Przygotowanie oferty na wykonanie usługi cięcia laserem to pierwsza rzecz, którą trzeba zrobić aby dać klientowi szansę na wybranie właśnie naszej firmy. Największym błędem jaki popełniają usługodawcy jest oferowanie stałej stawki za metr cięcia danego materiału. Co zrobić, aby go uniknąć? W niniejszej części artykułu postaramy się odpowiedzieć na to pytanie.
Wyobraźmy sobie kwadrat o boku długości 1 m, aby go wyciąć maszyna musi przeciąć materiał na długości 4 m. Czas wycięcia takiego detalu na laserze o mocy np. 6 kW z blachy 1,5 mm wynosi ok. 7 s. Teraz weźmy kwadrat o boku 400 mm, ale z dużą ilością otworów, tak aby suma drogi po obrysie i po krawędziach otworów wyniosła również 4 m. Okazuje się, że detal o takiej samej długości drogi cięcia wycinany jest w czasie 38 s, co jest wartością ponad 5 razy większą. Jeśli uśrednimy koszty cięcia dla różnych detali to może się okazać że w takim przypadku wycięcie detalu o boku 1 m będzie dla klienta nieatrakcyjne cenowo, a na mniejszym detalu z otworami nie uzyskamy oczekiwanej marży. Można oczywiście dodawać jakąś kwotę za jedno przebicie co w jakimś stopniu zniweluje te różnice, ale nigdy nie będziemy w stanie zoptymalizować tego procesu. Jedyną możliwością precyzyjnej wyceny cięcia dla założonego zarobku na godzinę jest wycena na podstawie czasu i kosztów cięcia. Ale jak oszacować czas cięcia bez wycięcia? Zazwyczaj klient przysyła pliki z kształtami części, podaje rodzaj i grubość blachy i pyta ile będzie kosztowało ich wycięcie. Technolog wczytuje plik do programu CAM, wczytuje tablicę parametrów, generuje ścieżkę narzędzia i uruchamia funkcję symulacji. Niestety okazuje się że czas wyliczony przez symulator cięcia w programie CAM nie robi tego dość dokładnie. Różnice mogą być znaczne i to tym większe im cieńsza jest blacha. Zdarza się, że laser wycina elementy dwa razy dłużej niż wynikało by to z wyliczeń programu. Okazuje się bowiem, że zewnętrzny program CAM nie ma możliwości precyzyjnego odtworzenia dynamiki ruchów lasera, a przy cienkich blachach to dynamika decyduje o wydajności. Sprawę komplikuje fakt, że charakterystyki i czasy przebić zapisane są w pamięci lasera i program CAM nie ma do nich bezpośredniego dostępu. Po ich zmianie przez operatora nie są automatycznie uaktualniane w programie technologa ponieważ programowanie maszyn za pomocą G-kodu jest jednokierunkowe. Dane zawsze przesyłane są z programu CAM do maszyny, ale nie odwrotnie. Firma KIMLA integrując CAM w systemie sterowania rozwiązała problem obliczenia czasów i kosztów cięcia. Stały dostęp algorytmów symulacji do nastaw dynamiki maszyny oraz do tablic technologicznych pozwala na precyzyjne ich obliczanie uwzględniając koszty prądu, gazów, części eksploatacyjnych, operatora czy amortyzacji. Operator może również wprowadzić kwotę dochodu jaką chce osiągnąć za godzinę pracy lasera, a system automatycznie obliczy cenę każdego detalu uwzględniając koszt materiału i uwzględni dane z nestingu dotyczące odpadów dla każdego arkusza. Raport taki można wygenerować w postaci pliku pdf będącego gotową ofertą dla klienta. Moduł wyceny może pracować również na osobnym komputerze aby nie obciążać tym zadaniem technologa lub operatora.
Interpolator sprzętowy/programowy
Ważnym czynnikiem na który również warto zwrócić uwagę jest sprzęt na którym bazuje system sterowania. Obecnie prawie każdy z nich oparty jest na przemysłowym komputerze PC dla ułatwienia tworzenia interfejsu użytkownika. Jednak tylko profesjonalne systemy sterowania mają tzw. interpolator sprzętowy, który odpowiada wyłącznie za sterowanie ruchami maszyny. Istnieją systemy sterowania, które w zasadzie są symulatorem systemu sterowania na komputerze PC. Niestety żaden PC nie jest maszyną czasu rzeczywistego ponieważ musi obsługiwać wiele zadań kolejkowanych przez system operacyjny. Odczyt klawiatury, dysków, wyświetlanie obrazu na ekranie, komunikacja sieciowa to tylko niektóre z zadań które realizuje komputer tysiące razy na sekundę. Gdzieś między tymi zadaniami znajdują się algorytmy sterowania ruchami maszyny, które wyliczają i wysyłają do serwonapędu kolejną pozycję, w której ma znaleźć się głowica tnąca. Jednak zadania wykonywane przez procesor nie trwają zawsze tyle samo czasu i dane nie są wysyłane do serwonapędu w jednakowych odstępach czasu. Jest to tzw. jitter, który może powodować obniżenie jakości ruchu, uskoki, drgania czy pofalowanie krawędzi detalu. Dlatego w profesjonalnych systemach do sterowania ruchami głowicy stosowany jest dodatkowy specjalizowany procesor-interpolator, który nie wykonuje innych zadań poza kontrolowaniem ruchu serwonapędów. Należy zaznaczyć, że systemy bazujące na programowym symulatorze są bardzo tanie (od 1000 EUR) i często jest to wartość ponad 10 razy niższa od rozwiązań sprzętowych. Profesjonalne wycinarki laserowe wyposażane są w systemy ze sprzętowymi interpolatorami, jednak coraz częściej w pogoni za zyskiem zdarzają się producenci sięgający po tańsze rozwiązania. Firma KIMLA od 20 lat produkuje wyłącznie systemy sterowania z interpolatorem sprzętowym komunikującym się z serwonapędami za pomocą przemysłowego protokołu komunikacyjnego Real Time Ethernet.
