1. CAD,CAM,CAE คืออะไรและเกี่ยวข้องกับงานวิศวกรรมอย่างไร
CAD ย่อมาจาก Computer Aided Design ซึ่งแปลตามศัพท์ได้ว่า การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบ แต่หลายท่านอาจเคย พบคำว่า CADD ซึ่งย่อมาจาก Computer Aided Design and Drafting คือ การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบและเขียนแบบและเกี่ยวข้องกับงานวิศวกรรม คือ
- พัฒนาแบบจำลองชิ้นส่วนจากแบบที่ได้รับ
- ประเมินการแก้ไขข้อมูล CAD ของชิ้นส่วนที่ออกแบบบนระบบ CAD เพื่อให้ยอมรับได้ในการผลิต
- เปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนที่ออกแบบเพื่อให้สามารถผลิตได้ สิ่งนี้อาจรวมถึงการเพิ่มมุมสอบ (Draft angle) หรือพัฒนาแบบจำลอง ของชิ้นส่วนที่แตกต่างกันออกไป สำหรับขั้นตอนที่แตกต่างกันในกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน
- ออกแบบอุปกรณ์จับยึด โพรงแบบ (Model cavity) ฐานแม่พิมพ์ (Model base) หรือ เครื่องมืออื่นๆ
CAM ย่อมาจาก Computer Aided Manufacturing คือ การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต ซึ่งจะใช้ซอร์ฟแวร์เพื่อควบคุมเครื่องจักร ให้สามารถสร้างชิ้นงานได้ตามที่ได้ออกแบบไว้แล้ว มีองค์ประกอบหลักๆ คือ เครื่องจักร CNC และ ซอร์ฟแวร์สำหรับงาน CAM
CAE ย่อมาจาก Computer Aided Engineering คือ การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในงานวิศวกรรม หมายถึง การบอกถึงความสามารถของสิ่งที่ออกแบบว่า สามารถทำงานได้ตามที่อยากให้เป็นหรือไม่ ซึ่งสิ่งที่เป็นตัวบ่งชี้ คือ
1. ผลลัพธ์จากการทดสอบจริง ได้แก่ การนำต้นแบบมาทดสอบจริง เช่น การทดสอบการชนของรถ หรือ การทดสอบความแข็งด้วยการอัดแรง ฯลฯ
2. ผลลัพธ์จากการคำนวณด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ สามารถหาผลลัพธ์จากสถานการณ์ที่สมมุติขึ้น ซึ่งการคำนวณแบบนี้ จะใช้เวลามาก กว่าจะได้ผลลัพธ์ ทำให้วิศวกรนำคอมพิวเตอร์และซอร์ฟแวร์ประเภท CAE มาช่วยคำนวณหาผลลัพธ์ ซึ่งจะทำให้คำนวณได้เร็วกว่ามาก และมีความถูกต้องสูง
2. CAD,CAM,CAE มีความเกี่ยวข้องกันอย่างไร
ในปัจจุบันนี้ได้มีการนำเอาระบบอัตโนมัติมาใช้มากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอุตสาหกรรมการผลิต เช่นการนำเอาคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบและเขียนแบบ การนำเอาเครื่องจักรกลอัตโนมัติมาช่วยในการผลิตและตรวจสอบคุณภาพ เป็นต้น ซึ่งเทคโนโลยีเหล่านี้ช่วยทำให้การนำผลิตภัณฑ์ใหม่เข้าสู่ตลาดผู้บริโภคเป็นไปอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ เพิ่มศักยภาพในการแข่งขันรวมทั้งเป็นการสร้างภาพลักษณ์ในการเป็นผู้ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย ทำให้เกิดความเชื่อมั่นแก่ลูกค้าและผู้บริโภคในอันที่จะได้รับสินค้าที่มีคุณภาพ ทัดเทียมกับผู้ประกอบการชั้นนำอื่นๆ ทั่วโลก ซึ่งเทคโนโลยีที่นำเอาคอมพิวเตอร์มาช่วยในการออกแบบและการผลิต มีชื่อเรียกว่า เทคโนโลยีทางด้าน CAD, CAM, CAE และทุกวันนี้เทคโนโลยีทางด้าน CAD, CAM, CAE ได้กลายเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานที่เกือบทุกโรงงานอุตสาหกรรมได้นำมาใช้ เพื่อพัฒนาขีดความสามารถในการทำงานให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น
3. จงยกตัวอย่างงาน หรือระบบงาน เครื่องมือ เครื่องจักรที่มี CAD CAM CAE เป็นองค์ประกอบ โดยค้นคว้าจากแหล่งข้อมูลต่าง ๆ
CNC & CAD/CAM/CAE กับงานผลิตชิ้นส่วนและแม่พิมพ์
กระบวนการผลิตชิ้นส่วนหรือแม่พิมพ์ด้วย CNC และ CAD/CAM โดยเริ่มต้นด้วยการสร้างแบบจำลอง หรือ โมเดล 3 มิติจากแบบ(Part Drawing) หรือ แบบร่าง โดยใช้ซอฟต์แวร์ประเภท CAD จากนั้นนำแบบจำลองไปสร้างข้อมูลสำหรับกัดงานด้วยซอฟต์แวร์ CAM หรือนำไปวิเคราะห์ข้อมูลทางวิศวกรรมด้วย CAE เมื่อได้ข้อมูล G-Code (NC Data หรือ Part Program) แล้ว เราสามารถนำ G-Code ส่งเข้าเครื่องจักรด้วยวิธีการ DNC (Direct Numerical Control) ซอฟต์แวร์ CAD/CAM ที่นำมาช่วยในการผลิตนั้น ประกอบด้วยองค์ประกอบ 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ ในส่วนของ CAD (Computer Aided Design) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยในสร้างแบบจำลองของชิ้นงานบนคอมพิวเตอร์(Computer Model) และ CAM (Computer Aided Manufacturing) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ช่วยในการสร้างโปรแกรมที่จะนำไปใช้สั่งงานเครื่องจักร มีผู้นิยามคำจำกัดความของ CAD/CAM แตกต่างกันออกไปตามวัตถุประสงค์ของการใช้งาน ตัวอย่างเช่น ในความเป็นจริงแล้วซอฟต์แวร์ CAD/CAM ที่เราใช้งานในปัจจุบัน อาจกล่าวว่า CAM จะเป็นเพียงใช้ช่วยในงานขึ้นรูปเท่านั้น (Computer Aided Machining)
มีข้อควรระลึกไว้เสมอว่า CAD/CAM เป็นเพียงแค่เครื่องมือประเภทหนึ่งที่ใช้ช่วยในการออกแบบและสร้างโปรแกรมสำหรับเครื่องจักร CNC เท่านั้น ดังนั้นการที่จะทำให้ CAD/CAM ใช้งานได้ดี จะขึ้นอยู่กับความสามารถของบุคลากรด้วย
CNC
ในกระบวนการผลิตแบบยืดหยุ่น(FA) เครื่องจักรที่ใช้ในการผลิตจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนรูปแบบการผลิตได้ง่าย เพื่อรับมือกับรูปแบบของสินค้าที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว โดยผลิตจำนวนน้อยๆเครื่องจักรที่เหมาะสมกับการผลิตแบบนี้ ในปัจจุบันคือ เครื่องจักรประเภท CNC (Computerized Numerical Control) เครื่องจักร CNC เป็นเครื่องจักรที่มีหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์ฝังตัวอยู่กับเครื่องจักร เพื่อทำหน้าที่ควบคุมการทำงาน(Controller) ของเครื่อง โดยสามารถควบคุมและปรับเปลี่ยนการทำงานได้ง่ายโดยผ่านโปรแกรมควบคุม
CAD
องค์ประกอบที่สำคัญส่วนแรกของ CAD/CAM คือ CAD โดยปกติเราจะไม่สามารถสร้างโปรแกรมสำหรับสั่งงานเครื่องจักร CNC ได้ถูกต้อง ถ้าเราไม่สามารถสร้างแบบจำลองหรือโมเดลขึ้นมาก่อน ถึงแม้ความสามารถของซอฟต์แวร์และประสิทธิภาพความเร็วของคอมพิวเตอร์จะเพิ่มมากขึ้น แต่ส่วนของ CAD นี้ ยังต้องพึ่งพาความสามารถของคนค่อนข้างมาก และยังเสียเวลานานในการขึ้นรูปงานบนคอมพิวเตอร์อยู่ดี เราสามารถจำแนกประเภทของ CAD ในงาน CAD/CAM ตามวิธีการขึ้นรูปโมเดล
CAM
ในส่วนของ CAM อาจแบ่งประเภทตามการประยุกต์การใช้งานหรือตามประเภทของเครื่องจักร ได้แก่ ประเภทงานกัด (Milling), งานกลึง(Lathe,Turning), งาน Wire-EDM เป็นต้น โดยทั่วไป CAD/CAM ในท้องตลาดจะเน้นไปทางงานกัด ซึ่งเป็นงานที่เขียนโปรแกรมเองได้ยากและงานค่อนข้างมีความซับซ้อนสูง เราสามารถแบ่ง CAM ในงานกัดได้เป็นแบบ สองแกนครึ่ง, สามแกน และ มากกว่าสามแกน
วิธีการใช้งาน CAM โดยปกติจะง่ายกว่า CAD และอิงกับความสามารถโดยตรงของซอฟต์แวร์ และรูปแบบการกัดงานที่มีให้ในการที่จะได้เส้นทางเดินของมีด(Tool Path) ที่มีประสิทธิภาพ เส้นทางเดินที่มีประสิทธิภาพจะมีการยกมีดน้อย เดินกินอากาศน้อย และเดินแบบฉลาดจะช่วยลดเวลากัดงานจริงบนเครื่องได้มาก ทั้งยังเป็นการประหยัดการใช้มีดอีกด้วย
4. นักศึกษาประยุกต์ใช้เทคโนโลยีอินเตอร์เน็ตมาช่วยในงานอุตสาหกรรมได้อย่างไรบ้าง จงยกตัวอย่าง
งานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ก็ใช้คอมพิวเตอร์มาช่วยในการควบคุมการผลิต และการประกอบชิ้นส่วนของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โรงงานประกอบรถยนต์ ซึ่งทำให้การผลิตมีคุณภาพดีขึ้น หรืองานธนาคาร ที่ให้บริการถอนเงินผ่านตู้ฝากถอนเงินอัตโนมัติ (ATM) และใช้คอมพิวเตอร์คิดดอกเบี้ยให้กับผู้ฝากเงิน และการโอนเงินระหว่างบัญชี เชื่อมโยงกันเป็นระบบเครือข่าย
5. นักศึกษาประยุกต์ใช้ Robot มาช่วยในงานอุตสาหกรรมได้อย่างไรบ้าง จงยกตัวอย่าง
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ และกำลังการผลิตในอุตสาหกรรมต่างๆ ได้ ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรมประกอบรถยนต์ อุตสาหกรรมประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น-แต่ภารกิจสำคัญที่สุด ที่คาดว่าหุ่นยนต์สายพันธุ์ใหม่เหล่านี้ จะเข้ามามีประโยชน์อย่างมาก ก็คือการใช้งานทางด้านการแพทย์ โดยเฉพาะการนำมาใช้เป็นหุ่นยนต์ดูแลผู้ป่วย ที่สามารถยกและเคลื่อนย้ายผู้ป่วย แทนมนุษย์ทั่วไปได้
6. นักศึกษาประยุกต์ใช้ CAM มาช่วยในงานอตุสาหกรรมได้อย่างไรบ้าง จงยกตัวอย่าง ควบคุมเครื่องจักรกลการผลิต ในลักษณะคำสั่งตัวเลข (Numericcal Control Machine) ในระบบ CAM หรือ การควบคุมหุ่นยนต์การผลิต ตลอดจนการวางแผนจัดการการผลิต การจัดซื้อ การควบคุมสต๊อก การประชาสัมพันธ์ และ การตลาด บัญชีรายรับรายจ่าย ฯลฯ ระบบงานดังกล่าวข้างต้น จะบรรลุจุดประสงค์ ได้โดยสร้างระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Networking System) แบบ client server (ระบบคอมพิวเตอร์แม่ข่าย) ให้มีคอมพิวเตอร์แม่ข่าย (file server) เป็นศูนย์กลางของระบบ ทำหน้าที่ให้บริการข้อมูลในการผลิตกับหน่วยย่อย (client) ต่างๆที่ต่ออยู่ในระบบ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น