صانع الأدوات والقوالب

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
عامل تشغيل آلة الخراطة

صانعو الأدوات والقوالب حرفيون ذوو مهارات عالية يعملون في الصناعات التحويلية . [ أ ] يعمل صانعو الأدوات والقوالب بشكل أساسي في ورش الأدوات، وأحيانًا في غرفة واحدة، ولكن في أغلب الأحيان في بيئة ذات حدود مرنة وشبه منفذة عن أعمال الإنتاج. إنهم حرفيون ماهرون يتعلمون مهنتهم عادةً من خلال مزيج من الدراسة الأكاديمية وفترة طويلة من التدريب العملي الذي يُعدّ بمثابة تدريب مهني . يصنعون أدوات التثبيت ، والتركيبات ، والقوالب ، وأدوات الآلات ، وأدوات القطع ، والمقاييس ، وغيرها من الأدوات المستخدمة في عمليات التصنيع. [ 1 ]

الأقسام

تشمل الأقسام الرئيسية لصناعة الأدوات والقوالب ما يلي:

المسمى الوظيفي

انطلاقاً من الرسومات الهندسية التي وضعها صانع الأدوات أو المهندسون أو التقنيون، يقوم صانعو الأدوات بوضع التصميم على المادة الخام (عادةً ما تكون معدنية)، ثم يقومون بتقطيعها إلى الحجم والشكل المطلوبين باستخدام أدوات آلية يتم التحكم فيها يدويًا (مثل المخارط وآلات التفريز وآلات الطحن وآلات الطحن الدقيقة )، وأدوات كهربائية (مثل آلات الطحن الدوارة ) ، وأدوات يدوية (مثل المبارد وأحجار الشحذ ).

يتداخل الفن والعلم (وتحديدًا العلوم التطبيقية ) بشكل وثيق في عملهما، كونهما جزءًا من الهندسة . غالبًا ما يعمل مهندسو التصنيع وصانعو القوالب والأدوات بتنسيق وثيق ضمن فريق هندسة التصنيع . وكثيرًا ما يحدث تبادل بين هذين المجالين، إذ قد يعمل الشخص في كليهما في مراحل مختلفة من حياته، تبعًا لمساره التعليمي والمهني. لم يكن هناك تمييز واضح بينهما خلال القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين؛ ولم تصبح الهندسة مهنة منظمة، تُحدد حصريًا بشهادة هندسية من جامعة أو كلية، إلا بعد الحرب العالمية الثانية . ويتطلب كلا المجالين مستوى معينًا من الموهبة في المجالات الفنية/الحرفية/الإبداعية، فضلًا عن مجالات الرياضيات والعلوم.

منذ ظهور الحوسبة في مجالات التصنيع (بما في ذلك التحكم الرقمي بالحاسوب ، والتصميم بمساعدة الحاسوب ، والتصنيع بمساعدة الحاسوب ، وغيرها من التقنيات المدعومة بالحاسوب )، أضاف صانعو الأدوات والقوالب مهارات تقنية المعلومات إلى عملهم اليومي بشكل متزايد. ويُشترط على صانعي الأدوات والقوالب اليوم امتلاك جميع المهارات التقليدية بالإضافة إلى مهارات رقمية متقدمة؛ هذه المتطلبات العالية تجعل إتقان هذا المجال تحديًا كبيرًا.

تمرين

على الرغم من اختلاف تفاصيل برامج التدريب، يبدأ العديد من صانعي الأدوات والقوالب فترة تدريب مهني لدى صاحب عمل، قد تشمل مزيجًا من التدريب النظري والعملي. ويمكن أن تكون بعض المؤهلات السابقة في الرياضيات الأساسية أو العلوم أو الهندسة أو التصميم والتكنولوجيا ذات قيمة. يلتحق العديد من صانعي الأدوات والقوالب ببرنامج تدريب مهني لمدة تتراوح بين 4 و5 سنوات للوصول إلى مرتبة صانع أدوات وقوالب ماهر . غالبًا ما تختلف علاقات العمل الحالية في المسمى والتفاصيل عن الترتيب التقليدي للتدريب المهني، ولا يُستخدم مصطلحا "متدرب" و"صانع ماهر" دائمًا، ولكن فكرة سنوات من التدريب العملي المؤدي إلى إتقان المجال لا تزال قائمة.

في الولايات المتحدة، يخضع صانعو الأدوات والقوالب المتخرجون من الرابطة الوطنية للأدوات والتشغيل الآلي (NTMA) لأربع سنوات من الدراسة الجامعية، بالإضافة إلى 10000 ساعة عمل، لإتمام فترة تدريبهم المهني. كما أنهم معتمدون من قبل وزارة العمل الأمريكية.

صانع قوالب/تجهيزات

يُصنَّف صانع أدوات التثبيت والتركيب ضمن فئة صانعي الأدوات والقوالب. ويكمن الفرق الأساسي بين أدوات التثبيت والتركيب في أن أداة التثبيت تُوجِّه الأداة أثناء العملية، بينما يُثبِّت التركيب قطعة العمل فقط. ويُستخدم المصطلحان أحيانًا بشكل متبادل. يحتاج صانع أدوات التثبيت والتركيب إلى معرفة استخدام مجموعة متنوعة من الآلات لتصنيع هذه الأدوات، مثل امتلاك مهارات في اللحام، وفي بعض الحالات معرفة بمعدات النجارة، بالإضافة إلى مهارات تشغيل الآلات في ورشة الأدوات.

غالباً ما يستعينون بمهندس في بناء الأجهزة. ويتطلب الأمر معرفة واسعة بمختلف المواد، تتجاوز الخشب والمعادن، مثل البلاستيك. كما يمكنهم الابتكار والتصميم والبناء دون الحاجة إلى مخططات هندسية.

يكتسب صانعو القوالب والتجهيزات خبرة عملية مباشرة أثناء مراقبة عملية التصنيع وإجراء التعديلات اللازمة عليها، حيث تخضع هذه العملية لتحسينات ومراجعات مستمرة من قبل قسم الهندسة. وقد يُطلب منهم أيضاً إجراء هذه التعديلات دون مساعدة هندسية، وذلك بحسب حجم الشركة. تتطلب بعض القوالب والتجهيزات تشغيلاً إلكترونياً وهوائياً، مما يستلزم معرفة وتدريباً في هذين المجالين أيضاً.

تُقلل القوالب والتجهيزات المصممة بشكل صحيح من الهدر من خلال ضمان تركيب الأجزاء بدقة متناهية. قد يصل حجم القوالب والتجهيزات إلى حجم سيارة أو يمكن حملها باليد. وتحدد متطلبات الإنتاج شكلها ووظيفتها. تُعد القوالب والتجهيزات والمقاييس ضرورية للحفاظ على معايير الجودة في ظل متطلبات الإنتاج المتكررة، سواء كانت بكميات منخفضة أو عالية.

أدى التطور المستمر لتقنيات التصميم والتحكم المحوسبة، مثل CAD/CAM و CNC و PLC وغيرها، إلى الحد من استخدام أدوات التثبيت في التصنيع، إلا أن جميع الآلات التي تعمل بالحاسوب تحتاج إلى نوع من أدوات التثبيت لعمليات الإنتاج. على سبيل المثال، لا حاجة إلى أداة تثبيت لتوجيه رؤوس الحفر إلى مراكز الثقوب عند استخدام آلة CNC، لأنها تعمل بنظام التحكم الرقمي الحاسوبي. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى أدوات تثبيت لتثبيت القطعة أو القطع في مكانها لإتمام العملية. تُستخدم أدوات التثبيت حاليًا في العديد من مجالات التصنيع، ولكن بشكل رئيسي في الإنتاج بكميات صغيرة.

مصطلحات

صناعة القوالب

صناعة القوالب هي فرع من فروع صناعة الأدوات، وتركز على صناعة القوالب وصيانتها . ويشمل ذلك عادةً صناعة المثاقب، والقوالب، وقوالب القطع الفولاذية، ومجموعات القوالب. الدقة أساسية في صناعة القوالب؛ إذ يجب أن تحافظ المثاقب وفولاذ القوالب على خلوص مناسب لإنتاج الأجزاء بدقة، وغالبًا ما يكون من الضروري تصنيع المكونات بتفاوتات تقل عن جزء من ألف من البوصة.

صناعة الأدوات

صناعة الأدوات تعني عادةً تصنيع الأدوات المستخدمة في إنتاج المنتجات. تشمل الأدوات الشائعة أسطوانات تشكيل المعادن، وأدوات القطع (مثل رؤوس القطع وقواطع التفريز )، والتجهيزات ، أو حتى آلات التشغيل الكاملة المستخدمة في تصنيع المنتجات أو تثبيتها أو اختبارها أثناء عملية التصنيع. ونظرًا لطبيعة عمل صانع الأدوات الفريدة، فغالبًا ما يكون من الضروري تصنيع أدوات مخصصة أو تعديل الأدوات القياسية.

تداخل صناعة القوالب، وصناعة الأدوات، وصناعة القوالب

قد يُطلب من شخص واحد القيام بجميع الأنشطة المذكورة أعلاه، وتتداخل المهارات والمفاهيم المعنية، وهذا هو السبب في أن صناعة الأدوات والقوالب غالباً ما تُعتبر مجالاً واحداً، وهذا أيضاً هو السبب في أن صناعة القوالب غالباً ما تُعتبر مجموعة فرعية منه (بدلاً من مجال منفصل تماماً).

ورش الأدوات وأساليب ورش الأدوات

غرفة الأدوات، بمعناها الأصلي، هي غرفة تُخزّن فيها الأدوات؛ [ 2 ] مستودع الأدوات. في الشركات الكبيرة، يجب تسجيل دخول وخروج الأدوات المخزنة هناك، وقد يُعيّن شخصٌ للإشراف على هذه المنطقة. في المصنع، تشير غرفة الأدوات إلى مساحة تُصنع فيها القطع وتُصلح، وخاصةً الأدوات المستخدمة في باقي أقسام المصنع، وقوالب التثبيت، وغيرها من الأجزاء التي تُساعد العمال، وبالتالي تُسهم في الإنتاج. في الهندسة والتصنيع ، تشمل أنشطة غرفة الأدوات كل ما يتعلق بمرافق الأدوات والقوالب، على عكس أنشطة خط الإنتاج .

في الأصل، كانت غرفة الأدوات عبارة عن غرفة واحدة حرفيًا ، ولكن كما هو الحال مع غرفة الطوارئ ، فقد توسع المصطلح مجازيًا ليشمل جميع هذه الأماكن والأساليب المستخدمة فيها، بغض النظر عن المساحة المادية. كان الاسم في الأصل " غرفة الأدوات " أو "غرفة الأدوات" ، ولكن أصبح مصطلح "غرفة الأدوات" هو السائد الآن في الهندسة والتشغيل الآلي . 

صنع الأدوات وإصلاحها وتخزينها

يشير المعنى الأبسط لكلمة "غرفة الأدوات" إلى مكان تخزين الأدوات. أما الاستخدام الأوسع للمصطلح فيشمل الإشارة إلى مساحة تُصنع فيها الأدوات وتُصلح وتُجرد وتُوزع للاستخدام داخل المصنع. ويعكس هذا التوسع في المعنى تطورًا نحو مزيد من التنظيم في التصنيع. فخلال القرن التاسع عشر، نشأ تدريجيًا تقسيم للعمل، حيث لم يكن الأشخاص الذين يصنعون الأدوات ويصلحونها ويسجلونها ويخزنونها ويسترجعونها بالضرورة هم أنفسهم الذين يستخدمونها في أعمال التصنيع نفسها. وقد وُجدت أمثلة على هذا التقسيم للعمل في القرون السابقة، ولكن معظم التصنيع كان يتم على أساس حرفي، حيث لم تكن هناك حاجة لفكرة وجود غرفة أدوات منفصلة عن بقية ورشة العمل.

يمكن أيضًا التعبير عن أبسط معنى أعلاه من خلال كلمة toolcrib (التي تُكتب أحيانًا tool-crib أو tool  crib ).

مرافق وأساليب تصنيع الأدوات والقوالب

في مجالي الهندسة والتصنيع، تشمل ورشة الأدوات كل ما يتعلق بمرافق وأساليب تصنيع الأدوات والقوالب، على عكس أرضية المصنع ونشاط خط الإنتاج. ولتوضيح الاستخدام المتخصص لهذه المصطلحات، يحتاج غير المتخصصين إلى بعض التوضيح:

في مجال التصنيع الآلي عمومًا ، ثمة تقسيم تقريبي ولكنه متكرر بين (أ) ممارسات ورش الأدوات و(ب) ممارسات الإنتاج (صنع أعداد كبيرة من القطع المتطابقة). إنه الفرق بين عملية التصنيع نفسها وأعمال الأدوات والقوالب التي تُجرى لدعمها. ربما نجد أمثلة متفرقة على هذا التمييز عبر التاريخ البشري، ولكن باعتباره جزءًا لا يتجزأ من نسيج الثقافة المادية، فقد تطور هذا التمييز (والمصطلحات المستخدمة لوصفه) منذ الثورة الصناعية ، وخاصة منذ ظهور صناعة الأسلحة ثم الإنتاج الضخم لاحقًا .

من الطرق الجيدة والبسيطة لتلخيص تغير الأفكار مقارنة صناعة منتج معين في فترات زمنية مختلفة. ففي عام ١٧٥٠، كان الحرفي يصنع البندقية في ورشة عمل باستخدام أدوات يدوية، وإذا احتاج إلى أداة جديدة، فمن المرجح أنه كان يصنعها بنفسه باستخدام الأدوات والأساليب نفسها التي يستخدمها لصنع البندقية (مثل أدوات الحدادة، والمبارد ، وسكاكين نحت الخشب، إلخ). لا يزال هذا النوع من الحرفية قائمًا حتى اليوم، ولكنه مكلف من حيث وقت العمل الماهر لكل وحدة إنتاج، وبالتالي فهو يؤدي إلى انخفاض إجمالي حجم الإنتاج وارتفاع سعر الوحدة. أما اليوم، فإن الطريقة المثلى لصنع البنادق بكميات كبيرة وبسعر منخفض للوحدة هي البدء بأعمال الأدوات والقوالب (أي صنع أو تكليف شخص آخر بصنع أدوات الآلات، والتركيبات، والتجهيزات)، ثم استخدام هذه الأدوات المتخصصة لإنتاج البنادق بكميات كبيرة بطريقة آلية لا تتطلب أي أساليب ورشة عمل.

مثال آخر، بدلاً من مقارنة قرون مختلفة، يقارن ببساطة طرقًا مختلفة للتحكم في مسار الأداة التي يمكن اختيارها اليوم: إذا كنت بحاجة إلى موقع ثقب معين على كل جزء لريشة الحفر الخاصة بك ، فهل ستضبطه يدويًا بعناية عدة مرات (مرة واحدة لكل جزء يتم إنتاجه)، أم ستضبطه يدويًا بعناية مرة واحدة فقط - أثناء صنع قالب حفر للحفر اللاحق ليتم توجيهه بسرعة وسهولة؟

لطالما شكّل تصنيع الدفعات الصغيرة التحدي الأكبر لهذا التقسيم في أساليب التصنيع. فعند طلب كمية صغيرة فقط من الإنتاج، هل يُفضّل (أ) إنتاج كل قطعة باستخدام أساليب "مخصصة" (كالتصنيع اليدوي أو التخطيط والتشغيل الآلي على غرار ورشة الأدوات)، مما يرفع تكلفة الوحدة؟ أم (ب) الإبقاء على قسم إنتاج ورشة الأدوات الذي يتطلب تكاليف رأسمالية باهظة، والذي بدوره يرفع تكلفة الوحدة بطرقه الخاصة؟ بعبارة أخرى، هل يستحق الأمر تخصيص وقت لصنع أداة تثبيت، وهل يستحق الأمر حجز آلة حفر مخصصة لاستخدامها مع تلك الأداة؟ قد نحتاج إلى آلة الحفر غدًا لقطعة مختلفة، بإعدادات مختلفة. بالنسبة لـ 100 قطعة، تُبرر تكاليف صنع أداة التثبيت وحجز الآلة. أما بالنسبة لـ 5 قطع، فربما يكون من الأفضل تصنيع كل قطعة منها باستخدام التخطيط والتحكم في مسار الأدوات على غرار ورشة الأدوات.

يُغيّر تطور تكنولوجيا المعلومات ودمجها في التصنيع الأسئلة والمعادلات بشكلٍ أكبر. فعلى سبيل المثال، مهدت أنظمة التحكم الرقمي الحاسوبي (CNC) والروبوتات الطريق أمام النماذج الأولية السريعة والتصنيع الفوري ، مما يُحدث نقلة نوعية في قسم الإنتاج، إذ يمنح الاستثمار الأولي في ورشة الأدوات مرونةً تجعله قابلاً للاستخدام السريع والسهل في أي تصميم منتج، بغض النظر عن حجم الدفعة.

في الشركات الكبيرة، قد يكون هناك تقسيم واضح للغاية للعمل بين أعمال ورشة الأدوات وتصنيع الإنتاج، مع وجود موظفين مختلفين لكل منهما، في حين أن أعمال ورش العمل غالبًا ما تكون مزيجًا من أعمال ورشة الأدوات وأعمال الإنتاج، لأن كل مشروع يتطلب بعضًا من كليهما، وقد يقوم نفس الموظفين "بارتداء كل قبعة" بالتتابع.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ تشمل الاختلافات في الاسم صانع الأدوات (أو صانع الأدوات )، وصانع القوالب (أو صانع القوالب )، أو قالب الأدوات وصانع القوالب اعتمادًا على مجال التركيز أو الصناعة التي يعمل فيها الفرد؛ صانع القوالب (أو صانع القوالب ) هو مهنة وثيقة الصلة.

مراجع

  1. ↑ صناع الأدوات والقوالب، من إعداد مكتب إحصاءات العمل، تم الاطلاع عليه في 8 أبريل 2009
  2. ↑ الكلمة المستخدمة بهذا المعنى موثقة في اللغة الإنجليزية المكتوبة منذ عام 1829 على الأقل. ميريام-ويبستر (2007)، قاموس ميريام-ويبستر الجامعي (  الطبعة الحادية عشرة)، سبرينغفيلد، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية : ميريام-ويبستر، ص  1317، ISBN 978-0-87779-809-5