Sterowanie w dobrą stronę

Jak sterowanie wpływa na pracę maszyny?
Proszę sobie wyobrazić: widzi Pani w salonie świetny samochód: kolor się podoba, klimatyzacja, silnik. Cena przystępna... Ale prędkość maksymalna tego cudu techniki to 30 km/h. W dzisiejszych czasach bezużyteczny. Jednak o ile nawet motoryzacyjni laicy znają podstawowe zasady oceny samochodu, to większość osób kupujących maszyny do obróbki, szczególnie przy pierwszym zakupie, nie wie, jak ocenić, czy maszyna, którą kupią, jest rzeczywiście tą, której potrzebują. W parametrach technicznych często pomija się największe ułomności maszyny, a nawet gdy producent je poda, klient je ignoruje lub przyjmuje za standard. Gdybyśmy np. napisali, że w systemie sterowania zryw maksymalny ma wartość 2m/s³, to myślę, że może co setna osoba czytająca tę ofertę zwróciłaby uwagę, że maszyna nie nadaje się do użytku. Byłyby to dosłownie pojedyncze osoby, rozumiejące zagadnienia związane z dynamiką pracy maszyny. A taka wartość, w przełożeniu na branżę motoryzacyjną oznacza, że samochód osiągną by „setkę” w pół godziny.

Na jakiej podstawie w takim razie oceniać jakość maszyny?
Warto zwrócić uwagę na płynność ruchów maszyny przy skomplikowanych kształtach. Jeśli wycinamy proste odcinki i mamy zadaną stałą prędkość posuwu, to nie ma dużych różnic między maszynami różnych producentów. Problemy zaczynają się, kiedy maszyna zaczyna wykonywać skomplikowane ruchy. Im bardziej skomplikowany kształt, tym maszynie trudniej go wykonać. Przykładowo, jeśli poruszamy się po prostej linii, a następnie chcemy wykonać zwrot o 90st, to maszyna musi się zatrzymać, a później znowu rozpędzić. Jeśli więc mamy kształt, który składa się z dziesiątek czy setek krótkich odcinków, to maszyna nie porusza się płynnie, tylko na każdym odcinku zatrzymuje się, co ogranicza wydajność cięcia. Pomimo, że mamy jakąś zadaną prędkość na odcinku, to maszyna nie ma czasu ani miejsca, by się rozpędzić. W efekcie maszyna wykonuje swoją pracę zdecydowanie wolniej, a w dodatku szarpie i drga, co również niekorzystnie wpływa na jakość obróbki. Dodatkowo, często skomplikowane kształty są narysowane w programie Corel – nie ma tam możliwości zapisania łuku czy prostej, wszystko jest w opisane splinami. W efekcie ścieżka składa się z dużej ilości krótkich odcinków. Standardowe frezarki wycinają zazwyczaj takie kształty mocno szarpiąc, z niską wydajnością. Nasz system potrafi nawet tę nieładną (z punktu obróbkowego) ścieżkę, wykonywać z dużą płynnością.

Jak to możliwe?
Dzięki technologii tzw. dynamicznej analizy wektorów, która jest stosowana we wszystkich naszych maszynach – frezarkach, laserach i waterjetach. Jest to rozwiązanie autorskie, opracowane przez naszą firmę, za które dostaliśmy szereg nagród. W praktyce oznacza po prostu, że maszyna pracuje dużo szybciej. Różnice są olbrzymie. Pozwolę sobie na kolejną motoryzacyjną analogię. Jeżeli jedziemy samochodem w dzień po krętej, wąskiej drodze, to jeśli widzimy ją daleko to możemy dostosować prędkość jazdy – widzimy, że najbliższy zakręt jest łagodny i można jechać szybciej, a kolejny już jest ostry i trzeba hamować. Zupełnie inaczej wygląda jazda nocą – widząc nawet niewielki zakręt musimy bardzo zwolnić, bo nie wiemy ani jak bardzo jest ostry, ani co nas czeka dalej. Ten tryb nocny można porównać do standardowych systemów sterowania, natomiast dzienny do naszego rozwiązania. System sterowania z dynamiczną analizą wektorów analizuje wiele ruchów maszyny do przodu po to, by sprawdzić kąty między poszczególnymi wektorami ruchu narzędzia. Procesor oblicza w ten sposób prędkość w węzłach pomiędzy wektorami, ograniczając ją do niezbędnego minimum. To znaczy, że jeżeli kąt pomiędzy tymi wektorami jest niewielki, maszyna nie musi zwalniać do zera – wystarczy troszeczkę zwolnić. Im większy jest kąt, tym maszyna bardziej zwalnia. Jeśli mamy gładkie kształty, a kąty pomiędzy poszczególnymi wektorami są niewielkie, najczęściej maszyna może poruszać się z zadaną prędkością, po wybranym kształcie. To jest duża przewaga nad innymi systemami sterowania.

Jak duże są różnice?
No cóż, klienci często uważają, że przesadzam. Jeden z klientów, miał już jedną maszynę od lat (nie wiem, jakiego producenta), ale potrzebował kolejnej. Nie miał czasu na testy, więc przysłał materiał do cięcia, płytę z tworzywa sztucznego i poprosił o przesłanie filmu dokumentującego cięcie. Wycinaliśmy to z prędkością 300mm/s, 0,3m/s posuwu w twardym polietylenie o grubości 25mm. Po otrzymaniu filmu, klient zadzwoni do nas na drugi dzień z pretensjami, dlaczego przesyłamy film w przyśpieszonym tempie. Nie chciał uwierzyć w autentyczność nagrania, mówił, że ma podobną maszynę od lat, która frezuje 10 razy wolniej, szybciej się nie da, bo maszyna drży i frezy się łamią. Uwierzył dopiero, gdy przyjechał osobiście, z własnym materiałem, który był wycinany przy nim. Powiedział „Wie Pan ile ja pieniędzy straciłem, nie mając tej maszyny przez ostatnie 10 lat? Ludzi utrzymywałem na 3 zmiany i nie wyrabiałem z produkcją”. Czasem z premedytacją deklaruję, że nasza maszyna jest od innych 10 razy szybsza, chociaż wiem, że w niektórych przypadkach może być 20 razy szybsza – chcę uniknąć reakcji typu: „chyba Pan żartuje”.

Ale przecież, jeśli to prawda, Pana rozwiązania powinny już dawno zdominować rynek?
W Polsce często, niestety, jedynym kryterium zakupu jest cena – często oznacza to zakup maszyny chińskiej albo od „garażowego” producenta. Oczywiście każda maszyna powinna mieć swojego klienta, ale problemem jest niewiedza klientów, którzy próbują zakupić swoja pierwszą maszynę. Kupują urządzenie tanie, którego parametry kwalifikują je wyłącznie do użytku hobbystycznego czy edukacyjnego. Klienci za swoją nieświadomość nieraz płacą wysoką cenę. Często klient jedzie do jakiejś firmy, która robi demonstrację, jedzie do kolejnej. Mówi „trochę wolno”, ale jedzie do trzeciej i widzi to samo. Myśli sobie „chyba tak ma być” i kupuje. Potem próbuje zarabiać, ale wydajność jest tak niska, że łatwiej byłoby zlecić to komuś z zewnątrz. Ważne jest, by klienci byli świadomi, że różnice w prędkości cięcia między maszynami o podobnej cenie mogą być nawet kilkunastokrotne.

Dlaczego w firmie KIMLA to właśnie sterowanie okazało się tak ważnym czynnikiem?
Chociaż obecnie specjalizujemy się w produkcji maszyn, to firma KIMLA wywodzi się z produkcji systemów sterowania. Ponad 15 lat temu produkowaliśmy systemy sterowania do obrabiarek CNC, specjalizując się w unowocześnianiu maszyn, które miały przestarzały system sterowania. Nasze plany i ambicje związane z rozwojem firmy powodowały, że ilość usług, które wtedy świadczyliśmy była niewystarczająca. 15 lat temu podjęliśmy decyzję, że na bazie oferowanych przez nas systemów będziemy produkować własne, nowe maszyny. Od tego się wszystko zaczęło. Jako, że produkowaliśmy już systemy sterowania, naturalne było, że zaczniemy sami produkować oprogramowanie typu CAM, do generowania ścieżki narzędzia. Nasza firma zaczęła na początku robić lekkie maszyny, ale oczekiwania klientów szybko rosły i rozpoczęliśmy produkcję znacznie bardziej zaawansowanych frezarek, waterjetów i laserów. Dzisiaj, będąc liderem tej branży w Polsce, wyznaczamy standardy w ich produkcji, a mając w ofercie wszystkie rodzaje maszyn do wycinania płaskiego i frezowania przestrzennego możemy zaspokoić nawet najbardziej wyszukane wymagania klientów. Dzięki temu dotychczasowi użytkownicy bardzo często wracają do nas po kolejne maszyny. Jest już ich ponad 1000 na polskim rynku i kilkudziesięciu za granicą, rekordziści mają ponad 20 maszyn firmy KIMLA.