Tự động hóa gia công CNC giảm nhu cầu lao động thủ công, từ đó tự nhiên làm giảm chi phí nhân công. Khi các nhà sản xuất ứng dụng công nghệ như tự động hóa quy trình bằng robot, họ giải phóng lực lượng lao động để tập trung vào những công việc mang tính chiến lược hơn, trong khi các máy móc đảm nhận những công việc lặp đi lặp lại. Các con số cũng chứng minh điều này: nhiều xưởng sản xuất cho biết họ tiết kiệm khoảng 30% thời gian lao động sau khi chuyển sang tự động hóa hoàn toàn. Điều đó hoàn toàn dễ hiểu bởi robot không tan ca lúc 5 giờ chiều hay cần những lúc nghỉ giữa giờ để uống cà phê. Ngoài ra, các hệ thống này có thể vận hành liên tục ngày đêm mà không cần người giám sát, nhờ đó sản xuất cứ diễn ra không ngừng nghỉ. Các công ty ghi nhận lợi nhuận tốt hơn từ hiệu quả này, đồng thời giúp họ duy trì vị thế dẫn đầu so với các đối thủ chưa chuyển đổi công nghệ.
Các máy CNC với tính năng tự động hóa nâng cao độ chính xác trong suốt các quy trình gia công kim loại, giảm thiểu những sai sót xảy ra trong quá trình sản xuất. Khi các nhà sản xuất lắp đặt những hệ thống tự động hóa này, họ có thể thực hiện các công việc phức tạp một cách liên tục mà không gặp phải yếu tố sai sót do con người như khi làm thủ công. Các báo cáo trong ngành cho thấy tỷ lệ lỗi giảm khoảng 50% khi các xưởng chuyển sang sử dụng giải pháp tự động hóa, điều này đồng nghĩa với việc các bộ phận sản xuất ra có chất lượng tốt hơn. Đạt được mức độ chính xác này là rất quan trọng để đáp ứng các yêu cầu dung sai chặt chẽ. Việc giảm lỗi cũng đồng nghĩa với việc ít phải loại bỏ hoặc sửa chữa các sản phẩm lỗi hơn, từ đó tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu theo thời gian. Những xưởng duy trì các tiêu chuẩn gia công ổn định sẽ sản xuất ra các sản phẩm thực sự phù hợp với mong đợi của khách hàng, xây dựng niềm tin vào năng lực sản xuất và giữ cho khách hàng hài lòng nhờ việc giao sản phẩm chất lượng một cách đáng tin cậy.
Các công cụ phân tích dữ liệu thời gian thực đang thay đổi cách hoạt động tiện trong các trung tâm CNC hiện đại trên toàn ngành sản xuất. Khi các công ty bắt đầu sử dụng những hệ thống này, họ có cái nhìn rõ ràng hơn nhiều về quy trình tiện của mình theo thời gian thực. Sự khác biệt này thể hiện khá nhanh chóng. Một số xưởng sản xuất cho biết họ ghi nhận mức tăng hiệu suất từ 15-25% sau khi triển khai hệ thống theo dõi dữ liệu đúng cách. Điều thực sự quan trọng là các công cụ này có thể phát hiện vấn đề trước khi chúng trở thành những sự cố nghiêm trọng trong xưởng. Các vận hành viên sẽ nhận thấy khi một số bộ phận mất nhiều thời gian hơn dự kiến hoặc khi độ mài mòn của dao cắt bắt đầu ảnh hưởng đến độ chính xác về kích thước. Không chỉ đơn thuần là tăng tốc độ, loại thông tin này còn dẫn đến chất lượng sản phẩm hoàn thiện ổn định hơn, vì các kỹ thuật viên có thể điều chỉnh thông số ngay lập tức thay vì chờ đợi kết quả kiểm tra chất lượng ở cuối dây chuyền.
Việc kết nối các máy móc thông qua công nghệ IoT tạo ra sự khác biệt lớn trong việc duy trì hoạt động hiệu quả của các máy tiện trong quá trình gia công CNC. Các máy được trang bị cảm biến này thực tế có thể dự đoán các sự cố trước khi chúng xảy ra, theo các nghiên cứu cho thấy việc này giúp tăng thời gian vận hành lên khoảng 15 phần trăm, con số này có thể thay đổi tùy thuộc vào cách bố trí xưởng sản xuất. Điều xảy ra ở đây khá đơn giản: hệ thống thu thập tất cả các loại thông tin về tình trạng vận hành của thiết bị, sau đó phân tích dữ liệu đó để các kỹ thuật viên biết chính xác những điều chỉnh nào cần được thực hiện nhằm tránh những sự cố gây tốn kém. Và vì mọi thứ đều được kết nối xuyên suốt các khu vực khác nhau trên sàn nhà máy, các nhà quản lý có thể nhận được cập nhật theo thời gian thực về cả tình trạng từng máy riêng lẻ và tổng thể các con số sản xuất. Mức độ minh bạch này cho phép họ đưa ra các quyết định tốt hơn một cách nhanh chóng, đồng thời duy trì hoạt động ổn định cho toàn bộ hệ thống sản xuất.
Khi các nhà sản xuất áp dụng bảo trì dự đoán cho máy CNC của họ, các dụng cụ cắt thường kéo dài tuổi thọ lâu hơn bình thường. Nghiên cứu cho thấy rằng những phương pháp này thực sự có thể tăng tuổi thọ của dụng cụ lên khoảng 40% trong nhiều trường hợp, giảm chi phí thay thế theo thời gian. Các phương pháp hiện đại như kiểm tra độ rung và sử dụng cảm biến nhiệt độ giúp kỹ thuật viên phát hiện sự cố từ sớm trước khi xảy ra hỏng hóc nghiêm trọng. Điều này đồng nghĩa với việc ít xảy ra tình trạng dừng máy bất ngờ làm gián đoạn kế hoạch sản xuất. Ngoài việc tiết kiệm chi phí, các phương pháp dự đoán này còn giúp mọi thứ vận hành trơn tru hơn mỗi ngày và bảo vệ các bộ phận máy đắt tiền khỏi mài mòn sớm.
Việc chuyển sang máy CNC tự động giúp giảm tiêu thụ điện nhờ vào cách vận hành thông minh hơn. Những chiếc máy tiện kim loại CNC mới nhất thực tế sử dụng ít hơn khoảng 30% năng lượng so với các mẫu cũ đang được đặt trong xưởng. Tại sao vậy? Vì chúng vận hành vào khung giờ thấp điểm khi giá điện giảm và được trang bị động cơ tiết kiệm điện thay vì tiêu hao nhiều. Những xưởng sản xuất chuyển đổi này thấy rõ sự tiết kiệm chi phí hàng tháng. Ngoài ra, các nhà sản xuất còn được ghi nhận điểm cộng khi đi theo hướng xanh, bởi họ chế tạo các bộ phận với lượng phát thải carbon thấp hơn. Nhiều xưởng sản xuất cho biết họ đã cắt giảm được hàng trăm đô la tiền hóa đơn tiện ích hàng tháng chỉ bằng cách chuyển sang hệ thống mới hơn này.
Đối với các xưởng gia công CNC đang tìm cách tiết kiệm chi phí vật liệu, phần mềm tự động sắp xếp chi tiết (nesting) đóng vai trò quan trọng. Phần mềm này bố trí các chi tiết trên tấm vật liệu sao cho lượng phế liệu kim loại còn sót lại sau khi cắt là cực kỳ ít. Một số nghiên cứu cho thấy các chương trình này thực sự có thể giảm lãng phí khoảng 25 phần trăm trong các ứng dụng thực tế. Điều khiến chúng khác biệt chính là cách phần mềm tính đến các yếu tố như hành trình dao cắt và cách phản ứng của các loại kim loại khác nhau khi bị cắt khi bố trí các chi tiết. Các xưởng áp dụng công nghệ này thường thấy lượng vật liệu bỏ đi giảm và chi phí mua vật liệu cũng giảm theo. Nhiều nhà sản xuất đã thấy cải thiện đáng kể lợi nhuận nhờ bắt đầu sử dụng các giải pháp nesting tốt hơn thay vì dựa vào phương pháp bố trí thủ công.
Việc lắp đặt các hệ thống quản lý chất làm mát tốt cho máy CNC không chỉ giúp ích cho môi trường mà còn tiết kiệm chi phí. Các hệ thống hiện đại cho phép các xưởng tái chế chất làm mát thay vì liên tục mua nguồn mới, giúp giảm chi phí khoảng một nửa trong nhiều trường hợp. Điều quan trọng hơn đối với chủ xưởng là các hệ thống này giảm tiếp xúc của công nhân với các loại dung dịch gia công kim loại độc hại có thể gây ra các vấn đề về da liễu và hô hấp theo thời gian. Khi các nhà sản xuất tối ưu hóa quy trình xử lý chất làm mát, họ nhận được hai lợi ích song song: uy tín xanh và kết quả tài chính tốt hơn. Hầu hết các xưởng máy đều nhận thấy rằng đầu tư vào hệ thống quản lý chất làm mát đúng cách sẽ mang lại lợi nhuận nhanh chóng thông qua việc giảm chi phí xử lý chất thải và ít xảy ra các vấn đề sức khỏe cho nhân viên hơn.
Gia công tốc độ cao hay còn gọi là HSM mang lại cho các nhà sản xuất một lợi thế thực sự so với các phương pháp cũ hơn. Các máy CNC hiện đại có thể loại bỏ vật liệu nhanh hơn nhiều nhưng vẫn để lại bề mặt đủ mịn cho công việc chính xác. Một số xưởng sản xuất cho biết họ đã giảm thời gian sản xuất xuống còn một nửa hoặc nhiều hơn thế, điều này tạo ra sự khác biệt lớn khi phải cạnh tranh trong thị trường sản xuất hiện đại đầy khốc liệt. Một điểm nổi bật thực sự của HSM là khả năng xử lý những hình dạng phức tạp mà các công cụ truyền thống khó hoặc không thể thực hiện được. Các bộ phận được chế tạo theo cách này cũng thường hoạt động tốt hơn về mặt chức năng. Ngày càng có nhiều xưởng sản xuất chuyển sang áp dụng các kỹ thuật này khi họ tìm kiếm các phương pháp cải thiện cả chất lượng lẫn hiệu quả trong các quy trình gia công kim loại của mình.
Các máy CNC nhiều trục được thiết kế đặc biệt để xử lý những công việc tiện hình học phức tạp đòi hỏi độ chính xác cao. Điều khiến chúng nổi bật là khả năng chế tạo các bộ phận cực kỳ tinh vi mà các phương pháp cũ không thể làm được, mang lại lợi thế cạnh tranh thực sự cho các công ty. Một số con số được đưa ra cho thấy các hệ thống nhiều trục này có thể giảm thời gian sản xuất khoảng 30%. Mức cải thiện như vậy rõ ràng giúp tăng năng suất. Nhưng ngoài việc nhanh hơn, những máy móc tiên tiến này còn mở ra những lĩnh vực hoàn toàn mới trong gia công kim loại mà nhiều xưởng trước đây không thể tiếp cận được do thiết bị truyền thống đơn giản là không đáp ứng được yêu cầu.
Khi các hệ thống robot được kết hợp với máy CNC, năng suất lao động tiến một bước lớn vì chúng đảm nhận toàn bộ công việc bốc dỡ nhàm chán và nặng nhọc. Một số nghiên cứu cho thấy các hệ thống như vậy thực sự có thể giúp hoạt động sản xuất diễn ra nhanh hơn khoảng 40% trong khi giảm nhu cầu lao động thủ công. Điều thú vị là cách tiếp cận này giải phóng người lao động để họ tập trung vào những vấn đề mang tính chiến lược hơn, thay vì bị mắc kẹt vào các công việc lặp đi lặp lại. Không chỉ đơn thuần là làm cho mọi thứ diễn ra nhanh hơn, robot còn mở ra khả năng gia công các chi tiết có hình dạng phức tạp hoặc độ chính xác cao mà con người khó có thể thực hiện một cách hiệu quả. Toàn bộ hệ thống này đã đưa tự động hóa CNC tiến vào một lĩnh vực mới, tạo ra các quy trình làm việc mượt mà hơn trong các xưởng kim loại trên khắp đất nước, nơi các nhà sản xuất luôn tìm kiếm kết quả tốt hơn. Và khi công nghệ robot tiếp tục phát triển, chúng ta dự kiến sẽ thấy những cải tiến lớn hơn nữa cả về tốc độ vận hành của máy móc lẫn độ chính xác trong việc sản xuất các bộ phận.
AI đang thay đổi cách thức hoạt động của các máy tiện CNC hiện nay, chủ yếu vì nó có thể điều chỉnh thiết lập trong quá trình sản xuất diễn ra. Một số nhà máy cho biết họ tiết kiệm khoảng 20% chi phí vận hành sau khi tích hợp khả năng AI vào máy móc, theo các báo cáo sản xuất gần đây. Khi AI tinh chỉnh các yếu tố như tốc độ cắt hoặc đường đi của dụng cụ trong khi các bộ phận đang được gia công, điều đó đồng nghĩa với việc ít vật liệu bị lãng phí hơn và máy móc vận hành ổn định hơn. Đối với các xưởng muốn cắt giảm chi phí mà không làm giảm chất lượng, kiểu điều chỉnh thông minh như thế này mang lại sự khác biệt rõ rệt. Ngoài ra, các kỹ thuật viên cũng dành ít thời gian hơn cho việc giám sát thiết bị vì hệ thống tự động xử lý phần lớn việc tối ưu hóa.
Bảo trì CNC đang được hỗ trợ bởi các thuật toán học máy có khả năng dự đoán thời điểm công cụ bị mài mòn. Thay vì chờ đến khi sự cố xảy ra, các nhà sản xuất giờ đây có thể lên lịch bảo trì trước khi vấn đề trở nên khẩn cấp, từ đó giảm chi phí sửa chữa và giúp quá trình sản xuất diễn ra mượt mà hơn. Nghiên cứu cho thấy những dự đoán thông minh này có thể giúp giảm khoảng 25% chi phí bảo trì đồng thời đảm bảo công cụ cắt được sử dụng lâu dài và hoạt động hiệu quả hơn. Khi các công ty đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế thay vì phỏng đoán, họ sẽ thay thế các công cụ bị mài mòn đúng lúc để tránh sự cố bất ngờ. Cách tiếp cận này giúp nhà máy vận hành liên tục mà không bị dừng máy không cần thiết, cuối cùng làm tăng sản lượng hàng ngày trong nhiều môi trường sản xuất khác nhau.
Công nghệ blockchain đang thể hiện nhiều hứa hẹn thực sự trong việc minh bạch hóa và vận hành hiệu quả hơn chuỗi cung ứng trong gia công CNC. Khi các bên liên quan thực sự tin tưởng nhau nhờ có thể nhìn thấy toàn bộ hoạt động được ghi lại trên sổ cái blockchain, điều này giúp giảm thiểu những vấn đề tốn kém gây ra bởi sự hiểu lầm hoặc sai sót trong quá trình vận chuyển. Một số nghiên cứu cho thấy các doanh nghiệp áp dụng hệ thống blockchain thường cắt giảm được chi phí hậu cần từ khoảng 10% đến 15%. Đối với các nhà sản xuất muốn duy trì lợi thế cạnh tranh, việc có được tầm nhìn rõ ràng như vậy xuyên suốt chuỗi cung ứng đóng vai trò rất quan trọng. Nhờ có những bản ghi rõ ràng về từng bước từ nguyên vật liệu đến sản phẩm hoàn thiện, khả năng xảy ra chậm trễ sẽ giảm và khách hàng gần như luôn nhận được đúng đơn hàng của mình đúng thời điểm.
EN
