"Từ khi sử dụng Equator™, chúng tôi không tạo ra bất kỳ một phế phẩm nào và đã giảm 27% chi phí sản xuất linh kiện"

Đối với ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, "sai số" là một từ vựng không được phép tồn tại. High-Tech Engineering – một công ty gia công cơ khí chính xác tại Vương quốc Anh – luôn đặt chất lượng lên hàng đầu. Với việc mạnh dạn tích hợp hệ thống kiểm tra tại xưởng Equator™ của Renishaw, công ty đã hiện thực hóa được mục tiêu kiểm tra 100% sản phẩm đầu ra, đưa tỷ lệ phế phẩm về con số 0 tròn trĩnh, đồng thời giảm một nửa yêu cầu về nhân sự đo lường và cắt giảm tới 27% chi phí sản xuất.

Áp lực chất lượng từ các "Ông lớn" ngành hàng không

Được thành lập vào năm 1985 bởi Giám đốc Điều hành Steve Tickner, High-Tech Engineering có trụ sở tại Dunstable, Bedfordshire, Vương quốc Anh. Công ty ban đầu xây dựng danh tiếng lẫy lừng trong ngành công nghiệp chế tạo xe đua thể thao (motorsport) nhờ khả năng cung cấp các chi tiết gia công có độ chính xác tuyệt đối.

Từ nền tảng vững chắc đó, High-Tech đã có bước chuyển mình chiến lược sang lĩnh vực hàng không vũ trụ (aerospace) và xuất sắc đạt được nhiều chứng nhận phê duyệt công nghiệp quan trọng, qua đó chính thức trở thành nhà cung cấp ưu tiên (preferred supplier) cho các tập đoàn khổng lồ như Rolls-Royce và BAE Systems.

Gần đây, High-Tech đã giành được một hợp đồng lớn: Sản xuất các chi tiết gia công phay phức tạp bằng vật liệu Titanium cho một khách hàng hàng không vũ trụ tầm cỡ. Do bản chất siêu tới hạn của linh kiện (được sử dụng trong các hệ thống chịu lực và nhiệt độ cao), High-Tech được yêu cầu bắt buộc phải thực hiện kiểm tra 100% chi tiết (100% part inspection) thay vì lấy mẫu ngẫu nhiên như thông thường.

Ông Steve Tickner chia sẻ: "Ngay từ đầu, chúng tôi đã biết rằng mình cần phải tìm ra một phương pháp kiểm tra không chỉ đáp ứng được yêu cầu khắt khe về thời gian chu kỳ gia công (cycle time) mà còn phải là một giải pháp mang lại hiệu quả cao về mặt chi phí. Việc chỉ dựa vào chiếc Máy đo tọa độ (CMM) hiện có là điều bất khả thi, bởi nó sẽ tạo ra những nút thắt cổ chai cực kỳ nghiêm trọng trong khâu kiểm soát chất lượng."

"Chúng tôi không thể mạo hiểm với bất kỳ sự chậm trễ nào. Một là phải đầu tư thêm một hệ thống CMM đắt đỏ khác, hai là phải tìm ra một thiết bị đo lường đột phá có khả năng cung cấp năng lực đo lường tương đương tại xưởng. Và chính tư duy đó đã dẫn chúng tôi đến với hệ thống máy đo Equator của Renishaw," ông Tickner cho biết.

Đưa "Phòng thí nghiệm" ra thẳng sàn sản xuất

Thông qua một quá trình tìm kiếm trực tuyến và nhiều cuộc họp đánh giá sâu sát với các chuyên gia từ Renishaw, High-Tech Engineering đã thực sự bị thuyết phục bởi những tính năng ưu việt và đặc biệt là mức giá tổng thể vô cùng cạnh tranh của hệ thống Equator.

Bàn về lý do cốt lõi dẫn đến quyết định mua sắm này, ông Tickner nhấn mạnh vấn đề không gian nhà xưởng: "Không gian trên sàn xưởng của chúng tôi là một tài sản vô giá. Trong khu vực được bố trí riêng cho tổ hợp gia công tự động này, chúng tôi bắt buộc phải tích hợp những công nghệ nhanh nhất và hiệu quả nhất.

Việc lắp đặt một máy CMM truyền thống sẽ đi kèm với yêu cầu xây dựng một căn phòng được kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt – điều này là quá cồng kềnh và thiếu tính thực tiễn. Trái lại, Equator phù hợp hoàn hảo với không gian sàn xưởng nhờ thiết kế siêu nhỏ gọn. Điểm cộng lớn nhất là khả năng miễn nhiễm với sự thay đổi nhiệt độ môi trường (thermally insensitive) và không yêu cầu nguồn cấp khí nén. Điều đó đồng nghĩa với việc chúng tôi không phải lãng phí thêm thời gian, tiền bạc và công sức để xây dựng phòng điều hòa hay chạy thêm đường ống phức tạp."

Hiện tại, High-Tech đang sử dụng hệ thống đo lường Equator để thực hiện kiểm tra 100% một mã linh kiện hàng không cực kỳ phức tạp. Thiết bị hoạt động dựa trên phương pháp đo lường so sánh (Comparative Gauging): Nó quét các linh kiện vừa được gia công và so sánh chúng với một "chi tiết mẫu" (master part) có độ chuẩn xác tuyệt đối.

Chỉ trong một thao tác duy nhất, máy Equator có thể tự động đo lường khoảng 150 đặc tính hình học khác nhau trên chi tiết, bao gồm hàng loạt các lỗ rỗng (bores), độ dày vật liệu và các biên dạng phức tạp với dung sai cực kỳ ngặt nghèo, thường dao động ở mức ±25 μm (micromet).

Toàn bộ quy trình đo đạc 150 điểm này được Equator hoàn tất trong vòng chưa đầy 10 phút – hoàn toàn đáp ứng nhịp độ sản xuất vì nó nhanh hơn rất nhiều so với thời gian gia công cắt gọt của máy phay CNC. Thực tế, so với việc phải chạy chương trình đo lường tương tự trên các máy CMM hiện có của High-Tech, Equator đã giúp cắt giảm gần 50% thời gian chu kỳ kiểm tra. Màn hình máy tính sẽ ngay lập tức hiển thị báo cáo kích thước chi tiết cùng quyết định Đạt/Không đạt (Pass/Fail) rõ ràng.

Kiểm soát quy trình toàn diện – Được vận hành bởi chính thợ máy

Guồng quay sản xuất tại High-Tech diễn ra liên tục 24 giờ một ngày, 5 ngày một tuần, được chia thành hai ca làm việc xen kẽ. Trong khoảng thời gian này, Equator được vận hành bởi nhiều thợ máy có trình độ tay nghề khác nhau.

Theo phương thức truyền thống trước đây, công ty sẽ phải dựa vào phòng QC cách xa khu vực máy công cụ. Việc đo lường một chi tiết sẽ yêu cầu sự tham gia của ít nhất hai nhân sự: Thứ nhất là người thợ trực tiếp gia công chi tiết trên máy CNC, và thứ hai là một chuyên viên QC có kỹ năng chuyên môn cao để lập trình và vận hành máy đo CMM.

Giờ đây, với Equator, một nhân viên xưởng vừa mới được đào tạo cũng có thể sử dụng dữ liệu từ chi tiết mẫu (đã được các chuyên gia QC đo và chứng nhận) để "Zero" hệ thống Equator và thiết lập độ chính xác tuyệt đối cho các phép đo tiếp theo. "Sự đột phá này cho phép chính người thợ gia công có thể tự mình kiểm tra chất lượng sản phẩm vừa làm ra, qua đó giảm một nửa số lượng nhân sự cần thiết cho một quy trình sản xuất," ông Tickner khẳng định.

Tính linh hoạt và sự đơn giản hóa quy trình (Chỉ cần "Nhấn nút")

Hệ thống Equator có khả năng lập trình hoàn toàn và có thể chuyển đổi đo lường giữa nhiều linh kiện khác nhau trong vài giây. Điều này mang lại cho High-Tech Engineering khả năng thực hiện các quy trình tự động lặp lại với tốc độ cao xuyên suốt nhiều hợp đồng chế tạo, dẫn đến việc cắt giảm đáng kể chi phí lao động.

Nói về tính thân thiện với người dùng, ông Tickner nhận xét: "Tất cả thợ máy của chúng tôi đều có thể sử dụng Equator. Mọi thứ thực sự rất dễ dàng: Chỉ cần gá chi tiết lên và nhấn nút khởi động. Nó đơn giản hóa hoàn toàn quy trình kiểm soát chất lượng và giải phóng sức lao động, yếu tố then chốt giúp chúng tôi đạt được tỷ suất hoàn vốn (ROI) cực kỳ nhanh chóng cho toàn bộ tổ hợp máy."

Cắt giảm 27% chi phí và Giành giải thưởng Hàng không Vũ trụ danh giá

Nhờ việc cải tiến quy trình và tận dụng sức mạnh của Equator, High-Tech đã thành công trong việc giảm 27% chi phí sản xuất cho linh kiện hàng không này. Hiệu suất tài chính này đã mang lại tác động rõ rệt đến năng lực cạnh tranh của công ty trên thị trường, cho phép họ vẫn cung cấp những chi tiết đạt chất lượng hoàn hảo tuyệt đối nhưng với mức giá mang lại giá trị tốt hơn nhiều cho khách hàng (như Rolls-Royce hay BAE Systems).

Chính nhờ những nỗ lực không ngừng nghỉ trong việc triển khai các giải pháp công nghệ tiên tiến, High-Tech đã xuất sắc 6 lần liên tiếp giành được giải thưởng SC21 Bạc (SC21 Silver awards) – một thành tích chưa từng có tiền lệ tại Vương quốc Anh.

Đây là giải thưởng danh giá nhằm tôn vinh sự xuất sắc trong ngành công nghiệp Quốc phòng và Hàng không Vũ trụ, đánh giá toàn diện cả về chất lượng sản phẩm lẫn năng lực chuỗi cung ứng. Để đạt được huy chương Bạc, một công ty phải duy trì sự ổn định ở mức đáng kinh ngạc: Đạt tỷ lệ giao hàng đúng hạn ít nhất 95% và chất lượng sản phẩm đạt chuẩn ít nhất 99,5% cho toàn bộ khách hàng.

"Từ khi bắt đầu sử dụng Equator, chúng tôi chưa từng tạo ra bất kỳ một phế phẩm nào," ông Tickner tự hào tuyên bố.

"Equator cho phép những người thợ vận hành máy CNC có khả năng kiểm soát quy trình (process control) một cách toàn diện. Tất cả công nhân đều nhìn vào màn hình theo dõi Process Monitor của Renishaw. Màn hình này liệt kê tất cả 150 đặc tính đang được đo lường. Bên cạnh mỗi đặc tính sẽ có một thanh trạng thái chuyển màu từ Xanh lá (An toàn), sang Vàng (Cảnh báo), rồi đến Đỏ (Lỗi) khi kích thước hoặc vị trí bắt đầu có dấu hiệu bị trôi lệch khỏi chuẩn.

Các thợ máy của chúng tôi biết chính xác con dao cụ nào trên máy CNC chịu trách nhiệm phay cắt đặc tính đó. Do vậy, ngay khi thấy thanh trạng thái chuyển sang màu Vàng, họ có thể ngay lập tức chủ động thực hiện các biện pháp khắc phục (như bù dao/tool offset) để đưa quy trình quay lại trạng thái dung sai hoàn hảo. Nhờ việc kiểm tra 100% sản phẩm, việc tạo ra một linh kiện lỗi gần như là một nhiệm vụ... cực kỳ khó khăn."

Ông tiếp tục: "Chúng tôi thậm chí đang tận dụng nguồn dữ liệu đo lường dồi dào từ Equator để tiến hành thử nghiệm các loại dao cắt kim loại khác nhau, nhằm xác định xem loại dao nào mang lại mức độ hiệu quả và tuổi thọ cao nhất – một bước đi chiến lược hứa hẹn sẽ giúp chúng tôi tiết kiệm thêm một khoản tiền khổng lồ trong tương lai."

Nối tiếp sự thành công vang dội của tổ hợp sản xuất này, ông Tickner dự kiến sẽ đưa hệ thống đo lường Equator trở thành một tiêu chuẩn bắt buộc cho mọi tổ hợp gia công tự động mà công ty sẽ đầu tư trong tương lai.

"Khi bạn tìm thấy một công nghệ giúp bạn tạo ra những sản phẩm hoàn hảo 100%, giảm bớt sự phụ thuộc vào sức người, hạ thấp toàn bộ chi phí vận hành mà bản thân nó lại không tiêu tốn cả một gia tài, thì đó chính xác là một giải pháp mang tính chiến thắng (winning solution). Toàn bộ những lợi ích tuyệt vời này cuối cùng sẽ được chuyển giao đến cho các khách hàng của chúng tôi – những người luôn đặt trọn niềm tin rằng họ đang nhận được chất lượng tối thượng với mức giá tốt nhất," ông kết luận

• SHARE:
;