Sự khác biệt giữa hỗ trợ thủ công và hỗ trợ cơ học là gì?

1. Nguyên tắc kỹ thuật: chuyển từ "theo kinh nghiệm" sang "dữ liệu"
Khả năng đánh giá và sử dụng các công cụ của người vận hành là yếu tố giúp cho việc hỗ trợ thủ công hoạt động hiệu quả. Ví dụ, khi làm việc với cốc cối bằng hợp kim titan, kỹ thuật viên cần sử dụng các thiết bị như nhíp và dao để từ từ bóc cấu trúc đỡ trong khi quan sát và cảm nhận cảm giác. Để phương pháp tương tác trực tiếp "con người{2}}vật liệu máy" này hoạt động, người vận hành phải có ít nhất 5 năm chuyên môn và được chứng nhận theo tiêu chuẩn ISO/ASTM 52921. Sự hiểu biết sâu sắc về tính chất vật liệu là trọng tâm của công nghệ của nó. Ví dụ: sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt giữa vật liệu đỡ bằng hợp kim nhiệt độ cao- gốc niken và chất nền đòi hỏi phải kiểm soát chính xác nhiệt độ gia nhiệt (thường là từ 150 đến 200 độ ) để đạt được sự bong tróc không{10}}phá hủy.
Hệ thống công nghệ số là nền tảng cho sự hỗ trợ cơ khí. Hệ thống tự động hóa robot của Tuobo Additive Manufacturing là một ví dụ về điều này. Nó kết hợp sáu-robot trục, cảm biến lực, định vị tầm nhìn 3D và thuật toán AI. Để hoạt động trên buồng đốt của động cơ máy bay, trước tiên, hệ thống tạo ra mô hình đám mây điểm bằng cách quét laser để tìm ranh giới hình học giữa cấu trúc đỡ và nền. Sau đó, đầu đánh bóng được điều khiển bằng lực-sẽ loại bỏ lớp hỗ trợ theo từng lớp với độ chính xác 0,1N, trong khi hệ thống phản hồi vòng-đóng cho phép hệ thống thay đổi các thông số xử lý theo thời gian thực. Chế độ "kép kỹ thuật số + điều khiển thông minh" này cho phép gia công chính xác đến ± 0,05mm, tốt hơn nhiều so với mức ± 0,2mm của vận hành thủ công.
2. Kịch bản ứng dụng: thay đổi từ "tùy chỉnh" sang "khả năng mở rộng"
Trong thế giới tùy chỉnh, hỗ trợ thủ công là tốt nhất. Khi thực hiện cấy ghép y tế, cơ thể của mỗi bệnh nhân là khác nhau. Ví dụ: dữ liệu CT được sử dụng để chế tạo khớp gối giả phù hợp với cơ thể của mỗi người. Khi vận hành máy theo cách thủ công, bạn có thể dễ dàng thay đổi đường dẫn xử lý để tránh việc cắt quá mức- hoặc quá{4}}có thể xảy ra khi chương trình cố định trong hệ thống cơ học. Một nghiên cứu điển hình của một công ty chỉnh hình cho thấy rằng việc xử lý bằng tay có thể giữ giá trị Ra độ nhám bề mặt của bộ phận giả trong khoảng 0,8 μm, đây là mức cần thiết cho khả năng tương thích sinh học.
Trong-sản xuất quy mô lớn, sự hỗ trợ cơ học là điều quan trọng nhất. Khi chế tạo nhiều cánh quạt động cơ hàng không, hệ thống robot có thể hoạt động 24 giờ/ngày và xử lý 50 chiếc/thiết bị/ngày. Điều này hiệu quả hơn 8 lần so với làm bằng tay. Điều quan trọng nhất là tính nhất quán trong quá trình xử lý của nó đã tốt hơn rất nhiều. Với điều khiển chương trình được tiêu chuẩn hóa, độ rộng dải dung sai kích thước của các lô sản phẩm khác nhau có thể được nén xuống trong phạm vi 0,1mm. Mặt khác, khi vận hành thủ công, độ rộng dải dung sai thường nằm trong khoảng từ 0,3 đến 0,5 mm do mệt mỏi, cảm xúc và những thứ khác.
3. Hiệu quả và chi phí: Chuyển từ "Tăng trưởng tuyến tính" sang "Tối ưu hóa theo cấp số nhân"
Khi nói đến hiệu quả, hỗ trợ cơ học có rất nhiều lợi thế. Ví dụ, một loại vòi phun động cơ tên lửa có 127 kênh dòng chảy riêng biệt bên trong và khung đỡ dài 3,2 mét. Bốn kỹ thuật viên cao cấp phải mất 72 giờ để làm việc theo ca để thực hiện xử lý thủ công, nhưng hệ thống rô-bốt có thể được thực hiện chỉ trong 18 giờ mà không cần bất kỳ-kiểm tra giữa chừng nào. Khả năng xử lý mọi thứ song song của hệ thống cơ học là điều khiến nó hiệu quả hơn. Rô-bốt sáu{9}}trục có thể chạy ba đầu đánh bóng cùng một lúc, đó là cách hoạt động của quy trình "phát hiện loại bỏ chất đánh bóng".
Hỗ trợ cơ khí có cấu trúc chi phí "đầu vào cao, chi phí cận biên thấp". Chi phí ban đầu của thiết bị là khoảng 2 triệu nhân dân tệ, nhưng chi phí xử lý từng mảnh có thể giảm xuống còn 80 nhân dân tệ mỗi mảnh (320 nhân dân tệ mỗi mảnh cho nhân lực). Một công ty sản xuất hàng không cụ thể đã phát hiện ra rằng sau khi sử dụng hệ thống tự động, nó tiết kiệm được hơn 4 triệu nhân dân tệ chi phí lao động mỗi năm, giảm tỷ lệ phế liệu từ 12% xuống 3% và nâng hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE) lên 85%. Điều thú vị hơn nữa là hệ thống cơ khí có thể nhanh chóng thích ứng với các mặt hàng mới thông qua nâng cấp chương trình, trong khi chu trình đào tạo thủ công có thể kéo dài tới sáu tháng, khiến chi phí thay đổi hệ thống khá cao.
4. An toàn và Bảo vệ Môi trường: Chuyển từ “Bảo vệ Bị động” sang “Quản trị Chủ động”
Lợi ích chính của hỗ trợ cơ khí là giúp kiểm soát các rủi ro về an toàn. Bụi phát sinh từ quá trình-gia công sau in 3D kim loại (PM2,5-PM10) là chất dễ nổ và nồng độ nổ tối thiểu (MEC) của bụi hợp kim titan chỉ là 30g/m³. Ngay cả với hệ thống xả cục bộ, mức bụi trong khu vực làm việc vẫn có thể đạt tới mức 10 đến 50 mg/m³ khi máy chạy bằng tay. Con số này cao hơn nhiều so với giới hạn OSHA là 15 mg/m³. Hệ thống cơ khí sử dụng buồng làm việc áp suất âm kín hoàn toàn, bộ lọc HEPA và bộ lọc bụi tĩnh điện giúp giữ mức bụi dưới 0,5mg/m³ và giảm 90% nguy cơ cháy nổ.
Khi phải tuân thủ các quy định về môi trường, máy móc sẽ giúp chuyển từ "xử lý cuối đường ống" sang "kiểm soát nguồn". Chất lỏng thải từ quá trình đánh bóng thủ công, bao gồm chất lỏng cắt và các hạt kim loại, phải được xử lý như chất thải nguy hại. Điều này có thể có giá lên tới 8000 nhân dân tệ mỗi tấn. Phương pháp cơ học giúp giảm 70% chất thải bằng cách sử dụng công nghệ xử lý khô và thu hồi bụi. Bột thu hồi có thể được sử dụng ngay để in, tạo ra một hệ thống sản xuất khép kín-. Một nghiên cứu về một doanh nghiệp nào đó cho thấy họ có thể thu hồi 92% bột, giúp họ tiết kiệm hơn 1,5 triệu nhân dân tệ mỗi năm cho nguyên liệu thô.