Gần đây, giới công nghệ đo lường công nghiệp đã được một phen xôn xao khi Renishaw chính thức giới thiệu dòng sản phẩm hoàn toàn mới: Đầu đo RUP60 độ dày bằng sóng siêu âm lắp trực tiếp trên máy công cụ.
Trong ngành gia công cơ khí chính xác, sự dịch chuyển từ mô hình "kiểm soát chất lượng tại phòng Lab" (Quality Control Room) sang "kiểm soát trực tiếp tại xưởng" (Shopfloor Metrology) không còn là xu hướng, mà đã trở thành tiêu chuẩn bắt buộc. Việc phải dừng máy CNC, mang chi tiết vào phòng lạnh, gá đặt lên máy đo tọa độ CMM và chờ đợi hàng giờ đồng hồ để có kết quả đo kiểm là một sự lãng phí khổng lồ về mặt thời gian (Lead time) và tiềm ẩn rủi ro sản xuất ra hàng loạt phế phẩm.
Trong quá trình sản xuất và gia công bo mạch in (PCBA), việc loại bỏ hoàn toàn các cặn bẩn hóa học, chất trợ hàn (flux) và các tạp chất ion là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo tuổi thọ của sản phẩm. Nếu không được kiểm soát tốt, các ion dư thừa dưới tác động của độ ẩm và điện áp sẽ sinh ra hiện tượng di cư điện hóa (Electrochemical Migration), gây đoản mạch và hỏng hóc nghiêm trọng.
Gần đây, giới công nghệ đo lường công nghiệp đã được một phen xôn xao khi Renishaw chính thức giới thiệu dòng sản phẩm hoàn toàn mới: Đầu đo RUP60 độ dày bằng sóng siêu âm lắp trực tiếp trên máy công cụ.
Nhìn thoáng qua, nhiều người có thể chỉ coi đây là một món "đồ chơi" mới được đính kèm lên trục chính máy phay CNC. Tuy nhiên, dưới góc nhìn chuyên sâu về quản lý chất lượng và tối ưu hóa hệ thống sản xuất, thiết bị này không chỉ đơn thuần là một công cụ đo. Sự xuất hiện của nó khi đặt cạnh module siêu âm RUP1 trên đầu dò REVO 5 đã hé lộ một triết lý vô cùng sâu sắc của Renishaw: Tham vọng xóa nhòa ranh giới giữa Gia công và Đo lường, biến mọi cỗ máy thành một vòng lặp khép kín hoàn hảo.
Trước khi nói về giải pháp, chúng ta cần hiểu rõ "nỗi đau" tại các xưởng sản xuất thực tế. Trong các ngành công nghiệp mũi nhọn như Hàng không vũ trụ, Ô tô, hay Dầu khí, kỹ sư thường xuyên phải gia công các chi tiết có độ phức tạp hình học cực cao: vỏ động cơ, ống dẫn lưu chất, cánh tuabin rỗng, hoặc các chi tiết có vách ngăn siêu mỏng.
Quá trình phay tiện các chi tiết này đối mặt với một thách thức chí mạng: Làm sao để biết bề dày của vách kim loại còn lại là bao nhiêu khi mặt bên kia bị khuất hoàn toàn?
Theo phương pháp truyền thống, người thợ CNC có rất ít sự lựa chọn, và tất cả đều mang lại rủi ro:
Tháo phôi ra khỏi đồ gá: Mang chi tiết ra ngoài để dùng máy siêu âm cầm tay kiểm tra. Nếu vách còn quá dày, họ phải gá phôi lên máy CNC để phay tiếp. Việc tháo ra gá lại làm mất hoàn toàn gốc tọa độ ban đầu, sinh ra sai số cộng dồn và tốn thời gian thiết lập.
Chờ đợi phòng Lab: Phải xếp hàng chờ phòng CMM đo kiểm. Trong lúc đó, máy CNC buộc phải dừng hoạt động.
Kiểm tra phá hủy: Ở một số trường hợp, người ta buộc phải cắt đôi một vài chi tiết mẫu để đo mặt cắt ngang. Sự lãng phí vật tư là cực kỳ lớn.
Hậu quả của việc thiếu kiểm soát trực tiếp là chi tiết rất dễ bị gia công lẹm (quá mỏng), dẫn đến việc cả một khối phôi kim loại đắt đỏ phải trở thành phế phẩm.
Để chấm dứt sự lãng phí đó, Renishaw tung ra đầu đo siêu âm trực tiếp trên máy công cụ. Đầu đo này được lưu trữ ngay trong đài dao của máy phay/tiện CNC.
Ngay trong chu trình gia công, thay vì gọi một con dao phay, máy CNC tự động gọi đầu đo siêu âm ra. Đầu đo di chuyển đến chạm vào bề mặt chi tiết. Điểm đặc biệt là nó tận dụng chính dung dịch làm mát của máy CNC làm môi chất truyền dẫn sóng âm. Sóng siêu âm xuyên qua lớp kim loại, dội lại từ vách bên kia và truyền dữ liệu độ dày về bộ điều khiển trung tâm theo thời gian thực.
Giá trị cốt lõi ở đây là sự can thiệp chủ động: Nếu phần mềm nhận thấy vách chi tiết vẫn còn dày hơn 0.05mm so với bản vẽ, nó sẽ lập tức tự động cập nhật hệ số bù dao ngược trở lại máy CNC. Máy CNC sẽ thực hiện một pass chạy dao tinh cuối cùng để đạt kích thước hoàn hảo. Mọi thứ diễn ra tự động 100%, chi tiết không hề bị tháo rời khỏi đồ gá, giữ nguyên được độ cứng vững và gốc tọa độ tuyệt đối.
Đây không còn là "Kiểm tra lỗi" nữa, mà là công nghệ "Ngăn chặn lỗi" ngay từ trong trứng nước.
.jpg)
Nếu siêu âm trên CNC là "Tiền tuyến" bảo vệ quy trình, thì Renishaw cũng đã chuẩn bị sẵn một "Hậu phương" vững chắc: Module đầu đo siêu âm RUP1 dành riêng cho máy đo tọa độ CMM 5 trục trong phòng Lab.
RUP1 không sinh ra để can thiệp vào máy cắt CNC. Nó sinh ra để giải quyết một bài toán ở tầm vĩ mô hơn của phòng QC: Sự đồng nhất dữ liệu.
Hãy tưởng tượng một chi tiết hàng không cần được chứng nhận trước khi xuất xưởng. Chi tiết này cần đo kích thước hình học (dùng kim đo chạm), đo độ nhám bề mặt (dùng module SFP2), và đo độ dày vách (dùng module siêu âm). Thay vì phải chuyển chi tiết qua 3 loại máy đo khác nhau, mất hàng giờ đồng hồ gá đặt và tạo ra 3 tờ báo cáo rời rạc, hệ thống REVO của Renishaw có thể tự động thay đổi các module này ngay trong 1 chu trình đo duy nhất.
RUP1 mang sức mạnh kiểm tra không phá hủy lên CMM, số hóa hoàn toàn bản đồ độ dày thành một báo cáo 3D trực quan, giúp các Giám đốc Chất lượng có cái nhìn toàn diện nhất về sản phẩm chỉ tại một trạm đo duy nhất.
Việc phát triển cả đầu đo siêu âm trên CNC và CMM không phải là sự trùng lặp tính năng, mà là sự hiện thực hóa triết lý "Kim tự tháp kiểm soát quy trình hiệu quả" của hãng. Chiều sâu chiến lược của Renishaw nằm ở chỗ: Họ không bán thiết bị đo rời rạc, họ đang bán một hệ sinh thái sản xuất khép kín.
Thứ nhất: Loại bỏ sự di chuyển của phôi. Trong cơ khí chính xác, "di chuyển phôi" là kẻ thù số một của dung sai. Việc Renishaw đưa vô số các module (chạm điểm, quét laser quang học, đo độ nhám, đo siêu âm chiều dày) lên máy CNC hoặc tích hợp tất cả trong một trên CMM REVO nhằm mục đích duy nhất: Phôi được gá ở đâu, hãy đo toàn bộ mọi đặc tính ở ngay tại đó. Điều này giúp loại trừ hoàn toàn sai số sinh ra do tháo lắp đồ gá.
Thứ hai: Trao quyền cho từng khu vực. Bằng việc đưa công nghệ siêu âm xuống tận xưởng CNC, Renishaw trao quyền cho người công nhân/kỹ sư gia công khả năng làm đúng ngay từ lần đầu tiên. Họ không còn phải làm việc "mù" hay làm việc trong nơm nớp lo sợ làm hỏng phôi và chờ đợi phòng QC phán xét. Máy CNC giờ đây có "tai mắt" để tự điều chỉnh.
Thứ ba: Tránh quá tải cho phòng QC. Nếu mọi chi tiết dù lớn hay nhỏ, dù đo kiểm trung gian hay cuối kỳ đều đổ dồn vào phòng CMM, phòng QC sẽ trở thành nút thắt cổ chai làm đình trệ toàn bộ nhà máy. Các module đa dạng giúp phân tán lực lượng đo lường. Kiểm tra trung gian đẩy ra máy gia công CNC, phòng CMM chỉ tập trung làm nhiệm vụ xác nhận cuối cùng với độ chính xác cấp độ Micron.
Sự ra đời của đầu đo siêu âm trên máy CNC một lần nữa khẳng định vị thế dẫn dắt công nghệ của Renishaw. Hãng hiểu rất rõ rằng: Trong kỷ nguyên sản xuất thông minh 4.0, sự tiện lợi không chỉ đơn thuần là cắm một thiết bị vào là chạy. Sự tiện lợi thực sự phải đến từ việc thiết bị đó giúp dòng chảy sản xuất không bị gián đoạn, biến mọi quy trình từ đo kiểm thụ động trở thành bù trừ chủ động.
Với hệ sinh thái module ngày càng hoàn thiện từ CNC đến CMM, Renishaw đang cung cấp cho các nhà máy cơ khí những công cụ mạnh mẽ nhất để đạt được giấc mơ: Sản xuất tự động không phế phẩm.
Đây chắc chắn là khoản đầu tư chiến lược mà các nhà máy gia công quy mô lớn, đặc biệt trong lĩnh vực FDI, hàng không, ô tô tại Việt Nam cần sớm đưa vào tầm ngắm để nâng cao năng lực cạnh tranh trên chuỗi cung ứng toàn cầu.
(84) 896 555 247
Tiếng Việt
English