CNC Tezgahlarında G Kodu Otomasyonu: CloudNC'nin Yapay Zekası Üretimdeki Darboğazı Çözüyor

CloudNC‘nin COO’su Jason Bowes, yapay zekanın henüz tamamen keşfedilmemiş bir alan olduğu 2015 yılından bu yana CloudNC’nin yolculuğunu anlatmak için bize vakit ayırdı.

Geleneksel CAM Yazılımları Artık Yetersiz Kalıyor

Hangi sorunu çözmek için yola çıktınız?

Talaşlı imalat modern yaşamın temelidir, çünkü ürettiği metal parçalar her endüstride ve sektörde kullanılmaktadır. Ancak bu otomatik bir süreç değildir; programlama gibi işlemler uzmanlar tarafından manuel olarak gerçekleştirilir ve uygulanması önemli ölçüde zaman, çaba ve kaynak gerektirir.

Örneğin, bir parçayı üretmek için operatör bir modeli sisteme yükler ve parçayı üretmek üzere bir CNC tezgahını manuel olarak programlar (G kodu yazar). Ancak bu süreç bir darboğaz yaratır: CNC tezgahlarının kullanımı zordur ve yazılımlar genellikle karmaşık ve sezgisel olmaktan uzaktır. Buna ek olarak tezgahlar; parçanın kompleksliğine, kullanılan malzemelere ve kesici takımlara ve operatörün becerisine bağlı olarak neredeyse sonsuz farklı şekilde programlanabilir.

Bu durum, talaşlı imalat sektöründe verimlilik ve güvenilirlik açısından büyük bir eşitsizlik yaratmaktadır. Uzman operatörler teslimat sürelerini iyileştiren çözümler üretebilirler, ancak bugüne kadar bilgisayarlar onlara rakip olamadı; çünkü hesaplamalar kaba kuvvetle (brute force) çözülemeyecek kadar büyüktü. Biz bu sorunu çözmek istedik.

CAM yazılımları neden bir “asistana” ihtiyaç duyuyor? Mevcut sistemler bunu neden yapamıyor?

Geleneksel CAM sistemleri güçlüdür ancak onlar birer araçtır, asistan değil. Hangi operasyonların kullanılacağı, bunların nasıl sıralanacağı, hangi kesici takımların seçileceği, hangi ilerleme ve kesme hızlarının (feeds and speeds) uygulanacağı gibi bağlama bağlı binlerce küçük kararı kullanıcının vermesini beklerler. Şablonlar ve unsur tanıma (feature-recognition) eklentileri vardır, ancak bunlar kural tabanlıdır; yani esnek değildir, ölçeklendirilmesi zordur, uzman kurulumuna dayanır ve birçok talaşlı imalat atölyesinin ihtiyaçlarını karşılamaz.

CAM Assist ise farklıdır. Tüm parçayı değerlendirmek için yapay zekayı kullanır ve tüm 3+2 eksenli parçaların yaklaşık %80’i için işe yarayan çalışan bir takım yolu stratejisi önerir. Ardından aynı seçimleri saniyeler içinde yapabilir. Amacımız insanı değiştirmek değil; ezbere dayalı rutin işleri ortadan kaldırmak ve süreçleri hızlandırmak, böylece onların gerçekten önemli olan ve uzmanlıklarının fark yarattığı konulara odaklanmalarını sağlamaktır.

İnsan Kontrolünde Otomatik G Kodu Üretimi

Peki CAM Assist tam olarak ne yapıyor?

CAM Assist, tek bir tuşa tıklayarak saniyeler içinde profesyonel işleme stratejileri oluşturan bir CAM yazılımı eklentisidir (plug-in).

Sonuç olarak, bir parçayı üretmek için CNC tezgahını programlamak için gereken süre büyük ölçüde azalır; bu da CAM Assist kullanan üreticilerin üretkenliği artırmasına ve teslim sürelerini (lead time) kısaltmasına olanak tanır. Yazılım tahmini maliyet hesaplamalarını hızlandırır, deneyimli programcılar için zaman kazandırır ve aynı zamanda daha az deneyimli personelin daha kompleks parçaları programlamasına olanak tanır.

Bir CAD dosyasından, operatörün tezgahı başlatma düğmesine basmasına kadar geçen süreç nasıl işliyor?

Bir CAM Assist kullanıcısı, 3 eksenli veya 3+2 eksenli prizmatik bir parçanın 3D modelini CAM programına yükler, kurulumları tanımlar ve CAM Assist düğmesine basar. Ardından yazılım, eldeki mevcut seçeneklerden hangi dik işleme takımlarına ihtiyaç duyulduğunu ve bunların nasıl kullanılacağını belirler.

Parçanın geometrisine bağlı olarak dakikalar veya saniyeler içinde CAM Assist, CNC tezgahına parçayı nasıl üreteceğini bildiren G kodunu kullanıcının mevcut CAM programı içinde hazırlar. Programcı daha sonra bu kodu kontrol edebilir, istediği kadar değiştirebilir ve başlat’a basabilir.

Eğer İmalat İçin Tasarım (Design for Manufacturing – DfM) sorunları varsa ne olur?

CAM Assist, ulaşılamayan köşeler, derin cepler (deep pockets) veya özel takımlar gerektiren alanlar gibi işlenmesi potansiyel olarak imkansız veya verimsiz olan geometrileri işaretler. Parçayı (henüz!) otomatik olarak yeniden tasarlamaz, ancak operatörün veya tasarımcının çevrimi başlatmadan önce sorunun nerede çıkabileceğini anlamasına yardımcı olur.

Kısa süre önce CAM Assist 2.0’ı piyasaya sürdünüz. Neler değişti?

CAM Assist 2.0, ilk versiyonun hızı üzerine inşa edildi; ancak üzerine atölyelerin yapay zekayı güvenle kullanması için ihtiyaç duyduğu denetim, geri bildirim ve paylaşılan zeka katmanlarını ekledi.

Önceden, CAM Assist’ten bir takım yolu oluşturması istendiğinde, işini yapar ve çözümü kullanıcıya sunardı. Ancak bu, programcının yapay zekanın nasıl çalıştığını anlamak için son derece karmaşık bir operasyonu çözmesi ve incelemesi gerektiği anlamına gelebilirdi; bu da kullanıcının rolünü fiilen yaratıcıdan editöre çeviriyordu.

CAM Assist 2.0, bir strateji veya operasyon oluştururken kullanıcının yapay zekanın çalışma mantığını anlamasını sağlayarak kontrolü tekrar programcıya veriyor. Sonuç olarak programcılar, her kritik kararda kontrolü sıkı bir şekilde ellerinde tutmaya devam ediyorlar.

Yeni Parça, Yeni Kod: Darboğazın Kaynağı

CAM Assist’in sunduğu en büyük değer nedir?

CNC operatörlerini ve programcıları daha üretken ve verimli hale getiriyor. Birçok kullanıcı, normalde programlanması birkaç saat sürecek parçaların artık sadece dakikalar alması sayesinde programlama sürelerinin ciddi oranda kısaldığını bildiriyor.

Piyasaya çıkalı yaklaşık iki yıl oldu. Tepkiler nasıldı?

Çok olumluydu. Sıfırdan başladık ve bugün CAM Assist dünya çapında 1.000’den fazla talaşlı imalat atölyesinde kullanılıyor; bazı atölyeler daha hızlı ve daha verimli olmak için bunu her gün kullanıyor.

Ayrıca birçok müşteriyle yakın ilişkiler geliştirdik ve bu, bazı başlangıç engellerini (özellikle farklı takım kütüphanelerinin yapay zeka ile etkili bir şekilde nasıl entegre edileceği gibi) çözmemize yardımcı oldu. Müşterilerimiz şimdi yazılımdan ne beklediklerine dair geri bildirimlerde bulunuyorlar ve bu da yeni 2.0 güncellememizi şekillendirmemize yardımcı oldu.

Bugün bundan en çok kim faydalanıyor?

Şu anda en hızlı kazanımları küçük ve orta ölçekli atölyeler elde ediyor; özellikle çok çeşitli üretimi (high-mix) olan, çok sayıda yeni parçayla uğraşan ve programlama süresinin bir darboğaz oluşturduğu tesisler.

Paylaşabileceğiniz herhangi bir kullanıcı hikayesi var mı?

ABD’li bir müşterimiz, CAM Assist’in bir parçayı programlamak için gereken süreyi ince ayar süresi de dahil olmak üzere 1,5-2 saatten 23 dakikaya indirdiğini ve benzer verimlilik artışlarını tüm operasyonlarında tekrarladıklarını söyledi. Ayrıca müşterilerin teklifleri (quotes) çok daha hızlı, genellikle yarı sürede, geri dönebildiklerini görüyoruz ki bu da daha fazla iş kazanmalarına yardımcı oluyor; üretimin yerelleştiği (reshored) ve sektörün hızla değiştiği bir dönemde bu hayati bir avantajdır.

Hangi programlarla entegre çalışıyorsunuz?

CAM Assist şu anda Autodesk Fusion, Mastercam, Siemens NX, Solidcam, Creo ve GibbsCAM dahil olmak üzere önde gelen birçok CAM paketiyle entegre oluyor ve çok yakında yeni entegrasyonlar planlanıyor. Amacımız, bu yeteneği CNC operatörlerinin halihazırda çalıştığı her yere taşımak; böylece mümkün olduğunca çok insanın bundan faydalanmasını sağlamak.

Fiyatlandırmanız nasıl?

Kullanıcı sayısına ve şirket tipine dayalı bir abonelik modeli kullanıyoruz. Fiyatlandırma kullanıcı ve tezgah sayısıyla orantılı olarak ölçekleniyor, bu nedenle küçük atölyeler için erişilebilirken, büyük kurumsal katılımları da destekleyebiliyor. Ayrıca, herhangi bir nedenle yazılım uygun bulunmazsa para iade garantisi sunuyoruz.

Yapay Zeka Abartıdan Çıkıp Pratik Bir Etkiye Dönüşüyor

CloudNC, son yapay zeka dalgasından önce başladı. Şimdi farklı olan ne?

Biz bu işe 2015 yılından beri, “yapay zeka girişimi” terimi bir moda sözcük haline gelmeden çok önce başladık! En büyük fark veri setinde; CNC tezgahlarının tam olarak nasıl davrandığına dair büyük bir veri tabanı yok, bu yüzden bunu kısmen kendi fabrikamıza sahip olarak kendimiz oluşturmak zorunda kaldık. Bu, algoritmalarımızın sadece teoriye değil, gerçek imalat proseslerine dayandığı anlamına geliyor; on binlerce dolarlık bir tezgaha yapay zeka uygularken bu kritik derecede önemlidir.

Endüstriyel yapay zeka alanı nereye gidiyor?

Nihayet yapay zekanın abartı olmaktan çıkıp pratik bir etkiye dönüştüğünü görüyoruz. İmalatta bu, gerçekten kullanıcılara yardımcı olan ve onları hızlandıran sistemler anlamına geliyor; sadece biz değil, MachineMetrics, Paperless Parts ve diğerleri gibi şirketler de bu yolda.

Önümüzdeki birkaç yıl, tüm zinciri birbirine bağlayan yapay zekayı getirecek: tasarım, CAM, üretim planlama (scheduling), kalite kontrol (QA) ve fiyatlandırma; her adım bir sonrakini bilgilendirecek. Pek çok şirket bu yapbozun parçaları üzerinde çalışıyor ve bu, ekosistem için harika bir şey.

Peki CloudNC nereye gidiyor?

CAM Assist çok büyük bir potansiyel pazara sahip olsa da, bu sadece bir başlangıç. Misyonumuz, küresel imalatı yapay zeka ile dönüştürmektir. Şu an için bu, CAM Assist’in yardımıyla programcıları çok daha üretken hale getirmek anlamına geliyor. Ancak uzun vadede bu teknolojiyi teklif verme, planlama, imalat için tasarım (DfM) ve belki de ötesindeki diğer benzer problemleri çözmek için kullanmak anlamına geliyor.