Sản xuất hiện đại đang có xu hướng chuyển sang mô hình nhiều chủng loại sản phẩm, số lượng mỗi lô nhỏ và thời gian giao hàng ngày càng ngắn. Tạo ra yêu cầu lớn đối với hoạt động kiểm tra chất lượng: DN vừa phải đảm bảo độ chính xác, vừa cần rút ngắn thời gian đo kiểm. Tự động hóa kiểm tra chất lượng bằng robot và máy quét 3D là một hướng đi hiệu quả, nhưng lại phát sinh một vấn đề: lập trình quỹ đạo quét cho từng sản phẩm có thể phức tạp và tốn thời gian.
Creaform cho rằng việc chuyển từ quỹ đạo được thiết kế riêng cho từng chi tiết sang các quỹ đạo quét đơn giản dựa trên hình học tổng thể giúp giảm đáng kể thời gian lập trình, tăng khả năng mở rộng và đưa tự động hóa QA/QC trở nên phù hợp hơn với môi trường sản xuất nhiều chủng loại, sản lượng thấp.
1. Vì sao lập trình robot trở thành điểm nghẽn?
Trong hệ thống kiểm tra tự động truyền thống, robot thường được lập trình để di chuyển theo một quỹ đạo cụ thể phù hợp với từng sản phẩm.
Với một sản phẩm mới, kỹ thuật viên có thể phải thực hiện nhiều công việc:
- Lập trình đường quét.
- Mô phỏng chuyển động.
- Kiểm tra vùng phủ quét.
- Xác nhận khả năng tiếp cận bề mặt.
- Tối ưu khoảng cách giữa máy quét và sản phẩm.
- Kiểm tra lại trên hệ thống thực tế.
Đối với sản xuất số lượng lớn và ít chủng loại, cách làm này có thể hợp lý vì chi phí lập trình được phân bổ trên nhiều sản phẩm. Nhưng với mô hình High-Mix Low-Volume, doanh nghiệp có thể chỉ sản xuất vài sản phẩm cho mỗi mã hàng. Khi đó, thời gian dành cho lập trình có thể làm giảm đáng kể hiệu quả của hệ thống tự động hóa. Đặc biệt, trong các trường hợp như FAI (First Article Inspection), sản xuất nguyên mẫu hoặc các đơn hàng ngắn, việc lập trình riêng cho từng sản phẩm có thể không còn hiệu quả.
Quỹ đạo quét 3D đơn giản là gì?
Một hướng tiếp cận mới là thay vì xây dựng đường quét riêng cho từng chi tiết; hệ thống sử dụng các quỹ đạo quét tiêu chuẩn dựa trên hình học tổng thể của sản phẩm. Thay vì robot phải bám sát từng đường cong, góc cạnh hoặc đặc điểm riêng của sản phẩm; quỹ đạo được thiết lập dựa trên một vùng hình học bao quanh chi tiết.
Các dạng hình học cơ bản có thể bao gồm:
- Dạng hình hộp chữ nhật.
- Hình khối.
- Hình trụ.
- Các vùng bao phủ tổng thể khác.
Máy quét 3D di chuyển trong vùng quỹ đạo đã xác định, đảm bảo các yêu cầu quan trọng như khả năng quan sát bề mặt, vùng phủ dữ liệu và khoảng cách làm việc. Cách tiếp cận này giúp một quỹ đạo tiêu chuẩn có thể được sử dụng cho nhiều sản phẩm có kích thước và hình dạng khác nhau mà không cần lập trình lại hoàn toàn.
>> Xu hướng tự động hóa sản xuất với công nghệ quét 3D: Bước tiến mới cho ngành công nghiệp hiện đại
2. Lợi ích của việc đơn giản hóa scan trajectory
2.1. Giảm thời gian lập trình
Đây là lợi ích rõ ràng nhất.
Khi không cần lập trình một đường quét hoàn toàn mới cho từng sản phẩm, kỹ thuật viên có thể đưa mã hàng mới vào hệ thống nhanh hơn.
Điều này đặc biệt có giá trị đối với doanh nghiệp có hàng chục hoặc hàng trăm mã sản phẩm.
2.2. Giảm sự phụ thuộc vào chuyên gia lập trình
Các hệ thống tự động hóa phức tạp thường yêu cầu nhân sự có chuyên môn về robot, đo lường và lập trình.
Quỹ đạo quét đơn giản giúp giảm khối lượng công việc kỹ thuật và hạn chế việc phải tối ưu từng đường đi của robot.
2.3. Dễ dàng mở rộng hệ thống QA/QC
Khi thời gian chuẩn bị cho mỗi sản phẩm giảm xuống, doanh nghiệp có thể đưa thêm nhiều mã hàng vào hệ thống kiểm tra tự động.
Điều này giúp tự động hóa QA/QC trở nên khả thi hơn đối với các dây chuyền sản xuất nhiều chủng loại.
2.4. Phù hợp với sản xuất số lượng nhỏ
Một trong những điểm mạnh của phương pháp này là khả năng áp dụng cho:
- Sản xuất High-Mix Low-Volume.
- Sản xuất nguyên mẫu.
- FAI.
- Lô hàng ngắn.
- Sản phẩm đơn chiếc.
- Các sản phẩm thường xuyên thay đổi thiết kế.
Creaform cho rằng việc loại bỏ nhu cầu lập trình lại đường quét cho từng chi tiết giúp tự động hóa kiểm tra chất lượng trở nên phù hợp hơn với các môi trường sản xuất nhiều chủng loại và số lượng nhỏ.
3. Quét 3D đơn giản giúp tự động hóa QA/QC như thế nào?
Một hệ thống kiểm tra chất lượng tự động có thể được triển khai theo quy trình: Đưa sản phẩm vào → Robot di chuyển máy quét → Quét 3D → Thu thập dữ liệu → Phân tích → So sánh CAD → Đánh giá OK/NG
Trong phương pháp truyền thống, mỗi sản phẩm có thể yêu cầu một chương trình robot riêng.
Với simplified scan trajectories, doanh nghiệp có thể xây dựng các quỹ đạo tiêu chuẩn và sử dụng lại cho nhiều sản phẩm.
Điều này tạo ra quy trình linh hoạt hơn: Sản phẩm mới → Chọn quỹ đạo phù hợp → Điều chỉnh tối thiểu → Quét → Kiểm tra
Nhờ đó, thời gian chuẩn bị giảm và khả năng mở rộng của hệ thống được cải thiện.
Thiết bị đo kiểm càng đơn giản, tự động hóa càng hiệu quả
Một yếu tố quan trọng của phương pháp này là hệ thống đo lường phải đủ đơn giản để không phụ thuộc vào những quỹ đạo quét được tối ưu quá mức. Nếu máy quét yêu cầu robot phải đi theo một đường cực kỳ chính xác để thu thập dữ liệu đạt yêu cầu, việc lập trình sẽ trở nên phức tạp. Ngược lại, nếu hệ thống có khả năng thu thập dữ liệu với vùng phủ rộng và ổn định, quỹ đạo robot có thể được đơn giản hóa.
Khi đó: Thiết bị đo đơn giản → Quỹ đạo đơn giản → Lập trình nhanh → Đưa sản phẩm mới vào kiểm tra nhanh hơn
Đây là yếu tố quan trọng để xây dựng hệ thống tự động hóa kiểm tra chất lượng linh hoạt cho nhà máy có nhiều mã hàng.
4. Ứng dụng trong QA/QC và sản xuất công nghiệp
Giải pháp quét 3D tự động có thể mang lại nhiều giá trị cho doanh nghiệp trong các hoạt động:
Kiểm tra kích thước sản phẩm
Dữ liệu quét được sử dụng để kiểm tra hình học và kích thước của sản phẩm.
So sánh với CAD
Sản phẩm thực tế có thể được đối chiếu với mô hình CAD để phát hiện sai lệch.
First Article Inspection
Với những sản phẩm mới hoặc lô sản xuất nhỏ; việc giảm thời gian lập trình giúp quá trình FAI nhanh và linh hoạt hơn.
Kiểm tra sản phẩm đa chủng loại
Doanh nghiệp có nhiều mã hàng có thể sử dụng các quỹ đạo tiêu chuẩn; để giảm thời gian chuẩn bị cho từng sản phẩm.
Kiểm soát chất lượng tự động
Khi kết hợp máy quét 3D với robot và phần mềm đo kiểm; doanh nghiệp có thể xây dựng quy trình kiểm tra tự động với kết quả nhất quán hơn.
>> Quy trình QA/QC trong nhà máy sản xuất: Các bước kiểm soát chất lượng từ đầu vào đến thành phẩm
5. Meso Group cung cấp giải pháp QA/QC và đo kiểm 3D công nghiệp
Đối với doanh nghiệp sản xuất nhiều chủng loại sản phẩm, tự động hóa QA/QC không chỉ phụ thuộc vào robot hay máy quét 3D mà còn cần một quy trình đo kiểm được thiết kế phù hợp.
Meso Group cung cấp các giải pháp và dịch vụ QA/QC công nghiệp; hỗ trợ doanh nghiệp kiểm soát chất lượng sản phẩm; kiểm tra trước xuất hàng; kiểm tra sản phẩm cơ khí và QA/QC trong lắp đặt máy móc công nghiệp.
Việc kết hợp 3D scanning với QA/QC có thể hỗ trợ doanh nghiệp:
- Kiểm tra kích thước và hình học sản phẩm.
- Đối chiếu sản phẩm với bản vẽ hoặc CAD.
- Phát hiện sai lệch trong quá trình sản xuất.
- Kiểm tra chất lượng sản phẩm trước xuất hàng.
- Tạo dữ liệu phục vụ báo cáo đo kiểm.
- Từng bước xây dựng hệ thống kiểm tra bán tự động hoặc tự động.
Đặc biệt, với doanh nghiệp có nhiều mã hàng và sản lượng từng mã thấp; việc xây dựng quy trình quét 3D linh hoạt có thể giúp giảm thời gian chuẩn bị và nâng cao hiệu quả đầu tư cho hệ thống QA/QC.
Liên hệ tư vấn
Nếu doanh nghiệp đang tìm kiếm giải pháp QA/QC, đo kiểm 3D hoặc tự động hóa kiểm tra chất lượng; hãy liên hệ Meso Group để được tư vấn theo nhu cầu thực tế.
Meso Group
- Địa chỉ: 59 Cộng Hòa, Phường Tân Sơn Nhất, Thành Phố Hồ Chí Minh
- Hotline Tư Vấn: 0911 111 633
- Website: https://meso.com.vn/
- Email: sales.meso@gmail.com
Trong sản xuất High-Mix Low-Volume, tự động hóa kiểm tra chất lượng thường gặp một thách thức lớn; mỗi sản phẩm mới có thể yêu cầu một chương trình quét riêng. Đơn giản hóa quỹ đạo quét 3D là một hướng tiếp cận giúp giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các quỹ đạo tiêu chuẩn dựa trên hình học tổng thể thay vì lập trình riêng cho từng sản phẩm.
Khi DN kết hợp máy quét 3D, robot, phần mềm đo kiểm và quy trình QA/QC; giúp giảm thời gian, dễ đưa sản phẩm mới vào kiểm tra và mở rộng tự động hóa hiệu quả. Đây là hướng đi đáng cân nhắc đối với các nhà máy có nhiều chủng loại sản phẩm, lô sản xuất nhỏ, sản phẩm thường xuyên thay đổi hoặc yêu cầu kiểm tra FAI.
