Khi độ chính xác gặp gỡ sự hợp tác, mọi điều đều có thể xảy ra

Nơi độ chính xác gặp quy mô: Quan hệ đối tác về khắc laser giữa CYCJET và Siemens

Đầu năm 2024, nhà máy Nuremberg của Siemens đối mặt với một thách thức mang tính quyết định: khắc 1.250 công tắc điện mỗi giờ trên sáu loại linh kiện khác nhau, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn IEC 60884 và yêu cầu truy xuất nguồn gốc toàn cầu. Nhiệm vụ này đòi hỏi các dấu khắc vĩnh viễn, chống trầy xước trên các tấm thép không gỉ và kim loại, độ tương phản rõ nét trên nhựa ABS tối màu, cũng như văn bản và mã QR siêu mảnh, không sinh nhiệt với kích thước 0,1 mm trên các tấm nhựa PC màu sáng. Sau ba tháng thử nghiệm nghiêm ngặt trên toàn cầu, hệ thống laser sợi quang LF30F và laser UV LU3F của CYCJET là hai hệ thống duy nhất đáp ứng được mọi tiêu chí, từ đó thiết lập mối quan hệ đối tác dựa trên giải quyết vấn đề và sự chính xác chung.

Thách thức đầu tiên xuất hiện trong giai đoạn sản xuất thử nghiệm. Thiết bị LF30F, được tối ưu hóa cho kim loại, gặp khó khăn khi khắc trên nhựa ABS tối màu—một loại polymer nhạy nhiệt, dễ bị cháy xém dưới năng lượng laser sợi quang. Các lần chạy ban đầu tạo ra hoặc những dấu khắc mờ, không đọc được, hoặc các mép bị cháy vi mô, một vấn đề phổ biến khi mật độ năng lượng và khả năng hấp thụ vật liệu không phù hợp. “Chúng tôi phải lựa chọn giữa việc làm chậm dây chuyền xuống mức cực thấp hoặc điều chỉnh laser sao cho phù hợp với vật liệu của mình,” ông Markus Weber, trưởng kỹ thuật sản xuất của Siemens, nhớ lại.

Ông Dương, kỹ sư tại chỗ của CYCJET, đã có mặt trong vòng 24 giờ. Sau khi chẩn đoán nguyên nhân là do cài đặt xung mặc định quá mạnh, ông đã hiệu chuẩn lại thiết bị LF30F sang chế độ công suất liên tục thấp kết hợp xung đỉnh cao, phát ra các đợt năng lượng ngắn nhưng mạnh nhằm giảm thiểu truyền nhiệt.cũng đã bổ sung hệ thống xả nitơ để loại bỏ quá trình oxy hóa – nguyên nhân chính gây đổi màu nhựa. Đến lúc bình minh, dây chuyền hoạt động với tốc độ tối đa, tạo ra các dấu đánh dấu tương phản sắc nét và trắng tinh trên nền nhựa ABS tối mà không gây tổn hại nhiệt nào. Tỷ lệ quét mã số seri, trước đây bị kẹt ở mức 82%, nay tăng vọt lên 100%. Độ ổn định sớm trở thành thách thức tiếp theo – một vấn đề đau đầu quen thuộc trong sản xuất quy mô lớn. Trong ca làm việc cao điểm kéo dài 18 giờ, thiết bị LF30F liên tục kích hoạt cảnh báo quá nhiệt do bụi nhà máy làm tắc quạt làm mát. Các vụn kim loại và hạt nhựa lơ lửng trong không khí – thực trạng thường gặp đối với thiết bị laser trong môi trường sản xuất đông đúc. CYCJET không chỉ khắc phục sự cố mà còn tái thiết kế toàn bộ hệ thống. Họ thiết kế một bộ lọc HEPA tùy chỉnh phù hợp với đặc điểm bụi tại nhà máy và cập nhật phần mềm với chức năng giám sát nhiệt độ thời gian thực cùng cảnh báo dự đoán, giúp công nhân xử lý sự cố trước khi xảy ra ngừng hoạt động. Việc đào tạo 20 kỹ thuật viên Siemens về quy trình vệ sinh quạt hàng ngày và hiệu chuẩn hàng tuần đã trang bị cho đội ngũ tại chỗ khả năng duy trì hiệu suất tối ưu một cách độc lập. Ông Weber xác nhận: “Những thay đổi này đã loại bỏ hoàn toàn 100% thời gian ngừng hoạt động do vấn đề nhiệt độ.” Hiện nay, thiết bị LF30F có thể vận hành liên tục trong nhiều ngày, tạo ra các dấu đánh dấu oxit đen bền bỉ trên thép không gỉ, vượt qua bài kiểm tra ăn mòn phun muối trong 500 giờ. Đối với laser UV LU3F, thách thức nằm ở độ chính xác cực cao trên các tấm PC sáng. Các thử nghiệm ban đầu cho thấy mép dấu đánh dấu mờ và độ sâu không đồng đều do sai lệch tiêu điểm gây ra bởi dao động nhiệt độ và khả năng hấp thụ vật liệu.sự biến thiên độ khúc xạ giữa các lô nhựa PC. Trong sản xuất chính xác, ngay cả sự dịch chuyển tiêu điểm 0,05 mm cũng có thể khiến dấu đánh dấu trở nên không đọc được. Giải pháp của CYCJET gồm hai phần: một mô-đun tự động lấy nét tái hiệu chuẩn sau mỗi 50 chi tiết nhằm bù đắp các thay đổi môi trường, và một thư viện thông số tùy chỉnh do CYCJET cùng các nhà cung cấp vật liệu của Siemens phát triển để tính đến sự khác biệt của nhựa. Trần đã tối ưu hóa độ rộng xung laser xuống còn 20 nanogiây, thu nhỏ vùng chịu ảnh hưởng nhiệt xuống dưới 0,05 mm—yếu tố then chốt nhằm ngăn ngừa nứt vi mô trên các tấm nhựa mỏng, một dạng hỏng phổ biến trong thiết bị điện tử. Các dấu đánh dấu cuối cùng sắc nét như lưỡi dao và không lem, chịu được 1.000 lần lau bằng cồn và chu kỳ thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt (từ -40°C đến 85°C), vượt xa các tiêu chuẩn khắt khe nhất của Siemens. Việc tích hợp liền mạch vào hệ sinh thái nhà máy thông minh của Siemens là mảnh ghép cuối cùng của câu đố. Đội ngũ kỹ sư của CYCJET phối hợp chặt chẽ với bộ phận CNTT của Siemens để kết nối các máy laser với Hệ thống Thực thi Sản xuất (MES) của nhà máy. Mỗi mã QR do máy LF30F và LU3F in ra đều chứa dữ liệu sản xuất duy nhất, cho phép truy xuất nguồn gốc thời gian thực từ nguyên vật liệu đầu vào đến công tắc thành phẩm—một bước tiến mang tính đột phá đối với một công ty vận hành chuỗi cung ứng toàn cầu. CYCJET thiết lập kênh hỗ trợ từ xa 24/7 do các kỹ sư được đào tạo theo quy trình làm việc của Siemens phụ trách, xử lý các sự cố nhỏ trong vòng vài phút. Các buổi kiểm tra định kỳ tại chỗ hai tuần một lần đảm bảo hệ thống luôn được tối ưu hóa khi nhu cầu sản xuất thay đổi, bao gồm cả việc cấu hình lại nhanh chóng khi Siemens giới thiệu mẫu công tắc mới.sáu tháng trôi qua.

Ngày nay, dây chuyền Nuremberg sản xuất hơn 4,2 triệu công tắc điện được đánh dấu mỗi năm, với tỷ lệ đánh dấu thành công đạt 99,98%. Đối với Siemens, giải pháp laser không tiêu hao vật liệu giúp giảm chi phí vận hành 32% so với công nghệ phun mực truyền thống—loại này đòi hỏi thay thế hộp mực thường xuyên và tạo ra chất thải nguy hại. Đối với CYCJET, mối hợp tác này khẳng định khả năng giải quyết các thách thức công nghiệp phức tạp, có mức độ rủi ro cao cho một trong những thương hiệu danh tiếng nhất thế giới.

“Điều làm nên thành công của sự hợp tác này là cam kết chung của chúng tôi đối với chất lượng,” Weber suy ngẫm. “CYCJET không chỉ bán máy cho chúng tôi—họ trở thành một phần mở rộng của đội ngũ chúng tôi. Họ lắng nghe, thích ứng và đồng hành cùng chúng tôi từng bước một.”

Dự án này là minh chứng cho sức mạnh của kỹ thuật hợp tác. Bằng cách kết hợp các tiêu chuẩn khắt khe của Siemens với tính linh hoạt kỹ thuật của CYCJET, hai công ty đã biến một thách thức sản xuất thành tiêu chuẩn mẫu về hiệu quả, độ chính xác và độ tin cậy trong việc đánh dấu linh kiện điện—chứng minh rằng khi độ chính xác gặp gỡ tinh thần hợp tác, mọi điều đều có thể thực hiện được.