O ENIAC απαρτίζονταν από 18.000 λυχνίες, 70.000 αντιστάσεις, 10.000 πυκνωτές, 6.000 διακόπτες, το μήκος του έφτανε τα 13 μέτρα, το ύψος του τα 6 μέτρα, το βάρος του ξεπερνούσε τους 30 τόνους και ήταν ο πρώτος ψηφιακός υπολογιστής που λειτουργούσε ηλεκτρονικά. Παρουσιάστηκε πριν από περίπου έξι δεκαετίες και αποτέλεσε την αρχή της ψηφιακής επανάστασης· της τεχνολογικής μεταρσίωσης που ζούμε σήμερα. Οι υπολογιστές έφεραν νέες μεθόδους στην βιομηχανία και δημιούργησαν νέες θέσεις αλλάζοντας ριζικά το εργασιακό καθεστώς. Η εφαρμογή τους στην αυτοκινητοβιομηχανία επιτάχυνε σε απίστευτο βαθμό τους χρόνους παραγωγής και συρρίκνωσε τα κόστη κατασκευής των εταιριών που βλέπουν σταδιακά να πραγματώνεται αυτό που πάντοτε ονειρευόντουσαν. «Ένα εργοστάσιο δίχως εργάτες» όπως χαρακτηριστικά αναφέρει ο συγγραφέας Jeremy Rifkin.
Μια φορά και έναν καιρό τα αυτοκίνητα -αλλά και κάθε βιομηχανικό προϊόν- σχεδιάζονταν πάνω σε λευκό χαρτί ενώ σήμερα, σχεδιαστές και μηχανολόγοι τραβούν γραμμές στις οθόνες του υπολογιστή. Οι πρώτες ανάλογες εφαρμογές εμφανίσθηκαν στα τέλη της δεκαετίας του ’70 και αποτέλεσαν τα πρώτα βήματα της τεχνολογίας CAD (Computer Aided Design), της σχεδίασης στον υπολογιστή. Η υπολογιστική ισχύς αυξάνονταν με γοργούς ρυθμούς, τα λογισμικά γινόντουσαν πιο απλά και σε μικρό χρονικό διάστημα η σχεδίαση CAD καθιερώθηκε στον χώρο εργασίας. Σε ένα μεγάλο εργοστάσιο σπάνια θα συναντήσετε κάποιον σχεδιαστή που θα δουλεύει πάνω στο χαρτί και θα παιδεύεται σβήνοντας και γράφοντας.
Σταδιακά, τα δισδιάστατα σχεδιαστικά προγράμματα εξελίχθηκαν σε τρισδιάστατα (3D) και η δόμηση των συσχετιζόμενων software προσαρμόστηκε από την πλεγματική μέθοδο στην επιφανειακή μοντελοποίηση. Οι τρισδιάστατες προσομοιώσεις (CAE ή Computer Aided Engineering) διευκολύνουν αφάνταστα το έργο των σχεδιαστών χωρίς η εταιρία να επιβαρύνεται με επιπλέον έξοδα που μπορούν να προέλθουν από ένα λανθασμένο ή ασύμβατο στοιχείο. Τα υπολογιστικά προγράμματα CAD/CAE στην αυτοκινητοβιομηχανία δεν χρησιμοποιούνται μόνο για την σχεδίαση και εξέλιξη μηχανικών μερών (κινητήρα, κιβωτίου ταχυτήτων, ανάρτησης κ.α.) αλλά ευρέως και σε άλλους τομείς όπως στην αεροδυναμική, την εργονομία, την ασφάλεια κ.α.
Στο παρελθόν το πρόγραμμα που εκτελούσε μια αυτοματοποιημένη εργαλειομηχανή (τόρνος, φρέζα, βαφεία, πλυντήρια κ.α.) ήταν «τυπωμένο» πάνω σε ειδικές διάτρητες καρτέλες όπου ένας μηχανισμός «διάβαζε» τις τρύπες ή τα κενά τους. Το «γράψιμο» των εντολών το αναλάμβανε ένας μηχανολόγος με γνώσεις προγραμματισμού ο οποίος είχε αφιερώσει δεκάδες εργατοώρες ώστε να μετουσιώσει το χάρτινο σχέδιο στην γλώσσα της μηχανής (NCM ή Numerically Controlled Machines).
Όταν εμφανίστηκαν οι πρώτες εφαρμογές σχεδιασμού οι οποίες ήταν συμβατές με την παραγωγική διαδικασία (CAM ή Computer Aided Manufacturing) δημιουργήθηκε μια μικρή επανάσταση στην σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία. Οι ειδικοί μπορούσαν πλέον να παίρνουν κατευθείαν το τελικό προϊόν από το σχεδιαστήριο και με λίγες μετατροπές να το έβγαζαν στην παραγωγή. Σήμερα, διατίθενται εφαρμογές οι οποίες περιλαμβάνουν σε ένα σύνολο τις τεχνολογίες CAD/CAE/CAM επιταχύνοντας τους ρυθμούς παραγωγής.
Προηγουμένως, τα μηχανικά μέρη ενός κινητήρα που ήταν σχεδιασμένα στο πρόγραμμα CAD μια μηχανή κατεργασίας δεν ήταν σε θέση να τα «διαβάσει» διότι δεν μιλούσε στην ίδια γλώσσα. Σταδιακά, θεσπίστηκαν συγκεκριμένες προδιαγραφές ώστε να υπάρχει συμβατότητα των software δημιουργώντας το ολοκληρωμένο σύνολο CIM (Computer Integrated Manufacturing). Το συγκεκριμένο πρωτόκολλο επικοινωνίας παρείχε την δυνατότητα της μεταφοράς δεδομένων από το σχεδιαστήριο μέχρι και την μονάδα που προγραμματίζει τις κινήσεις των ρομπότ.
Χάρη στην τεχνολογία CAD/CAE οι μηχανικοί έχουν πλέον την δυνατότητα να διαπιστώνουν στις οθόνες τους πως συμπεριφέρεται το γρανάζι στο κιβώτιο ταχυτήτων και αν δεν τους αρέσει να δοκιμάζουν διαφορετικούς συνδυασμούς με εξαιρετικά μεγάλη επιτυχία. Θέτοντας διάφορες παραμέτρους στον υπολογιστή, όπως οι ιδιότητες του υλικού και οι συνθήκες περιβάλλοντος (θερμοκρασία, πίεση κ.α.), μπορούν να γνωρίζουν τη συμπεριφορά του γραναζιού με την βοήθεια προγραμμάτων ανάλυσης που χρησιμοποιούν πεπερασμένα στοιχεία (Finite Elements Analysis ή FEA).
Η διαστασιολόγηση μίας ατράκτου σε ένα μειωτήρα γίνεται πλέον εύκολα και γρήγορα χωρίς να χρειάζεται ένα κατεβατό υπολογισμών. Όπως και στην περίπτωση του γραναζιού, ο μηχανολόγος δεν έχει παρά να χρησιμοποιήσει «έτοιμα» μοντέλα και να δώσει διάφορα στοιχεία που αφορούν στις δυνάμεις που θα ασκηθούν, στην φόρτιση, στις καμπτικές ροπές, στις μέγιστες διαστάσεις του άξονα κ.α. Έπειτα μπορεί να συναρμολογήσει ψηφιακά το γρανάζι με τον άξονα και κατ’ επέκταση με το υπόλοιπο κιβώτιο ταχυτήτων και να προσομοιώσει την λειτουργία του.
Ι Robot!
Σε σχέση με ό,τι συμβαίνει στον υπόλοιπο κόσμο, στην Ελλάδα τα πράγματα είναι πιο ανώδυνα καθώς δεν υπάρχει βαριά αυτοκινητοβιομηχανία. Θυμηθείτε όμως την σταδιακή περικοπή 12.000 ευρωπαϊκών και 30.000 αμερικανικών θέσεων που εξήγγειλε πριν από κάνα χρόνο η GM ,μέχρι το 2008, αλλά και την Ford που ετοιμάζετε να βάλει λουκέτο σε 10 εργοστάσια της στην Βόρεια Αμερική αφήνοντας άνεργους 25.000 άτομα. Μα θα πείτε, τα πράγματα δεν είναι τόσο μαύρα καθώς οι νέες «ρομποτικές» ανάγκες των εταιριών που προκύπτουν δημιουργούν νέες θέσεις εργασίας. Σύμφωνοι, αλλά ο δείκτης ανεργίας λέει πως από τις χιλιάδες θέσεις εργασίες που περικόπτονται κάθε χρόνο αναπληρώνονται μερικές εκατοντάδες.
Οι ειδικοί κατασκευάζουν μηχανικά χέρια με μεγαλύτερη δείκτη νοημοσύνης, αφού τα νέας τεχνολογίας ρομπότ κάνουν περισσότερες κινήσεις, επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω ενός κοινού πρωτοκόλλου προγραμματισμού, συντονίζονται μεταξύ τους εύκολα και γρήγορα, διαθέτουν τρισδιάστατη όραση, ξεχωρίζουν χρώματα, θυμούνται τα λάθη τους και τα διορθώνουν αυτοβούλως. Ποιος ξέρει τι άλλο θα κάνουν στο μέλλον; Η διάρκεια ζωής ενός τυπικού ρομπότ κυμαίνεται στα 12-15 χρόνια ενώ σε μόλις ένα έτος η παραγωγικότητα του αποσβένει το κόστος της αγοράς του.
Ίσως κάποια μέρα ολόκληρη η γραμμή παραγωγής σε ένα εργοστάσιο κατασκευής αυτοκινήτων θα είναι εντελώς αυτοματοποιημένη. Το εργατικό δυναμικό θα έχει μειωθεί δραματικά και θα υπάρχουν μερικές ομάδες μηχανολόγων/μηχανικών που θα βρίσκονται σε control rooms. Από εκεί θα επιβλέπουν τις ενέργειες ρομπότ υψηλής νοημοσύνης τα οποία θα αποτελούν τους εργοδηγούς των ρομπότ/εργατών. Βλέπετε, τα ρομπότ απαιτούν μόνο την προβλεπόμενη συντήρησή τους χωρίς να φωνάζουν για αυξήσεις και ασφάλιση ή να απεργούν. Αρκεί να σκεφτεί κανείς πως στις γραμμές παραγωγής των αυτοκινητοβιομηχανιών που βρίσκονται στην Ιαπωνία, στην Ιταλία και στην Γερμανία κάθε ρομπότ που βρίσκεται στην πρίζα αντιστοιχεί σε δέκα εργάτες.
Οι κινήσεις των 250 ρομπότ που πραγματοποιούν περίπου 6.000 συγκολλήσεις στο εργοστάσιο Dingolfing ελέγχονται συνεχώς από αισθητήρες που βρίσκονται τοποθετημένοι γύρω ώστε να διορθώνεται η λειτουργία τους. Η κάθε συγκόλληση πραγματοποιείται με την τεχνολογία λέιζερ ενώ το εντυπωσιακό είναι πως αν χρειαστεί η γραμμή παραγωγής να «ράψει» ένα πλαίσιο διαφορετικών διαστάσεων χρειάζονται μόλις δύο ώρες επαναπρογραμματισμού. Μετά την φάση της διαμόρφωσης του μετάλλου, της συγκόλλησης των πλαισίων και της βαφής, κάπου εδώ η κυριαρχία των ρομπότ σταματά και εμπλέκεται το εργατικό χέρι.
Ένας εργάτης μπορεί να πραγματοποιήσει παραπάνω από 20 αξονικές κινήσεις (π.χ. στην φάση συναρμολόγησης) σε σχέση με ένα βιομηχανικό ρομπότ το οποίο μπορεί να εκτελέσει το πολύ επτά αντίστοιχες. Αξίζει να σημειωθεί πως πριν από μερικά χρόνια η μονάδα της Renault στην Palencia της Ισπανίας -όπου κατασκευάζονται τα πλαίσια του Megane- εξοπλίστηκε με 363 σύγχρονα ρομπότ. Δύο μήνες μετά την εγκατάσταση τους τα εξυπνότερα ρομπότ και η σωστή οργάνωση τους αύξησαν την ημερήσια παραγωγικότητα από τις 150 στις 1.000 μονάδες δηλαδή σχεδόν 42 αυτοκίνητα την ώρα.
Δημοσιευμένο στο περιοδικό RAM (Τεύχος Σεπτεμβριου 2004)
102_resize.jpg
192_resize.jpg
669017magazin_01_resize.jpg
808_resize.jpg
864_resize.jpg
CAD/CAM - Solidworks and SurfCam 3d - Muffler Assembly
DB2004FA00138_large_resize.jpg
F10_resize.JPG
F11_resize.jpg
F12_resize.jpg
F1_resize.JPG
F2_resize.jpg
F3_resize.jpg
F5_resize.JPG
F6_resize.JPG
F7_resize.jpg
F9_resize.jpg
P0006527_resize.JPG
Untitled-copy_resize.jpg
cpr0125_resize.jpg
cpr0334_resize.jpg
g_resize.jpg
photo_media_en_resize.jpg
photo_mediarenaultcom_en_1080_HD_ren1998curitiba002_resize.jpg
photo_mediarenaultcom_en_1101_HD_ren2000palencia001_resize.jpg