תוכנות תיב"מ – תיכנון בעזרת מחשב לביצוע עיבוד שבבי

היום, כאשר תוכנות תיב"מ (CAD) כה נפוצות ואינטגרליות לתהליכי ייצור מגוונים, קשה לחשוב שבעבר הלא מאוד רחוק מתכננים, מהנדסים ועובדי ייצור עבדו לפי תכנון ידני ושרטוטים שבוצעו ותוקנו בזמן אמת, תוך כדי ייצור והלוך ושוב בין מהנדסים ומתכננים לרצפת הייצור.

היום, אי אפשר בכלל לנתק בין תעשיית הייצור המשוכללת הקיימת לבין השימוש המסיבי בתוכנות תיב"מ הנדסיות, זה נכון לכל תחומי התעשייה והייצור, קל וחומר לתחום העיבוד השבבי ועבודה עם מכונות CNC מתקדמות.

מה זה תיב"מ (CAD)?

ראשי התיבות הכה מהותיות לתעשיית העיבוד השבבי, הייצור ולעולם המודרני בכללותו – תיב"מ – משמעותן "תכנון בעזרת מחשב". כך, באנגלית התחום והתוכנות הרלוונטיות אליו נקרא CAD – Computer Aided Design .

תכנון בעזרת מחשב מתאר את השימוש בתוכנות מחשב וכלי עיבוד ממוחשבים כדי לסייע ולקדם תהליכי עיצוב ותכנון ליישומים שונים של מוצרים, רכיבים ויישומים הנדסיים למיניהם.  היום, תוכנות תיב"מ הן גדולות, חזקות ומשוכללות מאוד ומאפשרות תכנון ברמה דיוק והעמקה מדהימה וכמובן תכנון תלת מימדי כסטנדרט. בהחלט תחום מרתק, מלהיב ועם אפשרויות כמעט בלתי מוגבלות לתכנון, עיצוב ובהמשך גם ייצור.

עולם התיב"מ הוא מהפכה כה אדירה ומהותית לא רק בגלל היכולות של התוכנות ההנדסיות האלו והעובדה שהן מאפשרות תכנון מדויק, פרטני ומפורט מאוד במהירות רבה אלא בהחלט גם בגלל שהתכנון הזה מבוצע כולו בסביבה ממוחשבת וירטואלית ורק אחרי שכל התהליך מוכן, הבדיקות הרלוונטיות בוצעו והכל נמצא תקין ומתאים, עוברים לייצור. כך תיב"מ חוסך זמן, כסף ומשאבים. בתוכנות CAD מקצועיות אפשר למדוד עמידה בעומסים של הרכיב המתוכנן, "לשחק" עם אפשרויות חיבור, צורה וחומר ומגוון אדיר של דברים שבעבר היה צריך לבדוק בעולם הפיזי.

בין CAD ל-CAM

נציין באופן כללי ותמציתי את ההבדל והקשר בין שני מונחים קשורים ואשר לא אחת משתמשים בהם יחד. מצד אחד נמצא תחום ה-CAD – הלא הוא התכנון בעזרת מחשב שכרגע הסברנו לגביו ומשמש לתכנון ועיצוב מוצרים ויישומים. מצד שני נמצא המונח CAM, אשר משמעותו היא ייצור בעזרת מחשב (Computer Aided Manufacturing) והוא מתאר את השימוש במיכון מתקדם ומשוכלל כדי לייצר רכיבים, מוצרים ויישומים בעזרת שליטה ממוחשבת על התהליך.

מכאן, שהתעשייה היום עובדת כך שמתכננים על גבי תוכנת תיב"מ מקצועית ולאחר שהתכנון מוכן מעבירים את הרכיב המתוכנן לייצור, אשר נעשה ברוב המקרים באמצעות תוכנת CAM אשר מנהלת את תהליך הייצור, למשל במכונת CNC משוכללת ומתקדמת. כך, העולם של CAD/CAM קשור זה בזה והוא לרוב מחובר והשני מהווה המשך ישיר של הראשון.

תחום שלא הפסיק להתפתח

מכונות CNC כבר היו בשימוש יצרני לפני הפריחה והצמיחה של שימוש בתוכנות לתכנון בעזרת מחשב (תיב"מ / CAD), אבל בראשית הדרך התכנת היה צריך לקחת את השרטוט של המתכנן או המהנדס ולהזין אותו ידנית ובצורה די פרימיטיבית ל"מוח" של מכונת ה-CNC, כדי שזו בהמשך תייצר באופן "אוטומטי" את הרכיב הרלוונטי והמתוכנן.

תיכנון בעזרת מחשב לביצוע עבודות עיבוד שבבי וייצור חיבר בין כל המרכיבים, שיכלל ושיפר אותם, עד ליכולות הטכנולוגיות המדהימות שהתעשייה יכולה כיום להציע ולספק – תהליך שכמעט כולו ממוחשב לחלוטין, לכן גם מהיר, יעיל ומדויק יותר.

בתקופה בה תוכנות תיב"מ היו פשוטות וחלשות יחסית וגם מכונות ה-CNC היו פשוטות משמעותית לעומת המצב היום, היה ניתן לייצר בעיקר רכיבים יחסית פשוטים ועם מגבלות מבחינת צירי תנועה ועבודה. ההתפתחות המסיבית של תוכנות התיב"מ ההנדסיות ושל מיכון ה-CNC – התפתחות שקרתה באופן משולב כמובן – איפשרה ליצור מודלים ורכיבים מורכבים יותר צורתית והנדסית, תבניות הזרקה מתקדמות יותר ולייצר תוצרים בכל מישורי העיבוד, עם דיוק גבוה במיוחד, מהירות ייצור מהפכנית ואיכויות שהן היום טריוויאליות אך בעבר נראו כמו מדע בדיוני.

תוכנות תיב"מ לעיבוד שבבי היום

תוכנות תיב"מ (תכנון בעזרת מחשב) הן אלו אשר בעזרתן מתכננים כיום רכיבים ומוצרים שונים, החל מגלגל השיניים הפשוט ביותר, דרך תבנית הזרקה מיוחדות ועד רכיבים סופר מורכבים לתעשיית התעופה או הרפואה- כאשר כל התכנון מבוצע דרך המחשב ועם כלים רבי עוצמה המאפשרים תכנון מתקדם ומורכב, ברמת דיוק חסרת פשרות ודיוק גבוה ביותר. תוכנות התיב"מ גם מתקשרות עם גורמי התכנות במכונות ה-CNC, מקודדות את התכנון הממוחשב לשפת G-Code שמכונת העיבוד השבבי "מבינה" וכך תהליך הייצור והתכנון שלובים זה בזה ומפיקים תוצרים מדויקים להפליא.

כך שתוכנת תיב"מ איכותית וחזקה היא הכרחית כיום לייצור באמצעות עיבוד שבבי בדיוק כמו שמכונת ה-CNC הכרחית. התוכנה היא עמוד השדרה של התכנון המקדים המדויק ושל הייצור והשליטה בראשי העיבוד והייצור בפועל במכונת העיבוד השבבי המתאימה.

סולידוורקס – תוכנת CAD מובילה ומרכזית לתחום הייצור והעיבוד השבבי

בשוק הייצור, התכנון וההנדסה יש כיום כמה תוכנות הנחשבות לפופולאריות, לחזקות ולמקובלות ביותר בתעשייה – אלו ממש תוכנות שבלעדיהן אי אפשר לדמיין כמעט אף תחום המערב מרכיב כזה או אחר של תכנון הנדסי.

• SolidWorks: תוכנת התיב"מ מהמובילות והנחשבות בתחום, התוכנה קיימת מאז 1995 והיא כל הזמן הולכת ומשתכללת ומתעדכנת. סולידוורקס פונה בעיקר לתכנון הנדסי בהקשרים של מכונות, הנדסה מכאנית, עיצוב תעשייתי וכדומה והיא פחות משמשת לתחומי תכנון בהקשרים של הנדסת בניין, אדריכלות וכדומה.
  למעשה סוליוורקס כוללת סוויטה מקיפה של תוכנות CAD המאפשרות כמעט כל סוג של תכנון הנדסי, כולל תלת מימדי כמובן, החל בתכנון מוצרי צריכה בסיסיים ופשוטים מאוד ועד תכנון מוצרים חדשניים, מורכבים ומערכות גדולות מאוד. מבחינת עיבוד שבבי ותעשיית הייצור, חבילות התוכנה מבית סולידוורקס הן מאבני היסוד ומהוות מרכיב קריטי בעמוד השדרה הרעיוני, תכנוני ואופרטיבי של התעשייה כולה.

לצד SolidWorks תוכנות תיב"מ (CAD) פופולאריות נוספות כוללות למשל את תוכנת AutoCad (משמשת רבות להנדסת בניין ואדריכלות), SolidEdge מבית סימנס, AutoDesk ועוד תוכנות אחרות וקטנות יותר.

חשיבות גורמי המקצוע בעבודה עם תוכנות תיב"מ ומכונות עיבוד שבבי

אמנם תוכנות תיב"מ שדרגו משמעותית את כל תהליכי התכנון והייצור, בעיקר בעיבוד שבבי אך הלכה למעשה בכל תחומי הייצור התעשייתי – ממודלים ואבטיפוס ועד ייצור סדרתי בקנה מידה עצום וממש בכל תחום פעילות ותעשייה – אך עדיין יש משמעות וחשיבות גם לגורם האנושי ולמקצוענים העוסקים בשלבים השונים לאורך שרשרת התכנון והייצור. כך, גם מהנדסים ומתכננים וגם התכנתים ואנשי העיבוד השבבי עצמם צריכים להכיר לעומק את עולם תוכנות התיב"מ ואת האינטראקציה בין התכנון הדיגיטלי-ממוחשב לבין מכונת העיבוד השבבי הספציפית.

המתכנן הוא מהנדס או בעל מקצוע אחר אשר מבצע את תכנון הרכיב הספציפי בתוכנת תיב"מ מתאימה, ממיר את התכנון לקובץ המתאים ושולח לתכנת ברצפת הייצור. התכנת הוא בעל המקצוע האחראי לכך שהתכנון יוזן בצורה נכונה ואפקטיבית למכונת ה-CNC וכי הייצור יהיה לפי התכנון ובהתאם לניהול בקרת איכות ושאר תהליכי ייצור מתקדמים. התכנת מזין את נתוני העבודה למכונת העיבוד השבבי, מוודא שהכל כשורה ומפעיל את המכונה לייצור הרכיב המסוים שתוכנן מראש במחשב – לפי שימוש חכם ונכון בראשי עיבוד וחיתוך, במכונת ה-CNC המתאימה למשימה ושאר פרמטרים חשובים.

לימודי תיב"מ – להיכנס למקצוע מרתק, נדרש ורב-גוני!

כאמור, תוכנות התכנון ההנדסי CAD היום מאוד חזקות, גדולות ולכן גם די מורכבות מבחינת היכולות והאפשרויות הטמונות בהן. במקצועות ההנדסה וגם עבור כל מי שרוצה להשתלב בתחום המבוקש והנדרש מאוד של עיבוד שבבי, מפעילי CNC, תכנון ועיצוב מוצר, תכנון ובנייה של מוצרים ויישומים וכל הלאה – לימודי תכנון וייצור באמצעות מחשב (CAD/CAM) הם הכרח.

לימודי תיב"מ פותחים לכם עולם שלם של מסלולי קרירה ואפשרויות לתכנן וליצור את החלומות שלכם! זה תחום שהוא ממש לא רק למהנדסים או מדענים, היטם בפועל כל בעל מקצוע שמייצר משהו, צריך כישורי תיב"מ ואת הכלים המתאימים.

תנאי הקבלה לרוב מאוד גמישים ומספיק רצון ללמוד, ידע טכני בסיסי ובחלק מהמקרים 12 שנות לימוד.

מבחינת שכר, בגלל הביקוש הרב בתעשייה למפעילי CNC, מפעילי כרסומות, תכנת CNC ואנשים עם ידע איכותי ומקצועי בתכנון וייצור בעזרת מחשב, השכר בהחלט מכובד ואיכותי ובממוצע עומד על כ-12,000 ש"ח לחודש, עם אופק תעסוקתי וכספי מרשים ככל שצוברים ניסיון וידע.

מה לומדים בקורס תיב"מ?

• יסודות ובסיס בתכנון וייצור בעזרת מחשב.
• תורת ותכונות חומרים.
• תכנות מכונות עיבוד שבבי CNC.
• שרטוטים הנדסיים, שיטות עבודה, כוחות הנדסיים.
• ביצוע מדידות, קריאת נתונים, אבטחת והבטחת איכות בתכנון וייצור בעזרת מחשב ו-CNC.
• עבודה מעשית רבה עם תוכנות תיב"מ מובילות ותכנון מודלים תלת מימדיים פשוטים ומורכבים.
• הפעלה של כלי עיבוד שבבי – כרסומת, מחרטה ועוד – גם מכונות קונבנציונאליות כבסיס וגם מכונות CNC.

מעבר לעבודה עצמה בתחום התכנון והייצור בעזרת מחשב והעובדה שמדובר על כלי מקצועי רב עוצמה שבאמת יש לו ביקוש רחב ויציב בשוק העבודה והייצור, לימודי תיב"מ יכולים גם להיות פתח להמשך התפתחות מקצועית בתחום – מעיצוב ותכנון מוצרים ויישומים, דרך לימודי תכנון ופיקוח ייצור ועד תפקידי ניהול והמשך לימודים במסלולי הנדסאים או מהנדסים.

אם מעניין אתכם להחכים עוד בנושא, כתבנו פוסט מפורט המדבר על מה זה cad, סוגים שונים של מערכות ותוכנות ושימושים מרכזיים. תנו מבט…