اتوماسیون ماشین‌کاری CNC نیاز به کار دستی را کاهش می‌دهد و به‌صورت طبیعی هزینه‌های کارگری را پایین می‌آورد. وقتی تولیدکنندگان از فناوری‌هایی مانند اتوماسیون فرآیند رباتیک استفاده می‌کنند، کارکنانشان را از انجام کارهای تکراری رها می‌کند تا بتوانند روی مسائل مهم‌تر تمرکز کنند، در حالی که ماشین‌ها کارهای یکنواخت را انجام می‌دهند. این موضوع از لحاظ آماری هم تأیید می‌شود، چراکه بسیاری از کارخانه‌ها پس از اجرای کامل اتوماسیون، حدود 30 درصد صرفه‌جویی در ساعات کاری گزارش کرده‌اند. این موضوع منطقی است، چون ربات‌ها در ساعت 5 عصر کار را متوقف نمی‌کنند و نیازی به وقفه‌های قهوه ندارند. علاوه‌براین، این سیستم‌ها روز و شب بدون نیاز به نظارت انسانی به‌صورت مداوم کار می‌کنند، بنابراین تولید همچنان ادامه دارد. شرکت‌ها بخوبی متوجه بهبود در سودآوری خود از طریق این بازدهی می‌شوند و این امر به آنها کمک می‌کند تا در برابر رقبایی که هنوز این تغییر را انجام نداده‌اند، پیشی بگیرند.
دستگاه‌های CNC با ویژگی‌های اتوماسیون دقت را در عملیات کار با فلزات افزایش می‌دهند و اشتباهات رخ‌داده در طول تولید را کاهش می‌دهند. وقتی تولیدکنندگان این سیستم‌های اتوماتیک را نصب می‌کنند، می‌توانند به‌صورت یکنواخت وظایف پیچیده را بدون عوامل خطا ناشی از کار دستی انجام دهند. گزارش‌های صنعتی نشان می‌دهند که با انتقال کارخانه‌ها به راهکارهای اتوماتیک، حدود 50% کاهش در نرخ خطاها رخ می‌دهد که به معنای تولید قطعات با کیفیت بهتر از خط تولید است. دستیابی به این سطح از دقت برای رعایت شرایط سفت و کوتاه بسیار مهم است. کاهش خطاها به معنای نیاز کمتر به دور ریختن یا تعمیر قطعات معیوب است و در بلندمدت باعث صرفه‌جویی در هزینه مواد خام می‌شود. کارخانه‌هایی که استانداردهای یکنواخت ماشین‌کاری را حفظ می‌کنند، محصولاتی تولید می‌کنند که واقعاً با انتظارات مشتریان همخوانی دارند و این امر اعتماد به توانایی‌های تولیدی آنها را تقویت کرده و مشتریان را با تحویل مطمئن و کیفیت پایدار از محصولات راضی نگه می‌دارد.
ابزارهای تحلیل داده در زمان واقعی در حال تغییر نحوه انجام عملیات پردازشی در مراکز CNC مدرن در سراسر بخش تولید هستند. وقتی شرکت‌ها شروع به استفاده از این سیستم‌ها می‌کنند، دید بهتری نسبت به فرآیندهای پردازشی خود در زمان واقعی پیدا می‌کنند. تفاوت به سرعت احساس می‌شود. برخی از کارگاه‌ها گزارش داده‌اند که پس از پیاده‌سازی مناسب ردیابی داده، افزایش بهره‌وری در محدوده 15 تا 25 درصد را تجربه کرده‌اند. نکته مهم این است که این ابزارها قادر به شناسایی مشکلات قبل از تبدیل شدن به سردرد بزرگ در کارگاه هستند. اپراتورها متوجه می‌شوند که در صورتی که قطعات خاصی زمان بیشتری نسبت به حد انتظار طول بکشد یا سایش ابزار شروع به تأثیر روی دقت ابعادی کند، چه اتفاقی می‌افتد. فراتر از تنها تسریع فرآیندها، این نوع بینش منجر به محصولات نهایی بهتر و یکنواخت‌تر می‌شود، چرا که اپراتورها قادر به تنظیم پارامترها در حال انجام کار هستند، نه اینکه تا پایان خط تولید و انجام بررسی‌های کیفیت صبر کنند.
اتصال ماشین‌ها از طریق فناوری اینترنت اشیا (IoT) تفاوت بزرگی در بهره‌وری دستگاه‌های تراش در حین کار CNC ایجاد می‌کند. ماشین‌های مجهز به این سنسورها می‌توانند در واقع مشکلات آینده را پیش‌بینی کنند، که بر اساس مطالعات انجام شده، باعث افزایش حدود 15 درصدی زمان آماده‌بودن ماشین‌ها می‌شود (این عدد بسته به نحوه تنظیمات کارگاه ممکن است کمی متفاوت باشد). در اینجا اتفاقی که می‌افتد در واقع بسیار ساده است: سیستم تمام اطلاعات مربوط به عملکرد ماشین‌ها را جمع‌آوری کرده و سپس آنها را تحلیل می‌کند تا اپراتورها بدانند دقیقاً چه تنظیماتی باید انجام شود تا از خرابی‌های پرهزینه جلوگیری شود. و چون تمام بخش‌های مختلف از کارخانه تولیدی به هم متصل هستند، مدیران به‌روزرسانی‌های لحظه‌ای را هم در مورد وضعیت ماشین‌های جداگانه و هم در مورد اعداد کلی تولید دریافت می‌کنند. این سطح از دید کامل به مدیران این امکان را می‌دهد تا تصمیمات بهتری را سریع‌تر اتخاذ کنند و در عین حال سلامت کلی از عملیات خود را حفظ کنند.
هنگامی که تولیدکنندگان از نگهداری پیش‌بینانه برای دستگاه‌های CNC خود استفاده می‌کنند، ابزارهای برش معمولاً بسیار طولانی‌تر از حالت عادی دوام می‌آورند. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که این روش‌ها در بسیاری از موارد می‌توانند عمر ابزار را تا حدود ۴۰٪ افزایش دهند و در نتیجه هزینه‌های تعویض را در طول زمان کاهش دهند. روش‌های مدرنی مانند بررسی ارتعاشات و استفاده از سنسورهای دمایی به تکنسین‌ها این امکان را می‌دهند تا مشکلات را در مراحل اولیه تشخیص دهند، قبل از اینکه هر چیزی کاملاً دچار خرابی شود. این موضوع به معنای وقوع کمتر خاموشی‌های غیرمنتظره و مختل‌کننده برنامه‌های تولید است. فراتر از صرفه‌جویی در هزینه، این روش‌های پیش‌بینانه به این معنا هستند که تمام فرآیندها روز به روز به‌صورت یکنواختی ادامه یابند و از فرسایش زودرس قطعات گران‌قیمت دستگاه‌ها نیز جلوگیری شود.
تغییر به ماشین‌های CNC اتوماتیک به دلیل روش‌های هوشمندانه‌تر انجام عملیات، مصرف برق را کاهش می‌دهد. ماشین‌های تراش فلزی CNC جدید در واقع حدود 30 درصد انرژی کمتری نسبت به مدل‌های قدیمی‌تر که در کارگاه‌ها قرار دارند، مصرف می‌کنند. چگونه؟ آنها در ساعات غیر اوج بار برق کار می‌کنند که قیمت برق در آن ساعات پایین‌تر است و همچنین موتورهایی دارند که برق را کمتر مصرف می‌کنند. کارگاه‌هایی که این تغییر را انجام می‌دهند، ماه به ماه صرفه‌جویی قابل‌ملاحظه‌ای در هزینه‌ها را شاهد هستند. علاوه‌براین، تولیدکنندگان به دلیل استفاده از روش‌های سبز هم امتیاز دریافت می‌کنند، چرا که قطعاتی با ردپای کربنی کمتر تولید می‌کنند. بسیاری از کارگاه‌ها گزارش داده‌اند که فقط با تغییر به این سیستم‌های جدید، صورت‌های ماهانه برق خود را به میزان صدها واحد پولی کاهش داده‌اند.
برای کارگاه‌های CNC که به دنبال صرفه‌جویی در هزینه‌های مواد هستند، نرم‌افزارهای خودکار جایگذاری (nesting) تفاوت ایجاد می‌کنند. این نرم‌افزارها قطعات را روی ورق‌ها به گونه‌ای سازمان می‌دهند که پس از برش، تقریباً هیچ ضایعات فلزی باقی نمی‌ماند. برخی مطالعات نشان می‌دهند که این برنامه‌ها می‌توانند در کاربردهای واقعی حدود 25 درصد از ضایعات را کاهش دهند. آنچه این نرم‌افزارها را متمایز می‌کند، نحوه در نظر گرفتن مواردی مانند مسیرهای ابزار و واکنش فلزات مختلف به برش در هنگام چیدمان قطعات است. کارگاه‌هایی که این فناوری را پیاده می‌کنند، اغلب متوجه می‌شوند که مقدار کمتری مصالح دور ریخته می‌کنند و هزینه کمتری به عنوان خریدار به فروشندگان پرداخت می‌کنند. بسیاری از تولیدکنندگان مشاهده کرده‌اند که سود خالص آنها بهبود یافته است و این تنها به دلیل استفاده از راهکارهای بهتر جایگذاری به جای روش‌های دستی است.
افزودن سیستم‌های مدیریت خنک‌کننده مناسب به دستگاه‌های CNC فقط به محیط زیست کمک نمی‌کند، بلکه در واقع پول هم ذخیره می‌کند. سیستم‌های مدرن به کارگاه‌ها این امکان را می‌دهند که خنک‌کننده را دوباره استفاده کنند، به جای اینکه دائماً مواد تازه بخرند و در بسیاری از موارد هزینه‌ها را تقریباً نصف کنند. چیزی که برای صاحبان کارگاه‌ها مهم‌تر است این است که این سیستم‌ها مواجهه کارگران با آن شست‌وشرهای فلزی خطرناک که می‌توانند باعث مشکلات پوستی و تنفسی شوند را کاهش می‌دهند. وقتی تولیدکنندگان فرآیندهای خنک‌کننده خود را بهینه می‌کنند، دوگانه بهره می‌برند: مجوزهای سبز و نتایج بهتر از لحاظ مالی. بیشتر کارگاه‌های ماشین‌کاری در می‌یابند که سرمایه‌گذاری در مدیریت صحیح خنک‌کننده به سرعت از طریق کاهش هزینه‌های دفع پسماند و همچنین کاهش موارد مربوط به سلامت کارکنان، بازگشت سرمایه دارد.
ماشین‌کاری با سرعت بالا یا HSM که اغلب به آن اشاره می‌شود، به تولیدکنندگان نسبت به روش‌های قدیمی‌تر برتری واقعی می‌دهد. ماشین‌های CNC مدرن می‌توانند مواد را بسیار سریع‌تری از بین ببرند در حالی که همچنان سطوحی را باقی می‌گذارند که برای کارهای دقیق کافیاً صاف هستند. برخی از کارگاه‌ها گزارش می‌دهند که زمان تولید خود را به میزان نصف یا بیشتر کاهش داده‌اند، که در شرایط کنونی بازارهای تولیدی سخت، تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند. یکی از نکات برجسته در مورد HSM نحوه کار با اشکال پیچیده است که با ابزارهای معمولی دشوار یا غیرممکن است. قطعاتی که به این روش ساخته می‌شوند اغلب عملکرد بهتری نیز دارند. ما شاهد آن هستیم که هر روز کارگاه‌های بیشتری به این تکنیک‌ها روی می‌آورند، زیرا به دنبال راه‌هایی برای بهبود همزمان کیفیت و بهره‌وری در فرآیندهای کار با فلز هستند.
دستگاه‌های CNC با چندین محور به‌طور خاص برای انجام کارهای پیچیده هندسی که در آنها دقت بسیار مهم است، ساخته شده‌اند. آنچه این دستگاه‌ها را متمایز می‌کند، توانایی آنها در ساخت قطعات بسیار پیچیده است که با روش‌های قدیمی‌تر امکان‌پذیر نیست و این امر به شرکت‌ها برتری رقابتی واقعی می‌دهد. برخی از اعداد و ارقام در گردش نشان می‌دهند که این سیستم‌های چند محوره می‌توانند زمان تولید را تا حدود 30 درصد کاهش دهند. چنین بهبودی قطعاً به افزایش نرخ تولید کمک می‌کند. اما فراتر از اینکه فقط سریع‌تر باشند، این دستگاه‌های پیشرفته دروازه‌هایی به سوی زمینه‌های جدیدی از کار با فلزات باز می‌کنند که بسیاری از کارگاه‌ها پیش از این نمی‌توانستند به آنها دست پیدا کنند، چرا که تجهیزات سنتی اصلاً برای این کار مناسب نبودند.
هنگامی که سیستم‌های رباتیک با ماشین‌های CNC ترکیب می‌شوند، بهره‌وری به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد، زیرا ربات‌ها تمام کارهای تکراری بارگذاری و تخلیه را انجام می‌دهند. برخی مطالعات نشان می‌دهند که این نوع سیستم‌ها می‌توانند عملیات تولید را حدود ۴۰٪ سریع‌تر انجام دهند و همزمان نیاز به کار نیروی انسانی را کاهش دهند. نکته جالب این است که این امر کارگران را قادر می‌سازد تا روی مسائل مهم‌تر و پیچیده‌تری به جای انجام کارهای تکراری تمرکز کنند. فراتر از افزایش سرعت، ربات‌ها امکان کار با قطعاتی با هندسه پیچیده یا دقت‌های بالا که برای انسان به تنهایی دشوار است را فراهم می‌کنند. این ترکیب خودکارسازی CNC را وارد حوزه‌های جدیدی می‌کند و فرآیندهای تولید را در کارگاه‌های فلزی سراسر کشور بهبود می‌بخشد، جایی که تولیدکنندگان همواره به دنبال نتایج بهتر هستند. و با پیشرفت مداوم فناوری رباتیک، انتظار می‌رود بهبودهای چشمگیرتری در سرعت و دقت دستگاه‌ها و همچنین در تولید قطعات حاصل شود.
هوش مصنوعی روش کار تراش‌های CNC را در این روزها تغییر داده است، عمدتاً به این دلیل که می‌تواند تنظیمات را در حین انجام تولید به صورت پویا تغییر دهد. برخی از کارخانه‌ها پس از افزودن قابلیت‌های هوش مصنوعی به ماشین‌های خود، صرفه‌جویی حدود ۲۰٪ای در هزینه‌های بهره‌برداری را گزارش کرده‌اند، مطابق با گزارش‌های اخیر از بخش تولید. وقتی هوش مصنوعی مواردی مانند سرعت برش یا مسیر ابزار را در حالی که قطعات در حال ساخت هستند تنظیم می‌کند، منجر به کاهش هدررفت مواد و کارکرد هموارتر ماشین‌ها در مجموع می‌شود. برای واحدهای تولیدی که به دنبال کاهش هزینه‌ها بدون قربانی کردن کیفیت هستند، این نوع تنظیم هوشمندانه تفاوت بزرگی ایجاد می‌کند. علاوه بر این، اپراتورها وقت کمتری را صرف نظارت بر تجهیزات می‌کنند، چون سیستم بیشتر بهینه‌سازی‌ها را به صورت خودکار انجام می‌دهد.
نگهداری دستگاه‌های CNC از سوی الگوریتم‌های یادگیری ماشینی که زمان سایش ابزارها را پیش‌بینی می‌کنند، تقویت شده است. به جای اینکه صبر کنیم مشکلات رخ دهد، تولیدکنندگان اکنون می‌توانند زمان نگهداری را قبل از بروز ضرورت برنامه‌ریزی کنند، که این امر هزینه‌های تعمیراتی را کاهش داده و روند تولید را منظم‌تر می‌کند. پژوهش‌ها نشان می‌دهند که این پیش‌بینی‌های هوشمند ممکن است هزینه‌های نگهداری را تقریباً ۲۵ درصد کاهش دهند و همچنین اینکه ابزارهای برش طولانی‌تر دوام بیاورند و بهتر کار کنند. وقتی شرکت‌ها تصمیمات خود را بر اساس داده‌های واقعی و نه حدس و گمان استوار کنند، ابزارهای فرسوده را به موقع تعویض می‌کنند تا از خرابی‌های غیرمنتظره جلوگیری شود. این رویکرد باعث می‌شود که کارخانه‌ها بدون توقف‌های غیرضروری کار کنند و در نهایت میزان تولید روزانه را در انواع تنظیمات تولیدی افزایش دهند.
فناوری بلاکچین در زمینه شفافیت و بهبود عملیات در زنجیره تأمین ماشین‌کاری CNC نویدبخش است. وقتی طرفین مختلف به دلیل دسترسی به دفتر کل بلاکچین، به یکدیگر اعتماد دارند، این امر باعث کاهش مشکلات هزینه‌بر ناشی از سوءتفاهم یا خطاها در زمان حمل و نقل می‌شود. برخی مطالعات نشان می‌دهند که شرکت‌هایی که سیستم‌های بلاکچین را پیاده می‌کنند، معمولاً ۱۰ تا ۱۵ درصد از هزینه‌های لجستیک خود کم می‌کنند. برای تولیدکنندگانی که می‌خواهند در برابر رقبا پیشی بگیرند، داشتن این سطح از دید در سراسر زنجیره تأمین تفاوت ایجاد می‌کند. با داشتن سابقه‌های شفاف از هر مرحله از مواد اولیه تا محصولات تکمیل‌شده، احتمال تأخیر کمتر می‌شود و مشتریان در بیشتر موارد سفارش خود را به موقع دریافت می‌کنند.
EN
