با توجه به اینکه تولید صنعتی به سرعت به سمت دقت و انعطاف بالاتر حرکت می کند، برش لیزری دیگر یک مرحله پردازش واحد نیست. این نیاز به یک سیستم فناورانه جامع دارد که خواص مواد، ساختار محصول، اهداف ظرفیت تولید و الزامات کیفیت را برای ایجاد یک راه حل سیستماتیک یکپارچه کند. هدف یک راه حل بالغ برش لیزری کمک به کاربران برای دستیابی به کیفیت پایدار، بهره وری بهبود یافته و هزینه های قابل کنترل در سناریوهای کاربردی پیچیده از طریق هم افزایی انتخاب تجهیزات، بهینه سازی فرآیند، کنترل هوشمند، و مدیریت-به-پایان تا پایان است.
اولین گام در توسعه راه حل، تحلیل نیازها و ارزیابی فرآیند است. صنایع مختلف به طور قابل توجهی نیازهای متفاوتی برای اجسام برش دارند: صنعت هوافضا به دنبال شکل دادن دقیق آلیاژهای-فوق العاده نازک-با استحکام بالا بدون آسیب حرارتی است. تولید خودرو باید بین راندمان تولید انبوه و انعطاف پذیری در جابجایی بین انواع مختلف محصول تعادل برقرار کند. و ماشین آلات ساختمانی بر قابلیت نفوذ پایدار سازه های ضخیم- با استحکام بالا تأکید دارند. توسعه راه حل ابتدا باید نوع مواد، محدوده ضخامت، پیچیدگی خطوط و استانداردهای کیفیت سطح را روشن کند. بر این اساس، درجه تطابق بین طول موج لیزر، توان، کیفیت پرتو، و پلت فرم حرکت باید ارزیابی شود تا از افزونگی یا ناکافی بودن عملکرد ناشی از پیکربندی "یک اندازه-براساس همه" جلوگیری شود.
انتخاب تجهیزات و پیکربندی، پشتیبانی سخت افزاری اصلی راه حل را تشکیل می دهد. لیزرهای فیبر، به دلیل راندمان تبدیل الکترو-بالایی و کیفیت پرتو عالی، به انتخاب اصلی برای برش-صفحه های متوسط و نازک با سرعت بالا تبدیل شده اند. لیزرهای CO2 هنوز در پردازش غیرفلزی و ضخیم{4} مزایایی دارند. لیزرهای حالت جامد فوق سریع-برای کاربردهای میکرو-ماشینکاری و حرارت کم{8}}منطقه تحت تأثیر مناسب هستند. پلت فرم برش باید بر اساس منطقه مورد نیاز و دقت دینامیکی، انتخاب یک دروازه، کنسول یا سیستم سه بعدی روباتیک، و مجهز به سیستم CNC با کارایی بالا، دستگاه فوکوس خودکار، و اجزای انتقال دقیق{12} انتخاب شود. واحدهای کمکی مانند حذف و تصفیه گرد و غبار، کنترل دمای خنکشده با آب، تثبیت فشار گاز، و سیستمهای بارگیری و تخلیه خودکار نیز اجزای ضروری برای اطمینان از عملکرد پایدار طولانی مدت هستند.
بهینه سازی فرآیند، پشتیبانی نرم افزاری کلیدی برای اجرای موفقیت آمیز راه حل است. یک پایگاه داده مربوط به مواد، ضخامت ها و پارامترها باید ایجاد شود. توان بهینه، سرعت، موقعیت نقطه کانونی، و نوع گاز و ترکیبات فشار باید از طریق آزمایشها و شبیهسازیها تعیین شوند تا قالبهای فرآیند قابل استفاده مجدد را تشکیل دهند. برای خطوط پیچیده و قطعات کار که به راحتی قابل تغییر شکل هستند، راهبردهای پل زدن، میکرو{3}}اتصال، و سرعت قطعه بندی شده-تغییر را می توان برای سرکوب تغییر شکل حرارتی و گرمای بیش از حد معرفی کرد. در تولید انبوه، الگوریتمهای تودرتو و تودرتوی هوشمند میتوانند استفاده از مواد را بهبود بخشند و سفر بیحرکت و زمان غیر{6} پردازش را کاهش دهند. ترکیب نظارت آنلاین و کنترل حلقه بسته، جبران نوسانات برق، جابجایی فوکوس و تغییرات جریان هوا، پردازش ثابت را تضمین میکند.
راه حل های هوشمند و مبتنی بر اطلاعات{0}}مرزهای ارزش راه حل را گسترش می دهند. از طریق تعامل داده ها با سیستم های اجرایی ساخت (MES)، سیستم های مدیریت انبار و نرم افزار طراحی، یکپارچه سازی یکپارچه سفارشات، فرآیندها، مواد و تجهیزات حاصل می شود و چرخه های تحویل را کوتاه می کند. تجزیه و تحلیل دادهها و مدلهای تعمیر و نگهداری پیشبینیکننده میتوانند به طور پیشگیرانه سایش ابزار، آلودگی لنز، یا ناهنجاریهای خنککننده را شناسایی کنند و خطر خرابی برنامهریزی نشده را کاهش دهند. برخی راه حل ها همچنین می توانند بینایی ماشین را برای تشخیص کانتور و تصحیح خودکار ادغام کنند و عملکرد بدون سرنشین را بیشتر افزایش دهند.
تضمین کیفیت و مدیریت ایمنی در کل راه حل یکپارچه شده است. استانداردهای کنترل محیطی، ابتدا-روشهای بازرسی مقاله، و شاخصهای آزمایش محصول نهایی باید از قبل در راهحل تعریف شده باشند و سوابق کیفیت قابل ردیابی باید ایجاد شود. حفاظت ایمنی باید جداسازی پرتوهای لیزری،-جلوگیری از نشت گاز با فشار بالا، اتصال به زمین الکتریکی، و آموزش حفاظتی پرسنل را پوشش دهد و رویههای عملیاتی استاندارد را تشکیل دهد.
به طور کلی، راهحلهای برش لیزری صرفاً مجموعهای از تجهیزات نیستند، بلکه یک پروژه مهندسی سیستم هستند که بر اساس نیازهای کاربر، یکپارچهسازی پیکربندی سختافزار، پایگاههای داده فرآیند، کنترل هوشمند، و-مدیریت کامل فرآیند انجام میشود. ارزش آن در تبدیل مزایای تکنولوژیکی برش لیزری به بهبود بهرهوری قابل پیشبینی و تضمین کیفیت، ارائه پشتیبانی قابل اعتماد برای-تولید نهایی،-سفارشیسازی در مقیاس بزرگ، و چند{4}تنوع، کوچک-تولید دستهای، و کمک به شرکتها برای دستیابی به بهینهسازی جامع از نظر هزینه و دقت در رقابت است.
