Gần đây, lĩnh vực sản xuất thiết bị cao cấp trong nước đã đạt được những tiến bộ đáng kể. Thế hệ máy mài con lăn CNC thông minh mới do nước ta phát triển độc lập đã đạt được thành công trong việc nâng cấp tự động hóa toàn bộ quy trình. Bằng cách tích hợp nhận dạng hình ảnh trí tuệ nhân tạo, quy trình mài thích ứng và hệ thống cộng tác Internet of Things, thời gian sản xuất một sản phẩm trung bình của phương pháp mài con lăn truyền thống đã được rút ngắn 65% và hiệu quả sản xuất tổng thể đã tăng hơn 200%. Thành tựu đột phá này đánh dấu nước ta đã bước vào một giai đoạn trí tuệ mới trong sản xuất các bộ phận quan trọng như vòng bi chính xác và vòng bi xoay, tạo động lực mạnh mẽ cho việc nâng cao chất lượng và nâng cao hiệu quả của ngành sản xuất thiết bị cao cấp.
Vượt qua thách thức của ngành: Từ “sự hợp tác giữa con người và máy móc” đến “sản xuất thông minh không người lái”
Các bộ phận vòng cuộn, là thành phần cơ bản cốt lõi của thiết bị phát điện gió, máy xây dựng hạng nặng và thiết bị hàng không vũ trụ, độ chính xác và hiệu quả mài của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của thiết bị chính. Máy mài truyền thống phụ thuộc nhiều vào đánh giá kinh nghiệm của người vận hành. Việc tải và dỡ tải thủ công, đo lường cài đặt công cụ và điều chỉnh quy trình tốn nhiều thời gian và công sức, đồng thời khó đảm bảo tính nhất quán. Điều này đã trở thành điểm nghẽn nổi bật, hạn chế việc nâng cao năng lực sản xuất và ổn định chất lượng.
Máy mài vòng CNC đã đạt được bước đột phá về tự động hóa lần này được đặc trưng bởi việc thiết lập một hệ thống "vòng khép kín thông minh về nhận thức - quyết định - thực thi". Bằng cách tích hợp ba hệ thống chính trên cơ sở hệ thống trục chính có độ chính xác cao và cấu trúc giường, nó đã đạt được hoạt động tích hợp và hiệu quả cao.
1. Hệ thống đo lường vị trí và định vị trực quan AI: Được trang bị máy ảnh công nghiệp có độ phân giải cao và máy quét laser, nó có thể tự động xác định tư thế kẹp của phôi, hoàn thành các phép đo chính xác trong máy về đường kính trong và ngoài cũng như kích thước mặt cuối trong vòng vài giây và nhanh chóng phản hồi dữ liệu về hệ thống điều khiển số, thay thế quy trình cắt thử và đánh dấu bàn thủ công truyền thống.
2. Thư viện quy trình nghiền thích ứng và hệ thống chuyên gia: Nó kết hợp các mô hình quy trình được đào tạo dựa trên dữ liệu xử lý lớn. Nó có thể tối ưu hóa một cách linh hoạt các thông số như tốc độ bánh mài, tốc độ tiến dao và chu trình mài theo vật liệu của phôi, lượng còn lại, lực mài thời gian thực và tín hiệu phát ra âm thanh. Trong khi đảm bảo độ chính xác và chất lượng bề mặt, nó luôn cố gắng đạt được tốc độ loại bỏ vật liệu tối đa.
3. Luồng nguyên liệu hoàn toàn tự động và giám sát song sinh kỹ thuật số: Kết hợp với robot sáu trục hoặc cánh tay cơ khí giàn, nó cho phép tải và dỡ tải tự động, cũng như lưu thông phôi. Đồng thời, toàn bộ trạng thái vận hành thiết bị, dữ liệu quá trình, thông tin chất lượng đều được kết nối với nền tảng Internet of Things của nhà máy. Thông qua công nghệ bản sao kỹ thuật số, việc giám sát trực quan ba chiều và bảo trì dự đoán được thực hiện, đạt được bước nhảy vọt từ tự động hóa một máy sang lập kế hoạch thông minh ở cấp xưởng.
Dữ liệu đo thực tế cho thấy hiệu quả vượt trội.
Trên dây chuyền sản xuất của một doanh nghiệp sản xuất vòng bi quy mô lớn, là doanh nghiệp đầu tiên áp dụng máy mài thông minh này, kết quả đã hiện rõ ngay:
● Bước nhảy vọt về hiệu quả: Để xử lý các rãnh lăn của một loại vòng bi quay tuabin gió nhất định, thời gian chu kỳ một mảnh đã giảm từ 138 phút ban đầu xuống còn 48 phút và đã đạt được hoạt động không người lái liên tục 24 giờ.
● Cải thiện chất lượng: Độ ổn định của độ chính xác xử lý (CPK) nhìn chung đã tăng lên trên 1,67. Sự phân tán kích thước phôi đã giảm khoảng 80% và tỷ lệ lỗi đã giảm gần 90%.
● Tối ưu hóa nhân sự: Số lượng người vận hành trực tiếp cần thiết cho một thiết bị đã giảm từ 2-3 ca ban đầu xuống chỉ còn 1 người giám sát và kiểm tra. Điều này làm giảm đáng kể sự phụ thuộc vào công nhân lành nghề và chi phí nhân lực.
● Giảm tiêu thụ năng lượng: Quá trình mài được tối ưu hóa thông minh ổn định hơn, đồng thời mức tiêu thụ bánh mài và điện năng giảm khoảng 15-20%.
Dẫn dắt chuyển đổi ngành và trao quyền nâng cấp sản xuất
Các chuyên gia trong ngành đã chỉ ra rằng bước đột phá tự động hóa của máy mài con lăn CNC này không chỉ giải quyết các điểm yếu trong quá trình xử lý các bộ phận cụ thể mà còn có ý nghĩa trình diễn rộng hơn. Nó biến đổi quy trình mài chính xác truyền thống dựa trên kinh nghiệm của "thợ thủ công bậc thầy" thành tài sản kỹ thuật số có thể nhân rộng, tối ưu hóa và quản lý từ xa, cung cấp mô hình hoàn thiện cho sản xuất tự động hóa linh hoạt quy mô lớn trong các xưởng sản xuất riêng biệt.
Trưởng nhóm R&D của dự án cho biết: "Mục tiêu của chúng tôi không chỉ đơn thuần là tạo ra một máy công cụ nhanh hơn mà còn là xây dựng một đơn vị sản xuất thông minh có thể 'suy nghĩ' và 'học hỏi'. Trong tương lai, chúng tôi sẽ mở rộng hơn nữa các giao diện dữ liệu, tích hợp sâu hơn với các hệ thống sản xuất thượng nguồn và hạ nguồn, đồng thời thúc đẩy hình thành hệ sinh thái nhà máy thông minh dựa trên các tiêu chuẩn dữ liệu thống nhất."
Khi cạnh tranh sản xuất toàn cầu ngày càng trở nên khốc liệt, hiệu quả sản xuất và trình độ thông minh đã trở thành năng lực cạnh tranh cốt lõi. Những bước đột phá không ngừng của máy CNC trong nước theo hướng tự động hóa và trí tuệ đang đặt nền tảng thiết bị vững chắc để Trung Quốc chuyển từ “gã khổng lồ sản xuất” thành “cường quốc sản xuất”. Ứng dụng thành công của máy mài con lăn thông minh này cho thấy sự xuất hiện của một cuộc cách mạng hiệu quả sâu sắc trong lĩnh vực sản xuất chính xác.
