Tại sao máy tính có thể hỗ trợ con người chế tạo sản phẩm?

Bạn có biết cuộc đua xe tranh cúp Công thức 1 hằng năm trên thế giới không? Khi đua, tay đua ngồi trong buồng lái xe, hai tay nắm chắc vô lăng. Khi chạy tới điểm cách đích 1/4 chặng đường, anh ta tăng tốc, chiếc xe đạt vận tốc 290 km một giờ, máy nổ gầm rú và vọt qua khúc ngoặt... rồi tay đua giành chiến thắng. Ngoài việc phải nắm được kỹ thuật cao, người đó còn phải có một chiếc xe đua có tính năng siêu việt. Những chiếc xe đua như vậy được chế tạo ra nhờ kỹ thuật máy tính trợ giúp chế tạo. Vậy máy tính trợ giúp chế tạo kỹ thuật là gì?

Máy tính trợ giúp chế tạo, gọi tắt là CAM, là kỹ thuật nghiên cứu việc dùng máy tính và thiết bị ngoại vi để giúp con người chế tạo sản phẩm. Nội dung cụ thể gồm: soạn quy trình công nghệ chế tạo, soạn lệnh gia công cho máy công cụ điều khiển số, điều khiển công việc của máy công tác như máy công cụ và robot, sắp xếp kế hoạch và tiến độ sản xuất, xác định kế hoạch nhu cầu nguyên vật liệu, giám sát và điều khiển quá trình gia công.

Việc thiết kế và chế tạo một sản phẩm thường có liên hệ chặt chẽ với nhau. Sau khi sử dụng máy tính, phải dùng số liệu hình học và bản vẽ công trình do máy tính trợ giúp thiết kế (CAD) cung cấp làm khởi điểm cho máy tính trợ giúp chế tạo (CAM), để sản xuất chương trình cho máy công cụ điều khiển bằng số. Nó soạn quy trình công nghệ cho toàn bộ quá trình sản xuất, chỉ huy robot vận chuyển dụng cụ và dao cắt gọt, phối hợp tiến độ sản xuất của nhà máy bằng hệ thống quản lý nhà máy, đồng thời giám sát và điều khiển chất lượng trong quá trình gia công. Như vậy đã hình thành sự liên kết CAD/CAM. Công việc thiết kế tên lửa, máy bay, sân vận động đều gắn liền với CAD/CAM.

Hiện nay, cuộc cạnh tranh thị trường rất gay gắt. Chỉ khi không ngừng đưa ra sản phẩm mới có chất lượng cao và hiệu suất cao thì mới có thể chiến thắng trong cuộc cạnh tranh. Thực tế đã chứng minh rằng kỹ thuật CAD/CAM là con đường hữu hiệu nhất để giải quyết sản xuất nhiều mặt hàng, lô hàng nhỏ, hiệu suất cao; là yếu tố cơ bản để thực hiện sản xuất tự động hóa; đồng thời là kỹ thuật quan trọng mà thế giới ngày nay hết sức quan tâm. Áp dụng kỹ thuật CAM có thể nâng cao hiệu suất sản xuất từ vài lần đến vài chục lần. Nhờ xử lý dữ liệu hiệu quả cao, sai sót ngẫu nhiên được hạ xuống mức thấp nhất, từ đó nâng cao chất lượng chế tạo. Do có thể mô phỏng động thái quá trình sản xuất và tình trạng sử dụng sản phẩm, người ta có thể bỏ bớt việc chế tạo mẫu máy và việc cải tiến thiết kế sau khi sử dụng, từ đó rút ngắn chu kỳ khai thác sản phẩm mới và hạ thấp giá thành chế tạo. Do có thể soạn quy trình công nghệ hợp lý và sắp xếp tiến độ sản xuất hợp lý, kỹ thuật này tiết kiệm thời gian gia công, nâng cao hiệu quả sử dụng nguyên vật liệu, từ đó hạ thấp tiêu hao tư liệu sản xuất. Hiện nay, kỹ thuật máy tính trợ giúp chế tạo đã được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực chế tạo trên thế giới như máy móc thông dụng, ô tô, tàu thuyền, hàng không, và đã đem lại hiệu quả rất lớn. Nó trở thành một tiêu chí quan trọng để đo trình độ kỹ thuật công nghiệp của một quốc gia.