CHƯƠNG I Vai trò của máy CNC trong ngành công nghiệp Cơ khí ở Việt Nam 1.1 Tình hình sử dụng máy CNC tại Việt Nam - Các máy CNC đã và đang được sử dụng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực sản xuất đặc biệt là trong ngành cơ khí. Về xuất xứ của máy cũng rất đa dạng có thể là các máy mới nhập từ các nước có nền sản xuất CNC tiến tiến như Nhật, Đức, Mỹ… hay là các máy CNC cũ chủ yếu của Nhật Bản, các máy CNC của Trung Quốc và đặc biệt trong những năm gần đây người sử dụng đã có thể lựa chọn những máy CNC sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam với chất lượng tốt. Song số lượng máy chủ yếu của các doanh nghiệp Việt Nam là các máy CNC cũ của Nhật, Ý… với giá thành thấp hoặc các máy có xuất xứ từ Trung Quốc. Các máy CNC cũ có giá thành thấp hơn khá nhiều so với các máy CNC mới này giúp các doanh nghiệp giảm chi phí cho vật tư đầu vào nhưng cũng gây cho doanh nghiệp nhiều vấn đề trong việc khai thác sử dụng cũng như bảo trì các máy CNC cũ này.
- Vấn đề đầu tiên mà các doanh nghiệp sử dụng các máy CNC cũ gặp phải đó là làm thế nào để vận hành, bảo trì và sửa chữa các máy CNC do việc chuyển giao công nghệ cho một chiếc máy cũ là khó khăn bởi một số nguyên nhân sau: + Thiếu tài liệu hướng dẫn vận hành và bảo trì cho máy do vậy việc thao tác vận hành cũng như lập trình cho máy hoạt động một cách tự động là không dễ dàng cho người sử dụng cụ thể như: tìm được các mã G-code của từng máy, các điều kiện ban đầu để máy có thể hoạt động được như các điều kiện về an toàn cũng như các trạng thái tiên quyết của máy cần thiết đặt trước khi sử dụng để máy có thể chạy được (như các trục phải về home trước khi hoạt động đối với một số loại máy…) 12 + Thiếu đội ngũ có khả năng để sử dụng và vận hành máy một cách hiệu quả. Điều này là do mỗi máy CNC cũ thường có những bộ điều khiển khác nhau ở các version khác nhau, ngôn ngữ giao tiếp của bảng điều khiển với người sử dụng đều là tiếng nước ngoài thường là tiếng Anh, tiếng Nhật hay tiếng Trung Quốc… do đó dù người sử dụng đã quen với một máy CNC cũ nào đó thì việc tiếp cận với một máy khác vẫn là khó khăn do rào cản ngôn ngữ cũng như do sự hạn chế về trình độ sử dụng máy móc hiện đại. + Sửa chữa các máy CNC cũ đặc biệt là sửa chữa những hỏng hóc xảy ra đối với bộ điều khiển là một công việc hết sức khó khăn. Do các sơ đồ mạch điện của máy là rất phức tạp nhiều đầu nối dây trong khi sơ đồ nối dây cũng như sơ đồ điều khiển của các máy CNC cũ không có hoặc là có nhưng không đầy đủ.
Điều này dẫn đến người sửa chữa phải mầy mò theo kinh nghiệm, hay thực hiện đo đạt một cách thủ công để đưa ra được sơ đồ điều khiển. Công việc này mất rất nhiều công sức và thời gian trong khi chưa chắc có thể tìm ra được lỗi của hệ thống. Nhiều trường hợp biết được lỗi nhưng cách khắc phụ gần như là không thể do tính chất đóng kín của phần điều khiển do vậy người sửa chữa chỉ được phép can thiệp vào một phần rất nhỏ trong phần điều khiển thường là điều chỉnh các tham số. Sự can thiệp này thường chỉ khắc phục được một số lỗi nhỏ do một số qui trình hoạt động của máy không đúng yêu cầu.
Với những trường hợp hỏng hóc của phần cứng thì gần như phải thay thể cả bộ điều khiển, hoặc nếu may mắn hơn thì có thể thay thế một module trong bộ điều khiển. Việc thay thế này đòi hỏi một chi phí lớn và cả thời gian chờ đợi lâu do phải nhập phần thay thế từ nước ngoài và hơn thế nữa là phải có chuyên gia để có thể thực hiện việc gắn kết phần thay thế sao cho nó có thể tích hợp với sự hoạt động của các phần khác trong máy. Trong nhiều trường hợp các phần hỏng hóc là thế hệ cũ thì việc thay thế cũng không đơn giản vì 13 có thể những module cũ này không còn được sản xuất, như vậy thì sự tích hợp phần thay thế gặp nhiều khó khăn. + Khai thác không hết khả năng của máy CNC cũ - Có những máy CNC cũ khi được nhập về Việt Nam có kèm các hệ thống điều khiển tự động khác đi kèm như các hệ thống cấp phôi tự động và hệ thống lắp ráp tự động nhưng do không có hướng dẫn lắp ráp và sử dụng người sử dụng máy không thể áp dụng nó vào qui trình sản xuất.
Trong một số trường hợp các hệ thống đó lại gây khó cho người sử dụng vì trong hệ điều khiển của máy có bao gồm cả việc điều khiển các hệ thống đó theo một qui trình đã định. Ngoài ra từng máy có các chế độ chạy theo chu trình có thể áp dụng tốt vào quá trình sản xuất nhưng do thiếu tài liệu và trình độ người sử dụng có hạn do đó không khai thác hết khả năng của máy vào quá trình sản xuất dẫn đến lẵng phí về thời gian cũng như chi phí sản xuất. - Trong nhiều trường hợp độ chính xác của các máy là không đủ đế có thể tiến hành gia công các chi tiết một cách chính xác.Do các máy cũ nên kết cấu cơ khí sau thời gian hoạt động đã bị mài mòn tạo ra các sai số trong quá trình hoạt động. Một ví dụ điển hình đó là khe hở của vít me bi.
Trong khi đó thì các tham số khai báo trong bộ điều khiển có tác dụng để bù đắp các sai số này chưa được thay đổi do đó độ chính xác của các máy này bị giảm. Một cách khắc phục đó là có thể mang máy đi kiểm định và thực hiện lại bộ tham số bù sai số cho máy nhưng điều này cũng gặp phải khó khăn do việc tìm vị trí cần bù sai số cũng như qui trình thực hiện bù sai số đối với các máy cũ này thường không có hướng dẫn cụ thể do vậy cũng khó lòng có thể tăng độ chính xác của máy. 14 + Các máy cũ không đủ tính năng cho các quá trình gia công phức tạp. Hầu hết các máy cũ thường có bộ nhớ chương trình nhỏ, một số loại máy không cho phép giao tiếp DNC do đó gây khó khăn cho người vận hành khi muốn gia công các chi tiết phức tạp theo qui trình CAD-CAM-CNC.
- Đối với doanh nghiệp nhập máy mới từ nước ngoài thì vấn đề khó khăn trong quá trình sử dụng, sửa chữa và bảo dưỡng máy gặp phải những vấn đề lan giải khác so với các máy CNC cũ. Ở đây có hai hướng nhập khẩu máy cần quan tâm. Thứ nhất là các máy CNC được nhập từ Trung Quốc với giá thành khá rẻ và thứ hai là các máy CNC nhập từ các nước khác trên thế giới chủ yếu là các nước châu Âu và Nhật Bản. - Đối với máy CNC nhập từ Trung Quốc thì vấn đề của nhà sử dụng đó là chất lượng của các loại máy này sau một thời gian sử dụng.
Và tiếp đó là khả năng hoạt động của máy. + Chất lượng của máy sau một thời gian sử dụng sẽ bị giảm sút hay gặp phải các hỏng hóc hầu hết là do các mạch điện tử của máy không đáp ứng được với môt trường nóng ẩm của Việt Nam. Các hỏng hóc này thường khó khắc phục và mất nhiều thời gian vì thường phải thay phần cứng gây ảnh hưởng đến năng suất của nhà máy. + Khả năng làm việc của các máy CNC này không cao như tốc độ trục chính thấp, độ chính xác chưa cao.
Khó nâng cấp mở rộng chức năng (Đặc biệt đối với hệ thống PC-based) - Đối với máy CNC nhập từ các nước tiên tiến khác thì vấn đề đầu tiên là giá thành của một máy cao chưa phù hợp với một số các doanh nghiệp vừa và nhỏ của nước ta. Tiếp đến là quá trình chuyển giao công nghệ gặp khó khăn do các hãng cung cấp máy thường chưa có văn phòng đại diện chịu trách nhiệm về các dịch vụ sau khi bán hàng tại Việt Nam do đó việc sửa chữa về sau cũng có khó khăn. 15 Một điều nữa cần quan tâm đối với việc sử dụng các máy CNC nhập ngoại đó là khả năng mở rộng tính năng cho phép máy kết hợp với các thiết bị khác trong một hệ thống tự động hóa. Đây là xu hướng phát triển chung.
Tiếp đến là khả năng thay thế các module của máy vì trong nhiều trường hợp không thể mua được sản phẩm từ nhà cung cấp trước thì phải tính đến việc mua module tương ứng của hãng khác có thể tích hợp vào với các module cũ hoặc là mua các module cùng hãng nhưng ở version cao hơn và chắc chắn giá sẽ cao hơn. Hầu hết các máy CNC của nước ta hiện nay vẫn còn hoạt động một các riêng lẻ - mỗi máy có một người quản lý vận hành, truyền dữ liệu từ một máy tính riêng…- chưa có một sự quản lý tập chung theo mô hình sản xuất tiến tiến – Chỉ cần một máy tính dùng để quản lý hoạt động của nhiều máy CNC cùng một lúc. Điều này gây ra lãng phí cho các doanh nghiệp. Nhưng cũng phải nói rằng chỉ có một số các máy đời mới mới có đủ tính năng cho việc xây dựng mô hình hoạt động như vậy, đối với các máy cũ cần thêm một số phần cứng khắc để thực hiện được việc này nhưng nhìn chung là chạy chưa được ổn định do nhiều nguyên nhân khác nhau.
Đối với các máy CNC sản xuất trong nước thì khó khăn gặp phải của các doanh nghiệp sử dụng đã được khắc phục khá nhiều. Do họ được cung cấp các dịch vụ sau bán hàng như: chuyển giao công nghệ, sửa chữa bảo trì, tư vấn sử dụng,…do các chuyên gia trong nước đảm nhiệm. Xong các khó khăn về việc khắc phục và sửa chữa vẫn là vấn đề nổi cộm do tỷ lệ nội địa hóa của máy CNC là chưa thật cao đặc biệt là các thiết bị điều khiển và dẫn hướng như: các động cơ, bộ điều khiển, các thiết bị điều khiển vào ra…Các phần này thường có cấu trúc dạng đóng chỉ cho phép người sử dụng thiết đặt các tham số và kết nối các phần với nhau theo những qui tắc nhất định.