עולם העיבוד השבבי הוא כיום מאוד משוכלל, מתקדם ונסמך במקרים רבים מאוד על טכנולוגיות חדשניות ועל כוח מחשוב, אוטומציה ורובוטיקה גדול במיוחד. מציאות זו מדגישה את החשיבות של ביצוע משימות עיבוד שבבי עם הטכנולוגיה הנכונה והמתאימה ביותר לרכיב המיוצר ולרמות הדיוק והאיכות הנדרשות – כאשר היום ניתן להגיע לרמות גבוהות בצורה מדהימה ומעולה הודות למכונות חדשות ולטכנולוגיות תכנון, מחשוב וייצור חדשניות.
מה זה cad?
היום זה כבר מובן מאליו ומהווה חלק בלתי נפרד מהתעשייה כולה, אך חשוב להדגיש כי היכולת לעבד שבבים עם הטכנולוגיה הנכונה היא הרבה הודות להתפתחויות ולאפשרויות המגיעות מיישומי תוכנות CAD וכיום גם CAM. המונח CAD ראשי תיבות של ראשי תיבות של Computer Aided Design, או בעברית, תכנון בעזרת מחשב. מתייחס לתוכנות משוכללות וחזקות של תכנון ושרטוט הנדסי בעזרת מחשב, כאשר המונח CAM מתייחס לפתרונות ייצור משוכללים המבוססים על תפעול באמצעות מחשב – מה שכולל מכונות CNC ואת האפשרות להעביר למכונות רב-גוניות וחזקות אלו תכנוני מחשב מפורטים של חלקים מורכבים ולייצרם בדיוק אופטימאלי, במהירות וביעילות מעולה.
ישנן הרבה מאוד תוכנות CAM/CAD הנמצאות בשימוש בתעשיית העיבוד השבבי בישראל ובעולם וביישומי ייצור בכלל, החל במותגים גדולים לתכנון ושרטוט כמו אוטוקאד או Solidworks ועד יישומים חדישים ומשוכללים מאוד של ייצור בעזרת מחשב כמו תוכנות סימטרון (GibbsCAM) או יישומי VoluMill המייעלים משמעותית את היכולות והדיוק במשימות כרסום מורכבות וממוחשבות.
תוכנות אלו, בין אם לתכנון ושרטוט ובין אם לייצור, מהוות אבולוציה גבוהה וחשובה מאוד בעיבוד שבבי בפרט ובטכנולוגיות ייצור בכלל, כאשר הן מאפשרות להגיע למוצרים מורכבים, מדויקים ומדויקים הרבה יותר, לייצר ביעילות ומהירות העולות עשרות מונים על ייצור אנושי ידני וגם להגדיל מהותית את התפוקה והאיכות על פני אפשרויות ייצור ועיבוד שבבי אחרות.
יתרונות תכנון באמצעות כלי CAD
כפי שכבר הוסבר וצוין, תחום העיבוד השבבי המודרני כפי שהוא היום, על היכולות האדירות והרב-גוניות שלו, לא היה יכול להתקיים הלכה למעשה ללא שילוב של מחשבים, דיגיטציה ותוכנות תכנון וייצור חזקות במיוחד. כך, לתכנון באמצעות תוכנות וכלי CAD יש מגוון גדול ומשמעותי טכנית, הנדסית ותפעולית של יתרונות לשדרוג ושיפור תהליכי התכנון והייצור. אלו כמה יתרונות מרכזיים של תכנון CAD:
הגברת היעילות והתפוקה
על ידי אוטומציה של פעולות תכנון שגרתיות ושימוש בפלטפורמה טכנולוגית-הנדסית לביצוע של שינויים בקלות ובמהירות, כלי CAD מגבירים משמעותית את התפוקה והיעילות של העבודה. מהנדסים ומעצבים יכולים לעצב, לתכנן ולבצע שינויים מהר, לראות כבר במחשב איך התוצר ייצא והאם הוא עומד בדרישות ומתאים ליישום הרלוונטי, כמו גם לבחון חלופות שונות מבלי לייצר את כולן ולבצע אופטימיזציה בהתאם.
לכן כלי CAD גם למעשה מפחיתים את עלויות התכנון והפיתוח, כי המון מהתהליכים מתבצעים במרחב דיגיטלי ומייצרים בפועל רק חלק מדויק ומוגמר מבחינת תכנון ועיצוב הנדסי ומעשי.
צמצום טעויות
בהמשך לסעיף הקודם, תוכנות CAD מקצועיות בפועל כמעט מעלימות לגמרי את הטעויות שהתלוו בעבר לתכנון ידני לגמרי. לא רק שהתוכנה עושה המון דברים באופן אוטומטי ולא מצריכה כמעט הזנה ידנית לגמרי של נתונים, היא גם בנויה כך שתעלה מראש על טעויות עיצוב ותכנון ותתריע מראש כך שניתן לבצע שינויים והתאמות עוד בסביבה הדיגיטלית.
הרבה יותר קל לשתף מידע ולשתף פעולה
כאשר עובדים עם כלי CAD, למהנדסים והמתכננים הרבה יותר קל לשתף מידע ופעולה בתכנון ופיתוח רכיב מסוים. שיתוף המידע מתבצע בסביבה ממוחשבת, ללא מגבלות גיאוגרפיות, במהירות ועם שמירה מוחלטת על איכות ודיוק הנתונים והעיצוב. לא צריך להדפיס ולשלוח תכנית, הכל דיגיטלי ומאפשר עבודה משותפת. בנוסף, תוכנות CAD מאפשרות תיעוד הרבה יותר יעיל ואיכותי והמחשה ויזואלית נגישה ומפורטת על תכנון כל חלק וחלק.
יש כמובן עוד שלל יתרונות וחוזקות של תכנון באמצעות כלי CAD, טכנולוגיה שלגמרי שינתה את העיצוב והתכנון, לנצח!
תוכנות ספציפיות למכונות CNC מסוימות
אחד ההיבטים של שילוב אופטימאלי בין טכנולוגיה לטכניקות ייצור מתקדמות בעיבוד שבבי הוא התאמת התוכנות המשמשות בתהליך למכונה הספציפית שבה מייצרים וכמו כן למהות הרכיב המיוצר בחלק מהמקרים. כך למשל יש תוכנות CAM (ייצור בעזרת מחשב) המתאימות ספציפית למכונות כרסום, אחרות מתאימות למכונות MTM המאפשרות ביצועי שיא במכונה משולבת אחת לכרסום וחריטה וכיוצא באלו אם עוד מכונות CNC ויישומים טכנולוגיים של עיבוד שבבי ממוחשב. כך גם תוכנות התכנון והשרטוט צריכה להתאים לרכיב שיש לייצר ובעיקר למודולים המשמשים בייצור עצמו ולמכונות ה-CNC שבהן ייעשה שימוש.
החשיבות של בחירה נכונה וחכמה של תוכנות תכנון הנדסי וייצור עיבוד שבבי ממוחשב היא לא רק מבחינת נוחות ואיכות העבודה אלא גם ברמה המעשית ממש. תוכנות איכותיות ומתקדמות, משולבות עם מכונות CNC מצוינות, מאפשרות היום ביצועים משודרגים ועליונים בהתאמה לטופוגרפיית פני השטח של חומר הגלם המעובד, הגנה ומניעת שחיקת יתר של ראשי העיבוד, חישובי תנועות וצירים מדויקים מאוד וכן הלאה. כל התהליכים המורכבים והמסובכים הללו מבוצעים על בסיס אלגוריתמים עוצמתיים וחדשניים ושילוב אופטימאלי של רכיבי תוכנה וחומרה.
לסיכום: כאשר מבצעים עיבוד שבבי עם הטכנולוגיה הנכונה והטובה ביותר, מתקבלות תוצאות מהירות, מדויקות, איכותיות ויעילות יותר תפעולית וכלכלית, זה מתחיל כבר בתכנון ומגיע לשיא ביישומי ייצור חדישים ומתקדמים של תוכנות ומכונות CNC.
