V království optiky

To mě docela zajímalo, snad i proto, že flexaretka po tátovi byla mým prvním fotoaparátem. Proto jsem také uvítal pozvání k návštěvě podniku, i když různé okolnosti přispěly k tomu, že jsem ho nemohl využít hned. Jako by to souviselo s tím, že na pohled do kvalitní optiky se člověk musí nějakou dobu těšit... Ale nejprve si dovolím malý historický úvod.

Meopta byla založena v Přerově roku 1933 pod názvem Optikotechna, v příštím roce tedy oslaví své 80. výročí. Výroba byla zprvu zaměřena na objektivy, fotoaparáty a projektory, avšak v roce 1935 se v souvislosti s potřebami čsl. armády se podnik stává součástí Zbrojovky Brno. Za války se Optikotechna dostává pod velení německého Abwehru a vyrábí optické přístroje pouze pro německou armádu. Po válce byla znárodněna a ještě v roce 1945 přejmenována na Meoptu. Vyrábí výše zmíněnou fotografickou techniku a optickou techniku pro průmysl. V 70. a 80. letech byla posilována vojenská výroba, která nakonec dosáhla podílu přes 75 %. Ta však v roce 1990 v souvislosti s rozpadem východního bloku klesá na nulu, čímž se Meopta dostává do nezáviděníhodné situace, přichází privatizace. A právě někde v tomto bodě obecně známé informace končí. Na novodobou historii firmy jsem se proto zeptal generálního ředitele Ing. Vítězslava Moťky.

MM: Jak proběhla privatizace a kdo je současným vlastníkem Meopty?

Ing. Moťka: Meopta byla zařazena do prvního kola kuponové privatizace a stala se akciovou společností s celkem 11 600 akcionáři. Jelikož byla ale zatížena dluhy vyplývajícími z rozestavěných budov a upadajícího trhu se zbrojním materiálem, proběhlo rozdělení firmy na několik dceřiných společností, které si podle svého zaměření hledaly partnery. Od roku 1990 se o firmu začal zajímat pan Paul Rausnitz (podnikatel v oboru optického skla, elementů a sestav z USA, rodák ze severočeského Jablonce) a navázal kontakt s dceřinou a. s. Meopta – optika, která se zabývala výrobou optických elementů a sestav. Zde začal podnikat a postupně rozšiřovat počet partnerů, zakázek a tomu odpovídajících investic. Časem podobně investoval i do ostatních částí firmy, až posléze došlo k opětovnému spojení všech dceřiných akciových společností v jednu. Pan Rausnitz vykoupil akcie od všech vlastníků v roce 2004. Současným jediným vlastníkem je tedy pan Paul Rausnitz a příslušníci jeho rodiny.

MM: Jak se podařilo získat zakázky a rozběhnout výrobu?

Ing. Moťka: Po konverzi zbrojního průmyslu ztratila Meopta asi 75 % výrobního programu a začala se intenzivně zabývat stavbou nového portfolia. Pokračovala ve výrobě zvětšovacích přístrojů, kinoprojektorů a začala systematicky a cíleně rozšiřovat započatou výrobu lovecké a sportovní optiky. V té době také vznikly drobnější série výrobků, jejichž hlavní výhodou byla relativní jednoduchost výroby, vysoký podíl vlastní práce (tj. vysoká přidaná hodnota) a zachování alespoň části erudovaných odborníků ve firmě. Jednalo se o výrobky, které na trhu dočasně chyběly, a i když je firma vyráběla relativně krátce – maximálně 8 let –, napomohly alespoň k úhradě fixních nákladů. Zároveň Meopta hledala partnery pro zakázkovou nebo společnou výrobu v oboru optiky. Zajímavým partnerem byla zejména pro německé optické firmy, které poptávaly levnou a zároveň vzdělanou pracovní sílu. Souběžně s tím přišel pan Rausnitz.

Výjimečné technologické zázemí přispělo ke spolupráci s firmou Gambro zabývající se výrobou dialyzačních setů, která si pronajala čisté klimatizované prostory a společně s Meoptou vytvořila dceřinou akciovou společnost. Postupně Gambro rozšířilo výrobu v původně nedokončených budovách pro zbrojní výrobu. Podobný vztah navázala Meopta s firmou Siemens, ve spolupráci s níž vznikla firma MeoMed, která vyrábí rentgenové objektivy pro zdravotnické přístroje.

MM: Jak došlo k otevření pobočky v USA?

Ing. Moťka: Pan Rausnitz vlastnil v New Yorku firmu TCI, která pracovala v oboru výroby optických elementů a sestav. Po roce 2002, kdy došlo ke spojení všech dceřiných a. s. v České republice a současný majitel se přesvědčil o významné hodnotě značky Meopta, koupil pro svou firmu TCI právo na užití značky Meopta USA. Obě firmy jsou vzájemně nezávislé, Meopta USA není pobočkou, ale zajišťuje prodej výrobků Meopty CZ v USA.

MM: Které výrobky jsou ve vašem portfoliu stěžejní?

Ing. Moťka: Nyní jsou pro nás nejdůležitější výrobky, které dodáváme pro oblast audiovizuálního průmyslu, přesněji subsystémy pro digitální projektory do kinosálů. Z produktů, které nesou značku Meopta, je to bezesporu prémiová řada puškohledů, jež jsou určeny lovcům, kteří vyžadují špičkové vybavení. Portfolio sportovní optiky vyznačující se vynikajícím optickým výkonem i krásným výtvarným zpracováním doplňují binokulární dalekohledy Meostar B a současná horká novinka, pozorovací dalekohled Meostar S2.

MM: Meopta dodává optické díly pro řadu věhlasných firem. Můžete některé zmínit?

Ing. Moťka: Vyjmenovat příklady spolupráce by bylo na opravdu dlouhý seznam. Můžeme říci, že v odvětví jemné mechaniky a optiky se těžko najde významná firma, která by s Meoptou nebyla v kontaktu. Spolupracujeme se známými značkami například v oblasti R&D, výroby prototypů i sériové výroby. Jsou to firmy zabývající se medicínskými aplikacemi, laserovými technologiemi, měřicími systémy, vojenskou výrobou a mnoho dalších.

MM: Ještě je ve výrobním programu také nějaká fotografická technika?

Ing. Moťka: Fotografická technika byla absolutní doménou firmy od samého počátku (1934) až do roku 2005, kdy byl vyroben poslední zvětšovací přístroj. Za cca 70 let vyrobila Meopta (Optikotechna) bezmála 2 miliony zvětšovacích přístrojů a asi 600 000 fotoaparátů Flexaret. Díky izolaci socialistického tábora ovšem došlo ke ztrátě kontinuity vývoje, po roce 1990 nebylo možné tak výraznou propast jednoduše překlenout a fotografická oblast v Meoptě zcela zanikla.

MM: Jaký je podíl exportu?

Ing. Moťka: Přes 85 %.

Teď se již ale pojďme podívat do výroby. Současnou produkci Meopty lze rozdělit do tří hlavních oblastí. Jednak je to sportovní optika (dalekohledy, puškohledy apod.), oblast průmyslových aplikací a vojenské aplikace. Po technologické stránce pak lze výrobu rozdělit na výrobu optiky zahrnující výrobu jednotlivých optických součástí, úpravy povrchů, například vakuové napařování, tmelení optických součástí do sestav, dále na mechanickou výrobu (obrábění kovů, tepelné zpracování, povrchové úpravy), justáž a montáž, která z větší části probíhá ve specializovaných čistých prostorách. Zajímala mě především výroba optiky. Tu lze v hlavních rysech dělit na optiku sférickou (čočky) a rovinnou (optické hranoly).

První operací je dělení bloků skla, které se provádí diamantovými nástroji na CNC pilách. Zpracovává se tu asi 100 až 150 druhů skla od různých výrobců z celého světa. Jednotlivé druhy skla se liší indexem lomu, disperzí, optickými vlastnostmi, a tedy i vlastnostmi fyzikálními, což ve výrobě vyžaduje kromě jiného používání různých druhů diamantových nástrojů s různou zrnitostí a tvrdostí vazby. Jelikož cena optického skla se může pohybovat v řádu až desetitisíců korun za jediný kilogram, používá se pro řezání drahých skel speciální tenká diamantová pila s tzv. vnitřním řezem, aby prořez byl co nejmenší. Každý nařezaný polotovar se musí zaevidovat, aby nedošlo k záměně druhů skel v dalším průběhu výroby.

Nařezané kvádry nebo hranoly je třeba dále obrobit. Začíná se broušením základní plochy, která slouží pro přesné upnutí v brousicích strojích jako báze a od níž se pak odměřují ostatní rozměry. Broušení se provádí v několika operacích pomocí volného brusiva na rotující litinové desce, nejprve hrubým, potom jemným brusivem ve vodní suspenzi. Tato práce vyžaduje hodně citu, brusič při ní využívá i různé obvodové rychlosti na kraji či ve středu kotouče. V principu se zde jedná o klasickou technologii, využívanou již po staletí.

Další broušení probíhá na strojích přesně definovaným frézovacím způsobem. Pro broušení rovinných ploch se používá například speciální stroj se čtyřmi vřeteny pro obrobky a jedním nástrojem. Obrobek se do takového stroje upíná například prostřednictvím skleněné desky, na které je nalepen, nebo je volně vložen do masky, upínače apod. Brousicí nástroje mohou rotovat buď rovnoběžně s broušenou plochou, nebo pod nastaveným úhlem. Podle účelu se používají diamantové brusné nástroje s různou velikostí diamantových zrn, které za rotace nástroje i obrobku vytvářejí přesné plochy. Podle požadavků lze obrábět jeden nebo více polotovarů na nosiči současně.

Při výrobě sférické optiky se používají buď výlisky, anebo nařezané polotovary z bločků optického skla, které je nutno nejprve okulatit. To se opět provádí diamantovými nástroji na bruskách (jedná se o modifikované brousící stroje používané pro obrábění kovů), přičemž zakulacení proběhne na jeden průjezd úhlového nástroje s náběhovou hranou. Výsledkem této operace je polotovar, který je sice zabroušen na kruhový tvar, ale zbývající plochy má ještě rovinné. Jejich obrábění se provádí většinou na poloautomatických brousicích strojích, do kterých se obrobek vakuově upne nebo vloží do kleštiny apod. Při obrábění se používá hrncová fréza, což je vlastně prstenec s vázanými diamantovými zrny určité zrnitosti, s určitou pórozitou a tvrdostí vazby. Volí se podle typu obráběného skla. Požadovaný rádius vzniká rotací stanoveného průměru nástroje a úhlu nastavení rotujícího obrobku. Pro velké, řádově desetitisícové série se používají moderní CNC stroje vybavené manipulátorem, které zvládají plusové i minusové rádiusy a umožňují nejen hrubé i jemné opracování z obou stran, ale také okulacení či fazetování (broušení hrany).

Vybroušený povrch obrobku je ještě hrubý, což znamená, že přes něj není vidět a je třeba jej zprůhlednit. To se provede v druhé operaci výměnou nástroje za jemný, s nižší zrnitostí vázaného diazrna ve vazbě. Poté se lapováním povrch čočky naleští a nakonec se vyleští. U lapovacího procesu je tvar obrobku obvykle řízen tvarem nástroje, jehož rádius odpovídá rádiusu obrobku. Jedná se o přesné nástroje, které si Meopta sama vyrábí. Obrobek je po lapování již téměř průhledný a odchylky od konečného tvaru se pohybují v tisícinách milimetru. K leštění se používají plošné nástroje, kdy se mezi rotující nástroj opatřený natvarovanou fólií a obrobek přivádí suspenze vody a leštiva na bázi oxidů vzácných zemin. Opět se pro různá skla používají různé zrnitosti a tvrdosti lešticích podložek nástroje.

Během celého výrobního procesu se stále měří. Kontrolní měření každého kusu pomocí kalibrů se provádí mezi jednotlivými operacemi a samozřejmě i po vyleštění, kdy se měří tloušťka, rádius a následuje kontrola interferometrem. Podle interferenčních obrazců se kontroluje přesnost rádiusu a vyhodnocují se lokální deformace plochy.

Po vyleštění první strany čočky se dokončená plocha opatří ochranným lakem, aby nedošlo k jejímu poškození při opracování druhé strany, kdy se celý proces počínaje lapováním opakuje. Poté se lak odstraní pomocí čisticí kapaliny v ultrazvukovém zařízení. Následně se čočka opět zkontroluje, zda nedošlo k jejímu poškození. Každý vyrobený kus pak prochází finální kontrolou, kde se ověřuje, zda odpovídá požadovaným parametrům a nemá optické vady.

Obráběcí stroje a měřicí zařízení používané ve výrobě pocházejí od různých světových výrobců, mnohá zařízení si Meopta vyvíjí a vyrábí sama. Obrobna skla má vybudováno centrální chlazení, kde se chladí používaná emulze a pomocí centrifugy jsou z ní odstraňovány pevné částice a skleněný odpad z řezání a broušení skla.

Následuje finální úprava čočky, jako je centrování nebo opatření antireflexními a jinými specifickými vrstvami. Centrování spočívá v tom, že jsou sice přesně vyrobeny rádiusy, ale ještě je nutné zajistit, aby ohniska ležela nejen v optické, ale i v geometrické ose čočky. Čočka se tedy musí „nastředit“ pomocí laseru, nastavit podle své optické osy a následně se podle této osy obvod čočky znovu obrousí diamantovým nástrojem. Tím je obvod čočky vystředěn podle optické osy.

Kromě mezioperačních ultrazvukových mycích linek, v nichž se opracované sklo zbavuje ochranných laků, je součástí technologie také speciální ultrazvuková čisticí linka, kde se optické díly čistí před dalším zpracováním vyžadujícím absolutní čistotu. Jedná se především o vakuové napařování antireflexních, filtračních, odrazných a dalších typů vrstev. Jedná se o poměrně složitý systém složený z vícenásobných velmi tenkých vrstev navržený pro dosažení požadovaných optických vlastností optiky.

Každá optická soustava je složena minimálně ze dvou, ale spíše tří a více čoček, aby byly zajištěny požadované vlastnosti a korigovány optické vady. Toho se dosahuje tím, že se mění indexy lomu, tj. druhy skel v soustavě. Odpovídající čočky se pak spojí – tmelí dohromady – pomocí optických tmelů. Děje se tak ručně nebo při velkosériové výrobě pomocí robotického pracoviště. Robot nejprve provede kontrolní měření čoček, očistí je ionizovaným vzduchem od případných prachových částic a vycentruje. Do první čočky („minusky“ – rozptylky miskovitého tvaru) nadávkuje přesné množství tmelu a řízeným pohybem do ní natlačí druhou čočku („spojku“) s opačným rádiusem tak, aby při tmelení nevznikly žádné bubliny a byla vytvořena vždy stejná, definovaná vrstva optického tmelu. Vše se děje v bezprašném prostředí přetlakové kabiny.

V případě ručního tmelení je potřeba před vytvrzením sjednotit optickou osu obou čoček, což se provádí pomocí kolimátoru a CCD kamery. Oběma čočkami se po nadávkování tmelu pohybuje vůči sobě, dokud jejich optické osy nejsou sjednoceny a tmel není rovnoměrně rozprostřen až do kraje. Po kontrole dojde k vytvrzení UV zářením. Hotové, ať už samostatné nebo stmelené čočky, pokračují na montáž ke kompletaci optických soustav nebo finálních výrobků značky Meopta.

Během nějakých dvou či tří hodin samozřejmě není možné projít celým rozsáhlým výrobním areálem Meopty, stejně jako se v jednom článku alespoň zmínit o všech zde používaných originálních technologiích. Jen pokud bychom zůstali u optiky, bylo by možné napsat o výrobě záměrných destiček pro loveckou nebo vojenskou optiku, kde se při zhotovování například záměrných značek používají podobné technologie jako v elektrotechnickém průmyslu, či více si povšimnout výroby optických hranolů, neboť Meopta je jedním z hlavních světových dodavatelů dělicích hranolů pro digitální projektory, které nahrazují klasickou promítací techniku v rámci procesu modernizace a digitalizace kin. Do superčistých bezprašných prostor, jaké jsou potřebné například při povlakování (vrstvení povrchů optických dílů) nebo montáži, se navíc z pochopitelných důvodů nedostane nejen případný návštěvník při exkurzi, ale zdaleka ani každý zaměstnanec závodu.

Pavel Marek, Přerov
Foto: Meopta

pavel.marek@mmspektrum.com