С промишленото производство, което бързо се движи към по-висока прецизност и гъвкавост, лазерното рязане вече не е една стъпка на обработка. Изисква цялостна технологична система, която интегрира свойствата на материалите, структурата на продукта, целите на производствения капацитет и изискванията за качество, за да се изгради системно решение. Едно зряло решение за лазерно рязане има за цел да помогне на потребителите да постигнат стабилно качество, подобрена ефективност и контролируеми разходи в сложни сценарии на приложение чрез синергията на избор на оборудване, оптимизация на процеси, интелигентен контрол и управление от-до-край.
Първата стъпка в разработването на решение е анализ на нуждите и оценка на процеса. Различните индустрии имат значително различни изисквания към обектите, които трябва да бъдат нарязани: аерокосмическата индустрия търси прецизно оформяне на ултра-тънки сплави с висока-якост без термично увреждане; автомобилното производство трябва да балансира ефективността на масовото производство с гъвкавостта при превключването между различните видове продукти; и строителните машини подчертават способността за стабилно проникване на дебели конструкции с висока -якост. Разработването на решение трябва първо да изясни вида на материала, диапазона на дебелината, сложността на контура и стандартите за качество на повърхността. Въз основа на това трябва да се оцени степента на съответствие между дължината на вълната на лазера, мощността, качеството на лъча и платформата за движение, за да се избегне излишък на производителност или неадекватност, причинени от конфигурация „един-размер-подходящ-за всички“.
Изборът и конфигурацията на оборудване представляват основната хардуерна поддръжка на решението. Влакнестите лазери, поради високата си електро-ефективност на оптичното преобразуване и отличното качество на лъча, се превърнаха в основния избор за високо-скоростно рязане на средни и тънки плочи. CO₂ лазерите все още имат предимства при обработката на неметални и дебели пластини. Свръхбързите твърдо-лазери са подходящи за микро-машинна обработка и приложения в зони,{-засегнати от ниска топлина. Платформата за рязане трябва да бъде избрана въз основа на изискваната площ и динамична точност, като се избере портална, конзолна или роботизирана 3D система и оборудвана с високо-производителна CNC система, автоматично фокусиращо устройство и високо-компоненти за предаване. Спомагателни модули като отстраняване и пречистване на прах, контрол на температурата-с водно охлаждане, стабилизиране на налягането на газа и системи за автоматично зареждане и разтоварване също са незаменими компоненти за осигуряване на дългосрочна{15}}стабилна работа.
Оптимизацията на процесите е ключова софтуерна подкрепа за успешното внедряване на решението. Трябва да се създаде база данни, съответстваща на материали, дебелини и параметри. Оптималната мощност, скоростта, позицията на фокусната точка и комбинациите от тип газ и налягане трябва да се определят чрез експерименти и симулации, за да се формират шаблони за процеси за многократна употреба. За сложни контури и лесно деформируеми детайли могат да бъдат въведени мостове, микро-връзки и сегментирани стратегии за-промяна на скоростта за потискане на термичната деформация и прегряване. При масовото производство интелигентното влагане и алгоритми за влагане могат да подобрят използването на материала и да намалят времето за неактивно пътуване и не-обработка. Комбинирането на онлайн наблюдение и управление със затворен-контур, компенсация-в реално време за колебания на мощността, отклонение на фокуса и промени на въздушния поток гарантира последователна обработка.
Интелигентните и базирани на-информация решения разширяват границите на стойността на решението. Чрез оперативна съвместимост на данни със системи за изпълнение на производството (MES), системи за управление на складове и софтуер за проектиране се постига безпроблемна интеграция на поръчки, процеси, материали и оборудване, съкращавайки циклите на доставка. Моделите за анализ на данни и прогнозна поддръжка могат проактивно да идентифицират износването на инструмента, замърсяването на лещите или аномалиите в охлаждането, намалявайки риска от непланиран престой. Някои решения могат също да интегрират машинно зрение за разпознаване на контури и автоматична корекция, което допълнително подобрява безпилотната работа.
Осигуряването на качеството и управлението на безопасността са интегрирани в цялото решение. Стандартите за контрол на околната среда, първите-процедури за инспекция на артикулите и показателите за тестване на готовия продукт трябва да бъдат предварително-дефинирани в решението и трябва да бъдат установени проследими записи за качество. Защитата за безопасност трябва да обхваща изолиране на лазерно лъчение, предотвратяване на изтичане на газ под високо-налягане, електрическо заземяване и защитно обучение на персонала, формиране на стандартизирани оперативни процедури.
Като цяло решенията за лазерно рязане не са просто колекция от оборудване, а проект за системно инженерство, ръководен от нуждите на потребителите, интегриращ хардуерна конфигурация, бази данни за процеси, интелигентен контрол и пълно-управление на процеси. Стойността му се състои в трансформирането на технологичните предимства на лазерното рязане в предвидими подобрения на производителността и осигуряване на качество, осигурявайки надеждна поддръжка за високо-производство, широко-персонализиране и много-разновидности, малки-серийно производство и помагайки на предприятията да постигнат цялостна оптимизация на прецизност, ефективност и цена в ожесточена конкуренция.
