CÔNG NGHỆ CHO PHÁT TRIỂN NHANH SẢN PHẨM

Chia sẻ: Hai Dang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

0
195
lượt xem
44
download

CÔNG NGHỆ CHO PHÁT TRIỂN NHANH SẢN PHẨM

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay xu thế toàn cầu hóa mạnh mẽ đã khiến cho thị trường tiêu thụ sản phẩm trở nên khắc nghiệt. Các nhà sản xuất không chỉ phải cạnh tranh với các đối thủ nội địa mà còn phải chịu sức ép rất lớn từ các doanh nghiệp nước ngoài. Trong khi đó tính đa nghiệm của bài toán cạnh tranh luôn đặt các nhà sản xuất đứng trước khó khăn để lựa chọn những phương án sản xuất tối ưu....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: CÔNG NGHỆ CHO PHÁT TRIỂN NHANH SẢN PHẨM

  1. MES Ezine Single Issue I, October 2008 Hoàng Quang Huy (Ezine Team) CÔNG NGHỆ CHO PHÁT TRIỂN NHANH SẢN PHẨM Hoàng Quang Huy (MES Ezine) Quảng cáo của Ezine Ngày nay xu thế toàn cầu hóa mạnh mẽ đã khiến cho thị trường tiêu thụ sản phẩm trở nên Dịch vụ thiết kế web EZ48: Giá mới ưu đãi Quảng cáo với Ezine: Dịch vụ EzAds [sale !!!] khắc nghiệt. Các nhà sản xuất không chỉ phải BKMech: Công ty Cơ điện tử Bách Khoa cạnh tranh với các đối thủ nội địa mà còn phải chịu sức ép rất lớn từ các doanh nghiệp nước Vậy đâu là lời giải cho các vấn đề trên. Đổi mới ngoài. Trong khi đó tính đa nghiệm của bài toán và áp dụng các công nghệ tiên tiến để phát triển cạnh tranh luôn đặt các nhà sản xuất đứng trước nhanh các sản phẩm là một trong những giải khó khăn để lựa chọn những phương án sản pháp tối ưu. Sau đây là một vài ứng dụng mang xuất tối ưu. Các đáp số dễ nhận ra là: lại hiệu quả cao trong sản xuất.  Rút ngắn thời gian thiết kế và chế tạo Công nghệ tái tạo sản phẩm. Công nghệ tái tạo còn được biết đến với cái tên  Ổn định và nâng cao chất lượng. khác nữa là công nghệ ngược hay kỹ thuật  Chú trọng tính thẩm mỹ . ngược (Reverse Engineering). Đây là một quy trình nhằm thiết kế chế tạo lại các sản phẩm  Hạn chế chi phí sản xuất. dựa theo các nguyên mẫu có sẵn mà không có  Giá thành rẻ. các tài liệu về thiết kế ban đầu. Hình 1. Phương thức phát triển nhanh sản phẩm Theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật, công hợp . Ở mức cao hơn, người thiết kế dùng các nghệ tái tạo cho đến nay đã trải qua ba mức độ dụng cụ đo tiến hành đo nhiều lần các kích sau: thước, theo lý thuyết xác xuất sau n lần đo sẽ dựng được đường cong biểu diễn phân bố kích Thủ công: Nhà sản xuất lấy mẫu sản phẩm thước theo một đại lượng ngẫu nhiên nào đó. bằng cách in mẫu lên các vật liệu mền như: Dựa vào sơ đồ đó, người thiết kế lựa chọn kích thạch cao, nhựa thông hay các chất dẻo tổng Công nghệ cho phát triển nhanh sản phẩm www.meslab.org | contact@meslab.org
  2. MES Ezine Single Issue I, October 2008 Hoàng Quang Huy (Ezine Team) thước rơi vào miền phân bố chính xác nhất để lấy số liệu cho quá trình thiết kế tiếp theo. Với các chi tiết yêu cầu độ chính xác cao đặc biệt là các kích thước lắp ghép, căn cứ vào phân tích điều kiện làm việc và giải bài toán chuỗi kích thước để xác định miền dung sai yêu cầu làm cơ sở cho xây dựng bản vẽ chế tạo. Bán tự động: Chi tiết được chụp ảnh hay scan 2D từng mặt, sau đó được chèn/nhập vào môi trường CAD rồi vẽ đè lên các biên dạng để dựng mặt. Mô hình 3D được hình thành sau khi ghép các mặt lại với nhau. Hình 2. Các giai đoạn của công nghệ tái Tự động: Kỹ thuật đồ họa phát triển ở mức cao tạo theo hướng tự động hóa cùng với sự trợ giúp của máy tính đã giúp số Giai đoạn quét hình: sử dụng các máy đo tọa hóa nhanh chóng bề mặt chi tiết bằng cách sử độ dạng tiếp xúc (CMM-Coordinate Measuring dụng các máy đo tọa độ 3D và phần mền thiết Machine) hoặc không tiếp xúc (scaner laser) để kế chuyên dụng. Kỹ thuật ngược có sự trợ giúp số hóa bề mặt chi tiết, dữ liệu thu được sau gia của máy tính (CARE – Computer Aided Reverse đoạn này là tập hợp các điểm (đám mây điểm) Engineering) được xem là giải pháp nhanh nhất của chi tiết. và hiệu quả nhất để phát triển các dòng sản phẩm khác nhau. Và xét ở mức độ nào đó công Giai đoạn xử lý dữ liệu: Các gói phần mền nghệ ngược còn là sự “bắt chước” hay “sao chuyên dụng được dùng để xử lý điểm. Đám chép có cải tiến” mẫu sản phẩm của đối phương mây điểm được đa giác hóa để hình thành bề nhằm tạo sựu bất ngờ và tăng tính cạnh tranh mặt vật thể, cũng có thể người thiết kế tiến trên thị trường. Khi đó mẫu sản phẩm được số hành thiết kế lại theo biên dạng chi tiết để bảo hóa, dựng lại mô hình 3D và chỉnh sửa lại hình đảm độ chính xác cao hơn và khắc phục các lỗi dáng, tối ưu hóa kết cấu để cho ra một series nảy sinh trong quá trình quét hình. sản phẩm mới thậm trí yếu tố thẩm mỹ và chức Giai đoạn ứng dụng: Chi tiết có thể được tinh năng ưu việt hơn cả nguyên mẫu (sản phẩm mẹ) chỉnh, tối ưu hóa quá trình thiết kế bằng các Chính vì vậy ngày nay, các nhà sản xuất cần phương pháp phân tích CAE hoặc chuyển sang đặc biệt bảo đảm yếu tố bảo mật thông tin của công đoạn thiết kế khuôn cho sản phẩm và cuối sản phẩm mới và rút ngắn chu kỳ sản xuất mỗi cùng là lựa chọn đầu ra cho quá trình thiết kế. dòng sản phẩm để thường xuyên thay đổi mẫu Sản phẩm có thể sản xuất ngay bằng việc mã. chuyển mô hình CAD sang phần mền CAM để Công nghệ tái tạo theo hướng tự động hóa lập trình gia công CNC hay chuyển sang file thường được chia làm 3 giai đoạn là: quét hình định dạng .STL cho tạo mẫu nhanh. (số hóa bề mặt), xử lý dữ liệu và ứng dụng. Quy trình xử lý ngược này còn dùng để làm cơ sở cho bộ phận KCS kiểm tra chất lượng sản Công nghệ cho phát triển nhanh sản phẩm www.meslab.org | contact@meslab.org
  3. MES Ezine Single Issue I, October 2008 Hoàng Quang Huy (Ezine Team) phẩm, đánh giá độ chính xác về hình dáng hình o Mô phỏng khí động lực học học và kích thước gia công so với nguyên mẫu. o Phân tích chuyển vị và ứng suất Công nghệ mô phỏng o Phân tích dòng chảy và truyền nhiệt Mô phỏng trong sản xuất là quá trình giả lập trạng thái của chi tiết trong những điều kiện nhất định nhằm kiểm tra đánh giá mức độ làm việc và độ tin cậy của chi tiết sau khi thiết kế. Ngày nay với sự hỗ trợ của máy tính, mô phỏng kỹ thuật giúp tiết kiệm đáng kể chi phí cho việc thử nghiệm và đánh giá sản phẩm mới. Các lĩnh vực mô phỏng trong cơ khí bao gồm: Mô phỏng chuyển động và lắp ghép: Nhằm Hình 3. Mô phỏng khí động học đánh giá sơ bộ mức độ hoàn thiện của quá trình Quá trình phân tích kỹ thuật gồm 3 bước sau: thiết kế, nguyên lý hoạt động của chi tiết trong một cụm chi tiết hay của toàn bộ cụm chi tiết. Tiền xử lý: Đưa các thông số đầu vào cần thiết Mô phỏng này có tính trực quan cao giúp bộ để giải tích, định nghĩa các phần tử hữu hạn phận thiết kế sản phẩm cụ thể hóa nội dung và trong model và các thông số vùng biên, các ý tưởng thiết kế, làm cơ sở cho các báo cáo thông số môi trường. thuyết trình nghiệm thu sản phẩm. Phân tích (xử lý): Các thuật toán xử lý đã được Mô phỏng gia công: Đây là quá trình xem xét lập trình sẵn nên gia đoạn này chủ yếu do phần vận hành chế tạo sản phẩm trên máy CNC. Qua mền tự động tính toán, người sử dụng chỉ thao đó phát hiện ra các lỗi lập trình gia công, tối ưu tác trên các công cụ có sẵn theo yêu cầu của hóa đường chạy dao, lựa chọn điểm lùi dao hợp công việc. lý để giảm thời gian chạy không. Hậu xử lý: Phân tích hình ảnh hay các thông số Mô phỏng phân tích kỹ thuật: Kỹ thuật có sự kết quả phần mền đưa ra. Nhà thiết kế dựa vào trợ giúp của máy tính (CAE – Computer Aided đó để đánh giá mức độ đạt được theo yêu cầu. Engineering) đã trở thành một công cụ vạn Nếu chưa được thì quá trình lặp lại từ bước 1 năng cho các nhà thiết kế. Đây là kỹ thuật sử bằng việc thay đổi các thông số đầu vào để dụng các thuật toán được lập trình sẵn trên các phần mền chạy lại. gói phần mền để phân tích đối tượng hình học Công nghệ tạo mẫu nhanh CAD, nghiên cứu các ứng xử của chi tiết trong Tạo mẫu nhanh (RP – Rapid Prototyping) là những trường tác động khác nhau khi làm việc, quá trình tạo mẫu trên môi trường CAD nhờ từ đó người thiết kế có thể tinh chỉnh, tối ưu các máy “in ba chiều”, cho phép người thiết kế hóa sản phẩm và qua đó lựa chọn sát nhất các tạo ra sản phẩm nhanh hơn nhiều so với các hệ số thiết kế mà vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ phương pháp truyền thống khác. Đây có thể coi thuật nhằm tiết kiệm tối đa chi phí chế tạo. là giai đoạn cuối cùng của quá trình thiết kế, Các lĩnh vực áp dụng CAE thường thấy gồm: Công nghệ cho phát triển nhanh sản phẩm www.meslab.org | contact@meslab.org
  4. MES Ezine Single Issue I, October 2008 Hoàng Quang Huy (Ezine Team) mẫu sản phẩm chính là mô hình vật lý cụ thể theo là sản xuất hàng loạt sản phẩm. Mô hình hóa một cách chính xác ý tưởng của nhà thiết sản phẩm từ tạo mẫu nhanh chính là cơ sở để kế. các nhà cung cấp dụng cụ cắt nghiên cứu và Mẫu được tạo nên bằng các vật liệu dạng lỏng, cung cấp chủng loại dao phù hợp, thậm trí những loại dao cắt tổ hợp mang tính chuyên bột hay dạng khối, Nguyên lý chung là dải dần dụng sẽ được thiết kế để gia công loạt sản phẩm từng lớp một theo mặt cắt ngang, sau đó hóa này. Đây chính là điều kiện căn bản để tăng cứng để tạo nên hình khối 3D. Tùy theo vật năng suất gia công và giảm giá thành đầu vào liệu, mẫu được tạo thành qua quá trình cắt và cho sản phẩm mới. dán, nóng chảy và đông đặc hay thiêu kết bằng laze. Tạo công cụ sản xuất: Hai ứng dụng phổ biến là chế tạo điện cực gia công xung điện và tạo khuôn vỏ mỏng. Dụng cụ gia công xung điện ở đây thường được thiết kế cho việc gia công các khuôn mẫu chính xác có kết cấu phức tạp, mục đích là để rút ngắn thời gian chế tạo và bảo đảm độ chính xác. Bên cạnh đó khuôn vỏ mỏng thích hợp cho đúc những chi tiết hợp kim kích thước vừa và nhỏ, có yêu cầu độ chính xác cao, thành mỏng và có mép sắc. Hình 4. Minh họa so sánh thời gian giữa gia công CNC và tạo mẫu nhanh Phân tích thiết kế: Tạo mẫu nhanh là cơ sở để kiểm tra dữ liệu từ mô hình CAD, nhất là các lỗ Trong công nghiệp cơ khí, tạo mẫu nhanh được lệch tâm, phần giao nhau giữa các khối, các sử dụng trong các lĩnh vực sau đây: đường gân, các vùng biên dạng đối tiếp và Tiếp thị: Tạo mẫu nhanh được sử dụng rất hiệu những lỗi có thể quên trong khi thiết kế mô quả trong giai đoạn tiếp thị giới thiệu sản phẩm. hình CAD. Đôi khi những lỗi này khó mà phát Mô hình vật lý là một công cụ truyền đạt thông hiện ra trong mô hình CAD nhưng lại dễ dàng tin hoàn hảo. Tính trực quan của một mô hình thấy được từ mô hình vật lý tạo mẫu nhanh. vật lý của sản phẩm mới sẽ có sức thuyết phục hơn nhiều một bản vẽ thiết kế đối với khách hàng. Các thống kê cho thấy tạo mẫu nhanh sẽ tiết kiệm được 30% – 50% chi phí cho việc giới thiệu sản phẩm mới cho đối tác. Và một điều Hình 5. Một số mẫu in 3D theo công nghệ phun quan trọng nữa là tăng cường độ tin cậy của PolyJet (hãng OBJET) khách hàng trong việc lựa chọn và định giá sản phẩm. Lựa chọn trang bị công nghệ: Tạo dữ liệu đầu vào cho các nhà cung cấp Hiện nay trên thị trường, trang thiết bị sử dụng dụng cụ gia công sản phẩm: Khi khách hàng cho các công nghệ trên cũng khá đa dạng. Các đã đồng ý lựa chọn sản phẩm, giai đoạn tiếp doanh nghiệp căn cứ vào quy mô sản xuất và Công nghệ cho phát triển nhanh sản phẩm www.meslab.org | contact@meslab.org
  5. MES Ezine Single Issue I, October 2008 Hoàng Quang Huy (Ezine Team) mục đích sử dụng để lựa chọn đầu tư một cách o Máy quét laser 3D :Vivid (910, 9i), phù hợp. Ngoài các gói phầm mền chuyên dụng Range7,… và quen thuộc như : autocad (thiết kế), Master o Máy tạo mẫu nhanh: dòng máy in 3D Cam (gia công), Ansys (phân tích kỹ thuật)…, Edden hãng OBJET, máy tạo mẫu nhanh SLS còn lại đa số các hệ cad/cam khác đều tích hợp HRPS-IV của hãng BINHU,… các modul phục vụ cho các quá trình từ thiết kế đến phân tích kỹ thuật và lập trình gia công sản Tài liệu tham khảo phẩm trên máy CNC. Các đầu dò tọa độ 3D 1. Kỹ thuật ngược – Nguyễn Văn Tường, trên trung tâm gia công cũng có thể được dùng Tạp chí máy móc và công cụ Việt Nam để số hóa tọa độ bề mặt các chi tiết phục vụ cho 2. Rapid Prototyping and Engineering công nghệ tái tạo. Applications – Frank W.Liou, CRC o Các phần mền CAD/CAM tương đối press mạnh và đa chức năng: Pro/ Engineer, 3. http://www.2objet.com Catia, Unigraphic,… o Phần mền thiết kế ngược, xử lý dữ liệu số hóa, kiểm tra sản phẩm: Rapid Form (XOR, XOV, XOS), Geomagic… Bản quyền nội dung:  Bài viết này do Hoàng Quang Huy, Ban Biên Tập MES Ezine viết. Bài viết được MES Ezine biên tập, design và phát hành miễn phí cho độc giả của MES Ezine.  MES Ezine không khuyến khích việc phát hành lại nội dung trong bài viết mà không kèm theo ghi chú tên tác giả và đường link http://meslab.org . Ghi chú:  Bài viết có thể đi kèm 1 vài dòng text nhỏ quảng cáo cho các dịch vụ của MES Ezine.  Mọi chi tiết về các dịch vụ khác của Ezine, bao gồm dịch vụ quảng cáo trên Tạp chí điện tử và dịch vụ xây dựng website, xin vui lòng xem tại http://ezine.meslab.org  Mọi thắc mắc hoặc tin nhắn có thể gửi đến email: contact@meslab.org hoặc gọi điện thoại đến số máy 04 296 2810 (hotline 097 969 2810). Chúng tôi sẽ liên lạc lại trong thời gian sớm nhất. MES Ezine - Trang tin điện tử chuyên ngành cơ khí - vật liệu - luyện kim - tự động hóa - máy móc - công cụ - thiết bị công nghiệp số 1 tại Việt Nam Công nghệ cho phát triển nhanh sản phẩm www.meslab.org | contact@meslab.org

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản