Technologia cięcia ma dziś być ekonomiczna, precyzyjna, perspektywiczna i zintegrowana z rozwiązaniami sieciowymi. – Maszyny do cięcia rur i profili, maszyny z możliwością ukosowania blach, głowice oraz moce umożliwiające cięcie grubych materiałów do 60 mm, a także pełna automatyzacja procesu cięcia, systemy monitorowania produkcji i raportowania oraz rozwiązania e-Serwis – to kilka trendów, które dziś wyznaczają kierunki rozwoju technologii cięcia – wylicza Marek Czarnecki, szef działu sprzedaży Eagle, która oferuje profesjonalne wycinarki laserowe do cięcia.

Powiązane firmy

W przypadku maszyn do cięcia plazmowego oraz tlenowego, w jakich specjalizuje się firma Stigal, kierunkiem przyszłości jest cięcie blach z jednoczesnym fazowaniem krawędzi, czyli tzw. cięcie 3D. – Technologia ta umożliwia przygotowanie detali pod spawanie w obrębie jednego urządzenia. Klienci wymagają od maszyn, a co za tym idzie, od ich producentów, coraz większych możliwości i wszechstronności, ponieważ dążą do skrócenia łańcucha produkcyjnego. To jest główny zaobserwowany przez nas trend – wyjaśnia Paweł Matejczyk, szef działu sprzedaży maszyn w Stigal.

W wersji smart

Rozwój technologii ma prowadzić do produkcji bardziej ekonomicznej i oferującej więcej inteligentnych funkcji komunikacji, sterowania, kontroli procesów czy integracji z rozwiązaniami sieciowymi. Niezmiennie ważnym parametrem pozostaje również precyzja cięcia. – Idziemy w kierunku, który określamy jako „smart”, czyli inteligentnych urządzeń i  maszyn. W  naszej branży oznacza to stosowanie „smartlaserów” do „smart- maszyn” pracujących w smart factory – mówi dr inż. Andrzej Janiszewski, prezes zarządu Trumpf Polska. – Nowe technologie to w naszym rozumieniu efektywniejsze wykorzystanie potencjału maszyn. Raczej nie większe moce rezonatorów, lecz inteligentne funkcje ułatwiające cięcie i obsługę urządzeń. W przemyśle samochodowym miarą jakości auta jest liczba wbudowanych tzw. inteligentnych funkcji. I w przemyśle maszynowym idziemy tą samą drogą Jak dodaje, jednym z największych wyzwań dla producentów maszyn do cięcia jest właśnie czwarta rewolucja przemysłowa i Przemysł 4.0: – To smart factory i opłacalna realizacja nie tyle produkcji tysięcy sztuk detalu, ile tysięcy zleceń po kilka sztuk. Można to osiągnąć tylko przy pomocy inteligentnych, w pełni zautomatyzowanych maszyn.

- W ostatnich latach sektor przetwórstwa przemysłowego przechodzi swoistą rewolucję związaną z cyfryzacją produkcji przy jednoczesnym spadku jej wolumenu i wzroście popytu na wyroby indywidualnie dostosowane do potrzeb klienta – dostrzega Bernard Rzany, prezes zarządu firmy laser PRO. I dodaje, że w segmencie cięcia zjawisko to przekłada się na wzrost zainteresowania maszynami i urządzeniami oferującymi możliwość elastycznej zmiany profilu produkcji, i to zarówno w zakresie grubości, jak i rodzaju obrabianego materiału. Właśnie dlatego na znaczeniu zyskują technologie laserowe, które umożliwiają precyzyjne wycinanie różnorodnych kształtów z całego szeregu materiałów – od metali, przez szkło i drewno, po tworzywa sztuczne i półprzewodniki.

Andrzej Janiszewski zwraca uwagę również na rozwój źródeł laserowych w maszynach do cięcia: – Nowe źródła na ciele stałym są coraz bardziej konkurencyjne w stosunku do laserów gazowych. Oczywiście pewnym problemem jest inna długość fali i wynikające z tego własności lasera – wyjaśnia. I potwierdza, że na kierunki rozwoju maszyn do cięcia wpływa ogólny trend do cyfryzacji maszyn i urządzeń.

W tempie światłowodu

Przemysław Kimla, prezes zarządu firmy Kimla przyznaje, że rewolucyjna dla branży okazała się zmiana technologii CO2 na światłowodową: – Nabrała ona tempa 6–7 lat temu, a na dobre weszła w roku 2014, choć znana była już kilka lat wcześniej, jeżeli chodzi o wykorzystanie mocy powyżej 1 kW – opowiada. – Myślę, że w tej chwili 90% produkowanych na świecie laserów to lasery światłowodowe.

Jak przekonuje, technologia ta przyniosła rewolucyjną zmianę w technologii cięcia: – Lasery światłowodowe doskonale wycinają materiały metalowe, przede wszystkim dlatego, że mają 10-krotnie krótszą długość fali. Przyniosły one nieprawdopodobną rewolucję w technologii cięcia cienkich blach. W wielu przypadkach okazało się, że jedna wycinarka światłowodowa potrafi zastąpić kilka laserów CO2 – zauważa Przemysław Kimla.

Wyjaśnia, że na prostych odcinkach laser światłowodowy jest w stanie wycinać dużo szybciej od lasera CO2. Wydajność wzrasta, co prawda, tylko o 20–30% w stosunku do wycinarek CO2, jednak koszt eksploatacji jest 3–4 razy niższy: – Jeżeli zwiększymy wydajność, to zyskujemy więcej oszczędności. Wzrost wydajności na poziomie 30% to już coś, a wciąż marnowany jest potencjał drzemiący w technologii lasera światłowodowego, może on bowiem pracować kilkakrotnie szybciej.

Przekonuje jednak, że mimo to lasery CO2 nie znikną z rynku, ponieważ mają cechy pozwalające na zastosowanie ich w aplikacjach, w których nie da się skorzystać z lasera światłowodowego.

Także Marek Czarnecki z Eagle zwraca uwagę na to, że większość producentów stosuje dziś technologię fiber (światło- wodową): – Oferujemy wycinarki ze źródłami lasera do 12 kW. Wykorzystanie w pełni takiej mocy wymaga jednak wiedzy, doświadczenia oraz wielu zmian w budowie samej maszyny, jej komponentów i przede wszystkim głowic laserowych. Dlatego też, jak opowiada, specjalnie do wysokich mocy Eagle zaprojektował i wyprodukował głowicę laserową Eagle eVa. – Oprócz tego, aby sprostać wymaganiom dokładności przy jednoczesnym bardzo dużym prędkościom cięcia, stosujemy do produkcji maszyn m.in. technologię liniałów absolutnych, korpusy z materiału kompozytowego, trawersy z włókna węglowego oraz silniki liniowe – wylicza Marek Czarnecki.

O dużej roli napędów liniowych mówi również Przemysław Kimla: – Robią one furorę w wycinarkach laserowych, bo dają dużą dynamikę przy lekkiej konstrukcji, odpowiednio sztywnej, by nie było żadnych drgań i wibracji. Są dużo dokładniejsze i pozwalają wyeliminować zużycie części czy luz zwrotny. W naszej ofercie są to wycinarki typu Flesh Cut. Coraz więcej producentów stosuje takie rozwiązania, jak również systemy sterowania, które mają zintegrowane wszystkie funkcjonalności po to, by do wykonania części wystarczył tylko operator przy maszynie, a nie operator, technolog i konstruktor, jak do tej pory. Umożliwia to zaoszczędzenie mnóstwa czasu – wyjaśnia.

W ślad za klientem

Wiele z oferowanych dziś na rynku maszyn cechuje się wysokim stopniem zaawansowania technologicznego, w tym nasycenia elektroniką. – Nowoczesne oprogramowanie, interfejsy komunikacyjne i zestawy czujników umożliwiają sprawną komunikację między urządzeniami a ich użytkownikami, a także zapewniają wysoką jakość wyrobów końcowych – zauważa Bernard Rzany, prezes zarządu firmy laser PRO. – Są to jednak także rozwiązania drogie, których zastosowanie powoduje wzrost cen maszyn. Dlatego istotnym zadaniem producentów jest informowanie klientów o korzyściach płynących z wdrożenia zaawansowanych technologii, także na podstawie wyników badań i prób z wykorzystaniem owych technologii. Jak tłumaczy, ważnym aspektem tych działań jest dostęp do laboratoriów i możliwość przeprowadzenia eksperymentów na próbkach klienta, a także uwzględnienie przewidywanego czasu zwrotu z inwestycji, który w przypadku najbardziej wydajnych maszyn może okazać się znacznie krótszy niż przy zakupie tańszego, ale gorszego jakościowo rozwiązania.

Pytani o największe dziś wyzwania producenci maszyn do cięcia jednogłośnie podkreślają, że najważniejszy jest klient i to jego potrzeby wyznaczają kierunki rozwoju oferowanych rozwiązań. – Im szybciej producenci na nie reagują, tym lepsza jest ich pozycja w branży – zaznacza Paweł Matejczyk z firmy Stigal. – Świadomi tego, zaczęliśmy od produkcji maszyn kompaktowych i łatwych w obsłudze. Następnie, bazując na informacji zwrotnej z rynku, zmodernizowaliśmy maszyny w zakresie szybkości i wydajności, wprowadzając na rynek najszybsze przecinarki plazmowe w Europie. Wtedy zaobserwowaliśmy rosnące zapotrzebowanie na maszyny o takich samych parametrach, jednak znacznie większych gabarytach, na co odpowiedzieliśmy kolejnym produktem. Najnowszym trendem jest wspomniane cięcie 3D, a więc przygotowanie detali już w trakcie cięcia do kolejnego etapu, czyli spawania. Wprowadziliśmy na rynek maszynę, która łączy znakomitą jakość cięcia, duże gabaryty, wysokie prędkości pracy, znacznie wyższą wydajność i jest wyposażona w głowicę do cięcia z jednoczesnym fazowaniem krawędzi – opowiada Paweł Matejczyk.

Bernard Rzany z laser PRO zauważa, że potrzeby klientów coraz szybciej się zmieniają, co wynika ze skracania się cyklu życia produktu. Wymaga to szybkiej reakcji ze strony producenta: – Rynek klienta detalicznego wykazuje się dziś wyjątkową dynamiką, która skłania producentów dóbr konsumpcyjnych do rozszerzania palety produktów i uzupełniania jej o możliwość wyboru wersji wyrobu precyzyjnie dostosowanej do potrzeb klienta. Aby temu sprostać, trzeba szybko reagować na sygnały docierające z rynku, a także dysponować możliwościami technicznymi zapewniającymi maksymalną elastyczność produkcji – podkreśla.

– Klienci oczekują wydajności maszyn, ich bez- awaryjnego działania oraz niskich kosztów serwisowych. Rynek z kolei oczekuje najwyższej jakości wyprodukowanych detali oraz krótkiego czasu realizacji zamówienia – wylicza Marek Czarnecki z Eagle. – Producenci maszyn, chcąc sprostać tym wszystkim wymaganiom, zmuszeni są do ciągłego rozwoju swoich produktów właśnie w tym kierunku.

Rozwój firm, edukacja nabywców

W firmie Kimla w celu szybszego rozwoju produktów utworzono centrum badawczo-rozwojowe. – Naszym celem jest wydłużenie żywotności materiałów eksploatacyjnych, zwiększenie bezpiecznych mocy oraz umożliwienie klientom wykonywania czynności serwisowych, które do tej pory pozostawały wyłącznie w gestii zaawansowanego serwisu producenta – wyjaśnia Przemysław Kimla.

Mając na uwadze dobro potencjalnego klienta, producenci starają się także postawić na jego edukację, aby świadomie dokonywał wyboru przy zakupie. Ma go to uchronić przed kosztami błędnej inwestycji. – Na rynku pojawia się wielu producentów i dystrybutorów oferujących produkty słabej jakości i bez odpowiedniego wsparcia technicznego, jednak dostępnych w atrakcyjnej cenie. Jest też duże grono klientów, którzy poszukują maszyn do cięcia plazmą bądź tlenem, ale nie mają doświadczenia z technologią. Stają się oni łatwym celem takich firm i ulegają magii marketingu, wierząc, że każda maszyna będzie oferować tę samą jakość, niezawodność czy powtarzalność. Niestety bardzo szybko się okazuje, że maszyny te nie pozwalają na spełnienie potrzeb produkcyjnych klientów – przestrzega Paweł Matejczyk z firmy Stigal.

Zwiększanie świadomości klientów z pewnością musi też w coraz większym stopniu obejmować aspekty energooszczędności wykorzystywanych technologii. Jak podkreślał podczas tegorocznych targów ITM w Poznaniu Grzegorz Chrobak, dyrektor operacyjny IPG Photonics, oferowany przez IPG laser włóknowy, powszechnie wykorzystywany przez wielu producentów maszyn do cięcia, pozwala zmniejszyć zużycie energii elektrycznej dzięki jego obniżeniu w trybie spoczynkowym maszyny (wynosi ono wówczas ok. 500 W). Jeśli wziąć pod uwagę, że według szacunków nawet 70% czasu pracy typowej maszyny do cięcia to czas spoczynkowy, czyli taki, w którym np. w wycinarce laserowej wymienia się arkusz blachy na nowy bądź głowica zmienia swoje położenie, widać, że korzyści mogą być odczuwalne.