Fanuc: tradiční jednoduchost a spolehlivost

Japonský Fanuc je jedním z celosvětově nejrozšířenějších CNC systémů – odhaduje se, že více než 50 % CNC strojů na světě využívá Fanuc. Popularitu si získal díky pověsti vysoké spolehlivosti a dlouhodobé stability. Fanuc vsadil na standardizovaný G-kód, což znamená, že programování probíhá v klasickém textovém prostředí s G a M kódy, které jsou poměrně jednotné napříč verzemi. Pro zkušené programátory je Fanuc velmi přímočarý – co se naprogramuje, to se provede, bez přílišné automatizace nebo skrytých procesů. Hlavní rysy Fanucu zahrnují jednoduché, účelné uživatelské rozhraní a důraz na efektivitu. Obsluha pracuje převážně s textovými programy na relativně jednoduše pojatých obrazovkách, které však poskytují všechny potřebné informace. Tato méně vizuální povaha rozhraní je někdy vnímána jako nevýhoda ve srovnání se systémy typu Siemens či Heidenhain, které nabízejí grafické prvky a simulace. Na druhou stranu Fanuc tím zůstává velmi svižný a nenáročný na hardware, což přispívá k jeho pověstné stabilitě – systém „nepadá“ a reaguje okamžitě.

Výhody Fanucu ocení zejména výrobní provozy s vysokými objemy. Systém je optimalizovaný pro rychlé sériové obrábění a minimalizaci prostoje. Uživatelé chválí, že Fanuc “prostě funguje” a není náchylný k nečekaným chybám. Díky rozšířenosti je také snadné najít obsluhu či programátory, kteří s ním umí pracovat – Fanuc je často vyučován jako standard v průmyslových kurzech. Mnoho simulátorů (např. software Swansoft) umí Fanuc emulovat, což usnadňuje školení personálu. Fanuc také nabízí širokou kompatibilitu s různými značkami strojů – najdeme jej v japonských soustruzích, evropských frézkách i třeba v plastikařských strojích. Tato univerzálnost usnadňuje integraci do stávajících provozů a postupů.

Nevýhody a omezení: Tradiční Fanuc rozhraní postrádá pokročilou grafiku – programátor si musí dráhu nástroje představit nebo simulovat v externím CAM software. Obsluha více spoléhá na výklad kódu a zkušenosti, což může být pro nováčky strmější křivka učení. Systém také bývá méně otevřený pro uživatelské úpravy – na rozdíl od Siemensu není tak snadné si doprogramovat vlastní cykly nebo upravit rozhraní. Fanuc historicky preferuje prověřené a konzervativní přístupy, takže může zaostávat v některých nejnovějších trendech (např. plná digitalizace, IIoT integrace). Nicméně nové modely Fanuc i tohle postupně dohánějí.

Fanuc tedy exceluje tam, kde je potřeba rychlé a stabilní obrábění s minimem komplikací. Typicky se prosadil v automobilovém průmyslu a obecně v továrnách s hromadnou výrobou, kde běží třísměnný provoz a klíčové jsou rychlost, uptime a dostupnost servisu. Díky globální přítomnosti Fanucu (má přes 270 servisních míst ve více než 100 zemích) je zajištěno i rychlé zásobení náhradními díly prakticky kdekoli – což je pro výrobce velkou výhodou z hlediska minimalizace prostojů.

Siemens: grafické rozhraní a flexibilita

Německý Siemens (Sinumerik) představuje špičku v oblasti high-end řídicích systémů pro obráběcí stroje. Je známý svým propracovaným grafickým uživatelským prostředím a širokými možnostmi přizpůsobení. Siemens vyvíjí řadu Sinumerik (např. populární modely 828D, 840D), které nabízejí dva režimy programování: klasický G-kód a tzv. ShopMill/ShopTurn – graficky orientované dílenské programování. Hlavní charakteristikou Siemensu je právě intuitivní grafické prostředí: operátor vidí náhledy drah nástrojů na obrazovce, systém integruje simulaci obrábění a nabízí různé dialogové cykly. Programování může probíhat vizuálně – například definováním kapes, otvorů a operací v průvodci – přičemž Siemens pak sám vygeneruje odpovídající kód.

Výhody Siemensu zahrnují obrovskou flexibilitu a konfigurovatelnost. Uživatel může relativně snadno vytvářet vlastní makra, upravovat postavení cyklů nebo přizpůsobit obrazovky konkrétním potřebám. Siemens se hodí pro složité víceosé aplikace – v pěti a víceosém frézování či na složitých obráběcích centrech je často preferován pro svou schopnost plynulého řízení a přizpůsobení specifickým technologiím. Vyniká také v integraci s automatizací a digitalizací – nabízí rozhraní pro průmysl 4.0, možnost napojení na MES systémy, vzdálený monitoring atd.. Mnoho výrobců strojů volí Siemens pro jeho otevřenou architekturu, která umožňuje zahrnout pokročilé funkce (např. měřicí cykly, synchronizaci s roboty, apod.). Není náhodou, že Siemens Sinumerik je často nasazován v náročných provozech jako jsou velké automobilky, automatizované linky nebo tam, kde se obrábějí velmi komplexní dílce vyžadující špičkovou interpolaci (např. lopatky turbín, formy a zápustky apod.).

Nevýhody: Vysoká flexibilita přináší i vyšší komplexitu. Pro uživatele zvyklého na jednoduchý G-kód může být prostředí Siemens zpočátku složitější na pochopení. Učební křivka je tedy strmější, zejména pokud chce člověk využít plný potenciál (využívání vlastní cykly, nastavování komunikace atd.). Také hardwarová náročnost je vyšší – Siemens systémy mají výkonné procesory a vyžadují stabilní elektřinu, neboť provádějí hodně věcí paralelně (grafika, výpočty drah atd.). Cena Siemensu bývá vyšší než u základních Fanuc systémů, což však odpovídá jeho možnostem v high-end segmentu. Další praktickou nevýhodou může být menší rozšíření v některých regionech – zatímco v Evropě je Siemens velmi častý, v některých zámořských trzích (např. v části Asie či Latinské Americe) nemusí být tak běžný, což může ovlivnit dostupnost zkušené obsluhy v těchto oblastech.

Siemens Sinumerik se uplatní tam, kde je vyžadována špičková preciznost, automatizace a univerzálnost. Je ideální pro pokročilé výrobní závody, které chtějí těžit z digitalizace a mít plnou kontrolu nad procesem. Také pokud firma obrábí velmi různorodé dílce (jednou složitý kusový díl, podruhé sériovou produkci), Siemens dokáže nabídnout režimy vhodné pro oba extrémy. Programátoři, kteří preferují vizuální přístup a simulaci, si Siemens pochvalují jako uživatelsky přívětivý systém. V neposlední řadě Siemens těží z německé podpory a provázanosti s dalšími technologiemi Siemens (PLC, pohony apod.), takže u komplexních linek může být integrace plynulejší.

Heidenhain: dialogové programování a extrémní přesnost

Německý Heidenhain (např. řada TNC) je synonymem pro precizní obrábění a často se s ním setkáme u 5osých frézovacích center, přesných obráběcích center a brusky. Heidenhain si vybudoval jméno zejména v Evropě v odvětvích, kde je kladen důraz na mikrometrickou přesnost a dokonalý povrch – typicky letecký průmysl, výroba forem, nástrojárenství, optický průmysl apod. Charakteristickým rysem Heidenhainu je konverzační programování. Na rozdíl od Fanucu nepoužívá čistý G-kód, ale vlastní dialogový jazyk srozumitelný člověku (dříve známý jako dialog ISO/DIN, dnes např. jazyk Klartext). Operátor programuje pomocí předpřipravených cyklů a popisných příkazů – například může zadat „kapsa, hloubka X, rádius rohů Y“ a systém sám vypočítá dráhy. Programy v Heidenhainu jsou tedy snadno čitelné a strukturované.

Výhody Heidenhainu spočívají v jeho zaměření na přesnost a povrchovou kvalitu. Algoritmy řízení pohybu jsou vyladěné pro plynulé víceosé interpolace – stroj umí jet spojité křivky velmi jemně, což dává hladké povrchy a udržení tolerance i při vysokých rychlostech posuvu. Heidenhain je proslulý funkcemi jako tzv. splajny, cykly pro vyhlazování dráhy a adaptivní řízení rychlosti tak, aby nebyly překročeny dovolené odchylky. Dále je silně integrován s měřicími sondami a sensory – podporuje například in-process měření obrobku a automatické korekce, je leaderem v integraci dotykových sond a laserového měření nástrojů. Pro obsluhu je velkým plusem intuitivnost jazyka – i začátečník často ocení, že program v Heidenhainu „dává smysl“ při čtení (např. cyklus vrtání, odjezd, výměna nástroje – vše je popsané slovy). To urychluje zaškolení, i když plné zvládnutí pokročilých funkcí samozřejmě vyžaduje praxi.

Nevýhody a limity: Heidenhain má menší rozšíření mimo svůj hlavní segment. V soustružených aplikacích se s ním setkáme méně často – většina jeho instalací je na frézkách a obráběcích centrech od 3 do 5 os. Pro někoho může být nevýhodou nutnost naučit se odlišný programovací styl (pokud přechází z G-kódu Fanucu, musí se přeorientovat na nový syntax a logiku). Heidenhain bývá nasazován spíše v kusové a malosériové výrobě, kde se využije jeho dialogové programování na dílně. V velkosériové výrobě (automotive linky) tak rozšířený není – tam vládne Fanuc. Dále, podobně jako Siemens, není nejlevnější – high-end pětiosá centra s Heidenhainem patří k investičně náročným. Avšak tam, kde je potřeba absolutní preciznost, se investice vrací kvalitou. Pro úplnost – Heidenhain historicky vyrábí i své pohony a odměřování, které jsou špičkové kvality, takže celý systém stroj+řídicí systém+odměřování je velmi dobře sladěn.

Kde Heidenhain zvolit? Pokud se pohybujete v oboru výroby forem, přesných nástrojů, leteckých součástí či medicínských implantátů, je Heidenhain často volbou číslo jedna. Jeho konzistentní přesnost při složitých drahách a sofistikované řízení pohybu zajišťují, že i složité 3D povrchy budou hladké a rozměrově přesné. Navíc jeho konverzační režim dovoluje rychlé programování přímo na stroji u prototypů a kusové výroby, což ocení nástrojaři a samostatné dílny. Ačkoliv menší rozšíření může znamenat méně operátorů, kteří jej znají, v Evropě existuje robustní síť certifikovaných školení a Heidenhain má silné zázemí technické podpory (zejména v Evropě, postupně i celosvětově).

Jak vybrat správný řídicí systém?

Volba řídicího systému bývá často dána už výrobcem stroje – mnoho strojů přichází standardně s jedním typem řízení a jiné jsou za příplatek. Pokud ale máte možnost volby, zvažte charakter výroby a dostupnost personálu. Shrnutí klíčových doporučení:

• Fanuc: Zvolte, pokud potřebujete robustní systém pro vysokosériovou výrobu, kde hlavní důraz je na výkon, rychlost a globální podporu. Fanuc je ideální do továrny, kde běží 24/7, a chcete něco osvědčeného, co většina operátorů zná. Díky široké kompatibilitě a standardnímu G-kódu dobře zapadne tam, kde již máte jiné stroje s Fanucem nebo obecně pracujete s G-kódovými postupy.

• Siemens: Vhodný, pokud vyžadujete pokročilou automatizaci, integraci a univerzalitu. Uplatní se v moderních provozech s digitalizací, při složitých úlohách (např. pětiosé obrábění, kombinované technologie) a tam, kde oceníte grafickou podporu programování. Pokud máte tým ochotný se učit a chcete využít špičkové funkce (vzdálený dohled, vlastní cykly, propojení s CAD/CAM), Siemens poskytne mimořádnou adaptabilitu pro budoucí rozvoj výroby.

  

• Heidenhain: Sáhněte po něm, pokud je pro vás klíčová maximální přesnost, kvalita povrchu a intuitivní dílenské programování. Ideální pro nástrojařské dílny, aerospace, výrobu forem – zkrátka prostředí, kde každý mikron a hladkost povrchu rozhodují. Heidenhain umožní rychlé programování složitých tvarů přímo na stroji a zajistí, že požadované tolerance dodrží i při náročných geometriích. Počítejte s nutností speciálního zaškolení, ale výsledkem bude systém přizpůsobený precizní práci.

Je dobré také zvážit, jaký servis a podpora je pro daný systém dostupná ve vaší lokalitě. Fanuc má velmi širokou servisní síť globálně, Siemens a Heidenhain také disponují centry podpory (Heidenhain silné zejména v Evropě). Důležité je, aby vaši operátoři a programátoři byli se zvoleným systémem srozuměni – investice do školení se vyplatí, neboť jak Fanuc, tak Siemens i Heidenhain nabízejí certifikační kurzy a tréninky pro programátory. Žádný systém není objektivně „nejlepší“ pro všechny – záleží na konkrétním použití. Ve správných podmínkách dokáže každý z uvedených excelovat. Rozhodujte se tedy podle typu vaší výroby, typu obráběných dílů, požadavků na kvalitu a dostupnost zkušených lidí. Správně zvolený řídicí systém vám pak umožní z vašeho CNC stroje dostat maximum a usnadní každodenní práci na dílně.

A co TDZ Turn? My 90 % strojů dodáme s řídícím systém SIEMENS. Jen vyjímky se najdou u vertikálních soustruhů VSC či VLC s řídícím systémem FANUC. Horizontální vyvrtávačky BMC od FATEK jsou primárně dodávány s řídícím systémem Heidenhain.