Tự động hóa siết vít 2026 | Vì sao chỉ quản lý mô men xoắn không chặn được vít hở

Khi một nhà máy bắt đầu xem xét tự động hóa siết vít, yêu cầu đầu tiên gần như luôn giống nhau. Đặt mô men xoắn mục tiêu trên tô vít điện, đọc tín hiệu hoàn tất bằng PLC, dừng chuyền khi kết quả là NG. Những hạng mục đó luôn có trong báo giá. Nhưng khi cell chạy thật, những sản phẩm mà thiết bị đã phán định OK ở mô men xoắn đúng quy định lại bị phát hiện ở công đoạn sau hoặc tại khách hàng với con vít chưa hề tiếp xúc mặt tựa. Bài viết này phân tích cấu trúc của hiện tượng đó trên các chuyền lắp ráp linh kiện điện tử và linh kiện ô tô, đồng thời chỉ ra cách viết yêu cầu kỹ thuật cho máy siết vít tự động để chặn lỗi ngay trong công đoạn.

Tự động hóa siết vít không kết thúc ở việc quản lý mô men xoắn

Khi một công nhân siết vít bằng tay, họ xử lý nhiều tín hiệu cùng lúc mà không ý thức về điều đó. Cảm giác mũi vít chạm mặt tựa, thời điểm lực cản tăng đột ngột, một âm thanh khác thường, cái vướng khi con vít bắt đầu ăn lệch. Không tài liệu hướng dẫn nào ghi những điều này, nhưng chính chúng tạo nên phán đoán rằng con vít này có vấn đề.

Khi chuyển sang tự động, chỉ một phần rất nhỏ trong số đó được bàn giao cho máy. Máy siết vít tự động thông dụng thường chỉ phán định hai điều. Mô men xoắn đã đạt giá trị cài đặt chưa, và có đạt trong khoảng thời gian cho phép không. Hình dạng đường tăng của mô men xoắn và vị trí đầu vít đơn giản là không tồn tại trong thiết bị, trừ khi có người đưa chúng vào yêu cầu kỹ thuật.

Cái mất đi khi tự động hóa là con đường để con người nhận ra bất thường

Hàng lỗi lọt ra ngoài thường không phải vì thiết bị hỏng, mà vì thiết bị phán định là bình thường rồi cho đi tiếp. Nếu người siết, một con vít trong một trăm con cho cảm giác lạ sẽ khiến ai đó dừng lại kiểm tra. Trên chuyền tự động không có ai tiếp nhận cảm giác đó. Mọi bất thường không nằm trong điều kiện phán định sẽ chảy thẳng sang công đoạn kế tiếp.

Đây là điểm xuất phát của lý do vì sao chỉ quản lý mô men xoắn thì chưa đủ. Quản lý mô men xoắn chỉ chuyển đúng một tín hiệu mà người thợ từng có sang cho máy, phần còn lại vẫn nằm lại phía con người. Bức tranh tổng thể của việc tự động hóa cả công đoạn lắp ráp được bàn trong bài dung sai chi tiết mới là yếu tố quyết định của robot lắp ráp tự động, nhưng riêng công đoạn siết vít còn có những cái bẫy mà góc nhìn toàn cảnh không nhìn thấy.

Chỉ có ba nguồn thông tin dùng để phán định

Trên thực tế, một trạm siết vít có thể thu được ba thông tin.

• Mô men xoắn. Lực xoay mà tô vít đã phát ra, coi là hoàn tất khi đạt giá trị cài đặt
• Góc quay. Đã quay bao nhiêu độ sau khi phát hiện đầu vít chạm mặt tựa, cho phép ước lượng lực kẹp chính xác hơn so với chỉ dùng mô men xoắn
• Chiều cao, tức tọa độ trục Z. Vị trí cuối cùng mà đầu vít dừng lại, đọc từ phản hồi vị trí của robot hoặc bàn trượt điện

Phần lớn báo giá chỉ bao gồm mục thứ nhất. Việc có đưa mục thứ hai và thứ ba vào yêu cầu kỹ thuật hay không quyết định liệu hiện tượng vít hở nêu dưới đây có thể phát hiện được hay không. Khác biệt này không nằm ở chi tiết hay bản vẽ, mà nằm ở yêu cầu được viết ra trước khi đặt hàng.

Cơ chế khiến vít hở lọt qua khâu quản lý mô men xoắn

Vít hở là trạng thái đầu vít không áp sát mặt tựa

Vít hở là lỗi trong đó đầu vít không áp sát hoàn toàn vào mặt tựa của chi tiết mà dừng lại với một khe hở nhỏ. Nhìn bằng mắt thì trông như đã siết chặt, thậm chí sờ tay cũng không nhận ra. Tuy vậy lực kẹp thiết kế đã không hình thành, nên lỗi sẽ bộc lộ về sau dưới dạng nới lỏng do rung động, gioăng chống nước mất tác dụng, hoặc điện trở tiếp xúc tăng lên.

Điều làm hiện tượng này khó chịu trên chuyền tự động là khả năng phát hiện. Các tài liệu hướng dẫn về tự động hóa nhà máy của Nhật cũng xếp vít hở vào nhóm lỗi bị phát hiện muộn, chính vì trên chuyền tự động không có người nhận ra bất thường. Ở chuyền thủ công, sớm muộn cũng có người nói con vít này trông hơi nhô lên. Trạm không người thì không ai đảm nhiệm vai trò đó.

Tô vít điện không phân biệt được lực đẩy vít đi với lực ép vít xuống mặt tựa

Mô men xoắn sinh ra khi siết chia thành hai thành phần lớn. Thành phần thứ nhất là lực dùng để đưa con vít đi trong ren trong, tức ma sát khi vít chạy. Thành phần thứ hai là lực dùng để kẹp chi tiết sau khi đầu vít chạm mặt tựa. Người thiết kế muốn quản lý thành phần thứ hai, nhưng cảm biến mô men xoắn trong tô vít lại đo tổng của cả hai.

Nói cách khác, nếu vì lý do nào đó mà ma sát khi vít chạy tăng bất thường, tổng mô men xoắn vẫn đạt giá trị cài đặt dù đầu vít chưa chạm mặt tựa. Tô vít coi đó là hoàn tất bình thường và phát tín hiệu OK. Đó chính là bản chất của vít hở lọt qua khâu quản lý mô men xoắn. Cảm biến không hỏng và giá trị cài đặt cũng không sai. Chỉ là đại lượng được đo không trùng với đại lượng cần quản lý.

Ba nguyên nhân sinh ra vít hở

Nguyên nhân chia thành ba nhóm. Không nhóm nào là hiếm gặp, và cả ba đều xảy ra thường xuyên trong sản xuất hàng loạt.

Điểm chung của cả ba là mô men xoắn đạt giá trị bình thường trong khi vị trí đầu vít thì không. Vì vậy chừng nào còn chỉ nhìn mô men xoắn thì không phát hiện được, bất kể nguyên nhân là gì. Trước khi chọn biện pháp cho từng nguyên nhân, phải làm cho công đoạn có khả năng phát hiện trạng thái này đã.

Biện pháp là kiểm tra kép bằng tọa độ trục Z cùng với mô men xoắn

Câu trả lời hiệu quả là đưa cả mô men xoắn và chiều cao vào điều kiện phán định. Nếu siết cùng một loại vít vào cùng một mã chi tiết, chiều cao đầu vít khi ngồi đúng sẽ nằm trong một dải cố định, kể cả khi đã tính đến sai lệch. Từ đó lập được ba quy tắc.

• Mô men xoắn đạt giá trị cài đặt và trục Z dừng trong dải cho phép, kết quả là OK
• Mô men xoắn đạt giá trị cài đặt nhưng trục Z dừng cao hơn quy định, kết quả là NG vì nghi ngờ vít hở
• Trục Z nằm trong dải cho phép nhưng mô men xoắn không đạt giá trị cài đặt, kết quả là NG vì siết chưa đủ

Chỉ cần thêm phán định này là chặn được phần lớn lỗi siết lệch ren và kẹt dị vật ngay trong công đoạn. Điểm quan trọng là giá trị trục Z thường đã có sẵn trên thiết bị. Nếu trục ép được dựng từ robot hoặc bàn trượt điện thì đã có phản hồi vị trí, và trong nhiều trường hợp có thể ghép vào điều kiện phán định mà không cần đầu tư thêm phần cứng. Ngược lại, không nêu yêu cầu này lúc lấy báo giá rồi phải bắt đầu bằng việc sửa chương trình điều khiển sau khi chạy thật thì tốn kém hơn nhiều.

Cần lưu ý dải cho phép của trục Z không thể suy ra chỉ từ bản vẽ. Dung sai chiều dày tấm, có hay không có vòng đệm, độ dày lớp sơn hoặc lớp mạ đều ảnh hưởng đến chiều cao đầu vít. Do đó phải đo thật trong điều kiện gần với sản xuất hàng loạt, xem phân bố của hàng tốt rồi mới kẻ giới hạn trên và giới hạn dưới. Nếu ấn định bằng con số tính trên bàn giấy, hiện tượng phát hiện thừa sẽ tăng, hàng tốt bị chặn, và hiện trường sẽ kết thúc bằng việc tắt luôn chức năng phán định.

Ba kiểu thất bại của dự án robot siết vít

Khi một cell siết vít tự động trở thành thứ không ai dùng, lý do thường rơi vào ba nhóm. Trường hợp bất khả thi về kỹ thuật rất hiếm. Phổ biến hơn là trường hợp những quyết định lẽ ra thuộc giai đoạn thiết kế đã không bao giờ được đưa ra.

Thất bại thứ nhất, thua người về thời gian chu kỳ

Người làm nhanh hơn. Đó là nhận xét hay gặp nhất sau khi lắp đặt. Các tài liệu về siết vít bằng robot cộng tác cũng xếp chậm thời gian chu kỳ ở vị trí đầu tiên trong danh sách nguyên nhân thất bại.

Lý do là siết vít không phải một chuyển động đơn lẻ. Mỗi con vít đều bắt buộc đi qua trình tự hút vít lên mũi, xác nhận đã hút, di chuyển tới vị trí siết, định vị, siết, và xác nhận hoàn tất. Con người chồng lấn nhiều bước trong số đó và chuẩn bị con vít kế tiếp ngay trong lúc di chuyển. Robot về nguyên tắc thực hiện tuần tự.

Ngoài ra có ba khoảng thời gian rất hay bị bỏ sót khi thiết kế.

• Thời gian truyền thông với thiết bị cấp trên. Việc trao đổi tín hiệu giữa PLC và bộ điều khiển tô vít cộng dồn theo từng con vít
• Thời gian chu kỳ của máy cấp vít. Robot đến điểm gắp rồi vẫn có thể phải chờ con vít kế tiếp được đẩy ra
• Thời gian phục hồi sau khi dừng an toàn. Với robot cộng tác dừng vì có người tới gần, việc khởi động lại và quay về tư thế ban đầu đều mất thời gian

Nếu tính bằng tốc độ catalogue của riêng con robot mà bỏ qua những khoản này, kết quả đo thực tế có thể bằng 1.5 đến 2 lần kế hoạch. Với cụm chi tiết nhỏ chỉ có bốn hoặc sáu con vít, khoảng chênh đó trở thành đúng kết luận rằng người làm nhanh hơn. Vì vậy hãy cộng dồn thời gian cho từng con vít bao gồm truyền thông và chờ đợi ngay từ giai đoạn báo giá, và đưa điều kiện kiểm chứng trên máy thật vào hợp đồng.

Thất bại thứ hai, dừng máy ngắn do cấp vít

Thứ hai là máy cấp vít. Vít không ra, hoặc hai con ra chồng lên nhau gây kẹt, xảy ra vài lần mỗi ngày thì cuối cùng vẫn phải có người đứng tại trạm để xử lý, và mục đích của tự động hóa mất đi.

Nguyên nhân ít khi là hỏng bản thân máy cấp, mà thường là sự không tương thích giữa hình dạng con vít với máy cấp, hoặc thiếu sót trong lựa chọn và hiệu chỉnh các điều kiện ngoại vi như dao động áp suất khí. Cùng là M3 nhưng hình dạng đầu vít, chiều dài thân, có vòng đệm lắp sẵn hay không, và lớp xử lý bề mặt đều làm hành vi thay đổi. Thiết bị có thể được giao đúng y yêu cầu kỹ thuật, nhưng có ổn định với con vít của chính công ty mình hay không thì phải thử bằng hàng thật mới biết.

Kiểu dừng máy này mỗi lần chỉ vài chục giây nên hầu như không xuất hiện trong con số thời gian dừng của báo cáo hằng ngày, và sẽ vô hình nếu chỉ nhìn tỷ lệ vận hành. Cách bắt loại dừng này được trình bày trong bài tìm điểm ẩn của micro-stop trong OEE. Riêng với trạm siết vít, việc đếm riêng các lần dừng do cấp vít tách khỏi các loại dừng khác chính là thứ giúp đo được hiệu lực của biện pháp.

Thất bại thứ ba, lỗi chất lượng

Thứ ba là chất lượng, gồm siết lệch ren, vít hở, và cam out, tức mũi tô vít trượt ra khỏi đầu vít. Cam out xảy ra do mũi vít mòn, lực ép không đủ, hoặc trục bị nghiêng, và nó làm tròn rãnh trên đầu vít, khiến việc tháo và sửa về sau cũng khó khăn.

Cả ba đều quy về việc thiếu giám sát trục Z và sai lệch vị trí. Nói ngược lại, nếu quyết định trước về thiết kế định vị và giám sát chiều cao thì phần lớn vấn đề bị loại bỏ ngay trên giấy.

Tách máy siết vít tự động thành bốn lớp để viết yêu cầu kỹ thuật

Báo giá lệch nhau chủ yếu vì chưa ai quyết lớp nào thuộc trách nhiệm của ai. Một cell siết vít tách được thành bốn lớp, và nhìn theo cách đó sẽ lộ ra những yêu cầu bị thiếu.

Lớp 1, cấp vít

Bao trùm từ khi lấy từng con vít ra khỏi máy cấp cho tới khi giao cho mũi vít hoặc đầu kẹp. Điều phải quyết ở lớp này là danh sách mã vít nằm trong phạm vi và phương thức đổi mã. Nếu một chuyền phải xử lý nhiều loại vít, phải quyết trước sẽ dùng nhiều máy cấp hay một cơ cấu chuyển đổi, và việc chuyển đổi mất bao nhiêu phút.

Lớp 2, định vị

Bao trùm việc tạo ra vị trí tương đối đúng giữa chi tiết và mũi vít. Thứ có ảnh hưởng không chỉ là độ lặp lại của robot mà còn là đồ gá phía chi tiết hấp thụ được bao nhiêu dung sai. Lỗ vít trên bản vẽ là một điểm duy nhất, nhưng hàng thật mang theo sai lệch từ ép nhựa hoặc gia công. Hãy nhìn dữ liệu đo thật trước rồi mới quyết sẽ hấp thụ bằng cơ cấu tùy động, khớp nổi, hay bù bằng cảm biến hình ảnh. Khi phương thức kẹp giữ cũng liên quan, bài ba phương thức tay gắp robot và cách tính lực kẹp là tài liệu tham chiếu hữu ích.

Lớp 3, siết

Bao trùm tô vít điện, cảm biến mô men xoắn, trục ép và mũi vít. Tô vít điện gắn trên robot có những model đạt độ chính xác mô men xoắn khoảng ±2% đến ±5%, và một số ghi được đường cong mô men xoắn theo góc ở tốc độ 1,000 mẫu mỗi giây trở lên. Với tô vít gắn robot, trên thị trường có sản phẩm phủ dải mô men xoắn từ 0.15 Nm đến 5 Nm. Hãy quyết dải mô men xoắn và độ chính xác cần thiết xuất phát từ lực kẹp mong muốn, rồi mới chọn model đáp ứng được.

Lớp 4, phán định và ghi nhận

Bao trùm logic phán định và dữ liệu ghi nhận. Đây là lớp hay bị rơi khỏi báo giá nhất và cũng đắt nhất khi thêm vào sau. Hãy viết vào yêu cầu kỹ thuật các điều kiện phán định, các trường dữ liệu được ghi, nơi lưu trữ, thời hạn lưu và cách truy xuất.

Yêu cầu kỹ thuật viết tới lớp 4 không nhiều. Nhưng với các sản phẩm như linh kiện ô tô hay thiết bị y tế, nơi hồ sơ siết có thể bị yêu cầu xuất trình về sau, lớp 4 đôi khi mới là mục đích thật sự của việc tự động hóa. Cách thiết kế để lưu dữ liệu theo từng sản phẩm được bàn trong bài thiết kế truy xuất nguồn gốc linh kiện ô tô đáp ứng IATF 16949.

Ước tính chi phí và thời gian hoàn vốn ra sao

Giá con robot và giá cả cell là hai con số khác nhau

Về chi phí robot công nghiệp, bài viết của nhà tích hợp Nhật Bản Sanmei Kiko nêu rằng riêng thân robot hoặc robot cộng tác có những model bắt đầu từ khoảng vài triệu yên. Tuy nhiên trong một dự án tự động hóa thật còn cần thiết bị ngoại vi như tay gắp, cảm biến, tủ điều khiển và băng tải, cùng hàng rào an toàn và phần kỹ thuật gồm thiết kế, lắp ráp, lắp đặt, dạy điểm và chạy thử. Cũng bài viết đó đưa ra con số tham chiếu theo quy mô, khoảng 5 đến 15 triệu yên cho việc tự động hóa một công đoạn đơn lẻ như vận chuyển, cấp phôi và lấy sản phẩm, khoảng 10 đến 30 triệu yên cho hệ thống quy mô vừa bao gồm lắp ráp, kiểm tra và hỗ trợ gia công, và từ 30 triệu yên trở lên cho việc tự động hóa cả chuyền liên kết nhiều thiết bị.

Cell siết vít thường nằm giữa mức tự động hóa một công đoạn và hệ thống quy mô vừa, nên trên thực tế được xem xét trong khoảng 5 đến 30 triệu yên. Nói cách khác, giữa giá catalogue của con robot và số tiền thực trả chênh nhau vài lần. Với một cell siết vít, khoảng chênh đó phân rã đại thể như sau.

Bao nhiêu phần trong bảng phân rã này nằm trong báo giá của một nhà tích hợp cụ thể thì tùy từng công ty. Đó là lý do cùng một yêu cầu có thể nhận về những báo giá chênh hơn hai lần, và cách san bằng nền so sánh được trình bày trong bài 5 ranh giới phạm vi khiến báo giá nhà tích hợp robot chênh nhau.

Hoàn vốn không thể giải thích chỉ bằng việc thay thế nhân công

Nếu xây lập luận hoàn vốn cho tự động hóa siết vít hoàn toàn dựa trên giảm người, con số thường không đủ ở nhiều công đoạn, bởi trạm siết vít vốn dùng ít người nên khối lượng công việc được thay thế cũng nhỏ. Có ít nhất ba hiệu quả nữa cần đưa vào lập luận.

• Đưa số vít bị quên siết và siết chưa đủ lọt ra ngoài về gần bằng không, qua đó cắt công sửa hàng và công xử lý khiếu nại khách hàng
• Có hồ sơ siết cho từng sản phẩm, qua đó thu hẹp phạm vi điều tra khi sự cố xảy ra
• Chất lượng không còn phụ thuộc tay nghề công nhân, qua đó rút ngắn thời gian ổn định khi tăng người hoặc đổi mã sản phẩm

Mục thứ hai và thứ ba hay bị gạch khỏi tờ trình xin ngân sách vì khó quy ra tiền. Nhưng chi phí phân loại và giao lại hàng của chỉ một vụ khiếu nại thường vượt chi phí của một cell. Kể cả không đưa vào công thức hoàn vốn, chúng vẫn nên nằm trên bàn với tư cách căn cứ ra quyết định.

Robot cộng tác trong một số trường hợp có thể bỏ hàng rào an toàn, nhờ đó thu gọn diện tích lắp đặt và một phần khối lượng kỹ thuật, nên tổng chi phí hệ thống có xu hướng thấp hơn robot công nghiệp. Tuy vậy việc bỏ hàng rào vẫn đòi hỏi đánh giá lực tiếp xúc và đánh giá rủi ro, và bước đó không thể bỏ qua. Các điều kiện tiền đề và cơ cấu chi phí được tổng hợp trong bài chi phí và cách triển khai robot cộng tác.

Với nhà máy Nhật tại Thái Lan, chi phí nhân công không phải toàn bộ lập luận

Tại Thái Lan tính đến năm 2026, mức lương tối thiểu theo luật nằm trong khoảng 337 đến 400 baht mỗi ngày tùy theo tỉnh. Nhưng lấy thẳng con số đó làm căn cứ cho tự động hóa là vội vàng. Chi phí nhân công hữu hiệu mà bộ phận kỹ thuật sản xuất nên dùng không phải là mức lương tối thiểu, mà là con số bao gồm phúc lợi bắt buộc, phụ cấp ca, chi phí tuyển dụng và đào tạo, cùng tần suất phải đào tạo lại do nghỉ việc.

Hơn nữa, Thái Lan hiện đang cùng lúc chứng kiến tình trạng thiếu lao động và mức huy động công suất giảm ở một số ngành. Lập luận đơn giản rằng không tuyển được người nên phải tự động hóa sẽ không đứng vững ở công đoạn mà sản lượng khó dự báo. Với siết vít, lập luận dễ được chấp nhận hơn là chất lượng và truy xuất nguồn gốc, chứ không phải chi phí nhân công. Cách nhìn ra công đoạn nào hoàn vốn được từ phía chi phí nhân công được xử lý riêng trong bài chọn công đoạn hoàn vốn khi chi phí nhân công tại Thái Lan tăng cao.

Năm bước triển khai

Bước 1, kiểm kê các công đoạn ứng viên

Bắt đầu bằng việc chọn xem thao tác siết vít nào trong nhà máy phù hợp để tự động hóa. Tiêu chí là số vít trên mỗi bộ sản phẩm, số lượng mã vít, tần suất đổi mã sản phẩm, và mức thiệt hại khi một lỗi siết lọt ra ngoài. Công đoạn ít vít nhưng nhiều mã vít sẽ xếp hạng thấp vì việc đổi máy cấp chiếm quá nhiều thời gian. Ngược lại, công đoạn siết nhiều vít cùng một mã và có hậu quả lớn khi lỗi lọt ra chính là ứng viên đầu tiên.

Bước 2, chứng minh sự tương thích giữa vít và máy cấp

Chuẩn bị vít thật rồi chạy thử cấp vít. Nằm trong dải mà catalogue hỗ trợ không bảo đảm rằng vít sẽ ra từng con một cách ổn định. Hãy ghi rõ phép thử này thành một hạng mục đánh giá trước khi đặt hàng và lưu kết quả bằng văn bản, khi đó ranh giới trách nhiệm về dừng máy ngắn sau khi chạy thật sẽ rõ ràng hơn nhiều.

Bước 3, định nghĩa điều kiện phán định

Quyết xem sẽ dùng những đại lượng nào trong số mô men xoắn, góc quay và trục Z, rồi kẻ giới hạn trên và dưới từ số liệu đo thật. Điều cần quyết ở bước này không phải bản thân các con số cho bằng quy tắc vận hành, tức ai xem dữ liệu nào và rà soát lại ra sao. Điều kiện phán định vẫn cần được rà soát sau khi vào sản xuất hàng loạt, nên hãy ấn định trước quy trình và thẩm quyền thay đổi.

Bước 4, quyết định nơi dữ liệu đi tới

Quyết xem dữ liệu siết được lưu ở đâu. Bộ nhớ trong của bộ điều khiển tô vít có giới hạn dung lượng và sẽ ghi đè lên dữ liệu cũ. Hãy căn cứ yêu cầu của khách hàng và quy định nội bộ để quyết sẽ gửi lên hệ thống cấp trên gắn với số sản phẩm, hay ghi thành tệp theo ngày trên máy chủ, và phải lưu bao nhiêu năm.

Bước 5, lập kế hoạch bảo trì và quản lý mũi vít

Mũi vít là vật tư tiêu hao. Khi mòn thì cam out tăng và rãnh đầu vít bị tròn. Hãy đặt chu kỳ thay theo số vít đã siết, quyết ai là người thay và ghi hồ sơ thay ở đâu. Tương tự, chu kỳ vệ sinh máy cấp, thay lọc khí và hiệu chuẩn mô men xoắn định kỳ đều phải nằm trong kế hoạch bảo trì. Tự động hóa không làm giảm công việc bảo trì mà đúng hơn là đổi loại công việc đó.

Câu hỏi thường gặp

Tự động hóa siết vít tốn bao nhiêu tiền?

Riêng thân robot có những model bắt đầu từ khoảng vài triệu yên, nhưng khi cấu hình thành một cell siết vít dùng được thật, bao gồm thiết bị ngoại vi, an toàn và phần kỹ thuật, con số tham chiếu vào khoảng 5 đến 15 triệu yên ở mức một công đoạn và 10 đến 30 triệu yên cho hệ thống quy mô vừa bao gồm lắp ráp và kiểm tra. Dải rộng như vậy vì số lượng mã vít, độ khó của việc định vị chi tiết và yêu cầu ghi nhận dữ liệu đều làm thay đổi cấu hình. Khi so sánh báo giá, luôn kiểm tra lớp phán định và ghi nhận được bao gồm tới đâu.

Vì sao chỉ quản lý mô men xoắn thì chưa đủ?

Vì mô men xoắn mà tô vít điện đo được là tổng của lực dùng để đẩy vít đi và lực dùng để kẹp sau khi đầu vít đã ngồi xuống. Nếu ma sát giữa chừng tăng lên do siết lệch ren hoặc kẹt dị vật, mô men xoắn cài đặt vẫn đạt dù đầu vít chưa chạm mặt tựa, và thiết bị phán định là hoàn tất bình thường. Muốn ngăn điều đó phải giám sát trục Z, tức chiều cao mà đầu vít dừng lại, song song với mô men xoắn.

Nên chọn robot cộng tác hay robot công nghiệp?

Nếu yêu cầu thời gian chu kỳ khắt khe và không cần người vào khu vực làm việc, robot công nghiệp có lợi thế về tốc độ. Nếu phải lắp thêm vào chuyền hiện có và chạy chung không gian với công nhân, robot cộng tác trở thành lựa chọn. Dù vậy, ngay cả với robot cộng tác cũng không thể bỏ qua đánh giá lực tiếp xúc và đánh giá rủi ro. Việc có bỏ được hàng rào hay không do kết quả đánh giá rủi ro quyết định, không phải do việc chọn model.

Cần bao nhiêu vít trên một bộ sản phẩm thì tự động hóa mới đáng?

Không có ranh giới nào chỉ dựa trên số vít. Càng nhiều vít thì công lao động cắt được càng lớn, nhưng nhiều mã vít sẽ sinh ra việc đổi máy cấp và triệt tiêu phần lợi đó. Trên thực tế, các công đoạn đáng làm nhất là những công đoạn siết từ bốn con vít cùng mã trở lên, đổi mã sản phẩm không quá một lần mỗi ngày, và có chi phí lớn khi lỗi siết lọt ra ngoài. Ngược lại, công đoạn có hai con vít mỗi bộ nhưng tới năm mã vít thì nên cải tiến đồ gá và quy trình trước.

Làm sao giảm dừng máy ngắn do cấp vít?

Chạy thử cấp bằng vít thật trước khi đặt hàng là biện pháp hiệu quả nhất. Ngoài ra hãy ghi dải dao động áp suất khí cho phép vào yêu cầu kỹ thuật và lắp nắp che ngăn dị vật lọt vào khu vực máy cấp. Về vận hành, hãy ghi nhận riêng các lần dừng do cấp vít tách khỏi các loại dừng khác để nhìn được tần suất theo từng mã vít, từ đó dẫn tới các biện pháp thượng nguồn như gộp mã vít hoặc xem lại lớp xử lý bề mặt.

Có dùng lại được tô vít điện cầm tay đang có không?

Phần lớn là không dùng ngay được. Tô vít cầm tay được thiết kế trên giả định công nhân tạo ra lực ép, nên thường thiếu phần điều khiển trục ép cần có khi gắn lên robot, cùng với tín hiệu khởi động từ bên ngoài và tín hiệu kết quả phán định vào ra. Càng cần ghi mô men xoắn và góc thì càng không dùng được. Câu trả lời thực tế là chọn tô vít và bộ điều khiển được thiết kế để gắn trên robot.

Tổng kết

Thứ làm tự động hóa siết vít vấp ngã không phải độ chính xác của robot cũng không phải hiệu năng của tô vít, mà là cách thiết kế thông tin dùng để phán định. Thiết bị chỉ nhìn mô men xoắn sẽ cho vít hở do siết lệch ren hoặc kẹt dị vật đi qua như một công việc hoàn tất bình thường. Hãy đưa kiểm tra kép giữa mô men xoắn và tọa độ trục Z vào yêu cầu kỹ thuật, chứng minh máy cấp bằng vít thật, và quyết nơi dữ liệu ghi nhận đi tới. Chốt được ba điều này trước khi đặt hàng thì sẽ không phải mở màn giai đoạn sau lắp đặt bằng việc sửa chương trình.

Về chi phí, hãy so sánh theo cơ cấu của cả cell chứ không phải giá con robot. Và việc đánh giá hoàn vốn nên bao gồm nhiều hơn phần thay thế nhân công, tức gồm cả việc ngăn lỗi lọt ra ngoài và việc thu hẹp phạm vi điều tra nhờ hồ sơ đầy đủ, vì như vậy mới sát với thực tế của một công đoạn siết vít.

TOMAS TECH hỗ trợ các nhà máy Nhật Bản tại Thái Lan trong việc tự động hóa từng công đoạn đơn lẻ như siết vít, từ khâu sắp xếp yêu cầu kỹ thuật, thiết kế điều kiện phán định, cho tới kết nối dữ liệu siết vào hệ thống quản lý sản xuất. Ngay cả khi bạn vẫn đang phân vân nên bắt đầu từ công đoạn nào thì cũng hoàn toàn có thể trao đổi, chỉ cần mô tả hiện trạng công đoạn và vấn đề đang gặp, chúng tôi sẽ giúp sắp xếp các căn cứ để ra quyết định. Liên hệ với chúng tôi tại đây.

Nguồn tham khảo

• Nguyên nhân gây vít hở và cách phát hiện trên chuyền tự động, Kojo Automation Navi, tiếng Nhật: kojo-automation-navi.com
• Những thất bại thường gặp khi tự động hóa siết vít bằng robot cộng tác, Robot SIer, tiếng Nhật: robot-sier.com
• Con số tham chiếu về chi phí triển khai robot công nghiệp, Sanmei Kiko, tiếng Nhật: sanmei-kikou.co.jp