بیلنسنگ مشین بنانے والوں کے لیے صارفین کی ضروریات کی معقولیت کے بارے میں دو تبصرے

تعارف

گزشتہ ڈیڑھ سال کے دوران، ہماری کمپنی کو مختلف اقسام کی خریداری کے حوالے سے 30 سے زائد استفسارات موصول ہوئے ہیں توازن مشینیں۔ ان استفسارات کے ساتھ منسلک تکنیکی تصریحات کے تجزیے سے معلوم ہوتا ہے کہ ان میں سے اکثر میں کئی ایسی خصوصیات شامل ہیں جو مشینوں کی پیداواری ٹائم لائنز اور لاگت پر نمایاں اثر ڈالتی ہیں اور ممکنہ سپلائرز کی فہرست کو بھی محدود کرتی ہیں۔ ان میں دو شرائط نمایاں ہیں:

• ایک مخصوص بقایا عدم توازن کو یقینی بنانے کی شرط، جو 0.1 g*mm/kg (µm) سے تجاوز نہیں کرنی چاہیے۔
• پیمائش کے آلات کے رجسٹر میں بیلنسنگ مشین کو شامل کرنے کی شرط۔

آئیے ایک حقیقی صارف کے نقطۂ نظر سے ان ضروریات کے نفاذ کی معقولیت اور عملی امکان کا تجزیہ کریں۔

1. مشین کے لیے درستگی کی ضروریات کا تجزیہ

ہم صارف کی درستگی کی ضروریات کی درستگی کو ایک تکنیکی وضاحت کے ذریعے تصدیق کریں گے جو 10 سے 1500 کلوگرام وزن کے الیکٹرک موٹرز، ٹربو یونٹس اور کمپریسرز کے روٹرز کو متوازن کرنے کے لیے ڈیزائن کردہ بیلنسنگ مشین کے لیے ہے۔ اس وضاحت میں مخصوص باقی ماندہ عدم توازن کے لیے ایک ٹالرنس مقرر کی گئی ہے جو صارف کے مطابق 0.1 g*mm/kg سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔

اس شرط کی تصدیق کے لیے، ہم جدول 1 کا حوالہ دیتے ہیں آئی ایس او 1940-1 "مکینیکل وائبریشن – روٹرز کے لیے بیلنسنگ کوالٹی کی ضروریات۔" اس جدول کی سفارشات کی بنیاد پر، ہم فرض کرتے ہیں کہ روٹرز برقی موٹروں، ٹربو یونٹوں، اور کمپریسروں کی بیلنسنگ درستگی، جو آرڈر کی گئی مشین کو یقینی بنانی چاہیے، G2.5 کوالٹی گریڈ پر پورا اترنی چاہیے grade. مثلاً، اگر متوازن کردہ روٹر کی منتظرہ عملی گردابھرتی تعدد 200 Hz ہے (جو زیادہ تر معلوم میکینوں کی گردابھرتی تعدادوں کو بہت زیادہ مارجین سے کভی کভی کاتا ہے)، تو ہم میکرو سٹینڈرڈ کے فارمولہ 5 کا استعمال کرتے ہوئے سیلکٹڈ متوازن کے لیے اجازت یافتہ باقی رہنے والے خاص عدم توازن (روٹر کا) کو آسانی سے حساب کر سکتے ہیں: eper = 2500 / (6.28 * 200) = 1.99 g*mm/kg.

اسی ISO 1940-1 standard کی recommendations کو مدنظر رکھتے ہوئے (جسے آج آئی ایس او 21940-11 نے supersede کر دیا ہے) کی دفعہ 7 میں فراہم کردہ سفارشات کو مدنظر رکھتے ہوئے، متحرک بیلنسنگ کے دوران دو سپورٹ غیر ہم وزن روٹر کے لیے طے شدہ قابل اجازت قدر کم از کم 0.3 * eper ہونی چاہیے، جو ہمارے معاملے میں 0.6 g*mm/kg ہوگی، نہ کہ ابتدائی تکنیکی تصریح میں مطلوبہ 0.1 g*mm/kg۔ دو اصلاحی طیاروں کے درمیان قابل اجازت توازن رواداری کی یہ تقسیم ہمارے باقی عدم توازن کیلکولیٹر (ISO 21940-11).

دوسرے الفاظ میں، جیسا کہ ہماری تجزیہ سے ظاہر ہوتا ہے، اس تکنیکی وضاحت نامہ (اور کئی دیگر مشابہ دستاویزات) میں بیلنسنگ مشین کی درستگی کے لیے درکار شرائط واضح طور پر حد سے زیادہ ہیں۔ ان حد سے زیادہ شرائط کے عملی نفاذ میں تیار کنندہ کو انتہائی اعلیٰ درستگی والی مشینوں کی پیداوار کے دوران عام طور پر پیش آنے والے سنگین ڈیزائن اور تکنیکی مسائل حل کرنے پر مجبور ہونا پڑتا ہے، جو بلا شبہ مشینوں کی لاگت اور پیداوار کے وقت کو متاثر کرتا ہے۔ مزید برآں، یہ شرائط ہمیشہ تکنیکی طور پر قابل عمل نہیں ہوتیں۔

یہ بھی نوٹ کرنا اہم ہے کہ ایسی high-precision machines کے مؤثر operation کے لیے ممکنہ customer کو کئی اضافی conditions بھی پوری کرنا پڑ سکتی ہیں، جیسے thermo-constant اور clean rooms کی ضرورت، vibration-isolating foundations وغیرہ، جن کی تیاری کی لاگت مشین کے حصول سے وابستہ لاگت سے بھی زیادہ ہو سکتی ہے۔ customer کے representative (مذکورہ Technical Specification کے مصنف) کی ممکنہ objection کے جواب میں کہ اس requirement کو پورا کرنے سے machine پر کہیں کم residual imbalance حاصل کی جا سکتی ہے، جو حقیقت میں G0.4 grade کے مطابق ہے، انہیں GOST 22061-76 “Machines and technological equipment. System of balancing quality grades. Basic provisions” کی recommendations سے واقف ہونے کی سفارش کی جا سکتی ہے (ایک قومی standard جس کا جدید international counterpart ISO 21940-11، formerly ISO 1940-1 ہے)، جو ISO 1940-1 کے متعارف ہونے سے پہلے نافذ تھا۔

اس معیار کے سیکشن 3 میں، جو سوویت یونین کے توازن کے شعبے کے بہترین ماہرین نے تیار کیا ہے، مناسب طور پر درج ذیل بیان کیا گیا ہے:

1. وہ rotors جو 1st balancing quality grade کے تحت درجہ بند products میں شامل ہیں (ISO 1940-1 کے مطابق grade G0.4) انہیں اپنے housing کے اندر، اپنے ہی بیئرنگز میں، تمام operating conditions کے تحت اپنے own drive کا استعمال کرتے ہوئے balance کیا جانا چاہیے۔
2. دوسری بیلنسنگ کوالٹی گریڈ (گریڈ G1.0) کے تحت درجہ بندی کیے گئے روٹرز کو ان کے اپنے بیئرنگز یا اپنے ہی ہاؤسنگ کے اندر بیلنس کیا جانا چاہیے، اور اگر ان کا اپنا ڈرائیو دستیاب نہ ہو تو ایک خصوصی ڈرائیو استعمال کیا جائے۔
3. تیسرے سے گیارہویں بیلنسنگ کوالٹی گریڈز (گریڈز G2.5 سے G4000) کے تحت درجہ بندی کیے گئے مصنوعات کے روٹرز کو اجزاء یا اسمبلی یونٹس کے طور پر بیلنس کرنے کی اجازت ہے۔

ان سفارشات کا جوہر یہ ہے کہ بیلنسنگ مشین پر G0.4 اور G1.0 کے معیاری گریڈز کو متوازن کرنے کی کوشش عموماً تکنیکی اور اقتصادی طور پر بے معنی ہوتی ہے۔ روٹرز کو مشین میں نصب کرنے کے بعد حاصل شدہ درستگی ضائع ہو جاتی ہے، اور اسے بحال کرنے کے لیے روٹر اسمبلی (اپنے بیئرنگز اور اپنی ڈرائیو کے ساتھ) کی اضافی بیلنسنگ ضروری ہوتی ہے، جو پورٹیبل وائبریشن بیلنسنگ آلات کے ذریعے کی جاتی ہے۔

اس thesis کی illustrative example کے طور پر، ہم high-precision cylindrical grinding machine (accuracy class “C”) پر استعمال کے لیے بنائے گئے grinding wheel کی balancing کو دیکھ سکتے ہیں۔ مذکورہ ISO 1940-1 کی Table 1 کی requirements کے مطابق، grinding wheel کی balance quality کم از کم G0.4 grade پوری کرنی چاہیے۔ یہ دیکھتے ہوئے کہ operation کے دوران grinding wheel کی expected rotational frequency 6000 rpm (100 Hz) ہوگی، ISO 1940-1 کے معروف formula 7 کو استعمال کرتے ہوئے ہم permissible residual specific imbalance eper کا تعین کرتے ہیں، جو 0.64 g*mm/kg ہوگا۔

دругے الفاظ میں، متوازن کردہ میکینے پر بیلنسنگ کے بعد، اس تحمل کو یقینی بنانے سے، چک کے جرم کے مرکز کا چک کے ٹیکنالوجی محور (متوازن میکینے کا مینڈرل محور) سے نقل جگہ 0.64 µm سے زیادہ نہ ہو۔ چونکہ کلاس ‘C’ چک میکینے کے اسپنڈل کا مجازی طور پر ریڈیل رن آؤٹ (گردشی انحراف) قومی معیار GOST 11654-90 کے مطابق 2 µm ہے، ہمارے چک کو اس پر لگانے کے بعد (چک کو ٹیکنالوجی محور سے کام کے محور تک دوبارہ بیس لائن کرنے کے بعد)، باقی رہنے والے خاص عدم توازن (روٹر کا) میں بڑا اضافہ ہوسکتا ہے اور ISO 1940-1 کی توصیہ کردہ تحمل سے کم از کم تین گنا زیادہ ہوسکتا ہے۔ ایسے اور دیگر مشابہت کے مقدمات میں، جیسے پہلے ذکر کیا گیا ہے، مونٹنگ کے مرحلے کے دوران پیدا ہونے والے غلطوں کو تعوض کرنے کے لیے اضافی بیلنسنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔

مذکورہ بالا سے ہم یہ دعویٰ کر سکتے ہیں کہ زیادہ تر صورتوں میں درمیانے اور بھاری بیلنسنگ مشینوں کے لیے درستگی کی ضرورت کو 0.5 g*mm/kg یا یہاں تک کہ 1.0 g*mm/kg کے باقی ماندہ مخصوص عدم توازن کی سطح تک محدود کیا جا سکتا ہے۔ اس سفارش کو عملی طور پر نافذ کرنے سے بنانے والا مشین کی تیاری کی پیچیدگی اور لاگت کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے، جبکہ صارف (بشرطیکہ ایک معقول تکنیکی عمل نافذ کیا جائے) مطلوبہ بیلنسنگ درستگی حاصل کر سکتا ہے۔ اس قاعدے کی اہم استثنا چھوٹی مخصوص بیلنسنگ مشینیں ہو سکتی ہیں، جو مثال کے طور پر گیروسکوپ روٹرز، آٹوموٹو ٹربو چارجرز وغیرہ کے بیلنس کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔ ان مشینوں کی ڈیزائن خصوصیات 0.1 g*mm/kg یا اس سے کم باقی ماندہ مخصوص عدم توازن کی سطح حاصل کرنے کی اجازت دیتی ہیں، جو تکنیکی طور پر جائز اور اقتصادی طور پر قابل عمل ہے۔

2. پیمائش کے آلات کے رجسٹر میں بیلنسنگ مشینوں کو شامل کرنے کی ضرورت

حالیہ برسوں میں ہمارے ملک میں ایک حیران کن دریافت ہوئی ہے جو ENIMS** کے 'پرامن طور پر رخصت شدگان' کے ماہرین کو حیران کر سکتی ہے، جنہوں نے دھات کاٹنے والی مشینوں کا درجہ بندی نظام تیار کیا تھا۔ کسی کے 'ہلکے ہاتھ' سے مشین مارکیٹ میں ایک بالکل نئی قسم کا آلہ نمودار ہوا ہے – 'ویبریشن میژورمنٹ بیلنسنگ مشینیں'، جن کے پاس روسی ریاستی معیار کا سرٹیفیکیٹ اور متعلقہ نشانات ہونا ضروری ہے۔

اور سب ٹھیک ہوتا، لیکن اچانک معلوم ہوا کہ 'جدید' صارفین نے اپنی تکنیکی وضاحتوں میں ناپنے کے آلات کے رجسٹر میں بیلنسنگ مشینوں کی شمولیت کو لازمی قرار دے دیا۔ آئیے سمجھنے کی کوشش کریں کہ یہ شرط قانونی اور تکنیکی طور پر کتنی جائز ہے اور اس کی اقتصادی قابلِ عملیت کیا ہے۔

شروع کرنے کے لیے یہ سمجھنا مفید ہے کہ یہ تقاضا موجودہ ضابطہ جاتی دستاویزات کی سفارشات سے کس طرح متعلق ہے۔ آئیے آئی ایس او 8-82 "دھات تراشی مشینیں۔ درستگی کے تجربے کے لیے عمومی تقاضے۔" سے آغاز کرتے ہیں۔ یہ معیار درستگی کی بنیاد پر مشینوں کی درجہ بندی کے بنیادی تصورات اور اصول، درستگی کی جانچ کے عمومی تقاضے، اور درستگی کی تصدیقی طریقوں کے عمومی تقاضے متعین کرتا ہے۔ یہ بات قابلِ ذکر ہے کہ اس معیار میں مشینوں کی مقداری خصوصیات کے جائزے کے طریقہ کار کے حوالے صرف 'تصدیق' (verification) اصطلاح استعمال کی گئی ہے اور مشینوں کو پیمائش کے آلات کے رجسٹر میں شامل کرنے اور بالترتیب ان کی 'کیلیبریشن' (calibration) کی ضرورت کا کوئی ذکر نہیں ہے۔

اگلی document جس پر توجہ دینی چاہیے وہ ISO 21940-21 (formerly ISO 2953) “Mechanical vibration – Rotor balancing – Part 21: Description and evaluation of balancing machines.” ہے۔ یہ standard، جو balancing machines کی technical characteristics اور ان کی “verification” methods کے لیے specific requirements متعین کرتا ہے، اس میں بھی ایسی requirements موجود نہیں ہیں جو machines کی calibration اور انہیں Register of Measuring Instruments میں شامل کرنے کی ضرورت فراہم کریں۔ اس سلسلے میں یہ نوٹ کرنا چاہیے کہ calibration سے متعلق requirements دوسری اقسام کی machine tools کے standards میں بھی موجود نہیں ہیں، جیسے grinding machines اور CNC machines کے لیے ISO standards، جن میں مختلف measurement systems بھی شامل ہو سکتے ہیں۔

مزید برآں، تمام معروف غیر ملکی بیلنسنگ مشینوں کے تکنیکی دستاویزات میں اسی طرح کی شرائط نہیں پائی جاتیں، جو ہماری رائے میں ایک اہم سابقہ بھی ہے۔ مندرجہ بالا دلائل کی بنیاد پر درج ذیل نتائج اخذ کیے جا سکتے ہیں:

1. موجودہ ضابطہ جاتی اور تکنیکی دستاویزات جو مشین ٹولز اور خاص طور پر بیلنسنگ مشینوں کے لیے تیار کی گئی ہیں، ان میں انہیں پیمائش کے آلات کے رجسٹر میں شامل کرنے اور بالترتیب ان کی کیلیبریشن کی ضرورت کے تقاضے شامل نہیں ہیں۔ نتیجتاً، مسابقتی خریداری کے طریقہ کار میں تکنیکی وضاحتوں میں ایسی شرائط کا شامل ہونا 'ڈی فیکٹو' طور پر مشینوں کی پیداوار کے اخراجات اور ان کے بعد کے آپریشن کے اخراجات کو نمایاں طور پر بڑھا دیتا ہے اور جیسا کہ ہمیں محسوس ہوتا ہے، 'ڈی جوری' طور پر ان نیک نیتی سے کام کرنے والے مشین سازوں کے حقوق کی خلاف ورزی کرتا ہے جو موجودہ ضابطہ جاتی دستاویزات کے متن اور روح کی پابندی کرتے ہیں۔
2. measurement system کے routine tests balancing machine کے حصے کے طور پر ISO 21940-21 (formerly ISO 2953) کی requirements اور recommendations کے مطابق کیے جا سکتے ہیں اور کیے جانے چاہییں، جو checks کے دوران reference rotor، test weights کے set، اور calibrated scales کے استعمال کی ہدایت دیتے ہیں۔ ان tests میں لازماً درج ذیل اقسام کی checks شامل ہونی چاہییں:
   • کم از کم قابل حصول باقی ماندہ عدم توازن کی جانچ (Umar);
   • عدم توازن میں کمی کے ضریب (URR) کی جانچ؛
   • شرطی توازن سرکٹ کے آپریشن کی جانچ (روٹر کو 180° گھمانے کے طریقہ کار کے ساتھ)۔

یہ بات قابلِ ذکر ہے کہ یہ چیکس مشین سے پیمائش کے نظام کو جدا کیے بغیر کیے جاتے ہیں اور ان کے لیے کسی کیلیبریشن وائبریشن اسٹینڈ کے استعمال کی ضرورت نہیں ہوتی، جس سے بیرونی اداروں کے ماہرین کو شامل کرنے کی ضرورت ختم ہو جاتی ہے اور کام کی محنت کی شدت اور لاگت میں نمایاں کمی واقع ہوتی ہے۔ مذکورہ بالا اہم چیکس کے علاوہ، اگر ضرورت ہو تو پیمائش کے نظام کے دیگر اہم پیرامیٹرز کو بھی مشین پر براہِ راست چیک کیا جا سکتا ہے (مذکورہ ریفرنس روٹر، ٹیسٹ ویٹس کے سیٹ، اور کیلیبریٹڈ ترازو استعمال کرتے ہوئے)، جن میں شامل ہیں:

• امپلی ٹیوڈ اور فیز وائبریشن سگنل کی ریڈنگز کی ایک پیمائش سے دوسری پیمائش تک یکسانیت؛
• وائبریشن سگنل کی ایمپلی ٹیوڈ کے لحاظ سے پیمائش کے نظام کی ریڈنگز کی خطیّت؛
• ماپنے والے نظام کی قرارداد (ماپنے والے نظام کی طرف سے مستقل طور پر ریکارڈ کیے جانے والے عدم توازن کی کم از کم سطح)، وغیرہ۔

نتیجہ

مصنف امید کرتا ہے کہ بیلنسنگ مشینوں کے صارفین اور بنانے والے دونوں اس کام میں پیش کیے گئے دلائل اور سفارشات کو سمجھیں گے، جس کا بنیادی مقصد دونوں فریقوں کے لیے پیداوار کے اخراجات کو کم سے کم کرنا ہے، جبکہ بیلنسنگ کے عمل کے مناسب معیار کو بھی یقینی بنایا جائے۔

نوٹ: اگر یہ رجحان اسی طرح بڑھتا رہا، تو بعید نہیں کہ ہم جلد ہی Vibration Measurement Grinding Machines، Vibration Measurement Presses، اور یہاں تک کہ Vibration Measurement Rolling Mills کی تخلیق کے بارے میں بھی سنیں۔ آخرکار، ان سب میں بیلنسنگ مشینوں کی طرح مخصوص کمپن پیمائش کے آلات کے ممکنہ استعمال کی مشترک خصوصیت موجود ہے۔

ENIMS کا مطلب ہے "Experimental Research Institute of Metal-Cutting Machine Tools" (Экспериментально-исследовательский институт металлорежущих станков)۔ یہ سوویت یونین میں ایک تحقیقی ادارہ تھا جو مختلف اقسام کی دھات تراشنے والی مشینوں اور آلات کی ترقی اور بہتری کے لیے وقف تھا۔ اس ادارے نے مشین سازی کی صنعت کی ترقی اور دھات کاری کے آلات کے معیاری بنانے میں اہم کردار ادا کیا، جس میں ضابطہ جاتی دستاویزات اور معیارات تیار کرنا شامل تھا، جیسے کہ مشین ٹولز کے درجہ بندی کے اصول اور ان کی درستگی کی جانچ کے طریقے۔

V.D. Feldman، چیف اسپیشلسٹ، ایل ایل سی "کائنیٹکس"، ۲۰۲۴