这个职业存在了几百年,还会编程,大国崛起都靠它

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   it爱好者2022-06-17 17:06:21
如果你在大学期间,有一个需要参加金工实习的工科对象,那你大概率会在某一学期结束时,收到一份特殊礼物 —— 它可能是一个锤子,或一枚设计独特的戒指,亦或充满原始工业气息的金属动物饼干。它朴素、稚拙,略带一点草率,却承载着恋人的真心。

制造一个锤子,需要机床打磨和加工。然而,它做出来的东西能干啥?制作它的工具长什么样?这可能就是很多人的知识盲区了。

狭义的机床,就是制造机器的机器。

在现代机械领域,机床是当之无愧的“工业之母”。根据中国机床机具工业协会数据,2020 年,三分之一的机械制造业零部件由机床加工完成,机床产业所支撑的工业规模达 5-7 万亿元。

而在快手这个能工巧匠汇聚的地方,当然少不了身处机械制造一线的工作人员,通过他们的分享,我们得以对机床行业有更深入的了解。

此编程非彼编程,但可以做“冰墩墩”

通俗地讲,机床的加工过程,大部分时间在切金属块。传统机床解决了切削的动力,但从哪里切、切多少、怎么切,均需人工控制;而数控机床,即装有数字控制系统的自动化机床,则让人更深刻地感受到了“削铁如泥”的快乐。

作为现代制造业的核心加工手段,数控机床的应用十分广泛。小到螺丝、弹簧,大到飞机、轮船、汽车、乃至兵器零件,连中国第一枚原子弹的核心零件,都离不开各类机床的加工制造。

数控机床主要的进阶之处,在于给机床装上了“大脑”,通过输入指令,让机床自己变换切削角度和方式;操作者因而轻松许多,也能制造更加复杂、精密的产品。

那么,通过数控机床,将一个毛坯材料制作成可以出厂的零件,拢共分几步?

根据快手用户 CNC 超人~ 数控编程分享(以下简称 CNC 超人,快手 ID:809025044)以及 CNC 数控前沿(快手 ID:117708515)的介绍,这个过程类似解数学题,需要编程和一线操作配合完成。

首先,数控编程人员拿到待加工零件的图纸或 3D 模型,需根据要求进行分析,安排工艺 —— 用什么机床设备?先干什么、后干什么?都需计划好。

根据介绍,数控编程基本分为两类:手工编程和电脑软件编程。

手工编程主要由编程人员直接输入各类代码完成加工。每个代码对应机器的一个动作,这就要求工作人员对代码指令非常熟悉。

软件编程,则要先建模,再设置相关工序、选择刀具,让电脑自动生成加工程序。这种方式主要用于加工精度高、质量好、计算量大的零件,不易出错。

软件编程还可用于模具雕刻。比如,你想买“冰墩墩”,而恰好有一台模具雕刻机,就可自己建模做一个 —— 当然,你最终拥有的可能是一只“铁墩墩”。

得到编程结果后,就可根据编程单进行材料加工 —— 把毛坯工料放入数控机床,调试机器、选择刀具,让机床按照程序工作。最后,将得到的加工零件去毛刺、做表面处理,检查尺寸和精度,一件产品就完成了!

整个过程,既可以是“操作工 + 编程师”的组合,也可由一位工作人员独自完成。

CNC 超人是一位北方的数控机床加工小企业主,已经在相关行业干了 11 年。根据他的介绍,一线操作工人在南北方的工时有所不同:北方以每日工作 8-9 小时为主,偶尔加班;南方由于制造业相对发达,以 10-12 小时为主,加班较多,待遇也更好。根据企业的业务类型,还可能有两班倒的情况。

数控编程师的工作时间则更规律,早八晚五居多。

但无论什么工种,机床工作人员都是在车间里,孤独地面对机器。批量生产时,重复劳动在所难免。冬夏两季,工作环境还可能不太适宜。

“制造业本身的属性就决定了车间的温度,无论冬天还是夏天,都不会特别适宜,但是也不至于达到难受得受不了的阶段。”CNC 超人说。

技术!技术!永无止境

罗马不是一天建成的,复杂的机械加工设备也不会一蹴而就。

实际上,机床行业的历史也是一部技术发展史,经历了从手工控制到数字控制,再发展为与智能制造产业高度相关的智能化数控设备的过程。

1958 年,清华大学和北京第一机床厂合作研发出了第一台数控升降台铣床。改革开放后,中国制造业发展进入快车道,也离不开各类机床参与生产。随着中国逐渐融入全球化分工体系,通过中外合资、外商独资、代工生产等方式引进国外先进工业生产技术,沿海地区迅速形成了规模化的制造产业集群,这些地区也陆续出现了大量与当地产业链相关的民营企业。

2007-2020 年,中国的机床数控化率从 20% 左右上升至 40% 以上。《中国制造 2025》明确指出:到 2025 年,关键工序数控化率要达到 64%。

不论传统机床还是数控机床,材料的加工方式是相通的。按照加工方法,机床可分为车床、铣床、磨床、刨床、钻床等。在实际生产中,每种机床都有更细致的分类。

车、铣、磨、刨、钻 —— 都是动词,机床的加工方式。

车,指的是材料转动的过程中,切削工具在材料表面来回运作,从而完成造型。这个材料可以是金属的,也可以是…… 西瓜。

铣,则是切削工具转动,材料不转,通过二者的相对位移达到加工效果。

磨,是用砂轮、砂带等磨具加工物体表面;刨,则是在大平面往复运动,打磨物体表面。

综合上述加工方式的“复合产品”,叫作“加工中心”。相比普通数控机床,其特点是自带刀库(各类切削工具),可通过自动换刀装置一次性完成多种加工步骤。

机床操作是实操属性很强的工作。一线工人需经过学徒阶段,时间从一个月到半年不等,但要真正熟练操作,可能需要一两年时间。编程人员则主要靠学校学习、工作实践以及进一步自学。

除了本科毕业生进入企业直接锻炼编程能力,工厂内的编程人员基本上都要从车间做起,逐渐转向编程或工艺。

CNC 数控前沿介绍,一线操作工的薪资在 6000-9000 元 / 月,编程人员则在 7000-15000 元 / 月。不同地区薪资有差异,技术和经验对报酬也有决定作用,沿海地区经验丰富的数控机床编程师,月薪可达 20000-30000 元。

同时,作为制造业大国,全国各地都需要机床相关领域人才。

从快手机床行业相关用户看,他们不仅分布在沿海制造业重镇,也分布在河北、河南、安徽等内陆省份。不仅有学习能力旺盛的年轻人,也有从业多年的老师傅。

不过,由于数控机床在中国发展时间相对较短,行业中坚以 80 后、90 后为主;女性较少,且多为辅助岗位。

根据中国 2016 年发布的《制造业人才发展规划指南》,到 2025 年,我国高端数控机床人才缺口预计将达 450 万人。CNC 超人坦言,现在制造业人才有点断层,00 后入行的不多,比较缺人。

而入行多年的数控机床人员,也会分流到不同方向。有些会一直待在企业精进技艺,不断学习更高水平的编程技能和新设备、新软件;有些会转向管理岗位;有些像 CNC 超人一样积累了技术和资源后,择机创业办厂;还有些则像 CNC 数控前沿、数控编程小课堂(快手 ID:2161936702 )一样,从业多年后转向培训领域,将技能传播给更多人。

当传统行业遇到新鲜媒介

在快手,数控机床乃至整个机床相关行业的创作者,形成了一个高度互动的学习型社区。由于自动化软件持续更新,一线从业人员即时的交流学习能有效提高工作效率,帮助他们追踪最前沿的产业动态。

CNC 超人是较早在快手发布数控机床操作视频的创作者。2018 年以来,他已经发布了超过 800 条短视频。通过快手,他认识了很多同行,一起交流、探讨技术,记录自己与数控机床“斗智斗勇”的过程,也尽力为网友们答疑解惑。

他还提到了自己作为北方人的优势 ——“这个行业从南方发展过来,最开始特别厉害的师傅都在南方,学习资料也都是南方师傅录的,但是南方师傅口音特别重,导致知识传播非常受限。”—— 他之前从没想过,语言还能以这种方式发挥相对优势。

由于专业性较强,快手上关于机床操作的课程很多。通过知识付费,创作者既能创收,还能参与提升行业技术水平。

短视频的“临场感”,让枯燥复杂的机械技术变得更加生动。转向教学培训的 CNC 数控前沿和数控编程小课堂都提到了快手对机床操作、编程等学习的重要作用。

数控编程小课堂分享道,“学员年龄有大有小,年龄大的人记忆力、理解力可能跟不上,通过快手的短视频可以反复学习、增强理解;只有理论知识的大学生,也能将短视频作为书本知识和实际操作之间的桥梁,理解实操。”

“这是基础行业,不会被淘汰,但会有高峰和低谷。”

当谈及为何选择一直在数控机床相关领域工作时,三位创作者不约而同地提到了“热爱”。在他们眼中,机械是美的,对技术的追求安定而纯粹。

200 多年前的工业革命,机床代表着最先进的生产力,像年轻的小伙横冲直撞,承载着人类“解放双手”的梦想;如今,极其成熟的机械制造业,已然像演技纯熟的中年戏骨,温吞柔和,且并不太担心过气。

高端数控机床,是我们畅想智能制造的基石,但或许最初,人们只是单纯地享受这个过程:将一块粗糙笨拙的毛料,打造成更好的模样。


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