เปลี่ยนเครื่องมือให้เหมาะสมเพื่อรองรับชิ้นงานผลิตขนาดใหญ่ ลดเวลาตรวจสอบไปครึ่งหนึ่ง

เมื่อธุรกิจมีการขยับขยาย เครื่องจักรที่ใช้ใหญ่ขึ้น ขั้นตอนอื่น ๆ ก็อาจจำเป็นที่จะต้องปรับให้เหมาะสมด้วยเช่นเดียวกัน ในบทความนี้กล่าวถึงผู้รับเหมาช่วงที่แต่เดิมผลิตชิ้นงานไม่ได้ใหญ่มากนัก แต่มีการขยับขยายมารับงานที่มีขนาดใหญ่ขึ้น การลงทุนในเครื่องจักรที่เหมาะสม รองรับความต้องการที่หลากหลายจึงเป็นสิ่งจำเป็น เครื่องจักรบางตัวเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนไม่มากแต่คล่องตัว มีการเปลี่ยนการตั้งค่าบ่อย ๆ หรือบางเครื่องเหมาะสำหรับการผลิตปริมาณมาก ๆ  ไม่ต้องเปลี่ยนการตั้งค่าบ่อย บทความนี้ยังกล่าวถึงมิติของการที่ลูกค้าตัดสินใจเลือกซื้อเครื่องจักรโดยที่ไม่ได้คำนึงถึงองค์ประกอบของฮาร์ดแวร์เท่านั้น แต่ยังสนใจการบริการหลังการขายว่าดีหรือไม่ ซอฟต์แวร์ที่ได้มานั้นเป็นมิตรต่อผู้ใช้มากแค่ไหน ข้อมูลรายงานที่ได้จากเครื่องจักรมีประโยชน์มากเพียงใด ต้องเสียเวลาแปลความและแปลงให้ง่ายขึ้นเมื่อต้องส่งให้ลูกค้าหรือไม่ รวมถึงมีความยืดหยุ่นในการปรับรูปแบบการรายงานให้ตรงกับความชอบลูกค้าแต่ละรายหรือไม่ สิ่งเหล่านี้คือคุณค่าของแบรนด์ในสายตาผู้ใช้งาน

GT Tooling ลงทุนกับโรบอทแขนกลเคลื่อนที่ได้ Freedom Arm จาก LK Metrology ที่มีระยะเอื้อมถึง 2 เมตร และยังให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องแม่นยำในขณะที่บริษัทวัดขนาดความคลาดเคลื่อนจากแบบร่างทั่วไปที่ ± 0.1 มม. พร้อมกับเร่งกระบวนการตรวจสอบในเวลาเดียวกัน

Ryan Leaves ผู้ดูแลการตรวจสอบของ GT Tooling ใช้แขนกล Fredom Classic Scan ที่เคลื่อนย้ายได้ ตรวจสอบชิ้นส่วนของแม่พิมพ์เป่าขึ้นรูปอะลูมิเนียมสำหรับการผลิตขวดพลาสติก

(ที่มา: GT Tooling)

เครื่องมือที่ใช้ต้องปรับเปลี่ยนไปตามธุรกิจที่ขยับขยายเพื่อรองรับความต้องการใหม่ ๆ

GT Tooling เป็นบริษัทรับเหมาช่วงด้านการตัดเฉือนและการผลิตเครื่องมือ ก่อตั้งขึ้นเมื่อปี 2011 ในปีแรกนั้นบริษัทใช้เครื่องมือการวัดแบบแมนนวลทั่วไปเพื่อวัดส่วนประกอบในการกัดและกลึง ก่อนที่จะมาลงทุนแขนกลหมุนได้ 3 มิติ รุ่น 6 แกน ที่มีระยะเอื้อม 1.2 เมตร ในอีก 3 ปีต่อมามีการย้ายบริษัทจากเมือง Petersfield ไปยังโรงงานที่ใหญ่ขึ้นในเมือง Fareham และได้ลงทุนแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ที่มีระยะเคลื่อนที่ 1,651 x 762 x 762 มม. นั่นหมายความว่าชิ้นส่วนที่มีขนาดใหญ่เกิน จะต้องถูกตรวจสอบ 2 กระบวนการ 

กระบวนการดังกล่าวใช้เวลามากและอาจเกิดข้อผิดพลาดได้เนื่องจากความจำเป็นในการย้ายตำแหน่งของแขนกล เมื่อเดือนพฤษภาคม 2022 ทาง GT Tooling จึงได้ซื้อแขนกลเคลื่อนย้ายได้ ‘Fredom Classic Scan’ ที่มีระยะเอื้อม 2 เมตร จาก LK Metrology ที่ตั้งอยู่ในเมือง Castle Donington ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตเครื่องวัด 3 มิติ (CMM – Coordinate Measuring Machine) ในสหราชอาณาจักร ผ่านการแนะนำของ Mech Metrology & Power Tools บริษัทที่ทำการสอบเทียบตรวจสอบและจัดจำหน่ายเครื่องมือวัด เช่น เวอร์เนียร์ ไมโครมิเตอร์ เป็นต้น

Greg Simmonds เจ้าของร่วมและผู้อำนวยการของ GT Tooling ให้ความเห็นว่า “เราพิจารณาเครื่องวัดแบบแมนนวลและเครื่อง CNC CMM แล้วว่าการวัดแบบแมนนวลให้ความสามารถในการทำซ้ำได้ไม่ดีพอ ในขณะที่เครื่อง CNC CMM ก็ไม่มีความยืดหยุ่นมากพอในการใช้งาน เครื่องวัดทั้ง 2 ประเภทนี้จึงยังไม่ได้มาตรฐาน CMM ที่เขียนโปรแกรมได้นั้นก็เหมาะกับการผลิตแบบต่อเนื่องมากกว่า แต่ว่าเราผลิตงานแบบทำครั้งเดียวและชุดการผลิตเล็กเป็นส่วนใหญ่

เทคโนโลยีที่ง่ายต่อการใช้งานและบริการหลังการขาย

Simmonds จึงตัดสินใจเลือกเทคโนโลยีแขนกลเคลื่อนย้ายได้และเลือก LK Metrolog บริษัทผู้ผลิตเครื่องวัด 3 มิติ “เราสนใจสิ่งที่จะได้รับจากบริการหลังการขายและชอบซอฟต์แวร์รายงานผล Poly Works Inspector ที่เป็นมาตรฐานและมาพร้อมกับแขนกล LK Freedom ที่ใช้งานง่ายเป็นพิเศษ เพียงแค่ดึงขนาดที่ต้องการออกมาและกดปุ่มก็สามารถจัดการรายงานได้อย่างอิสระในรูปแบบที่ง่ายและแตกต่างกัน เพื่อให้เหมาะกับความต้องการของลูกค้าแต่ละราย”

GT Tooling ได้การรับรองการจัดการคุณภาพ ISO 9001 ตั้งแต่เริ่มต้นอีกทั้งยังมีการตรวจสอบและการวัดผลอย่างเข้มข้นมาโดยตลอด เพราะบริษัทต้องจัดหาทีมฟอร์มูล่าวันในช่วงนอกฤดูกาล ในช่วงเวลาดังกล่าวลูกค้าของมอเตอร์สปอร์ตเป็นสัดส่วนใหญ่ของการผลิตในโรงงาน โดยหลัก ๆ เป็นการผลิตโครงร่าง อุปกรณ์จับยึด จิ๊ก ฟิกเจอร์ และแม่พิมพ์ทดลองอะลูมิเนียมสำหรับการผลิตชิ้นส่วนรถแข่งคอมโพสิต รวมถึงอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ให้บริการ ไม่ว่าจะเป็นการบินอวกาศ ยานยนต์ อาหารและเครื่องดื่ม รวมถึงยางและแม่พิมพ์ฉีดขึ้นรูปที่ใช้ในอุปกรณ์เหล็กกล้าสำหรับภาคส่วนต่าง ๆ อีกทั้งสเตนเลสสตีลยังนำไปใช้ได้เหมือนโลหะผสมที่แปลกใหม่อย่างทองแดง โลหะผสมทองแดง คาร์บอนไฟเบอร์ และพลาสติกวิศวกรรม เป็นต้น

Ryan Leaves วิศวกรฝ่ายขายและผู้ตรวจสอบของ GT Tooling อธิบายว่า “Greg กับผมได้เห็นการนำเสนอ Freedom Arm โดยวิศวกรของ LK Engineers ที่เมือง Castle Donington ซึ่งจัดขึ้นรูปแบบออนไลน์ในช่วงโควิด มีการสาธิตรวมถึงการใช้ซอฟต์แวร์ Poly Works แสดงให้เห็นว่าเครื่องมือใช้งานได้ง่ายมากและทำให้ผมรู้สึกว่าสามารถใช้งานได้ถึงแม้ว่าผมจะไม่มีพื้นฐานด้านการวัดเลย และทำให้ผมมั่นใจว่าจะสามารถใช้ระบบตรวจสอบนี้ได้อย่างรวดเร็ว”

การทำเอกสารที่ตรงตามความต้องการของลูกค้า

CMM สามารถวัดความคลาดเคลื่อนที่เล็กกว่าแขนหุ่นยนต์ชนิดข้อต่อ (Articulated Arm) ประมาณ 10 เท่า เนื่องจากฟีดแบคจากการคาดคะเนมาจากสเกลเชิงเส้นแทนการใช้ Absolute Angle Encoders ภายในข้อต่อแบบหมุน แต่ถึงอย่างไรก็ตาม Freedom Arm ก็ให้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องแม่นยำ GT Tooling วัดขนาดที่ความคลาดเคลื่อนจากแบบร่างทั่วไปได้ที่ ± 0.1 มม. หากต้องการตรวจสอบคุณสมบัติที่เข้มงวดขึ้น Ryan Leaves ก็ใช้มาตรวิทยาแบบเดิม เช่น การเจาะรู และพินเกจ เป็นต้น

Ryan Leaves ยืนยันว่าใช้แขนกลในกระบวนการควบคุมคุณภาพทั้งหมด ประกอบไปด้วยการจัดวางตำแหน่ง การตรวจสอบ และการรายงาน ซึ่งในปัจจุบันนี้สามารถทำได้อย่างรวดเร็วและมีความยืดหยุ่นมากขึ้นกว่าเดิม เนื่องจากมีการยกระดับความสามารถในการใช้งานของเครื่องมือ LK ความรวดเร็วนั้นเป็นสิ่งสำคัญ งานเร่งด่วนบางงานสำหรับ F1 ต้องการภายใน 24 ชั่วโมง การรายงานภายในโดยทั่วไปใช้เวลาเตรียม 15 – 20 นาที ในขณะที่รายงานฉบับเต็มใช้เวลา 1 ชั่วโมง (รายงานการตรวจสอบบทความแรก First Article Inspection Report – FAIR หรือ FAI Report) 

______________________________________________________________________________

FAI คือ กระบวนการตรวจสอบความถูกต้องของการออกแบบ เป็นการตรวจสอบว่ากระบวนการผลิตสร้างขึ้นใหม่หรือมีการดัดแปลง ผลิตชิ้นส่วนที่สอดคล้องได้ตามสเปกการผลิตในภาพวาดวิศวกรรมและเชิงเทคนิค โดยทั่วไปซัพพลายเออร์จะทำ FAI และผู้ซื้อจะตรวจสอบรายงาน (เครดิต: Wikipedia) 

______________________________________________________________________________

ในอดีตเมื่อต้องตรวจสอบชิ้นส่วนขนาดใหญ่ต้องตั้งค่าแขนถึง 2 ครั้ง เนื่องจากแขนตัวเดิมเล็กเกินไป ปัจจุบันแขนมีขนาดที่ใหญ่ขึ้นรองรับชิ้นส่วนได้ใหญ่ขึ้นทำให้ตั้งค่าเพื่อทำการวัดแค่ครั้งเดียว เป็นการประหยัดเวลาได้มากขึ้น 

ประโยชน์หลักของกระบวนการควบคุมคุณภาพแบบใหม่ คือ ลูกค้าสามารถเห็นผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นเป็นเอกสารตามที่ต้องการ โดยไม่ต้องมีการตีความอีกครั้ง โดยเฉพาะรายงานขนาดและความคลาดเคลื่อนทางเรขาคณิต (GD&T – Geometric Dimensioning and Tolerancing) ซึ่งก่อนหน้านี้เป็นงานที่ต้องใช้แรงงานมาก แต่ตอนนี้ด้วยซอฟต์แวร์ Poly Works มีความเป็นมิตรต่อผู้ใช้มากขึ้น แขนกลใช้งานเฉพาะบนโต๊ะสำหรับการตรวจสอบส่วนประกอบเท่านั้น แต่บางครั้งอาจนำไปติดตั้งบนโต๊ะแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของชิ้นส่วนก่อนนำออกจากฟิกซ์เจอร์หรือก่อนที่จะนำไปตัดโลหะเพิ่มเติม

ประโยชน์ของการสแกนเลเซอร์

ในระหว่างการปรึกษาหารือก่อนการซื้อนั้น เห็นได้ชัดว่าการสแกนเลเซอร์เป็นส่วนเสริมของการตรวจสอบแบบสัมผัสตรงจุดที่ไม่ต่อเนื่องกัน ช่วยให้เก็บรวบรวมข้อมูลได้ครอบคลุมมากขึ้นบนพื้นผิวที่มีรูปแบบอิสระโดยใช้เวลาไม่นาน จึงทำให้การรายงานครอบคลุมมากขึ้น หลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิดความผิดพลาดในการทำงาน ด้วยเหตุนี้ LK จึงจัดหา Freedom Arm 7 แกน แทนรุ่น 6 แกน พร้อมกับซอฟต์แวร์ที่กำหนดค่าได้อย่างเหมาะสม เนื่องจาก Degree of Freedom พิเศษจำเป็นต้องใช้เลเซอร์สแกน เป็นการลงทุนเพิ่มที่มีความสมเหตุสมผล

ประโยชน์อื่น ๆ ของการสแกนเลเซอร์ คือ การตรวจสอบส่วนประกอบที่มีความละเอียดอ่อนและอาจทำให้เสียรูปได้ รวมถึงชิ้นส่วนที่เป็นยาง เช่น ขอบยางประตูรถยนต์ โดยที่ไม่ต้องกลัวว่าจะทำให้เสียหายหรือเสียรูปทรงระหว่างตรวจสอบได้ อีกทั้งยังสามารถใช้กับส่วนประกอบที่เป็นการผลิตแบบดั้งเดิมอย่าง รถโบราณ ซึ่งไม่มีแม้กระทั่งข้อมูลหรือแบบร่างแล้ว และนอกจากจะใช้งานกับชิ้นส่วนที่ผลิตภายในโรงงานแล้ว ยังสามารถบริการการตรวจสอบให้กับผู้รับเหมาช่วงรายอื่น ๆ ได้อีกด้วย

Simmonds กล่าวสรุปว่า “จนถึงตอนนี้ เราได้จัดทำรายงานการตรวจสอบเกี่ยวกับชิ้นส่วนเครื่องจักรไปแล้วประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากผู้ใช้งานไม่ได้ต้องการรายงานทุกราย ปัจจุบันนี้กระบวนการทำงานเร็วและง่ายขึ้นด้วยแขนกล LK เรากำลังมองหาสิ่งที่ดีขึ้นใหญ่ขึ้นเพราะนั่นคือสิ่งสะท้อนถึงบริการที่เรามอบให้ได้เป็นอย่างดี ให้ความมั่นใจแก่ลูกค้าและอาจส่งผลให้เกิดเป็นธุรกิจมากยิ่งขึ้น”

บทความอ้างอิง: https://www.etmm-online.com/

บทความที่น่าสนใจ

• ‘Timtos 2023’ งานสำหรับเครื่องมือเครื่องจักรในการก้าวสู่การปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์
• Solvay เปิดตัว Prepreg ผลิตเครื่องมือคอมโพสิตได้อย่างรวดเร็ว ประหยัดเวลาและพลังงาน
• ‘บทสรุปความยั่งยืน’ คู่มือปฏิบัติสำหรับผู้ผลิตเครื่องมือและแม่พิมพ์ โดย VDWF
• ‘แปรงเชิงเทคนิค’ เครื่องมืออเนกประสงค์สำหรับลบคมหรือเสี้ยน