جوہر میں، مشین ٹول مشین کے لیے ٹول کے راستے کی رہنمائی کے لیے ایک ٹول ہے – براہ راست، دستی رہنمائی کے ذریعے نہیں، جیسے کہ دستی اوزار اور تقریباً تمام انسانی اوزار، جب تک کہ لوگ مشینی ٹول ایجاد نہ کر لیں۔
عددی کنٹرول (NC) سے مراد مشینی ٹولز کو خود بخود کنٹرول کرنے کے لیے قابل پروگرام منطق (حروف، نمبر، علامت، الفاظ یا امتزاج کی شکل میں ڈیٹا) کا استعمال ہے۔اس کے ظاہر ہونے سے پہلے، پروسیسنگ ٹولز کو ہمیشہ دستی آپریٹرز کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا تھا۔
کمپیوٹر عددی کنٹرول (CNC) سے مراد مشینی ٹول کنٹرول سسٹم میں مائکرو پروسیسر کو درست طریقے سے انکوڈ شدہ ہدایات بھیجنا ہے، تاکہ درستگی اور مستقل مزاجی کو بہتر بنایا جا سکے۔CNC جس کے بارے میں لوگ آج بات کرتے ہیں تقریباً سبھی کمپیوٹر سے منسلک ملنگ مشینوں سے مراد ہیں۔تکنیکی طور پر، یہ کمپیوٹر کی طرف سے کنٹرول کسی بھی مشین کی وضاحت کرنے کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے.
پچھلی صدی میں، بہت سی ایجادات نے CNC مشین ٹولز کی ترقی کی بنیاد رکھی ہے۔یہاں، ہم عددی کنٹرول ٹیکنالوجی کی ترقی کے چار بنیادی عناصر کو دیکھتے ہیں: ابتدائی مشین ٹولز، پنچ کارڈز، سرو میکانزم اور خودکار پروگرامنگ ٹولز (APT) پروگرامنگ لینگویج۔
ابتدائی مشینی اوزار
برطانیہ میں دوسرے صنعتی انقلاب کے دوران، جیمز واٹ کو بھاپ کے انجن بنانے کے لیے سراہا گیا جس نے صنعتی انقلاب کو طاقت بخشی، لیکن انھیں 1775 تک بھاپ کے انجن کے سلنڈروں کی درستگی کی تیاری میں مشکلات کا سامنا کرنا پڑا، جان جان ولکنسن نے اسے بنایا جسے دنیا کا پہلا مشین ٹول کہا جاتا ہے۔ بورنگ بھاپ انجن سلنڈر کے لئے اور حل کیا گیا تھا.یہ بورنگ مشین بھی ولکنسن نے اپنی اصل توپ کی بنیاد پر ڈیزائن کی ہے۔
پنچ کارڈ
1725 میں، ایک فرانسیسی ٹیکسٹائل ورکر، Basile bouchon نے سوراخوں کی ایک سیریز کے ذریعے کاغذی ٹیپوں پر انکوڈ شدہ ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے کرگھوں کو کنٹرول کرنے کا ایک طریقہ ایجاد کیا۔اگرچہ یہ گراؤنڈ بریکنگ ہے، لیکن اس طریقہ کار کا نقصان بھی واضح ہے، یعنی اسے اب بھی آپریٹرز کی ضرورت ہے۔1805 میں، جوزف میری جیکورڈ نے اس تصور کو اپنایا، لیکن ترتیب میں ترتیب دیئے گئے مضبوط پنچ کارڈز کا استعمال کرتے ہوئے اسے مضبوط اور آسان بنایا گیا، اس طرح اس عمل کو خودکار بنایا گیا۔ان پنچڈ کارڈز کو بڑے پیمانے پر جدید کمپیوٹنگ کی بنیاد سمجھا جاتا ہے اور یہ بُنائی میں گھریلو دستکاری کی صنعت کے خاتمے کی نشان دہی کرتے ہیں۔
دلچسپ بات یہ ہے کہ اس وقت ریشم کے بنکروں نے جیکورڈ لومز کی مزاحمت کی تھی، جنہیں خدشہ تھا کہ یہ آٹومیشن انہیں اپنی ملازمتوں اور ذریعہ معاش سے محروم کر دے گا۔انہوں نے پیداوار میں لگائے گئے کرگھوں کو بار بار جلایا۔تاہم، ان کی مزاحمت بے سود ثابت ہوئی، کیونکہ صنعت نے خودکار لومز کے فوائد کو تسلیم کیا تھا۔1812 تک، فرانس میں 11000 جیکورڈ لومز استعمال ہو رہے تھے۔
پنچڈ کارڈ 1800 کی دہائی کے آخر میں تیار ہوئے اور ٹیلی گراف سے لے کر خودکار پیانو تک بہت سے استعمال پائے گئے۔اگرچہ مکینیکل کنٹرول کا فیصلہ ابتدائی کارڈز کے ذریعے کیا گیا تھا، امریکی موجد ہرمن ہولیرتھ نے ایک الیکٹرو مکینیکل پنچ کارڈ ٹیبلیٹر بنایا، جس نے کھیل کے اصولوں کو بدل دیا۔اس کے نظام کو 1889 میں پیٹنٹ کیا گیا تھا، جب وہ امریکی مردم شماری بیورو کے لیے کام کر رہے تھے۔
ہرمن ہولیرتھ نے 1896 میں ٹیبلیٹر کمپنی کی بنیاد رکھی اور 1924 میں آئی بی ایم قائم کرنے کے لیے چار دیگر کمپنیوں کے ساتھ ضم ہو گئے۔ 20 ویں صدی کے دوسرے نصف میں، کمپیوٹر اور عددی کنٹرول مشینوں کے ڈیٹا ان پٹ اور سٹوریج کے لیے پنچڈ کارڈ سب سے پہلے استعمال کیے گئے۔اصل فارمیٹ میں سوراخ کی پانچ قطاریں ہیں، جب کہ بعد کے ورژن میں چھ، سات، آٹھ یا زیادہ قطاریں ہیں۔
سرو میکانزم
سروو میکانزم ایک خودکار آلہ ہے، جو مشین یا میکانزم کی کارکردگی کو درست کرنے کے لیے غلطی سے متعلق تاثرات کا استعمال کرتا ہے۔کچھ معاملات میں، سروو ہائی پاور ڈیوائسز کو بہت کم پاور والے ڈیوائسز کے ذریعے کنٹرول کرنے کی اجازت دیتا ہے۔سروو میکانزم ایک کنٹرولڈ ڈیوائس، ایک اور ڈیوائس جو کمانڈ دیتا ہے، غلطی کا پتہ لگانے والا آلہ، ایک ایرر سگنل ایمپلیفائر اور ایک ڈیوائس (سرو موٹر) پر مشتمل ہوتا ہے جو غلطیوں کو درست کرتا ہے۔سروو سسٹم عام طور پر متغیرات جیسے کہ پوزیشن اور رفتار کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں اور سب سے زیادہ عام الیکٹرک، نیومیٹک یا ہائیڈرولک ہیں۔
پہلا الیکٹرک سروو میکانزم 1896 میں برطانیہ میں H. کیلنڈر نے قائم کیا تھا۔ 1940 تک، MIT نے ایک خصوصی سروو میکانزم لیبارٹری بنائی، جو اس موضوع پر الیکٹریکل انجینئرنگ کے شعبہ کی بڑھتی ہوئی توجہ سے شروع ہوئی۔CNC مشینی میں، خودکار مشینی عمل کے ذریعے درکار رواداری کی درستگی کو حاصل کرنے کے لیے سرو سسٹم بہت اہم ہے۔
خودکار پروگرامنگ ٹول (APT)
آٹومیٹک پروگرامنگ ٹول (اے پی ٹی) 1956 میں میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کی سروو میکانزم لیبارٹری میں پیدا ہوا۔ یہ کمپیوٹر ایپلیکیشن گروپ کی تخلیقی کامیابی ہے۔یہ استعمال میں آسان اعلی سطحی پروگرامنگ زبان ہے، جو خاص طور پر CNC مشین ٹولز کے لیے ہدایات تیار کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔اصل ورژن فورٹران سے پہلے کا تھا، لیکن بعد کے ورژن فورٹران کے ساتھ دوبارہ لکھے گئے۔
Apt ایک زبان ہے جو MIT کی پہلی NC مشین کے ساتھ کام کرنے کے لیے بنائی گئی ہے، جو کہ دنیا کی پہلی NC مشین ہے۔پھر یہ کمپیوٹر کے زیر کنٹرول مشین ٹول پروگرامنگ کا معیار بنتا رہا، اور 1970 کی دہائی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوا۔بعد میں، آپٹ کی ترقی کو فضائیہ نے سپانسر کیا اور بالآخر اسے سویلین سیکٹر کے لیے کھول دیا گیا۔
کمپیوٹر ایپلیکیشن گروپ کے سربراہ ڈگلس ٹی راس کو آپٹ کے والد کے طور پر جانا جاتا ہے۔اس نے بعد میں "کمپیوٹر ایڈیڈ ڈیزائن" (CAD) کی اصطلاح تیار کی۔
عددی کنٹرول کی پیدائش
CNC مشین ٹولز کے ظہور سے پہلے، سب سے پہلے CNC مشین ٹولز اور پہلے CNC مشین ٹولز کی ترقی ہے۔اگرچہ تاریخی تفصیلات کی مختلف وضاحتوں میں کچھ اختلافات ہیں، لیکن پہلا CNC مشین ٹول نہ صرف فوج کو درپیش مخصوص مینوفیکچرنگ چیلنجز کا جواب ہے، بلکہ پنچ کارڈ سسٹم کی قدرتی ترقی بھی ہے۔
"ڈیجیٹل کنٹرول دوسرے صنعتی انقلاب کے آغاز اور سائنسی دور کی آمد کی نشاندہی کرتا ہے جس میں مشینوں اور صنعتی عمل کا کنٹرول غلط مسودوں سے درست میں تبدیل ہو جائے گا۔"- مینوفیکچرنگ انجینئرز کی ایسوسی ایشن۔
امریکی موجد جان ٹی پارسنز (1913 - 2007) کو بڑے پیمانے پر عددی کنٹرول کا باپ سمجھا جاتا ہے۔اس نے ہوائی جہاز کے انجینئر فرینک ایل اسٹولن کی مدد سے عددی کنٹرول ٹیکنالوجی کا تصور کیا اور اسے نافذ کیا۔مشی گن میں ایک صنعت کار کے بیٹے کے طور پر، پارسنز نے 14 سال کی عمر میں اپنے والد کی فیکٹری میں اسمبلر کے طور پر کام کرنا شروع کیا۔ بعد میں، وہ خاندانی کاروبار پارسنز مینوفیکچرنگ کمپنی کے تحت متعدد مینوفیکچرنگ پلانٹس کے مالک اور ان کو چلاتے رہے۔
پارسنز کے پاس پہلا NC پیٹنٹ ہے اور اسے عددی کنٹرول کے شعبے میں اپنے اہم کام کے لیے قومی موجد ہال آف فیم میں منتخب کیا گیا تھا۔پارسنز کے پاس کل 15 پیٹنٹ ہیں، اور مزید 35 اس کے انٹرپرائز کو دیے گئے ہیں۔مینوفیکچرنگ انجینئرز کی سوسائٹی نے 2001 میں پارسنز کا انٹرویو کیا تاکہ ہر کسی کو اس کے نقطہ نظر سے اس کی کہانی سے آگاہ کیا جا سکے۔
ابتدائی NC شیڈول
1942:جان ٹی پارسنز کو سکورسکی ایئر کرافٹ نے ہیلی کاپٹر روٹر بلیڈ بنانے کے لیے ذیلی معاہدہ کیا تھا۔
1944:ونگ بیم کے ڈیزائن کی خرابی کی وجہ سے، ان کے تیار کردہ پہلے 18 بلیڈوں میں سے ایک ناکام ہو گیا، جس کے نتیجے میں پائلٹ کی موت ہو گئی۔پارسنز کا خیال یہ ہے کہ روٹر بلیڈ کو دھات سے پنچ کیا جائے تاکہ اسے مضبوط بنایا جا سکے اور اسمبلی کو مضبوط کرنے کے لیے گلو اور پیچ کی جگہ لی جائے۔
1946:لوگ درست طریقے سے بلیڈ تیار کرنے کے لیے ایک مینوفیکچرنگ ٹول بنانا چاہتے تھے، جو اس وقت کے حالات کے لیے ایک بہت بڑا اور پیچیدہ چیلنج تھا۔اس لیے پارسنز نے ہوائی جہاز کے انجینئر فرینک اسٹولن کی خدمات حاصل کیں اور تین دیگر لوگوں کے ساتھ ایک انجینئرنگ ٹیم تشکیل دی۔اسٹولن نے بلیڈ پر تناؤ کی سطح کا تعین کرنے کے لیے IBM پنچ کارڈ استعمال کرنے کا سوچا، اور انہوں نے اس منصوبے کے لیے سات IBM مشینیں کرائے پر لیں۔
1948 میں، خودکار مشین ٹولز کی حرکت کی ترتیب کو آسانی سے تبدیل کرنے کا ہدف دو اہم طریقوں سے حاصل کیا گیا تھا - اس کے مقابلے میں صرف ایک فکسڈ موشن سیکوینس ترتیب دینے کے مقابلے میں - اور اسے دو اہم طریقوں سے انجام دیا جا رہا ہے: ٹریسر کنٹرول اور ڈیجیٹل کنٹرول۔جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں، سب سے پہلے کو آبجیکٹ کا فزیکل ماڈل بنانے کی ضرورت ہے (یا کم از کم ایک مکمل ڈرائنگ، جیسے سنسناٹی کیبل ٹریسر ہائیڈرو پاور فون)۔دوسرا چیز یا حصے کی تصویر کو مکمل کرنا نہیں ہے، بلکہ صرف اس کا خلاصہ کرنا ہے: ریاضی کے ماڈل اور مشین کی ہدایات۔
1949:امریکی فضائیہ کو الٹرا پریسجن ونگ ڈھانچے کی مدد کی ضرورت ہے۔پارسنز نے اپنی CNC مشین بیچی اور اسے حقیقت بنانے کے لیے $200000 کا معاہدہ جیت لیا۔
1949:پارسنز اور اسٹولن مشینیں تیار کرنے کے لیے سنائیڈر مشین اینڈ ٹول کارپوریشن کے ساتھ کام کر رہے ہیں اور انہیں احساس ہوا کہ مشینوں کو درست طریقے سے کام کرنے کے لیے انہیں سروو موٹرز کی ضرورت ہے۔پارسنز نے "کارڈ-اے-میٹک ملنگ مشین" کے سروو سسٹم کو میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی کی سروو میکانزم لیبارٹری سے ذیلی معاہدہ کیا۔
1952 (مئی): پارسنز نے "مشین ٹولز کی پوزیشننگ کے لیے موٹر کنٹرول ڈیوائس" کے پیٹنٹ کے لیے درخواست دی۔انہوں نے 1958 میں پیٹنٹ دیا۔
1952 (اگست):جواب میں، MIT نے "عددی کنٹرول سرو سسٹم" کے پیٹنٹ کے لیے درخواست دی۔
دوسری جنگ عظیم کے بعد، امریکی فضائیہ نے پارسنز کے ساتھ کئی معاہدوں پر دستخط کیے تاکہ اس کے بانی جان پارسنز کی طرف سے بنائی گئی NC مشینی اختراع کو مزید فروغ دیا جا سکے۔پارسنز کو MIT کی سروو میکانزم لیبارٹری میں کئے جانے والے تجربات میں دلچسپی تھی اور انہوں نے تجویز پیش کی کہ MIT خودکار کنٹرول میں مہارت فراہم کرنے کے لیے 1949 میں ایک پروجیکٹ ذیلی کنٹریکٹر بن جائے۔اگلے 10 سالوں میں، MIT نے پورے پروجیکٹ کا کنٹرول حاصل کر لیا، کیونکہ سروو لیبارٹری کے "تھری ایکسس کنٹینٹ پاتھ کنٹرول" کے وژن نے پارسنز کے "کٹ ان کٹنگ پوزیشننگ" کے اصل تصور کی جگہ لے لی۔مسائل ہمیشہ ٹیکنالوجی کو شکل دیتے ہیں لیکن مورخ ڈیوڈ نوبل کی ریکارڈ کردہ یہ خصوصی کہانی ٹیکنالوجی کی تاریخ میں ایک اہم سنگ میل بن گئی ہے۔
1952:MIT نے اپنے 7-ریل پرفوریٹڈ بیلٹ سسٹم کا مظاہرہ کیا، جو پیچیدہ اور مہنگا ہے (250 ویکیوم ٹیوبیں، 175 ریلے، پانچ ریفریجریٹر سائز کی کابینہ میں)۔
1952 میں MIT کی اصل CNC ملنگ مشین ہائیڈرو ٹیل تھی، ایک ترمیم شدہ 3 محور سنسناٹی ملنگ مشین کمپنی۔
ستمبر 1952 میں سائنٹیفک امریکن کے جریدے "آٹومیٹک کنٹرول" میں "سیلف ریگولیٹنگ مشین، جو ایک سائنسی اور تکنیکی انقلاب کی نمائندگی کرتی ہے جو بنی نوع انسان کے مستقبل کو مؤثر طریقے سے تشکیل دے گی" کے بارے میں سات مضامین ہیں۔
1955:Concord کنٹرولز (MIT کی اصل ٹیم کے ارکان پر مشتمل) نے عددی کارڈ بنایا، جس نے MIT NC مشینوں پر سوراخ شدہ ٹیپ کو GE کے تیار کردہ ٹیپ ریڈر کے ساتھ بدل دیا۔
ٹیپ اسٹوریج
1958:پارسنز نے امریکی پیٹنٹ 2820187 حاصل کیا اور خصوصی لائسنس Bendix کو فروخت کیا۔IBM، Fujitsu اور جنرل الیکٹرک نے اپنی مشینیں تیار کرنے کے بعد سب لائسنس حاصل کر لیے۔
1958:ایم آئی ٹی نے این سی اکنامکس پر ایک رپورٹ شائع کی، جس میں یہ نتیجہ اخذ کیا گیا کہ موجودہ این سی مشین نے واقعی وقت نہیں بچایا، لیکن کارخانے کی ورکشاپ سے لیبر فورس کو سوراخ شدہ بیلٹ بنانے والے لوگوں کو منتقل کیا۔
پوسٹ ٹائم: جولائی 19-2022