Россия пытается отбить рынок лазерных станков у иностранцев

В Петербурге запустили производство лазерных роботизированных комплексов. Пока в стране основная масса лазерных станков – импортная. Mashnews поговорил с отечественными производителями лазерной техники. Они говорят, что за лазерными технологиями будущее, что лазерная сварка дает огромную экономию, что конкурировать с дешевыми китайскими станками, может, и не надо. Потому что российские станкостроители способны на большее.

Лазерные роботизированные

На площадке в Петербурге компания «Sekirus» открыла производство многофункциональных лазерных роботизированных комплексов под одноименной маркой. Общие инвестиции в проект составили 106 млн рублей, из которых 51 млн рублей предоставил в виде льготного займа федеральный Фонд развития промышленности.

Отечественные производители, по данным компании, занимают менее 5% российского рынка роботизированных комплексов для лазерной сварки, резки, наплавки и очистки металлов. Предприятие после выхода на проектную мощность сможет выпускать до 36 комплексов в год и намерено занять до 9% рынка.

СПРАВКА MASHNEWS

• Лазерные станки используют для резки, раскроя, гравировки и сварки материалов. В их основе лазер высокой мощности, луч которого обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет работать с практически любыми материалы, независимо от их теплофизических свойств.
• В 2022 году, по данным агентства C-Mar Inform, в России было продано 11,5 тысяч лазерных станков различного вида и мощности, это на 56% больше, чем в 2021 г. Из них в России произвели 398 штук (что на 104 станка больше, чем годом раньше).
• В России лазерные комплексы разрабатывает и производит целый ряд компаний. В их числе Raymark Photonics, Челябинский станкостроительный завод, «Лазеры и аппаратура», ВНИТЭП, «Тайор Промышленные Технологии», «Лазерный Центр», «Лазеркрой», «Sekirus», «Лассард», SharpLase. Специалисты оценивают рынок в рублях как «многомиллиардный».
• Лазерное станкостроение вошло в программу проектов технологического суверенитета России.

Сварщик, резчик и гибрид

Основные покупатели лазерных комплексов «Sekirus», как рассчитывают к компании, – предприятия автомобиле-, приборо-, машиностроения и атомной промышленности.

Компания делает «обвесы» для роботов, которые начинены лазерными источниками - волоконными, импульсными, рассказал Mashnews генеральный директор компании Андрей Гринев.

«Допустим, деталь у вас вышла из-под штампа. И эта деталь не плоская, в ней надо сделать какие-то фигурные отверстия, либо по кругу как-то отрезать надо, то есть, нужна 3D обработка. И в этом случае мы можем применить робота для лазерной резки. Позиционер вращает деталь под каким требуется углом, а робот ее дорабатывает вокруг. Отличие наших комплексов в том, что они работают как полноценный станок. Там есть контроль поверхности, индукционный датчик сам чувствует поверхность и понимает, где заготовка. Еще одна дополнительная ось управляется отдельным контроллером, соответственно, есть защита от столкновений и более точный поиск заготовки», - объясняет Гринев.

Вторая область применения – лазерная сварка. При обычной сварке, говорит специалист, заготовку «ведет». При сварке лазером тонких листов поводок практически нет, а стык металла таков, что даже под рентгеном невозможно найти сварочный шов.

Скорость лазерной сварки, по сравнению с аргонно-дуговой, в 4-5 раз выше. Это на толщинах до 4 мм. Что касается больших толщин, то мы за один проход сварили деталь толщиной 20 мм без разделки кромок со скоростью 0,5 метра в минуту.

Еще один вид продукции компании «Sekirus» – лазер-гибрид. В нем используется технология аргонно-дуговой сварки вместе с лазерной. С ее помощью можно проваривать без разделки стыковой шов толщиной 25 мм за один проход со скоростью 1,5 метра в минуту, 50мм в два прохода с минимально разделкой.

С китайской техникой есть проблемы

Компания начала производить собственные аппараты в конце 2019 года. Еще в 2019 году эта технология была «сырая», говорит Гринев, но за несколько лет технологические проблемы были решены. Главная причина создания своего завода – сложности с китайской аппаратурой в процессе эксплуатации.

«Например, система охлаждения у них просто «не вывозила». Тепловыделение лазера 5,5 кВт, а чиллер, аппарат охлаждения, выдает холодовыделение на 3,5 кВт и это при +20°С окружающей среды по паспорту.  То есть аппарат поработает, грубо говоря, полчаса, а потом полчаса сиди, остывай, а летом, когда днем температура в цеху за 30°С, некоторые заказчики работали только утром и вечером, когда жара спадала. В лучшем случае при такой эксплуатации возникали простои, в худшем у лазеров наблюдалось серьезная просадка мощности из-за постоянного перегрева, иногда выход из строя.  Большая была нагрузка на сервис. Поэтому мы впоследствии начали делать собственные чиллеры, и у нас сейчас машины работают 24/7 и температура +35°С нам не помеха. Мы сделали собственный контроллер для сварки, и сделали его модульным. Его можно к wi-fi подключить, в сеть их объединить, статистику с них собирать. В 2022 мы получили сертификат российского производителя на наши аппараты».

Компания полностью сама делает корпуса для сварочных аппаратов, для чиллеров, электрику.

«Мы дооснастили аппараты системами защиты, что называется, «от дурака». В качестве примера. Позвонил клиент, просит защитные линзы, 100 штук. Уточняем, зачем столько? Обычно одну в месяц меняют. Начали разбираться, а он охлаждающий газ забыл включить. И мы добавили реле давления. То есть аппарат у нас без газа не работает и линзу не сожжешь. Линзы выходили из строя и у других заказчиков. Стали разбираться, выяснилось, что они используют некачественный, плохо очищенный газ. Мы добавили фильтры. Потом сконструировали свой контроллер для чиллера, чтобы от иностранных не зависеть.

Я просил своих инженеров просто выключатель сделать по-быстрому, а они создали полноценный контроллер, который на сегодняшний день мы продаем холодильщикам и даже производителям самогонных аппаратов. Также мы сделали чиллер, который контролирует «точку росы» и не позволяет образовываться конденсату на лазерной головке. Это опасное явление, существенно сокращающее срок ее службы, приводит к повышенному износу защитных линз, особенно в летнее время года и южных регионах при температуре более 27°С. Сейчас готовим серийное производство этой модели», - говорит Гринев.

Скоро лазерная сварка будет везде

В компании работает собственный отдел разработки, в котором 8 инженеров. Предприятие производит около 25 сварочных аппаратов в месяц и порядка 30 чиллеров. Продавать, конечно, хотелось бы больше, но перспективы у лазерной сварки самые широкие, уверен Гринев.

«Мы за 5 лет варили почти все. Титан, научились работать с латунью, медь варили, нержавейка вообще варится идеально, алюминий с нержавейкой, броню, стекло, что только не приносили и какие только задачи не ставили нам наши заказчики. К нам приходили заказчики, которые покупали лазерную сварку, увольняли штат профессиональных аргонщиков и нанимали разнорабочих на лазерную сварку. Экономия и с точки зрения фонда оплаты труда, квалифицированному аргонщику надо платить в месяц от 120 тыс. рублей, разнорабочему – 60 тыс., и скорость сварки раза в 4 выше. Если говорить о подготовке персонала, то через два часа лазерной сваркой будет заправски варить даже бухгалтер, и такое тоже было. По ощущениям это напоминает клеящий пистолет только вместо пластика металл.

На тонколистовых материалах альтернативы лазеру нет. Но не на силовых конструкциях, где действуют жесткие ГОСТы, там нет альтернативы квалифицированным сварщикам. Варить лазером силовые конструкции можно, очень хорошие результаты получаются, но по ГОСТу не проходит лазерная сварка.

Если у людей, которые занимаются конструкциями из листового металла, нет лазерной сварки, то они уже вне рынка. Года через два, я думаю, лазерная сварка будет вообще у всех. У одного из заказчиков по технологии накладываются два листа, склейка деталей занимала около 8 часов. Мы им подобрали режим, при котором они проходят лазером по шву внахлест за 10 секунд, изделие готово, а на обратной стороне не видно, что эта штука сварена.  Заводы, которые применяют наши комплексы, увеличили производительность в среднем в два раза», - уверяет Гринев.

Раньше лопатки обрабатывали напильниками

Московская компания «Лассард» сообщила в середине декабря 2023 года, что по специальному заказу двигателестроительной корпорации разработала новый лазерный станок.

Раньше лопатки газотурбинных двигателей обрабатывали вручную с помощью мелкогабаритных напильников. Это замедляло производственный процесс, кроме того, оставался риск человеческого фактора. Лазерный станок поможет автоматизировать этот этап, сократить время на сборку газотурбинных двигателей. Устройство работает на отечественном программном обеспечении, которое синхронизирует работу всех пяти осей обработки детали, лазера и оптической головы.

По словам генерального директора компании Олега Нефедова, в станке установлен твердотельный лазер собственной разработки, позволяющий обрабатывать деталь в 360-градусной проекции. Система дает возможность автоматически преобразовывать 3D-модель детали в управляющую программу машины.

«Мы российская компания и работаем для того, чтобы развивать не просто отрасль — страну в целом. А сейчас для этого нужно укреплять независимость от иностранных рынков и производителей», - говорит Нефедов.

«Лассард» - одна из пяти компаний во всем мире, разрабатывающая эксимерные лазеры, которые применяются в лазерной коррекции зрения.

Станки становятся все сложнее

«Мы умеем очень многое, конкурировать с китайцами во всем и везде не всегда нужно», - говорят руководители зеленоградской ГК «Лазеры и аппаратура».

Это старейшее в России предприятие на рынке лазерного станкостроения, оно работает уже четверть века. В его активе промышленные лазерные станки для многокоординатной обработки, микрообработки, резки, сварки, наплавки, 3D-выращивания из металлических порошков. 

Особенность предприятия в том, что оно много вкладывало в разработки. Это были собственные средства, совместные проекты с заказчиками, субсидии, рассказала Mashnews исполнительный директор компании Анна Цыганцова.

«Иногда мы вкладывались в разработки даже в ущерб серийности, потому что нам было важно находиться на переднем крае. То есть не столько делать серийную продукцию максимальными тиражами, а идти в ногу со временем, следуя актуальным тенденциям», - говорит она.

В плане освоенности производственных технологий Россия довольно долго отставала, это было видно даже по тому, какие импортные станки поставлялись в нашу страну, - объясняет Анна Цыганцова, — это были далеко не последние и не самые топовые модели. Это делалось, например, по соображениям безопасности. Ограничения в адрес России были всегда.

«Поэтому мы давно занимались такими вещами, о которых никто из российских производителей даже не думал, потому что вроде как рынок был занят - например, лазерной многокоординатной обработкой. Ею мы начали заниматься еще в 2009 году, именно тогда у нас появились первые станки, многие из которых работают до сих пор.

Сейчас это тема, которую продолжаем вести только мы, вышла на совершенно новый уровень. У нас в этом – 2023 - году запускается многокоординатный автоматизированный станок для применения в авиационной промышленности. Доступных аналогов ему просто нет. И мы всегда смотрели на себя, как на лидера в том смысле, что если кто-то в России и может взяться за задачу такого уровня, то это мы».

Осенью 2023 года ГК «Лазеры и аппаратура» увеличила производственные площади. У компании свои конструкторы и разработчики всех ключевых узлов, софта, систем управления, координатных систем и двигателей, которые осуществляют перемещения в станке. Соответственно, очень многие компоненты мы делаем сами, пояснила Цыганцова.

В последние годы изделия сильно усложнились, это диктует требования к производственным мощностям. Есть очень показательный пример: раньше по конструкторской документации станок состоял примерно из 3 тыс. деталей, а сейчас их – до 9 тыс.

Надо ли бороться с китайцами?

Рынок очень неравномерный, - отмечает Цыганцова, говоря о сбыте продукции. - В какой-то момент вырос спрос на универсальные станки, однако в последние несколько лет мы наблюдаем тенденцию отказа от них в пользу более узкоспециализированных станков. С каждым годом специализация становится ещё сильнее.

«И тут есть вот какая особенность. Кажется, что китайцы умеют делать всё. Как это выглядит с нашей точки зрения? Есть достаточно простые применения. Например, десять лет назад это были лазерные маркировщики, производство которых в Китае хорошо освоили и начали производить в больших объёмах. Когда мы говорим про какой-то массовый сегмент, то, действительно, с их подходом конкурировать очень сложно, а, может быть, даже и не нужно. По крайней мере, не всем.

Если мы говорим про станки плоского раскроя – а это самое массовое применение лазеров не только в России, но и в мире, - то на крупнейшей российской станкоинструментальной выставке «Металлообработка» на станки плоского раскроя можно собрать больше трех десятков предложений на любой вкус - российских, турецких и китайских. И это прямо сейчас, когда у нас с рынка ушла масса зарубежных поставщиков.

И это как раз уже сейчас хорошо освоенный китайцами сегмент. Стоит ли с этим конкурировать? Мы для себя решили, что скорее нет, потому что мы хорошо научились делать более сложные вещи, которые в Китае делать не умеют», - говорит Анна Цыганцова.

Поэтому сейчас производственные мощности компании и её разработчиков загружены более сложными задачами. При этом ей пришлось существенно пересмотреть номенклатуру: часть станков из неё за последние два года убрали, чтобы освободить ресурсы.

«У наших заказчиков есть возможность ещё где-то купить такие станки с устраивающими их качеством и ценой. К нам же они приходят с запросами, которые никто не может решить, а мы научились. Поэтому мы оставили у себя три с половиной основных направления: первое - многокоординатная, многоосевая лазерная обработка; второе – станки для микроэлектроники; третье – аддитивные технологии. Однако в номенклатуре компании остаются и достаточно простые востребованные серийные станки, которые отработаны, так как выпускаются 10-15 или даже все 25 лет, их знают, любят и заказывают в достаточно больших количествах».

Нет такой страны, которая бы делала все сама. Но надо стараться

В компании «Лазеры и аппаратура» уровень локализации один из самых высоких в лазерном станкостроении, 80-90%. Хотя, конечно, есть ряд комплектующих и компонентов, которые мы используем потому, что их в России просто нет, - рассказывает Цыганцова.

«Нам всегда было важно все делать максимально либо самим, либо найти изготовителя в России. Но, будем честны, это не всегда возможно. Есть много комплектующих, являющихся общими для всего станкостроения: датчики обратной связи, пневматика. Эти вещи используются в разном оборудовании и лазерное станкостроение - лишь один из потребителей.

Есть вещи, которые в России не производят. Например, направляющие, по которым перемещаются приводы во всех станках, в нашей стране не производят. Но их и в мире делает не каждая страна. Нет такой страны, которая делала бы всё на своих собственных комплектующих, но важно сохранять и развивать максимальный уровень локализации и вместе с тем постоянно следить за доступностью и качеством зарубежных продуктов и продукции производителей–соседей».

Перспективы отрасли и в целом ситуация в России таковы: «работай – не хочу», уверена Цыганцова.