ການຄວບຄຸມທີ່ຖືກຕ້ອງຢ່າງແນວນອນສຳລັບເຄື່ອງຈັກກິນຊີເນີ (CNC) ສຳລັບອຸດສາຫະກຳ 3C

ເປັນວິສະວະກອນດ້ານຂະບວນການ ມີປະສົບການ 12 ປີ ໃນການສະໜັບສະໜູນໂຮງງານຜະລິດເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມແທ້ຈິງສູງ, ຂ້ອຍໄດ້ຈັດການບັນຫາດ້ານເຕັກນິກຈຳນວນຫຼາຍທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການກັດເລືອກດ້ວຍເຄື່ອງຈັກ CNC ສຳລັບຜະລິດຕະພັນ 3C. ການໃຊ້ໂຄງສ້າງອະລູມິເນີ້ມທີ່ມີຄວາມຫນາດບາງ, ຮູເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍ, ແລະ ຜິວເປືອກທີ່ມີຮູບຮ່າງຄື້ນເປັນສິ່ງທີ່ຕ້ອງການຄວາມຖືກຕ້ອງທາງມິຕິທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າຊິ້ນສ່ວນເຄື່ອງຈັກທົ່ວໄປ. ໂຮງງານຜະລິດຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ກາງຈຳນວນຫຼາຍສາມາດຜະລິດຕົວຢ່າງທີ່ຜ່ານເກນໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ, ແຕ່ເກີດຄວາມບໍ່ສະຖຽນໃນການປ່ຽນແປງຂະໜາດຫຼັງຈາກຜະລິດຕໍ່ເນື່ອງເປັນເວລາດົນ. ວັດຖຸດິບອະລູມິເນີ້ມທີ່ນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຜະລິດຕະພັນ 3C ມີສຳປະສິດທິການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນສູງ, ດັ່ງນັ້ນການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມເລັກນ້ອຍຈະເຮັດໃຫ້ຂະໜາດຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ສຳເລັດແຕກຕ່າງອອກໄປຢ່າງວັດວາລະ. ນັກວິຊາການຈາກ Modern Machine Shop ໄດ້ເນັ້ນວ່າ ກວ່າ 60% ຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ຖືກປະຖິ້ມໃນໂຮງງານຜະລິດ 3C ເກີດຈາກການເปล່ຍແປງຮູບຮ່າງເນື່ອງຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ຖືກຄວບຄຸມ ແລະ ຄວາມແໝ່ນຂອງເຄື່ອງຈັກທີ່ບໍ່ພຽງພໍ ມິໄດ້ເກີດຈາກການຕັ້ງຄ່າໂປຣແກຣມທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ພະນັກງານໃນໂຮງງານມັກຈະລືມຄິດຢ່າງເປັນລະບົບເຖິງການຄວບຄຸມຄວາມຖືກຕ້ອງ, ແລະ ມັກຈະປັບປຸງພາລາມິເຕີການຕັດເທົ່ານັ້ນເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ອອກຈາກເກນຊົ່ວຄາວ, ເຊິ່ງບໍ່ສາມາດແກ້ໄຂຄວາມສ່ຽງດ້ານຄຸນນະພາບທີ່ເກີດຊ້ຳໆ ໃນການຜະລິດເປັນຊຸດໄດ້ຢ່າງເລິກເຊິ່ງ. ທຸກຂັ້ນຕອນ ລວມທັງ ວິທີການຊົດເຊີຍຄວາມຮ້ອນຂອງໂຄງສ້າງເຄື່ອງຈັກ, ການກວດສອບອອນໄລນ໌, ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດທີ່ມີມາດຕະຖານ ຈຳເປັນຕ້ອງຮ່ວມມືກັນເພື່ອຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງໃນລະດັບໄມໂຄຣນຢ່າງສະຖຽນໃນການຜະລິດຊຸດຜະລິດຕະພັນເອເລັກໂທຣນິກ.

ທຸກໆວິທີແກ້ໄຂທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງເລີ່ມຕົ້ນຈາກການຈັດແຈງເຄື່ອງຈັກທີ່ແໝ່ນຍຳ ເຊິ່ງເປີດເຜີຍຄວາມສອດຄ່ອງຢ່າງເຕັມທີ່ກັບຂໍ້ກຳນົດການທົດສອບທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນມາດຕະຖານສາກົນ ISO3070 ຂອງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງເຄື່ອງຈັກ. ເຄື່ອງຈັກເຮັດໃຫ້ເປັນພິເສດສຳລັບການຜະລິດອຸດສາຫະກຳ 3C ທີ່ໄດ້ຮັບການຮັບຮອງແລ້ວ ໃຊ້ຕູ້ເຄື່ອງຈັກທີ່ປະກອບດ້ວຍເຫຼັກຫຼີ້ນທັງໝົດ ແລະ ຜ່ານການປິ່ນປົວດ້ວຍວິທີທຳມະຊາດຢ່າງເຕັມທີ່ເພື່ອກຳຈັດຄວາມເຄັ່ງຕຶດທີ່ເກີດຈາກການຫຼີ້ນ. ຮູບແບບຂອງໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດດ້ວຍການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ບາງເກີນໄປຈະເກີດການເปลີ່ນຮູບທີ່ບໍ່ເຫັນໄດ້ຢ່າງບໍ່ສຳຄັນຫຼັງຈາກການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງດ້ວຍເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ແລະ ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການຈັດຕຳແໜ່ງບໍ່ຄົງທີ່. ການຈັດແຈງເຄື່ອງຈັກທີ່ມີເສົາສອງຂ້າງທີ່ສອດຄ່ອງກັນ ແລະ ພື້ນຖານທີ່ເຮັດໃຫ້ແໝ່ນຍຳຂຶ້ນຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບໃນການຕ້ານການສັ່ນໄຫວດີຂຶ້ນຢ່າງເປັນທີ່ສັງເກດເຫັນເວລາປະຕິບັດວຽກທີ່ຕ້ອງໃຊ້ຄວາມໄວສູງແລະການຕັດທີ່ເບົາ ເຊິ່ງເປັນລັກສະນະທົ່ວໄປຂອງການປຸງແຕ່ງເຄືອບພາຍນອກຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກ. ການປະກອບຂອງເຄື່ອງຈັກກໍເປັນປັດໄຈທີ່ຕັດສິນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຜົນຜະລິດທີ່ສຳຄັນ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມໄວສູງ ທີ່ຕິດຕັ້ງລະບົບເຢັນທີ່ເຮັດວຽກຕໍ່ເນື່ອງຈະຮັກສາຄວາມບໍ່ສະເໝີພາບໃນທິດທາງຮັດສະໝີໄດ້ຢ່າງຄົງທີ່ເຖິງແມ່ນຈະເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເກີດເສັ້ນສັ່ນໄຫວທີ່ເຫັນໄດ້ເທິງພື້ນຜິວຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກແອລູມີເນີ້ມ. ລູກຄ້າດ້ານການປຸງແຕ່ງ 3C ຄົນໜຶ່ງທີ່ຂ້ອຍຮ່ວມມືດ້ວຍໄດ້ທຳການທົດສອບການຕັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເທືອບກັບເຄື່ອງຈັກເຮັດໄດ້ສອງຮຸ່ນ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ມີໂຄງສ້າງທີ່ແໝ່ນຍຳແລະຖືກປັບປຸງໃຫ້ດີຂຶ້ນນັ້ນຮັກສາຄວາມປ່ຽນແປງຂອງຂະໜາດໄວ້ພາຍໃນຂອບເຂດມີຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຮັບໄດ້ (ເປັນມີcron) ໃນຂະນະທີ່ເຄື່ອງຈັກທີ່ປະກອບຂຶ້ນທົ່ວໄປຈະເກີດການເລື່ອນຄ່າຄວາມຖືກຕ້ອງຢ່າງເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຫຼັງຈາກການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ທີມງານຄົ້ນຄວ້າຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ RWTH Aachen ຍືນຢັນວ່າຂໍ້ຜິດພາດທາງອຸນະຫະພູມເປັນສ່ວນທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງຄວາມບໍ່ຖືກຕ້ອງທັງໝົດໃນການຕັດແຕ່ງດ້ວຍເຄື່ອງ CNC ຄວາມເລີວສູງ. ຄວາມຮ້ອນຈາກການເສຍດສີຂອງເຄື່ອງຕັດ ແລະ ການປ່ຽນແປງອຸນະຫະພູມແວດລ້ອມຮ່ວມກັນເຮັດໃຫ້ຊິ້ນສ່ວນຂອງເຄື່ອງຈັກ ແລະ ຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກອາລູມິເນີອຸມ ຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງບໍ່ເທົ່າທຽນ, ສ້າງໃຫ້ເກີດຄວາມເບີ່ງທີ່ບໍ່ສາມາດທຳนายໄດ້ໃນການຜະລິດສິນຄ້າ 3C ໃນຈຳນວນຫຼາຍ. ຜູ້ຜະລິດເຄື່ອງຕັດທີ່ຊັ້ນນຳໃນໂລກໄດ້ປະກອບເອົາມອດູນການວັດແທກອຸນະຫະພູມຫຼາຍຈຸດ ແລະ ອັລກົຣິດີມການຊົດເຊີຍອຸນະຫະພູມຢ່າງເປັນປື້ນເຂົ້າໃນລະບົບຄວບຄຸມ. ລະບົບນີ້ເກັບຂໍ້ມູນອຸນະຫະພູມຈາກເຄື່ອງຕັດ, ແກນເລືອນ ແລະ ພື້ນທີ່ຕັ້ງຂອງເຄື່ອງຈັກໃນເວລາຈິງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນປັບຄ່າການຈັດຕັ້ງແກນອັດຕະໂນມັດເພື່ອຕໍ່ຕ້ານຜົນກະທົບຈາກການຂະຫຍາຍຕົວທາງອຸນະຫະພູມໂດຍບໍ່ຕ້ອງປັບຄ່າດ້ວຍມື. ສຳລັບໂຮງງານທີ່ບໍ່ມີຫ້ອງຄວບຄຸມອຸນະຫະພູມ, ຟັງຊັນການຊົດເຊີຍອຸນະຫະພູມທີ່ມີຢູ່ໃນຕົວເຄື່ອງຈັກຈຶ່ງເປັນສິ່ງທີ່ຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນອັດຕາສິນຄ້າທີ່ບໍ່ຜ່ານການກວດສອບ. ເຄື່ອງຈັກທີ່ບໍ່ມີມອດູນການຊົດເຊີຍດັ່ງກ່າວຈະຕ້ອງຢຸດການຜະລິດແລະປັບຄ່າໃໝ່ຢ່າງເລືອຍໆ, ເຮັດໃຫ້ສູນເສຍເວລາການຜະລິດ ແລະ ເພີ່ມຕົ້ນຄ່າແຮງງານສຳລັບການສັ່ງຊື້ສ່ວນປະກອບ 3C ທີ່ຕ້ອງຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ການຄວບຄຸມແບບເປີດ (Open loop control) ທີ່ບໍ່ມີການກວດສອບຊິ້ນງານຈິງໃນເວລາຈິງ ບໍ່ສາມາດຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ສະຖຽນໃນການຂົນສົ່ງຊິ້ນສ່ວນ 3C ໃນຈຳນວນຫຼາຍໄດ້. ເຄື່ອງຈັກຫຼີ້ນ CNC ຊັ້ນສູງທີ່ອອກແບບມາເພື່ອການຜະລິດອຸປະກອນໄຟຟ້າ ມີການຕິດຕັ້ງແຖວວັດແທກເສັ້ນເລີຍທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ (high precision linear grating rulers) ແລະ ໂມດູນການກວດສອບດ້ວຍເຄື່ອງວັດແທກບໍ່ມີສາຍ (wireless probe detection modules) ເພື່ອປະກອບເປັນລະບົບປັບຄວາມຜິດພາດຢ່າງເຕັມຮູບແບບ (full closed loop error correction logic). ແຖວວັດແທກເສັ້ນເລີຍຈະສ่งຂໍ້ມູນຕຳແໜ່ງການເຄື່ອນທີ່ຂອງແກນກັບຄືນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດໃນການຈັດຕຳແໜ່ງ ເມື່ອທຽບກັບລະບົບຄວບຄຸມທີ່ໃຊ້ເຄື່ອງວັດແທກເທົ່ານັ້ນ (encoder only control). ເຄື່ອງວັດແທກທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງເຄື່ອງຈັກ (On machine probes) ຈະປະຕິບັດການປັບຄ່າຄວາມຖືກຕ້ອງອັດຕະໂນມັດຂອງການສຶກຫຼຸດຂອງເຄື່ອງມື (tool wear) ແລະ ຈຸດອ້າງອີງຂອງຊິ້ນງານ (workpiece origin benchmark) ກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມວົງຈອນການຜະລິດແຕ່ລະວົງ. ເມື່ອການສຶກຫຼຸດຂອງເຄື່ອງມືເກີດຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຈົນເຮັດໃຫ້ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຂະໜາດຫຼຸດລົງ ລະບົບຈະສົ່ງສັນຍາເຕືອນລ່ວງໆ (early warning signals) ແລະ ເປີດການປັບຄ່າການເຄື່ອນທີ່ຂອງເຄື່ອງມືອັດຕະໂນມັດ (automatic tool offset compensation) ໂດຍບໍ່ຕ້ອງຢຸດເຄື່ອງຜະລິດທັງໝົດ. ລະບົບການກວດສອບແບບປິດ (closed loop inspection architecture) ຊຸດນີ້ແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ເກີດຂຶ້ນທົ່ວໄປໃນອຸດສາຫະກຳ ທີ່ຊິ້ນສ່ວນຕົວຢ່າງ (sample parts) ຜ່ານການກວດສອບ ແຕ່ຊິ້ນງານໃນການຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍຕໍ່ມາກັບເກີນຄ່າຄວາມເປັນໄປໄດ້ (tolerance limits) ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນອັດຕາການທີ່ຊິ້ນງານບໍ່ຜ່ານການກວດສອບ (scrap loss) ໃນລະດັບທີ່ສຳຄັນ ສຳລັບຜູ້ຜະລິດອຸປະກອນ 3C ທີ່ມີການຜະລິດປະຈຳວັນໃນຈຳນວນຫຼາຍ.

ການຈັດຕັ້ງຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງອຸປະກອນຢ່າງເດີ້ยว ບໍ່ສາມາດຮັກສາຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ຄົງທີ່ໃນໄລຍະຍາວໄດ້ ໂດຍບໍ່ມີການຈັດຕັ້ງຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທີ່ມາດຕະຖານໃນການຜະລິດ. ການປຸງແຕ່ງຊິ້ນສ່ວນ 3C ຕ້ອງການຖານຂໍ້ມູນທີ່ຈັດຕັ້ງຄ່າການຕັດທີ່ເປົ້າໝາຍ ແລະ ຈັດປະເພດຕາມປະເພດຂອງອະລູມິເນຽມ, ຄວາມໜາຂອງຝາ, ແລະ ຂໍ້ກຳນົດດ້ານຄຸນນະພາບພື້ນໜ້າ. ຍຸດທະສາດການຕັດທີ່ມີຄວາມເລິກຂອງແສງທີ່ຖືກຈັດລະດັບຢ່າງເປັນຊັ້ນ ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການບິດເບືອນຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ມີຝາບາງ ເຊິ່ງມັກເກີດຂຶ້ນເປັນເວລາຍາວ ແລະ ສ້າງເປັນເນື້ອພື້ນໜ້າທີ່ບໍ່ເທົ່າທຽມກັນໃນການປົກປິດອຸປະກອນອີເລັກໂຕຣນິກ. ເຄື່ອງມືການຈັດຕັ້ງຕຳແໜ່ງທີ່ມີມາດຕະຖານດຽວກັນ ສາມາດຫຼຸດເວລາທີ່ຕ້ອງການໃນການຈັບຊິ້ນສ່ວນຊ້ຳໆກັນ ແລະ ຂຈາຍຂໍ້ຜິດພາດທີ່ເກີດຈາກການປ່ຽນຕຳແໜ່ງເປົ້າໝາຍເມື່ອຕ້ອງຖອດອອກແລ້ວຕິດຕັ້ງຄືນຫຼາຍຄັ້ງ. ທີມງານໃນໂຮງງານຄວນຈັດຕັ້ງແຜນການບໍາລຸງຮັກສາເຄື່ອງຈັກຢ່າງເປັນປະຈຳ ເຊິ່ງລວມເຖິງການລ້ຽນທາງຊີ້ນຳ, ການເຮັດຄວາມສະອາດເຄື່ອງຈັກ, ແລະ ການກຳຈັດຝຸ່ນອອກຈາກຂໍ້ວັດແທກ. ການຄວບຄຸມຂະບວນການດ້ວຍສະຖິຕິ (SPC) ສາມາດຕິດຕາມຂໍ້ມູນມິຕິຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ສຳເລັດແລ້ວ ແລະ ຈັບເອົາແນວໂນ້ມຂອງຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ປ່ຽນແປງໄປຢ່າງບໍ່ເດັ່ນຊັດໃນຂັ້ນຕົ້ນ. ການປະສົມປະສານລະຫວ່າງປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນ ແລະ ຂະບວນການດຳເນີນງານທີ່ມີມາດຕະຖານ ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດເປັນເຫດຜົນທີ່ຄົບຖ້ວນໃນການຄວບຄຸມຄວາມຖືກຕ້ອງ ເຊິ່ງເໝາະສົມກັບຮູບແບບການຜະລິດຂອງອຸດສາຫະກຳອີເລັກໂຕຣນິກ 3C ໃນປັດຈຸບັນ ທີ່ຕ້ອງຜະລິດເປັນຈຳນວນນ້ອຍແຕ່ປ່ຽນແປງໄດ້ຢ່າງໄວ.

ຄວາມສາມາດໃນການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາ ແລະ ການຜະລິດທີ່ບໍລິສັດຜະລິດຈັດຕັ້ງຂຶ້ນເອງ ສຳລັບອຸປະກອນການຕັດແຕ່ງ 3C ທີ່ປັບແຕ່ງຕາມຄວາມຕ້ອງການ