Wydajność jest wszystkim - Eagle

TECHNOLOGIE I URZĄDZENIA
Wydajność jest wszystkim
Rozmowa z Marcinem Ejmą, właścicielem firmy Eagle Sp. z o.o. z Wałcza, producentem wycinarek laserowych, oraz głównym konstruktorem firmy Piotrem Piaskowym o różnicach w konstrukcjach laserów
typu fiber, istotnych cechach mechaniki tych maszyn oraz nowych kierunkach rozwoju technologii.
Jest kilka firm w Polsce, które przypisują sobie miano pierwszego producenta wycinarek laserowych w technologii fiber. Jaka jest prawda?
Marcin Ejma: Myślę, że nie ma znaczenia, kto pierwszy wyprodukował polski laser w technologii fiber,
ale wszystko wskazuje na to, że była
to nasza firma. Nasza konstrukcja zadebiutowała w roku 2008 na targach
w Hanowerze. Oprócz nas swoje maszyny zaprezentowały dwie inne firmy z zachodniej Europy, ale my jako
jedyni mieliśmy maszynę na silnikach
liniowych.
Od tego czasu Pańska firma produkuje maszyny tylko na silnikach liniowych. Dlaczego?
M.E.: Powody są oczywiste. Od kiedy
na rynku dostępne są źródła w technologii fiber (niezawodne, niewymagające
serwisu oraz pozwalające ciąć z dużymi
prędkościami), wymagania co do mechaniki maszyny bardzo wzrosły. Odpowiednikiem źródła lasera w technologii fiber w mechanice są napędy liniowe.
Aby wykorzystać najważniejszą cechę
źródła lasera fiber, czyli cięcie z dużymi prędkościami (przy cienkich blachach nawet 4 razy szybciej niż laserem CO2), część maszynowa systemu
musi być bardzo dynamiczna, wydajna i równie niezawodna jak źródło lasera. Jedynym rozwiązaniem są tu silniki liniowe.
Czy to rozwiązanie zwiększa wydajność maszyny?
M.E.: Przykładowy element przedstawiony nam do testów przez szwajcarskiego klienta wycięliśmy w 35 sekund,
podczas gdy najszybszej polskiej maszynie konkurencji zajęło to 1 minutę 50 sekund. Choć, biorąc pod uwagę
produkty koncernów, te dysproporcje
nie są już tak duże, to staramy się utrzymać przewagę. Wynik zależy oczywiście od modelu, z jakim się mierzymy.
Od standardowych modeli liderów rynkowych jesteśmy na blachach cienkich
wydajniejsi zazwyczaj o 25-35%. W tym
roku zaprezentujemy maszynę najwydajniejszą i najszybszą ze wszystkich znanych nam dziś na świecie, utrzymując
jej cenę na atrakcyjnym poziomie.
Panie Piotrze, czy w takim razie wystarczy do standardowej maszyny zainstalować silniki liniowe, by osiągnąć
wysoką wydajność?
Piotr Piaskowy: Nie jest to takie proste. Zbudowanie maszyny na silnikach
liniowych to coś zupełnie innego niż
zbudowanie jej na standardowych napędach – wymaga to dużo bardziej
zaawansowanej konstrukcji mechanicznej i sterowania. Co więcej, choć
istnieje kilka koncepcji wycinarek laserowych, to do większości z nich nie
ma sensu instalować silników liniowych, ponieważ sama konstrukcja mechaniczna wyklucza dynamiczne ruchy trawersą.
Silnik liniowy ma sens tylko w przypadku maszyn wykonanych w koncepcji gantry. Tylko wtedy korpus maszyny jest na tyle stabilny i ciężki, trawersa
na tyle sztywna, a odległość od miejsca
przyłożenia siły ciągu w osi X do miejsca obrabiania materiału na tyle mała,
że powstające momenty gnące podczas
dynamicznych ruchów są do opanowania i nie powodują utraty dokładności
cięcia. Maszyny z podwieszoną trawersą
lub trawersą boczną wykorzystują tylko
część możliwości, jakie dają standardowe napędy, ze względu na ograniczenia
konstrukcji mechanicznej (sztywność
elementów ruchomych) oraz powstające, trudne do tłumienia przy takiej
konstrukcji, drgania. Zainstalowanie
– 98 –
w takiej maszynie silników liniowych
zwiększy niezawodność maszyny, ale
nie zwiększy jej wydajności, co nie zrekompensuje wzrostu ceny systemu. Dobrym rozwiązaniem jest maszyna gantry wyposażona w standardowe napędy,
ale najlepszym i najwydajniejszym jest
oczywiście maszyna gantry wyposażona w siniki liniowe. My zdecydowaliśmy
się produkować te ostatnie, ponieważ
uważamy, że w przypadku stosowania
technologii fiber tylko takie rozwiązanie ma sens. Wydaje się, że podobne zdanie mają nasi zachodni, najbardziej doświadczeni konkurenci, którzy
w swojej ofercie mają zarówno maszyny wydajne i drogie, wykonane w koncepcji gantry, jak i maszyny tanie i najmniej wydajne z podwieszaną trawersą,
przeznaczone dla najmniej oczekujących klientów. Z naszych analiz wynika, że zawsze opłaca się kupić maszynę droższą, ale wydajniejszą niż tańszą
i mniej wydajną. Wydajność to klucz
do sukcesu ekonomicznego.
Czy silniki liniowe zainstalowane
w maszynie gantry to jedyny element
wpływający na wydajność maszyny?
P.P.: Oczywiście nie, bardzo duży wpływ
ma także wymieniacz stołów. U nas nowatorska konstrukcja pozwoliła na zbudowanie niezwykle szybkiego zmieniacza palet. Czas wymiany dla stołu
1,5 x 3 m to tylko 8 s (gdzie indziej powyżej 30-40 s). Ponadto wyeliminowaliśmy całkowicie hydraulikę siłową oraz
wszelkie inne układy podnośnikowe.
Konstrukcja opiera się w znacznej części na elementach znormalizowanych.
Dzięki temu układ jest bardzo niezawodny i prosty w serwisowaniu.
Załóżmy, że nasz program na cały
arkusz trwa zaledwie minutę, więc
co minutę dokonujemy wymiany stołów. Gdyby wymiana trwała kolejną
minutę, to wydajność maszyny spada
o połowę. Mamy klientów, którzy mają
nawet 30-sekundowe programy (produkujące drzwi, ościeżnice, obudowy) – ich
maszyna wymienia stoły 2 razy na minutę przez 3 zmiany na dobę. Wydajność mechaniczna maszyny jest wtedy
wszystkim…
maj-czerwiec 2012 r.
TECHNOLOGIE I URZĄDZENIA
Istotnym elementem jest też oczywiście oprogramowanie maszyny. W naszej
firmie każda linijka kodu jest zaprogramowana przez naszych informatyków.
W ten sposób panujemy nad każdym
elementem interfejsu HMI oraz logiką
pracy maszyny. Zaczynając od tego, w jaki
sposób maszyna się referuje, poprzez kontrolę procesu cięcia, po typ komunikatu
informującego operatora o konieczności
wykonania kolejnej czynności.
Panie Piotrze, co według Pana, oprócz
omawianej koncepcji maszyny, jest
czynnikiem decydującym o jakości
wycinarek?
P.P.: Wysoka jakość komponentów.
To jedna z cech naszych produktów,
która zapewne nie ulegnie zmianie. Naszymi dostawcami są m.in.: Beckhoff,
Hiwin, Igus, Nord, Precitec i wielu innych znanych i cenionych producentów.
To jedne z najdroższych komponentów na rynku, ale tu nie możemy sobie pozwolić na kompromisy. Również
firmy dostarczające nam usługi są starannie selekcjonowane, tak aby zapewnić niezmienną, wysoką jakość. Jakość
stosowanych komponentów to dla nas
priorytet.
W jakim kierunku zmierzają prace
konstrukcyjne w firmie?
M.E.: Mamy obrane trzy równoległe
kierunki. Nadal rozwijamy naszą konstrukcję modelu eVision, rozwijamy
dział spawania laserowego oraz pracujemy nad całkowicie nowym modelem o przełomowej konstrukcji nazwanej SPIDER.
Model eVision to klasa sama w sobie.
Maszyna została skonstruowana w najlepszej znanej dzisiaj koncepcji, jest dynamiczna, bardzo wydajna i niezawodna. Wiemy jednak, że może być jeszcze
szybsza. Planujemy wprowadzenie kilku istotnych zmian w konstrukcji i wykorzystanych materiałach korpusu maszyny i trawersy. Podstawową innowacją
jest korpus z polimerobetonu, a belka
osi Y – z kompozytu grafitowo-epoksydowego, inaczej mówiąc – z włókna
węglowego (jak bolidy F1). Polimerobeton jest kompozytem mineralno-epoksydowym charakteryzującym się wysoką
stabilnością wymiarów oraz niezwykle
efektywnym tłumieniem drgań. Monolityczna budowa pozwala osiągnąć wysoką masę, niezbędną dla poprawnej
pracy dynamicznego układu.
Kompozytowa belka z monokierunkowych włókien grafitowych pozwoliła
na 60-procentowe obniżenie masy części
ruchomej, przy jednoczesnym 80-procentowym wzroście sztywności. Dzięki temu
realne stały się przyspieszenia na poziomie 5G, co jest wynikiem niespotykanym
i decyduje o czasie, jaki jest zużywany
przez maszynę na wycięcie detalu. Podsumowując, już niedługo wszystkie części
stalowe w maszynie zostaną zastąpione
nowocześniejszymi materiałami.
Drugim kierunkiem rozwoju jest
nowy model SPIDER. To jeszcze koncepcja maszyny, która w minionym roku
została zgłoszona do patentu, to całkowicie nowe podejście do konstrukcji
maszyn 2D i 3D. W przyszłym roku
chcemy nasz nowy produkt zaprezentować na targach.
Dziękuję za rozmowę.

Rozmawiała Anna Pojda
reklama
Metale & Nowe Technologie
– 99 –