АЛАТНЕ МАШИНE
АЛАТНЕ МАШИНE, машине које стварају саставне делове свих других машина, а могу и да се саморепродукују, односно да стварају сопствене реплике и при томе саме себе усавршавају. Не могу да функционишу без алата, а тај функционално недељиви систем, који чине а. м. и алати, назива се обрадни систем. Његова основа функција је обрадни процес, кроз који се трансформише полазни материјални облик (припремак) у други облик више функционалне вредности (израдак), а у складу са унапред дефинисаним планом. Класификација а. м. изводи се на основу обрадног процеса који може бити конвенционалан (процес обраде резањем и процес обраде деформисањем) и неконвенционалан (мноштво процеса различитих физичких основа). А. м. на којима се реализује процес резања деле се на: машине за израду делова доминантно ротационог облика (струг, брусилица), машине за израду делова доминантно призматичног облика (глодалица, рендисаљка или брусилица за равно брушење) и машине за израду специјалних геометријских форми (а. м. за израду зупчаника, куглица котрљајних лежајева и сл.). У основи резања налази се процес скидања материјала формирањем струготине, а алат који то изводи има облик резног клина. А. м. на којима се реализује процес обраде деформисањем деле се на пресе и чекиће. Пресе се одликују статичким дејством, док је дејство чекића динамичко. Сваки од наведених процеса обраде деформисањем захтева одговарајући алат који је, за разлику од процеса обраде резањем, често сложенији и од саме а. м. на којој се процес реализује. Неконвенционални процеси обраде класификују се у процесе механичке природе (машине за обраду ултразвучним таласима и хидродинамичким млазом екстремно високог притиска), процесе термоелектричне природе (машине за обраду применом плазме, ласерског снопа светлости велике снаге и млаза електрона велике брзине) и процесе електрохемијске природе, укључујући и електроерозионе процесе (ерозимат).
Прва а. м. највероватније је био струг. Најстарији приказ струга пронађен је на зиду једне египатске гробнице из III в. п.н.е. Дуготрајна еволуција струга у концепуталном смислу завршена је почетком индустријске револуције, када су а. м. одиграле кључну улогу. Творцем модерног струга сматра се енглески конструктор и произвођач а. м. Хенри Модсли. Стругови које је он произвео 1797. и 1800. у структурном и функционалном смислу еквивалентни су модерном стругу. Применом стабилне носеће структуре и система вођица са клизачем за линијско померање носача алата омогућила је постизање за то време незамисливу тачност од десетохиљадитог дела инча (0.00254 мм), а једна од његових примена била је и у изради прецизних астрономских инструмената. За еволуцију струга од пресудног значаја био је и развој резних алата. Упоредо с развојем механичког система чињени су и напори да се рад струга учини независним од човека. Карактеристичне су следеће еволутивне фазе: аутоматски струг са брегастим плочама (К. M. Спенсер, патент 1873), револвер струг (Џ. Хартнес, патент 1889) и вишевретени аутоматски стругови (К. M. Спенсер 1891). Средином XX в. еволуција се наставила увођењем електронике у форми релејних система, а касније и кроз примену дигиталних система базираних на полупроводничкој технологији. Тако се дошло до технологије нумеричког управљања, којом се струг као машина претвара у аутомат, у свом раду потпуно независан од човека. Улога човека своди се само на дефинисање задатка у облику одговарајућег програма на основу којег управљачка јединица струга управља свим његовим функцијама. Модерни струг је мехатронски систем, у потпуности дигитализован и комуникативан са осталом производном опремом. Дигитални сензорски и меморијски системи уграђени су и на нивоу подсистема, укључујући и алате, где се прати њихово стање и дојављује оперативност надређеним системима управљања. И поред масовне примене електронике, овај процес у развојном смислу ни издалека није окончан. Еволуција осталих врста а. м. одвијала се на сличан начин, мада је тај процес био знатно краћи у поређењу са стругом. Многа решења која су вековима развијана и усавршавана преношена су аналогијом са струга на друге врсте а. м., а процес диверзификације учинио је да се данас те везе на могу лако открити. Тако се нпр. прва глодалица појавила 1818, а универзалну глодалицу у облику који одговара данашњем израдио је Џ. Р. Браун 1862.
А. м. и алати у Србији имају своју препознатљиву историју и традицију. Развој науке, образовања и праксе у овој области инжењерског деловања може се поделити у четири периода. Период пре 1905 (период раних почетака) везује се за почетке развоја индустријске производње у Србији која је почела тек у другој половини XIX в. Посебан значај за образовање српских инжењера имале су немачке, аустроугарске, а касније и белгијске политехнике. Инжењерска школа формирана је 1846. На Техничком факултету Велике школе, формираном 1863, у наставу се уводе предмети који се односе на пројектовање машина и механичке технологије: 1873. Механика и наука о машинама (Љубомир Клерић), 1887. Наука о машинама (Светозар Зорић) и 1895. Механичка технологија (Тодор Селесковић). За изградњу инжењерског знања и праксе из области производног машинства и, посебно, а. м. и алата од изузетног значаја био је рад проф. Тодора Селесковића, који се по завршетку школовања у Немачкој вратио у Србију и своју инжењерску каријеру започео у Војно-техничком заводу у Крагујевцу 1881. Он је израдио пројекат за целокупно постројење овог завода, а затим конструисао и у крагујевачкој фабрици израдио више а. м. за употребу у Војно-техничком заводу. О технологији и а. м. Селесковић је писао и у Српском техничком листу, користећи за то време задивљујућу терминологију коју је сам изградио.
Период 1905–1941 (период инкубације) везује се за Технички факултет у Београду, где се први пут студентима саопштавају знања из области пројектовања а. м. и алата, те пројектовања производних технологија, у оквиру два курса: Машине алатљике 1905 (Аћим Стевовић) и Механичка технологија 1908 (Коста Тодоровић). Од 1919. Александар Ивановић Косицки предавао је област а. м. и објавио први универзитетски уџбеник Машине алатке – израда завртња-делитељна глава-степенаста шајбна (Бг 1932). Паралелно с развојем у области образовања инжењера одвијале су се и значајне активности на организацији индустријске производње а. м. и алата. Први струг у Србији произведен је 1921. у Ади.
У периоду 1945–1990 (период интензивног раста и развоја) социјалистичка власт је посебну пажњу усмерила на развој индустрије и производних технологија, посебно а. м. и алата. Широм тадашње Југославије подигнуте су фабрике чији је основни производни програм била производња а. м. и алата, а највећи број тих фабрика је лоциран у Србији. Врхунац овог развоја достигнут је 80-их година. Према статистици Машиносавеза индустрија а. м. Југославије је 70-их година XX в. достигла четрнаесто, а почетком 80-их година дванаесто место у свету по обиму ове производње, уз годишњи раст од 20%. Обим производње је 1976. износио 17.000 т, а 1980. 34.000 т. У 1981. произведено је 17.000 комада, односно 43.000 т ове опреме, са вредношћу од 270 милиона америчких долара, а југословенска индустрија а. м. тада је запошљавала 16.000 радника у 30 предузећа. У структури укупне производње 73% чиниле су машине за обраду скидањем струготине, а остатак су чиниле а. м. за обраду деформисањем. Просечан извоз у том периоду износио је око 35%, од чега 79% на источном тржишту. У овом периоду у Републици Србији постојала су следећа предузећа која су у свом производном програму имала а. м.: Индустрија машина „Иво Лола Рибар", Београд; „Крушик", Ваљево; Ливница железа и темпера, Кикинда; „Мајевица – Метална индустрија", Бачка Паланка; „Метал-прогрес", Зрењанин; Машинска индустрија Ниш – ООУР ФАМ, Ниш; „Победа ООУР Металац", Нови Сад; „Потисје – Фабрика а. м. и ливнице", Ада; „Тигар РО Сарлах – Производња машина, уређаја и алата", Пирот; „Утва РО Промаг", Качарево; Фабрика резног алата, Чачак; Заводи „Црвена застава", РО ЕМАП „Застава", ООУР „Машине", Крагујевац.
У јесен 1945. започела је високошколска настава из области производног машинства, када је за предмет Машине алатке на Машинско-електротехничком одсеку у Београду одређен Сима Милутиновић. Већ наредне године за предмет Машине алатке постављен је Павле Станковић, који је убрзо основао Завод за Машине алатке и Катедру за индустријску производњу, односно Катедру за технологију, као претходника Катедре за производно машинство (формирана 1972). Изградњом нове зграде Машинског факултета у Београду успостављен је 1963. Институт за алатне машине и алате (ИАМА) као истраживачка база за домен производних технологија, а. м. и алата. Под руководством Владимира Шолаје спроводе се фундаментална истраживања обрадивости материјала, као основе за конструисање а. м. Седамдесетих година XX в. предмет Машине алатке на Катедри за производно машинство преузео је Владимир Р. Милачић, који је у производно машинство увео кибернетику. У том контексту значајан је пројекат прве нумерички управљане а. м. која је као експериментални систем развијена почетком 70-их година. Ови пионирски напори касније су довели до успешног развоја и производње нумерички управљаних а. м. за потребе домаће индустрије и за извоз. У развој овог програма били су укључени индустрија и надлежна министарства кроз низ стратешких истаживачко-развојних пројеката и кроз рад ЈУПИТЕР асоцијације. Године 1977. у Завод за машине алатке инсталиран је рачунарски систем DIGITAL PDP11/34, а 1980. нумерички управљани обрадни центар, графичке радне станице за инжењерско пројектовање применом рачунара и први модемски систем за умрежавање са рачунарским центрима, који су већ тада били оформљени у појединим српским фабрикама („Победа", Нови Сад; „Крушик", Ваљево и др.). Исте године формиран је и Центар за нове технологије (CeNT), као посебна организациона јединица чија је истраживачко-развојна база била новоинсталисана опрема у оквиру Завода за машине алатке. Програми за образовање студената производног машинства значајно су иновирани, а информационе технологије као инжењерско средство и предмет изучавања постале су 70-их година саставни део садржаја готово свих предмета који су предавани студентима производног машинства. Поред Машинског факултета Универзитета у Београду, тематика пројектовања а. м. и обрадних система развијана је и предавана студентима на Факултету техничких наука у Новом Саду, Маш. ф. у Нишу, а касније и у Крагујевцу и Краљеву.
У периоду од 1990. до данас (период разарања) распад бивше Југославије, ратна збивања и тешке економске санкције готово су херметички изоловале Србију и имале разарајући утицај на сегмент индустрије а. м. и алата. Сва друштвена предузећа која су деценијама развијана и специјализована у овом сегменту приватизована су или ликвидирана. Нови власници су напустили старе производне програме и увели нове, који се по правилу односе на просту мануфактуру металних конструкција, разарајући интелектуални капитал систематски стваран у претходном, готово полувековном периоду. Данас је производња а. м., робота и трансфер линија занемарљива или практично не постоји, а слична ситуација је и са производним и људским ресурсима потребним за производњу ове врсте.
ЛИТЕРАТУРА: В. Р. Милачић, Машине алатке I, Бг 1980; Алатне машине Југославије, Бг 1982; S. Kalpakjian, S. Schmid, Manufacturing Engineering & Technology, Upper Saddle River, New Jersey 2009.
Петар Б. Петровић
*Текст је објављен у 1. књизи I тома Српске енциклопедије (2010)