كيف تُغير أتمتة التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) أدوار المشغلين في مجال التشغيل الآلي الثقيل
لنأخذ مثالاً على ذلك محامل توربينات الرياح الرئيسية. تتطلب هذه الأجزاء تشكيلاً دقيقاً للمجاري الداخلية والخارجية، مما يستلزم دقة عالية في الأبعاد ونعومة السطح. في عمليات التشغيل المتقطعة لقطع العمل الفولاذية المطروقة الكبيرة، قد تؤدي التغيرات في قوى القطع إلى اهتزازات وتآكل في أدوات القطع. كما أن عمليات التشغيل الطويلة تولد حرارة قد تؤثر بدورها على ثبات الأبعاد.
ما هي التغييرات التي تطرأ على العمل اليومي للمشغل عندما تتولى الآلة المزيد من عمليات التشغيل الآلي؟
بالنسبة للمكونات الكبيرة والثقيلة، تتجاوز مسؤوليات المشغل مجرد تشغيل الآلة ومراقبة عملية التصنيع. فقد تشمل أيضاً تحضير قطعة العمل، وتحديد موضعها، والتأكد من تثبيتها، وإعداد البرنامج، ومراقبة عملية التصنيع.
لذلك، فإن تأثير أتمتة التحكم الرقمي بالحاسوب ليس مجرد أن "الآلة تقوم بالمزيد". بل إنه يغير أيضًا كيفية تقسيم العمل بين الآلة والمشغل.
1. من التشغيل المتكرر للآلات إلى مراقبة العمليات
في بيئة إنتاج أقل آلية، يشارك المشغلون بشكل أكبر في تشغيل الآلات بشكل مباشر.
منذ لحظة دخول قطعة العمل إلى الآلة، يتعين على المشغلين تجهيز إعدادات التشغيل وتنفيذ عمليات الآلة المطلوبة لمختلف العمليات. وإذا طرأ أي تغيير أثناء التشغيل، فقد يحتاجون أيضًا إلى إجراء تعديلات أثناء العملية.
مع تولي آلات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) المزيد من العمليات المتكررة، يقضي المشغلون وقتاً أقل في أداء نفس الإجراءات باستمرار، ويتولون بدلاً من ذلك العديد من المسؤوليات الرئيسية:
(1) التأكد من حالة الآلة وقطعة العمل قبل بدء عملية التشغيل.
(2) التحقق من صحة البرنامج والأدوات وإعدادات التشغيل الآلي.
(3) مراقبة تشغيل الآلة أثناء عملية التصنيع.
(4) تحديد الحالات الشاذة والاستجابة لها عند الضرورة.
(5) إجراء الفحوصات المطلوبة بعد اكتمال عملية التشغيل الآلي.
هذا لا يعني أن المشغلين يحتاجون فقط إلى "مراقبة الآلة".
بدلاً من ذلك، يحتاجون إلى فهم أوضح لما تفعله الآلة ومتى يكون التدخل البشري مطلوباً.
لنأخذ مثالاً على ذلك محامل توربينات الرياح الرئيسية. تتطلب هذه الأجزاء تشكيلاً دقيقاً للمجاري الداخلية والخارجية، مما يستلزم دقة عالية في الأبعاد ونعومة السطح. في عمليات التشغيل المتقطعة لقطع العمل الفولاذية المطروقة الكبيرة، قد تؤدي التغيرات في قوى القطع إلى اهتزازات وتآكل في أدوات القطع. كما أن عمليات التشغيل الطويلة تولد حرارة قد تؤثر بدورها على ثبات الأبعاد.
2. بالإضافة إلى الأتمتة، يؤثر تصميم الآلات أيضًا على العمل اليدوي
لا تأتي التغييرات في دور المشغل بالكامل من برمجة التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC).
بالنسبة لقطع العمل الكبيرة أو الثقيلة أو ذات الأشكال الهندسية المعقدة، يمكن أن يؤثر هيكل الآلة وطريقة تثبيت قطعة العمل أيضًا على مقدار العمل المباشر الذي يحتاج المشغل إلى القيام به.
على سبيل المثال،ماكينة خراطة عمودية CNCتستخدم هذه الطريقة عادةً طاولة دوارة أفقية، حيث تُثبّت قطعة العمل عليها للتشغيل. أما بالنسبة لقطع العمل الكبيرة والثقيلة المناسبة للتشغيل الرأسي، فيمكن للجاذبية أن تساعد في تثبيت قطعة العمل على الطاولة، مما يُنشئ أسلوبًا مختلفًا في تحديد موضعها وتثبيتها مقارنةً بالتشغيل الأفقي. فماذا يعني هذا بالنسبة للمشغل؟
لنأخذ مثالاً على ذلك محامل توربينات الرياح الرئيسية. تتطلب هذه الأجزاء تشكيلاً دقيقاً للمجاري الداخلية والخارجية، مما يستلزم دقة عالية في الأبعاد ونعومة السطح. في عمليات التشغيل المتقطعة لقطع العمل الفولاذية المطروقة الكبيرة، قد تؤدي التغيرات في قوى القطع إلى اهتزازات وتآكل في أدوات القطع. كما أن عمليات التشغيل الطويلة تولد حرارة قد تؤثر بدورها على ثبات الأبعاد.
على سبيل المثال، بعضماكينة خراطة عمودية CNCيمكن تهيئة الأنظمة باستخدام ظروف يدوية أو هيدروليكية وفقًا للاحتياجات الفعلية. قد تكون طرق تثبيت القطع المختلفة مناسبة لقطع العمل المختلفة واحتياجات الإنتاج المختلفة. لذلك، عند اختيار آلة، يجدر مراعاة أكثر من مجرد التكوين الفردي:
لنأخذ مثالاً على ذلك محامل توربينات الرياح الرئيسية. تتطلب هذه الأجزاء تشكيلاً دقيقاً للمجاري الداخلية والخارجية، مما يستلزم دقة عالية في الأبعاد ونعومة السطح. في عمليات التشغيل المتقطعة لقطع العمل الفولاذية المطروقة الكبيرة، قد تؤدي التغيرات في قوى القطع إلى اهتزازات وتآكل في أدوات القطع. كما أن عمليات التشغيل الطويلة تولد حرارة قد تؤثر بدورها على ثبات الأبعاد.
3. تتغير أيضاً المهارات المطلوبة من مشغلي آلات CNC
مع تولي الآلات المزيد من العمليات المباشرة، تتغير أيضاً المهارات المطلوبة من المشغلين.
في بيئة تشغيل الآلات التقليدية، غالباً ما تعني كفاءة المشغل القدرة على أداء عمليات الآلة، وإعداد قطع العمل، وإجراء تعديلات التشغيل بشكل فعال.
في بيئة إنتاج أكثر آلية، يحتاج المشغلون أيضًا إلى فهم العلاقة بين كيفية تشغيل الآلة وكيفية تنظيم عملية التصنيع.
على سبيل المثال، قبل بدء عملية التشغيل، يحتاج المشغلون إلى التأكد من أن قطعة العمل في حالة التشغيل المناسبة. وأثناء التشغيل، يحتاجون إلى التأكد من أن الآلة تعمل بشكل طبيعي. وفي حال حدوث أي خلل، عليهم تحديد ما إذا كان التدخل الفوري ضروريًا.
ونتيجة لذلك، يحتاج مشغلو آلات التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) بشكل متزايد إلى ثلاثة أنواع من القدرات:
• فهم الآلة: معرفة كيفية عمل الآلة بشكل عام وكيف يمكن أن تؤثر التكوينات المختلفة على عملية التشغيل الفعلية.
• الحكم على العملية: القدرة على مراقبة حالة التشغيل الآلي وتحديد ما إذا كانت العملية تسير كما هو متوقع.
• التعامل مع الحالات الشاذة: تحديد المشاكل في الوقت المناسب واتخاذ الإجراءات المناسبة عندما تتصرف الآلة أو عملية التشغيل بشكل غير متوقع.
وهذا يعني أيضاً أنه لا ينبغي اعتبار تدريب المشغلين أمراً يجب مراعاته فقط بعد شراء آلة CNC مؤتمتة.
على سبيل المثال،داليان واجييوفر التدريب للمشغلين في المجالات ذات الصلةماكينة خراطة عمودية CNCالمنتجات، بما في ذلك برمجة CNC، والتشغيل اليومي، وممارسات السلامة.
من منظور إدارة الإنتاج، لا يقتصر الغرض من هذا التدريب على تعليم المشغلين كيفية تشغيل الآلة فحسب، بل يساعدهم أيضاً على فهم كيفية استخدام المعدات بشكل صحيح وكيفية أداء المسؤوليات التشغيلية واتخاذ القرارات المطلوبة في بيئة إنتاج أكثر آلية.
4. كما أن الأتمتة تُغير ما تحتاج إدارة الإنتاج إلى مراقبته
مع تغير دور المشغل، تحتاج إدارة الإنتاج أيضاً إلى تعديل تركيزها.
عندما يشارك المشغلون بشكل مباشر في تشغيل الآلات طوال العملية، قد تركز إدارة الإنتاج بشكل طبيعي على عدد الأشخاص الذين يشغلون كل آلة ومقدار وقت العمل الذي تتطلبه كل عملية.
عندما تتولى الآلات المزيد من العمليات المتكررة، يحتاج المديرون إلى إيلاء اهتمام أكبر لأسئلة مثل:
هل تعمل الآلة باستمرار؟
هل يستطيع المشغلون تحديد الحالات الشاذة في الوقت المناسب؟
كيف ينبغي جدولة مهام التشغيل الآلي المختلفة؟
هل الانتقال بين تحضير قطعة العمل والتشغيل سلس؟
ما هي المراحل التي لا تزال تتطلب تدخلاً بشرياً؟
وهذا يعني أنه مع ازدياد مستوى أتمتة الآلات، تحتاج الشركات أيضاً إلى تحديد مسؤوليات كل من الأشخاص والآلات بشكل أكثر وضوحاً.
إذا كان بإمكان الآلة أداء عمليات معينة تلقائيًا ولكن لا يزال يتعين على المشغلين إجراء فحوصات يدوية متكررة أو تعديلات متكررة، فقد لا يتوافق المستوى الفعلي للأتمتة في الإنتاج تمامًا مع الأتمتة التي تشير إليها مواصفات الآلة.
لنأخذ مثالاً على ذلك محامل توربينات الرياح الرئيسية. تتطلب هذه الأجزاء تشكيلاً دقيقاً للمجاري الداخلية والخارجية، مما يستلزم دقة عالية في الأبعاد ونعومة السطح. في عمليات التشغيل المتقطعة لقطع العمل الفولاذية المطروقة الكبيرة، قد تؤدي التغيرات في قوى القطع إلى اهتزازات وتآكل في أدوات القطع. كما أن عمليات التشغيل الطويلة تولد حرارة قد تؤثر بدورها على ثبات الأبعاد.
بالنسبة لشركات التصنيع الثقيل، فإن هذا التوافق يستحق التفكير فيه قبل شراء المعدات بدلاً من التفكير فيه فقط بعد دخول الآلة مرحلة الإنتاج.
لا يعني التشغيل الآلي الاستغناء عن المشغلين في الإنتاج
تُغير أتمتة التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) طريقة مشاركة الأفراد في الإنتاج، فهي لا تقتصر على إبعادهم عن أرضية الإنتاج فحسب.
لنأخذ مثالاً على ذلك محامل توربينات الرياح الرئيسية. تتطلب هذه الأجزاء تشكيلاً دقيقاً للمجاري الداخلية والخارجية، مما يستلزم دقة عالية في الأبعاد ونعومة السطح. في عمليات التشغيل المتقطعة لقطع العمل الفولاذية المطروقة الكبيرة، قد تؤدي التغيرات في قوى القطع إلى اهتزازات وتآكل في أدوات القطع. كما أن عمليات التشغيل الطويلة تولد حرارة قد تؤثر بدورها على ثبات الأبعاد.
لذلك، عند تقييم معدات التحكم الرقمي الحاسوبي الآلية، بدلاً من التركيز فقط على "عدد الوظائف الآلية التي تمتلكها الآلة"، من المفيد مراعاة العديد من الأسئلة العملية:
ما هي المهام التي يمكن للآلة القيام بها؟
ما هي المهام التي لا تزال تتطلب وجود مشغل؟
هل يمكن للآلة أن تقلل من العمل اليدوي غير الضروري أثناء الإنتاج؟
هل يستطيع العاملون الحاليون التكيف مع الطريقة الجديدة لتشغيل المعدات؟
تتيح هذه الأسئلة للمشترين النظر إلى ما هو أبعد من مستوى أتمتة الآلة والنظر في كيفية عمل الأشخاص والمعدات معًا فعليًا بعد دخول الآلة مرحلة الإنتاج.
خاتمة
تُغير أتمتة التحكم الرقمي بالحاسوب (CNC) طريقة تنفيذ عمليات التشغيل الآلي الثقيلة.
لا يقتصر التغيير على تولي الآلات المزيد من عمليات التشغيل الآلي، بل الأهم من ذلك، أنه يعيد توزيع المسؤوليات بين الأفراد والمعدات. إذ يمكن للمشغلين قضاء وقت أقل في بعض العمليات المباشرة المتكررة، مع تحمل المزيد من المسؤولية عن التحقق من حالة الآلة، ومراقبة العمليات، والحكم على أي خلل.
في الوقت نفسه، يمكن أن يؤثر هيكل الماكينة، وموضع قطعة العمل، وطرق تثبيتها على مدى إمكانية تقليل العمل اليدوي فعليًا من خلال الأتمتة. بالنسبة لقطع العمل الكبيرة والثقيلة، يجدر مراعاة هذه العوامل معًا عند اختيار المعدات بدلًا من تعديلها فقط بعد بدء تشغيل الماكينة.
بالنسبة للشركات التي تخطط لشراء معدات تشغيل ثقيلة أو تعديل أساليب الإنتاج الخاصة بها، فإن السؤال الرئيسي ليس فقط ما يمكن للآلة أتمتته، ولكن أيضًا ما العمل الذي يمكن أن تأخذه من المشغلين وأين يمكن للمشغلين تركيز انتباههم على مهام الإنتاج الأكثر أهمية.