יום ראשון, 4 בינואר 2015

מותר או אסור (חלק ב') ?

לפני שאביע את דעתי בסוגיה שעל הפרק, אני רוצה לנצל את ההזדמנות ולהתיש אתכם בסקירה היסטורית קצרה.

הרעיון שעומד בבסיסן של מכונות לעיבוד שבבי הוא די פשוט - חומר גלם מונח על משטח שנע במישור XY (או במקרה של מחרטה - החומר נע סביב ולאורך ציר אחד), וכלי עיבוד שנע על ציר Z. אוטומציה של התהליך מחייבת: שליטה במיקום החומר ביחס לכלי, שליטה בתנועת הכלי, אפשרות להחלפת הכלי.

במאה התשע עשרה אנחנו מוצאים את תחילת האוטומציה של השימוש במכונות לעיבוד שבבי. האוטומציה התבססה על מנגנון של פיקות (cams) בדומה למנגנון של תיבות נגינה, והשימוש בשיטה זאת הגיע לשיאו בתחילת המאה העשרים. בוכנות הידראוליות שנוספו למנגנוני הפיקות איפשרו להשיג רמה גבוהה עוד יותר של אוטומציה. חשוב לשים לב כי מדובר כאן באוטומציה מוחשית (פיזית, לא מופשטת) של התהליך. יצירת מוצר סופי מסוים מחייבת בניית מכונה מסוימת. בדומה לתיבת נגינה - על מנת להפיק ("לנגן") מנגינה מסוימת יש לבנות מנגנון מסוים.

במהלך המאה התשע עשרה (ובעיקר לקראת סופה) התפתחו מודלים של שליטה מופשטת (abstract programmable control) - הידוע שבהם הוא פיתוח המחשב המכני של צ'רלס באבג'. אנו עדים, למשל, לפיתוחו של הפסנתר המכני - פסנתר שידע "לקרוא" הוראות נגינה שהוזנו לו באמצעות נייר מחורר. ההשוואה בין הפסנתר המכני לתיבת נגינה מדגימה היטב את ההבדל בין אוטומציה מוחשית לאוטומציה מופשטת. כמעט חצי מאה עוברת עד שפיתוחים הנדסיים מאפשרים לנצל את יתרונותיה של השליטה המופשטת.

כל מי שניווט אי פעם יודע כי לא מספיק להגיע לנקודת הציון (נ.צ.) "על המפה", צריך להגיע אליה גם בשטח. באופן דומה, לא מספיק שהמחשב "יודע" (בעולם המופשט) לאן להזיז את החומר שעל המשטח וכמה להניע את הכלי - זה צריך לקרות גם בעולם המוחשי. השולחן צריך לזוז לנקודה מסוימת במישור, והכלי צריך לנוע לעומק מסוים - הכל בדיוק של אלפית המ"מ. התשובה ההנדסית לבעיית ההנעה המדויקת הגיעה בדמות מנגנוני סרוו (servo-mechanism), שהבשילו לקראת אמצע המאה העשרים. מנגנון סרוו הוא מנגנון המצויד בחיישן ובמשוב, באמצעותם הוא שומר על מוצא (מיקום, חום, מהירות) קבוע של המערכת. מנוע (המצויד במנגנון) סרוו שומר על (למעשה, מתקן את) מיקומו ברמה גבוהה של דיוק.

Milwaukee-Matic-II
מכנות ה - CNC הראשונה עם יכולת החלפים כלים (1959)
הפתרונות ההנדסיים (מנועי הסרוו) הדביקו את היכולות של מכונות ההפשטה (המחשבים), והיו ערוכים לענות על הצרכים של התעשייה האמריקאית (ובעיקר של תעשיית האוירונאוטיקה) - ייצור יעיל, אמין, מדויק והדיר של רכיבים מסובכים. בתחילה נוצרו מכונות Numerical Control (מכונות שלא היו מחוברות ישירות למחשב, אלא קיבלו "הוראות" באמצעות כרטיסים מנוקבים), ולאחר מכן הן הוחלפו במכונות Computer Numerical Control (מכונות שהיו מחוברות ישירות למחשב).

השימוש במכונות ה - CNC הואץ בזכות שורה של גורמים. בדרך פלא נוצרה שפת תיכנות סטנדרטית (G-Code מבית המדרש של MIT) שהייתה מקובלת על כל יצרני המכונות. תחום התיב"ם (CAD) התפתח במהירות רבה, והקל על האינטגרציה של התכנון והייצור. המחשבים הקטנים (mini-computers) התפתחו במהירות - היכולות עלו, והמחירים ירדו. ההאטה הכלכלית בעולם המערבי בשנות השבעים דחפה תהליכים של ייעול הייצור (= החלפת עובדים בשר ודם במכונות).

קיט לבנייה עצמית (BuildYourCNC)
המכונות הגדולות והיקרות של שנות החמישים של המאה הקודמת עברו תהליך של שינוי הדרגתי - המכונות קטנו, המחירים ירדו, והיכולות עלו. אם פעם המכונות האלה היו מצויות אך ורק במפעלים גדולים, הרי שהיום ניתן למצוא את המכונות במפעלים קטנים, בתעשייה זעירה, ואפילו אצל חובבים. כמה אלפי דולרים יקנו לך מכונת חובבים טובה למדי, ועשרות אלפי דולרים בודדים יקנו לך מכונה מקצועית בסיסית.

מותר או אסור? כ-ו-ל-ם יודעים - מי שחותך מחברי זנב-יונה באמצעים ממוכנים מסתכן באחת מארבע מיתות בית דין. ככל שהדבר נוגע לשימוש במכונת CNC עבור נגרות אומנותית, אני חושב שהתמונה מורכבת יותר. הנה כמה נקודות למחשבה.

רהיט הוא תוצאה של תהליך המשלב בתוכו נגר, כלי עבודה ועץ. כל אחד מהגורמים הללו, ומיחסי הגומלין שביניהם, משפיע על הרהיט. אני לא מדבר כאן במישור הפילוסופי, אני מדבר כאן במישור המעשי - מראה ועמידות העץ, טיב הכלים, רמת התחזוקה שלהם, מיומנותו של הנגר בשימוש בכלים והתאמתם למשימה, וכיו"ב. אם משתמשים בעץ שונה - מקבלים רהיט שונה. אם משתמשים בכלים שונים - מקבלים רהיט שונה. שימוש במכונת CNC משנה את הרהיט שמתקבל.

נגרות היא עיסוק מוחשי. בנגרות אנחנו נוגעים בעץ או בכלי או בשניהם. בואו נשים לרגע בצד את תהליך העיצוב. נסו לחשוב על פעולה בנגרות בה אינכם נוגעים לא בעץ ולא בכלי. לא הצלחתם. אנשים שעוסקים בנגרות אוהבים ונמשכים אל המימד הפיזי. אנשים שעוסקים בנגרות יודעים כי הם צריכים לרכוש ולשמר מיומנויות פיזיות. מכונת ה - CNC משנה סדרי בראשית בנגריה. מקבעים את העץ לשולחן המכונה, מרכיבים כרסום, מזינים את תוכנה המתאימה, יושבים בצד ומחכים בסבלנות. לא נוגעים בעץ, לא נוגעים במכונה, אין צורך במיומנות פיזית. אין מדובר כאן בעוד מכונה - מדובר כאן במהפיכה של ממש. שימוש במכונת CNC מעביר את הנגרות מן העולם המוחשי אל העולם המופשט.

נגרות אומנותית היא עסק מאותגר כלכלית. קשה מאוד להתפרנס מנגרות אומנותית. במילים פשוטות - הסכום אותו הלקוחות מוכנים לשלם, בניכוי הוצאות הייצור, איננו מותיר פרנסה סבירה לנגר. על מנת להתמודד עם הקשיים נגרים "חוטאים" בייצור ארגזים (מטבחים, חדרי אמבטיה, ארונות קיר). דרך התמודדות אחרת היא עיסוק בהוראת נגרות. שימוש במכונת CNC מאפשר להקטין את עלויות (זמן) הייצור של רהיטים אומנותיים - כך ניתן להגדיל את הרווח, להוריד את המחיר, ולהציע אלמנטים יחודיים. באמצעות המכונה ניתן גם "להשלים הכנסה" בדמות ייצור סדרתי של חפצים - זה לא נגרות אומנותית, אבל זה כסף טוב. שימוש במכונת CNC מאפשר להתמודד עם האתגרים הכלכליים שמציבה הנגרות האומנותית.

בכל זאת - שורה תחתונה? לגבי אלה שבקצוות - התשובה קלה. עבור נגר אומן מנוסה - אני חושב ששימוש במכונת CNC הוא אופציה הגיונית מאוד. עבור נגר חובב מתחיל - אני חושב שיש להימנע משימוש במכונת CNC עד למיסוד מערכת היחסים המשולשת נגר-כלים-עץ, ובמיוחד עד לרכישת המיומנויות הפיזיות. לגבי כל השאר - איש הישר בעיניו יעשה.

2 comments:

  1. Asa Christiana מ-Fine Woodworking פרסם לאחרונה ראיון שערך עם נגר אומן בנושא הכתבה. מקריאה של הכתבה / ראיון וחלק מהתגובות - חלקם מאד אמוציונליות - נראה שהנושא לא תם ולא נשלם :-)
    https://www.finewoodworking.com/item/116233/is-digital-manufacturing-a-friend-or-a-foe

    השבמחק
    תשובות
    1. תודה על ההפנייה למאמר (ולתגובות). בעיני CNC הוא לא "עוד" מכונה שמחליפה עבודה ידנית. כמו שכתבתי, אני חושב שיש כאן טכנולוגיה שמשנה את הכללים בנגריה. באמצעות מכונת CNC אפשר לבצע משימות נגרות בלי שום צורך ביכולת ידנית / פיזית. זה שינוי שהרבה נגרים (מקצועיים וחובבים) מתקשים להשלים עימו - בין השאר כי הם אנשים מאוד מוחשיים ולא מופשטים.

      מחק