Méca-Précis đã triển khai một hệ thống đo lường tự động bằng robot nhằm tối ưu hóa quy trình kiểm tra chất lượng. Giải pháp này kết hợp máy đo tọa độ (CMM) của Mitutoyo với các giải pháp robot của Engineering Data, hiệu quả loại bỏ điểm nghẽn trong quy trình kiểm tra linh kiện.
Một số nghề được truyền từ cha sang con – cùng với đó là niềm đam mê sự xuất sắc trong sản xuất. Khi ông Bruno Mériaudeau nói về độ tinh xảo của các chi tiết được sản xuất tại xưởng, ánh mắt sáng lên cùng giọng nói tràn đầy nhiệt huyết và kiêu hãnh thể hiện tất cả. Người lãnh đạo thân thiện, dí dỏm này rõ ràng đã thừa hưởng niềm trân trọng sâu sắc đối với kỹ thuật chính xác.
Méca-Précis được thành lập vào năm 1975 bởi cha của ông, với tinh thần khởi nghiệp mạnh mẽ và mong muốn phát huy chuyên môn trong sản xuất linh kiện kỹ thuật cao cấp. Kinh nghiệm này được tích lũy qua thời gian làm việc trong ngành quân sự, thiết kế và chế tạo các chi tiết đơn lẻ chuyên biệt cho các ứng dụng đặc thù. Ông Bruno gia nhập công ty vào năm 1982 khi còn là nhân viên thứ tám tại doanh nghiệp gia đình.
Ngày nay, ông đang chuẩn bị bàn giao lại cho con trai mình là Nicolas, người đã tiếp quản quản lý Méca-Précis từ năm 2023. Công ty hiện có 45 nhân viên, vận hành đội ngũ gồm 25 máy công cụ, trong đó 18 máy được điều khiển CNC. Trải qua gần nửa thế kỷ, Méca-Précis tại Chatillon-sur-Indre (36) không ngừng nâng cao năng lực kỹ thuật lẫn sản xuất.
Méca-Précis sở hữu đa dạng năng lực chuyên môn. Công ty chuyên về linh kiện nguyên mẫu, chi tiết đơn lẻ, dây chuyền sản xuất vừa và nhỏ, cũng như lắp ráp cơ khí hàn. Là nhà sản xuất linh kiện phức tạp cho ngành hàng không vũ trụ và vệ tinh, công ty đồng thời duy trì 48 năm niềm tin với nhà lãnh đạo toàn cầu trong lĩnh vực máy móc đóng gói giấy carton, sản xuất các chi tiết và tổ hợp phụ hoàn chỉnh.
Song song với năng lực và trang thiết bị sản xuất linh kiện hiện đại, việc đảm bảo các chi tiết đáp ứng tiêu chuẩn kích thước nghiêm ngặt cũng được đặt lên hàng đầu. Méca-Précis vận hành máy đo tiêu chuẩn ngay tại xưởng cùng một máy đo tọa độ CMM trong môi trường kiểm soát nhiệt độ ổn định. Tuy nhiên, một số khách hàng trong ngành hàng không vũ trụ và Lĩnh vực yêu cầu kiểm tra 100% tất cả các kích thước trên từng chi tiết, cả trước và sau quá trình xử lý bề mặt.
Khi kiểm tra trở thành nút thắt cổ chai trong sản xuất
“Kiểm tra kích thước một chốt đơn chỉ mất một phút – nhưng có thể có đến 300 cái cần kiểm tra. Ngược lại, kiểm tra một chi tiết phức tạp cho vệ tinh có thể kéo dài đến 80 giờ,” ông Nicolas Mériaudeau giải thích.
Trong bối cảnh sản lượng tăng cao và nhiều trung tâm gia công pallet hoạt động xuyên đêm, máy đo tọa độ không thể đáp ứng kịp. “Hai nhân viên kiểm tra của chúng tôi quá tải. Để duy trì chất lượng dịch vụ và sản xuất cao, đảm bảo thời gian giao hàng hợp lý cho khách, chúng tôi cần tìm giải pháp loại bỏ điểm nghẽn trong quy trình kiểm tra. Vì vậy, chúng tôi bắt đầu tìm kiếm cách tự động hóa và robot hóa quy trình này,” ông Bruno Mériaudeau cho biết.
Vì nhà sản xuất máy đo tọa độ hiện tại không thể cung cấp giải pháp phù hợp, Nicolas Mériaudeau đã tìm đến Mitutoyo. Mitutoyo đề xuất thiết kế hệ thống đo lường robot tích hợp máy MiSTAR CMM, phối hợp cùng Engineering Data – công ty chuyên về giải pháp đồ gá và tự động hóa trung tâm gia công.
Triển khai hệ thống đo lường robot
Chưa đầy một năm sau cuộc họp đầu tiên giữa các nhóm Mitutoyo, Engineering Data và Méca-Précis – với sự tham gia sát sao của các nhân viên kiểm tra chất lượng xuyên suốt dự án – hệ thống đo lường robot đã được lắp đặt tại xưởng. Sau giai đoạn phát triển chương trình kiểm tra chi tiết, chạy thử, cấu hình và tinh chỉnh kỹ thuật, thêm sáu tháng được dành cho việc hoàn thiện để hệ thống hoạt động ổn định.
“Chúng tôi đã giải tỏa được nút thắt nằm trong quy trình kiểm soát chất lượng. Giải pháp này mang lại sự linh hoạt lớn hơn cũng như nâng cao đáng kể năng lực kiểm tra,” ông Bruno Mériaudeau hài lòng chia sẻ.
“Nếu không có hệ thống đo lường robot này, chúng tôi sẽ không thể đáp ứng lượng linh kiện sản xuất hàng loạt ngày càng tăng, với yêu cầu kiểm tra chất lượng rất nghiêm ngặt. Giải pháp của chúng tôi hiện đã hoàn toàn phù hợp với nhu cầu. Trong suốt dự án, chúng tôi được hưởng lợi nhờ sự hợp tác chất lượng, phản hồi nhanh, tận tâm và hỗ trợ từ các nhóm Engineering Data và Mitutoyo cùng vị trí địa lý gần gũi,” ông Nicolas Mériaudeau cho biết thêm. Nhờ đó, áp lực đè nặng lên hai nhân viên kiểm tra Méca-Précis đã được giảm đáng kể.
Hai nhân viên này hiện có thể dựa vào hai giải pháp đo lường để thực hiện mọi kiểm tra cần thiết ngay tại xưởng. Hệ thống robot giúp giảm tải công việc khi tự động hóa việc kiểm tra ban ngày và cả ban đêm. Trước khi rời xưởng, họ chỉ cần nạp các chi tiết vào hệ thống robot để cho robot tiến hành kiểm tra tự động trong thời gian vắng mặt.
Cấu trúc và hoạt động của hệ thống đo lường robot
Giải pháp này là kết quả từ chuyên môn của Engineering Data trong tự động hóa lấy và đặt phôi trên máy công cụ, kết hợp với kiến thức sâu rộng của Mitutoyo trong lĩnh vực kiểm soát kích thước. Hệ thống đo lường robot được đặt trong cấu trúc kín, bao quanh bằng các tấm kính đảm bảo an toàn cho người vận hành, đồng thời tạo điều kiện quan sát toàn bộ hoạt động bên trong. Hệ thống tích hợp robot đa trục đảm nhiệm công việc xử lý linh kiện, máy đo tọa độ Mitutoyo MiSTAR chuyên dụng cho môi trường sản xuất, và kho lưu trữ tự động có thể chứa tối đa 20 pallet giữ các chi tiết cần kiểm tra. Trạm nạp liệu nằm bên ngoài buồng robot cho phép tương tác với người vận hành mà không làm gián đoạn quá trình hoạt động tổng thể.
Quy trình bắt đầu với giai đoạn nạp liệu. Người vận hành đặt pallet chứa chi tiết lên trạm nạp liệu chuyên dụng. Mỗi pallet được thiết kế nhằm giữ chi tiết ở vị trí phù hợp cho thao tác robot và đo lường. Qua giao diện điều khiển trong buồng robot, người dùng chọn loại chi tiết tương ứng. Thông tin này được truyền đến hệ thống điều khiển, tự động kích hoạt chương trình kiểm tra phù hợp. Robot sẽ lấy pallet và chuyển vào kho lưu trữ, thao tác có thể lặp lại tới khi kho đầy.
Sau khi hoàn tất việc nạp pallet, người vận hành khởi động chu trình kiểm tra qua giao diện. Hệ thống hoạt động tự động. Robot lần lượt lấy pallet từ kho và đặt lên bàn đo của CMM, được trang bị thiết bị kẹp chặt nhằm đảm bảo vị trí và độ ổn định trong quá trình đo. Máy đo tọa độ thực hiện chương trình kiểm tra theo chi tiết, đo các kích thước cần thiết. Thời gian thực hiện phụ thuộc vào số lượng tiêu chí kiểm tra và độ phức tạp chi tiết, dao động từ vài phút đến nhiều giờ.
Kết thúc chu trình, robot sẽ lấy pallet và trả lại vị trí trong kho lưu trữ. Quá trình sẽ tự động tiếp tục cho đến khi toàn bộ chi tiết đã được kiểm tra. Kết quả đo được hệ thống ghi lại và có thể được các kỹ sư đo lường xem xét sau đó.
Hoạt động liên tục này dựa trên sự đồng bộ giữa hệ thống điều khiển, robot và máy đo. Việc tự động hóa trong khâu lấy và trả pallet giúp tách biệt hoạt động nạp liệu và quá trình đo, đảm bảo thiết bị kiểm tra được sử dụng liên tục, đồng thời giảm thiểu thao tác thủ công.