Loạt bài ‘Có nên đầu tư máy mài công cụ tại nhà máy hay không?’, gồm hai phần. Mời Quý vị xem phần một với nội dung bên dưới.

Trong một số trường hợp, khoản đầu tư lớn vào máy mài công cụ tại nhà máy, có thể đạt mức hoàn vốn đầu tư (ROI – Return on investment) nhanh.

Khoản đầu tư vào quy trình mài lại dụng cụ tại nhà máy có thể rất cao, nhưng có thể mang lại lợi nhuận về lâu dài tùy thuộc vào mức tiêu thụ dụng cụ của nhà máy

Ngành công nghiệp mài lại dụng cụ cắt đang trải qua sự thay đổi. Phương pháp mài lại – hoặc mài sắc (1) các dụng cụ và máy khoan hiệu suất cao – là giải pháp tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường để kéo dài tuổi thọ của dụng cụ. Các nhà cung cấp dịch vụ mài lại dụng cụ trong nhiều ngành sản xuất, bao gồm hàng không vũ trụ, ô tô, y tế, phát điện và chế biến gỗ.
(1) Mài sắc: là quá trình tạo hoặc tinh chỉnh cạnh nối hai mặt không đồng phẳng thành một đỉnh hội tụ, từ đó tạo ra một cạnh có hình dạng phù hợp trên dụng cụ được thiết kế để cắt.

Máy mài công cụ CNC như máy do công ty ANCA cung cấp thường được bán cho các nhà sản xuất dụng cụ cắt và dịch vụ mài lại, chiếm thị phần lớn nhất. Tuy nhiên, dịch vụ mài công cụ CNC tại chỗ ngày càng trở nên hấp dẫn đối với các xưởng gia công và nhà máy tiêu thụ một lượng lớn dụng cụ.

Phương pháp mài lại được thực hiện do nhu cầu bảo vệ môi trường và nhu cầu giảm tổng chi phí dụng cụ. Chi phí để tân trang lại dụng cụ thường thấp hơn so với việc thay thế chúng và mọi người thường hiểu rằng quá trình mài lại thường ít hơn một nửa chi phí sản xuất một dụng cụ mới. Khi Quý vị cân nhắc rằng một máy phay ngón (end mill) (2) thông thường có thể được mài lại tối thiểu ba lần, thì các con số trở nên hấp dẫn hơn nữa.
(2) Dao phay ngón (end mill): là dụng cụ cắt (giống ngón tay) dùng để cắt gọt kim loại. Gồm các dòng như dao phay mặt đầu, dao phay ngón, dao phay trụ,..

Khi cân nhắc thêm chức năng mài lại, chi phí thuê công nhân sẽ được tính dựa trên số ca làm việc và liệu máy có khả năng tự động hóa mà không cần công nhân giám sát hay không?

Các nhà cung cấp dịch vụ công cụ thường cung cấp một công cụ mài lại chính xác, chất lượng cao và hướng đến mục tiêu cung cấp hiệu suất gần với thông số kỹ thuật của nhà sản xuất công cụ ban đầu. Nhưng, khi nào thì việc mài lại công cụ tại nguồn trở nên hấp dẫn hơn, và không chỉ từ góc độ chi phí?

Một nhà máy tiêu dùng công cụ với số lượng lớn, có khả năng tiết kiệm nhiều chi phí bằng cách sử dụng dịch vụ tân trang. Một lợi ích bổ sung là tính linh hoạt đi kèm với thời gian quay vòng được rút ngắn. Do đó, cần xem xét chi phí của các công cụ và khả năng mất sản lượng nếu không có đúng công cụ khi cần. Ngoài ra, các nhà máy sẽ không cần phải lưu trữ hàng tồn kho để dự phòng.

Mặc dù máy mài công cụ CNC ngày nay dễ sử dụng, nhưng các công cụ đã trở nên phức tạp hơn. Trong khi công ty ANCA đã giới thiệu công nghệ để dễ dàng tự động hóa quá trình mài lại theo mẻ hỗn hợp để giúp đảm bảo quy trình dễ dàng và hiệu quả, bất kỳ công ty nào mới tham gia vào quá trình mài công cụ vẫn phải thiết lập chuyên môn nội bộ.

Sẽ cần nhiều chi phí khi nhà máy tự trang bị hệ thống chuyên nghiệp. Không chỉ vì khoản đầu tư vào máy mài dao và máy cắt có thể lên tới 300.000 đô la, mà còn vì chi phí cho bánh mài, vật giữ phôi, chất làm mát, tiện ích, không gian sàn và tất nhiên là cả nhân công. Một máy đo công cụ CNC phù hợp cũng sẽ làm tăng thêm tổng chi phí.

Trong khi việc sử dụng dịch vụ mài dụng cụ cung cấp sự tự do để sản xuất nhanh chóng và cải thiện hiệu quả theo những cách mới, một xưởng gia công cơ khí cân nhắc việc thêm máy mài dụng cụ tại chỗ thường phải đối mặt với quyết định đầu tư khó khăn. Do đó, chi phí thuê ngoài và khoản đầu tư máy mài dụng cụ, cần được so sánh theo từng trường hợp cụ thể.

Cách tiếp cận tính kinh tế
Chi phí mài lại tại nhà máy sẽ phụ thuộc vào việc sử dụng máy mài dụng cụ. Để tiếp cận câu hỏi theo cách khách quan, trước tiên phải xác định mức giá đầu tư theo giờ. Điều này bao gồm chi phí khấu hao, lãi suất, diện tích sàn, năng lượng, bảo trì và vật tư tiêu hao. Chi phí cho công nhân sẽ được đưa vào phương trình dựa trên số ca mà máy sẽ chạy và liệu máy có khả năng tự động hóa để chạy mà không cần sự giám sát hay không. Dựa trên mức giá theo giờ và ước tính thời gian chu kỳ cho mỗi dụng cụ được mài lại, một nhà máy sẽ có thể so sánh chi phí cơ bản của việc mài lại tại chỗ so với các dịch vụ thuê ngoài.

Dải pallet cho phép phân loại các dụng cụ cắt theo kích thước, để cải thiện hiệu quả của máy nạp robot

Khi một nhà máy so sánh giá, điều quan trọng là phải đánh giá cả các “yếu tố mềm” như:
– Chất lượng công cụ;
– Chi phí phụ tùng để duy trì sản xuất trong khi mài lại dụng cụ;
– Chi phí mài lại gia công ngoài cho mỗi dụng cụ nhân với số lượng trục chính cần thiết trong xưởng gia công;
– Thời gian xử lý/ thời gian chờ và chi phí có thể phát sinh do mất sản lượng trong trường hợp quy trình mài lại bị chậm trễ;
– Các quy trình khác cần thiết như chuẩn bị cạnh hoặc phủ (3);
(3) Chuẩn bị cạnh: là quá trình bo tròn hoặc tạo bán kính cho cạnh cắt của dụng cụ. Khi tạo bán kính cho cạnh cắt để tạo thành diện tích lớn hơn, khả năng dụng cụ bị mẻ sẽ giảm và độ bám dính của lớp phủ tăng lên, với sự kết hợp của các yếu tố này giúp tăng tuổi thọ của dụng cụ.
– Chi phí dịch vụ và vận chuyển.

Đo các thông số của công cụ
Công ty ANCA hợp tác với các đối tác trong ngành như Zoller, công ty cung cấp dịch vụ cài đặt trước quy trình mài lại, đo lường, quản lý và phần mềm cho dụng cụ để cung cấp các giải pháp mài lại tích hợp. Ví dụ, công ty ANCA và Zoller đã phát triển khả năng truyền dữ liệu đáng tin cậy để tự động cài đặt trước quy trình mài lại, bao gồm cả đo độ mòn của dụng cụ. Sau đó, các thông số mài lại có thể được phân bổ cho vị trí pallet tương ứng khi sử dụng bộ nạp dụng cụ. Sau khi bộ nạp dụng cụ nhấc dụng cụ lên và đưa vào bộ phận giữ phôi, máy ANCA Auto Tool Measurement (ATM) sẽ số hóa dụng cụ. Chu trình máy ATM đo các thông số thường được yêu cầu đối với mọi loại dụng cụ, nghĩa là máy có thể tự động nạp và mài lại một lô dụng cụ hỗn hợp.

Giải pháp tự động hóa này sử dụng các kẹp có cùng đường kính ngoài để đơn giản hóa việc robot nạp các dụng cụ có đường kính khác nhau

Phần mềm ANCA Loadermate có thể nhóm các công cụ theo loại công cụ, các hoạt động mài lại cần thiết và các lần nạp liệu dựa trên hệ số mài mòn. Phần mềm Loadermate thiết lập một lô công cụ hỗn hợp để vận hành tự động. Công ty ANCA cung cấp nhiều giải pháp mài lại tự động cho các lô hỗn hợp, chẳng hạn như nạp ống kẹp (khi công cụ và ống kẹp được thay đổi cùng nhau) hoặc thay ống kẹp và nhận dạng tần số vô tuyến thẻ RFID (radio frequency identification). Với thẻ RFID, thông tin được ghi lại tại một trạm lập trình và công cụ được ghép nối với thẻ này. Máy gắp công cụ có thẻ RFID, quét thẻ RFID và tự động đưa ra chương trình mài. Thẻ RFID được giữ lại trong khi công cụ được nạp và mài lại.

Với giải pháp RFID ANCA, các xưởng có thể đặt ngẫu nhiên các công cụ vào pallet máy nạp bằng cách tạo một chương trình riêng cho từng công cụ. Vị trí công cụ bên trong pallet có thể được hoán đổi với một công cụ khác bất cứ khi nào cần mài lại công cụ một cách nhanh chóng. Máy mài công cụ và máy cắt có thể hoạt động chức năng mài lại riêng lẻ và không cần người điều khiển, thời gian sử dụng máy không cần người điều khiển phụ thuộc vào loại máy nạp và sức chứa của pallet.

Mời Quý vị theo dõi tiếp ‘phần hai’ ở tin bài tiếp theo.

Để xem các tin bài khác về “Máy mài”, vui lòng nhấn vào đây.

 

Nguồn: Production Machining

Lưu ý: 

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google), Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net