حتى الخمسينيات من القرن العشرين، كانت بيانات تشغيل ماكينة CNC تأتي بشكل أساسي من البطاقات المثقوبة، والتي تم إنتاجها بشكل أساسي من خلال عمليات يدوية شاقة. نقطة التحول في تطور CNC هي أنه عندما يتم استبدال البطاقة بالتحكم بالكمبيوتر، فإن ذلك يعكس بشكل مباشر تطور تكنولوجيا الكمبيوتر، بالإضافة إلى برامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM). أصبحت المعالجة أحد التطبيقات الأولى لتكنولوجيا الكمبيوتر الحديثة.
على الرغم من أن محرك التحليل الذي طوره تشارلز باباج في منتصف القرن التاسع عشر يعتبر أول جهاز كمبيوتر بالمعنى الحديث، إلا أن زوبعة الكمبيوتر في الوقت الحقيقي التي أنشأها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) (ولدت أيضًا في مختبر الآلات المؤازرة) هي أول حاسوب في العالم مزود بحوسبة متوازية وذاكرة أساسية مغناطيسية (كما هو موضح في الشكل أدناه). وتمكن الفريق من استخدام الآلة لترميز إنتاج الشريط المثقوب الذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر. استخدم المضيف الأصلي حوالي 5000 أنبوب مفرغ ووزنه حوالي 20000 رطل.
كان التقدم البطيء في تطوير الكمبيوتر خلال هذه الفترة جزءًا من المشكلة في ذلك الوقت. علاوة على ذلك، فإن الأشخاص الذين يحاولون بيع هذه الفكرة لا يعرفون حقًا التصنيع - إنهم مجرد خبراء كمبيوتر. في ذلك الوقت، كان مفهوم NC غريبًا جدًا على الشركات المصنعة لدرجة أن تطوير هذه التكنولوجيا كان بطيئًا للغاية في ذلك الوقت، لذا اضطر الجيش الأمريكي أخيرًا إلى تصنيع 120 آلة NC وتأجيرها لمختلف الشركات المصنعة للبدء في تعميم استخدامها .
جدول التطور من NC إلى CNC
منتصف الخمسينيات:كود G، لغة برمجة NC الأكثر استخدامًا، ولدت في مختبر الآليات المؤازرة بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. يُستخدم رمز G لإخبار الأدوات الآلية المحوسبة بكيفية صنع شيء ما. يتم إرسال الأمر إلى وحدة التحكم في الماكينة، والتي تخبر المحرك بعد ذلك بسرعة الحركة والمسار الذي يجب اتباعه.
1956:اقترحت القوات الجوية إنشاء لغة برمجة عامة للتحكم العددي. بدأ قسم الأبحاث الجديد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بقيادة دوج روس وسمي بمجموعة تطبيقات الكمبيوتر، بدراسة الاقتراح وتطوير شيء عرف فيما بعد باسم أداة لغة البرمجة المبرمجة تلقائيًا (APT).
1957:تعاونت جمعية صناعة الطائرات وقسم من القوات الجوية مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لتوحيد عمل APT وإنشاء أول آلة CNC رسمية. تم إنشاء Apt قبل اختراع الواجهة الرسومية وFORTRAN، ويستخدم النص فقط لنقل الأشكال الهندسية ومسارات الأدوات إلى أجهزة التحكم العددي (NC). (تمت كتابة الإصدار الأخير بلغة FORTRAN، وتم إصدار apt أخيرًا في المجال المدني.
1957:أثناء عمله في جنرال إلكتريك، طور عالم الكمبيوتر الأمريكي باتريك هانراتي وأصدر لغة برمجة تجارية مبكرة تسمى برونتو، والتي أرست الأساس لبرامج التصميم بمساعدة الحاسوب المستقبلية وحصلت على لقب غير رسمي "أبو كاد/كام".
"في 11 مارس 1958، وُلدت حقبة جديدة من الإنتاج الصناعي. ولأول مرة في تاريخ التصنيع، عملت العديد من آلات الإنتاج الكبيرة الحجم التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا في وقت واحد كخط إنتاج متكامل. وكانت هذه الآلات غير مراقبة تقريبًا، وكانت يمكنه الحفر والحفر والطحن وتمرير الأجزاء غير ذات الصلة بين الآلات.
1959:عقد فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مؤتمرا صحفيا لعرض أدوات ماكينات CNC المطورة حديثا.
1959:وقعت القوات الجوية عقدًا لمدة عام واحد مع مختبر الأنظمة الإلكترونية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لتطوير "مشروع التصميم بمساعدة الكمبيوتر". تم إصدار التصميم الهندسي لأتمتة النظام (AED) إلى الملكية العامة في عام 1965.
1959:بدأت شركة جنرال موتورز (GM) في دراسة ما سمي فيما بعد بالتصميم المعزز بالكمبيوتر (DAC-1)، والذي كان أحد أقدم أنظمة التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) الرسومية. وفي العام التالي، قدموا شركة IBM كشريك. يمكن مسح الرسومات ضوئيًا وإدخالها في النظام الذي يحولها إلى صيغة رقمية ويمكن تعديلها. بعد ذلك، يمكن لبرامج أخرى تحويل الخطوط إلى أشكال ثلاثية الأبعاد وإخراجها لإرسالها إلى آلة الطحن. تم إدخال DAC-1 حيز الإنتاج في عام 1963 وظهر لأول مرة في عام 1964.
1962:تم إطلاق أول راسمة إلكترونية لنظام التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) للرسومات التجارية (EDM) تم تطويرها بواسطة شركة itek، وهي شركة مقاولات دفاعية أمريكية. تم الاستحواذ عليها من قبل شركة Control Data Corporation، وهي شركة كمبيوتر مركزي وكمبيوتر عملاق، وأعيدت تسميتها باسم Digigraphy. تم استخدامه في البداية من قبل شركة لوكهيد وشركات أخرى لتصنيع أجزاء الإنتاج لطائرة النقل العسكرية سي-5 جالاكسي، والتي تظهر الحالة الأولى لنظام إنتاج شامل باستخدام الحاسب الآلي/الكاد.
كتبت مجلة تايم في ذلك الوقت مقالًا عن EDM في مارس 1962، وأشارت إلى أن تصميم المشغل أدخل حاسوبًا رخيصًا من خلال وحدة التحكم، والذي يمكنه حل المشكلات وتخزين الإجابات في شكل رقمي وميكروفيلم في مكتبة الذاكرة الخاصة به. ما عليك سوى الضغط على الزر ورسم رسم باستخدام قلم ضوئي، ويمكن للمهندس الدخول في الحوار الجاري مع EDM، واستدعاء أي من رسوماته المبكرة على الشاشة في غضون مللي ثانية، وتغيير خطوطها ومنحنياتها حسب الرغبة.
يدرس إيفان ساذرلاند TX-2
رسم تخطيطي للهايلايتر
في ذلك الوقت، كان المصممون الميكانيكيون والكهربائيون بحاجة إلى أداة لتسريع العمل الشاق والمستهلك للوقت الذي كانوا يقومون به في كثير من الأحيان. ولتلبية هذه الحاجة، أنشأ إيفان إي. ساذرلاند، من قسم الهندسة الكهربائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، نظامًا لجعل أجهزة الكمبيوتر الرقمية شريكًا نشطًا للمصممين.
أدوات آلة CNC تكتسب الجر والشعبية
في منتصف الستينيات، أدى ظهور أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ذات الأسعار المعقولة إلى تغيير قواعد اللعبة في الصناعة. بفضل الترانزستور الجديد وتكنولوجيا الذاكرة الأساسية، تشغل هذه الأجهزة القوية مساحة أقل بكثير من الحواسيب المركزية بحجم الغرفة المستخدمة حتى الآن.
أجهزة الكمبيوتر الصغيرة، المعروفة أيضًا باسم أجهزة الكمبيوتر متوسطة المدى في ذلك الوقت، تتمتع بطبيعة الحال بأسعار معقولة أكثر، مما يحررها من قيود الشركات أو الجيوش السابقة، ويسلم إمكانات الدقة والموثوقية والتكرار للشركات الصغيرة والمؤسسات.
في المقابل، الحواسيب الصغيرة هي مستخدم واحد 8 بت، وأجهزة بسيطة تعمل بأنظمة تشغيل بسيطة (مثل MS-DOS)، في حين أن أجهزة الكمبيوتر الصغيرة هي 16 بت أو 32 بت. وتشمل الشركات الرائدة شركة Dec، data General، وشركة Hewlett Packard (HP) (التي تشير الآن إلى أجهزة الكمبيوتر الصغيرة السابقة، مثل HP3000، باسم "الخوادم").
في أوائل سبعينيات القرن العشرين، أدى بطء النمو الاقتصادي وارتفاع تكاليف العمالة إلى جعل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي يبدو وكأنه حل جيد وفعال من حيث التكلفة، وزاد الطلب على أدوات آلات نظام NC منخفضة التكلفة. ورغم أن الباحثين الأميركيين يركزون على الصناعات المتطورة مثل البرمجيات والفضاء، فإن ألمانيا (التي انضمت إليها اليابان في الثمانينيات) تركز على الأسواق المنخفضة التكلفة وتتفوق على الولايات المتحدة في مبيعات الآلات. ومع ذلك، في الوقت الحالي، هناك سلسلة من شركات وموردي التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) الأمريكيين، بما في ذلك UGS Corp. وcomputervision وapplicon وIBM.
في الثمانينيات، مع انخفاض تكلفة الأجهزة المعتمدة على المعالجات الدقيقة وظهور شبكة المنطقة المحلية (LAN)، وهي شبكة كمبيوتر مترابطة مع الآخرين، ظهرت أيضًا تكلفة أدوات آلة CNC وإمكانية الوصول إليها. بحلول النصف الأخير من الثمانينيات، تم استبدال أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ومحطات الكمبيوتر الكبيرة بمحطات العمل المتصلة بالشبكة وخوادم الملفات وأجهزة الكمبيوتر الشخصية (PCS)، وبالتالي التخلص من آلات CNC الخاصة بالجامعات والشركات التي قامت بتركيبها تقليديًا (لأنها الوحيدة أجهزة كمبيوتر باهظة الثمن يمكنها تحمل تكاليف مرافقتها).
في عام 1989، أنشأ المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا التابع لوزارة التجارة الأمريكية مشروع التحكم المحسن في الآلة (EMC2، الذي أعيدت تسميته لاحقًا بـ linuxcnc)، وهو نظام برمجي مفتوح المصدر gnu/linux يستخدم حاسوبًا للأغراض العامة للتحكم في CNC. آلات. يمهد Linuxcnc الطريق لمستقبل أدوات آلة CNC الشخصية، والتي لا تزال تطبيقات رائدة في مجال الحوسبة.
وقت النشر: 19 يوليو 2022