Vláknové lasery jsou díky kratší vlnové délce schopny dosahovat mnohonásobně vyšších řezných rychlostí a vysoké přesnosti řezu, mají nižší energetickou náročnost i nižší provozní náklady. Tato technologie vykazuje největší výhodu při řezání tenčích plechů. Ukázalo se však, že právě v případě tenkých plechů se jejím největším omezením staly nedostatečně účinné řídicí systémy.

V éře CO₂ laserů byly řídicí systémy odvozeny od konvenčních řezacích strojů, které se při práci pohybují nesrovnatelně pomaleji. Tento problém se však stal zásadním až poté, co se objevily zdroje z optických vláken. Používáním příliš pomalých řídicích systémů výrobci vláknových řezacích laserů plýtvali potenciálem této moderní technologie. Lasery vybavené vláknovými zdroji mohou dosahovat řezné rychlosti až pětkrát vyšší než CO₂ lasery. Skutečná efektivita výroby se však vzhledem k použití původních řídicích systémů často zvýšila pouze o 30 %.

Řídicí systémy CNC obráběcích strojů vyvinuté v 50. letech minulého století spočívaly v řízení servomotoru na základě jeho zpoždění vzhledem k pozici nastavené interpolátorem. Interpolátor je součást řídicího systému, který určuje polohu, ve které by se měla řezací hlava nacházet v daném okamžiku. Rozdíl mezi polohou nastavenou interpolátorem a skutečnou polohou hlavy je odchylka polohy. Tato hodnota je po odměřování nastavená pro rychlost servopohonu hlavy. To znamená, že čím vyšší je rychlost pohybu, tím větší je odchylka polohy, a tím je mapování tvarů určených k řezání méně přesné. Takovýto způsob řízení umožňuje přesné řezání, jenom pokud se stroj pohybuje relativně pomalu. Při pokusech o použití tohoto systému do vláknových laserových strojů výrobci narazili na problémy s nepřesností v řádu několika milimetrů.

Výrobci laserových strojů byli proto při použití těchto řídicích systémů nuceni výrazně snižovat rychlost pohybů s cílem tyto chyby minimalizovat. To bohužel významně omezuje dynamiku provozu obráběcího stroje, a tím i jeho účinnost. Nedostatky této řídicí metody pramenily z omezení mikroprocesorové technologie využívané v 50. letech minulého století, a proto pro vytvoření řídicích systémů pro laserové stroje bylo v této době nutné přistoupit ke kompromisům. V dalších letech technologie mikroprocesorů zaznamenala výrazný pokrok, ale vývoj CNC řídicích systémů byl výrobci ukončen a do dnešní doby jsou využívány systémy řízení pocházející z 50. let.

Výrobci laserových strojů s inovativnějším přístupem se s tímto vývojem nespokojili. Například polský výrobce, společnost Kimla, začal v roce 1999 hledat vlastní novou metodu pro provoz řídicích jednotek CNC. Tato firma navrhla a zavedla koncepci řídicích systémů bez posunu polohy, založenou na DSP procesorech. Předpokladem bylo, že všechny regulační smyčky byly umístěny přímo v pohonné jednotce, a nikoliv rozptýleny mezi řídicí jednotkou CNC a servopohonem. Zatímco u předcházejícího technologického řešení nastavoval polohu interpolátor, navržené modernější řešení vysílalo signály polohy, rychlosti a zrychlení současně, což způsobilo, že hodnota odchylky byla téměř nulová bez ohledu na rychlost.

Kromě toho, klasické systémy s rozptýlenými řídicími jednotkami pracují při frekvenci 2 kHz, což znamená, že poloha servopohonu se nastavuje 2000krát za sekundu. U moderních vláknových laserů, které jsou schopny řezat rychlostí převyšující 1 m.s^-1, by to mělo vliv na korekci každých 0,5 mm, což je nedostatečné. Díky řídicím jednotkám umístěným přímo v servopohonu se společnost Kimla vyhnula nutnosti pomalé vzájemné výměny údajů mezi servopohonem a interpolátorem. Tímto způsobem bylo možné zvýšit frekvenci až na 20 kHz a dosáhnout přesného řízení polohy i při velkých rychlostech.

I přes tento vývoj stále existoval nevyřešený provozní problém. Dráha, po které se má řezací hlava pohybovat, je uložena ve formě souřadnic. Podle nich se hlava postupně posunuje, aby vyřízla požadovaný díl. Tento formát byl pojmenován G-kód a je stále standardním jazykem pro zapisování dat do CNC strojů. Jedná se o poměrně jednoduchou a zastaralou metodu zápisu, která ukládá složité tvary ve formě polygonální křivky, jež se někdy skládá až z desítek tisíc krátkých úseků.

U vláknových laserů s vysokou pracovní rychlostí dochází často k tomu, že polygonové úseky jsou natolik krátké, že zařízení není schopno zpracovat jednotlivé povely s dostatečnou rychlostí, a zajistit tak plynulý pohyb. Stroj začne vibrovat, pohybovat se a zbytečně zpomalí, což způsobí další snížení účinnosti a zhoršení kvality řezu.

I na tento problém existovalo řešení. Vývojáři společnosti KIMLA vyvinuli jedinečný prostředek pro vektorové zpracování údajů CNC systému. Dráha nástroje může mít různé tvary a stroj musí u některých dílů svůj pohyb plynule přizpůsobit řezanému dílu. V takovém případě většina systémů řídí rychlost na základě úhlů, které mezi sebou svírají jednotlivé úseky, a mění nastavenou rychlost po krocích. Místo analýzy úhlů byla zavedena koncepce výpočtu hodnot odstředivého zrychlení dle tvarů, po kterých se stroj pohybuje. Řídicí systém provádí analýzu více vektorů najednou, což umožňuje získat nenulovou hodnotu rychlosti v uzlech dráhy nástroje. Tento přístup umožňuje je možné dosáhnout přesnějších výpočtů rychlosti, jakou se nástroj může pohybovat po určené dráze. Díky tomu je také možné získat přesnější a rychlejší zpracování dat pro jednotlivé dávky, a zvýšit tak produktivitu výroby. Tato technologie je patentována pod názvem „dynamická vektorová analýza“.

Implementace této metody byla velmi úspěšná. Pro komplikovanou dráhu nástroje čítající desítky tisíc vektorů o celkové délce asi 20 m, při přednastavené rychlosti posuvu 100 mm.s^-1 a při použití dynamické analýzy vektorů byla provozní doba kratší než čtyři minuty. Když byla tato funkce vypnutá, provozní doba dosáhla asi 20 minut. Tento obrovský rozdíl v provozní době stroje umožňuje dosáhnout významných výhod při řezání komplikovaných dílů.

Technologie vláknových laserů má před sebou pravděpodobně ještě velkou budoucnost. Její potenciál je možné zvyšovat právě neustálým vývojem a zlepšováním strojů, které tuto technologii využívají, implementací nejmodernějších přístupů a poznatků. Uvidíme, kam až nás tento přístup zavede.