Числовое программное управление (ЧПУ)
Одно из главных направлений развития цивилизации — избавление человека от чисто механического, нудного труда. Появление промышленных станков стало одним из главных шагов в этом направлении, значительная часть работы была переложена на механизмы. Но до относительно недавнего времени любой станок работал только в связке с одним или несколькими рабочими.
Набор действий, которые производит рабочий за станком, как правило, сильно ограничен и зациклен. Естественным образом в головах людей неоднократно возникала идея освободить человека от такого скучного и утомительного труда. Ещё в начале XIX века французский изобретатель и ткач построил станок, который в автоматическом режиме умел плести ткани с несложными узорами.
Техническая сложность изготовления автоматизированных станков и нетривиальность их обслуживания ещё на целое столетие отсрочила освобождения рабочих от рутины. Только в середине XX века технологии позволили создать первый полностью автоматизированный станок, использующий ЧПУ — числовое программное управление.
Что такое ЧПУ и как оно работает.
Автоматизированный станок работает по алгоритму с перечнем операций типа «передвинуть заготовку на 2 см влево» или «подать нить на крючок». Каждая операция должна выполняться в строго определённый момент времени. С самого начала и до появления компьютеров алгоритмы кодировались перфокартами: есть отверстие — выполняется действие, нет отверстия — нет действия.
Проблема в том, что таким образом не закодировать сложные алгоритмы — станок получается очень уж сложным и большим. С приходом компьютеров проблема решилась: программа действий считывается из микросхемы памяти (ПЗУ) и выполняется. Электросигналы подаются в соответствующие узлы и механизмы станка.
Если раньше человек сам крутил ручки и жал на кнопки станка, то теперь этим занимается компьютер. А труд человека ограничивается составлением программы для станка с ЧПУ. С помощью специального оборудования (программатора) и программ (систем автоматизированного проектирования) оператор ЧПУ вводит программу в ПЗУ станка. После этого станок может десятки лет работать по этой программе.
Оператор имеет возможность в процессе работы станка изменять некоторые параметры введённой программы, но только в небольших пределах. Таким образом можно производить различные модификации одного продукта, но производство другого продукта уже требует перепрограммирования ЧПУ.
К настоящему времени станки с ЧПУ заняли доминирующее положение в мировой промышленности. Работа оператора ЧПУ совмещает в себе интеллектуальные и производственные навыки, а также элементы творчества. Один оператор такого станка заменяет собой нескольких рабочих, поэтому нередко его труд хорошо оплачивается.
