Czy AI zastąpi programistów CNC?

Czy sztuczna inteligencja naprawdę zastąpi operatorów i programistów CNC? Choć internet pełen jest sensacyjnych prognoz o końcu wielu zawodów, rzeczywistość branży produkcyjnej wygląda zupełnie inaczej. Sprawdź, które zadania w branży CNC AI może przejąć już dziś, gdzie wciąż pozostaje jedynie narzędziem wspierającym oraz dlaczego doświadczenie i wiedza technologiczna nadal pozostają kluczowe.

 

• „AI zabierze pracę programistom.”
• „Sztuczna inteligencja zastąpi inżynierów.”
• „Już wkrótce AI będzie programować obrabiarki CNC.”

Brzmi to efektownie. Problem polega na tym, że większość takich opinii pochodzi od osób, które nigdy nie miały styczności z prawdziwą produkcją.

Jeżeli ktoś uważa, że sztuczna inteligencja w najbliższych latach zastąpi operatorów i programistów CNC, bardzo często nie zdaje sobie sprawy, jak naprawdę wygląda codzienna praca w zakładzie produkcyjnym.

Programowanie CNC to nie jest wyłącznie napisanie kilku linii kodu G lub wybór strategii obróbkowych w nakładce do programowania. To przede wszystkim złożony proces, analiza technologii wykonania detalu, dobór odpowiedniej strategii obróbki, przewidywanie problemów oraz podejmowanie dziesiątek decyzji, które mają bezpośredni wpływ na jakość produktu, bezpieczeństwo maszyny i koszty produkcji.

Dlatego zamiast zadawać pytanie:

„Czy AI wyprze z rynku pracy operatorów programistów CNC?”

warto zadać zupełnie inne:

„Które elementy pracy programisty CNC może wspierać sztuczna inteligencja, a których nie będzie w stanie przejąć jeszcze przez bardzo długi czas lub w ogóle?”

To właśnie temu poświęcony jest ten artykuł.

 

_____________________________________

Programowanie CNC to znacznie więcej niż pisanie programu

Osoby spoza branży często wyobrażają sobie, że praca programisty CNC wygląda następująco:

1. otrzymuje rysunek,
2. pisze program,
3. maszyna wykonuje detal.

W rzeczywistości jest to zaledwie niewielki fragment całego procesu.

Doświadczony technolog lub programista CNC już po kilku sekundach od spojrzenia na dokumentację techniczną zaczyna analizować znacznie więcej informacji.

Zastanawia się między innymi:

• czy detal jest poprawnie zaprojektowany pod względem technologicznym,
• z jakiego materiału zostanie wykonany,
• czy materiał będzie się odkształcał podczas obróbki,
• jaka powinna być kolejność operacji,
• jakie powierzchnie należy wykonać jako pierwsze,
• gdzie powinny znaleźć się bazy technologiczne,
• w jaki sposób zamocować detal,
• czy konieczne będą szczęki miękkie lub inne narzędzia specjalne,
• jakie narzędzia zastosować,
• które operacje wykonać zgrubnie, a które wykańczająco,
• jak uniknąć drgań,
• jak skrócić czas cyklu,
• jak zachować wymaganą dokładność.

Żadna z tych decyzji nie wynika wyłącznie z analizy rysunku. Są efektem szkoleń
i doświadczenia zdobywanego przez lata pracy na obrabiarkach.

To właśnie dlatego dobry, praktyczny kurs CNC nie dotyczy jedynie obsługi sterowania. Pokazuje i uczy przede wszystkim odpowiedniego sposobu myślenia i właściwego podejścia do zadań stawianych przed operatorem programistą CNC.

 

_____________________________________

 

AI nie patrzy na detal tak jak człowiek

Programista CNC nie analizuje pojedynczych wymiarów. Patrzy na cały proces. Otrzymując nowy detal potrafi już na pierwszy rzut oka ocenić:

• czy projekt będzie sprawiał problemy podczas obróbki,
• czy detal będzie wymagał kilku zamocowań,
• czy konieczna będzie obróbka np. z użyciem obrabiarki wieloosiowej,
• czy łatwo będzie utrzymać tolerancję,
• czy istnieje ryzyko odkształceń,
• czy projekt można uprościć i obniżyć koszt wykonania.

Sztuczna inteligencja może analizować ogromne ilości danych, ale nie posiada doświadczeń wynikających z godzin spędzonych przy obrabiarce, szkoleń, obserwowania zachowania materiału, narzędzi czy maszyny, a co najważniejsze – nie patrzy na proces jak na całość.

 

_____________________________________

 

Programista CNC wykonuje dwa rodzaje zadań

W dyskusji o AI w kontekście branży CNC, bardzo często skupiamy się na temacie programowania, jednocześnie pomijając szereg innych czynności, które wykonuje operator programista CNC. Dla uproszczenia podzielmy te zadania na dwie grupy:

Zadania intelektualne

Są to wszystkie czynności związane z analizą, planowaniem i podejmowaniem decyzji.

Między innymi:

• analiza rysunku technicznego,
• analiza wymagań klienta,
• planowanie procesu technologicznego,
• dobór kolejności operacji,
• wybór narzędzi,
• wybór parametrów skrawania,
• kontrola wymiarów i tolerancji,
• monitorowanie jakości,
• optymalizacja czasu produkcji,
• podejmowanie decyzji podczas pojawienia się problemów.

W tym obszarze AI może być pomocnikiem, nadal natomiast musi być w pełni pod kontrolą pracownika, aby wykluczyć ewentualne problemy i błędy w logice.

Zadania fizyczne

Druga grupa wygląda zupełnie inaczej, są to zadania typowo fizyczne m.in.:

• przygotowanie obrabiarki,
• montaż uchwytów,
• mocowanie detalu,
• wymiana narzędzi,
• ustawianie sond,
• ustawianie punktów bazowych,
• pomiary międzyoperacyjne,
• korekcja narzędzi,
• usuwanie wiórów,
• kontrola chłodziwa,
• reagowanie na nietypowe sytuacje podczas pracy maszyny.

Tych czynności sztuczna inteligencja z oczywistych powodów sama nie wykona.

Oczywiście można wykorzystać roboty przemysłowe czy automatyczne magazyny narzędzi, jednak są to rozwiązania wymagające bardzo kosztownej infrastruktury, dużej ilości czujników/kamer i nadal musiałyby być nadzorowane przez człowieka.
W rzeczywistości na takie rozwiązania będzie mogła pozwolić sobie – raczej w dalszej niż bliższej przyszłości – tylko garstka firm hi-tech posiadająca odpowiednie zasoby finansowe.

 

_____________________________________

 

AI może wspierać programistę CNC

Twierdzenie, że AI nic nie potrafi, byłoby równie błędne jak stwierdzenie, że zastąpi wszystkich specjalistów. Prawda leży gdzieś pośrodku. Dziś sztuczna inteligencja może znacząco przyspieszyć wiele etapów pracy programisty (szczególnie w odniesieniu do programowania CAM).

Przykładowo może:

• proponować strategie obróbki,
• podpowiadać dobór narzędzi,
• sugerować parametry skrawania,
• wyszukiwać informacje w katalogach producentów,
• pomagać w tworzeniu dokumentacji technologicznej,
• generować opisy operacji,
• analizować wcześniejsze realizacje podobnych detali.

Należy natomiast stale pamiętać o jednej bardzo ważnej rzeczy, AI jedynie proponuje rozwiązanie. Nie ponosi odpowiedzialności za jego poprawność. Jest to kolejny kluczowy aspekt, który ma duży wpływ na to jak technologia ta jest postrzegana przez szeroko pojęty przemysł oraz kieruje nasze spojrzenia na jeszcze jeden problem.

_____________________________________

 

Odpowiedzialność

Wyobraźmy sobie, że AI wygenerowała program obróbkowy. Program wygląda na pierwszy rzut oka poprawnie, została uruchomiona symulacja, która nie wykazała błędów. Operator uruchamia obrabiarkę, lecz po kilku sekundach z powodu ukrytego w programie błędu, dochodzi do kolizji.

Uszkodzone zostaje wrzeciono, a straty mogą wynosić od kilku do nawet kilkuset tysięcy złotych. Na obecnym etapie rozwoju AI, gdzie przez długi jeszcze czas technologia ta będzie nosić znamię eksperymentalnej, jesteśmy bardzo dalecy od momentu, gdy
w podobnych sytuacjach będzie można ubiegać się o jakiekolwiek odszkodowanie.

To właśnie dlatego kompetentny i ostrożny pracownik pozostanie opcją najbezpieczniejszą.

_____________________________________

 

AI nie zna rzeczywistości hali produkcyjnej

Model AI może otrzymać model 3D, dokumentację techniczną lub gotowy rysunek i na tej podstawie zaproponować strategię obróbki.

Jednak nie wie, że np.:

• materiał dostarczony przez dostawcę ma większy naddatek niż zakładano,
• poprzednia operacja została wykonana z błędem,
• uchwyt jest już częściowo zużyty,
• jedna z oprawek ma minimalne bicie,
• narzędzie zostało wykorzystane do końca swojej żywotności,
• chłodziwo ma niewłaściwe stężenie,
• maszyna od kilku miesięcy wymaga regulacji geometrii.

Dla człowieka są to codzienne sytuacje w tego typu pracy. Doświadczony operator lub programista często zauważa problem jeszcze zanim rozpocznie obróbkę. Potrafi przewidzieć konsekwencje i zmodyfikować proces.

 

_____________________________________

 

AI nie ma doświadczenia

To może wydawać się oczywiste, ale warto zrozumieć, co naprawdę oznacza.

Programista CNC, wraz ze wzrostem doświadczenia, zaczyna dostrzegać rzeczy, których nie ma na rysunku.

Wie, że:

• cienka ścianka prawdopodobnie zacznie drgać,
• długi frez będzie się uginał,
• głębokie wiercenie może powodować problemy z odprowadzaniem wiórów,
• cienki detal po zdjęciu z uchwytu może zmienić swój kształt,
• określony materiał zachowuje się inaczej niż sugeruje katalog.

Wiedzy tego typu nie da się go zdobyć jedynie poprzez analizę dokumentacji i podstawowych parametrów obróbki.

Dlatego najlepsze kursy CNC opierają się przede wszystkim na praktyce. To właśnie praktyczne doświadczenie pozwala później podejmować właściwe decyzje na hali produkcyjnej.

 

_____________________________________

 

AI nie rozumie konsekwencji swoich decyzji i nie potrafi skorygować swoich błędów w czasie rzeczywistym

Załóżmy, że sztuczna inteligencja proponuje zwiększenie posuwu o 30%.

Na ekranie wszystko wygląda poprawnie. Symulacja również nie pokazuje błędów.

Ale w rzeczywistości może to oznaczać:

• większe drgania,
• pogorszenie jakości powierzchni,
• skrócenie żywotności narzędzia,
• większe obciążenie wrzeciona,
• uszkodzenie cienkościennego detalu.

Bez szeregu kosztownych czujników i kamer, nie jesteśmy w stanie obecnie w czasie rzeczywistym dostarczyć tego typu danych do AI. Oznacza to, że będzie ona - mówiąc wprost - błądzić po omacku nie mając danych zwrotnych, które pozwoliłyby jej na skorygowanie ewentualne błędy w parametrach obróbki.
Operator Programista CNC natomiast nie patrzy wyłącznie na czas cyklu. Bierze jednocześnie pod uwagę:

• trwałość narzędzi,
• koszty produkcji,
• bezpieczeństwo maszyny,
• powtarzalność procesu,
• jakość gotowego wyrobu.

To właśnie takie kompromisy są codziennością w branży CNC.

 

_____________________________________

 

Halucynacje AI mogą być bardzo kosztowne

Jednym z największych problemów współczesnych modeli AI są tzw. halucynacje.

Nie chodzi o błędy wynikające z awarii. Halucynacja oznacza sytuację, w której model
z pełnym przekonaniem podaje informację, która jest nieprawdziwa.

W przypadku zwykłej rozmowy z AI może to być jedynie drobna pomyłka.

W przypadku produkcji może oznaczać:

• błędny dobór narzędzia,
• nieprawidłowy parametr skrawania,
• niewłaściwą kolejność operacji,
• błędną interpretację dokumentacji,
• wygenerowanie niebezpiecznego kodu.

Dlatego żaden odpowiedzialny zakład produkcyjny nie powinien uruchamiać programu wygenerowanego przez AI bez dokładnej weryfikacji przez człowieka.

 

_____________________________________

 

AI kosztuje

Wiele osób zakłada, że wdrożenie AI jest niemal darmowe. To niestety kolejny mit.
Aby wykorzystać sztuczną inteligencję w produkcji, często potrzebne są:

• odpowiednie systemy CAD/CAM,
• integracja z maszynami CNC,
• infrastruktura IT,
• czujniki i systemy zbierania danych,
• szybkie łącza sieciowe,
• serwery lub usługi chmurowe,
• szkolenia pracowników,
• ciągłe aktualizacje systemów.

Do tego dochodzą koszty korzystania z modeli AI. W przypadku zaawansowanych rozwiązań przemysłowych są one często rozliczane w modelu abonamentowym lub według liczby zapytań (tokenów). Im większa firma i większa liczba analizowanych danych, tym wyższe mogą być miesięczne wydatki.

To oznacza, że AI nie jest rozwiązaniem „bez kosztów”. W wielu przedsiębiorstwach inwestycja musi być poprzedzona dokładną analizą opłacalności.
Warto również pamiętać, że obecne koszty korzystania z narzędzi opartych na sztucznej inteligencji nie muszą pozostać na obecnym poziomie. Rynek AI wciąż dynamicznie się rozwija, a modele biznesowe dostawców mogą ulegać zmianom. Niewykluczone, że wraz z rosnącą popularnością tej technologii część producentów zdecyduje się na podwyżki cen, ograniczenie darmowych funkcji lub wprowadzenie nowych opłat za bardziej zaawansowane możliwości.

Dla przedsiębiorstw oznacza to dodatkowe ryzyko. Uzależnienie kluczowych procesów od zewnętrznych dostawców AI może sprawić, że w przyszłości koszty korzystania z tych narzędzi będą w dużej mierze zależały od polityki cenowej producentów, na którą użytkownicy nie będą mieli realnego wpływu. Z tego względu każda decyzja o wdrożeniu AI powinna uwzględniać nie tylko potencjalne oszczędności, ale również długoterminowe ryzyko związane z kosztami i zależnością od zewnętrznych dostawców.

 

_____________________________________

 

Przemysł 4.0 pokazał podobny mechanizm

Kilkanaście lat temu wiele osób twierdziło, że koncepcja Przemysłu 4.0 całkowicie zmieni produkcję. Rzeczywiście – pojawiły się inteligentne czujniki, systemy monitorowania maszyn, roboty współpracujące, analiza danych czy zdalny nadzór nad produkcją. Jednak rzeczywistość okazała się bardziej złożona.

Do dziś ogromna liczba zakładów pracuje na klasycznych obrabiarkach CNC, które są niezawodne, ekonomiczne i w pełni wystarczają do realizacji codziennych zleceń. Nie każda firma potrzebuje pełnej automatyzacji. Nie każda produkcja uzasadnia koszt wdrożenia najbardziej zaawansowanych technologii.

Podobnie będzie ze sztuczną inteligencją. Znajdzie ona swoje miejsce w nowoczesnych zakładach, ale nie stanie się rozwiązaniem uniwersalnym dla każdego przedsiębiorstwa.

 

_____________________________________

 

Największym ograniczeniem AI jest brak odpowiedzialności

Na końcu warto wrócić do argumentu, który ma fundamentalne znaczenie.
Sztuczna inteligencja nie podpisuje dokumentacji technologicznej. Nie odbiera gotowego detalu, ani nie zwalnia go do produkcji. Nie odpowiada za nic przed klientem. Nie ponosi kosztów ewentualnych reklamacji.

Za wszystkie decyzje nadal odpowiada człowiek.

Dlatego w najbliższych latach rola programisty i operatora CNC nie zniknie. Zmieni się natomiast charakter ich pracy. Coraz większe znaczenie będzie miała umiejętność współpracy z nowoczesnymi narzędziami, w tym z systemami wykorzystującymi sztuczną inteligencję.

To właśnie dlatego inwestycja w kurs CNC, szkolenie CNC czy kurs operatora CNC pozostaje jedną z najbardziej przyszłościowych decyzji zawodowych. Osoba, która rozumie proces obróbki, będzie potrafiła wykorzystać AI jako wsparcie. Osoba bez wiedzy technologicznej nie będzie w stanie ocenić, czy sugestie sztucznej inteligencji są poprawne.

 

_____________________________________

 

AI nie zastąpi programisty CNC.

Historia pokazuje, że każda nowa technologia budziła dość podobne obawy. Pojawienie się systemów CAD miało wyeliminować konstruktorów. Systemy CAM miały sprawić, że programiści CNC przestaną być potrzebni. Symulacje obróbki miały zastąpić doświadczenie operatorów, a roboty przemysłowe miały całkowicie wyeliminować pracę człowieka.

Żadna z tych prognoz się nie sprawdziła. Zmienił się natomiast sposób pracy specjalistów. Osoby, które nauczyły się korzystać z nowych narzędzi, zaczęły pracować szybciej, efektywniej i realizować bardziej zaawansowane projekty.

Dokładnie tak samo będzie ze sztuczną inteligencją. AI nie zastąpi doświadczonego programisty CNC, ale już w niedalekiej przyszłości programista, który potrafi wykorzystywać AI, będzie w stanie wykonać więcej pracy w krótszym czasie niż osoba, która całkowicie zignoruje nowe technologie.

 

_____________________________________

 

Jak więc będzie wyglądał zawód programisty CNC za 10 lat?

Praca programisty CNC zmieniała się na przestrzeni ostatnich lat. Od dawna już, nie jest to osoba siedząca przez cały dzień i ręcznie wpisująca kod G. Istnieją nakładki technologiczne (np. ShopTurn, ShopMill, ManualGuide) oraz programy CAD/CAM, które zmieniły i stale zmieniają charakter tej pracy.

Coraz większą rolę będą jednak odgrywać:

• systemy CAM wspierane przez AI,
• automatyczne rozpoznawanie cech geometrycznych modeli CAD,
• inteligentny dobór narzędzi,
• analiza wcześniejszych realizacji,
• predykcyjne utrzymanie ruchu,
• monitorowanie zużycia narzędzi w czasie rzeczywistym,
• automatyczne wykrywanie odchyleń procesu.

Wszystkie te systemy będą potrzebowały człowieka, który:

• zrozumie technologię,
• zweryfikuje wyniki,
• podejmie ostateczną decyzję.

 

Aby podeprzeć się przykładem z codziennego życia, warto spojrzeć na lotnictwo. Współczesne samoloty są wyposażone w niezwykle zaawansowane systemy automatyki, które wspomagają pilotów na niemal każdym etapie lotu. Mimo to nikt nie czułby się komfortowo, gdyby w kokpicie zabrakło wykwalifikowanej załogi. Automatyzacja zmieniła charakter pracy pilotów, ale nie wyeliminowała potrzeby posiadania wiedzy, doświadczenia i umiejętności podejmowania decyzji w sytuacjach nietypowych.

Co więcej, gdy automatyka działa niezgodnie z oczekiwaniami lub warunki wykraczają poza jej możliwości, piloci są szkoleni do przejęcia pełnej kontroli nad samolotem. Ostateczna odpowiedzialność za bezpieczeństwo lotu zawsze spoczywa na człowieku,
a nie na systemie.

Bardzo podobnie wygląda sytuacja w branży CNC. Sztuczna inteligencja może wspierać operatora i programistę, analizować dane czy proponować rozwiązania, jednak to człowiek odpowiada za ocenę ich poprawności, bezpieczne uruchomienie programu
i cały proces produkcyjny.

Sztuczna inteligencja nie zastąpi programistów CNC. Zastąpi natomiast tych specjalistów, którzy nie będą potrafili z niej korzystać. Tak jak wcześniej systemy CAD i CAM nie odebrały pracy technologom, lecz zwiększyły ich możliwości, tak AI stanie się kolejnym narzędziem w rękach dobrego operatora programisty CNC. Kluczem pozostaje jednak wiedza technologiczna, doświadczenie oraz praktyka zdobyta najpierw podczas profesjonalnego kursu CNC, a następnie podczas pracy przy rzeczywistych obrabiarkach.

 

Artykuł zewnętrzny