Luôn có chỗ để nâng cao hiệu quả sản xuất. Các công nghệ mới như cắt laser đã đẩy năng suất lên tầm cao mới, nhưng các nhà sản xuất vẫn có thể điều chỉnh các quy trình công việc này để tăng năng suất cao hơn. Làm như vậy sẽ giúp hệ thống cắt laser mang lại nhiều giá trị hơn.
Cắt laser hiệu quả hơn so với gia công thông thường. Tuy nhiên, khi nhu cầu hạ nguồn tăng lên, các nhà sản xuất phải vượt ra ngoài việc chỉ áp dụng công nghệ này và cải tiến việc triển khai của họ để tận dụng được nhiều hơn. Một số chiến lược có thể tăng năng suất cắt laser.
Tự động hóa chu đáo
Cách đơn giản nhất để tăng hiệu quả cắt laser là thông qua tự động hóa. Các nhà sản xuất đã rút ngắn một số quy trình từ sáu giờ xuống chỉ còn hai giờ theo cách này, vì máy tự động có thể hoạt động nhanh hơn và mắc ít lỗi hơn con người.
Điều quan trọng cần lưu ý là chỉ tự động hóa sẽ không tạo ra kết quả có ý nghĩa. Các quy trình robot có thể hoạt động nhanh hơn và chính xác hơn nhưng chỉ khi quy trình làm việc được chuẩn hóa và có thể dự đoán được. Do đó, các nhà sản xuất phải tối ưu hóa các quy trình xung quanh các phân đoạn tự động hóa để công nghệ này phát huy hết tiềm năng của nó.
Trong gia công bằng laser, điều này thường đòi hỏi phải đảm bảo tất cả các vật liệu được căn chỉnh chính xác trước khi gửi chúng đến hệ thống cắt laser tự động. Tương tự, công nhân nên kiểm tra vật liệu để phát hiện các khuyết tật có thể cản trở quá trình cắt trơn tru. Việc hiệu chỉnh thường xuyên các công cụ laser tự động cũng là điều cần thiết.
Tối ưu hóa dựa trên AI
Tương tự, các xưởng gia công có thể sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tinh chỉnh quy trình cắt laser của mình. Nhiều cơ sở đã áp dụng nguyên tắc tinh gọn trong việc cải tiến liên tục, nhưng việc tự động hóa những đánh giá này thông qua AI có thể mang lại kết quả tốt hơn.
AI vượt trội trong việc nhận biết các xu hướng tinh tế trong lượng dữ liệu khổng lồ. Độ chính xác này có nghĩa là nó có thể phát hiện ra các nút thắt cổ chai, các quy trình dễ xảy ra lỗi hoặc các điểm kém hiệu quả khác mà các nhà phân tích mà con người có thể không nhận thấy. Tuy nhiên, các quy trình tự động này dựa vào việc triển khai phù hợp để đạt được kết quả tối ưu.
Học máy cần rất nhiều dữ liệu chất lượng cao để có độ chính xác cao, vì vậy các nhà sản xuất phải thu thập càng nhiều càng tốt từ quy trình công việc hiện có của họ. Cảm biến Internet of Things (IoT) — mà 85% doanh nghiệp sản xuất đã được thông qua – là một nguồn tuyệt vời của thông tin này. Sau khi thu thập, điều quan trọng là phải làm sạch và loại bỏ các hồ sơ không chính xác hoặc không đầy đủ để có kết quả đáng tin cậy hơn.
Kiểm soát chất lượng thị giác máy
Kiểm tra hiệu quả là một cách mà các nhà sản xuất có thể sử dụng AI để tối ưu hóa quy trình cắt laser của họ. Việc theo dõi lỗi thông qua kiểm tra kiểm soát chất lượng thị giác máy cũng có thể mang lại những cải tiến đáng kể.
Thị giác máy sử dụng AI để phân tích dữ liệu hình ảnh trong thời gian thực. Việc sử dụng các hệ thống này để tự động hóa việc kiểm tra kiểm soát chất lượng sau cắt mang lại một số lợi ích. Đáng chú ý nhất, nó loại bỏ những hạn chế mà việc đảm bảo chất lượng thường tạo ra, vì thị giác máy có thể kiểm tra chính xác các mặt hàng ở tốc độ sản xuất.
Ưu điểm lớn khác của kiểm soát chất lượng thị giác máy là nó tạo ra các điểm dữ liệu qua mỗi lần kiểm tra. Các cửa hàng gia công có thể phân tích thông tin này với các mô hình AI khác để phát hiện xu hướng về các khuyết tật trong quá trình cắt bằng laser, từ đó tìm ra những gì cần thay đổi để ngăn chặn chúng trong tương lai. Việc triển khai AI kép này có thể mang lại chi phí trả trước cao, nhưng những cải tiến hiệu quả liên tục mà nó mang lại sẽ bù đắp cho chúng theo thời gian.
Hỗ trợ lựa chọn khí
Sự lựa chọn khí hỗ trợ của nhà sản xuất là một cơ hội dễ bỏ lỡ khác để đạt được hiệu quả cắt laser. Bất kỳ loại khí nén nào cũng sẽ loại bỏ các mảnh vụn khỏi bề mặt cắt, nhưng các hỗn hợp khác nhau sẽ mang lại mức độ giảm cặn và phản ứng hóa học khác nhau với kim loại.
Oxy là một lựa chọn phổ biến, nhưng nó tạo ra nhiệt bổ sung và oxy hóa kim loại, có khả năng dẫn đến cong vênh hoặc bề mặt hoàn thiện không mong muốn. Ngược lại, nitơ có tính trơ nên có thể loại bỏ các mảnh vụn mà không ảnh hưởng đến chất lượng của thành phẩm. Tuy nhiên, phản ứng hóa học của oxy có thể giúp vết cắt sâu hơn, mượt mà hơn, vì vậy việc sử dụng hỗn hợp nitơ và oxy thường có lợi.
Tỷ lệ oxy-nitơ lý tưởng phụ thuộc vào nhiệm vụ cụ thể trước mắt. Kim loại dày hơn có thể cần nhiều oxy hơn để hỗ trợ quá trình cắt, trong khi các vật liệu nhạy cảm hơn cần hàm lượng nitơ cao hơn để ngăn chặn quá trình oxy hóa và cong vênh bề mặt.
Kết hợp vật liệu và máy móc
Tương tự như vậy, các xưởng gia công phải kết hợp máy cắt laser với vật liệu của họ. Việc lựa chọn vật liệu và máy móc cũng phải tính đến mục đích sử dụng cuối cùng của sản phẩm. Việc cân nhắc các yếu tố này trước khi thiết kế quy trình cắt laser sẽ giúp các nhà sản xuất đạt được năng suất cao nhất có thể mà không làm giảm chất lượng hoặc độ an toàn của bộ phận.
Nhiều loại nhựa thải ra khói độc hại ở nhiệt độ cao, vì vậy tốt nhất nên gia công chúng bằng máy chứ không phải bằng tia laser. Sợi carbon an toàn khi cắt bằng tia laser, nhưng chỉ trước khi phủ. Hầu hết các kim loại đều ổn, nhưng những kim loại nhạy cảm với nhiệt hoặc mỏng có thể yêu cầu tia laser công suất thấp hơn những kim loại dày hơn, đàn hồi hơn.
Tương tự, máy cắt laser tự động là lựa chọn hiệu quả nhất khi làm việc với các vật liệu có độ biến thiên tối thiểu giữa các mẫu riêng lẻ. Bất kỳ bộ phận nào yêu cầu vật liệu tự nhiên như gỗ, có thể có nhiều biến thể hơn, tốt nhất nên cắt bằng tay. Mặc dù quá trình này chậm hơn nhưng việc cắt thủ công sẽ gây ra ít lỗi hơn, tiết kiệm thời gian về lâu dài.
Hiệu quả cắt trước
Cải tiến quy trình xung quanh việc cắt laser cũng có thể nâng cao hiệu quả tổng thể. Một trong những thay đổi có tác động mạnh nhất là sử dụng phần mềm CAD thay vì quy trình làm việc hoàn toàn thủ công trong giai đoạn thiết kế. Các công cụ CAD hiện đại bao gồm các tính năng tự động để hợp lý hóa các thay đổi trong thiết kế và tạo ra kết quả mô phỏng trong thời gian thựcdẫn đến tiết kiệm thời gian đáng kể.
Đào tạo nhân viên là một lĩnh vực quan trọng khác cần nhắm tới. Một phần đáng kể thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến bắt nguồn từ lỗi của con người và những lỗi này thậm chí có thể ảnh hưởng đến quy trình làm việc tự động, vì các lỗi ngược dòng có thể ảnh hưởng đến quá trình xử lý xuôi dòng. Dành thời gian để đào tạo nhân viên kỹ lưỡng và sử dụng các công nghệ như thực tế tăng cường để làm cho quy trình trở nên hấp dẫn hơn sẽ ngăn ngừa sai sót, giảm thời gian ngừng hoạt động về lâu dài.
Việc tổ chức lại quy trình làm việc để giảm thiểu sự di chuyển hoặc sử dụng AI để tìm các lựa chọn tìm nguồn cung ứng hiệu quả hơn cũng có thể hữu ích. Dù chi tiết cụ thể là gì, việc hợp lý hóa quy trình công việc ngược dòng đảm bảo việc cắt laser có thể đạt được tiềm năng sản xuất tối đa.
Tận dụng tối đa hệ thống cắt Laser tốc độ cao
Cắt laser tốc độ cao là một quá trình thay đổi cuộc chơi đối với một số nhà sản xuất. Khi ngày càng nhiều doanh nghiệp tận dụng lợi thế đó, chỉ sử dụng tia laser sẽ không đủ để duy trì tính cạnh tranh. Các xưởng gia công cũng phải học cách sử dụng những công cụ này hiệu quả hơn so với các đối thủ cạnh tranh.
Bất kỳ công nghệ nào cũng chỉ hữu ích khi nó được triển khai. Học cách tăng năng suất thông qua các chiến lược như thế này sẽ giúp các nhà sản xuất khai thác được nhiều lợi ích hơn từ máy cắt laser của họ. Họ sẽ nhận ra lợi tức đầu tư đáng kể hơn và từ đó cho phép cải tiến quy trình lâu dài.
Nguồn: https://www.manufacturingtomorrow.com/story/2024/05/increasing-throughput-with-high-speed-laser-cutting-systems/22737/ .