जब थियो सैविले और मैंने 2015 में क्लाउडएनसी की स्थापना की, तो हमारी एक साझा महत्वाकांक्षा थी: किसी भी चीज़ के निर्माण को एक स्वायत्त, एकल-क्लिक प्रक्रिया बनाना।
आठ साल बाद भी, हम इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए अभी भी काम कर रहे हैं! हालाँकि, अब हम अपना पहला सॉफ्टवेयर समाधान, CAM Assist , लॉन्च करने वाले हैं, जो CNC मशीनों की प्रोग्रामिंग से लेकर सटीक निर्माण घटकों तक की अधिकांश प्रक्रिया को स्वचालित कर देगा।
यह वैश्विक स्तर पर विनिर्माण के काम करने के तरीके में एक बड़ा बदलाव होगा। लेकिन सवाल यह है कि इसमें इतना समय क्यों लगा?
इसका सीधा सा जवाब है: यह एक बहुत ही जटिल समस्या है! जानिए क्यों?
समस्या स्वयं
आइये सबसे पहले देखें कि हम किसमें सुधार करने का प्रयास कर रहे हैं: वैश्विक विनिर्माण।
अधिक विशेष रूप से, आज दुनिया में बनने वाली लगभग हर चीज कुछ हद तक उच्च गुणवत्ता वाले, सटीक रूप से निर्मित घटकों पर निर्भर करती है - और हम उन्हें बनाने की प्रक्रिया में सुधार करने के लिए प्रौद्योगिकी का उपयोग कर सकते हैं।
ये घटक मिलिंग मशीनों (जैसे सीएनसी मशीन ) में बनाए जाते हैं और या तो उन उत्पादों में उपयोग किए जाते हैं जिनका हम उपयोग करते हैं और उपभोग करते हैं - घड़ियों से लेकर लैपटॉप, फोन, कारों, टर्बाइनों और हवाई जहाज तक - या उन सांचों में जिनका उपयोग प्लास्टिक और पैकेजिंग जैसी अन्य औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए उपकरण बनाने के लिए किया जाता है।
तो वे हर जगह मौजूद हैं: वास्तव में, हर साल लगभग 1 ट्रिलियन डॉलर मूल्य के पुर्जे बनाए जाते हैं। हालाँकि, इनका उत्पादन 3D प्रिंटर जितना आसान नहीं है। इसके बजाय, मशीनों को कंप्यूटर एडेड मैन्युफैक्चरिंग ( CAM ) नामक प्रक्रिया के माध्यम से प्रत्येक पुर्जा बनाने का तरीका सिखाया जाना चाहिए। और इसके लिए, आपको मशीन को प्रोग्राम करने के लिए एक कुशल व्यक्ति की आवश्यकता होती है।
मानवीय पहलू के शामिल होने से विविधताएँ पैदा होती हैं। सीएनसी मशीन की प्रोग्रामिंग के लिए प्रशिक्षण और विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है, और ऐसे बहुत कम लोग हैं जो इसे कर सकते हैं (और जैसे-जैसे घटकों की माँग बढ़ रही है, कौशल का अंतर बढ़ रहा है और उद्योग में प्रवेश करने वालों की संख्या, सेवानिवृत्त होने वालों की संख्या से कम है)।
विशेषज्ञ तो और भी कम हैं, और कौशल का स्तर मायने रखता है। किसी भी घटक को बनाने के अनगिनत संभावित तरीके हैं, और एक नए प्रोग्रामर के एक बहुत प्रतिभाशाली प्रोग्रामर की तुलना में कम कुशल और ज़्यादा अपव्ययी होने की संभावना ज़्यादा होती है।
हम अपने समाधानों के साथ जो करना चाहते हैं, वह यह है कि इस प्रक्रिया को यथासंभव स्वचालित किया जाए, जिससे कम अनुभव वाले लोगों को शीघ्रता से और सर्वोत्तम तरीके से कार्यक्रम करने में मदद मिले। CAM प्रोग्रामर - सभी के लिए विनिर्माण प्रक्रिया का पुनर्निर्माण कर रहे हैं।
चुनौती 1: अनंत
हालाँकि, 'अनंत' शब्द ही समस्या का मूल कारण है। अगर आप किसी एक घटक के निर्माण की प्रोग्रामिंग प्रक्रिया के बारे में सोचें, तो संभावित समाधान का दायरा बहुत बड़ा है।
यह 3डी प्रिंटिंग की तरह नहीं है, जहां आपके पास एक उपकरण होता है और आप परत दर परत आगे बढ़ने का सर्वोत्तम तरीका निकाल सकते हैं - सीएनसी मशीन में, कई उपकरण होते हैं (विभिन्न आकार और प्रकार के) जिनका उपयोग निश्चित परिणाम प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है, जिनमें से सभी को विभिन्न कोणों या गहराई या गति पर और किसी भी क्रम में तैनात किया जा सकता है।
इसलिए, समाधानों की संख्या, वास्तव में, घातांकीय रूप से बहुत बड़ी है, और यह कम्प्यूटेशनल दृष्टिकोण से बड़ी समस्याएँ पैदा करती है। सीधे शब्दों में कहें तो, आगे बढ़ने का सबसे अच्छा रास्ता निकालने के लिए, इन सभी पर विचार करने के लिए कंप्यूटर को लगभग अनंत को लगभग अनंत से कई बार गुणा करना होगा (संयोजनात्मक जटिलता!) - जिससे किसी के लिए भी उपयोगी परिणाम प्राप्त करने में बहुत अधिक समय लगता है।
इसलिए चुनौती यह है: समस्या के पैमाने को सुगम बनाना। हमारे 'गुप्त सूत्र' का ज़्यादा खुलासा किए बिना, क्लाउडएनसी प्रक्रिया का एक तत्व समस्या के पैमाने को कम करना है: उदाहरण के लिए, असंभव या बहुत कठिन टूल पाथ को अस्वीकार करके, यह सुनिश्चित करते हुए कि इष्टतम समाधान बरकरार रहें।
परिणामस्वरूप, हमारे एल्गोरिदम हर संभव समाधान पर विचार किए बिना, आगे बढ़ने के सर्वोत्तम संभावित तरीकों का पता लगाने में सक्षम हैं - जिसका अर्थ है कि हम वर्षों के बजाय कुछ सेकंड में परिणाम दे सकते हैं।
चुनौती 2: भौतिकी
ठीक है, तो हम इन घटकों को बनाने के अनगिनत संभावित तरीकों पर विचार कर सकते हैं। लेकिन यहाँ दूसरी समस्या यह है कि यह एक जटिल भौतिक वातावरण है, जिसमें सचमुच कई गतिशील भाग हैं।
किसी पुर्जे की मशीनिंग करते समय, सामग्री बहुत गर्म हो जाती है। वे फैलती और सिकुड़ती हैं। मिलिंग मशीनों को धातु के ब्लॉकों से चिप्स काटने पड़ते हैं, और अगर चिप्स बहुत मोटे हैं तो उपकरण टूट जाता है, या बहुत पतले हैं तो धातु की सतह उखड़ जाती है। उपकरण क्षतिग्रस्त हो जाते हैं और घिस जाते हैं। पूरी असेंबली कंपन करती है।
इन भौतिक प्रतिबंधों को समाधानों की घातीय संख्या के साथ संयोजित करने से परिशुद्ध विनिर्माण चुनौती को हल करने का कठिनाई स्तर 'कठिन' से 'दुःस्वप्न' तक बढ़ जाता है।
केवल सबसे तेज़ और सबसे कुशल टूलपाथ वाला समाधान ढूँढ़ना ही काफ़ी नहीं है। इसके बजाय, आपको आगे बढ़ने के लिए अपने द्वारा इस्तेमाल किए जा रहे औज़ारों और कच्चे माल के कई अलग-अलग भौतिक पहलुओं को भी ध्यान में रखना होगा, और एक ग़लती लाखों डॉलर की महंगी मशीनरी को बर्बाद कर सकती है।
तो - चीट कोड क्या है? खैर, यह फिर से समस्या को सुगम बनाने के बारे में है। व्यावहारिक रूप से, हम हर भौतिक तत्व को किसी घटक की मशीनिंग के हर संभव तरीके के साथ एकीकृत करना नहीं समझ सकते। लेकिन हम सबसे इष्टतम तरीकों को तैयार और उनका आकलन कर सकते हैं और उन्हें सबसे आम, नियमित रूप से इस्तेमाल की जाने वाली और लागू तकनीकों की समझ के साथ संरेखित कर सकते हैं, और यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि हमारे समाधान आज इन्हें शामिल करें।
परिणामस्वरूप, हमारे समाधान पहले से ही अधिकांश सीएनसी मशीनिंग चुनौतियों पर लागू किए जा सकते हैं, और हम लगातार उनके काम करने के तरीके में सुधार और सुधार कर रहे हैं। परिणामस्वरूप, हम सीएनसी मशीन में अपेक्षाकृत जटिल घटक के निर्माण की प्रोग्रामिंग प्रक्रिया को घंटों (या यहाँ तक कि दिनों) से सेकंडों में ला सकते हैं।
इष्टतम पथ
बेशक, हमारे समाधानों का उपरोक्त विवरण बहुत विस्तृत नहीं है, जैसा कि आप 8+ वर्षों के काम और दस लाख से ज़्यादा कोड लाइनों (और गिनती जारी है) को समेटे एक छोटे से निबंध से उम्मीद करेंगे। साथ ही, मैं पूरी जानकारी नहीं देना चाहता: हमारे एल्गोरिदम कैसे काम करते हैं, यह CloudNC का स्वामित्व है - हमने इन्हें बनाने में बहुत समय और मेहनत लगाई है!
इसलिए यह विवेक हमें जो कुछ बनाना था, उसे कम करके आंकता है: उदाहरण के लिए, कम्प्यूटेशनल ज्यामिति के जटिल पहलुओं को त्वरित और परिष्कृत करने के लिए जटिल एल्गोरिदम, विभिन्न आकृतियों और पहलुओं की मशीनिंग को एक-दूसरे के साथ संयोजित करना, तथा उपयोगकर्ताओं के लिए मूल्यवर्द्धक समय-सीमा में परिणाम उत्पन्न करना।
इसके अलावा, यह उन कड़े मानकों पर पर्याप्त ज़ोर नहीं देता जिनके भीतर हम काम करते हैं। हम वस्तुतः ऐसे मशीनिंग समाधान बना रहे हैं जिनका उपयोग लड़ाकू विमानों और परमाणु संयंत्रों के पुर्जे बनाने में किया जा रहा है - जिसका अर्थ है कि उन्हें सटीक होना चाहिए। इसमें त्रुटि की कोई गुंजाइश नहीं है।
इसीलिए हमने अपना समय लिया है CAM Assist तैयार हैं - अभी बहुत कुछ सुलझाना बाकी है। और हम इस यात्रा के अंत के बिल्कुल करीब नहीं हैं: दुनिया में सिंगल-क्लिक मैन्युफैक्चरिंग लाने का हमारा लक्ष्य अभी कुछ समय तक दूर ही रहेगा - हम अभी भी एक ऐसी समस्या पर विजय पा रहे हैं जो पहले से ही जटिल थी!
लेकिन हम इसमें बड़े पैमाने पर प्रगति कर रहे हैं, और अब तक हमने जो कुछ भी संभव बनाया है, वह समग्र समस्या का एक बड़ा हिस्सा है। हम सीएनसी मशीन प्रोग्रामिंग को तेज़ करना संभव बना रहे हैं, ताकि हम घटकों को तेज़ी से और तेज़ी से बना सकें, नवाचार को सक्षम कर सकें और विनिर्माण में कौशल की कमी को पूरा करने में मदद कर सकें।
अब तक हमने यही हासिल किया है - और मैं इसका प्रभाव देखने के लिए उत्सुक हूं।
(पी.एस.: क्या आप इन समस्याओं को सुलझाने में हमारी मदद करना चाहते हैं? करियर्स पर हमारी खुली भूमिकाओं की जांच करें)।
