सीएनसी टर्निंग क्या है?

संक्षेप में यह सीएनसी मोड़ है, लेकिन वास्तव में यह पता नहीं चलता कि इसने क्या बदला। जो भाग उसने मुझे दिखाया - पता चला कि वह चिकित्सा उपकरण के लिए था। कुछ शल्य चिकित्सा उपकरण घटक. सहनशीलता कड़ी थी, जैसे ±0.0005 इंच। एक मैनुअल खराद पर आपको वास्तव में कुशल मशीनिस्ट की आवश्यकता होगी और शायद पांच भागों में से एक स्क्रैप होगा। सीएनसी? उस दिन शून्य स्क्रैप. गाइ ने मुझे बताया कि वे उस सप्ताह बिना एक भी अस्वीकृति के 500 टुकड़े चलाएंगे।

मैं लगभग 15 वर्षों से विनिर्माण के बारे में सोच रहा हूं, और सीएनसी टर्निंग उन तकनीकों में से एक है, जिसने एक उद्योग को पूरी तरह से बदल दिया है, लेकिन जब तक आप वास्तव में चीजें नहीं बना रहे हैं, तब तक यह अदृश्य रहता है।

मैनुअल खराद समस्या (यह क्यों मायने रखती है)

चलिए थोड़ा पीछे चलते हैं। पारंपरिक खराद - से अस्तित्व में है, मुझे नहीं पता, प्राचीन मिस्र या कुछ और? निश्चित रूप से शताब्दियाँ। मूल अवधारणा कभी नहीं बदली: आप भाग को घुमाते हैं, उसके सामने एक काटने का उपकरण पकड़ते हैं, सामग्री को हटाकर उसे आकार देते हैं। सरल।

समस्या यह है कि मैनुअल खराद के लिए गंभीर कौशल की आवश्यकता होती है। मैंने क्लीवलैंड के एक ट्रेड स्कूल में एक मास्टर मशीनिस्ट को देखा था - यह 2017 था शायद - छात्रों को किसी हिस्से का सामना करना सिखाते हुए 45 मिनट बिताए। बस अंत को सपाट बना रहा हूं। किसी मामूली सी लगने वाली चीज़ के लिए पैंतालीस मिनट। हाथ {9}आँख का समन्वय आवश्यक है, सामग्री को महसूस करना, यह जानना कि उपकरण कब सुस्त हो रहा है - आप उसे कक्षा में नहीं पढ़ा सकते। वर्षों लग जाते हैं.

और फिर भी, निरंतरता कठिन है। एक ही मशीनिस्ट, एक ही सेटअप, हर बैच में हिस्से थोड़े अलग होंगे। शायद सहनशीलता के भीतर, शायद नहीं भी। मिल्वौकी की उस दुकान के एक व्यक्ति ने मुझे बताया कि सीएनसी लाने से पहले उसने 20 वर्षों तक मैन्युअल खराद पर काम किया था। "कुछ दिनों में सब कुछ ठीक हो गया, हिस्से बिल्कुल सही निकले। अन्य दिनों में मैं मशीन को पूरी तरह से बदलने के लिए संघर्ष करता था और फिर भी स्क्रैप के साथ समाप्त होता था। कभी पता नहीं चल सका कि ऐसा क्यों है।"

सीएनसी वास्तव में क्या करता है (कंप्यूटर भाग)

सीएनसी - कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण। मूल रूप से आप कंप्यूटर में पथों के समन्वय और कटिंग को प्रोग्राम करते हैं, मशीन उनका बिल्कुल अनुसरण करती है। हर बार. कोई बदलाव नहीं, कोई छुट्टी का दिन नहीं, नहीं "मुझे ठीक से नींद नहीं आई इसलिए मेरे हिस्से थोड़े ख़राब हैं।"

टर्निंग भाग विशेष रूप से एक खराद प्रकार की मशीन पर संचालन को संदर्भित करता है। भाग घूमता है, काटने का उपकरण आपके इच्छित आकार को बनाने के लिए प्रोग्राम किए गए पथों में चलता है। सीएनसी मिलिंग के विपरीत जहां उपकरण घूमता है और भाग स्थिर रहता है। पूरी तरह से अलग जानवर हालांकि लोग उन्हें भ्रमित करते हैं।

मुझे याद है कि मैं हास ओपन हाउस - डलास में एक प्रोग्रामर से बात कर रहा था, मुझे लगता है, 2018 या 2019 - जिसने कहा कि सफलता वास्तव में हार्डवेयर नहीं थी। हार्डवेयर बहुत सीधा है. "जादू नियंत्रण प्रणालियों और प्रोग्रामिंग भाषाओं में है। G-कोड सरल दिखता है, लेकिन पहले प्रयास से एक जटिल भाग प्राप्त कर लेता है? यह एक कला है।"

प्रोग्रामिंग स्थिति (आप जितना सोचते हैं उससे भी अधिक ख़राब)

प्रोग्रामिंग की बात करें तो - यह उस तरह से गड़बड़ हो जाता है जिसकी लोगों को उम्मीद नहीं होती। अलग-अलग नियंत्रक, अलग-अलग सॉफ़्टवेयर पैकेज, अलग-अलग पोस्ट प्रोसेसर हैं। फैनुक, सीमेंस, हास, माज़क - सभी की अपनी-अपनी विशिष्टताएँ हैं।

G-कोड मानक भाषा है. सिद्धांत में। व्यवहार में, प्रत्येक मशीन कुछ आदेशों की व्याख्या थोड़ी अलग ढंग से करती है। मैंने मिशिगन में एक अनुबंध निर्माता के एक इंजीनियर को देखा - यह शायद 2020 - था जिसने दो घंटे डिबगिंग में बिताए कि क्यों एक हिस्सा 0.003 इंच बाहर आ रहा था। पता चला कि उनके माज़क ने एक विशिष्ट G-कोड कमांड की व्याख्या उनकी हास मशीनों से भिन्न तरीके से की। एक ही कार्यक्रम, अलग-अलग परिणाम.

"यही कारण है कि हम सेटअप के लिए इतना अधिक शुल्क लेते हैं," उन्होंने कहा। "प्रत्येक नया भाग एक पहेली है। भले ही आपने पहले भी ऐसे ही भाग चलाए हों।"

अधिकांश दुकानें अब CAM सॉफ़्टवेयर का उपयोग करती हैं - कंप्यूटर एडेड मैन्युफैक्चरिंग। आप सीएडी में भाग बनाते हैं, सीएएम टूलपाथ और जी-कोड उत्पन्न करता है। स्वचालित लगता है लेकिन ऐसा नहीं है। अभी भी काटने की गति, फ़ीड दर, उपकरण चयन, कार्य धारण के बारे में गंभीर ज्ञान की आवश्यकता है। मैंने 30 वर्षों के अनुभव वाले प्रोग्रामर को अभी भी नई तरकीबें सीखते देखा है।

सामग्री लोगों के एहसास से कहीं अधिक मायने रखती है

जिस सामग्री को आप बदल रहे हैं वह सब कुछ बदल देती है। एल्युमीनियम कट्स मक्खन की तरह - नरम, औजारों में आसान, तेज़ स्पिंडल गति। स्टील को अलग-अलग गति और फ़ीड की आवश्यकता होती है। स्टेनलेस स्टील पकड़ में आता है, कड़ी मेहनत करना चाहता है। टाइटेनियम? इसके बारे में भूल जाओ। महंगी सामग्री, महंगी टूलींग, धीमी गति, अत्यधिक गर्मी उत्पन्न करती है।

कनेक्टिकट में एक एयरोस्पेस सप्लायर के यहां था - शायद 2016 - उन्हें टाइटेनियम लैंडिंग गियर घटकों को बदलते हुए देख रहा था। उन्होंने जिस कार्बाइड इंसर्ट का उपयोग किया, उसकी लागत प्रत्येक $40 थी और प्रतिस्थापन की आवश्यकता होने से पहले शायद 30 भागों तक चली। परिचालन प्रबंधक ने मुझे बताया, "कभी-कभी हम कच्चे माल की तुलना में टूलींग पर अधिक खर्च करते हैं।"

कठोर सामग्री भी मशीन पर अलग तरह से दबाव डालती है। एक सस्ता बेंचटॉप सीएनसी खराद पूरे दिन एल्यूमीनियम को संभाल सकता है। कठोर स्टील चलाने का प्रयास करें और आप सुनेंगे कि चीजें शिकायत करना शुरू कर देती हैं। बियरिंग्स तेजी से घिसते हैं, बॉलस्क्रू ढीले हो जाते हैं, स्थिति सटीकता कम हो जाती है।

टेक्सास में मैं जिस दुकान पर गया था - छोटी नौकरी की दुकान, पारिवारिक संचालन - उसमें दो समान दिखने वाले {{2}सीएनसी लेथ थे। "दो क्यों?" मैंने पूछ लिया। मालिक हंसा. "यह एल्युमीनियम और प्लास्टिक के लिए है। वह स्टील और सख्त चीजों के लिए है। अगर मैं एल्युमीनियम मशीन पर कठोर सामग्री चलाता हूं, तो यह छह महीने के भीतर सहन नहीं करेगा। यह महंगा तरीका सीखा।"

सहनशीलता (वह चीज़ जिसके बारे में विनिर्माण क्षेत्र से बाहर कोई नहीं सोचता)

सहनशीलता वह जगह है जहां सीएनसी टर्निंग वास्तव में चमकती है। अधिकांश मैनुअल मशीनिंग का लक्ष्य ±0.005 इंच या ±0.010 इंच होता है। हाथ संचालन के लिए काफी अच्छा है. आधुनिक सीएनसी लेथ नियमित रूप से ±0.0005 इंच पकड़ते हैं, कुछ सही परिस्थितियों में ±0.0001 इंच पकड़ सकते हैं।

यह निरर्थक परिशुद्धता की तरह लग सकता है लेकिन यह बहुत मायने रखता है। ऑटोमोटिव पार्ट्स - इंजन घटकों, ट्रांसमिशन शाफ्ट - को ठीक से काम करने के लिए कड़ी सहनशीलता की आवश्यकता होती है। चिकित्सा उपकरण तो और भी अधिक। मैंने सर्जिकल प्रत्यारोपण बनाने वाले एक व्यक्ति से बात की, जिसने कहा कि उनकी सहनशीलता कभी-कभी दसवें - 0.0001 इंच तक होती है। "उस स्तर पर, दुकान में तापमान मायने रखता है। गर्मी से सामग्री का विस्तार आपको कल्पना से बाहर कर सकता है।"

एयरोस्पेस सबसे खराब है. या सर्वोत्तम, परिप्रेक्ष्य पर निर्भर करता है। सिएटल के बाहर एक रक्षा ठेकेदार से मुलाकात हुई - यह नहीं बता सकता कि कौन सा, एनडीए और वह सब - और वे जेट इंजनों के लिए पुर्जे बदल रहे थे। सहनशीलता हास्यास्पद थी. जैसे कुछ विशेषताओं पर ±0.00005 इंच। मशीनिस्ट ने मुझे निरीक्षण रिपोर्ट दिखाई। एक हिस्से पर सत्ताईस मापे गए आयाम, सभी कुछ दस{10}}हज़ारवें हिस्से के भीतर होने चाहिए।

"आप इसे सटीक रूप से कैसे मापते हैं?" मैंने पूछ लिया। उन्होंने एक जलवायु नियंत्रित निरीक्षण कक्ष की ओर इशारा किया। "तापमान ±1 डिग्री फ़ारेनहाइट तक नियंत्रित, ग्रेनाइट सतह प्लेटें, लेजर स्कैनर। निरीक्षण उपकरण की लागत सीएनसी मशीन से अधिक है।"

उपकरण चयन (गुप्त जटिलता)

काटने के उपकरण जटिलता का अपना ब्रह्मांड हैं। कार्बाइड आवेषण, सिरेमिक उपकरण, सीबीएन (क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड), हीरा। विभिन्न ज्यामिति, कोटिंग्स, चिप ब्रेकर। प्रत्येक सामग्री और संचालन को विशिष्ट टूलींग की आवश्यकता होती है।

मैंने सैंडविक कोरोमैंट तकनीकी केंद्र - में एक दिन बिताया, यह ओहियो में था, शायद 2015 - और उनके पास 50,000 अलग-अलग इन्सर्ट विकल्प थे। पचास हज़ार। एप्लिकेशन इंजीनियर ने मुझे दिखाया कि कैसे छोटी मात्रा में इन्सर्ट ज्योमेट्री बदलने से चिप निर्माण, काटने की ताकत, सतह खत्म, उपकरण जीवन प्रभावित होता है।

उन्होंने कहा, "ज्यादातर दुकानें अपने 90% काम के लिए शायद 10 - 15 अलग-अलग इंसर्ट का उपयोग करती हैं।" "लेकिन आख़िरी 10% - अजीब सामग्री, सख्त सहनशीलता, कठिन ज्यामिति - यही वह जगह है जहां आपके टूलींग को जानना मायने रखता है।"

लागत भी बेतहाशा भिन्न होती है। बेसिक कार्बाइड इन्सर्ट प्रत्येक $8-10 का हो सकता है। स्टेनलेस या विदेशी सामग्री के लिए फैंसी लेपित आवेषण? $40-50. कठोर स्टील के लिए सीबीएन आवेषण? $200+. और वे खराब हो जाते हैं। सीएनसी टर्निंग की छिपी हुई लागत का एक हिस्सा जिसके बारे में लोग नहीं सोचते हैं।

लाइव टूलींग (जहां टर्निंग मिलिंग से मिलती है)

आधुनिक सीएनसी खराद में अक्सर "लाइव टूलींग" - संचालित उपकरण होते हैं जो मिल, ड्रिल, टैप कर सकते हैं जबकि भाग अभी भी खराद में है। टर्निंग और मिलिंग केंद्रों के बीच की रेखा को धुंधला कर देता है।

इसे मिनेसोटा में हाइड्रोलिक वाल्व बॉडी बनाने वाली एक दुकान में देखा। जटिल हिस्से, ढेर सारे क्रॉस छेद, टैप किए गए छेद, बेलनाकार पिंडों पर बने फ्लैट। कई सेटअपों की आवश्यकता के लिए उपयोग किया जाता है - खराद को चालू करें, मिल में ले जाएं, शायद वापस खराद पर। अब वे एक मोड़ पर मिल केंद्र पर एक ही सेटअप में सब कुछ करते हैं।

प्रोडक्शन मैनेजर ने मुझे बताया, "सेटअप समय 60% कम हो गया।" "और सटीकता में सुधार हुआ क्योंकि हम मशीनों के बीच हिस्से को स्थानांतरित नहीं कर रहे हैं। हर बार जब आप किसी हिस्से को दोबारा जोड़ते हैं, तो आप संभावित त्रुटि पेश करते हैं।"

हालाँकि प्रोग्रामिंग पेचीदा हो जाती है। अब आप रोटेशन, टूल पोजिशनिंग, लाइव टूल रोटेशन, कूलेंट - बहुत सारे वेरिएबल का समन्वय कर रहे हैं। शिकागो में एक सम्मेलन में मैंने जिस एक प्रोग्रामर से बात की, उसने कहा कि लाइव टूलींग सीखने से शुरू में उसका प्रोग्रामिंग समय दोगुना हो गया। "मुझे इसमें सहज होने में शायद दो साल लग गए। अब मैं वापस जाने की कल्पना भी नहीं कर सकता।"

स्विस-प्रकार के लेथ्स (अजीब चचेरा भाई)

स्विस-प्रकार के खराद पूरी तरह से अलग नस्ल के हैं। मूल रूप से स्विस घड़ी निर्माण के लिए विकसित किया गया है - इसलिए नाम - है, वे लंबे, पतले हिस्सों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जो एक सामान्य खराद पर विक्षेपित होंगे।

यह हिस्सा काटने के उपकरण के करीब एक गाइड झाड़ी के माध्यम से फ़ीड करता है। टूल एक समय में केवल एक चौथाई इंच की लंबाई देखता है, बाकी समर्थित है। आपको विक्षेपण समस्याओं के बिना वास्तव में लंबे, पतले हिस्सों को मोड़ने की सुविधा देता है।

कैलिफ़ोर्निया - सिलिकॉन वैली क्षेत्र - में एक चिकित्सा उपकरण निर्माता का दौरा किया, जो छोटे सर्जिकल घटक बनाने वाली स्विस मशीनें चलाता था। हिस्से शायद 2 मिमी व्यास और 50 मिमी लंबे थे। स्टेनलेस स्टील। दहाई में सहनशीलता. मुख्य मशीनिस्ट ने समझाया, "इसे एक नियमित खराद पर आज़माएं और भाग मुड़ जाएगा, बकबक आपकी सतह की फिनिश को बर्बाद कर देगी, कुछ भी सहन करने योग्य नहीं है।"

हालाँकि स्विस मशीनें महंगी हैं। प्रवेश स्तर $100,000 हो सकता है, उच्च स्तर वाले $500,000 या अधिक तक पहुंच सकते हैं। और वे नकचढ़े हैं। वास्तव में सटीक संरेखण की आवश्यकता है, छोटे उपकरण जो आसानी से टूट जाते हैं, जटिल प्रोग्रामिंग।

मिनेसोटा में एक दुकान के मालिक ने मुझे बताया, "हमने यह सोचकर एक स्विस खराद खरीदा कि यह हमारी सभी छोटी-छोटी समस्याओं को हल कर देगा। इससे लगातार अच्छे हिस्से प्राप्त करने में हमें नौ महीने लग गए। लगभग हार मान ली और इसे बेच दिया।" आख़िरकार उन्होंने इसका पता लगा लिया, अब यह 24/7 चलता है। लेकिन कठिन सीखने की अवस्था।

स्वचालन (यह कहां जा रहा है)

स्वचालन वर्तमान जुनून है. बार फीडर जो स्वचालित रूप से कच्चा माल खिलाते हैं। रोबोट हथियार जो खाली हिस्से को लोड करते हैं और तैयार हिस्सों को उतारते हैं। कुछ दुकानें रात भर लाइटें चलाने वाली मशीनें चलाती हैं और वहां कोई नहीं होता।

मैंने इंडियाना में एक फास्टनर निर्माता का दौरा किया - यह शायद 2021 - था जो शिफ्ट में दो ऑपरेटरों के साथ 20 सीएनसी लेथ चला रहा था। बाकी स्वचालित था. बार फीडरों से मशीनों की आपूर्ति होती रही, हिस्सों को डिब्बे में डाला गया, कन्वेयर से सामग्री को इधर-उधर ले जाया गया। प्लांट मैनेजर ने कहा, "हम इन मशीनों को प्रति दो मशीनों पर एक ऑपरेटर के साथ चलाते थे।" "अब यह प्रति दस पर एक ऑपरेटर है, और हम प्रति पंद्रह पर एक ऑपरेटर की ओर बढ़ रहे हैं।"

हालाँकि निवेश गंभीर है। एक अच्छा बार फीडर $20k-40k का हो सकता है। जटिलता के आधार पर रोबोट सेल $100k-250k तक हो सकते हैं। यह केवल तभी समझ में आता है जब आप उच्च मात्रा में चला रहे हों।

छोटी दुकानें इससे जूझती हैं। पेंसिल्वेनिया में एक जॉब शॉप के मालिक से बात की गई, जिन्होंने कहा, "हम प्रति रन शायद 50-500 टुकड़े बनाते हैं। सेटअप का समय हमें मार देता है, लेकिन स्वचालन को उचित ठहराने के लिए वॉल्यूम पर्याप्त नहीं है। हम इस बीच के रास्ते में फंस गए हैं।"

गुणवत्ता नियंत्रण (निरीक्षण समस्या)

गुणवत्ता नियंत्रण के लिए बहुत सी दुकानों को संघर्ष करना पड़ता है, यहां तक ​​कि सीएनसी के साथ भी। सिर्फ इसलिए कि एक प्रोग्राम चलता है इसका मतलब यह नहीं है कि भाग विशिष्ट हैं। उपकरण खराब हो जाते हैं, मशीनें खराब हो जाती हैं, सामग्री अलग-अलग हो जाती है।

अधिकांश दुकानें पहले आंशिक निरीक्षण, संचालन के दौरान यादृच्छिक नमूनाकरण और अंतिम निरीक्षण करती हैं। लेकिन इस बात पर बहस चल रही है कि कितना पर्याप्त है। मैंने डेट्रॉइट में एक विनिर्माण सम्मेलन में एक बहस देखी - 2019 मुझे लगता है कि - एक गुणवत्ता प्रबंधक और एक उत्पादन प्रबंधक के बीच।

गुणवत्ता वाला लड़का: "हमें हर हिस्से को मापने की ज़रूरत है।"
प्रोडक्शन आदमी: "इससे हमारी श्रम लागत दोगुनी हो जाती है। सीएनसी दोहराने योग्य है।"
गुणवत्ता वाला आदमी: "जब तक ऐसा नहीं होता। तब तक हम खराब हिस्से भेजते हैं और ग्राहक खो देते हैं।"

कोई आसान उत्तर नहीं. यह भाग, ग्राहक, विफलता के परिणामों पर निर्भर करता है। मेडिकल और एयरोस्पेस? सब कुछ मापो. कम -दांव वाले वाणिज्यिक हिस्से? नमूना निरीक्षण शायद ठीक है।

-प्रक्रिया में माप से मदद मिलती है। उपकरण जांच जो मशीनिंग के दौरान आयामों की जांच करती है, अगर चीजें भटकती हैं तो स्वचालित रूप से क्षतिपूर्ति करती हैं। पहले से पैसा खर्च होता है लेकिन स्क्रैप को रोका जा सकता है।

आपको कोई क्या नहीं बताता (छिपी चुनौतियाँ)

सीएनसी परिवर्तन के साथ कुछ चुनौतियाँ हैं जो इसे विपणन ब्रोशर में नहीं ला पाती हैं।

उपकरण टूटने से उत्पादकता खत्म हो सकती है। कार्बाइड भंगुर होता है - इसे गलत तरीके से मारा जाता है और यह टूट जाता है। अब आपके हिस्से का स्क्रैप, हो सकता है कि मशीन क्षतिग्रस्त हो गई हो, उपकरण को बदलने और पुनः आरंभ करने में समय नष्ट हो गया हो। जॉर्जिया में मैंने जिस दुकान का दौरा किया, वहां शर्म की दीवार पर टूटे औजारों और क्षतिग्रस्त हिस्सों की तस्वीरें थीं। "महंगी गलतियों की याद दिलाता है," मालिक ने कहा।

चिप निकासी जितना आप सोचते हैं उससे कहीं अधिक मायने रखती है। धातु काटने से बहुत सारे चिप्स बनते हैं। यदि चिप्स ठीक से साफ नहीं होते हैं, तो वे तैयार सतहों को खरोंच सकते हैं, उपकरणों को जाम कर सकते हैं, यहां तक ​​कि दुर्घटनाओं का कारण भी बन सकते हैं। मैंने मशीनों को बंद होते देखा है क्योंकि चिप घोंसले बन गए और शीतलक प्रवाह अवरुद्ध हो गया।

शीतलक अपने आप में एक संपूर्ण चीज़ है। पारंपरिक बाढ़ शीतलक काम करता है लेकिन गड़बड़ी करता है, निस्पंदन की आवश्यकता होती है, निपटान में पैसा खर्च होता है। टूल स्पिंडल के माध्यम से उच्च दबाव वाला शीतलक गहरे छिद्रों के लिए बेहतर काम करता है लेकिन इसके लिए विशेष टूलींग की आवश्यकता होती है। कुछ दुकानें मिस्ट कूलेंट या ड्राई कटिंग का भी उपयोग करती हैं। प्रत्येक दृष्टिकोण में ट्रेडऑफ़ होते हैं।

फिर सॉफ्टवेयर की स्थिति है। नियंत्रकों की विभिन्न पीढ़ियाँ विभिन्न प्रोग्रामिंग विधियों का उपयोग करती हैं। पुरानी मशीनों वाली दुकानों में फ़्लॉपी डिस्क या प्राचीन हार्ड ड्राइव पर प्रोग्राम हो सकते हैं। मैंने एक दुकान का दौरा किया जो अभी भी 90 के दशक के उत्तरार्ध के पीसी का उपयोग करके उनके फैनुक नियंत्रक को चला रहा था। प्रोग्रामर ने स्वीकार किया, "अगर यह कंप्यूटर बंद हो जाता है, तो हम मुसीबत में पड़ जाएंगे।" "कोड के हिस्से संभवतः आधुनिक सिस्टम में साफ़-साफ़ स्थानांतरित नहीं होंगे।"

कौशल में कमी की बात (हर कोई शिकायत कर रहा है)

कुशल श्रम की कमी वास्तविक है और बदतर होती जा रही है। मैं जिस भी दुकान मालिक से बात करता हूं वह इसका उल्लेख करता है। अनुभवी सीएनसी प्रोग्रामर या मशीनिस्ट नहीं मिल पा रहे हैं। पुरानी पीढ़ी सेवानिवृत्त हो रही है, युवा लोग नहीं जानते कि विनिर्माण एक कैरियर के रूप में मौजूद है।

विस्कॉन्सिन के एक तकनीकी कॉलेज में - 2020 या 2021 - मशीनिंग कार्यक्रम निदेशक से बात कर रहा था। उन्होंने कहा कि स्थानीय कंपनियों में नौकरी के अवसर स्नातकों की तुलना में अधिक हैं। "कंपनियां हताश हैं। सीएनसी मशीनिस्टों के लिए शुरुआती वेतन यहां 25-30 डॉलर प्रति घंटे तक पहुंच रहा है, कभी-कभी इससे भी अधिक। अभी भी पर्याप्त लोग नहीं मिल पा रहे हैं।"

समस्या का एक हिस्सा धारणा है। सीएनसी मशीनिंग के लिए वास्तविक कौशल - प्रोग्रामिंग, टूलींग चयन, समस्या निवारण, मेट्रोलॉजी - की आवश्यकता होती है लेकिन लोग अभी भी सोचते हैं कि विनिर्माण गंदा और कम कौशल है। यह। आधुनिक सीएनसी ऑपरेटरों को ब्लूप्रिंट पढ़ने, ज्यामिति को समझने, कंप्यूटर के साथ काम करने, समस्याओं को हल करने की आवश्यकता है। यह तकनीकी काम है.

कुछ दुकानें शुरू से ही प्रशिक्षण दे रही हैं। बिना अनुभव वाले लोगों को काम पर रखें, उन्हें घरेलू प्रशिक्षण कार्यक्रमों में शामिल करें। समय लगता है लेकिन कम से कम आपको ऐसे लोग मिलते हैं जो आपकी विशिष्ट प्रक्रियाओं को सीखते हैं।

यह आगे कहाँ जाता है (संभवतः)

एआई और मशीन लर्निंग अब चर्चा के शब्द हैं। सिस्टम जो काटने के मापदंडों को स्वचालित रूप से अनुकूलित करते हैं, उपकरण के खराब होने की भविष्यवाणी करते हैं, फ़ीड और गति को तुरंत समायोजित करते हैं। इसमें से कुछ काम करता है, कुछ को अत्यधिक प्रचारित किया जाता है।

शिकागो में "एआई{{0}संचालित" मशीनिंग - ट्रेड शो दिखाने वाली एक कंपनी का दौरा किया, 2022 - और ईमानदारी से कहें तो उनका डेमो प्रभावशाली था। सिस्टम ने विभिन्न सामग्रियों और ज्यामिति के लिए इष्टतम कटिंग पैरामीटर सीखे। लेकिन जब मैंने वास्तविक दुकानों में कार्यान्वयन के बारे में पूछा, तो बिक्रीकर्ता अस्पष्ट हो गया। "हम इसे और अधिक सुलभ बनाने पर काम कर रहे हैं।"

अनुवाद: इसे स्थापित करना महंगा और जटिल है। हो सकता है 10 साल में ये सामान मानक बन जाए. अभी यह ज्यादातर गंभीर बजट वाली उन्नत दुकानों में है।

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग - 3डी प्रिंटिंग मेटल - को सीएनसी के प्रतिस्थापन के रूप में पेश किया जाता रहता है। इसे नहीं खरीद रहे. जटिल ज्यामिति और कम आयतन के लिए एडिटिव का अपना स्थान है, लेकिन आयतन में सरल गोल भागों के लिए? सीएनसी टर्निंग तेज और सस्ता है। एक एयरोस्पेस इंजीनियर ने मुझसे कहा, "हम असंभव ज्यामिति के लिए एडिटिव का उपयोग करते हैं। बाकी सब कुछ अभी भी सीएनसी है। एडिटिव संवर्द्धन है, प्रतिस्थापन नहीं।"

नैनोप्रिसिजन मशीनिंग एक अन्य सीमा है। भागों को माइक्रोन में मापा जाता है, सहनशीलता एकल-अंकीय माइक्रोमीटर में। अर्धचालक उपकरण, चिकित्सा उपकरण, सटीक प्रकाशिकी। विशेष मशीनों, नियंत्रित वातावरण, गंभीर विशेषज्ञता की आवश्यकता है। विशिष्ट बाज़ार लेकिन बढ़ रहा है।

यह वास्तव में क्यों मायने रखता है

सीएनसी टर्निंग अदृश्य बुनियादी ढांचा है। लगभग हर निर्मित उत्पाद ने अपनी आपूर्ति श्रृंखला में कहीं न कहीं घटकों को बदल दिया है। कार, ​​हवाई जहाज़, चिकित्सा उपकरण, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक मशीनरी - सभी परिशुद्धता से बने भागों पर निर्भर करते हैं।

COVID आपूर्ति श्रृंखला व्यवधानों के दौरान, लोगों ने अचानक ध्यान दिया। "रुको, हमें ये हिस्से नहीं मिल सकते?" हाँ, क्योंकि उन्हें बनाने वाली मशीन दुकानें बंद हो गईं, या उन्हें कच्चा माल नहीं मिल सका, या श्रमिक खो गए।

अमेरिका में शायद 10,000 - 15,000 मशीन दुकानें सीएनसी का काम कर रही हैं। सुनने में बहुत कुछ लगता है लेकिन कई छोटे ऑपरेशन होते हैं - पांच से दस लोग। यदि कोई चीज़ उस पारिस्थितिकी तंत्र को बाधित करती है, तो बहुत सी चीज़ें काम करना बंद कर देती हैं।

एक प्रमुख ऑटोमोटिव कंपनी के आपूर्ति श्रृंखला प्रबंधक से बात की गई - यह नहीं बता सकता कि कौन सी कंपनी है, एनडीए - जिन्होंने कहा कि उनकी आपूर्ति श्रृंखला में सैकड़ों मशीन दुकानें हैं जो विभिन्न प्रकार के घटक बनाती हैं। "लोग मॉड्यूल और असेंबली बनाने वाले टियर 1 के बड़े आपूर्तिकर्ताओं के बारे में सोचते हैं। लेकिन हजारों छोटी दुकानें हैं जो अलग-अलग हिस्से बनाती हैं। यहीं पर भेद्यता है।"

तकनीक अपने आप बेहतर होती जा रही है। मशीनें अधिक सटीक, विश्वसनीय और तेज़ हैं। सॉफ्टवेयर अधिक परिष्कृत है. लेकिन मूल रूप से हम अभी भी सटीक आकार बनाने के लिए तेज उपकरणों के साथ सामग्री को हटा रहे हैं। प्राचीन मिस्र के खराद जैसा ही सिद्धांत, अभी कंप्यूटर के साथ भी।

मिल्वौकी की उस दुकान पर वापस। मेरे जाने से पहले, मालिक ने मुझे एक हिस्सा दिखाया जो उन्होंने 1980 के दशक में एक मैनुअल खराद पर बनाया था - ने इसे तुलना के लिए रखा था। बनाम वही हिस्सा जो उनके नए सीएनसी पर बना है। सीएनसी पर सतह की फिनिश बेहतर थी। आयाम अधिक सुसंगत. चक्र का समय जो था उसका एक अंश।

उन्होंने कहा, "इस तकनीक ने दो साल में अपनी कीमत चुकाई।" "हमारा अब तक का सबसे अच्छा निवेश। काश हमने इसे जल्दी किया होता।"

मुझे समझ में आता है.

यदि आप और अधिक जानना चाहते हैं

मॉडर्न मशीन शॉप और कटिंग टूल इंजीनियरिंग जैसे व्यापारिक प्रकाशन नियमित रूप से सीएनसी टर्निंग को कवर करते हैं। नई तकनीक और तकनीक से जुड़े रहने के लिए अच्छा है।

मशीनरी निर्माता - हास, माज़क, डीएमजी मोरी, ओकुमा - के पास तकनीकी दस्तावेज और प्रशिक्षण सामग्री है। कुछ लोग खुले घर चलाते हैं जहाँ आप मशीनों को काम करते हुए देख सकते हैं। यदि आप किसी के निकट हैं तो भाग लेने लायक है।

सैंडविक कोरोमैंट, केन्नामेटल, इस्कर जैसे उपकरण निर्माताओं के पास अपनी वेबसाइटों पर गहन तकनीकी संसाधन हैं। एप्लिकेशन गाइड, गति और फ़ीड कैलकुलेटर, समस्या निवारण युक्तियाँ। आपकी अपेक्षा से अधिक उपयोगी.

एनआईएसटी (राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान) विनिर्माण अनुसंधान प्रकाशित करता है। सटीक माप और मशीन टूल गतिशीलता को समझने के लिए अकादमिक लेकिन कभी-कभी उपयोगी।

शिकागो में विभिन्न ट्रेड शो - IMTS, कैलिफोर्निया में WESTEC, मैसाचुसेट्स में EASTEC में मशीनिस्टों, प्रोग्रामरों और दुकान मालिकों के साथ वर्षों से उपयोगी बातचीत हुई। अधिकांश जानकारीपूर्ण सामग्री फर्श पर चलने और वास्तव में काम कर रहे लोगों से बात करने से आई, न कि आधिकारिक प्रस्तुतियों से।

2023-2024 तक वर्तमान डेटा और उदाहरण। विनिर्माण इतनी तेजी से आगे बढ़ता है कि विशिष्ट संख्याओं और प्रौद्योगिकियों को सत्यापित किया जाना चाहिए। केवल इंटरनेट पर किसी व्यक्ति का हवाला न दें - यदि आप कर सकते हैं तो वास्तविक दुकानों पर जाएँ।

ओह, एक और बात - यदि आप सटीक विनिर्माण पर विचार कर रहे हैं, तो संभवतः सिंकर ईडीएम की भी जांच करनी चाहिए। पूरी तरह से अलग प्रक्रिया (काटने के बजाय विद्युत निर्वहन), लेकिन उन समस्याओं को हल करती है जो सीएनसी टर्निंग नहीं कर सकती। कठोर सामग्री, जटिल गुहाएँ, ऐसी चीज़ें जहाँ आप शारीरिक रूप से काटने का उपकरण नहीं पा सकते। वह कनेक्टिकट एयरोस्पेस दुकान जिसका मैंने उल्लेख किया था? उनके आधे जटिल हिस्से मोड़ने के बाद ईडीएम से गुजरे। यदि आप सटीक कार्य के प्रति गंभीर हैं तो यह समझने लायक है।

साइड नोट - कठोर सामग्री या जटिल कार्य के लिए, सिंकर ईडीएम देखें। अलग तकनीक (इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग) लेकिन टर्निंग के साथ अच्छी तरह जुड़ती है। इसे ओहायो में साँचे के काम में प्रयुक्त होते देखा। जानने लायक.

साइड नोट - हाल ही में सिंकर ईडीएम पर गौर कर रहा है, विशेष रूप से सटीक मोल्ड बनाने और जटिल कैविटी अनुप्रयोगों के लिए। सीएनसी टर्निंग से पूरी तरह से अलग प्रक्रिया, लेकिन दिलचस्प है कि कैसे सटीक विनिर्माण हर जगह दिखाई देता है। यदि आप इस बारे में उत्सुक हैं कि ईडीएम इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण को कैसे बदल रहा है, तो इसके बारे में यहां लिखें:सिंकर ईडीएम. अदृश्य बुनियादी ढांचे का समान विषय जिसके बारे में ज्यादातर लोग नहीं सोचते हैं।