เกร็ดความรู้ค่ะ

CAM คือคำย่อของ Computer Aided Manufacturing แปลเป็นภาษาไทยว่า คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต เป็นเทคโนโลยีที่นำคอมพิวเตอร์มาช่วยในการสร้าง G-code เพื่อควบคุมเครื่องจักร CNC ในการกัดขึ้นรูปชิ้นส่วน โดยใช้ข้อมูลModeling จาก CAD

CAM เริ่มต้นในปี 1950 ซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นที่ MIT ด้วยภาษา Automatic Program Tool (APT) ผู้เขียนโปรแกรมทำงานจากพิมพ์เขียว และใช้ APT สร้างโปรแกรม G-Codeหรือเขียนโปรแกรม G-Code ด้วยมือเนื่องจาก CAD ยังไม่สามารถใช้ร่วมกับ CAM ได้จนกระทั่งปี 1970 ในบางจุดเริ่มทีการใช้ CAM เพื่อแก้ไขรูปเรขาคณิตของชิ้นส่วนซึ่งได้มาจากCAD เรียบร้อยแล้วเพื่อให้เครื่องซีเอ็นซีสามารถทำการกัดขึ้นรูปได้ซึ่งนำไปสู่การใช้งานร่วมกันของ CAD และ CAM

จากความก้าวหน้าของเทคโนโลยี IT ทำให้ CAM สามารถใช้ข้อมูลจาก CAD ในการกำหนดว่าจะใช้เครื่องจักร CNC ชนิดไหนในการผลิต เพราะสามารถทราบขนาดของชิ้นงานว่ามีขนาดเท่าใด วางตำแหน่งอย่างไร มีการอ้างอิงอย่างไร เลือกและกำหนดประเภทของ Tool ต่างๆที่จะใช้ในการกัดงาน ขั้นตอนในการกัดงาน รวมไปถึงการจำลองขั้นตอนการกัดงาน (Simulation) ตั้งแต่ขั้นตอนแรกไปจนถึงขั้นตอนสุดท้าย เพื่อดูเส้นทางการตัดเฉือนของเครื่องมือตัดเฉือน (Tool) และตรวจสอบความผิดพลาดในการผลิต

ด้วยการพัฒนา CAM software อย่างต่อเนื่อง ปัจจุบัน CAMsoftware ได้รับการพัฒนาให้สามารถกัดงานได้เร็วขึ้น ทั้งกัดตอนในการกัดหยาบและกัดละเอียด รวมถึงสามารถใช้งานได้5 แกน

CAM, Toolpath

ระบบการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิตนี้ มีองค์ประกอบหลักๆ คือ

เครื่องจักรซีเอ็นซี(CNC: Computer Numerical Controlled)คือ เครื่องจักรที่ใช้สำหรับกัด ก้อนวัตถุดิบ (โลหะ, ไม้,พลาสติกสังเคราะห์) ให้ได้รูปร่าง ตามแบบชิ้นงานที่ได้ออกแบบไว้แล้ว

ซอฟต์แวร์สำหรับงาน CAM ซึ่งมีมากมายหลายยี่ห้อให้เลือกใช้ ซึ่งควรมีคุณสมบัติ ดังนี้

รับข้อมูล 3 มิติจากซอฟต์แวร์ CAD ได้ในรูปแบบมาตรฐาน (IGES, STEP, STL)

เลือก Tool หรือ หัวกัดชิ้นงาน ตามขนาดที่ต้องการ กำหนด การกัดงานด้วยรูปแบบต่างๆ ได้แก่ การกัดหยาบ, กัดละเอียด

ทดสอบการกัดชิ้นงาน บนจอภาพเพื่อตรวจสอบก่อนการกัดงานจริง (ส่วนนี้ซอฟต์แวร์บางตัวอาจยังไม่มีให้ใช้งาน)

สร้าง G-code ซึ่งเป็นรหัสเพื่อบอกให้เครื่องจักรทำงานตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ได้ถูกต้อง ซึ่งซอฟต์แวร์ CAM นั้นจะต้องสร้าง G-code ให้มีรูปแบบตรงกับ รูปแบบที่เครื่องจักรรุ่นนั้น ๆ รู้จัก

การทำงานของ CAM

          CAM เป็น neural network ประเภทหนึ่งซึ่งมีคุณสมบัติในการจดจำ และสามารถตรวจสอบInput ที่นำเข้ามาให้เพื่อทำการเปรียบเทียบ  เช่น รูปภาพ, ตัวอักษร การทำงานของ CAM จะทำหน้าที่คล้ายกับ Memory โดย input ที่นำเข้าไปสามารถนำไปบันทึกเป็น Output ได้เลยซึ่งมี โดยการตรวจสอบสามารถรับค่า input จากเครื่อง Scanner, Fax,หรือ เครื่องถ่ายเอกสารเป็นต้น แล้วนำ input ที่ได้จากอุปกรณ์เหล่านี้ มาทำการตรวจสอบด้วยวิธีของ HD ซึ่งจะเหมือนกับการวางภาพทับซ้อนกันระหว่าง input ที่รับเข้ามากับ output ที่เก็บเป็นความรู้เอาไว้ในmemory โดยถ้าจุดบนภาพวางทับกันได้พอดีแสดงว่าเป็นภาพเดียวกัน แต่ถ้าภาพที่นำมาวางทับซ้อนกันแบบจุดต่อจุดนี้ ไม่เท่ากันแสดงว่าเป็นคนละภาพกัน และ CAMจะทำการเรียนรู้และจดจำภาพเหล่านั้นเอาไว้ ซึ่งจะเป็นความรู้ใหม่ที่รับเข้าไป เพราะฉะนั้น CAM จัดเป็นNeural network ประเภท unsupervised คือไม่ต้องมีผู้เชี่ยวชาญเป็นผู้สอน กล่าวคือ CAM สามารถเรียนรู้ได้ด้วยตัวเอง

CAM เป็นคำย่อมาจากคำว่า Computer Aided Manufacturing ซึ่งแปลตามศัพท์ได้ความว่า การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต ซึ่งจะใช้ซอฟต์แวร์เพื่อควบคุมเครื่องจักร ให้สามารถสร้างชิ้นงานได้ตามที่ได้ออกแบบไว้แล้ว ระบบการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิตนี้ มีองค์ประกอบหลักๆ คือ
             1. เครื่องจักรซีเอ็นซี(CNC:Computer Numerical Controlled) คือ เครื่องจักรที่ใช้สำหรับกัด ก้อนวัตถุดิบ(โลหะ, ไม้ ,พลาสติกสังเคราะห์) ให้ได้รูปร่าง ตามแบบชิ้นงานที่ได้ออกแบบไว้แล้ว
             2. ซอฟต์แวร์สำหรับงาน CAM ซึ่งมีมากมายหลายยี่ห้อให้เลือกใช้ ซึ่งควรมีคุณสมบัติ ดังนี้

• รับข้อมูล 3 มิติจากซอฟต์แวร์CAD ได้ในรูปแบบมาตรฐาน (IGES, STEP, STL)
• เลือก Tool หรือ หัวกัดชิ้นงาน ตามขนาดที่ต้องการ กำหนด การกัดงานด้วยรูปแบบต่างๆ ได้แก่ การกัดหยาบ, กัดละเอียด
• ทดสอบการกัดชิ้นงาน บนจอภาพเพื่อตรวจสอบก่อนการกัดงานจริง (ส่วนนี้ซอฟต์แวร์บางตัวอาจยังไม่มีให้ใช้งาน) สร้าง G-code ซึ่งเป็นรหัสเพื่อบอกให้เครื่องจักรทำงานตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ได้ถูกต้อง ซึ่งซอฟต์แวร์CAM นั้นจะต้องสร้าง G-code ให้มีรูปแบบตรงกับ รูปแบบที่เครื่องจักรรุ่นนั้น ๆ รู้จัก

CAM CAM (Computer Aided Manufacturing) หมายถึงการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยจัดการกับกระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม โดยอาจจะครอบคลุมตั้งแต่การวางแผนไปจนถึงการจัดการหลังการผลิต ไม่ว่าจะเป็นในทางตรงหรือ ทางอ้อม ดังนั้นในหลักการจึงแบ่ง CAM ออกเป็น 2 ส่วนหลักๆ คือ การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต โดยตรงและโดยอ้อม

   คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต (COMPUTER AIDED MANUFACTURING) 

            การใช้คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยจัดการกับกระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม โดยอาจคอบคุมตั้งแต่การวางแผนจนกระทั่งการจัดการหลังการผลิต  ซึ่งกระบวนการของ  CAM  อาจแบ่งออกเป็น  2  ส่วน หลัก ๆ คือ

          1.3.1  การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิตโดยตรง

          เป็นลักษณะการใช้คอมพิวเตอร์ในงานตรวจสอบ  โดยระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้เชื่อมโยงกับกระ- บวนการผลิตนี้จะทำหน้าที่ตรวจสอบกระบวนการผลิตหรือเก็บข้อมูลจากกระบวนการผลิตหรือเก็บข้อมูลจากกระบวนการผลิต

          การใช้คอมพิวเตอร์เพื่อทำการผลิตสินค้าโดยตรง  โดยการนำข้อมูลจากระบบ  CAD มาช่วยในการควบคุมอุปกรณ์การผลิต  เช่น  เครื่องกัดที่ทำงานโดยอาศัยคำสั่งเชิงตัวเลข NUMERICAL  CONTROL  MACHINEหรือ  NC  MACHINE  TOOL

            1.3.2   การใช้คอมพิวเตอร์ในการผลิตทางอ้อม

                งานลักษณะนี้เป็นงานที่สนับสนุนการผลิต  ซึ่งไม่ต่อเชื่อมระบบคอมพิวเตอร์โดยตรงแต่อาจจะเป็น

การนำข้อมูลมาประมวลผล สรุป วางแผน เช่น  งานที่เกี่ยวกับการวางแผน   การจัดการเกี่ยวกับการจัดซื้อ  วัตถุดิบ  การจัดการในโรงงาน  เป็นต้น

          การใช้  CAD และ CAM  หากจะใช้ให้ได้ผลเต็มที่แล้วจะต้องสามารถส่งข้อมูลถึงกันและกันได้  โดยข้อมูลที่ออกแบบโดย CAD  ซึ่งเป็นข้อมูลในลักษณะรูปภาพ กราฟิก  สามารถนำไปใช้การผลิตชิ้นงานซึ่งมีขนาดและรูปร่างลักษณะเหมือนกับที่ออกแบบไว้ใน  CAD  ทุกประการ

ระบบ CAM โดยทั่วไปสามารถแยกตามลักษณะของงานได้ 2 ประเภท  คือ ระบบ CAM สำหรับการทำงานในระบบ 2มิติครึ่ง ( 2 – 1/2  axis )  และระบบCAM สำหรับการทำงานในระบบ 3 มิติ ( 3 axis ) ระบบ CAM  สามารถรวบรวมเป็นส่วนหนึ่งในระบบ CAD การส่งข้อมูลจากระบบ CAM  สามารถกระทำได้โดยตรงระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับชุดควบคุมของเครื่องจักรกลโดยผ่านสายส่งหรือโดยการใช้เทปกระดาษ  ความจำเป็นที่ต้องการใช้ระบบCAD/CAM  พอสรุปได้ดังนี้  (1)เนื่องจากชิ้นส่วนของผลิตภัณฑ์มีความยุ่งยากสลับซับซ้อนในการออกแบบและการผลิต  การผลิตและการออกแบบชิ้นส่วนงานต้องอาศัยผู้ที่มีความรู้และความสามารถสูง  เช่น ในอุตสาหกรรมการบิน การผลิตไอซี  การผลิตชิ้นงานที่ต้องการความละเอียดสูง  เป็นต้น  (2) ความกดดันในการแข่งขันทางด้านการตลาดของผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ  ในท้องตลาดที่จะต้องมีการน้ำผลิตภัณฑ์ใหม่ออกสู่ตลาด และการเปลี่ยนรูปแบบของผลิตภัณฑ์ตามความต้องการของตลาด  ทำให้ต้องใช้เวลาในการออกแบบ  คำนวณ  และสร้างผลิตภัณฑ์สั้นลง  เช่น อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรกล  อุตสาหกรรมยานยนต์  เป็นต้น  (3) เนื่องจากการแข่งขันทางด้านคุณภาพ และราคาของผลิตภัณฑ์ ซึ่งพยายามผลิตให้ชิ้นงานมีคุณ- ภาพดีแต่ราคาต่ำ  เป็นเหตุให้ผู้ประกอบการหันมาเลือกใช้เทคโนโลยีชั้นสูงเพื่อช่วยในการผลิตมากขึ้น  ได้แก่การใช้คอมพิวเตอร์ร่วมกับชุดควบคุมของเครื่องจักรเพื่อช่วยในการผลิตชิ้นงานที่ทำซ้ำ ๆ กัน

        การใช้ระบบ แคด-แคมให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด จำเป็นต้องติดตั้งระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อให้ ทั้งระบบแคด และ ระบบแคม สามารถส่งข้อมูลถึงกันได้เนื่องจาก ข้อมูลของแคดเป็นข้อมูลกราฟฟิกที่จำลองชิ้นงานอุตสาหกรรม เช่น ลักษณะรูปร่าง ขนาด ส่วนระบบแคม จะนำข้อมูลแคดไปแปลงเป็นข้อมูลตัวเลข  ( NC Machine Code ) เพื่อใช้ควบคุมเครื่องจักรกลการผลิต ( NCMachine ) ซึ่งจะเห็นได้ว่า ทั้งสองระบบใช้ข้อมูลร่วมกันดังภาพข้างล่าง ภาพหน้าจอ CAD แสดงให้เห็นถึงการใช้เครื่องมือแคดออกแบบ และ สร้างแบบจำลองของชิ้นงานขึ้นบนหน้าจอ ทำการวิเคราะห์ปรับเปลี่ยนจนได้ชิ้นงานตรงตามที่ต้องการผลิต จากนั้นจึงสั่งให้ระบบ CAM นำข้อมูลแคดมาเปลี่ยนเป็นข้อมูลตัวเลข สำหรับใช้สั่ง ควบคุมเครื่องตัดใสเจาะกลึงอัตโนมัติ ( NC Machine )ข้อดี 

:ความคล่องตัวในการผลิตสินค้า

: ความรวดเร็วในการตอบสนองต่อตลาด

  

:

ข้อเสีย 

:ราคาแพง

: ต้องการบุคลากรที่มีความสามารถ