Stoupající úroveň automatizace a nové aplikace v současnosti formují průmyslovou laserovou techniku. Zejména v mikroelektronice, energetice, letectví a medicíně otevírají výkonné lasery a fotonické technologie nové perspektivy růstu. Jaké vývoje hýbou tímto odvětvím, bylo diskutováno v dubnu na AKL'26 – Mezinárodním kongresu laserové technologie v Aachenu. AKL je již 30 let platformou, na které si uživatelé, výrobci a vývojáři vyměňují názory na aktuální stav a nejnovější trendy v průmyslové laserové technice.
Zdrženlivý růst na trhu s lasery
Technologický obchodní den tradičně zahajuje kongres několika přednáškami o tržní situaci. Při růstu z 14,5 miliardy USD (2024) na více než 15,5 miliardy USD (2025) vidí Dr. Thierry Robin (TEMATYS) mírný růst na trhu s lasery. S růstem o 4 procenta na globálním trhu se systémy pro laserové zpracování materiálů vidí Dr. Stefan Ruppik (Coherent) z představenstva pracovní skupiny Laser a laserové systémy pro zpracování materiálů ve VDMA velmi podobný trend. Dr. Henrikki Pantsar (tehdy ještě TRUMPF) upozornil na to, že v USA investice automobilek klesly. Na druhou stranu však vysoké výdaje na nová datová centra slibují rostoucí tržby pro výrobce laserů.
S napětím se očekávalo vystoupení Dr. Bo Gu (BOS Photonics) o čínském trhu s lasery. Ten stále vykazuje solidní růst, což se také odráží na tamních výstavách: LASER Shanghai, jak uvedl Gu, dosáhla v březnu nových rekordů s 1 500 vystavovateli a 58 000 návštěvníky. Na čínském trhu s laserovými systémy pro zpracování materiálů očekává v letech 2025 a 2026 růst o 6 až 7 procent. Trh s vláknovými lasery vzrostl o 9,8 procenta, u laserů s ultrakrátkými pulzy (UKP) dokonce o 14,7 procenta.
Údaje o podílu na trhu čínských výrobců na jejich domácím trhu však vzbuzují pozornost: U laserů s výkonem 3 až 6 kW činí tento podíl 98 procent, u laserů s výkonem nad 10 kW přibližně 80 procent. Čínský trh s lasery je tedy pevně v domácích rukou.
Fotonica jako průřezová technologie
Pokud se tržby u laserových strojů obvykle odhadují na mezi 10 a 20 miliardami eur, trh produktů umožněných laserem se pohybuje v oblasti bilionů. Dnes nevzniká žádný smartphone, žádný počítačový čip a sotva nějaké auto bez použití laserové technologie. Fotonika je průřezová technologie, která s pomocí laserů, optických komponentů a složitých procesů umožňuje pokroky v těchto oblastech.
Na sezení Gerd Herziger na AKL'26 byly pod názvem „Nové perspektivy pro lasery ve vědě a průmyslu“ diskutovány trendy v aplikaci fotonických technologií. Trevor Ness (IPG Photonics) měl jasnou vizi: „Laser bude integrovaný, škálovatelný a inteligentní“. Roboti dosáhnou značných zisků v produktivitě s lasery a budou pracovat i tam, kde to lidé nemohou.
Photonické komponenty a technologie pro to jsou dnes vyvíjeny. Jsou silněji digitalizované a nabízejí stále vyšší výkony. „Průměrný výkon UKP laserů,“ říká Dr. Jochen Stollenwerk, pověřený vedoucí Fraunhofer ILT v Aachenu, „se s vývoji v rámci Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources – CAPS dostává do dvouciferného kilowattového (kW) rozsahu.“ U trvalých laserů je to nyní dokonce přes 100 kW, jak zaznělo od zástupců různých firem.
Na hranice těchto oblastí se podíval profesor Constantin Häfner, člen vedení Fraunhoferu pro výzkum a transfer. Jeho téma jsou fúzní elektrárny a jak je možné je realizovat v Německu. Také by výrazně změnily trh s lasery: Náklady na laserové diody pro několik fúzních elektráren by již překročily objem současného trhu s lasery, říká Häfner. To v první řadě znamená, že v budoucnu musí náklady na komponenty výrazně klesnout.
Laser v energetickém sektoru
S akčním plánem pro fúzi německá vláda nejen oznámila více než dvě miliardy eur na výzkum fúze, ale také stanovila záměr postavit v Německu první fúzní elektrárnu na světě. Ve svém plenárním příspěvku se Constantin Häfner zaměřil na význam vznikajících fúzních ekosystémů pro budoucnost fúzního výzkumu v Německu: spojení národních kompetencí od vědy po průmysl za účelem společného dosažení cílů.
Komplexní technologické výzvy nabízejí obrovský potenciál pro rozvoj spin-off trhů a růst na trhu fotoniky od průmyslových sušicích procesů přes vesmírné aplikace až po obranný sektor.
Téma fúzního výzkumu bylo podrobněji probráno v celé jedné sekci na AKL'26. Mezi jinými tam profesor Markus Roth (TU Darmstadt, Focused Energy) představil své plány na laserovou fúzní zařízení na místě Biblis.
»Normální« vysokovýkonné lasery jsou již dnes přítomny ve výstavbě elektráren: »Energetický sektor je jednou z prvních oblastí použití laserových systémů s výkonem nad 50 kW«, konstatuje Dr. Alexander Olowinsky, vedoucí oddělení spojování a dělení na Fraunhofer ILT. S takovými laserovými výkony lze oddělovat silné ocelové stěny při demontáži jaderných elektráren nebo také řezat dveře ve větrných elektrárnách. Stejně tak lze nová zařízení se stěnami silnými několik decimetrů svařovat.
Návštěvníci kongresu mohli v rámci akce „Lasertechnik Live“ dne 23. dubna 2026 navštívit systém o výkonu 50 kW ve Fraunhofer ILT, největším výzkumném a vývojovém parku laserových zařízení v Evropě.
Automobilová technika na cestě k autonomní výrobě
Výroba automobilů je dnes vysoce automatizovaná. Lasery jako digitální nástroje zde plně využívají své výhody. Ve své přednášce „Výroba baterií nové generace a výzvy pro laserovou technologii“ ukázal Dr. Andreas Russ (Bosch Manufacturing Solutions), co je dnes možné. Ve srovnání s rokem 2015 se jak velikosti baterií, tak strojů mnohonásobně zvýšily. Zároveň se stroje stávají stále inteligentnějšími. Výrobní linka je propojena, využívá digitální dvojčata a může na základě simulací autonomně rozhodovat.
U Markuse Harkeho (Volkswagen) bylo vidět, jak německý proces doslova mění svět. S pomocí „vysokorychlostního laserového pokovování“, vyvinutého na Fraunhofer ILT, se tam vyrábějí brzdové kotouče, které produkují o 90 procent méně jemného prachu. To šetří nejen životní prostředí, ale také splňuje normu Euro-7. A umožňuje to převážně automatizovanou výrobu, která nyní zahajuje svůj vítězný pochod světem. „Při vysokých objemech už laser není tím, kdo zvyšuje náklady,“ komentuje Dr. Thomas Schopphoven, vedoucí oddělení laserového přídavného svařování na Fraunhofer ILT. „Hlavně jsou to náklady na materiál pro přídavné materiály.“
Laser v letectví šetří náklady a emise
Až 3 procenta úspory paliva u letadel – to slibuje žraločí kůže společnosti 4Jet GmbH z Alsdorfu u Aachenu. Technologie oceněná „Innovation Award Laser Technology 2026“ umožňuje plošné mikroobrábění pomocí CO2 laseru. Využívá interferenční struktury pro obrábění, takže je možné vyrobit více než 1 000 „ribletů“ najednou. Tím se na velkých plochách vytvářejí mikrostruktury, které snižují aerodynamický odpor. Společnost již má v provozu více než 800 systémů, které se používají v letectví, v oblasti polovodičů a solární energetiky.
Vedle toho se mnoho laserových procesů, zejména při laserovém přídavném svařování, dostalo do praxe. Firmy jako Rolls Royce úspěšně používají tyto metody při opravě motorů a neustále je zdokonalují.
24/7 použití laserů v mikroelektronice
Na začátku byl laser řešením, které hledalo problém. Dnes je laserová technologie v nejrůznějších variantách zapojena do výroby elektronických spotřebních výrobků ve velkých množstvích. V oblasti výroby displejů je to zřejmé, jak bylo vidět v přednášce Olivera Haupta (Coherent) o perspektivách využití laseru u mikro-LED. V mikroelektronice se právě rýsuje další průlom.
Dr. Christian Buchner (SCHMID Group) ukázal ve své přednášce, že skleněné substráty představují řešení pro nedostatek rostoucích přenosových rychlostí mezi procesory a vysoce výkonnými paměťmi (HBM). Sklo je robustní, levné a etablované v polovodičových procesech. S laserem indukovaným leptáním (Selective Laser-induced Etching, SLE) je nyní možné přesně vrtat otvory do transparentních materiálů, jako je například sklo (Through-glass-vias). Průmyslový proces umožňuje vynikající kvalitu povrchu a velké poměry stran.
»Dalším trendem v mikroelektronice je tvarování paprsku,« vysvětluje Dr. Dennis Haasler, vedoucí oddělení povrchových technologií a tvarového odstraňování na Fraunhofer ILT. »Jak speciální tvary paprsku, jako jsou Besselovy paprsky, tak i vícepaprskové systémy se stále více používají v průmyslu.« Ty druhé umožňují paralelní použití, zejména ultrakrátkých laserových pulzů.
Laser v medicínské technice přinášejí větší bezpečnost pro pacienty.
Od diagnostiky po terapii jsou optické technologie v klinické praxi nezbytné. Konkrétní přínos, jak jej představil prof. Christian Blume, neurochirurg na UK Aachen, je skutečně působivý. Na příkladu složitých operací páteře ukázal, jak se v posledních letech úspěšnost zvýšila z 40 procent (operace volnou rukou) na 99,5 procent. Průlom přinesl intraoperační počítačový tomogram. Další krok k větší bezpečnosti slibuje projekt SaveCut. V něm odborníci z Fraunhofer ILT společně vyvíjejí roboticky asistované laserové osteotomie pro minimálně invazivní chirurgii páteře.
Podobné velké pokroky se dějí v implantologii. Aditivní laserové procesy se tam již nějakou dobu využívají pro individuální tvary implantátů. Frank Reinauer (KLS Martin) ve své přednášce ukázal, jak digitální pracovní postupy činí pacientovi specifická řešení se selektivním laserovým tavením ještě efektivnějšími. 5 až 15 implantátů je tak vyrobeno v jednom cyklu. Nové resorbovatelné materiály, jako jsou hořčíkové slitiny nebo polyethylen, podporují růst kostní tkáně. Implantát se na těchto místech postupně rozpouští.
Kam kráčí kvantová technologie
„Získali jsme zde vynikající přehled o některých z nejperspektivnějších platforem pro škálovatelné kvantové počítače – prezentovaných předními společnostmi a výzkumnými institucemi z Německa a Evropy,“ shrnuje Dr. Bernd Jungbluth svůj dojem z prvního dne konference AKL’26.
V centru pozornosti stály především aktuální pokroky v různých hardwarových platformách pro kvantové počítače – mimo jiné na bázi neutrálních atomů u planqc. Prof. Stephanie Wehner (Quantum Internet Alliance) také poskytla přehled o aktuálním stavu kvantového internetu a načrtla první krátkodobé perspektivy aplikací, například v oblasti koordinace distribuovaných systémů. Dlouhodobě bude navíc získávat na významu také propojení kvantových počítačů.
Fotonické rozhraní jsou považována za klíčovou technologii, protože umožňují přenos kvantových informací přes optické sítě a mohou propojit různé kvantové platformy.
AI dělá lasery rychlejšími, flexibilnějšími a autonomnějšími.
Poslední přednáška konference byla zároveň jednou z nejzajímavějších: Prof. Carlo Holly (RWTH Aachen University a Fraunhofer ILT) hovořil o „inovaci řízené umělou inteligencí v oblasti fotoniky“. Téma se nyní prolíná všemi částmi dodavatelského řetězce, od návrhu optických komponentů přes zajištění kvality až po simulaci složitých procesů na digitálních dvojčatech.
Mezi novinkami z jeho výzkumu patří pokroky v oblasti self-supervised learning, což zkracuje čas potřebný na trénink AI v kvalitativní kontrole z týdnů na minuty. Zajímavá byla také nová AI-generovaná optika, u které lze měnit libovolné paprskové profily v procesu bez mechanických komponentů.
Na konci vidí, jak umělá inteligence proniká do všech oblastí laserové technologie. Od plánování přes procesní kontrolu, kde pouze umělá inteligence dokáže zpracovat záplavu dat, až po autonomní řízení. Samoučící stroj přichází, stejně jako autonomní laboratoře a továrny. Na technologii pro to se pracuje v Aachenu.
Další AKL - Mezinárodní kongres laserové technologie se koná od 3. do 5. května 2028 v Aachenu.
Kontakt:
