ریاستہائے متحدہ کے 16 ویں صدر ابراہم لنکن نے ایک بار کہا تھا: "آپ تمام لوگوں کو کچھ وقت کے لیے بے وقوف بنا سکتے ہیں، اور آپ کچھ لوگوں کو ہر وقت بے وقوف بنا سکتے ہیں، لیکن آپ تمام لوگوں کو ہر وقت بے وقوف نہیں بنا سکتے۔" سسٹم میں ضم شدہ لیزرز کی کارکردگی کی نگرانی کرتے وقت بھی ایسا ہی ہوتا ہے۔ صنعتی پیداوار میں، پورے نظام کی ایک مدت تک نگرانی کی جا سکتی ہے، یا نظام کے کچھ حصے کی ہمہ وقت نگرانی کی جا سکتی ہے، لیکن پورے نظام کی ہمہ وقت نگرانی کرنا ناممکن ہے۔ صنعت 4 کے دور میں۔{3}}، یعنی اسمارٹ مینوفیکچرنگ کے دور میں، دونوں کے درمیان فرق کو سمجھنا بہت ضروری ہے۔
صنعت 4۔{1}} زندگی کے تمام شعبوں میں مینوفیکچرنگ کی صورتحال کو بدل رہی ہے۔ تکنیکی ترقی مینوفیکچررز کو صنعتی پیداوار کو زیادہ موثر، تیز اور بہتر طریقے سے چلانے میں مدد دے رہی ہے۔ سمارٹ مشینوں کو درست طریقے سے لاگو کرنے کے لیے ضروری ہے کہ مختلف ڈیٹا اکٹھا کریں، ان کا تجزیہ کریں اور اس عمل کو بہتر بنانے کے لیے فلٹر کریں۔ بہت کم ڈیٹا عمل کی بہتری میں رکاوٹ بنے گا، لیکن ایک ہی وقت میں، بہت زیادہ ڈیٹا نقصان دہ ہو سکتا ہے۔
لیزر پروسیسنگ کے نظام میں آپریٹنگ خصوصیات اور متعلقہ مسائل کا اپنا سیٹ ہے۔ لیزر کی کارکردگی کے بارے میں بہت زیادہ ڈیٹا نقصان دہ ہو سکتا ہے، کیونکہ یہ بہت زیادہ اور زبردست ہو سکتا ہے۔
لیزر کی کارکردگی کی پیمائش کب کی جائے؟
لیزر کی کارکردگی کی پیمائش کرنے کے چار طریقے ہیں۔ پہلا نقطہ نظر وہی ہے جسے زیادہ تر لیزر سسٹم آپریٹرز ترجیح دیتے ہیں، جس کی دیکھ بھال طے شدہ ہے۔ اس نقطہ نظر میں، لیزر کی کارکردگی کی پیمائش لیزر کے طے شدہ ڈاؤن ٹائم، عام طور پر سہ ماہی، نیم سالانہ یا سالانہ کی بنیاد پر کی جاتی ہے۔ اس وقت کے دوران، لیزر کی کارکردگی کی پیمائش لیزر آپریٹنگ رجحانات کا تجزیہ کرنے کے لیے سابقہ پیمائشوں سے کی جاتی ہے۔
دوسرا طریقہ عمل کی ناکامیوں کے دوران پیمائش کرنا ہے۔ مثال کے طور پر، اگر لیزر ویلڈنگ کے دوران ویلڈ کا معیار خراب ہوجاتا ہے، یا اگر کٹنگ ناکام ہوجاتی ہے یا لیزر کٹنگ کے دوران انجام نہیں دی جاسکتی ہے، تو لیزر کی کارکردگی کو لیزر سسٹم کو ڈیزائن کردہ آپریٹنگ پیرامیٹرز پر بحال کرنے کے لیے ماپا جا سکتا ہے۔
تیسرا اور چوتھا طریقہ بالکل وہی ہے جس پر یہ مضمون بحث کرے گا - عمل میں نگرانی اور عمل کے دوران نگرانی۔ دونوں طریقوں کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں۔ آپریٹرز کو لیزر کے بہترین طریقہ کار میں مہارت حاصل کرتے ہوئے ان دو طریقوں کے فوائد اور نقصانات کے بارے میں واضح ہونا چاہیے۔ اس کے علاوہ، آپریٹرز کو یہ بھی سمجھنا چاہیے کہ صنعتی پیداوار کے عمل کے دوران کون سے لیزر اشارے کی پیمائش کرنا ضروری ہے۔
لیزر مواد پر عمل کیسے کرتا ہے؟
اعلی تقاضوں کے مطابق، اس بات سے کوئی فرق نہیں پڑتا ہے کہ لیزر کو کس پروسیسنگ ٹیکنالوجی کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، آپریٹرز کو یہ سمجھنا چاہیے کہ لیزر مواد پر کیسے عمل کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، یہ جاننے کے لیے کہ ویلڈنگ کے لیے کس قسم کا لیزر موزوں ہے، آپ کو یہ بھی سمجھنا ہوگا کہ لیزر گاڑی کے دروازے کے فریم کو کس طرح ویلڈ کرتا ہے۔ اسے سمجھنے کا سب سے آسان طریقہ لیزر پاور ڈینسٹی کے ذریعے ہے۔
طاقت کی کثافت کی تعریف سے مراد لیزر پاور ہے جو مواد کے ایک یونٹ علاقے میں شعاع کرتی ہے۔ پاور کثافت عام طور پر W/cm2 میں ظاہر کی جاتی ہے، جہاں "W" کا مطلب پاور "watt" ہے۔ مسلسل (CW) لیزرز کے لیے، اس کی قدر پاور ویلیو ہے: پلسڈ لیزرز کے لیے، یہ اس کی اوسط پاور ویلیو ہے۔ "cm2" کام کرنے والے جہاز پر لیزر جگہ کے علاقے کی نمائندگی کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، 100 ملی میٹر کے اسپاٹ سائز پر مرکوز 100 ڈبلیو لیزر کی طاقت کی کثافت 1.27x103kW/cm2 ہے۔
لیزر کی طاقت کی کثافت مواد پر لاگو لیزر پاور یا ہلکے سائز میں تبدیلیوں سے متاثر ہوتی ہے۔ لیزر آپریٹرز کو لیزر کے عمل کے موثر آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے ان دو متغیرات کی پیمائش، تجزیہ اور سمجھنا چاہیے۔
اہم لیزر کارکردگی اشارے کی پیمائش
لیزر لائٹ کی پیمائش عام طور پر پاور میٹر سے کی جاتی ہے۔ پاور میٹر ایک سینسر ہے جو لیزر لائٹ کو اکٹھا کرتا ہے اور اسے برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے، پھر بیم سے پیدا ہونے والی طاقت یا توانائی کا اندازہ لگاتا ہے، اور آخر میں تجزیہ کے لیے میٹر یا کمپیوٹر کو ریڈنگ فراہم کرتا ہے۔ اس عمل میں عام طور پر صرف چند سیکنڈ لگتے ہیں، لیکن یہ استعمال شدہ ٹیکنالوجی کے لحاظ سے مختلف ہو سکتا ہے۔ یہ پیمائشیں ڈیٹا اکٹھا کرنے اور تجزیہ کرنے کے لیے بہت اہم ہیں، خاص طور پر لیزر کی پیداوار کے مرحلے میں، کیونکہ ڈیٹا صارفین کو یہ سمجھنے کی اجازت دیتا ہے کہ لیزر کی کارکردگی کس طرح تبدیل ہوتی ہے اور یہ تبدیلیاں پروسیسنگ کے عمل میں لیزر کے اطلاق کو کیسے متاثر کرتی ہیں۔
اس کے علاوہ، لیزر بیم کا قطر ناپا جانا ضروری ہے۔ بیم کے قطر کا حساب لگانے کے بہت سے طریقے ہیں، جیسے D40 طریقہ، 13.5% چوٹی کا طریقہ، اور 10/90 چاقو کے کنارے کا طریقہ، اور مختلف طریقوں کے حساب کے نتائج بہت مختلف ہوتے ہیں۔ مختلف صنعتوں، پس منظر اور تجربات سے تعلق رکھنے والے لوگ اپنے اطلاق کے منظرناموں کے مطابق حساب کتاب کے متعلقہ طریقے استعمال کرتے ہیں۔
شہتیر کے قطر کا حساب لگاتے وقت، بیم کی گول پن یا بیضوی قدر پر غور کیا جانا چاہیے۔ بیم کی شکل کو سمجھنا ضروری ہے اور بیم پروفائل میں توانائی کیسے تقسیم ہوتی ہے۔ کیا یہ گاوسی بیم ہے یا فلیٹ ٹاپ بیم؟ جب یہ سمجھنے کی کوشش کی جائے کہ اس عمل میں لیزر کا استعمال کیسے کیا جاتا ہے، لیزر بیم کے پیرامیٹرز کی پیمائش صنعت کے معیاری بیم وہیل کی پیمائش کے نظام کے ذریعے مکمل کی جانی چاہیے۔
شہتیر کے قطر کے علاوہ، لیزر کا انتخاب کرتے وقت، لیزر ایپلیکیشن تیار کرتے وقت، اور لیزر ماخذ کو سسٹم میں ضم یا ڈیبگ کرتے وقت بیم کے معیار پر بھی غور کیا جانا چاہیے۔ زیادہ تر معاملات میں، ایک بار جب لیزر کو پروڈکشن میں ڈال دیا جاتا ہے، تو عام طور پر اس کے بیم کے معیار کا مزید تجزیہ نہیں کیا جاتا، اس لیے لیزر کے فیکٹری سے نکلنے سے پہلے بیم کے معیار کا تجزیہ مکمل کرنا بہت ضروری ہے۔
بیم کے معیار کو M2 قدر سے ظاہر کیا جا سکتا ہے، اور M2 کی قدر 10 سے ظاہر ہوتی ہے کہ لیزر بیم کا معیار بہترین ہے۔ بیم پیرامیٹر پروڈکٹ (BPP=0xw، جہاں 0 بیم فار فیلڈ ڈائیورجنس زاویہ کا نصف زاویہ ہے اور w بیم کمر کا رداس ہے) اور K ویلیو (1/MM2) بھی کر سکتے ہیں۔ لیزر بیم کے معیار کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال کیا جائے۔ لیزر ذرائع کی بیم کے معیار اور کارکردگی میں بہتری آئی ہے۔ جب بات مختلف پروسیسنگ کے عمل کی ہو تو، مختلف لیزر ذرائع کے اپنے فوائد ہوتے ہیں۔
صارفین کے لیے پروسیسنگ کے عمل کے دوران لیزر کی کارکردگی کے اشارے میں ہونے والی تبدیلیوں کو سمجھنا ضروری ہے۔ نظام کی کارکردگی کو مکمل طور پر سمجھنے اور زیادہ مستحکم طویل مدتی کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے لیزر پاور، بیم کے سائز، اور وقت کے ساتھ ان میں تبدیلی کیسے اور کیوں ہوتی ہے کی پیمائش کرنا بہت ضروری ہے۔
عمل میں نگرانی بمقابلہ عمل کی نگرانی
آج، ڈیٹا ان پٹ کی ضرورت ہے جتنا ممکن ہو حقیقی وقت کے قریب۔ اس کے لیے ایک تکنیک کی ضرورت ہوتی ہے جسے عام طور پر "ان-پراسیس مانیٹرنگ" کہا جاتا ہے جس میں لیزر کی کارکردگی کی پیمائش کی نگرانی شامل ہوتی ہے جب کہ لیزر کا عمل جاری ہے۔ اضافی مینوفیکچرنگ کے میدان میں، اس تکنیک کو "ان-سیٹو مانیٹرنگ" کہا جاتا ہے۔
"اندر پروسیس مانیٹرنگ" کا ہم منصب "پراسیس مانیٹرنگ" ہے، جو عمل کے درمیان لیزر کی کارکردگی کی پیمائش کرتا ہے۔ دونوں نگرانی کے طریقوں کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں۔
n-processmkai
عمل کی نگرانی یا حالت کی نگرانی آپریشن اور پیداوار کے دوران لیزر کی کارکردگی کا حصہ ہے۔ لیزر سسٹم میں صرف لیزر کے حصے کی کارکردگی کی پیمائش کرنے اور حقیقی وقت میں اس کا تجزیہ کرنے کے لیے ایک وقف شدہ ٹیسٹ سب سسٹم قائم کیا گیا ہے۔
عمل میں نگرانی کے اہم فوائد ہیں۔ سب سے پہلے، چونکہ سب سسٹم پورے نظام کے ساتھ مربوط ہے، دونوں آسانی سے بات چیت کر سکتے ہیں۔ لیزر کی کارکردگی پر ریئل ٹائم فیڈ بیک مسلسل ڈیلیور کیا جاتا ہے، لہذا ضرورت پڑنے پر پورے سسٹم میں تیزی سے ایڈجسٹمنٹ کی جا سکتی ہے۔ دوسرا، یہ سب سسٹم اکثر خاص طور پر اس سسٹم کے لیے بنائے جاتے ہیں جس میں وہ ضم ہوتے ہیں اور اکثر سادہ ہوتے ہیں، صرف گاہک کو مطلوبہ فیڈ بیک فراہم کرتے ہیں۔ وہ جو معلومات اکٹھی کرتے ہیں اسے لیزر آپریٹر کے ذریعے دیکھے جانے والے انسانی مشین انٹرفیس پر آسانی سے پیش کیا جا سکتا ہے۔ اس ڈیٹا کو ذخیرہ اور تجزیہ بھی کیا جا سکتا ہے، اور تجزیہ کے نتائج کی بنیاد پر تنبیہات جاری کی جا سکتی ہیں تاکہ سسٹم اور صارفین کی حفاظت کو یقینی بنایا جا سکے، یا سکریپ کی شرح کو کم کیا جا سکے۔
عمل میں نگرانی کا بنیادی نقصان یہ ہے کہ یہ سب سسٹم پورے لیزر سسٹم کی لیزر کارکردگی کے صرف ایک حصے کی پیمائش کر سکتے ہیں۔ لیزر کے پروسیسنگ ایریا تک پہنچنے سے پہلے نمونے کا ایک حصہ جمع کیا جاتا ہے اور پروسیسنگ کے دوران تجزیہ کیا جاتا ہے۔ بدقسمتی سے، پروسیسنگ کے دوران پیدا ہونے والے بہت سے مسائل اکثر لیزر پیمائش کے نمونے کو جمع کرنے کے بعد پروسیسنگ ایریا کے قریب اجزاء کے فنکشنل انحطاط کی وجہ سے ہوتے ہیں۔ اگر سسٹم میں کوئی جزو پروسیسنگ کے دوران انحطاط یا ناکام ہو جاتا ہے، تو لیزر پیمائش کے لیے استعمال ہونے والا نمونہ انحطاط یا ناکامی سے محروم ہو سکتا ہے، جس سے سسٹم کو غلط تاثرات مل سکتے ہیں۔
عمل میں نگرانی کا ایک اور نقصان آپٹیکل پیمائش کے اجزاء کو کیلیبریٹ کرنے میں دشواری ہے۔ چونکہ سب سسٹم مجموعی نظام کے ساتھ مربوط ہوتے ہیں، اس لیے ری کیلیبریشن کے لیے اجزاء کو ہٹانا اکثر مشکل یا ناممکن ہوتا ہے۔ پیمائش کی درستگی کو یقینی بنانے کے لیے طاقت کی پیمائش کے اجزاء کو کثرت سے کیلیبریٹ کیا جانا چاہیے (اوفیر ہر 12 ماہ بعد انشانکن کی سفارش کرتا ہے)۔
اس طرح کے پیمائشی ذیلی نظام لیزر کی کارکردگی کی اصل پیمائش پر انحصار کیے بغیر لیزر کی کارکردگی کی نشاندہی کرنے کے لیے لیزر سسٹم کو اضافی حسی فیڈ بیک بھی فراہم کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، لیزر کے اجزاء کی حفاظت کے لیے پروسیسنگ ایریا کے قریب کور گلاس پر درجہ حرارت مانیٹر نصب کیا جاتا ہے۔ جب کور شیشے پر بہت زیادہ پروسیسنگ ملبہ ہوں اور ملبہ لیزر توانائی کو جذب کرتا ہے، جس کی وجہ سے درجہ حرارت بڑھتا ہے، درجہ حرارت مانیٹر یہ لیزر صارفین کو یاد دلائے گا اور سسٹم اور صارفین کو قیمتی معلومات فراہم کرے گا۔
عمل کے دوران نگرانی
عمل کے دوران نگرانی عام طور پر لیزر پروسیسنگ ایریا میں پیمائش کرنے اور پورے لیزر سسٹم کا تجزیہ کرنے کے لیے مصنوعات کا ایک الگ سیٹ استعمال کرتی ہے۔ یہ مانیٹرنگ سسٹم لیزر پاور، انرجی اور بیم کے معیار کے تجزیہ کی پیمائش کے لیے الگ الگ پروڈکٹس پر مشتمل ہو سکتے ہیں، یا ان پروڈکٹس پر مشتمل ہو سکتے ہیں جو ان پیرامیٹرز کو بیک وقت جانچ سکتے ہیں (شکل 2 دیکھیں)۔ یہ معائنہ کے نظام ایک دوسرے پر منحصر یا آزاد ہو سکتے ہیں، مجموعی نظام میں ضم ہو سکتے ہیں، یا نظام کو عمل کے درمیان باقاعدگی سے برقرار رکھا جا سکتا ہے۔
سیٹو مانیٹرنگ کی طرح، عمل کے دوران نگرانی کے فوائد اور نقصانات ہیں۔ عمل کے دوران نگرانی کا بنیادی فائدہ سسٹم کے اندر لیزر کی پوری کارکردگی کا زیادہ مکمل جائزہ ہے۔ لیزر بیم کا 100% طاقت یا توانائی کی پیمائش کے لیے جمع کیا جاتا ہے، اور صارف کو اس وقت لیزر کی کارکردگی کا جامع تجزیہ فراہم کرنے کے لیے مرکوز جگہ کا تجزیہ بھی کیا جا سکتا ہے۔ اس ڈیٹا کو پورے سسٹم میں محفوظ، ذخیرہ یا لاگ ان کیا جا سکتا ہے، اور پھر رجحان کے تجزیہ کے لیے اس تک رسائی حاصل کی جا سکتی ہے تاکہ ناکامی کے بعد سسٹم کی بحالی کو یقینی بنایا جا سکے اور سسٹم کی اصل کارکردگی کو برقرار رکھا جا سکے۔ اس طریقے کا استعمال کرتے ہوئے ڈیٹا اکٹھا کرنا بالآخر صارف کو لیزر کے استعمال کی مکمل تصویر فراہم کرتا ہے، لیکن یہ ایک قیمت پر آتا ہے۔
عمل کی نگرانی کا سب سے واضح نقصان ڈاؤن ٹائم ہے۔ چونکہ پیمائش پورے لیزر پر کی جاتی ہے، اس لیے پیمائش کرنے کے لیے لیزر کو پیداوار سے ہٹا دینا چاہیے۔ اگر لیزر پیمائش کے نظام کو مشین میں ضم کیا جاتا ہے، تو یہ عام طور پر کوئی بڑی بات نہیں ہے، لیکن وقت پیسہ ہے۔ تاہم، جبکہ مجموعی نظام میں لیزر پیمائش کے نظام کو ضم کرنا آسان ہے، لیکن یہ مہنگا بھی ہو سکتا ہے اور بعض اوقات اسے غیر ضروری بھی سمجھا جاتا ہے۔ اگر مجموعی نظام میں ضم نہیں کیا جاتا ہے تو، لیزر پیمائش کی مصنوعات کو بحالی کے اوزار کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے. تاہم، پیمائش کرنے کے لیے لیزر کو پیداوار سے ہٹانا ضروری ہے، اور جب دیکھ بھال کرنے والے اہلکار لیزر ٹول کے آپریشن سے واقف نہیں ہوتے ہیں، تو پیمائش بہت وقت طلب ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں کم بار بار پیمائش ہو سکتی ہے یا یہاں تک کہ کوئی پیمائش نہیں ہو سکتی۔ تمام
اس کے علاوہ، دیگر مصنوعات بھی ہیں جو صارفین کو اس عمل کے بارے میں معلومات فراہم کر سکتی ہیں۔ مثال کے طور پر، کئی کمپنیاں ایسی مصنوعات پیش کرتی ہیں جو مختلف ٹیکنالوجیز کا استعمال کرتے ہوئے حقیقی وقت میں ویلڈنگ کے عمل کا تجزیہ کر سکتی ہیں۔ یہ سسٹم ویلڈنگ کے عمل پر "go/no-go" یا "pass/no-go" کی حدود کو لاگو کرتے ہیں، جس سے صارفین کو معلوم ہوتا ہے کہ سسٹم میں کب مسائل ہو سکتے ہیں، اعلیٰ معیار کی مصنوعات کی پیداوار کو یقینی بناتے ہوئے اور سکریپ کے نرخوں کو کم کرتے ہیں۔
اس بات کو یقینی بنانا کہ لیزر اپنی پوری زندگی کے دوران مستحکم کارکردگی کا مظاہرہ کرے، عمل کی مستقل مزاجی اور کارکردگی کو زیادہ سے زیادہ اور برقرار رکھنے، لیزر کی زندگی کو بڑھانے، اور نظام کی سرمایہ کاری پر منافع کو بہتر بنانے کے لیے اہم ہے۔ صرف جاب سائٹ پر فیلڈ میں لیزر کی کارکردگی کی پیمائش کرنے سے ہی صارفین بالکل ٹھیک جان سکتے ہیں کہ لیزر کیسے کام کر رہا ہے۔
عمل میں اور عمل کے دوران پیمائش کے طریقوں کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں، لیکن دونوں طریقے لیزر پروسیسنگ کی اہم معلومات فراہم کر سکتے ہیں۔ لیزر کارکردگی کے اشاریوں کی پیمائش کرنے والی مصنوعات مسلسل تیار ہو رہی ہیں، کام کرنے میں آسان اور زیادہ پائیدار ہوتی جا رہی ہیں۔ لیزر کے متعدد کلیدی کارکردگی کے اشارے کی پیمائش کرنے سے، صارفین کو لیزر کے کام کرنے والے اصول کو سمجھنا اور لیزر کی طویل مدتی کارکردگی کی دیکھ بھال کرنا آسان ہو جائے گا۔
