هیچ شکی نیست که صنایعی مانند تولید خودرو و مهندسی هوانوردی نیاز به قطعات فلزی بزرگتر از همیشه دارند. این بخش‌ها به قطعاتی نیاز دارند که تنها بسیار دقیق نباشند، بلکه در شرایط سخت نیز دوام لازم را داشته باشند، چه در مورد بلوک‌های موتور و چه در قاب‌های هواپیما. تمام این موارد مشکلات واقعی برای افرادی که در کارگاه‌های بزرگ ساخت فلزی کار می‌کنند، ایجاد می‌کند. دقت در ساخت بسیار مهم است، چرا که حتی خطا‌های کوچک نیز می‌توانند منجر به مشکلات بزرگی در آینده شوند. قطعات باید بتوانند در برابر فشارهای شدید مقاومت کنند، چرا که بسیاری از آنها در مکان‌هایی استفاده می‌شوند که شکست گزینه‌ای نیست. واقعیت این است که طراحی‌های جدید هر ساله پیچیده‌تر می‌شوند و این یعنی متخصصان ماشین‌کاری نیاز به تجهیزات بهتری دارند تا بتوانند با این تغییرات همگام بمانند. گزارش‌های بازار نشان می‌دهند که این روند در آینده نزدیک کاهش نخواهد یافت، بنابراین شرکت‌هایی که اکنون در راه‌حل‌های سفارشی CNC سرمایه‌گذاری می‌کنند، احتمالاً بتوانند در تأمین الزامات سختگیرانه صنعتی پیش قدم بمانند.
دستگاه های چرخدستی CNC معمولی وقتی که به نیازهای صنعتی خاص می رسد، کار نمی کنند. آنها در اشکال پیچیده گیر می کنند یا به سادگی نمی توانند سطح دقیقی را که برای کارهای خاص مورد نیاز است، بدست آورند. به عنوان مثال بخش خودرو را در نظر بگیرید که قطعات به اندازه گیری دقیق تا کسری از میلی متر نیاز دارند. این جایی است که چرخ های عمودی CNC ساخته شده به صورت سفارشی وارد بازی می شوند. این ماشین ها به طور خاص برای آنچه که هر کسب و کار واقعاً نیاز دارد ساخته شده اند، بنابراین کارخانه ها در نهایت نتایج بهتری را سریعتر به دست می آورند. افرادی که در این زمینه ها کار می کنند این را خوب می دانند. یک مدیر کارخانه هفته گذشته به من گفت که چگونه تغییر به یک ماشین سفارشی کاملاً همه چیز را برای آنها تغییر داد. خط تولید آنها راحت تر پیش می رفت، پول در مواد هدر رفته را صرفه جویی می کردند، و محصولات نهایی بسیار بهتر به نظر می رسیدند. با این که بازارها این روزها به سرعت تغییر می کنند، شرکت های بیشتری متوجه می شوند که سفارشی سازی فقط خوب نیست، بلکه اگر می خواهند از رقابت جلوتر بمانند، بسیار ضروری است.
در دستگاه‌های تراش عمودی، داشتن پایداری بهتر در انجام تراش‌های دقیق اهمیت زیادی دارد. وقتی یک دستگاه تراش پایدار باشد، حتی در هنگام کار با قطعات سنگین، موقعیت خود را حفظ می‌کند و این امر منجر به کاهش اشتباهات در عملیات برشکاری می‌شود. مهندسان از عواملی مانند سیستم‌های میراگر، ساختار پایه محکم و نحوه توزیع وزن در سراسر دستگاه برای ایجاد این نوع پایداری استفاده می‌کنند. کارگاه‌هایی که با مشکل تجهیزات ناپایدار مواجه می‌شوند، اغلب شاهد خرابی‌های مکررتر دستگاه‌ها هستند که این امر به طور جدی به اعداد تولید آنها آسیب می‌زند. زمینه کاری فلزکاری همواره درخواست‌های بیشتری برای دقت‌های بالاتر دارد، بنابراین سازندگان باید روی ساخت دستگاه‌هایی تمرکز کنند که در صورت تمایل به رقابت با آنچه مشتریان از کارگاه‌های ماشین‌کاری مدرن انتظار دارند، دچار تکان یا لرزش نشوند.
ماشین‌کاری چندمحوری در مقایسه با تکنیک‌های قدیمی ماشین‌کاری واقعاً باعث تغییر بازی شده است. متخصصان ماشین‌کاری اکنون می‌توانند شکل‌ها و قطعات پیچیده را بسیار سریعتر و دقیق‌تر از گذشته پیش ببرند. ماشین‌های تراش سنتی در انجام کارهایی مانند برش‌های زاویه‌دار دشوار یا دنبال کردن خطوط پیچیده نمی‌توانند با این روش‌ها رقابت کنند. به عنوان مثال قطعات هوانوردی، بیشتر اجزای هواپیما به زوایا و منحنی‌های عجیب و غریبی نیاز دارند که با تجهیزات معمولی سال‌ها زمان می‌برد، اما ماشین‌های چند محوری این کار را در عرض چند دقیقه انجام می‌دهند. کارگاه‌هایی که در این فناوری سرمایه‌گذاری کرده‌اند، گزارش صرفه‌جویی در زمان و هزینه را برای کارهایی که قبلاً چندین روز طول می‌کشیدند، ارائه می‌دهند. همچنین ضایعات مواد کاهش می‌یابد، چون احتمال خطا کمتر است. با توجه به سرعتی که صنعت در حال تکامل دارد، ماشین‌کاری چند محوری فقط در حال تبدیل شدن به استاندارد نیست، بلکه در بسیاری از کارگاه‌های پیشرفته کشور این فناوری اکنون استاندارد شناخته شده است.
دقت در کار با فلزات به شدت به راهکارهای مناسب گیره‌بندی بستگی دارد. بهترین سیستم‌ها برای کارهای خاص طراحی می‌شوند، چون هر کارگاه نیازهای متفاوتی در مورد ثابت نگه داشتن قطعات در حین ماشین‌کاری دارد. وقتی قطعات ساکن بمانند، دستگاه‌ها می‌توانند به دقت برش بزنند و از وارد شدن خطاها جلوگیری کنند. نوآوری‌های در زمینه ابزارهای ماشین‌کاری، مثل فیکسچرهای ماژولار و گیره‌های قابل تنظیم، می‌توانند با انواع اشکال و اندازه‌ها کار کنند. برخی مطالعات نشان می‌دهند که سرمایه‌گذاری در این نوع سیستم‌های سفارشی می‌تواند منجر به بهره‌وری ۳۰٪ بالاتر شود، که دلیل این است که بسیاری از تولیدکنندگان امروزه به این سیستم‌ها روی آورده‌اند. با افزایش رقابت در صنایع مختلف، شرکت‌هایی که سیستم‌های گیره‌بندی مناسب را در فرآیندهای خود ادغام می‌کنند، معمولاً پیش قدم هستند.
افزودن هوش مصنوعی به فرآیندهای کنترل عددی کامپیوتری (CNC) نحوه کارخانه‌های تولیدی را تغییر داده است و در مجموع باعث افزایش سرعت و بهبود کیفیت تولید می‌شود. الگوریتم‌های هوشمند به بهتر شدن عملکرد این ماشین‌ها کمک می‌کنند، زمان اتلافی بین کارها را کاهش می‌دهند و همزمان دقت محصولات را نیز تحت نظارت قرار می‌دهند. به عنوان مثال، سیستم‌های هوش مصنوعی واقعاً یاد می‌گیرند که چه زمانی ابزارهای برش شروع به فرسودگی می‌کنند و قبل از اینکه کاملا خراب شوند، به تکنسین‌ها هشدار می‌دهند و این موضوع باعث کاهش مشکلات در طول فرآیند تولید می‌شود. تولیدکنندگانی که از یادگیری ماشین استفاده می‌کنند، متوجه می‌شوند که می‌توانند برنامه‌ریزی روزانه کار خود را بهتر انجام دهند، چرا که دقیقاً می‌دانند هر قطعه چه زمانی نیاز به توجه یا تعویض دارد. طبق گزارش تکناویو، در سال‌های آینده شاهد رشد قابل توجهی در بازار ماشین‌های CNC خواهیم بود که عمدتاً توسط همین فناوری‌های هوشمند رانده می‌شود. نکته جالب توجه این است که تنها اعداد و ارقام مهم نیستند، بلکه آنچه در کارخانه‌ها اتفاق می‌افتد نیز بسیار جذاب است؛ جایی که کارگران ناگهان با تجهیزات قابل اعتمادتری مواجه می‌شوند و توقف‌های غیرمنتظره کمتری فرآیند کار آنها را مختل می‌کنند.
اینترنت اشیا (IoT) در حال تغییر نحوه نگهداری ماشین‌های CNC از طریق سیستم‌های نظارت در زمان واقعی و رویکردهای نگهداری پیش‌بینانه است. این سنسورهای کوچک، انواع مختلفی از معیارهای عملکردی را از ماشین‌ها جمع‌آوری می‌کنند و مشکلات را بسیار قبل از اینکه ماشین‌ها کاملا متوقف شوند، شناسایی می‌کنند. جریان مداوم اطلاعات این امکان را فراهم می‌کند که تکنسین‌ها بتوانند زمانی که چیزی ممکن است خراب شود را پیش‌بینی کنند، نه اینکه منتظر شکستن ماشین‌ها بمانند. به عنوان مثال یک کارخانه تولیدی که سیستم‌های IoT را در سال گذشته نصب کرده بود، هزینه‌های نگهداری آنها حدود 25 درصد کاهش یافت، مطابق گزارش‌های منتشر شده. با دسترسی به داده‌های زنده، شرکت‌ها می‌توانند از رویکرد تعمیر ماشین‌ها پس از بروز خرابی به پیش‌بینی و پیشگیری از مشکلات قبل از وقوع آنها سوئیچ کنند. این تغییر تنها باعث می‌شود خطوط تولید روان‌تر کار کنند، بلکه عمر دستگاه‌های گران‌قیمت را در صنایع مختلف نیز افزایش می‌دهد.
در کارگاه‌های CNC امروزی، داشتن یک سیستم خودکار تعویض ابزار تفاوت بزرگی در انجام کارها به سرعت ایجاد می‌کند. وقتی ماشین‌ها به ابزار برش جدیدی در میان کار نیاز پیدا می‌کنند، این سیستم‌ها به سادگی آنها را بدون نیاز به دخالت دستی تعویض می‌کنند، بنابراین زمان انتظار بین عملیات کمتر می‌شود. نحوه‌ی انجام تعویض ابزار هم بسیار روان است و زمان لازم برای تولید هر قطعه را کاهش می‌دهد. برخی از اعداد و ارقام در این زمینه نشان می‌دهند که کارگاه‌هایی که از این فناوری استفاده می‌کنند، زمان چرخه‌ی خود را تقریباً تا ۳۰٪ کاهش می‌دهند. این موضوع به معنای تحویل محصولات به فروشگاه‌ها در زمانی کوتاه‌تر و صرفه‌جویی در هزینه‌های ثابت است. علاوه بر این، بیشتر این سیستم‌ها محدود به یک نوع خاص از ابزار نیستند. آنها می‌توانند انواع مختلفی از ابزارها و قطعات مورد نیاز برای کارهای گوناگون را مدیریت کنند که به تولیدکنندگان کمک می‌کند بدون دچار مشکل زیاد، کارهای بعدی را انجام دهند. برای شرکت‌هایی که با تقاضاهای تولید پویا و در حال تغییر روبرو هستند، این انعطاف‌پذیری در تعویض ابزار تقریباً غیرقابل چشم‌پوشی است.
در بخش انرژی، ماشین‌های تراش عمودی CNC سفارشی اهمیت فزاینده‌ای در ساخت قطعات توربین پیدا کرده‌اند. این ماشین‌های تخصصی کار پیچیده‌ای که برای تولید قطعات توربین با دقت و عملیات ماشین‌کاری دقیق مورد نیاز است را انجام می‌دهند. آنچه این ماشین‌ها را متمایز می‌کند، توانایی آنها در حفظ دقت بسیار بالا و تولید سطوحی است که به استانداردهای کیفی سفت و سخت پاسخ می‌دهند؛ چیزی که برای عملکرد بهینه توربین‌ها در شرایط واقعی تولید انرژی ضروری محسوب می‌شود. با اینکه کشورهای سراسر جهان به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر حرکت می‌کنند، تولیدکنندگان مجبور شده‌اند به این نوع راهکارهای ماشین‌کاری سفارشی اتکای بیشتری کنند. داده‌های صنعتی به طور مداوم به یک واقعیت اشاره دارند: در مورد بهره‌برداری حداکثری از مزارع بادی، نیروگاه‌های خورشیدی و دیگر پروژه‌های انرژی سبز، دسترسی به توانایی‌های دقیق ماشین‌کاری روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
تولید چرخ‌دنده برای تجهیزات معدنی اصلاً کار ساده‌ای نیست. این کار روش‌های تولید قوی و همچنین دقت بسیار بالا در ساخت را می‌طلبد. در اینجا دستگاه‌های تراش سی‌ان‌سی نقش مهمی ایفا می‌کنند، چرا که این امکان را به تولیدکنندگان می‌دهند تا قطعات را به‌گونه‌ای سفارشی طراحی کنند که در شرایط سخت محل کار، دوام و عملکرد بهتری داشته باشند. وقتی شرکت‌ها بتوانند این قطعات را سفارشی کنند، می‌توانند موادی را انتخاب کنند که بهترین عملکرد را برای هر کاربرد خاص دارند و همچنین عناصر طراحی خاصی را در نظر بگیرند که به کاهش خسارت در طول زمان کمک می‌کنند. این موضوع به معنای آن است که فاصله زمانی بین تعویض‌های تجهیزات به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. ما در سراسر صنعت شاهد افزایش تقاضا برای قطعات دقیق بوده‌ایم، که با توجه به هزینه‌های بالای بروز خرابی‌های غیرمنتظره در ماشین‌آلات حیاتی، این امر کاملاً منطقی به نظر می‌رسد.
صنعت هوانوردی در تولید قطعات استانداردهای بسیار سختی را تعیین می‌کند و قطعاتی را می‌طلبد که باید در شرایط بسیار سخت به‌خوبی عمل کنند. کارهای CNC سفارشی به‌طور خاص برای این چالش‌ها تطبیق داده شده‌اند و این امکان را به تولیدکنندگان می‌دهند تا قطعاتی تولید کنند که ترکیبی از سبکی و استحکام سازه‌ای بسیار بالا هستند. نحوه‌ی برش دادن مواد توسط این ماشین‌ها بر همه چیز از جمله وزن هواپیما تا اینکه آیا تمام آن مقررات پیچیده‌ی هوانوردی را رعایت می‌کند تأثیر می‌گذارد. در حال حاضر شاهد افزایش واقعی در تقاضای قطعات با دقت بالا در سراسر این بخش هستیم. شرکت‌های هواپیمایی و پیمانکاران دفاعی به دنبال قطعاتی هستند که هر بار بدون استثنا کاملاً منطبق باشند، که این امر منجر به سرمایه‌گذاری بیشتر در دستگاه‌های CNC اسپیندل پیشرفته‌ای شده است که قادر به کار با آلیاژهای تیتانیوم و سایر فلزات خاص مورد استفاده در ساخت هواپیماهای مدرن هستند.
در کاهش ضایعات مواد در کار با فلزات، ماشین‌کاری دقیق (precision turning) واقعاً تفاوت ایجاد می‌کند، به‌ویژه در تولید قطعاتی که نیاز به دقت بسیار بالایی دارند. خود فرآیند دقت بسیار خوبی در استفاده از مواد دارد که این امر هم باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های تولید می‌شود و هم از نظر محیط زیست بهتر است. فلزات رایج مانند آلومینیوم، فولاد و تیتانیوم را در نظر بگیرید؛ این مواد به خوبی با ماشین‌کاری دقیق سازگار هستند، چرا که می‌توان آنها را به شکل‌های پیچیده‌ای تبدیل کرد بدون اینکه بقایای زیادی از فلز باقی بماند. با بررسی روندهای فعلی در صنعت، متوجه می‌شویم که یکپارچه‌سازی فناوری‌های پیشرفته در عملیات CNC، این کارایی را بیشتر افزایش داده است. مطالعات منتشر شده در مجله Journal of Cleaner Production نشان می‌دهند که زمانی که کارخانه‌ها با بهبود روش‌های CNC ضایعات مواد خود را کاهش می‌دهند، تأثیرات زیست‌محیطی به‌طور مشهودی کاهش می‌یابد. این موضوع باعث می‌شود ماشین‌کاری دقیق تنها یک انتخاب منطقی از دیدگاه تجاری نباشد، بلکه گامی مهم در جهت تولید پایدارتر در سراسر صنعت نیز باشد.
صرفه‌جویی در مصرف انرژی در عملیات CNC باعث کاهش هزینه‌های بهره‌برداری و بهبود فرآیندهای تولید از نظر دوستداری محیط زیست می‌شود. پیگیری وضعیت دستگاه‌ها در زمان واقعی، استفاده از موتورهای اسپیندل کارآمدتر و فعال کردن توابع توقف در زمانی که دستگاه‌ها مورد نیاز نیستند، همگی در بهترین استفاده از انرژی موثر هستند. شرکت‌هایی که این روش‌ها را اجرا کرده‌اند، معمولاً حدود یک‌سوم کاهش در مصرف انرژی را تجربه می‌کنند، بر اساس داده‌های اخیر اداره اطلاعات انرژی. فراتر از صرفه‌جویی در هزینه‌ها، این دستگاه‌های کارآمد با الزامات نظارتی در زمینه شیوه‌های سبز هماهنگ هستند. برای تولیدکنندگانی که به آینده نگاه می‌کنند، سرمایه‌گذاری در بهره‌وری انرژی تنها یک اقدام خوب تجاری نیست، بلکه تقریباً برای حفظ رقابت‌پذیری در بازار امروزی ضروری شده است.
EN
