Nghiên cứu tối ưu hóa động một số thông số công nghệ để đảm bảo nhám bề mặt chi tiết gia công trên trung tâm phay cnc

Nghiên cứu tối ưu hóa thông số công nghệ CNC để đạt độ nhám bề mặt tối ưu. Giải pháp gia công hiệu quả, nâng cao chất lượng sản phẩm.

• Tác giả: Nguyễn Quang Vinh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Thu Quý
• Trường học: Viện Nghiên Cứu Cơ Khí
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu tối ưu hóa động một số thông số công nghệ để đảm bảo nhám bề mặt chi tiết gia công trên trung tâm phay CNC
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Tối Ưu Hóa CNC và Nhám Bề Mặt

Chất lượng sản phẩm là yếu tố then chốt trong sản xuất hiện đại. Việc áp dụng công nghệ tiên tiến để nâng cao hiệu quả sản xuất là vô cùng quan trọng. Đặc biệt, giám sát và điều khiển quá trình gia công đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng chi tiết gia công. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia công bao gồm đặc tính của phôi, máy, dao cắt và thông số chế độ cắt. Đảm bảo chất lượng chi tiết trong giới hạn cho phép đòi hỏi sự xem xét kỹ lưỡng các yếu tố này. Các máy CNC ngày càng được cải tiến về cả phần cứng lẫn công nghệ điều khiển. Sự ra đời của các máy tiện-phay tích hợp, máy gia công 5 trục, và máy siêu chính xác là minh chứng cho sự phát triển này. Tiến bộ trong hệ thống điều khiển hướng tới các máy CNC thông minh cũng đang được nghiên cứu và phát triển. Điều này giúp tự động hóa quá trình gia công với độ chính xác và năng suất cao.

1.1. Ảnh Hưởng Của Thông Số Công Nghệ CNC Đến Nhám Bề Mặt

Các thông số công nghệ CNC như tốc độ cắt, lượng chạy dao và chiều sâu cắt có ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhám bề mặt của chi tiết gia công. Việc lựa chọn và điều chỉnh các thông số này một cách tối ưu là yếu tố then chốt để đạt được chất lượng bề mặt mong muốn. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định mối quan hệ giữa các thông số công nghệ và độ nhám bề mặt để xây dựng các mô hình dự đoán và tối ưu hóa.

1.2. Gia Công CNC Giải Pháp Nâng Cao Năng Suất và Chất Lượng

Gia công CNC đã trở thành một phương pháp gia công phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng tự động hóa, độ chính xác cao và năng suất vượt trội. Tuy nhiên, để khai thác tối đa tiềm năng của gia công CNC, việc tối ưu hóa thông số công nghệ là vô cùng quan trọng. Điều này đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia công và khả năng điều chỉnh các thông số một cách linh hoạt.

II. Thách Thức Hiện Tại Kiểm Soát Chất Lượng Bề Mặt trong CNC

Hệ thống điều khiển máy gia công CNC hiện tại gặp khó khăn trong việc kiểm soát chất lượng ngay trong quá trình gia công. Cấu trúc điều khiển hiện tại gồm hai lớp: điều khiển servo và biên dịch, cho phép điều khiển chuyển động các trục của máy nhưng không cho phép điều khiển quá trình cắt phức tạp. Hệ thống điều khiển này phù hợp với kế hoạch sản phẩm cố định. Trong trường hợp xảy ra lỗi như mòn dao, giá trị tối ưu ban đầu của thông số cắt cần được điều chỉnh để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, hệ thống điều khiển hiện tại không thể thay đổi thứ tự câu lệnh gia công hoặc chế độ cắt, làm giảm tính linh hoạt của các thao tác gia công.

2.1. Hạn Chế Của Quy Trình Gia Công CNC Cố Định và Giải Pháp

Các quy trình gia công CNC với các lệnh cố định không thích ứng với các thay đổi như công việc bị trì hoãn, thêm công việc hoặc máy hỏng, lỗi, hoặc mòn dao. Do đó, chương trình NC trở thành một trở ngại cho sự phát triển của thế hệ máy CNC. Các máy công cụ sử dụng chương trình NC không thể thực hiện các quá trình một cách tự trị và thông minh bởi chúng không có cơ chế phản hồi trong suốt quá trình gia công.

2.2. Thiếu Tích Hợp Trí Tuệ Nhân Tạo vào Hệ Thống CNC Vấn Đề và Hướng Giải Quyết

Sự tích hợp của trí tuệ nhân tạo trong sản xuất hướng tới các máy linh hoạt và tự tối ưu vẫn còn thiếu. Hệ thống điều khiển của máy CNC hiện tại có hai lớp chính: lớp điều khiển servo và lớp biên dịch cho điều khiển chuyển động các trục của máy công cụ. Hệ thống điều khiển này chưa cho phép đạt được điều khiển quá trình cắt như mong muốn một cách linh hoạt và tự động. Cần thiết phải có các lớp điều khiển bổ sung để kiểm soát các quá trình cắt phức tạp.

2.3. Ảnh Hưởng Thông Số CNC Không Được Kiểm Soát Tức Thời Hậu Quả

Việc không kiểm soát được tức thời ảnh hưởng thông số CNC trong quá trình gia công dẫn đến nhiều hệ quả nghiêm trọng. Cụ thể, độ nhám bề mặt chi tiết gia công có thể không đạt yêu cầu, làm giảm chất lượng bề mặt gia công và ảnh hưởng đến chức năng của sản phẩm. Ngoài ra, tình trạng mòn dao có thể xảy ra nhanh chóng, làm tăng chi phí sản xuất và giảm tuổi thọ của dao cụ.

III. Phương Pháp Tối Ưu Động Nâng Cao Chất Lượng Gia Công CNC

Để thích nghi với các lỗi và đảm bảo chất lượng sản phẩm, một hệ thống điều khiển tự tối ưu được đề xuất. Cấu trúc điều khiển này bổ sung thêm hai lớp vào cấu trúc điều khiển ban đầu: lớp 3 và lớp 4, cho phép điều khiển quá trình gia công. Các thao tác gia công trên máy CNC truyền thống thực hiện theo lệnh trong chương trình NC và chỉ có tốc độ dịch chuyển bàn máy có thể thay đổi. Trong điều khiển quá trình cắt thì thích nghi động các thông số cắt là không thể thiếu được.

3.1. Giám Sát và Kiểm Soát Quá Trình Cắt Yếu Tố Then Chốt

Điều khiển tự tối ưu được thêm ở mức cao của cấu trúc điều khiển tuần tự (lớp 3), cho phép giám sát quá trình cắt và cho biết trạng thái gia công của chế độ cắt và thao tác gia công. Lớp 4 là lớp kiểm soát nhận phản hồi từ cảm biến hoặc đo kiểm của chi tiết đã gia công. Đánh giá kết quả gia công và đưa ra các giải pháp hợp lý để nâng cao chất lượng gia công được yêu cầu ở lớp này.

3.2. Sử Dụng Phản Hồi Để Cải Thiện Quá Trình Gia Công CNC Liên Tục

Sử dụng hiệu quả các thông tin phản hồi liên quan đến kết quả quá trình gia công là rất quan trọng để cải thiện quá trình gia công CNC tiếp theo. Thêm vào đó, chiến lược tự lập kế hoạch xử lý để có được kế hoạch làm việc linh hoạt và thích ứng là yêu cầu đối với các máy CNC thông minh. Nó phải phản ứng và thích nghi với các thay đổi của hệ thống sản xuất. Do đó, việc sử dụng kiến thức, kỹ năng, phương pháp liên quan tới thao tác gia công cần được xem xét.

IV. Bí Quyết Tối Ưu Ba Hành Động Liên Kết Để Giảm Nhám Bề Mặt

Thực hiện thích nghi động quá trình gia công, tự tối ưu được thực hiện bởi kết nối ba hành động: phân tích tình huống hiện tại, xác định mục tiêu và điều chỉnh cư xử của hệ thống. Hệ thống gia công xác định tình huống hiện tại thông qua phân tích các thông số thiết lập và tín hiệu từ cảm biến, cho phép phát hiện trạng thái hiện tại của hệ thống theo các mục tiêu đã định. Việc tối ưu yêu cầu xác định các mục tiêu nội tại để định rõ cách hệ thống gia công thực hiện để đạt được mục tiêu tổng thể. Các hàm mục tiêu nội tại tham số hóa các hệ thống con và cơ cấu chấp hành.

4.1. Phân Tích Tình Huống Hiện Tại Nền Tảng Của Tối Ưu Hóa CNC

Việc phân tích tình huống hiện tại bao gồm việc đánh giá các thông số CNC như tốc độ cắt, lượng chạy dao, chiều sâu cắt, và vật liệu gia công CNC. Ngoài ra, cần xem xét các yếu tố bên ngoài như độ rung của máy và nhiệt độ môi trường. Phân tích chính xác tình huống hiện tại là nền tảng để đưa ra các quyết định tối ưu hóa phù hợp.

4.2. Xác Định Mục Tiêu Đặt Ra Tiêu Chí Cho Chất Lượng Bề Mặt Gia Công

Mục tiêu cần được xác định rõ ràng và cụ thể, ví dụ như giảm độ nhám bề mặt Ra xuống một giá trị nhất định hoặc tăng tuổi thọ của dao cụ lên một khoảng thời gian cụ thể. Mục tiêu này sẽ làm kim chỉ nam cho quá trình tối ưu hóa thông số công nghệ CNC và giúp đảm bảo rằng các nỗ lực đều hướng tới mục tiêu chung.

4.3. Tối Ưu Hóa Thông Số Cắt Điều Chỉnh Linh Hoạt Để Đạt Mục Tiêu

Sau khi xác định được mục tiêu, cần điều chỉnh các thông số cắt một cách linh hoạt để đạt được mục tiêu đó. Ví dụ, nếu mục tiêu là giảm độ nhám bề mặt, có thể cần giảm tốc độ cắt hoặc lượng chạy dao. Quá trình này đòi hỏi sự thử nghiệm và điều chỉnh liên tục để tìm ra sự kết hợp thông số tối ưu nhất.

V. Nghiên Cứu Thực Tiễn Ứng Dụng Tối Ưu Hóa CNC Trong Sản Xuất

Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa động các thông số công nghệ để đảm bảo nhám bề mặt chi tiết gia công trên trung tâm phay CNC ngay trong quá trình gia công. Mục tiêu là đảm bảo chất lượng của chi tiết. Chất lượng sản phẩm là một tiêu chí quan trọng của quá trình sản xuất. Vì vậy cần áp dụng các công nghệ tiên tiến để thực hiện quá trình sản xuất một cách hiệu quả. Giám sát và điều khiển quá trình gia công đang trở nên quan trọng để đảm bảo chất lượng của chi tiết được gia công.

5.1. Kết Quả Nghiên Cứu Giảm Độ Nhám Bề Mặt và Nâng Cao Chất Lượng Gia Công

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các phương pháp tối ưu hóa thông số CNC một cách phù hợp có thể giảm đáng kể độ nhám bề mặt chi tiết gia công và nâng cao chất lượng bề mặt gia công. Điều này không chỉ cải thiện tính thẩm mỹ của sản phẩm mà còn tăng cường các tính năng kỹ thuật như độ bền và khả năng chống mài mòn.

5.2. Tối Ưu Hóa Thông Số Cắt Ứng Dụng Thực Tế và Hiệu Quả Kinh Tế

Tối ưu hóa thông số cắt không chỉ mang lại lợi ích về chất lượng gia công mà còn giúp tiết kiệm chi phí sản xuất. Bằng cách giảm độ mòn dao cụ và tăng năng suất, các doanh nghiệp có thể cải thiện hiệu quả kinh tế và nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường.

VI. Hướng Phát Triển Tương Lai Của Tối Ưu Hóa Thông Số CNC

Các máy công cụ có sự cải tiến không ngừng cả phần cứng và công nghệ điều khiển. Tiến bộ trong kỹ thuật phần cứng của máy công cụ thể hiện bởi sự ra đời của các máy công cụ tích hợp tiện-phay, máy gia công năm trục, máy công cụ siêu chính xác. Đặc điểm chính của các máy này là sự thay đổi chức năng và cấu trúc của máy để thực hiện nhiều kiểu thao tác và nhiều trục. Bên cạnh sự phát triển về cấu trúc và chức năng của máy công cụ, các tiến bộ trong hệ thống điều khiển hướng tới các máy công cụ thông minh đã và đang được nghiên cứu.

6.1. Tích Hợp Trí Tuệ Nhân Tạo và Học Máy vào Hệ Thống CNC

Trong tương lai, việc tích hợp trí tuệ nhân tạo và học máy vào hệ thống CNC sẽ mở ra những khả năng mới trong việc tối ưu hóa thông số công nghệ. Các thuật toán học máy có thể được sử dụng để dự đoán độ nhám bề mặt và độ mòn dao cụ dựa trên các thông số CNC và dữ liệu thu thập được trong quá trình gia công. Điều này sẽ giúp các doanh nghiệp điều chỉnh các thông số một cách chủ động và đạt được hiệu quả cao hơn.

6.2. Phát Triển Các Hệ Thống CNC Tự Học và Tự Điều Chỉnh

Hướng tới mục tiêu tự động hóa hoàn toàn quá trình gia công CNC, các nhà nghiên cứu đang tập trung vào việc phát triển các hệ thống CNC có khả năng tự học và tự điều chỉnh. Các hệ thống này sẽ có khả năng phân tích dữ liệu, rút ra kinh nghiệm và tự động điều chỉnh các thông số CNC để đạt được hiệu quả tối ưu mà không cần sự can thiệp của con người.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu và sự cần thiết tiến hành nghiên cứu Trong những năm gần đây do sự cạnh tranh khốc liệt trong xu thế toàn cầu hoá hầu hết các công ty sản xuất chú trọng tới sản phẩm chất lượng cao với giá thành sản xuất thấp. Vì vậy cần áp dụng các công nghệ tiên tiến để thực hiện quá trình sản xuất một cách hiệu quả. Giám sát và điều khiển quá trình gia công đang trở nên quan trọng đảm bảo chất lượng của chi tiết được gia công.

Chất lượng sản phẩm vì vậy trở thành tiêu chí quan trọng của quá trình sản xuất. Thực tế sản xuất hiện tại, chất lượng được đảm bảo trong chu trình sản xuất ở hai giai đoạn. Thứ nhất, sử dụng phương pháp tối ưu hóa thông số cắt ở giai đoạn thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công sản phẩm. Thứ hai, sử dụng phương pháp điều khiển quá trình thống kê ở giai đoạn kiểm tra sau khi chi tiết đã được gia công để kiểm tra chất lượng của chi tiết được sản xuất.

Sự cần thiết của điều khiển chất lượng trong quá trình gia công Đề xuất điều khiển đảm bảo chất lượng ngay trong quá trình gia công như thể hiện ở Hình 1. Trong luận án này hệ thống tối ưu động cho quá trình gia công phay đã được tập trung nghiên cứu. Thích nghi động là cần thiết cho điều khiển các quá trình cắt phức tạp. Điều khiển tự tối ưu được đề xuất cho phép điều khiển và giám sát thông minh quá trình gia công, hệ thống điều khiển có thể giám sát điều kiện cắt và trạng thái của các thao tác gia công, trong trường hợp có lỗi xảy ra như mòn dao, hệ thống có thể điều chỉnh chế độ cắt phù hợp nhằm bảo đảm chất lượng chi tiết được gia công.

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước Xem xét ở mức hệ thống, các hệ thống sản xuất hiện tại như hệ thống sản xuất linh hoạt và tích hợp FMS&CIM không có khả năng thích nghi với sự phức tạp và động của môi trường sản xuất. Các hệ thống này thực hiện các thao tác tự động sử dụng chương trình được lập trước, hệ thống phải ngừng để lập trình lại và lập lại kế hoạch trong trường hợp lỗi. Những đặc tính này giảm sự linh hoạt của hệ thống và tăng thời gian ngừng. Nhiều nghiên cứu đề xuất hệ thống sản xuất thông minh IMS như hệ thống holonic, sinh học và tái cấu trúc.

Mô hình của những hệ thống này kế thừa từ tổ chức của các hệ thống sống trong sinh học và tự nhiên. Các hệ thống IMS có các đặc tính cấp cao từ sinh học như tự tổ chức, tự chẩn đoán và tự sửa lỗi. Những đặc tính này cho phép các IMS thích nghi với các thay đổi của môi trường sản xuất. Các IMS xem xét khả năng thích nghi tới các thay đổi tại mức trên như ERP và MES cũng như các thay đổi tại phân xưởng.

Tuy nhiên các phương pháp áp dụng của các hệ thống này tới thực tế cho việc giải quyết các thay đổi tại phân xưởng một cách tự trị vẫn còn bị giới hạn. Hiện tại các IMS phải ngừng nếu có lỗi xảy ra. Sau đó một kế hoạch mới được sinh ra bởi ERP được chuyển tới phân xưởng. Phương pháp này chỉ hiệu quả để giải quyết các lỗi với thời gian yêu cầu phục hồi lớn hoặc không thể phục hồi.

Tuy nhiên, trong trường hợp lỗi yêu cầu thời gian phục hồi nhỏ, một hệ thống tự phục hồi mà không lập lại kế hoạch sản xuất là phù hợp hơn việc hiệu chỉnh toàn bộ kế hoạch sản xuất. Hầu hết các nghiên cứu hiện tại tập trung vào phương pháp lập lại kế hoạch sản xuất. Mục tiêu hướng đến của luận án đề xuất phương pháp khác để phát triển hệ thống gia công tự trị với các đặc tính sau cho thích nghi lỗi: - Cho phép hệ thống điều khiển đưa ra hành động khi lỗi xảy ra và tiếp tục thao tác thay vì ngừng hoàn toàn hệ thống sản xuất. - Trang bị cho các đối tượng trong hệ thống sản xuất khả năng tự điều khiển và ra quyết định.

Ngoài nước: Khái niệm về máy công cụ tự trị đã được giới thiệu vào những năm 1980 [1] trong đó các mô hình cho quá trình gia công và máy công cụ, đa cảm biến, nhận dạng và chẩn đoán lỗi đã được đề xuất. Một kết cấu hệ thống mở rộng của máy công cụ thông minh bao gồm kế hoạch xử lý và kế hoạch thao tác đã được giới thiệu 9 bởi Sato và cộng sự [2]. Những khái niệm và mô hình của máy công cụ CNC hiện tại thể hiện các đặc tính tiến bộ như sau [3]: - Tích hợp của các quá trình: Các máy công cụ có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ và nhiều trục trên cùng bệ máy. - Dòng dữ liệu hai chiều: STEP-NC, một chuẩn dữ liệu mới, được sử dụng cho các máy công cụ để trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống CAD/CAM và máy công cụ.

- Điều khiển tự thích nghi: Các thông tin phản hồi bởi sử dụng đo lường trực tiếp trong quá trình gia công cho dao, chi tiết và giám sát điều kiện cắt được sử dụng cho hoàn thiện sự thực thi của máy công cụ. Nhằm để có được các đặc tính tiến bộ trên, các nghiên cứu hiện tại đã và đang tập trung vào phát triển cấu trúc máy công cụ, cấu trúc hệ thống điều khiển và mạng giao tiếp. Các hướng nghiên cứu cụ thể bao gồm: - Máy công cụ tự trị [4-7], [96-98]: Máy có khả năng tự giám sát và tự ra quyết định trên cơ sở kết quả giám sát trạng thái hiện tại để thực hiện gia công đảm bảo chất lượng [96]. Với hướng nghiên cứu này, một cấu trúc mới để xây dựng máy công cụ CNC tự trị không yêu cầu bất kỳ chương trình NC nào đã được đề xuất.

Theo [4] máy CNC có thể thực hiện thao tác phay tự trị. Máy được điều khiển bởi hệ thống phay chép hình số. Trong hệ thống phay chép hình số, mô hình của phay chép hình truyền thống được biểu diễn bởi mô hình ảo trong không gian ba chiều, các vị trí cắt được sinh ra tự động theo chuyển động của đầu dò. Vì vậy, không chỉ tốc độ cắt mà chiều sâu cắt cũng thích nghi cho điều khiển quá trình phay.

Các đường chạy dao cũng có thể thêm vào để tránh hoặc phục hồi các lỗi cắt mà không cần tới chương trình NC. Chuẩn dữ liệu mới – STEP-NC (ISO 14649) [5] được sử dụng cho các máy CNC. Mô hình dữ liệu thể hiện một chuẩn chung cụ thể hỗ trợ cho việc lập trình NC và phù hợp với các bộ điều khiển CNC. Khác với chuẩn lập trình NC hiện tại (ISO 6983), ISO 14649 không phải là phương pháp cho lập trình chi tiết và không miêu tả chuyển động dao cắt của máy CNC.

Thay vào đó, nó cung cấp một mô hình dữ liệu hướng đối tượng cho các máy CNC với các tương tác dữ liệu được cấu trúc và chi tiết hoá khác với lập trình dựa trên các đặc trưng gia công.H [6] đề xuất máy công cụ thông minh dựa trên tri thức. Máy công cụ thông minh có khả năng tự thu nạp kiến thức và đưa ra quyết định trên cơ sở kiến thức thu nhận, giao tiếp với các máy khác. Khái niệm về máy công cụ thông minh dựa trên tri thức được đề xuất trên cơ sở các hoạt động điều khiển máy của con người như nhìn, chẩn đoán và quyết định. Các mô đun dựa trên tác tử như tác tử thu nhận, tác tử chẩn đoán và tác tử hỗ trợ quyết định đã được đề xuất cho phát triển mô hình máy được đề xuất.

Máy thể hiện các tính năng thông minh như thu nhận, giao tiếp và lập luận. Theo Cheng [7] để vượt qua thách thức và áp lực từ sự phát triển kinh tế thị trường toàn cầu cũng như sự phát triển nhanh của khoa học và công nghệ, mô hình sản xuất phân tán (DNMM) đã được đề xuất. Trong DNMM, sự thông minh của các máy công cụ và năng lực của chúng để giao tiếp và hợp tác với các máy khác được xem xét để tăng hiệu quả và chất lượng gia công, bảo vệ dụng cụ cắt. Để triển khai máy công cụ tự trị, các nghiên cứu về tối ưu hóa chế độ cắt trước quá trình gia công đã được tiến hành nghiên cứu [65-68], [70-79].

Trong đó các thuật toán đã được đề xuất để thực hiện tối ưu hóa tĩnh với các thông số đầu vào là chế độ cắt và hàm mục tiêu đầu ra là chất lượng gia công. Bên cạnh đó, để thực hiện tối ưu hóa trong quá trình gia công, các nghiên cứu về hệ thống điều khiển thích nghi đã được đề xuất [69], [80-95]. - Hệ thống điều khiển máy dựa trên thông minh nhân tạo và nền tảng công nghệ thông tin [8,9, 99,100, 105]: Ứng dụng thông minh nhân tạo và các tiến bộ của công nghệ thông tin nhằm trang bị cho hệ thống điều khiển của máy công cụ các ứng xử thông minh bắt chước các ứng xử của người [99, 100, 105]. Tập đoàn Okuma-Mỹ [8] đề xuất phát triển điều khiển số thông minh THINC.

THINC mang đến tiềm năng cho máy công cụ trong 25, 30 năm tới. Kế hoạch gia công tối ưu được sinh ra dựa trên mô hình số của chi tiết mà không có sự can thiệp của con người. Bộ phận gá đặt thông minh và thích nghi cho phép thiết lập nhanh với ít hoặc không cần tới sự can thiệp của con người hoặc rô bốt. Các máy được kết nối mạng trong nhà máy sẽ xác định được lộ trình tốt nhất cho chi tiết cần gia công.

THINC sử dụng đa cảm biến, công nghệ máy tính để thu được chi tiết cần gia công với chất lượng cao và thời gian gia công tối ưu có thể. 11 Dự án sản xuất “gentelligent” đang được thực hiện bởi Collaborative Research Centre 653- Đại học Hannover, Đức [9]. Dự án này tập trung vào công nghệ cảm biến tiên tiến và xây dựng kế hoạch xử lý thích nghi cho các máy công cụ. Dự án phát triển nhà máy tri thức ở Đức cũng đang được thực hiện, ở đó trang bị các khả năng nhận thức bắt chước từ con người như cảm nhận, ra quyết định và giao tiếp cho các máy công cụ.

- Máy công cụ tái cấu hình [10, 11, 101, 102]: Tái cấu hình của máy công cụ [10] được yêu cầu do thay đổi sản xuất và yêu cầu thị trường. Trong đó tái cấu hình phần cứng cũng như tái cấu hình phần mềm của máy công cụ được yêu cầu.