×
CO2 লেজার হল আসলে পুরনো দিনগুলোতে লেজার কাটিং প্রযুক্তির প্রথম বড় অংশগুলির মধ্যে একটি। এই লেজারগুলি প্রায় 10.6 মাইক্রোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যে শক্তিশালী বীম তৈরি করে, যা বিভিন্ন শিল্পে ধাতব পাত থেকে শুরু করে প্লাস্টিকের অংশগুলি কাটার ক্ষেত্রে বেশ কার্যকরী ছিল। কিন্তু ফাইবার লেজার চালু হওয়ার পর থেকে পরিস্থিতি পাল্টে যায়। এই নতুন লেজারগুলিতে রূপান্তর অনেক দিক থেকে আরও ভালো কারণ এগুলি অনেক বেশি কার্যকরভাবে কাজ করে। ফাইবার লেজারগুলি আসলে কিছু বিশেষ ধরনের কাচের তন্তু এবং কয়েকটি বিরল পৃথিবী উপাদান মিশ্রিত করে তৈরি করা হয় যা এদের মূল উপাদান হিসেবে কাজ করে। এদের মধ্যে যেটি বেশ চোখে পড়ার মতো তা হলো এগুলি পুরানো মডেলগুলির তুলনায় অনেক দ্রুত কাটতে পারে এবং সেইসাথে অনেক কম শক্তি ব্যবহার করে। এই কারণেই আজকাল বেশিরভাগ কারখানাই পুরানো CO2 সিস্টেম ব্যবহারের পরিবর্তে এই নতুন পদ্ধতি বেছে নিচ্ছে।
গত দশ বছর ধরে সিও২ লেজারের তুলনায় ফাইবার লেজারের বিক্রি ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে। শিল্প তথ্য দেখায় যে এই ফাইবার লেজারগুলি প্রতি বছর প্রায় 30% হারে বৃদ্ধি পাচ্ছে, যা থেকে বোঝা যায় যে মানুষ তাদের পছন্দ পরিবর্তন করছে কারণ এগুলি ভাল কাটিং করে এবং আরও দক্ষতার সাথে কাজ করে। ফাইবার প্রযুক্তির এই বৃদ্ধির পাশাপাশি, আমরা ডিস্ক লেজারগুলিকেও কার্যকর হতে দেখছি। এই নতুন ডিস্ক লেজারগুলি পুরানো লেজারগুলি থেকে শক্তিশালী শক্তি এবং অনেক ভাল বীম মানের সংমিশ্রণ ঘটায় এবং এটি করার সময় আসলে শক্তি সাশ্রয় করে। বিভিন্ন উপকরণের উপর নির্ভুল কাটিংয়ের জন্য উৎপাদনকারীদের জন্য ডিস্ক লেজারগুলি শিল্প কাটিংয়ের জগতে বর্তমানে কিছু উত্তেজনাপূর্ণ প্রতিনিধিত্ব করছে।
লেজার অপটিক্স প্রযুক্তিতে সাম্প্রতিক উন্নয়নগুলি নির্মাণ খাতের বিভিন্ন ক্ষেত্রে উপকরণগুলি কাটার জন্য লেজারের নির্ভুলতা বাড়িয়েছে। এই উন্নয়নগুলি নির্মাতাদের অত্যন্ত নির্ভুল অংশগুলি তৈরি করতে দেয়, যা বিমান প্রযুক্তি এবং চিকিৎসা সরঞ্জাম উত্পাদনের মতো ক্ষেত্রগুলিতে খুবই গুরুত্বপূর্ণ যেখানে জটিল আকৃতি এবং নিখুঁত কার্যকারিতা সবকিছু। উদাহরণস্বরূপ, শিল্প প্রতিবেদন অনুসারে আধুনিক লেজার কাটিং প্রযুক্তি প্রায় 98% নির্ভুলতার সাথে বিমান অংশগুলি তৈরি করে, যার ফলে এই গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলি কঠোর মান মেনে চলে এবং যখন প্রয়োজন হয় তখন নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে।
সফটওয়্যার উন্নতি লেজার সিস্টেমগুলি দৈনন্দিন কাজ করার পদ্ধতিতে বড় পার্থক্য এনেছে। বর্তমানে যেসব প্রোগ্রাম পাওয়া যায় সেগুলো অপটিমাল কাটিং পথ নির্ধারণ করে থাকে যা উপকরণের অপচয় কমায় এবং প্রস্তুতকারকদের জন্য কাজ দ্রুত করে তোলে। একটি গুরুত্বপূর্ণ ভাঙন সৃষ্টি হয়েছিল যখন ডেভেলপাররা স্মার্ট অ্যালগরিদম তৈরি করেছিলেন যেগুলো পরিচালনার সময় ক্ষুদ্র কাটিং ত্রুটিগুলো স্বয়ংক্রিয়ভাবে ঠিক করে দেয়, যার ফলে হস্তচালিত সমন্বয় ছাড়াই ভালো চূড়ান্ত ফলাফল পাওয়া যায়। বৃহৎ প্রস্তুতকারকদের কয়েকটি বাস্তব উদাহরণ পর্যালোচনা করে দেখা যায় যে লেজারগুলো যথাযথ নিয়ন্ত্রিত হলে পণ্যগুলো কতটা আরও ভালো হয়ে ওঠে, কারণ এতে উৎপাদনের ত্রুটিগুলো কমে এবং প্রচুর পরিমাণে কাঁচামাল বাঁচে যা অন্যথায় অপচয়ে যেত। আজকাল যেকোনো প্রস্তুতকারকের জন্য এই ধরনের নির্ভুল প্রযুক্তিগুলো শুধুমাত্র আকাঙ্ক্ষিত বিষয় নয়, বরং যেকোনো প্রতিযোগিতামূলক উৎপাদন ব্যবস্থার অপরিহার্য অংশে পরিণত হচ্ছে।
এই অগ্রগতিগুলির সমন্বয় নির্মাতাদের উৎপাদনের দৃষ্টিভঙ্গির দিকে পরিবর্তন ঘটাচ্ছে এবং নির্ভুলতা ও দক্ষতার জন্য নতুন মান প্রতিষ্ঠা করছে। নিরবিচ্ছিন্ন নবায়নের মাধ্যমে উৎপাদনে লেজার প্রযুক্তির ভবিষ্যতে আরও সূক্ষ্ম ক্ষমতার প্রতিশ্রুতা রয়েছে।
লেজার কাটার প্রযুক্তির সাম্প্রতিক উন্নতি সত্যিই পথের নির্ভুলতাকে অন্য স্তরে নিয়ে গেছে, কিছু সিস্টেম পুরোনো মডেলের তুলনায় প্রায় তিনগুণ নির্ভুলতা দেখায়। এর বেশিরভাগই ঘটেছে স্মার্ট সফটওয়্যার ব্যবহারের মাধ্যমে যা অপারেশনের সময় ভুল কম করে। উদাহরণস্বরূপ সিমেন্সের সিনুমেরিক মেশিন টুল রোবটকে নেওয়া যাক এই মেশিনটি এমনভাবে যথার্থভাবে অংশ কাটাতে পারে যে বিমান ইঞ্জিনের ক্ষুদ্রতম উপাদানগুলিও সঠিক স্পেসিফিকেশন পূরণ করে। এর সুফল শুধু ভালো পণ্য তৈরির বাইরেও। কারখানাগুলি দ্রুত উৎপাদন সময় রিপোর্ট করে কারণ এই মেশিনগুলি কম উপাদান নষ্ট করে এবং কাজের মধ্যে কম সমন্বয় প্রয়োজন। যখন আমরা তাদের সরঞ্জাম আপগ্রেড করা নির্মাতাদের প্রকৃত কারখানার ডেটা দেখি, তখন আউটপুট সংখ্যার পার্থক্য একটি আকর্ষণীয় গল্প বলে যে এই নতুন লেজারগুলি ব্যবসার জন্য কী করতে পারে।
লেজার কাটার ফ্রেমগুলি তৈরির ক্ষেত্রে সাম্প্রতিক আপগ্রেডগুলি গতিশীলতা এবং মোট গতি উভয়কেই বাড়িয়ে দিয়ে সেই অসুবিধাজনক উপকরণের সীমাবদ্ধতার মোকাবিলা করতে সাহায্য করেছে। সিমেন্সের সিনুমেরিক এমটিআর রোবট একটি উদাহরণ হিসাবে নিন, এটির গতিশীল দৃঢ়তা এমন যে এটি ইস্পাতের মতো কঠিন উপকরণগুলির সাথে কাজ করতে পারে কাটার নির্ভুলতা নষ্ট না করে। মেশিনের ডিজাইনে এই পরিবর্তনগুলি প্রকৃত গতির উন্নতিতেও পরিণত হয়েছে, নতুন সিস্টেমগুলি প্রায়শই পুরানোগুলির তুলনায় অনেক বেশি কার্যকারিতা প্রদর্শন করে। এই কর্মক্ষমতা বৃদ্ধির সাথে, নির্মাতারা এখন আরও বিভিন্ন উপকরণে তাদের প্রক্রিয়াগুলি চালাতে পারেন, যা স্বাভাবিকভাবেই উৎপাদন সংখ্যা বাড়িয়ে দেয় এবং সবকিছু মসৃণভাবে চলতে সাহায্য করে। এটি প্রতিরক্ষা প্রস্তুতি এবং বিমান চালনা সহ যেমন ক্ষেত্রগুলিতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যেখানে নির্ভুলতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
আজকাল লেজার কাটিং মেশিনগুলি শক্তি সঞ্চয় এবং বর্জ্য হ্রাস করার ব্যাপারে আরও বুদ্ধিমান হয়ে উঠেছে, যা কারখানাগুলিকে অর্থ সঞ্চয় করতে সাহায্য করে এবং আমাদের পৃথিবীর জন্যও ভালো। এই নতুনতর মডেলগুলি প্রায় অনেকটাই বিদ্যুৎ ব্যবহার কমানোর প্রযুক্তি দিয়ে পরিপূর্ণ। এর ফলে কারখানাগুলি তাদের বিদ্যুৎ বিলে কম খরচ করে এবং তাদের পরিচালনের ফলে পরিবেশের সমস্যাও কম হয়। উৎপাদনের সময় এই মেশিনগুলির নির্ভুলতা উপকরণের অপচয়ের পরিমাণে বড় পার্থক্য তৈরি করেছে। কয়েকটি বাস্তব উদাহরণ দেখায় যে এই উন্নতির ফলে কোম্পানিগুলি আগের তুলনায় 20 থেকে 40 শতাংশ কম কাঁচামাল ব্যবহার করতে পারছে। বিশ্বের বিভিন্ন সরকার এই প্রবণতা লক্ষ্য করেছে এবং সবুজ পদক্ষেপের জন্য ব্যবসাগুলিকে উৎসাহিত করার আর্থিক উৎসাহ দেওয়া শুরু করেছে। যদিও সমস্ত নতুন নিয়মগুলি মেনে চলা গুরুত্বপূর্ণ থেকে যায়, অনেক প্রস্তুতকারক একই সাথে অর্থ সঞ্চয় করতে পারছেন, যদিও কখনও কখনও সঞ্চয় আশা করা হয়েছিল ততটা দারুণ নাও হতে পারে।
লেজার কাটিং প্রযুক্তির কারণে বিশেষ করে ইলেকট্রিক ভেহিকল ব্যাটারি তৈরির ক্ষেত্রে গাড়ি শিল্পে বড় পরিবর্তন ঘটছে। নির্মাতারা এখন ইভি ব্যাটারির লেজার ওয়েল্ডিংয়ের মাধ্যমে অনেক ভালো ফলাফল পাচ্ছেন কারণ দক্ষতা বজায় রাখতে সময়ের সাথে সাথে এর প্রয়োজন হয়। আমরা গাড়ির জন্য হালকা অংশগুলি তৈরির জন্য লেজার ব্যবহারের আরও বেশি আগ্রহ দেখছি। হালকা উপাদানগুলির অর্থ হল ভালো জ্বালানি দক্ষতা এবং মোট দূষণের মাত্রা কম। টেসলা এবং বিএমডব্লিউয়ের মতো কোম্পানি গুলি এখন কী করছে তা দেখুন। উভয়ের কারখানায় লেজার কাটিং সিস্টেম চালু করেছে। তারা মূলত ব্যাটারির জন্য উন্নত লেজার ওয়েল্ডিং প্রযুক্তি এবং রবারের অংশগুলি অত্যন্ত নির্ভুলতার সাথে কাটে এমন বিশেষ মেশিনের মাধ্যমে সবুজ প্রযুক্তি এবং উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন যানগুলির ক্ষেত্রে প্রবণতা নির্ধারণ করছে। পুরো খণ্ডটি পরিষ্কার উত্পাদনের দিকে এগিয়ে যাচ্ছে যখন যানবাহনগুলি কী করতে পারে তার সীমানা এখনও বাড়ছে।
বিমানপথ শিল্পে 3 ডি মুদ্রিত অংশগুলি সমাপ্ত করার জন্য লেজার কাটিং অপরিহার্য হয়ে উঠেছে, যেখানে কঠোর এফএএ এবং ইইউএসএ নিয়মগুলির কারণে সঠিক পরিমাপ খুবই গুরুত্বপূর্ণ। বিমানের উপাদানগুলি তৈরির সময়, এমনকি ক্ষুদ্রতম বিচ্যুতিও পরবর্তীতে বড় সমস্যার কারণ হতে পারে। এই কারণে প্রস্তুতকারকরা মুদ্রণের পরে সেই গুরুত্বপূর্ণ মাত্রা সঠিকভাবে পেতে লেজারের উপর নির্ভর করেন। বোয়িং এবং এয়ারবাসের মতো বিমান চলাচলের বড় নামগুলি এখন তাদের যোগজনিত প্রস্তুতকরণ সেটআপের সাথে লেজার সিস্টেমগুলি একীভূত করছে। ওয়াশিংটনের এভারেটে বোয়িংয়ের সুবিধাগুলিতে, এই হাইব্রিড পদ্ধতি প্রয়োগের পর থেকে প্রায় 30% উপকরণ অপচয় কমানোর কথা জানা গেছে। এদিকে, তুলুজে এয়ারবাসের প্রকৌশলীদের দেখা গেছে যে ঐতিহ্যগত পদ্ধতির সাথে লেজার ওয়েল্ডিং একীভূত করা নির্দিষ্ট ডানার উপাদানগুলির উত্পাদন সময় প্রায় অর্ধেক কেটে দেয়। যদিও এখনও তাপ বিকৃতি এবং উপকরণ সামঞ্জস্যতা সমস্যার সাথে চ্যালেঞ্জগুলি রয়েছে, বেশিরভাগ বিশেষজ্ঞই এই সংমিশ্রণের প্রযুক্তিগুলি আধুনিক বিমান উত্পাদনের জন্য প্রকৃত অগ্রগতি হিসাবে উল্লেখ করেন।
কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা চালিত প্রেডিক্টিভ মেইনটেন্যান্স লেজার সিস্টেমগুলি কীভাবে রক্ষণাবেক্ষণ করা হয় তা পরিবর্তন করে দিচ্ছে। এই সিস্টেমগুলি পরিচালন ডেটা বিশ্লেষণ করতে এবং কখন রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন হবে তা ভবিষ্যদ্বাণী করতে জটিল অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, যা মেশিনের আয়ু বাড়াতে সহায়তা করে। শিল্প ডেটা দেখায় যে কিছু প্রতিষ্ঠান স্থির রক্ষণাবেক্ষণ সময়সূচী থেকে সরে এসে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ভিত্তিক পদ্ধতি গ্রহণ করার পর প্রায় 20% রক্ষণাবেক্ষণ ব্যয় কমিয়েছে। অনেক প্রস্তুতকারকই তাদের লেজার কাটিং প্রক্রিয়ার জন্য কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা ভিত্তিক সমাধান গ্রহণ করেছে। উদাহরণস্বরূপ, একটি কারখানা প্রতিবেদন করেছে যে হাজার হাজার টাকা মেরামতি খরচ বাঁচিয়েছে এবং প্রত্যাশিত না হওয়া সত্ত্বেও উৎপাদন মসৃণভাবে চালিয়ে যাচ্ছে। আধুনিক স্মার্ট উত্পাদন অনুশীলনগুলিতে এই ধরনের প্রত্যাশী চিন্তাভাবনা ঠিকভাবে ফিট হয়ে যায়, যেখানে স্বয়ংক্রিয়করণ ক্রমাগত বিভিন্ন খাতে পরিচালনা পুনর্গঠন করছে।
লেজার কাটিং মেশিনে IoT প্রযুক্তি প্রয়োগ করার ফলে কারখানাগুলির দৈনন্দিন পরিচালন পদ্ধতিতে ব্যাপক পরিবর্তন এসেছে। এই সংযুক্ত সিস্টেমগুলি অপারেটরদের সবকিছু প্রকৃত সময়ে পর্যবেক্ষণ করার এবং প্রয়োজন মতো সমন্বয় করার সুযোগ দেয়, যার ফলে মেশিনগুলি সবচেয়ে বেশি সময় নিরবচ্ছিন্নভাবে চলতে থাকে। সদ্য প্রকাশিত শিল্প প্রতিবেদনগুলি অনুযায়ী, যেসব দোকানপাট সম্পূর্ণভাবে IoT সমাধান গ্রহণ করেছে, তাদের উৎপাদনশীলতা প্রায় 15% বৃদ্ধি পায় এবং পারম্পরিক ব্যবস্থার তুলনায় অর্ধেক স্থগিতাবস্থা দেখা যায়। বর্তমানে অনেক উত্পাদন কারখানা IoT কে আধুনিক উৎপাদনের চাহিদা পূরণের জন্য অপরিহার্য মনে করে। সমস্যার সম্মুখীন হওয়ার সাথে সাথে প্রতিক্রিয়া জানানোর ক্ষমতার ফলে বিলম্ব কমে যায় এবং সমগ্র কার্যপ্রণালী আরও মসৃণ হয়ে ওঠে। প্রকৃত কারখানার মেঝের দিকে তাকালে দেখা যায় যে এই স্মার্ট প্রযুক্তি ব্যবহার করে কোম্পানিগুলি লেজার কাটিং সিস্টেমের দক্ষতা বৃদ্ধি করার পাশাপাশি সমগ্র উৎপাদন লাইনকে অনেক নমনীয় করে তুলেছে। এখন পরিষ্কার হয়ে গেছে যে IoT শুধুমাত্র একক প্রক্রিয়াগুলির উন্নতি করছে না, বরং গোটা উৎপাদন কার্যক্রমের কাজের ধরনকেই পুনর্গঠন করছে।
মাইক্রোফ্যাব্রিকেশনে ফেমটোসেকেন্ড লেজার খেলা পরিবর্তন করে দিচ্ছে, ন্যানো লেভেলে কাজ করার সময় প্রায় অলৌকিক নির্ভুলতা প্রস্তুতকারকদের কাছে তুলে দিচ্ছে। পুরানো মডেলগুলির তুলনায় এই আল্ট্রাফাস্ট লেজারগুলি আলাদভাবে কাজ করে, কারণ এগুলি অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত পালস নিক্ষেপ করে যা খুব কম তাপ ক্ষতি সৃষ্টি করে। এটি অনেকগুলি উন্নত অ্যাপ্লিকেশনে প্রয়োজনীয় ক্ষুদ্র এবং বিস্তারিত কাঠামো তৈরিতে এদের দরকারি সরঞ্জামে পরিণত করেছে। ইলেকট্রনিক্স এবং চিকিৎসা ক্ষেত্র বিশেষভাবে এই ধরনের নির্ভুলতার সুবিধা পায়। উদাহরণ হিসাবে মাইক্রোচিপ নেওয়া যাক - ফেমটোসেকেন্ড প্রযুক্তি ছাড়া সার্কিটগুলি নিখুঁতভাবে তৈরি করা প্রায় অসম্ভব হত। শিল্প অভ্যন্তরীণ মহল এখানে আরও বৃদ্ধির প্রচুর সম্ভাবনা দেখছে। যেহেতু কোম্পানিগুলি বুদ্ধিমান উত্পাদন প্রক্রিয়ার দিকে এগিয়ে যাচ্ছে, আমরা সম্ভবত এই লেজারগুলি আরও ঘন ঘন হাসপাতালে ক্ষুদ্র চোখের প্রক্রিয়া সম্পাদন বা অর্ধপরিবাহী কারখানাগুলিতে আরও জটিল উপাদান উৎপাদনের জায়গাগুলিতে দেখতে পাব। বাজারটি এদের দ্বারা যা কিছু অফার করা হচ্ছে তা গ্রহণের জন্য প্রস্তুত বলে মনে হচ্ছে।
লেজার কাটিং প্রযুক্তির সঙ্গে সংযোজক প্রস্তুতকরণের সমন্বয় বিনির্মাণ জগতের জন্য কিছু বেশ বিপ্লবী তৈরি করছে। এই সংকর সিস্টেমগুলিকে কী স্পষ্ট করে তোলে? এগুলি ডিজাইনারদের আকৃতি এবং কাঠামোর সঙ্গে পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য অনেক বেশি স্বাধীনতা দেয় যখন সময়ের প্রচুর সাশ্রয় করে। যখন প্রস্তুতকারকরা 3D মুদ্রণের স্তর-স্তর নির্মাণ প্রক্রিয়াকে লেজারের নিখুঁত নির্ভুলতার সঙ্গে মিশ্রিত করেন, তখন তারা জটিল অংশগুলি উৎপাদন করতে পারেন যেগুলি আগে হয় খুব জটিল ছিল অথবা মূল্যের জন্য যুক্তিযুক্ত ছিল না। গাড়ি শিল্পকে একটি উদাহরণ হিসাবে নিন। গাড়ি নির্মাতারা উৎপাদন লাইনগুলি আরও মসৃণভাবে চালানোর জন্য এই মিশ্র পদ্ধতিগুলি গ্রহণ করা শুরু করেছে, পারম্পারিক পদ্ধতির তুলনায় বর্জ্য উপকরণের পরিমাণ কমিয়ে এবং প্রোটোটাইপগুলি অনেক দ্রুত প্রস্তুত করে। বেশিরভাগ বিশ্লেষকদের মতে শীঘ্রই বিভিন্ন খাতে সংকর প্রস্তুতকরণের ব্যাপক প্রয়োগ দেখা যাবে। যেহেতু ব্যবসাগুলি খরচ কমানোর এবং পরিবেশের ওপর প্রভাব কমানোর পথ খুঁজছে, তাই পুরানো এবং নতুন প্রস্তুতকরণ পদ্ধতির এই মিশ্রণ কীভাবে জিনিসগুলি তৈরি করা হবে তা পুনর্গঠনের জন্য প্রস্তুত।
