Thiết bị giám sát, mẫu đo, đồng hồ đo trượt và đồng hồ đo mặt số – những công cụ dùng cho việc đo bằng tay đã là quá khứ. Ngày nay, những thiết bị đó đã nhường chỗ cho các máy đo phối hợp nhỏ và mạnh – Shaun Lim, Quản lý khu vực Đông Nam Á của Carl Zeiss.
Cho đến nay, không bất kỳ hệ thống CMMs nào nhỏ và đủ mạnh để đáp ứng các công việc đo lường trực tiếp như các máy tại nhà máy sản xuất động cơ Chemnitz của Volkswagen Sachsen. Người vận hành phải kiểm tra kích thước và hình dáng của các bộ phận khi dùng các thiết bị kiểm tra truyền thống hay đồng hồ đo bằng tay khác.
Các công cụ đo lường truyền thống cứng nhắc và thiếu linh hoạt. Với mỗi thế hệ sản phẩm và các phiên bản mới, những công cụ này phải được điều chỉnh, làm tốn thời gian hoặc phải được thay thế. Matthias Kurth, người chịu trách nhiệm cho việc dự kiến các công cụ và kĩ thuật đo lường tại nhà máy cho biết: “Chúng ta đang sống trong một thế giới năng động, nhờ sự phát triển thị trường, cải tiến sản phẩm và pháp luật mới, chúng tôi thường phải thay đổi việc sản xuất động cơ ba năm một lần.”
Từ lâu chúng ta đã có thể linh hoạt trang bị lại các trang thiết bị sản xuất của Volkswagen với công nghệ động cơ mới đáp ứng được yêu cầu về môi trường đang ngày càng gia tăng. Điều này dần dần đòi hỏi một cách tiếp cận mới với các khái niệm đo lường.
Ảnh minh họa
Kiểm tra chất lượng trong quá trình
Quá trình và chất lượng sản phẩm là những mục tiêu quan trọng nhất của sản xuất. Điều này, tất nhiên, đòi hỏi các khái niệm kiểm tra chất lượng tương ứng. Để đảm bảo điều này, mỗi phần động cơ – từ đầu xy-lanh với trục khuỷu – đều đáp ứng yêu cầu về chất lượng, nhà máy Chemnitz dựa trên một khái niệm đo ba bậc, ông Kurth giải thích: “Sử dụng công nghệ đo lường quá trình tương ứng, các máy đo sẽ tự động kiểm tra một số giới hạn các tính năng đặc biệt quan trọng đối với sản phẩm và có những yêu cầu cao về kích thước.”
Tiêu chuẩn chất lượng với yêu cầu cao về độ chính xác của hình dạng, vị trí và vùng bề mặt được các kỹ thuật viên đo lường kiểm soát bằng cách sử dụng máy móc trong phòng thí nghiệm nhiều nhất một lần một ngày.
Hơn nữa, có một số đặc điểm đặc biệt liên quan đến quá trình thì cần được đo rất chính xác vài lần trong ngày. Do đó các nhân viên vận hành hệ thống kiểm tra các kích thước trong quá trình đo trực tiếp trên sàn xưởng sản xuất. Cứ mỗi 4-6 giờ, họ lấy mẫu và kiểm tra các thông số kỹ thuật có được đảm bảo hay không.
Cho đến nay, các phép đo bằng tay vẫn được áp dụng bởi tính dễ dàng. Tùy thuộc vào phôi, công nhân đo đã phải sử dụng công cụ đúng. Ông Kurth nói khi mô tả tình hình: “Nhân viên là một phần của kết quả đo”. Nếu công việc đo đạc, đo tổng thể hoặc do các bộ phận thay đổi, các nhà máy sản xuất động cơ đã phải đầu tư các thiết bị kiểm tra mới.
Hệ thống linh hoạt
Ngày nay, các phép đo ngẫu nhiên được tiến hành trên sàn xưởng sản xuất ngay cạnh các nhà máy đo bằng chương trình CMM Duramax 3D đã được lập trình sẵn.
Điều này cho phép các công ty hỗ trợ sản xuất tất cả các bộ phận động cơ chính. Lợi ích chính: thay vì cần nhiều công cụ kiểm tra, tất cả những gì cần thiết là một máy đo duy nhất có thể thích nghi với một bộ phận mới hoặc các công việc đo lường của một thế hệ động cơ mới chỉ với vài bước.
Mô hình CMM thay thế công cụ cũ, ví dụ là một trạm đo với sáu công cụ đo lường khác nhau, hai máy tính đo lường và hai đồng hồ đo cho việc kiểm tra các lỗ khoan. Điều này cho phép nhà máy sản xuất động cơ giảm đáng kể chi phí đầu tư.
Hơn nữa, kết quả đo được chi tiết hơn, đáng tin cậy hơn và có thể được đánh giá nhanh chóng bằng một máy tính. Liệu đó có phải là một kênh mang được sản xuất theo cách mà trục khuỷu vừa với trục quay xy-lanh sau đó? Liệu vị trí trục ngang của các bộ phận có phù hợp? Khi kích thước phù hợp với các thông sỗ kỹ thuật thì có thể lắp các chi tiết vào?
Mô hình CMM có thể nhanh chóng và trả lời tất cả những câu hỏi này một cách đáng tin cậy. Trong khi máy tính đang hoạt động, công nhân có thể làm các công việc khác. Sau đó họ rút ra kết luận của mình từ nhật ký đo và số liệu thống kê ngắn hạn: liệu các giá trị có vượt quá dung sai không? liệu quá trình sản xuất phải cần được dừng lại hay tối ưu hóa? Hoặc là tất cả mọi thứ theo đúng tiến độ hay các phôi cần quay lại quá trình này.
Giải quyết các vấn đề khảo sát được tại nơi làm việc
CMM đo lường tất cả các đặc điểm liên quan trong 3-15 phút trong khi công nhân có thể tập trung vào các nhiệm vụ khác. Việc đo lường đã từng chiếm nhiều thời gian của công nhân và không cho phép họ làm bất cứ điều gì khác trong thời gian này. Họ đã phải sử dụng nhiều công cụ khác nhau và chỉ đưa ra một con số nhỏ các giá trị đo và thường ít chính xác.
CMM cũng tiết kiệm thời gian khi cần đo đặc biệt. Các công cụ luôn thay đổi và việc ngưng hoạt động máy thời gian dài thường yêu cầu dữ liệu bổ sung mà các thiết bị kiểm tra cũ không thể cung cấp. Nhân viên đã phải mang các phôi đến phòng thí nghiệm đo. Cho đến khi phải đo một bộ phận, máy không phải hoạt động.
Với một máy CMM đặt trên sàn xưởng sản xuất, việc đi đến các phòng thí nghiệm đo lường không còn cần thiết trong trường hợp như vậy. Hơn nữa, kết quả đo có thể so sánh được với kết quả đo được trong phòng thí nghiệm đo lường về mục tiêu.
Do máy CMM nhỏ và mạnh nên có thể đưa công nghệ này trực tiếp đến các trạm đo trên sàn xưởng. Chân đế của máy khoảng 1m2, bao gồm cả máy tính, tương ứng với chân đế của một bảng đo thông thường. Bởi vì nhu cầu không gian và đầu tư hẹp, nhà máy sản xuất động cơ đôi khi sử dụng một số máy móc trong dây chuyền sản xuất duy nhất – sau đó mỗi động cơ lại trải qua các bước xử lý khác nhau.
Tất nhiên, phạm vi đo và cấu hình kim ghi được giới hạn so với các máy CMM lớn hơn. Mặt khác, so với các máy đo khác, CMM tại nhà máy (Duramax) có thể hoạt động ở nhiệt độ từ 18 đến 35 độ C, không ảnh hưởng bởi bụi bẩn và không cần khí nén, chỉ đơn giản cần nguồn điện.
(Nguồn: Cẩm nang gia công kim loại Việt Nam)
