokém energetickém výkonu
Study of Properties of High-energy NdFeB Permanent Magnets
prof. Igor Belyaev, Dr. Natalia Kolchugina, Ing. Georgii Sprygin, prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc., doc. Ing. Stanislav Lasek, CSc., Ing.
Kateřina Konečná
Strukturní a korozní vlastnosti ochranného povlaku Al-Zn pro permanentní magnety Nd-Fe-B
Structural and Corrosion Properties of Al-Zn Protective Coating for Nd-Fe-B Permanent Magnets
doc. RNDr. Lubomír Číţek, CSc., Ing. Miroslav Legerski, Ing. Petr Kawulok, Ing. Michal Vyleţík, Ing. Vít Michenka
Studium struktury a vlastností vybraných hliníkových slitin po tváření
Study of Structure and Properties of Selected Aluminium Alloys after Forming
Ing. Václav Šumšal, prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., prof. RNDr. Vladimír Šíma, CSc.
Prevence praskání při lisování aluminidu ţeleza s omezenou tvařitelností
Prevention of Cracking at Hot Pressing of Iron Aluminide Alloy with Limited Formability
doc. Ing. Miroslav Greger, CSc., Ing. Václav Mašek, Ing. Michal Vlček
Příprava ultra-jemnozrnného titanu extrémní plastickou deformací (ECAP)
Preparation of the Ultra-fine Grained Titanium by Severe Plastic Deformation (Equal Channel Angular Pressing - ECAP)
prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Bc. Rostislav Kawulok, RNDr. Jaromír Kopeček, Ph.D., Ing. Michal Cagala, prof. RNDr. Petr
Kratochvíl, DrSc.
Dynamická rekrystalizace a aktivační energie při tváření za tepla slitiny typu Fe-40Al-TiB2
Dynamic Recrystallization and Activation Energy in Hot Forming of Alloy Fe-40Al-TiB2 Type
doc. Ing. Miroslav Greger, CSc., prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc., Ing. Václav Snášel
Zjemnění zrna technicky čisté mědi extrémní plastickou deformací
Grain Refinement of Commercial Pure Cooper by Severe Plastic Deformation
Ing. Petr Kawulok, Ing. Miroslav Legerski, doc. RNDr. Lubomír Číţek, CSc.
Vliv tepelného zpracování na strukturu a vlastnosti vybraných hliníkových slitin po tváření
Influence of Heat Treatment on the Structure and Properties of the Selected Aluminium Alloys after Forming
prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Ing. Václav Šumšal, Ing. Pavel Hanus, Ph.D.
Válcování křehkého aluminidu typu Fe-40Al-Zr-B za tepla
Hot Rolling of Brittle Aluminide of Type Fe-40Al-Zr-B
Ing. Václav Šumšal, prof. Ing. Ivo Schindler, CSc.
Dynamická rekrystalizace a aktivační energie při tváření za tepla slitiny Fe 40Al-Zr-B
Dynamic Recrystallization and Activation Energy at Hot Forming of the Alloy Fe-40Al-Zr-B
Ing. Ivo Szurman, Ph.D., prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc , prof. RNDr. Antonín Dlouhý, CSc.
DSC analýza binární slitiny Ti-Ni po dlouhodobém stárnutí
DSC Analysis of Binary Ti-Ni Alloy after Long-time Ageing
Ing. Simona Zlá, Ph.D., prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc., Ing. Bedřich Smetana, PhD., Ing. Monika Ţaludová, prof. Ing. Vlastimil Vodárek,
CSc., Ing. Kateřina Konečná
Srovnání termofyzikálních vlastností vybraných niklových superslitin s vyuţitím metody DTA
Comparison of Thermo-physical Properties of Selected Nickel Based Super-alloys with Use of DTA Method
Ing. Jitka Malcharcziková, Ph.D., prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc., Ing. Vít Michenka, Ing. Martin Pohludka
Vysokoteplotní creep slitin na bázi Ni3Al se zirkoniem
High Temperature Creep of Ni3Al Based Alloys with Zirconium
doc. Ing. Miroslav Greger, CSc., prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.
Mikrostruktura a mechanické vlastnosti ultrajemnozrnného technicky čistého titanu pro dentální implantáty
Micro-structure and Mechanical Properties of Ultra-fine Grain Commercially Pure Titanium for Dental Implants
Ing. Natália Luptáková, Ing. Ľuba Hajduchová, PhD., prof. Ing. Františka Pešlová, PhD.
Mikroštruktúra a anylýza zliatin zinku s minimálnym obsahom 90% zinku
Microstructure Analysis of Zinc Alloys with Contain Minimal 90% Zn
3/2011
52-58
3/2011
59-65
4/2011
71-75
4/2011
76-79
4/2011
80-83
4/2011
84-87
6/2011
47-50
6/2011
51-55
6/2011
56-61
6/2011
62-65
6/2011
66-69
6/2011
70-74
6/2011
75-79
6/2011
80-84
7/2011
119-121
1/2011
55-58
2/2011
64-71
2/2011
72-75
2/2011
76-79
3/2011
66-71
3/2011
72-75
3/2011
76-79
3/2011
80-84
3/2011
85-89
6/2011
90-95
Z k u š e b n i c t v í, m ě ř i c t v í, l a b o r a t o r n í m e t o d y
Testing, Measurement, Laboratory Methods
RNDr. Zdeněk Weiss, CSc.
Analýza vodíku, dusíku a kyslíku v kovech. Část 2: Spektroskopické metody
Analysis of Hydrogen, Nitrogen and Oxygen in Metals. Part 2: Spectroscopic methods
prof. Ing. Karel Michalek, CSc., Ing. Karel Gryc, Ph.D., Ing. Markéta Tkadlečková, Ph.D., Ing. Zbyněk Hudzieczek, Ing. Petr Klus, Ing.
Vojtěch Sikora
Numerické a fyzikální modelování proudění oceli v asymetrické mezipánvi
Numerical and Physical Modelling of Steel Flow in AsymmetricTundish
Ing. Tomáš Jíra, Ing. Pavel Solfronk, Ph.D., Ing. Pavel Voborník
Pozorování deformačních polí u karosářského výlisku pomocí bezkontaktní metody
Monitoring of Deformation Area of Body Stamping by Using of Non-contact Optical Method
prof. Ing. Margita Longauerová, CSc., Ing. Mária Fedorová, Ing. Josef Bořuta, CSc., Aleš Bořuta
Vplyv rýchlosti ochladzovania v kritických teplotných oblastiach na výskyt zníţenej plasticity za tepla
Effect of Cooling Rate in the Critical Temperature Areas on the Occurrence of Hot Ductility
Ing. Bedřich Smetana, Ph.D., Ing. Simona Zlá, Ph.D., Ing. Monika Ţaludová, doc. Ing. Rostislav Dudek, Ph.D., prof. Ing. Jana Dobrovská,
CSc., Ing. Karel Gryc, Ph.D., Ing. Markéta Tkadlečková, Ph.D., Ing. Silvie Vitásková, prof. Ing. Karel Michalek, CSc., Ing. Jaroslav
Pindor, Ph.D.
Studium materiálových vlastností anorganických systémů v tuhé i kapalné fázi
Study of Material Properties of Selected Inorganic Systems in Solid and Liquid Phase
Ing. Veronika Szarková, doc. Ing. Jan Valíček, Ph.D., RNDr. Milena Kušnerová, Ph.D., Ing. Barbora Haluzíková, Ing. Michal Zeleňák,
Ing. Vlastimil Kuběna
Měření topografie povrchu válcovaného plechu optickou metodou
Measurement of Surface Topography of Rolled Sheets by Optical Method
doc. Dr. Ing. Michal Lesňák, doc. RNDr. Jaroslav Vlček, CSc., prof. Ing. Jaromír Pištora, CSc., Ing. Jaroslav Sobota, RNDr. František
Staněk, Ph.D.
Senzor magnetického pole na magneto-optickém principu
Magneto-optical Magnetic Field Sensor
Ing. Ondřej Ţivotský, Ph. D., RNDr. Ing. Aleš Hendrych, Ph.D., Bc. Ladislav Klimša, Mgr. Jaroslav Hamrle, Ph. D.
Vyuţití vibračního magnetometru VSM ke studiu magnetických vlastností pevných a práškových materiálů
Investigation of Magnetic Properties of Solid and Powder Materials Using Vibrating Sample Magnetometer (VSM)
prof. Ing. Karel Matocha, CSc., Ing. Ladislav Kander, PhD.
Moţnosti hodnocení pevnostních, lomových a únavových charakteristik kontrolních desek svarových spojů tlustých plechů
Possibilities of Evaluation of Tensile, Fracture and Fatigue Characteristics of the Testing Plates of Weld Joints of Thick Plates
doc. Ing. Rostislav Dudek, PhD., Ing. Silvie Rosypalová, prof. Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., Dr.h.c., prof. Ing. Jana Dobrovská, CSc.
92
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Obsah 2011,
Moţnosti studia viskozit kovových a oxidických tavenin
Possibilities of Investigation of Viscosity of Metallic and Oxidic Melts
Ing. Pavel Ţidlík, Ing. Petr Ferfecki, Ph.D., prof. Ing. Bohumír Strnadel, DrSc.
Nové metody hodnocení lomového povrchu ze zkoušky padajícím závaţím
New Methods of Evaluation of Fracture Surface from Results of Drop Weight Tear Test
Ing. Kateřina Skotnicová, Ph.D., Ing. Michal Vyleţík, prof. Ing. Jaromír Drápala, CSc.
Mechanické vlastnosti nízkolegovaných slitin molybdenu v monokrystalické formě a po plastické deformaci pomocí nanoindentace
Mechanical Properties of Low-alloyed Molybdenum Alloys in Single Crystalline Form and after Plastic Deformation Using Nanoindentation Tests
Ing. Dana Bakošová, PhD., Ing. Jana Šišáková, PhD., Mgr. Ivan Kopal, PhD., doc. Ing. Soňa Rusnáková, Ph.D.
Výskum špeciálnych gumárenských zmesí pomocou dynamicko-mechanickej analýzy
Study of Special Rubber Blends by Dynamic-mechanical Analysis
Dr. Maciej Bodnicki
Elektro-mikromotory na jednosmerný prúd a ich mechanické charakteristiky
Determination of Mechanical Characteristics of DC Electrical Micromotors
Ing. Matej Drobný, doc. Ing. Pavol Lizák, PhD., Ing. Jela Legerská, Ing. Jaroslav Ligas, Ing. Silvia Uríčová, Ing. Anton Schlosser
Meranie porozity textílií pomocou obrazovej analýzy
Fabric Porosity Measurement Based on Image Analysis
Dr. Ismail Gerdemeli, Assist. prof. Serpil Kurt, Ing. Eren Kayaoglu, Msc.
Metóda konečných prvkov a experimentálna analýza obdľţnikových pravouhlých tanierov
Finite Element Method and Experimental Analysis of Rectangular Plates
Ing. Ivan Kováč, Ing. Jan Krmela, PhD., Ing. Dana Bakošová, PhD.
Zisťovanie vstupných materiálových parametrov pre MKP modely pneumatik
Parametrizing of Material Imput for Modal Analyses of FEA Tire Models
doc. Ing. Jan Krmela, PhD., Ing. Vladimíra Krmelová, PhD.
Overovanie MKP modelov pneumatík pomocou statických skúšok
Comparison of FEA Tire Models and Statical Experiments
doc. RNDr. Mariana Pajtášová, PhD., Ing. Slávka Ľalíková, prof. Ing. Darina Ondrušová, PhD., Ing. Andrea Feriancová, Ing. Zuzana
Jankurová, Ing. Alţbeta Chochulová
Sorpcia benzotiazolu a 2-Methylbenzotiazolu na Ca- a Co- monoiónové formy montmorilonitu
Sorption of Benzothiazole and 2-Methylbenzothiazole on Ca- and Co-Monoionic Forms of Montmorillonite
Ing. Annamária Petráňová, doc. RNDr. Ján Bezecný, CSc., Ing. Peter Zifčák PhD.
Vyuţitie vybavenia EDDYSCAN na preskúmanie radiačných rúr
Application of the Equipment EDDYSCAN for the Inspection of Radiation Tubes
Dr. inţ. P. Skawinski
Skúmanie kontaktu zubov pre špirálové a hypoidné kuţeľové súkolesia
Neural Network in Recognizing of the Tooth Contact of Spiral and Hypoid Bevel Gears
Ing. Jana Šišáková, PhD., Ing. Dana Bakošová, PhD., Mgr. Ivan Kopal, PhD., Ing. Rudolf Valášek
Konvenčné aspekty miešania
Conventional Mixing Aspects
prof. Ing. František Trebuňa, CSc., Ing. Peter Frankovský, PhD., Ing. Róbert Huňady, PhD.
Optické metódy a ich vyuţitie pri experimentálnej analyze mechanických a mechatronických systémov
Optical Methods and their Application in Experimental Analysis of Mechanical and Mechatronic Systems
prof. Ing. Ján Vavro, PhD., Ing. Helena Hajská, PhD., Ing. Ján Vavro, PhD., Ing. Alena Vavrová, PhD., Ing. Martin Bieľ
Experimentálne meranie vád v pneumatikách nákladných motorových vozidiel pri dynamickom zaťaţení
The Experimental Measurement of Defects in Tyres for Freight Vehicles at the Dynamic Loading
prof. Robert Zalewski, PhD.
Prehľad skúšobných testov vykonávaných v jednej osi na špeciálnych zrnitých štruktúrach
Overview of the Uniaxial Experimental Tests on Special Granular Structures
6/2011
96-102
6/2011
103-108
7/2011
6-8
7/2011
9-13
7/2011
20-22
7/2011
31-34
7/2011
73-78
7/2011
83-87
7/2011
145-147
7/2011
148-151
7/2011
161-165
7/2011
166-168
7/2011
173-178
7/2011
179-184
7/2011
193-197
7/2011
29-30
7/2011
52-56
7/2011
93-96
1/2011
48-54
6/2011
109-115
5/2011
43-46
6/2011
85-89
T e p e l n á t e c h n i k a, p e c e, ţ á r o v z d o r n ý m a t e r i á l
Thermal Engineering,Reheating Furnaces, Refractory Material
Ing. Blanka Fusková
Hodnotenie chemických nehomogenít pomocou funkcie závislej od parametrov procesu tavenia
Evaluation of Chemical Inhomogeneities by the Function which Dependences on Parameters of Melting Process
Ing. Róbert Janík, prof. Ing. Eugen Jóna, DrSc., Ing. Viliam Pavlík, PhD.
Montmorilonit ako silikátový material a jeho vyuţitie v gumárenskom priemysle
Montmorillonite as Silicate Material and its Application in Rubber Industry
Ing. Jela Legerská, doc. Ing. Pavol Lizák, PhD., PaedDr. Ľubica Mrvová, Ing. Jaroslav Ligas, Ing. Silvia Uríčová, Ing. Matej Drobný
Prenos tepla v súvislosti s textilnými materiálmi
Heat Transfer in Connection with Textile Materials
Hutní energetika
Power Engineering in Metalurgy
Dr. Ing. Bohumir Cech, Doc. Ing. Zdenek Kadlec, PhD., prof. Ing. Pavel Kolat, DrSc, Ing. Andrea Samolejová, Ph.D.
Diagnostická měření v energetických a tepelných zařízeních
Diagnostic Measurements in Power and Thermal Equipments
Slévarenství
Foundry Industry
Ing. Petr Lichý, PhD., doc. Ing. Vlasta Bednářová, CSc., Ing. Aleš Hanus, PhD.
Slévárenské postupy výroby odlitků s porézní strukturou
Foundry Processes for Production of Castings with Porous Structure
Koroze
Corrosion
Ing. Richard Baron, Ing. Vojtěch Faja, Ing. Otakar Blahoţ
Vliv stupně protváření na korozní odolnost austenitických ocelí při válcování speciálních profilů
Effect of the Forming Grade on Corrosion Resistance of Austenitic Steels during Rolling of Special Sections
doc. Ing. Stanislav Lasek, Ph.D., Ing. Ivo Szurman, Ph.D., Bc. Josef Hlinka
Zkoušení a hodnocení odolnosti slitin NiTiMe (Me=Co,Cu,Hf,Nb,Zr) proti bodové korozi
93
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Obsah 2011
Testing and Evaluation of NiTiMe(Me=Co,Cu,Hf,Nb,Zr) Alloys Resistance to Pitting Corrosion
doc. Ing. Ondrej Nemčok, PhD., Ing. Michal Hajas
Nedeštrukčné merania korózie kompozitných rúr pre teplárenský kotol
Non-destructive Measurements of Corrosion of Composite Tubes in Recover Boiler
7/2011
136-138
2/2011
46-49
2/2011
50-55
2/2011
56-63
7/2011
65-68
7/2011
102-104
7/2011
139-141
7/2011
142-144
1/2011
44-47
1/2011
59-66
6/2011
116-121
7/2011
14-19
7/2011
35-39
7/2011
40-43
7/2011
108-111
1/2011
67-71
4/2011
88-91
4/2011
92-96
4/2011
97-100
6/2011
122-125
Povrchová úprava
Surface Treatment
Ing. Zdeněk Joska, prof. Ing. Jaromír Kadlec CSc., prof. Ing. Vojtěch Hrubý CSc.
Duplexní povlak TiAlN/DLC na plazmově nitridované oceli AISI 304
Duplex Coating TiAlN/DLC on Plasma Nitrided Stainless Steel AISI 304
Ing. Zdeněk Pokorný, prof. Ing. Vojtěch Hrubý, CSc., Ing. Anna Henzlová Hrubá
Vliv parametru tlaku na mechanické vlastnosti nitridovaných vrstev
Influence of Pressure Parameter on Mechanical Properties of Nitrided Layers
doc. Ing. Emil Svoboda, CSc., por. Ing. Pavel Bartošík, Ing. Renata Dvořáková, CSc., kpt. Mgr. Quang Dung Tran
Vliv podmínek měření na parametry drsnosti povrchu
Influence of the Measurement Conditions on the Surface Roughness Parameters
doc. Ing. Marta Kianicová, PhD.
Poškodenie kovových povlakov počas prevádzky
Damage of Metallic Coatings during Service
Ing. Mária Ličková, PhD., Ing. Jozef Kasala, PhD., Ing. Jozef Eliáš, PhD.
Hodnotenie parametrov APS a CDS plazmových nástrekových povlakov AlSi + 55% TiC A AlSi + 70% SiC
Evaluation of Parameters of APS and CDS Plasma Spraying Coatings AlSi + 55% TiC and AlSi + 70% SiC
doc. Ing. Milan Olšovský, PhD., Ing. Peter Gášek, Ing. Radoslav Fujerík, Ing. Zdeno Plevák
Vulkanizácia sírných prvkov s aktivátormi
Sulfur Vulcanization Agents with Activators
prof. Ing. Darina Ondrušová, PhD., Ing. Mária Kopcová, doc. RNDr. Mariana Pajtášová, PhD., M. Ing. Michaela Ďurčeková, Ing. Martina
Čechová,, Ing. Zuzana Jankurová, prof. Ing. Eugen Jóna, DrSc.
Skúmanie modifikovaných polymérnych materiálov s prídavkom zeolitových nanoplnív
Study of Modified Polymeric Materials with the Addition of Zeolite Nanofillers
E k o l o g i e, r e c y k l a c e, d r u h o t n é z p r a c o v á n í o d p a d ů
E n v i r o n m e n t a l P r o t e c t i o n, R e c y c l i n g, S e c o n d a r y W a s t e s P r o c e s s i n g
Ing. Martin Lampa, Ph.D., Ing. Petr Besta, Ph.D., Ing. Andrea Samolejová, Ph.D.
Role reverzní logistiky druhotných surovin v produkci neţelezných kovů
Role of Reverse Logistics of Secondary Resources in Production of Non-ferrous Metals
Strojírenské dohotovení a uţití hutních výro bků
Machinery Finishing and Utilization of Metallurgical Products
Ing. Jana Kodymová, Ph.D.
Metody posuzování ţivotního cyklu ocelové konstrukce
Life-cycle Assessment of the Steel Structure
Ing. Martin Kraus, Ph.D., Bc. Petr Stoklasa
Vliv plasmového dělení plechů z konstrukčních a mikrolegovaných ocelí na strukturní a mechanické vlastnosti výsledného
polotovaru
Influence of Plasma Cutting of Sheets Made of Structural and Micro-alloyed Steels on Structural and Mechanical Properties of the
Final Semi-product
M. Cierniewski, Janusz Mielniczuk, Szymon Milecki, Adam Sienicki
Radiálne riadenie podvozkov lokomotív v koľajových oblúkoch
Radial Active Steering of Locomotive Bogies on the Track Curves
Ing. Ľuba Hajduchová, PhD., prof. Ing. Františka Pešlová, PhD., Bc. Mariana Janeková, Ing. Jana Šišáková, PhD.
Závislosť geometrie hriadeľa od chemickej nehomogenity základného materiálu
Dependence of Shaft Geometry on Chemical Inhomogeneity of the Base Material
doc. Ing. Ondrej Híreš, CSc., doc. Ing. Peter Lipták, CSc., Ing.Igor Barényi, PhD.
Vysoká pevnosť armoxových ocelí a ich obrábanie pomocou nekonvenčných metód obrábania
High Strength Armox Steels and their Cutting by Unconventional Cutting Technologies
doc. Ing. Peter Lipták, CSc., Ing. Igor Barényi, PhD., doc. Ing. Ondrej Híreš, CSc.
Vplyv nekonvenčných metód obrábania na povrchovú vrstvu armoxových ocelí
Effect of ARMOX Steels Surface Layer by Application Unconventional Cutting Technologies
A u t o m a t i z a c e t e c h n o l o g i c k ý c h p r o c e s ů, p o č í t a č o v á s i m u l a c e,
výpočetní metody
Automation Control of Technological Proces ses, Computer
Simulation, Computing Methods
prof. RNDr. Josef Tošenovský, CSc., prof. Ing. Jiří Bilík, CSc.
Tvorba a vyuţití technologických map v hutnictví ţeleza
Creation and Utilization of Technological Maps in Ironmaking
Ing. Tomáš Kubina, Ph.D., prof. Sergey A. Aksenov, Ph.D.
Matematická simulace v optimalizaci kalibračních plánů
Mathematical Simulation in Optimisation of Roll Pass Progression
Ing. Petr Kawulok, prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., Ing. Pavel Šimeček, Ph.D., Ing. Karel Milan Čmiel, Ph.D.
Počítačová simulace řízeného ochlazování po doválcování oceli 42CrMo4
Computer Simulation of Controlled Cooling after Finish Rolling of Steel 42CrMo4
doc. Ing. Mária Kapustová, PhD., Ing. Luboš Kravárik, Ing. Róbert Sobota, PhD.
Význam simulácie pre zvyšovanie efektivity výroby presných zápustkových výkovkov
The Importance of Simulation for the Increase of Efficiency at the Manufacture of Precision Drop Forgings
Ing. Ivo Špička, Ph.D., doc. Ing. Milan Heger, CSc.
Příprava provozních dat před jejich přenosem a zpracováním s pouţitím lexikální analýzy
Preparing Operating Data before their Transmission and Processing by Using of Lexical Analysis
94
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Obsah 2011,
Ing. Martin Dudinský, Ing. Daniel Riecky, prof. Ing. Milan Ţmindák, CSc.
Simulácia trvalého mechanického porušenia kompozitných materiálov
Continuum Damage Mechanics Based on Simulation of Composite Plates
Ing. Helena Hrnčiariková, prof. Ing. Františka Pešlová
Moderné prístupy k výpočtovému modelovaniu skloviny
Approach to Computational Modeling of Molten Glass
Assist. prof. Serpil Kurt, Dr. İsmail Gerdemeli, Engin Cotur
Počítačom podporované modelovanie a návrh odpruţeného ventilu vozidla
Computer Aided Modelling and Design of a Vehicle Suspension Valve
Ing. Ján Mičic, doc. RNDr. Ján Bezecný, CSc.
Modelovanie ohybového napätia pre tenkostennú súčiastku
Modelling of the Bending Stress for Thin-walled Component
Ing. Tibor Nánási, CSc.
Lokalizácia kmitania vo viacpólových nosníkoch
Vibration Localization in Multi-span Beams
prof. Dr. Ing. Milan Sága, Ing. Peter Kopas, PhD.
Aplikácia vybraných únavových kritérii zaloţených na CPA so zohľadnením analýzy konečných prvkov škrupín
Application of Chosen Fatigue Criterions Based on CPA Considering Shell Finite Element Analysis
prof. Ing. Ján Vavro, PhD., doc. Ing. Marta Kianicová, PhD., Ing. Ján Vavro, PhD., Ing. Alena Vavrová, PhD.
Dynamická a tepelná analýza lopatiek rotora v turbínovom leteckom motore TJ 100
Dynamic and Thermal Analysis for Rotor Blades of Turbo-jet Engine TJ 100
prof. Ing, Jan Vavro, PhD., Ing. Jan Vavro, PhD., jr., Ing. Alena Vavrová, PhD., Ing. Petra Kováčiková
Dynamická analýza ovíjacieho mechanizmu pri výrobe surových autoplášťov
Dynamic Analysis of Winding Mechanism for Manufacturing of Raw Tyres
7/2011
23-28
7/2011
44-47
7/2011
88-92
7/2011
125-128
7/2011
129-135
7/2011
152-156
7/2011
185-188
7/2011
189-192
6/2011
126-130
2/2011
80-84
3/2011
90-93
6/2011
131-135
1/2011
2/2011
3/2011
4/2011
5/2011
6/2011
7/2011
72
85
94-96
103
47-49
136-137
202
1/2011
73
3/2011
97-101
5/2011
50-52
1/2011
74
5/2011
53-54
5/2011
54-55
6/2011
138-139
6/2011
139-140
2/2011
86-87
Řízení jakosti
Quality Management
prof. Ing. Jiří Plura, CSc., Ing. Pavel Klaput, Ing. David Vykydal, Ph.D.
Nejčastější chyby při analýzách způsobilosti procesů
Most Frequent Mistakes at the Process Capability Analyses
E k o n o m i k a, o r g a n i z a c e, ř í z e n í
Economy, Organization, Management
doc. Ing. Václav Nétek, CSc., Ing. Petr Besta, Ph.D., Ing. Andrea Samolejová, Ph.D., Ing. Jindřich Haverland
Hodnocení kvality nákupu v průmyslových podnicích
Evaluation of the Quality of Purchasing in Industrial Companies
Ing. Petr Besta, Ph.D., Ing. Bc. Jindřich Haverland, Ing. Kamila Janovská, Ph.D.
Aplikace principů štíhlé výroby a filosofie Kaizen v hutních procesech
Application of the Lean Manufacturing Principles and of the Kaizen Philosophy in Metallurgical Processes
Ing. Roman Klepek, MBA, doc. Ing Radim Lenort, Ph.D.
Vícekriteriální analýza a klasifikace zásob v hutním a strojírenském odvětví
Multi-criteria Inventory Analysis and Classification in Metallurgical and Mechanical Engineering Industries
B)
INFORMAČNÍ ČLÁNKY
I n f o r m a c e H Ţ, a. s.
Meziroční porovnání měsíčních a postupných hutních výrob roku 2010 a 2011, vč. upřesnění r. 2010
Porovnání měsíčních a postupných hutních výrob roku 2011s rokem 2010
Porovnání měsíčních a postupných hutních výrob roku 2011 s rokem 2010
Porovnání měsíčních a postupných hutních výrob roku 2011 s rokem 2010
Porovnání měsíčních a postupných hutních výrob roku 2011 s rokem 2010
Porovnání měsíčních a postupných hutních výrob roku 2011 s rokem 2010
Porovnání měsíčních a postupných hutních výrob roku 2011 s rokem 2010
Zprávy z podniků, institucí a řešitelských pracovišť
doc. Ing. Rudolf Pernis, CSc
Meranie a označovanie ťaţnosti
Ing. Vladimír Ţilka
Efektivní ohřev a vysoušení pánví – kyslíkopalivové hořáky od Linde Gas a.s. jsou řešením
Ing. Tomáš Grulich
Automatizace tryskání listů parabolických pruţin v upnutém stavu
Automation of Production Line for Stress Peening of Leaves for Parabolic Springs Assemblies
Ze spolkového ţivota a odborných akcí
doc. Ing. Václav Kafka, CSc.
Členové odborné komise tavení oceli na odlitky ČSS se sešli na Svratce
doc. Ing. Václav Kafka, CSc.
Ve Svratce se uskutečnil jubilejní XX. ročník školení tavičů a mistrů
Ing. Karel Gryc, Ph.D.
Mezinárodní konference IRON AND STEELMAKING 2011
prof. Ing. Pavel Hašek, CSc.
Konference HUTNÍ KERAMIKA 2011
doc. Ing. Václav Kafka, CSc.
Letošní 48. Slévárenské dny byly poprvé organizovány novým způsobem
Ze ţivota škol
Mgr. Alice Šustková
Projekt Kariéra PLUS pomáhá studentům najít práci
95
Hutnické listy č.1/2012, roč. LXV
Obsah 2011
prof. Ing. Karel Obroučka, CSc., Ing. Roman Kuča, Ph.D., doc. RNDr. Kateřina Malachová
Institut environmentálních technologií – nové vědeckovýzkumné centrum na VŠB – Technické univerzitě Ostrava a Ostravské
univerzitě v Ostravě
Institute of Environmental Technologies – New Research Institute in the VŠB – Technical University of Ostrava and University of
Ostrava
prof. Ing. Jiří Kliber, CSc., prof. Ing. Ivo Schindler, CSc, doc. Ing. Miroslav Greger,CSc., Ing. Tomáš Kubina, Ph.D., Ing. Richard Fabík,
Ph.D., Ing.Radim Kocich, Ph.D.
Katedra tváření materiálu, fakulta metalurgie a materiálového inţenýrství, VŠB-TU Ostrava
Department of Material Forming, Faculty of Metallurgy and Materials Engineering, VŠB -TU Ostrava
prof. Ing. Tomáš Čermák, CSc., prof. Ing. Dagmar Juchelková, Ph.D.
Nový interdisciplinární projekt na VŠB – Technické univerzitě Ostrava – ENET – Energetické jednotky pro vyuţití netradičních
zdrojů energie
New Interdisciplinary PROJECT at the VŠB - Technical University of Ostrava (VŠB-TUO) ENET – Energetic Units for Utilization of
Non-traditional Sources of Energy
3/2011
111-115
4/2011
104-110
5/2011
56-60
2/2011
88-95
4/2011
111-120
3/2011
116-117
Historie hutnictví
prof. Ing. Karel Stránský, DrSc., Ing. Drahomíra Janová, prof. Ing. František Kavička, CSc., doc. Ing. Václav Hoch, CSc., Ing. Lubomír
Stránský, CSc., Ing. Bohumil Sekanina, CSc
Dolování olovnato-stříbrných rud v Rozseči nad Kunštátem
Mining of the Pb-Ag ores in Rozseč over Kunštát
prof. Ing. Karel Stránský, DrSc., Ing. Drahomíra Janová, prof. Ing. František Kavička, CSc., Ing. Lubomír Stránský, CSc., Ing. Bohuslav
Sekanina, CSc., prof. nadzw. Dr. habil. inţ. Miroslaw Karbowniczek., prof. Ing. Jiří Baţan, CSc.
Těţba a metalurgické zpracování rud na panství pánů z Pernštejna
Mining and Metallurgical Processing of Ores on the Land of Lords of Pernštejn
Recenze
Jaroslav Nenadál, David Vykydal, Petra Halfarová
Model efektivního učení se a zlepšování
Don Tapscott, Anthony D. Williams
Wikinomie, aneb jak masová spolupráce mění svět a obchod (Jak vyuţít současné internetové trendy pro byznys)
Hans G. Dosch
Za hranicemi nanosvěta
Yves Doz, Mikko Kosonen
Dynamická strategie/Schopnost pohotově měnit strategii vám umoţní získat náskok před konkurenty
Mgr, Bc. Michaela Netolická
Technikův průvodce grantovým financováním
Catherine Kaputa
Staňte se značkou! - Osobní branding aneb jak si chytří lidé budují značku, která jim zajistí uspěch
O. Novotný, J. Pour, M. Maryška, J. Basl
Řízení výkonnosti podnikové informatiky
117-118
118
4/2011
121
5/2011
61
6/2011
141-142
6/2011
142
2/2011
96-97
97-98
3/2011
119-120
4/2011
122
5/2011
62
5/2011
63
2/2011
99-100
100-103
3/2011
121-124
Společenská kronika
prof. Ing. Ľudovít Dobrovský, CSc., Dr.h.c.
Ing. Petr PÁCL, CSc. Sedmdesátníkem
doc. Ing.Václav Kafka, CSc., prof. Ing. Emilie Krausová,CSc.
prof. Ing. Pero Količ, CSc. opustil naše řady dne 8.2.2011
Ing. Václav Kafka, CSc.
Ing. Jaromír Kupka se rozloučil s hutnickou obcí
prof. Ing. Karel Stránský, DrSc., doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc., doc. Ing. Václav Kafka, CSc.
Rozloučení s Ing. Petrem Levíčkem,CSc. dne 24. 6. 2011
prof. Ing. Miroslav Příhoda, CSc.
Odešel prof. Ing. Rudolf Kremer, CSc.
doc. Ing. Václav Kafka, CSc.
doc. Ing. Jaroslav Šenberger, CSc. sedmdesátníkem
Konference, veletrhy a výstavy
red. (podle zprávy Susanne Neuner, Mack Brooks Exhibitions Ltd.)
EuroBLECH 2010 překonal veškerá očekávání
red. (podle Deutsche Messe AG)
Mezinárodní veletrh HANNOVER MESSE 2011
red. (podle Deutsche Messe AG)
Mezinárodní veletrh HANNOVER
red. (podle konstrukce .cz, 25.5.2011)
STAINLESS 2011 potvrdil velký zájem ze zahraničí
red., (podle Susanne Neuner, PR Direktor, EuroBLECH Press Office, Mack Brooks Exhibitions, Romeland House, Romeland Hill, St
Albans, Herts AL3 4ET, Spojené království)
EuroBLECH 2012: Udrţitelné úspěchy na globálním trhu
124-125
4/2011
123
3/2011
4-5
4/2011
5
7/2011
5
C) ÚVODNÍKY
prof. Ing. Miroslav Kursa, CSc.
Operační program Výzkum a vývoj pro inovace, jeho úloha a cíle v oblasti materiálového a technologického výzkumu
prof. Ing. Ivo Schindler, CSc., dr. hab. inż. Eugeniusz Hadasik, prof. nzw. Pol. Śl.,, doc. Ing. Viktor Tittel, CSc.,
Forming 2011
prof. Ing. Ján Vavro, PhD.
Profil Fakulty priemyselných technológií
96
Důl Hlubina a vítkovický vysokopecní závod, fotografický záběr z r. 2008.
Vítkovické železárny datují svůj život, jak je v hutnické komunitě všeobecně
známo, svým založením v r. 1828. Důl Hlubina byl otevřen jako součást
Vítkovického těžířstva v r. 1852. Umělecky ztvárněný fotografický pohled využívá
neostré obrysy v mlze nebo průmyslovém smogu. Onen smog zde však není
způsoben činností průmyslové zóny v záběru, protože těžba uhlí byla ukončena již
na přelomu let 1992/1993 a vysoké pece vyhasly v září 1998. Po dlouhé době, kdy
se nejcennější objekty v tzv. Dolní oblasti Vítkovic vč. dolu Hlubina podařilo zařadit
mezi národní kulturní památky, do indikativního souboru památek ČR pro zařazení
do seznamu světového dědictví UNESCO a kdy se hledaly cesty dalšího využití
areálu, se dnes provádí přestavba na naučnou industriální stezku sloužící pro
vzdělání i zábavu veřejnosti.
V záběru je těžní věž dolu Hlubina, třídírna uhlí a vysoká pec č. 4. V současné době
se provádějí úpravy vysoké pece č. 1, postavené v r. 1911 a naposledy rekonstruované zhruba 10 let před jejím zastavením. Po stavebních a montážních úpravách
této vysoké pece, nacházející se mimo záběr vpravo, budou pro muzejní, kulturní,
výukové nebo zábavní účely následovat rekonstrukce dalších historických objektů,
které jsou součástí těžebního a hutního komplexu vč. koksárenství a energetiky.
VM a red.
Download

Číslo 1/2012 - Hutnické listy