Apdirbimo technologijos prasidėjo gana paprastai, kai visi darbai buvo atliekami rankiniu būdu, tačiau šios ankstynos metodika turėjo rimtų problemų, kai reikėdavo gauti nuoseklius rezultatus. Daugumą darbų žmonės turėdavo atlikti patys, todėl klaidos įvykdavdavo dažnai, o visa sistema būdavo neefektyvi. Viską pakoregavo CNC technologijos, kurios vidurio 20 amžiaus viduryje, kai inžinieriai pagaliau sukūrė pirmąsias kompiuteriu valdomas mašinas 5-ajame dešimtmetyje. Tai buvo svarbu dėl to, kad užduotys, kurios anksčiau reikalavo nuolatinio žmogaus dėmesio, buvo automizuotos. Rezultatas? Kur kas didesnis tikslumas ir gamybos įmonės, kurios pagamindavo dalis greičiau nei bet kada anksčiau. Pagal 2020 m. tyrimą, paskelbtą „Insight“ žurnale, daugiau nei pusė apklaustų darbuotojų manė, kad jų darbas galėtų sutaupyti apie 240 papildomų darbo valandų kiekvieną metų. Tai daug sako apie tai, kiek CNC sistemos padidino bendrą našumą gamybos įmonėse visur.
Viena didžiausių permainų apdirbimo istorijoje įvyko tada, kai dirbtuvės atsitraukė nuo gryniai rankinio darbo ir pradėjo naudoti kompiuterinio skaitmeninio valdymo (CNC) sistemas. Kiekvienas, kas dirbo gamyboje ilgiau nei prieš dešimt metų, matė, kaip rankinės technologijos praktiškai išnyko vos tik tapo prieinama CNC technologija. Ekspertai nuolat pažymi, kad šios automatizuotos mašinos visiškai pakeitė tai, kaip gamybos salėse gaminamos detalės. Pagal įvairius pramonės apklausas per pastaruosius dešimt metų, dauguma gamintojų dabar labai pasikliauja CNC įranga, o ne tradiciniais rankomis valdomais įrankiais. Atsigręžus į šią visišką transformaciją nuo senųjų technologijų iki visiškai automatizuotų CNC procesų matyti, kaip daug gamintojai vertina tai, kad darbai būtų atliekami greičiau ir kruopščiau kasdien.
Penkių ašių CNC apdirbimas yra didelis žingsnis pirmyn lyginant su standartinėmis trijų ašių sistemomis. Vietoj to, kad judėtų tik X, Y ir Z plokštumomis, kaip tai daro senesnės mašinos, šios pažengusios sistemos gali valdyti apdirbamas dalis iš penkių ašių vienu metu. Ką tai praktiškai reiškia? Gamintojai gauna daugiau laisvės kuriant sudėtingas dalis, mažėja paruošimo laikas, o paviršiai tampa lygesni be matomų įrankių žymių. Šis sprendimas ypač paveikė aviacijos ir automobilių pramonę. Įsivaizduokite turbinos mentis arba variklio blokus – dalis, reikalaujančias tikslaus matavimo iki milimetro trupmenų. Tradicinėmis metodais būtų reikėję kelių paruošimų ir specializuotų įrankių, tačiau naudojant penkių ašių mašinas viskas atliekama vienu kartu, todėl ilgainiui sutaupoma tiek laiko, tiek pinigų.
Perėjimas prie 5 ašių mašinų tikrai padidino operacijų atlikimo efektyvumą daugelyje įmonių. Paimkime, pavyzdžiui, aviacijos pramonę, kur sudėtingos formos detalės yra įprastos. Įmonės šioje srityje pastebėjo didelį skirtumą nuo tada, kai įsigijo šias mašinas. Kai kurie gamintojai sako, kad darbai, kurie anksčiau užtrukdavo dienas, dabar atliekami per valandas, be to, galutinis produktas atrodo geriau. Aviacijos įmonės nėra vienintelės, kurios tai pajuto. Kitos pramonės šakos, susiduriančios su sudėtinga geometrija, taip pat prisijungia. Iš pramonės požiūrio, 5 ašių CNC apdirbimas jau nėra tik prabangus patobulinimas. Tai tampa būtinu įrenginiu bet kokiai įmonei, kuri rimtai žiūri į konkurencingumą šių dienų rinkoje.
Dirbtinio intelekto (AI) ir daiktų interneto (IoT) technologijų derinys keičia CNC mašinų veikimą visose gamybos įmonėse. Išmanios sistemos dabar gali numatyti, kada mašinos gali sugesti dar prieš tai įvykstant, todėl įmonės gali išvengti brangios prastovos. Toks prognozuojamasis techninio aptarnavimo būdas užtikrina ilgesnį ir sklandesnį įrenginių veikimą. Tuo tarpu IoT įrenginiai realiu laiku renka įvairius operacinius duomenis, suteikiant gamintojams geresnį įžvalgą apie jų viso įrenginio našumo (OEE) rodiklius. Įmonės, naudojančios šiuos prijungtus jutiklius, pastebi, kad gali veiksmingiau paskirstyti išteklius ir stebėti našumą visą dieną. Kai kurios studijos rodo, kad integruojant AI ir IoT kartu galima padidinti našumą apie 40 % tam tikrose srityse. Tai, ką matome, yra tradicinių gamybos įmonių pamažu virsta į tai, ką daugelis vadina išmaniosiomis gamyklomis, kur CNC mašinos ne tik veikia patys savaime, bet ir komunikuoją su kitomis sistemomis siekdamos optimizuoti gamybos grafikus ir sumažinti atliekas.
CNC apdirbimo tikslumas ir jo darbo sparta labai priklauso nuo įrankių sistemų būklės šiais laikais. Nauji įrankiams naudojami produktai, tokie kaip keraminės ir kietmetalių medžiagos, leidžia mašinoms dirbti kur kas didesniais greičiais. Tai sumažina kiekvieno gaminamo komponento gamybos laiką, tuo pačiu padidinant bendrą produkto kokybę. Šių naujesnių medžiagų išskirtinį pobūdį nulemia jų gebėjimas atlaikyti didesnį nubrozdinimą ir geriau išlaikyti temperatūros pokyčius, todėl gamyklose nereikia dažnai stabdyti darbo ir keisti įrankių per gamybos ciklą. Kai įmonės pradeda naudoti šias pažengusias įrankių sistemas, jos pastebi pagerėjimą paviršių apdorojime ir trumpesnį gamybos laiką visuose procesuose. Pavyzdžiui, automobilių gamintojai sumažino savo gamybos grafikus net keliais savaitėmis, nepaaukodami komponentų tikslumo standartų. Taip pat ir aviacijos sektoriuje, kur ribiniai nuokrypiai yra labai maži, tačiau vis tiek nuosekliai atitinka specifikacijas dėl šių patobulintų įrankių sprendimų.
CNC technologijos tapo svarbiais veikėjais, darančiais gamybą žalesne dėl geresnio išteklių valdymo ir mažesnio atliekų kiekio. Pastaruoju metu matome įvairių patobulinimų – nuo mašinų, kurios vartoja mažiau energijos, iki įmonių, keičiančių tradicinius medžiagas į perdirbamąsias. Tikra nauda iš šių pokyčių yra ne tik sumažinta žala aplinkai – tai atitinka pasaulinį tikslą pasiekti atsakingesnę darniąją plėtrą. Vienas neseniai matytas tyrimas (nebepamenu, ar jį paskelbė Global Ecolabel Network ar kita organizacija) minėjo, kad kai kurios efektyvios CNC įrangos gamykloms pavyko sumažinti energijos sąnaudas apie 20 procentų. Daugelis specialistų sutinka, kad dabar gamintojams jau nebėra pasirinkimo – reikia rinktis žaliąją kryptį. Kadangi darnus vystymasis tampa vis labiau aktualus daugelyje sektorių, galima tikėtis, kad CNC technologijos ir toliau kurs dar daugiau kūrybinių sprendimų, padedančių gamybą padaryti draugišesne aplinkai.
Pagal naujausius duomenis, CNC staklių centrų rinka 2023–2030 metais augo sparčiai. Pagal Research Markets duomenis, globali CNC staklių rinka 2022 metais siekė apie 55,1 mlrd. JAV dolerių, o iki 2030 metų ji turėtų pasiekti apie 85,2 mlrd. JAV dolerių, kasmet augdama maždaug 5,6 % rodikliu. Ką gi skatina šis augimas? Na, įvairių sričių gamintojams vis labiau reikia tikslų apdirbimo sprendimų. Automobilių sektorius, aviacijos pramonė ir elektroninių komponentų gamintojai ypač patiria didelius pokyčius. Šis augimas daugeliu atvejų susijęs su vadinamosios Industrijos 4.0 ir „protingųjų“ gamyklų plėtra, kur CNC technologijos tampa būtinos produkto kokybės palaikymui ir gamybos kaštų kontrolei.
Augimą, kurį šiuo metu stebime, skatina keletas svarbių geografinių regionų. Paimkime, pavyzdžiui, JAV, kurių rinkos vertė šiuo metu siekia maždaug 10,4 mlrd. USD. Kinijoje prognozuojama, kad iki 2030 m. rinkos vertė pasieks maždaug 20 mlrd. USD, kasmet augdama apie 7,2 %. Augimas apima ne tik šiuos du regionus. Visas Azijos ir Ramiojo vandenyno regionas, įskaitant Indiją, Australiją ir Pietų Korėją, taip pat atrodo optimistiškai, nes prognozuojama, kad tik vienas šis regionas per tą patį laikotarpį galėtų pasiekti maždaug 15,3 mlrd. USD. Ką daro visa tai įmanoma? Gamintojai šiuose regionuose vis daugiau naudoja CNC technologijas įvairių gamybos procesų srityse, skatindami tai, kas atrodo kaip reikšmingas rinkos plėtimasis.
CNC automatika keičia gamyklų veikimą ir darbuotojų poreikius. Šiuo metu įmonės ieško žmonių, kurie mokėtų naudotis kompiuterinėmis valdymo sistemomis ir atlikti įvairius programavimo darbus. Kalbame apie specialistus, kurie gebėtų išspręsti problemas, kai kyla gedimų sudėtingoje įrangoje ar programinėje įrangoje. Įmonė Exactitude Consultancy neseniai atliko tyrimą, kuriame nustatyta, kad šioje srityje trūksta kvalifikuotų darbuotojų. Tai reiškia, kad gamintojams reikia investuoti daugiau lėšų į mokymų programas, jei nori tenkinti gamybos poreikius ir užtikrinti kokybės standartus skirtingose gamybos įmonėse.
Gamintojai iš įvairių sektorių bendradarbiauja su kolegijomis ir techninėmis mokyklomis, kad sukurtų mokymo programas, atitinkančias šiuolaikinių CNC dirbtuvių reikalavimus. Tikslas – pasiruošti darbuotojus realaus pasaulio užduotims, susijusioms su mašinų valdymu, šių sistemų programavimu ir jų sklandžios veiklos užtikrinimu. Kadangi šiuolaikina CNC įranga kasdien tampa vis protingesne, ypač jungiant ją prie dirbtinio intelekto ir interneto dalykų technologijų, įmonėms reikia darbuotojų, kurie suprastų tiek aparatinę, tiek programinę įrangą. Dėl vis augančio poreikio, ateinančiais metais, tikriausiai dar labiau padidės bendradarbiavimas tarp gamyklų ir mokymosi centrų, kurie padės užpildyti spragas, kai pradės kisti tradiciniai darbo rinkos modeliai.
Gamyboje tikslūs rezultatai iš esmės priklauso nuo kokybiškų metalo apdirbimo paslaugų, kurių pagrindas yra CNC technologijos. Kai įmonės naudoja tokias technikas kaip CNC frezavimas arba pasirenka sudėtingesnes technologijas, tokias kaip 5 ašių apdirbimas, jos pasiekia puikų tikslumą ir lankstumą. Šios mašinos gali apdirbti beveik bet kokį metalą, net kai darbas tampa sudėtingas. Įdomu tai, kad nauji materilai nuolat keičia tai, kas yra įmanoma šių dienų apdirbimo įmonėse. Kuo geriau supratai įvairius lydinius ir jų savybes, tuo protingesniais tampa mūsų metodai. Paimkime, pavyzdžiui, automobilių gamintojus ir lėktuvų kūrėjus. Jie labai pasikliauja aukštos kokybės apdirbimu, nes kiekviena detalė turi tiksliai tikti. Ir įmonės pastebi realius pagerinimus. Mažiau atliekamų medžiagų ir trumpesnis pristatymo laikas reiškia, kad įmonės sutaupo lėšų, kartu užtikrindamos dalių kokybę, atitinkančią griežtas specifikacijas. Todėl daugelis įmonių toliau investuoja į šias pažangias apdirbimo technologijas nepaisant pradinių kaštų.
Aviacijos pramonė daugeliu atvejų pasikliauja aeronautinės klasės medžiagomis, nes jos turi išlaikyti ekstremalias sąlygas, kurioms įprastos medžiagos tiesiog negali atlaikyti. Kompiuterinio skaitmeninio valdymo (CNC) apdirbimas vaidina svarbų vaidmenį sudėtingų dalių gamyboje, reikalingų lėktuvams ir kosminėms technologijoms. Šios mašinos tiksliai supjausto metalus, laikydamosi konkrečių aeronautikos taisyklių ir reglamentų. Vertinant, ar medžiagos išlaikys laikui bėgant, CNC dirbtuvės atlieka bandymus, pvz., nustato metalo stiprumą ir jo gebėjimą atlaikyti apkrovas nesugriuvant. Visa pramonė veikia pagal sertifikatus, tokiais kaip ISO ir ANSI standartai, kurie esminiai reiškia, kad gamintojai pasiekė tam tikrus kokybės rodiklius. Bet kam, dirbančiam aeronautikos gamyboje, mokėjimas tinkamai naudoti šias CNC mašinas tapo beveik būtinas, kadangi daug kritinių komponentų priklauso nuo jų dėl tikslaus matmens ir konstrukcinio vientisumo.
Šiuolaikinėmis dienomis vis daugiau žmonių naudojasi staklėmis namuose, nes jos užima mažiau vietos ir iš tikrųjų yra gana patogios naudoti, o tai yra logiška tiems, kurie namuose ar mažoje dirbtuvėje dirba su mažesniais projektai. Tikrai įdomu, kad šios staklės leidžia meškėnams ir vietiniams verslininkams pasiekti aukštos tikslumo gamybą, kuri anksčiau buvo nepasiekiama, nebent didelėms gamykloms turinčioms daug lėšų. Technologijos taip pat žengė pirmyn – šiuo metu yra patogios naudotojo sąsajos, geresnės saugos funkcijos, o net kai kurie modeliai gali prisijungti prie išmaniųjų telefonų per belaidį ryšį. Ekspertai mano, kad artimiausiu metu rinkoje tikėtina daugiau paklausos dėl staklių namams, nors niekas negali tiksliai pasakyti, kaip greitai jos taps populiaromis skirtingose rinkose. Tiems, kurie jau naudojasi šiomis priemonėmis, visur atsirado bendruomenės – nuo bendrų darbo vietų, kur kiekvienas atsineša savo projektus, iki internetinių pokalbių grupių, kur žmonės dalijasi patarimais ir kartu sprendžia problemas.
Hibridinė gamyba sujungia senąsias technologijas su naujesnėmis adityvinėmis technikomis, ir ši kombinacija keičia tai, kaip dirbama gamybos įrenginiuose. Kas daro šias sistemas išsiskiriančiomis? Jos suteikia gamykloms daugiau laisvės perjungti tarp skirtingų gamybos poreikių, tuo pačiu mažinant bendrą atliekų kiekį. Paimkime, pavyzdžiui, DMG Mori – jie jau metų metus naudoja hibridines sistemas, sumažindami prastovas tarp darbų ir pasiekdami geresnių rezultatų kompleksinėse detalėse, kurios anksčiau užtrukdavo amžinai. Į ateitį žvelgiant, daugelis pramonės analitikų tikisi, kad artimiausiais metais CNC dirbtuvėse hibridinės technologijos taps vis populiaresnėmis. Realūs duomenys rodo, kad dirbtuvės, kurios jau pereitų, praneša apie greitesnį užsakymų įvykdymą ir mažesnį broko rodiklį. Derindami subtraktines ir adityvines technikas, gamintojai ne tik seka naujausius trendus, bet ir nustato naujus standartus, kurie apibrėžia tai, kas įmanoma šiuolaikinėse dirbtuvėse.
EN
