CNC پروسیسنگ ٹیکنالوجی کی تاریخ، حصہ 3: فیکٹری ورکشاپ سے ڈیسک ٹاپ تک

news3img1

کس طرح روایتی مکینیکل، کمرے کے سائز کی CNC مشینیں ڈیسک ٹاپ مشینوں میں منتقل ہوتی ہیں (جیسے بنٹم ٹولز ڈیسک ٹاپ CNC ملنگ مشین اور بنٹم ٹولز ڈیسک ٹاپ PCB ملنگ مشین) پرسنل کمپیوٹرز، مائیکرو کنٹرولرز اور دیگر الیکٹرانک آلات کے اجزاء کی ترقی کی وجہ سے ہے۔ ان ترقیوں کے بغیر، طاقتور اور کمپیکٹ CNC مشین ٹولز آج ممکن نہیں ہوں گے۔

1980 تک، کنٹرول انجینئرنگ کا ارتقاء اور الیکٹرانک اور کمپیوٹر سپورٹ کی ترقی کے لیے ٹائم ٹیبل۔

news3img2

پرسنل کمپیوٹر کا ڈان

1977 میں، تین "مائیکرو کمپیوٹرز" ایک ساتھ جاری کیے گئے - Apple II، pet 2001 اور TRS-80 - جنوری 1980 میں، بائٹ میگزین نے اعلان کیا کہ "ریڈی میڈ پرسنل کمپیوٹرز کا دور آ گیا ہے"۔ پرسنل کمپیوٹرز کی ترقی کو اس وقت سے تیزی سے اپ گریڈ کیا گیا ہے، جب ایپل اور آئی بی ایم کے درمیان مقابلہ شروع ہوا تھا۔

1984 تک، ایپل نے کلاسک میکنٹوش کو جاری کیا، جو گرافیکل یوزر انٹرفیس (GUI) کے ساتھ ماؤس سے چلنے والا پہلا پرسنل کمپیوٹر تھا۔ Macintosh macpaint اور macwrite کے ساتھ آتا ہے (جو WYSIWYG WYSIWYG ایپلی کیشنز کو مقبول بناتا ہے)۔ اگلے سال، ایڈوب کے ساتھ تعاون کے ذریعے، ایک نیا گرافکس پروگرام شروع کیا گیا، جس نے کمپیوٹر ایڈیڈ ڈیزائن (CAD) اور کمپیوٹر ایڈیڈ مینوفیکچرنگ (CAM) کی بنیاد رکھی۔

news3img3

CAD اور کیم پروگراموں کی ترقی

کمپیوٹر اور CNC مشین ٹول کے درمیان درمیانی دو بنیادی پروگرام ہیں: CAD اور cam۔ اس سے پہلے کہ ہم دونوں کی مختصر تاریخ کا جائزہ لیں، یہاں ایک جائزہ ہے۔

CAD پروگرام 2D یا 3D اشیاء کی ڈیجیٹل تخلیق، ترمیم اور اشتراک کی حمایت کرتے ہیں۔ کیم پروگرام آپ کو کاٹنے کے عمل کے لیے اوزار، مواد اور دیگر شرائط کو منتخب کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ ایک انجینئر کے طور پر، یہاں تک کہ اگر آپ نے CAD کا تمام کام مکمل کر لیا ہے اور اپنے مطلوبہ پرزوں کی ظاہری شکل کو جانتے ہیں، لیکن ملنگ مشین کو اس ملنگ کٹر کے سائز یا شکل کا علم نہیں ہے جسے آپ استعمال کرنا چاہتے ہیں، یا آپ کے مواد کے سائز کی تفصیلات یا قسم

کیم پروگرام مواد میں ٹول کی حرکت کا حساب لگانے کے لیے CAD میں انجینئر کے بنائے ہوئے ماڈل کا استعمال کرتا ہے۔ یہ حرکتی حسابات، جنہیں ٹول پاتھ کہتے ہیں، زیادہ سے زیادہ کارکردگی حاصل کرنے کے لیے کیم پروگرام کے ذریعے خود بخود تیار ہوتے ہیں۔ کچھ جدید کیم پروگرام بھی اسکرین پر نقل کر سکتے ہیں کہ مشین کس طرح مواد کو کاٹنے کے لیے آپ کی پسند کے آلے کا استعمال کرتی ہے۔ اصل مشین ٹولز پر بار بار ٹیسٹ کاٹنے کے بجائے، یہ ٹول پہننے، پروسیسنگ کے وقت اور مواد کی کھپت کو بچا سکتا ہے۔

جدید CAD کی ابتدا 1957 میں کی جا سکتی ہے۔ کمپیوٹر سائنس دان پیٹرک جے ہینریٹی کی طرف سے تیار کردہ Pronto نامی پروگرام کو cad/cam کا باپ تسلیم کیا جاتا ہے۔ 1971 میں، اس نے بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والا پروگرام ایڈم بھی تیار کیا، جو کہ ایک انٹرایکٹو گرافک ڈیزائن، ڈرائنگ اور مینوفیکچرنگ سسٹم ہے جو FORTRAN میں لکھا گیا ہے، جس کا مقصد کراس پلیٹ فارم کی ہمہ گیریت ہے۔ "صنعت کے تجزیہ کاروں کا اندازہ ہے کہ آج دستیاب تمام 3-D مکینیکل کیڈ/کیم سسٹمز میں سے 70% کو ہینریٹی کے اصل کوڈ سے پتہ چلایا جا سکتا ہے،" یونیورسٹی آف کیلیفورنیا اروائن نے کہا، جہاں اس نے اس وقت تحقیق کی تھی"۔

1967 کے آس پاس، پیٹرک جے ہینراٹی نے اپنے آپ کو انٹیگریٹڈ سرکٹ (CADIC) کمپیوٹرز کے کمپیوٹر ایڈیڈ ڈیزائن کے لیے وقف کر دیا۔

news3img4

 

1960 میں، Ivan Sutherland کا اہم پروگرام Sketchpad Hanratty کے دو پروگراموں کے درمیان تیار کیا گیا تھا، جو مکمل گرافیکل یوزر انٹرفیس استعمال کرنے والا پہلا پروگرام تھا۔

news3img5

یہ بات قابل غور ہے کہ AutoCAD، جسے Autodesk نے 1982 میں شروع کیا تھا، پہلا 2D CAD پروگرام ہے جو خاص طور پر مین فریم کمپیوٹرز کے بجائے پرسنل کمپیوٹرز کے لیے ہے۔ 1994 تک، AutoCAD R13 نے پروگرام کو 3D ڈیزائن کے ساتھ ہم آہنگ بنا دیا۔ 1995 میں، SolidWorks کو وسیع تر سامعین کے لیے CAD ڈیزائن کو آسان بنانے کے واضح مقصد کے ساتھ جاری کیا گیا، اور پھر 1999 میں Autodesk Inventor کا آغاز کیا گیا، جو زیادہ بدیہی ہو گیا۔

1980 کی دہائی کے وسط میں، ایک مقبول توسیع پذیر گرافک AutoCAD ڈیمو نے ہمارے نظام شمسی کو 1:1 کلومیٹر میں دکھایا۔ یہاں تک کہ آپ چاند پر زوم ان کر سکتے ہیں اور اپالو قمری لینڈر پر تختی پڑھ سکتے ہیں۔

news3img6

ان سافٹ ویئر تخلیق کاروں کو خراج تحسین پیش کیے بغیر CNC مشینوں کی ترقی کے بارے میں بات کرنا ناممکن ہے جو ڈیجیٹل ڈیزائن کی داخلے کی حد کو کم کرنے اور اسے تمام مہارتوں کی سطحوں پر لاگو کرنے کے لیے پرعزم ہیں۔ اس وقت Autodesk fusion 360 سب سے آگے ہے۔ (ماسٹر کیم، یو جی این ایکس اور پاور مل جیسے سافٹ ویئر کے مقابلے میں، یہ طاقتور کیڈ/کیم سافٹ ویئر چین میں نہیں کھولا گیا ہے۔) یہ "اپنی نوعیت کا پہلا تھری ڈی سی اے ڈی، کیم اور سی اے ای ٹول ہے، جو آپ کی پوری مصنوعات کی ترقی کو جوڑ سکتا ہے۔ PC، MAC اور موبائل آلات کے لیے موزوں کلاؤڈ بیسڈ پلیٹ فارم پر عمل۔ یہ طاقتور سافٹ ویئر پروڈکٹ طلباء، معلمین، کوالیفائیڈ اسٹارٹ اپس اور شوقیہ افراد کے لیے مفت ہے۔

ابتدائی کمپیکٹ CNC مشین ٹولز

کمپیکٹ CNC مشین ٹولز کے علمبرداروں اور آباؤ اجداد میں سے ایک کے طور پر، ٹیڈ ہال، شاپ بوٹ ٹولز کے بانی، ڈیوک یونیورسٹی میں نیورو سائنس کے پروفیسر تھے۔ اپنے فارغ وقت میں وہ پلائیووڈ کی کشتیاں بنانا پسند کرتے ہیں۔ اس نے ایک ایسے آلے کی تلاش کی جس سے پلائیووڈ کاٹنا آسان ہو، لیکن اس وقت CNC ملنگ مشینوں کے استعمال کی قیمت بھی $50000 سے تجاوز کر گئی تھی۔ 1994 میں، اس نے لوگوں کے ایک گروپ کو اپنی ورکشاپ میں ڈیزائن کردہ کمپیکٹ مل دکھائی، اس طرح کمپنی کا سفر شروع ہوا۔

news3img7

فیکٹری سے ڈیسک ٹاپ تک: MTM سنیپ

2001 میں، میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی (MIT) نے ایک نیا بٹ اور ایٹم سینٹر قائم کیا، جو MIT میڈیا لیبارٹری کی بہن لیبارٹری ہے، اور اس کی سربراہی بصیرت والے پروفیسر نیل گیرشن فیلڈ کر رہے ہیں۔ Gershenfeld کو Fab Lab (مینوفیکچرنگ لیبارٹری) تصور کے بانیوں میں سے ایک سمجھا جاتا ہے۔ نیشنل سائنس فاؤنڈیشن کے 13.75 ملین امریکی ڈالر کے انفارمیشن ٹیکنالوجی ریسرچ ایوارڈ کی مدد سے، بٹ اینڈ ایٹم سینٹر (سی بی اے) نے عوام کو ذاتی ڈیجیٹل مینوفیکچرنگ ٹولز فراہم کرنے کے لیے ایک چھوٹا اسٹوڈیو نیٹ ورک بنانے کے لیے مدد لینا شروع کی۔

اس سے پہلے، 1998 میں، Gershenfeld نے تکنیکی طلباء کو مہنگی صنعتی مینوفیکچرنگ مشینوں سے متعارف کروانے کے لیے میساچوسٹس انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی میں "ہاؤ ٹو میک (تقریبا) کچھ بھی" کے نام سے ایک کورس کھولا، لیکن اس کے کورس نے مختلف پس منظر سے تعلق رکھنے والے طلبا کو اپنی طرف متوجہ کیا، بشمول آرٹ، ڈیزائن۔ اور فن تعمیر. یہ ذاتی ڈیجیٹل مینوفیکچرنگ انقلاب کی بنیاد بن گیا ہے۔

سی بی اے سے پیدا ہونے والے پراجیکٹس میں سے ایک ایسی مشینیں ہیں جو (ایم ٹی ایم) بناتی ہیں، جو تیز رفتار پروٹو ٹائپس کی ترقی پر توجہ مرکوز کرتی ہے جنہیں ویفر فیکٹری لیبارٹریوں میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس پروجیکٹ میں پیدا ہونے والی مشینوں میں سے ایک MTM سنیپ ڈیسک ٹاپ CNC ملنگ مشین ہے جسے 2011 میں طلباء جوناتھن وارڈ، ناڈیا پیک اور ڈیوڈ میلس نے بنایا تھا۔ ایک بڑے شاپ بوٹ CNC پر ہیوی ڈیوٹی اسنیپ ایچ ڈی پی ای پلاسٹک (کچن کاپنگ بورڈ سے کاٹا ہوا) استعمال کرتے ہوئے گھسائی کرنے والی مشین، یہ 3 محور کی گھسائی کرنے والی مشین کم لاگت والے Arduino مائیکرو کنٹرولر پر چلتی ہے، اور درست طریقے سے پی سی بی سے لے کر فوم اور لکڑی تک ہر چیز کو ملیں۔ ایک ہی وقت میں، یہ ڈیسک ٹاپ پر نصب ہے، پورٹیبل اور سستی.

اس وقت، اگرچہ کچھ سی این سی ملنگ مشین بنانے والے جیسے شاپ بوٹ اور ایپلاگ ملنگ مشینوں کے چھوٹے اور سستے ڈیسک ٹاپ ورژن جاری کرنے کی کوشش کر رہے تھے، لیکن وہ ابھی بھی کافی مہنگے تھے۔
MTM سنیپ ایک کھلونا کی طرح لگتا ہے، لیکن اس نے ڈیسک ٹاپ ملنگ کو مکمل طور پر تبدیل کر دیا ہے۔

ایک حقیقی Fab Lab کی روح میں، MTM سنیپ ٹیم نے اپنے مواد کا بل بھی شیئر کیا تاکہ آپ اسے خود بنا سکیں۔

MTM سنیپ کی تخلیق کے فوراً بعد، ٹیم کے رکن جوناتھن وارڈ نے انجینئرز مائیک ایسٹی اور فاریسٹ گرین اور میٹریل سائنس دان ڈینیئل ایپلسٹون کے ساتھ مل کر "21 ویں صدی کی خدمت" کے لیے ایک DARPA فنڈڈ پراجیکٹ کے نام سے کام کیا۔

ٹیم نے سان فرانسسکو میں دوسری لیب میں کام کیا، MTM سنیپ مشین ٹول کے ڈیزائن کو دوبارہ ملایا اور دوبارہ جانچا، جس کا مقصد ایک ڈیسک ٹاپ CNC ملنگ مشین کو مناسب قیمت، درستگی اور استعمال میں آسانی کے ساتھ تیار کرنا تھا۔ انہوں نے اسے دوسرے مل کا نام دیا، جو بنٹم ٹولز ڈیسک ٹاپ پی سی بی ملنگ مشین کا پیشرو ہے۔

news3img8

دوسری چکی کی تین نسلوں کا ارتقاء

مئی 2013 میں، دوسری مشین کمپنی کی ٹیم نے کامیابی کے ساتھ ایک کراؤڈ فنڈنگ ​​سرگرمی شروع کی۔ ایک ماہ بعد، جون میں، شاپ بوٹ ٹولز نے ایک پورٹیبل CNC مشین کے لیے ایک مہم (کامیاب بھی) شروع کی جسے ہینڈیبوٹ کہا جاتا ہے، جسے کام کی ویب سائٹ پر براہ راست استعمال کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ان دو مشینوں کی بنیادی خوبی یہ ہے کہ ساتھ والے سافٹ ویئر – otherplan اور fabmo – کو بالترتیب بدیہی اور استعمال میں آسان WYSIWYG پروگرام بننے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، تاکہ ایک وسیع سامعین CNC پروسیسنگ کا استعمال کر سکیں۔ ظاہر ہے، جیسا کہ ان دو منصوبوں کی حمایت ثابت کرتی ہے، کمیونٹی اس قسم کی اختراع کے لیے تیار ہے۔

Handibot کا مشہور روشن پیلے رنگ کا ہینڈل اس کی پورٹیبلٹی کا اعلان کرتا ہے۔

news3img9

فیکٹری سے ڈیسک ٹاپ تک مسلسل رجحان

چونکہ پہلی مشین 2013 میں تجارتی استعمال میں ڈالی گئی تھی، ڈیسک ٹاپ ڈیجیٹل مینوفیکچرنگ موومنٹ کو اپ گریڈ کیا گیا ہے۔ CNC کی گھسائی کرنے والی مشینوں میں اب فیکٹریوں سے لے کر ڈیسک ٹاپ تک تمام قسم کی CNC مشینیں، تار موڑنے والی مشینوں سے لے کر بنائی مشینوں تک، ویکیوم بنانے والی مشینیں، واٹر جیٹ کٹنگ مشینیں، لیزر کٹنگ مشینیں وغیرہ شامل ہیں۔

فیکٹری ورکشاپس سے ڈیسک ٹاپس پر منتقل ہونے والے CNC مشین ٹولز کی اقسام بتدریج بڑھ رہی ہیں۔

news3img

Fab لیبارٹری کی ترقی کا ہدف، جو اصل میں MIT میں پیدا ہوا، طاقتور لیکن مہنگی ڈیجیٹل مینوفیکچرنگ مشینوں کو مقبول بنانا، سمارٹ ذہنوں کو ٹولز سے آراستہ کرنا، اور ان کے خیالات کو طبعی دنیا میں لانا ہے۔ صرف تجربہ کار لوگ ان ٹولز کے ساتھ ماضی کے پیشہ ور افراد کو حاصل کر سکتے ہیں۔ اب، ڈیسک ٹاپ مینوفیکچرنگ کا انقلاب پیشہ ورانہ درستگی کو برقرار رکھتے ہوئے اخراجات کو نمایاں طور پر کم کرکے، Fab لیبارٹریز سے لے کر ذاتی ورکشاپس تک، اس نقطہ نظر کو مزید آگے بڑھا رہا ہے۔

جیسا کہ یہ رفتار جاری ہے، مصنوعی ذہانت (AI) کو ڈیسک ٹاپ مینوفیکچرنگ اور ڈیجیٹل ڈیزائن میں ضم کرنے میں دلچسپ نئی پیش رفت ہو رہی ہے۔ یہ پیش رفت مینوفیکچرنگ اور اختراعات کو کس طرح متاثر کرتی رہتی ہے، یہ دیکھنا باقی ہے، لیکن ہم کمرے کے سائز کے کمپیوٹرز اور طاقتور مینوفیکچرنگ ٹولز کے دور سے بہت آگے نکل آئے ہیں جو مکمل طور پر بڑے اداروں اور کمپنیوں سے منسلک ہیں۔ اقتدار اب ہمارے ہاتھ میں ہے۔


پوسٹ ٹائم: جولائی 19-2022