Оператор верстатів з ЧПУ
Оператор верстатів з ЧПУ
Технологічний прогрес, що відбувається на наших очах, є одночасно і можливістю, і викликом для сучасного світу. Сучасні машини дозволяють ефективніше і дешевше виробляти товари для споживачів. Роботи звільняють працівників від виснажливої або монотонної роботи.
Однак, з іншого боку, широко поширене занепокоєння щодо того, чи не забере автоматизація роботів робочі місця, які раніше були зарезервовані для людей. Чи можливе співіснування людей і машин у сучасному робочому середовищі?
Щоб відповісти на це питання, давайте подивимося, як змінювалася роль операторів машин протягом історії.
Не буде перебільшенням сказати, що верстати створили сучасний світ. Від першого точного токарного верстата, який використовував Джеймс Ватт для створення парового двигуна, до першого комерційно доступного верстата з ЧПК у 1950-х роках, верстати призвели до багатьох новітніх технологічних революцій у світі. З впровадженням верстатів з числовим програмним керуванням (ЧПК) став би можливим доступ до недорогих побутових приладів, авіаперельоти все ще були б обмежені кількома ентузіастами, а дрібні виробники не змогли б конкурувати з масовим виробництвом.
З розвитком технічного рівня машин зростає роль операторів. Вони пройшли шлях від ремісників, токарів і фрезерувальників до сучасних операторів, які сидять за комп’ютером і вносять корективи в програму верстата.
У цій статті ми розглянемо історію операторів верстатів з ЧПК. Робота на верстатах з ЧПК – це лише черговий крок у довгій історії трансформації праці.
Рання історія: давньоєгипетський токарний верстат для двох осіб
Стародавні єгиптяни розробили першу машину ще до комп’ютерів та промислової революції. Близько 1300 року до нашої ери вони винайшли токарний верстат. Єгипетські токарні верстати потребували двох операторів, щоб повертати заготовку і різати гостро заточеним інструментом. Багато верстатів працювали таким чином аж до промислової революції, оскільки не було простого способу повертати заготовку. Стародавні єгиптяни використовували цей метод для обробки дерева та різьблення кам’яних чаш. Вони також запровадили ідею різання твердими дорогоцінними каменями, яку ми досі використовуємо для алмазних інструментів.
18 століття: оператори верстатів як ремісники
Перенесемося у 18 століття. Операторів верстатів як окремої професії не існувало. Натомість ремісники будували верстати, щоб створювати свої вироби. Ці ремісники керували власними верстатами. Усі верстати були максимально пристосовані для задоволення виробничих потреб конкретного майстра.
Певною мірою це було схоже на те, як ми ставимося до верстатів сьогодні. Масове виробництво скорочується, і малі виробники шукають верстати, які можна легко адаптувати до своєї продукції, що швидко змінюється. Ми більше не виготовляємо власні верстати, як це робили давні майстри, але виготовлення спеціальних інструментів і пристосувань все ще є важливою частиною роботи оператора верстата. Точність цих ранніх верстатів була низькою. Наприкінці 18 століття Джеймс Ватт потребував точного способу виготовлення циліндра для свого парового двигуна. Промисловець Джон Вілкінсон винайшов верстат, який міг точно свердлити великі циліндри, започаткувавши промислову революцію і появу верстатів з ЧПК.
19-20 століття: сучасні оператори верстатів
Сучасні оператори верстатів почали працювати на початку 1800-х років. Винахідник Генрі Модслей вважається батьком-засновником верстатів. Він та його співробітник Джозеф Вітворт запровадили стандартизацію у виробництві. Приблизно в цей же час Метью Мюррей випустив перший комерційний верстат.
Це означало, що завдання оператора верстата знову змінилося. Стандартизовані верстати означали, що їм більше не потрібно було будувати індивідуальні верстати, а потрібно було стати кваліфікованими операторами.
До 1840 року був доступний цілий ряд комерційних верстатів: універсальні токарні верстати, револьверні верстати, фрезерні верстати, автоматичні токарні верстати та металостругальні верстати.
З того часу і до сьогодні робота верстатників включає в себе
Оператори машин – це кваліфіковані фахівці. Вони можуть не розробляти продукцію самостійно, але вони можуть помітити поганий дизайн і здатні вибрати правильні інструменти та процеси для виконання роботи.
Епоха комп’ютерів: З’являються верстати з числовим програмним керуванням
У 1950-х роках з’явилися перші верстати з числовим програмним керуванням (ЧПК). Це відкрило еру швидких змін для операторів верстатів.
Джон Т. Парсонс був механіком-самоучкою. Він виготовляв пропелери для Другої світової війни, коли йому спала на думку ідея використовувати перфокарти для безпосереднього керування верстатами. Він зіткнувся з технічною проблемою і працював з Массачусетським технологічним інститутом над її вирішенням. Разом вони виготовили перший фрезерний верстат із частотно-регульованим приводом . Парсонс був шокований, коли Массачусетський технологічний інститут забрав винахід і витіснив його з проєкту.. Однак початок ери ЧПК став реальністю, і дехто вважає його батьком Другої промислової революції.
Перші верстати з ЧПК зберігали свої програми на перфокартах. Зміна програми вимагала перезапуску всієї картки або заклеювання отвору і пробивання нової у разі незначних змін. Планування операцій завжди було обов’язком операторів машин. Але вперше оператори повинні були перетворити свої плани на абстрактні програми. Ручне програмування з використанням перфокарт займало багато часу – на написання програми для фрезерування однієї деталі йшло до восьми годин.
У 1956 році навички комп’ютерного програмування з’явилися в посадових інструкціях операторів верстатів. Дослідники з Массачусетського технологічного інституту розробили першу мову програмування для верстатів з ЧПК, G-Code, використовуючи комп’ютери для планування точок. Тепер вісім годин програмування скоротилися до 15 хвилин. Комп’ютерне проектування (CAD) з’явилося приблизно в 1960 році, а вже в 1963 році General Motors виготовила перший прототип, оброблений на верстаті з ЧПК за допомогою 3D-моделі CAD. Робота сучасних операторів верстатів все ще включає в себе всі обов’язки, які вони виконували в 1840 році. Крім того, операторам машин довелося освоїти нові навички, такі як програмування на G-Code і робота з CAD-моделями.
21 століття – автоматизація та роботизація
Останні розробки означають ще одну зміну для операторів верстатів з ЧПК. Використання роботів на верстатах дозволяє невеликим виробникам підвищити продуктивність, використовуючи роботів для завантаження та вивантаження деталей у верстат з ЧПК. Навички, необхідні для програмування робота, є природним розвитком навичок, необхідних для програмування верстатів з ЧПК. Насправді, якщо ви знаєте G-Code, запрограмувати робота для співпраці дуже легко.
Як результат, ця остання зміна в роботі операторів машин є менш радикальною, ніж деякі з попередніх змін. Оператори машин, як і раніше, потребують тих самих навичок, що й раніше. Тепер до них можна додати “програміст роботів”.