手工加工为何在现代制造业中依然至关重要
手工加工的未来何在?今天如何用手工加工培养新一代机床操作员、CNC程序员和工艺工程师?我们采访了不同地区的制造专业人士和讲师以探寻答案。
手工制造未来还存在吗?为学习基础,所有受访行业专业人士说依然必不可少。
随自动化日益成为制造核心,技术技能确实扮演主导角色。但物理制造、机床能力、编程建模软件间的动态关联,仍需理解手工实践。
未来会变吗?行业分析师信长期自动化将改变职能角色。
"目前演示技术改造下,不足5%职业可完全自动化。"麦肯锡在《人+机器:制造业自动化新纪元》中写道。"然而约60%职业30%以上构成活动可自动化。换言之,仅适配整合现有技术,自动化就能在一定程度上改变大多数职业。"
技术学院、四年制学位项目和制造商自身渴望适应——但也立足现实:人仍是制造核心。熟练劳动力需求要求混合技术技能,含机床编程和机内制造关键知识。那不会消失——即使自动化能缩窄流程、填补空白,制造商永远需要问题解决者。专家说,问题只能靠对功能和结果的扎实理解来解决。
如何寻找所需技能?阅读"这个MFG Day:缩小技能鸿沟,雇佣学徒。"
利用手工铣床教授基础
Joe Vanstrom是爱荷华州立大学工业制造项目讲师,专业教学12年。他坚信学习制造基础和机床工作原理。
"每个学生我都让他们车台阶轴。"Vanstrom说。"只为让他们理解车削一刀直径、或如何加工零件端面,因为若不懂刀具、工件、机床能力间动态,你会在出好零件前折断大量刀具。"
理解机床吞吐性能极限、处理不同刀具长度能力、及其他制造特征也重要。当学生和学徒机加工人员更好理解机床如何工作、零件如何手工物理制造时,他们在更大、更先进CNC机床上编程设计刀具路径时能更轻松核算所需参数,Vanstrom解释。
El Camino College洛杉矶社区与学生发展院长Jose Anaya赞同。今学生偏视觉、趋向3D建模和电脑、对增材3D打印制造极感兴趣——但学会用手和工具制造零件,对首先成为制造技术员真重要,Anaya说。
"必须懂基础。"他说。"但我们引导学生走向高阶机床和自动化进阶之路。"
为此,El Camino College教学生适应协作机器人执行"拾取放置"任务——及管理其背后编程和工艺工程。制造商从学徒和新员工中寻求这些技能,Anaya说。El Camino参与Northrop Grumman及南加州众多航空航天公司的Aero-Flex预备学徒项目。
"经验积累后,操作员能听出机床不同声响。"Vanstrom说。"他们开始察觉机床声音不对、刀具磨损、冷却液pH偏差……这些帮助操作员理解如何榨取机床最大工作效能。"
根本上,这些项目要确保学生理解如何产生好切屑、如何延长刀具寿命、如何达到并识别良好表面光洁度。
制造自动化和软件是否让事情太简单?
制造软件和自动化是否让事情太简单、傻瓜化?有时会,但技术有用与过度间有平衡。
"是,但那是好事。"Anaya说。"谬误在于你仍需理解你在做什么——及软件背后发生什么。"
生产力软件和其他自动化非总是精准解决方案——若你不知如何恰当应用到确切业务需求。案例:El Camino一制造合作伙伴,加州Gardena小型航空航天制造商,买了不符需求软件——回归手工。与El Camino合作后,找到正确应用软件之道——最终奏效。但需重新思考和努力理顺流程。
"软件让事情更好,但我不认为它让事情太简单。"Young & Franklin和Tactair利物浦纽约两部门制造工程主管Kyle Lattenhauer说。这两部门制造发电和航空航天领域流体控制零件。Lattenhauer有25+年制造经验。
"软件是必要连接。"他说。"但我能告诉你车间有人会反对……有些人在这干了20年老方式,看不见软件[和自动化]不在取代他们。"
那为何用?用软件和自动化实践更高效。能更容易合理地做更复杂特征,他解释。
"一旦懂机床,你有更多自由准确做单件。"Lattenhauer说。"以前做个零件要周……设置太多——尤其航空航天侧,雕刻混合太多。"
此外,今天有些零件没CNC机床根本造不出。有些圆角没有它够不着,他说。
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