Cách các trung tâm chuyển đổi định hình lại范式 mới của sản xuất thông minh hiệu quả

Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, hiệu suất là chỉ số cốt lõi để đo lường khả năng cạnh tranh trong sản xuất. Với sự gia tăng cạnh tranh trên thị trường, mô hình "xử lý tuần tự nhiều máy" truyền thống dần暴露出 các điểm đau như chu kỳ dài, thường xuyên thay đổi dây chuyền và độ chính xác không ổn định. Là đại diện của công nghệ xử lý tổng hợp, trung tâm phay (Turning Center) đang cung cấp một giải pháp mới cho nhà máy để vượt qua những hạn chế về hiệu suất với mô hình sáng tạo "hoàn thành nhiều quy trình trong một lần."

1. Khó khăn của phương thức sản xuất truyền thống: cuộc chơi giữa hiệu suất và chi phí

Trong các kịch bản xử lý thông thường, một chi tiết phức tạp thường cần phải trải qua nhiều quy trình như phay, tiện, khoan và tạo ren, và mỗi quy trình yêu cầu thiết bị và người vận hành riêng biệt. Điều này không chỉ dẫn đến việc kẹp và định vị lại chi tiết nhiều lần, làm tăng thời gian mất mát, mà còn gây ra sai số tích lũy do chuyển đổi chuẩn nhiều lần, và tỷ lệ sản phẩm đạt tiêu chuẩn khó đảm bảo. Theo thống kê, thời gian không phải gia công (như thay đổi khuôn, hiệu chỉnh và thử nghiệm) trong chế độ truyền thống chiếm tới 40%, trở thành rào cản chính hạn chế việc nâng cao năng suất của nhà máy.

2. Trung tâm tiện: công nghệ xử lý phức hợp thúc đẩy cuộc cách mạng về hiệu suất

Trung tâm tiện thực hiện "xử lý một bước" cho các quy trình như tiện, phay, khoan, đục lỗ, tạo ren và các quy trình khác bằng cách tích hợp các mô-đun tiên tiến như điều khiển đa trục, tháp công suất và trục phụ. Các ưu điểm kỹ thuật của nó được thể hiện ở ba khía cạnh:

Tích hợp quy trình, nén nhịp độ

Trung tâm phay được trang bị chức năng liên kết trục Y và trục C, cùng với các công cụ điện mạnh mẽ tốc độ cao, có thể hoàn thành gia công phức hợp theo hướng kính và hướng trục trong một lần kẹp. Ví dụ, trong trường hợp gia công trục hộp số ô tô, quy trình truyền thống yêu cầu 5 thiết bị để hoàn thành 7 quy trình, trong khi trung tâm phay tích hợp tất cả các quy trình vào một thiết bị thông qua tối ưu hóa chương trình, rút ngắn chu kỳ sản xuất từ 120 giây xuống còn 60 giây, tăng hiệu suất lên 50%.

Bước nhảy vọt về độ chính xác, kiểm soát chất lượng

Tích hợp đa quy trình hoàn toàn tránh được sai lệch vị trí do việc kẹp lại nhiều lần của chi tiết công việc. Dữ liệu đo lường của một nhà sản xuất vòng bi chính xác cho thấy sau khi sử dụng trung tâm phay, giá trị CPK (chỉ số khả năng quy trình) của kích thước quan trọng đã tăng từ 1.2 lên 1.8, và tỷ lệ phế phẩm giảm 70%.

Sản xuất linh hoạt, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả

Trung tâm gia công hỗ trợ sản xuất đa dạng nhiều loại sản phẩm trên cùng một dây chuyền. Thông qua hệ thống thay dao nhanh và lập trình thông minh, việc chuyển đổi sản phẩm có thể hoàn thành trong vòng 30 phút. Với tính năng này, một công ty chuyên về linh kiện 3C đã rút ngắn chu kỳ giao hàng của các đơn hàng nhỏ lô xuống 60% và tăng tỷ lệ sử dụng thiết bị lên hơn 85%.

3. Thực tiễn triển khai: từ nâng cấp công nghệ đến tái cấu trúc giá trị

Chẳng hạn như một công ty sản xuất phụ tùng hàng không. Quy trình gia công vỏ động cơ của họ ban đầu yêu cầu 12 bước như phay thô, phay chính xác, phay rãnh và khoan, với năng suất trung bình mỗi ngày chỉ đạt 80 sản phẩm. Sau khi đưa vào sử dụng trung tâm phay năm trục, thông qua việc tích hợp nhiều quy trình và công nghệ bù đắp lỗi động, quy trình đã được giảm xuống còn 3 bước, năng suất trung bình hàng ngày vượt quá 150 sản phẩm, tiêu thụ năng lượng giảm 20%, và diện tích chiếm dụng giảm 50%. Sự chuyển đổi này không chỉ giúp công ty giành được đơn đặt hàng quốc tế mà còn thúc đẩy sự mở rộng chuỗi giá trị từ "gia công đơn lẻ" sang "dịch vụ chế tạo thông minh".

4. Xu hướng trong tương lai: trao quyền thông minh và nâng cấp

Khi Cách mạng Công nghiệp 4.0 ngày càng sâu rộng, thế hệ mới của các trung tâm phay đã được tích hợp sâu với Internet vạn vật, song sinh số và tối ưu hóa quy trình AI. Ví dụ, bằng cách sử dụng cảm biến tích hợp để thu thập dữ liệu rung động, nhiệt độ và mòn dao cụ theo thời gian thực, và kết hợp nó với các thuật toán dựa trên đám mây để dự đoán trạng thái sức khỏe thiết bị, có thể tránh được rủi ro ngừng hoạt động trước khi xảy ra; và hệ thống tự học tham số gia công dựa trên dữ liệu lớn có thể liên tục tối ưu hóa đường đi cắt và khai thác thêm tiềm năng hiệu suất.