CO2 лазер нь өмнөх цагт лазерийн огтлолтын технологийн талбай дээрх анхны том тоглогчдын нэг байв. Эдгээр лазерууд нь 10.6 микрометр долгионы урттай хүчтэй цацраг үүсгэдэг бөгөөд тэдгээрийг металл хавтангаас эхлээд олон төрлийн салбарын хэсэгт хэрэглэх боломжтой болгодог. Гэвч зүйлс эрс өөрчлөгдөх нь шингэн лазерууд гарч ирснээр эхэлсэн. Шинэ лазерууд руу шилжих нь технологийн том дэвшлийг илэрхийлдэг, учир нь тэдгээрийг маш олон аргаар илүү сайн ажилладаг. Шингэн лазерууд нь жинхэнэ эд анги болгон цаашлах эрдэс материалыг хольсон онцгой шилэн ширхэг ашигладаг. Тэдгээрийг онцлог болгож буй зүйл бол хуучин загваруудтай харьцуулахад илүү хурдан огтлох чадвартай бөгөөд цахилгааны хэрэгцээ багатай байдаг. Иймээс одоо ихэнх үйлдвэрүүд нь традицион CO2 системүүдийг ашиглахын оронд шинэ лазеруудыг сонгож байна.
Сүүлийн арван жилд CO2 лазераас илүү эрэлт нь цахилгаан кабелийн лазерийн хувьд маш их өсөлттэй байна. Мэргэжлийн мэдээллээр эдгээр кабель лазерууд жилд дунджаар 30% -иар өсч байгаа бөгөөд энэ нь хүмүүс илүү сайн огтлолт хийх, илүү үр ашигтай ажиллах боломжтой учраас эрэлтээ шилжүүлж байгааг харуулж байна. Кабель технологийн энэ өсөлттэй зэрэгцээ диск лазерууд нь мөн түгээмэл болсныг ажиглаж байна. Эдгээр шинэ диск лазерууд нь хуучин лазеруудын хүчтэй чадлыг шинэ бөөмийн чанартай хослуулж, цаашид энерги хэмнэж байна. Эдийн засгийн огтлолтын төрөл бүрийн материалыг нарийн огтолж чаддаг диск лазерууд нь одоо үйлдвэрлэлд маш сонирхолтой зүйл болоод байна.
Сүүлийн үеийн лазерын оптик технологийн сайжруулалт нь материалыг огтлох лазерын нарийвчлалыг хүчтэй сайжруулсан бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийн олон салбарт илүү өргөн ашиглагдах боломжийг олгож байна. Энэхүү дэвшлийн дүнд үйлдвэрлэгчид нарийн төвөгтэй хэлбэртэй, гажилтгүй боловсруулалт шаардагдах аэрокосмос инженерчлэл, анагаахын багаж хэрэгсэл үйлдвэрлэх зэрэг салбарт маш чухал байх төсөөлөлдөө нарийн хэсгүүдийг үйлдвэрлэх боломжийг олгож байна. Жишээлбэл, нисэх онгоцны хэсгүүдийг авч үзвэл, салбарын тайлангуудын мэдээлснээр орчин үеийн лазерын огтлолтын арга нь ойролцоогоор 98% нарийвчлалын түвшин хангаж байгаа бөгөөд энэ нь эдгээр чухал хэсгүүд чанарын баталгаатай стандартыг хангаж, хамгийн чухал агшинд найдвартай ажилладаг болохыг илтгэнэ.
Програм хангамжийн сайжруулалтууд нь лазерын системүүд өдөр тутмын ажиллагааг хэрхэн гүйцэтгэдэгт томоохон нөлөө үзүүлсэн. Одоо байгаа хамгийн сайн програмууд нь илүүдэл материалыг багасгаж, үйлдвэрлэгчдэд хурд олгох зорилготойгоор оновчтой огтлолтын замыг тодорхойлж чаддаг. Хөгжүүлэгчид огтлолтын жижиг алдааг үйл ажиллагааны явцад автоматаар засаж чаддаг ухаалаг алгоритмыг бүтээснээр чухал шилдэг дэвшилт хийсэн. Энэ нь гаралтын бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулах ба гараар засварлах шаардлагыг багасгадаг. Их үйлдвэрлэгчдийн бодит жишээнүүдэд лазерыг нарийн удирдах замаар бүтээгдэхүүн ямар чанарын дэвшилттэй болохыг харуулж байна. Учир нь энэ нь аж ахуйн алдааг бууруулж, боловсруулахгүйгээр алдагдах элдэв материалыг хэмнэдэг. Өнөөдөр үйлдвэрлэлд ажиллаж байгаа хэн бүхэнд нарийн технологиуд нь зүгээр л хүссэнээрээ биш, өрсөлдөх чадвартай үйлдвэрлэлийн тогтоцны чухал хэсэг болон хувирч байна.
Эдгээр амжилтыг амжилттай нэгтгэх нь үйлдвэрлэгчид үйлдвэрлэлийг яаж хандаж буйд хувьсгалын шилжилт хийсэн гэж үзэж болох ба нарийвчлал, үр ашигтай байдалд шинэ стандарт тогтоож өгдөг. Тасралтгүй инновацийн дагуу лазерын технологийн ирээдүйд илүү нарийсгасан боломжуудыг авчирна.
Сүүлийн үеийн лазер огтлолын технологийн сайжруулалт нь замын нарийвчлалыг өмнөхөөсөө олон дахин сайжруулжээ. Энэ нь үйл ажиллагааны явцад алдааг багасгадаг ухаалаг программ хангамжийн тусламжтайгаар боломжтой болсон юм. Жишээлбэл, Siemens-ийн Sinumerik Machine Tool Robot нь онгоцны хөдөлгүүрийн жижиг хэсгүүдийг ч нарийвчлалтайгаар огтлодог. Эдгээр машинууд нь материал их хэмжээгээр алдагдуулахгүй, ажлын хооронд засвар хийх шаардлагыг багасгах замаар үйлдвэрүүдэд үйлдвэрлэлийн хурдыг нэмэгдүүлдэг. Тоног төхөөрөмжийг шинэчилсэн үйлдвэрлэгчдийн өгөгдлүүдийг судалбал эдгээр шинэ лазерууд бизнесийн ашиг орлогоо нэмэгдүүлэхэд юу чаддагийг харуулдаг юм.
Лазер огтлогчийн хүрээг барихад сүүлийн үеийн шинэчлэлтүүд хийгдсэн нь хөдөлгөөн үед хатуу байдал болон нийт хурдны түвшинг нэмэгдүүлснээр материал ашиглахад ирээдүйг нь даван туулж байна. Жишээлбэл, Сименс компанийн Sinumerik MTR робот нь цаан хатуу байдал сайжирсан бөгөөд нарийн огтлолтыг алдаагүйгээр ган металл зэргээр ажиллах боломжийг олгодог. Машин зохион бүтээхэд хийсэн өөрчлөлтүүд нь мөн хурдны бодит сайжралд хүргэсэн бөгөөд шинэ системүүд ихэвчлэн хуучин системүүдээс илүү ажилладаг. Энэ чанарын сайжрал нь үйлдвэрлэгчдэд олон төрлийн материалыг ашиглах боломжийг олгож, үйлдвэрлэлийн тоо хэмжээг нэмэгдүүлэх, үйл ажиллагааг илүү гладкийн байдлаар явуулахад тусалдаг. Энэ нь ялангуяа цэргийн болон агаарын оронд нарийвчлал чухал байдаг салбарт маш их ач холбогдолтой.
Хуванцар хадах машинууд одоо эрчим хүч хэмнэх, хаягдал багасгах ажилд илүү оюун ухаантай болчихсон бөгөөд энэ нь үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүдийг мөнгө хэмнэх, гаригийнхээ хувьд илүү сайн байхад тусалдаг. Эдгээр шинэ загварууд нь цахилгааны хэрэглээг бууруулахад тусалдаг технологиудаар хангагдсан. Иймийгээр үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүд цахилгааны төлбөрөөсөө бага зарцуулах бөгөөд үйл ажиллагааны үр дүнд гарч буй орчин тойрны асуудлуудыг багасгаж өгдөг. Эдгээр машины нарийвчлал нь үйлдвэрлэл явагдах үед хэрэглэгдэх материалын хэмжээг багасгахад томоохон нөлөө үзүүлсэн. Бодит жишээнүүд нь эдгээр сайжруулалтын дүнд компаниуд өмнөхөөсөө 20-40% бага эд анги хэрэглэж болохыг харуулж байгаа. Дэлхийн олон улс энэхүү чиг хандлагыг анзаарч, бизнесүүдийг нөхөн орж буй орчин тойрныг хамгаалах тэтгэлэг өгөхөөр эхэлсэн. Шинэ дүрэм журмыг биелүүлэх нь чухал боловч олон үйлдвэрлэгчид мөнгө хэмнэж байгаа ч, зарим үед эдгээр хэмнэлтүүд төлөвлөгдсөн хэмжээнээс бага байж болно.
Лазер огтлолтын технологийн благодор автомашины үйлдвэрлэл эрчимтэй өөрчлөлтөнд орж байна, тусгайлан цахилгаан автомашины баттерей хийхэд ихээхэн нөлөө үзүүлж байна. Үйлдвэрлэгчид одоо лазер цавах технологийг ашиглан цахилгаан автомашины баттерей цавахад илүү нарийн үр дүнг хүртэл байгаа юм. Учир нь урт хугацаанд үр ашигтай байлгахын тулд маш нарийн нарийвчлал шаардагддаг. Мөн автомашины хөнгөн хэсгүүдийг хийхэд лазерыг ашиглах сонирхол нэмэгдэж байна. Хөнгөн хэсгүүд нь автомашины түлшний зарцуулалтыг бууруулж, бохирдлыг багасгадаг. Одоо Tesla болон BMW зэрэг компаниуд юу хийж байгааг харуул. Эдгээр компаниуд өөрсдийн үйлдвэрт лазер огтлох системүүдийг бүрэн нэвтрүүлсэн. Тэд ланцер цавах аргыг ашиглан баттерей цавах, резинэн хэсгүүдийг маш нарийн нарийвчлалтай огтлох тусгай төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар цэнхэр технологи, өндөр ажиллагаатай автомашины салбарт шинэ загвар тогтоож байна. Бүх салбар нь цэвэр үйлдвэрлэл рүү шилжин, автомашины чадварын хязгаарыг түлхэж байгаа мэт харагдаж байна.
Агаарын тээвэр салбарт 3D хэвлэлийн дуусгах ажилд лазерийн огтлолт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг байна. Ялангуяа FAA, EASA-ийн дүрэм журмын дагуу нарийн хэмжилтэнд ихээхэн анхаарал тавьдаг. Нисдэг онгоцны хэсгүүдийг барьж буй үед ч огт бага хазайлт нь урт хугацаанд томоохон асуудал үүсгэж болно. Ийм учраас үйлдвэрлэгчид хэвлэсний дараа тэдгээрийн чухал хэмжээсүүдийг зөв байлгахын тулд лазерийг итгэлтэй ашигладаг. Boeing болон Airbus зэрэг онгоцны томоохон нэрүүд одоо лазерын системүүдийг нэмэлт үйлдвэрлэлийн тохижуулгатай хослуулж эхэлсэн. Boeing-ийн Вашингтон мужийн Эверетт хотод байрлах үйлдвэрт энэ гибрид аргыг нэвтрүүлснээс хойш материал хаягдлыг ойролцоогоор 30% бууруулсан гэж мэдээлж байна. Түүнчлэн Тулузын Airbus инженерүүд нь традицион аргуудтай лазерын цаварга холимог ашигласнаар тодорхой далавчны хэсгүүдийн үйлдвэрлэлийн хугацаагаа бараг талд нь бууруулж чадсан гэжээ. Халууны деформаци болон материалтай нийцэхгүй байдал зэрэг сорилтууд үүрэг гүйцэтгилээгүй ч байсан хэдий ч, эдгээр хосолсон технологиуд нь орчин үеийн онгоцны үйлдвэрлэлд бодитой алхам байна гэдгийг ихэнх мэргэжилтнүүд зөвшөөрдөг.
Хиймэл оюун дээр суурилсан урьдчилан таамаглах техникийн үйлчилгээ нь лазерын системийг хэрхэн үйлчлэх талаар өөрчлөлт оруулж байна. Эдгээр системүүд үйл ажиллагааны өгөгдлийг шинжлэх, техникийн үйлчилгээ хэзээ хийх шаардлагатай болохыг таамаглах зориулалттай нарийн алгоритмыг ашигладаг бөгөөд энэ нь тоног төхөөрөмжийн ажиллах хугацааг уртасгахад тусалдаг. Салбарын өгөгдлүүд нь зарим компаниуд техникийн үйлчилгээний зардлыг ойролцоогоор 20%-иар бууруулсаныг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь тогтмол техникийн үйлчилгээний хуваарьтай харьцуулахад ХИ-д суурилсан арга барилаар шилжсэнээр боломжтой болсон юм. Олон үйлдвэрлэгчид лазер огтлолтын процессынхаа хувьд ХИ-ийн шийдлийг аль хэдийнэ хэрэглэж эхэлсэн байдаг. Жишээлбэл, нэг уулзвал огтлогчийн засварын зардлаас мянган орчим төгрөгийг хэмнэсэн, харин үйлдвэрлэлийг тасралтгүй явуулж байсан гэж мэдээлсэн. Ийм төрлийн урьдчилан бодох бодлого нь автомжуулалт нь салбарт үйл ажиллагааг дахин бүрдүүлэх төдийгүй өнөөгийн хурдацтай хөгжих аж ахуйн орчинд бизнесийг давуу талын байрлалд оруулж чаддаг бөгөөд орчин үеийн ухаалаг үйлдвэрлэлтийн арга бариулалтанд сайн тохирч байна.
Лазер огтлогч машины технологид IoT техникийг нэвтрүүлэх нь үйлдвэрийн өдөр тутмын үйл ажиллагааг явуулах арга хандлагыг бүхэлд нь өөрчилжээ. Эдгээр холбогдсон системүүд нь операторуудад бүх зүйлийг бодит цагт хянах, шаардлагатай үед тохируулга хийх боломжийг олгодог тул машины ажиллагаа ихэнх хугацаанд гладалсан байдаг. Сүүлийн үеийн салбарын тайлангуудын мэдээлснээр IoT шийдлийг бүтнээр нь хэрэглэж эхэлсэн цехүүд нь дунджаар 15% үр ажиллагааг нэмэгдүүлж, традицион системүүдтэй харьцуулахад зогсолтын цагийг ойролцоогоор тал болгон бууруулж чаджээ. Одоо ихэнх үйлдвэрлэлийн уулзварууд IoT-г орчин үеийн үйлдвэрлэлийн шаардлагыг хангахад чухал ач холбогдолтой гэж үзэж байна. Асуудалд хурдан ажиллах боломж нь саатлыг багасгаж, нийтлэг ажлын урсгалыг гладалсныг харуулж байна. Бодит үйлдвэрийн талбайн үндсэн дээр компанийн эдгээр ухаалаг технологийг ашиглан лазер огтлох системүүдээс илүү үр ашигтай ажиллуулах, нийт үйлдвэрлэлийн мөчийг илүү уян хатан болгож чадсныг харж болно. Энэ үед IoT нь зөвхөн тусдаа процессыг сайжруулж байгаа төдийгүй бүхэлд нь үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааг дахин бүрдүүлж байгааг тодорхой харагдаж байна.
Фемтосекундын лазерууд нь микро боловсруулалтын салбарт тоглоомын дүрмийг өөрчилж байгаа бөгөөд нано түвшинд ажиллах үед үйлдвэрлэгчдэд гайхамшигтай нарийвчлалыг олгож байна. Эдгээр супер хурдан лазерууд нь хуучин загваруудаас өөр ажилладаг бөгөөд маш богино импульсуудыг шууд дамжуулдаг тул их дулааны халдвар үүсгэдэггүй. Энэ нь олон хүнд хэрэглээний салбарт шаардагдах жижиг, нарийн бүтцийг хийхэд маш сайн хэрэгсэл болохыг харуулж байна. Тухайлбал электроник, эмнэлгийн салбарт энэ нарийвчлал маш их ач холбогдолтой. Жишээлбэл, микро чипүүдийг авч үзье – фемтосекундын технологийн тусламжгүйгээр тэдгээрийн хэлхээнийг нарийн хийх нь бараг боломжгүй байх. Мөн салбарын мэргэжилтнүүд энэ салбарт хөгжлийн их боломж байгааг харж байна. Компаниуд оюун ухаантай үйлдвэрлэлийн процессыг дэвшүүлэхийн тулд эдгээр лазеруудыг ирээдүйд эмнэлгүүдэд нүдний нарийн мэс засал хийхэд эсвэл хагас дамжуулагчийн үйлдвэрт бүтээгдэхүүнүүдийг цаашид нарийн бүтээхэд илүү их ашиглана гэж үзэж байна. Зах зээл эдгээр лазеруудын санал болгож чадах бүхнийг хүлээн авахад бэлэн байгаа юм.
Нэмэлт хэвлэлтийн технологийг лазер огтлолтын технологитой хослуулах нь үйлдвэрлэлийн салбарт ихээхэн хувьсгалыг бий болгодог. Энэхүү гибрид системүүдийг онцлог болгож буй юу вэ? Эдгээр нь дизайн хийхэд ихээр чөлөө олгож, цаг хэмнэдэг. Үйлдвэрлэгчид 3D хэвлэлтийн давхаргалах арга ба лазерын нарийвчлалыг хослуулбал өмнө нь хэтэрхий нарийн буюу зохих өртөгтэй байсан бүтэн хэсгүүдийг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Жишээлбэл, автомашин үйлдвэрлэлийн салбарт эдгээр холимог системийг ашиглан үйлдвэрлэлийн шугамыг илүү сайн ажиллуулах, хаягдал материалыг багасгах, загвар загваруудыг өмнөх арга замаар боломжтойгоос хамаагүй хурдан бэлтгэх боломжтой. Мэргэжилтэдийн ихэнх нь гибрид үйлдвэрлэлийн технологийг олон салбарт өргөнөөр нэвтрүүлэх болно гэж үздэг. Компаниуд өртгийг бууруулах, орчин үеийн нөлөөллийг багасгах аргыг хайж буйдаа энэ хуучин ба шинэ үйлдвэрлэлийн аргуудын хослол нь зүйлсийг хэрхэн хийхийг дахин тодорхойлох байдалтай байна.
