Thiết bị uốn ống hoàn toàn tự động kết hợp các quy trình đầu vào và đầu ra, mang lại khả năng xử lý nhanh chóng, không có lỗi, khả năng lặp lại và an toàn. Mặc dù sự tích hợp này có thể mang lại lợi ích cho bất kỳ nhà sản xuất nào, nhưng nó đặc biệt hấp dẫn đối với những nhà sản xuất trong lĩnh vực sản xuất xe điện còn non trẻ nhưng đầy tính cạnh tranh.
Xe điện (EV) không phải là điều gì mới mẻ. Vào đầu những năm 1900, với sự ra đời của xe điện, xe hơi và xe chạy bằng xăng, công nghệ xe điện không chỉ là một thị trường ngách. Trong khi động cơ chạy bằng xăng đã giành chiến thắng trong vòng này, công nghệ pin đã quay trở lại và sẽ tồn tại lâu dài. Với nhiều thành phố trên thế giới tuyên bố lệnh cấm xe chạy bằng nhiên liệu hóa thạch trong tương lai và nhiều quốc gia tuyên bố ý định cấm bán các loại xe như vậy, hệ thống truyền động thay thế sẽ thống trị ngành công nghiệp ô tô. Chỉ là vấn đề thời gian.
Số liệu bán hàng cho thấy các loại xe sử dụng nhiên liệu thay thế đã và đang chiếm ưu thế trong nhiều năm. Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường, thị trường xe điện, xe điện hybrid cắm điện (PHEV), xe chạy bằng pin nhiên liệu và xe hybrid khác ngoài PHEV của Hoa Kỳ chiếm 7% tổng số vào năm 2020. Thị trường này hầu như không tồn tại cách đây 20 năm. Các số liệu từ Cơ quan Vận tải Cơ giới Liên bang Đức tự nói lên điều đó: Tỷ lệ xe có hệ thống truyền động thay thế trong số tất cả các xe mới đăng ký tại Đức từ tháng 1 năm 2021 đến tháng 11 năm 2021 là gần 35%. Trong giai đoạn này, tỷ lệ xe BEV mới đăng ký là khoảng 11%. Xét về góc độ xe du lịch, sự tăng trưởng của xe điện mới ở Đức đặc biệt rõ rệt. Trong phân khúc này, tỷ lệ xe điện trong số tất cả các xe du lịch mới đăng ký trong cả năm 2020 là 6,7%. Từ tháng 1 đến tháng 11 năm 2021, tỷ lệ này đã tăng mạnh lên hơn 25%.
Sự thay đổi này mang lại những thay đổi đáng kể cho các nhà sản xuất ô tô và toàn bộ chuỗi cung ứng của họ. Kết cấu nhẹ là một chủ đề - xe càng nhẹ thì càng ít năng lượng cần thiết. Điều này cũng làm tăng phạm vi hoạt động, điều này rất quan trọng đối với xe điện. Xu hướng này cũng dẫn đến những thay đổi trong yêu cầu uốn ống, với nhu cầu ngày càng tăng đối với các thành phần nhỏ gọn và hiệu suất cao, đặc biệt là các ống có thành mỏng làm bằng vật liệu có độ bền cao. Tuy nhiên, các vật liệu nhẹ như nhôm và nhựa gia cố sợi carbon thường đắt hơn và khó gia công hơn so với thép truyền thống. Liên quan đến xu hướng này là sự gia tăng đáng kể trong việc sử dụng các hình dạng khác ngoài hình tròn. Các cấu trúc nhẹ ngày càng đòi hỏi các hình dạng phức tạp, không đối xứng với các mặt cắt ngang khác nhau.
Một phương pháp sản xuất ô tô phổ biến là uốn ống tròn và tạo hình thủy lực thành hình dạng cuối cùng. Phương pháp này hiệu quả với hợp kim thép, nhưng có thể gặp vấn đề khi sử dụng các vật liệu khác. Ví dụ, nhựa gia cố sợi carbon không thể uốn cong khi lạnh. Vấn đề phức tạp hơn là nhôm có xu hướng cứng lại theo thời gian. Điều này có nghĩa là ống hoặc thanh nhôm khó hoặc không thể uốn cong chỉ sau vài tháng sản xuất. Ngoài ra, nếu mặt cắt mong muốn không tròn, sẽ khó tuân thủ các dung sai được xác định trước hơn nhiều, đặc biệt là khi sử dụng nhôm. Cuối cùng, việc thay thế cáp đồng truyền thống bằng thanh và thanh nhôm để dẫn dòng điện là một xu hướng đang phát triển và là một thách thức uốn mới, vì các bộ phận có lớp cách điện sẽ không bị hỏng trong quá trình uốn.
Sự chuyển dịch sang xe điện đang gây ra những thay đổi trong thiết kế máy uốn ống. Các máy uốn ống tiêu chuẩn truyền thống với các thông số hiệu suất được xác định trước đang nhường chỗ cho các máy móc chuyên dụng có thể được điều chỉnh theo nhu cầu của nhà sản xuất. Hiệu suất uốn, các phép đo hình học (như bán kính uốn và chiều dài ống), không gian dụng cụ và phần mềm đều được điều chỉnh để phù hợp hơn với quy trình cụ thể và các yêu cầu về sản phẩm của nhà sản xuất.
Sự thay đổi này đã diễn ra và sẽ chỉ tăng cường hơn nữa. Để các dự án này đi vào thực tế, nhà cung cấp hệ thống cần có chuyên môn cần thiết về công nghệ uốn cũng như kiến ​​thức và kinh nghiệm cần thiết về thiết kế công cụ và quy trình, những yếu tố này phải được tích hợp ngay từ đầu giai đoạn thiết kế máy. Ví dụ, cần có hình dạng công cụ phức tạp để sản xuất các cấu hình nhôm có nhiều mặt cắt khác nhau. Do đó, việc phát triển và thiết kế tối ưu các công cụ như vậy ngày càng trở nên quan trọng. Ngoài ra, uốn CFRP đòi hỏi một cơ chế sử dụng một lượng nhiệt nhỏ.
Áp lực chi phí ngày càng tăng trong ngành công nghiệp ô tô cũng đang được cảm nhận trên toàn bộ chuỗi cung ứng. Chu kỳ thời gian ngắn và độ chính xác cực cao hiện quan trọng hơn bao giờ hết. Các công ty muốn duy trì khả năng cạnh tranh cần sử dụng hiệu quả các nguồn lực. Điều này bao gồm không chỉ thời gian và nguồn lực vật chất mà còn cả nguồn nhân lực, đặc biệt là các nhân viên cốt cán trong sản xuất. Trong lĩnh vực này, các quy trình thân thiện với người dùng và đáng tin cậy là yếu tố chính giúp cải thiện hiệu quả về chi phí.
Các nhà sản xuất ống và OEM xử lý chế tạo ống tại chỗ có thể phản ứng với áp lực chi phí liên tục và các áp lực khác bằng cách tìm kiếm các máy hiệu suất cao đáp ứng chính xác nhu cầu của họ. Máy ép thủy lực hiện đại phải sử dụng chiến lược công nghệ nhiều giai đoạn bao gồm các tính năng như công cụ uốn nhiều bán kính có thể tùy chỉnh giúp uốn dễ dàng và chính xác với các ống rất ngắn giữa các lần uốn. Sự phát triển trong công nghệ uốn này tỏa sáng trong sản xuất các thành phần hình ống có nhiều bán kính, trong sản xuất các hệ thống uốn trong uốn hoặc trong sản xuất các hệ thống ống phức tạp khác. Máy xử lý các lần uốn phức tạp có thể giảm thời gian chu kỳ; đối với các nhà sản xuất khối lượng lớn, ngay cả khi tiết kiệm được vài giây cho mỗi thành phần cũng có thể có tác động tích cực rất lớn đến hiệu quả sản xuất.
Một thành phần quan trọng khác là sự tương tác giữa người vận hành và máy. Công nghệ phải hỗ trợ người dùng nhiều nhất có thể. Ví dụ, việc tích hợp khả năng thu hồi khuôn uốn – tình huống mà khuôn uốn và cánh tay xoay hoạt động riêng biệt – cho phép máy điều chỉnh và định vị nhiều hình dạng ống khác nhau trong quá trình uốn. Một khái niệm lập trình và điều khiển khác bắt đầu chuẩn bị trục cho lần uốn tiếp theo, trong khi lần uốn hiện tại vẫn đang diễn ra. Mặc dù điều này yêu cầu bộ điều khiển liên tục và tự động theo dõi sự tương tác của các trục để phối hợp chuyển động của chúng, nhưng nỗ lực lập trình mang lại lợi ích to lớn, giảm thời gian chu kỳ từ 20 đến 40 phần trăm tùy thuộc vào các thành phần và hình dạng ống mong muốn.
Với sự chuyển dịch sang hệ thống truyền động thay thế, tự động hóa trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Các nhà sản xuất máy uốn ống cần tập trung vào khả năng tự động hóa mở rộng và khả năng tích hợp quy trình làm việc ngoài việc uốn. Điều này không chỉ áp dụng cho uốn ống trong sản xuất hàng loạt quy mô lớn mà còn ngày càng áp dụng cho sản xuất hàng loạt quy mô rất nhỏ.
Máy ép thủy lực hiện đại dành cho các nhà sản xuất khối lượng lớn, chẳng hạn như CNC 80 E TB MR của Schwarze-Robitec, rất lý tưởng cho các yêu cầu của các nhà sản xuất trong chuỗi cung ứng ô tô. Các thuộc tính như thời gian chu kỳ ngắn và hiệu quả sử dụng tài nguyên cao là rất quan trọng và nhiều nhà sản xuất dựa vào các tùy chọn như kiểm tra mối hàn, chức năng cắt tích hợp và giao diện rô bốt.
Trong quá trình xử lý ống hoàn toàn tự động, các giai đoạn khác nhau của quy trình phải đáng tin cậy, không có lỗi, có thể lặp lại và nhanh chóng để đảm bảo chất lượng đồng nhất của kết quả uốn. Các bước xử lý đầu vào và đầu ra phải được tích hợp vào một đơn vị uốn như vậy, bao gồm làm sạch, uốn, lắp ráp, tạo hình đầu và đo lường.
Thiết bị xử lý như rô-bốt và các thành phần bổ sung như bộ xử lý ống cũng phải được tích hợp. Nhiệm vụ chính là xác định quy trình nào phù hợp nhất cho ứng dụng có liên quan. Ví dụ, tùy thuộc vào yêu cầu của nhà sản xuất, kho chứa vật liệu băng tải, kho chứa vật liệu xích, băng tải nâng hoặc băng tải vật liệu rời có thể là hệ thống phù hợp cho máy cấp liệu ống. Một số nhà sản xuất máy ép thủy lực giúp tích hợp dễ dàng nhất có thể bằng cách cung cấp các hệ thống điều khiển độc quyền hoạt động kết hợp với hệ thống lập kế hoạch nguồn lực doanh nghiệp của OEM.
Mặc dù mỗi bước bổ sung làm cho chuỗi quy trình dài hơn, nhưng người dùng không gặp phải bất kỳ sự chậm trễ nào vì thời gian chu kỳ thường vẫn giữ nguyên. Sự khác biệt lớn nhất về độ phức tạp của hệ thống tự động hóa này là các yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt cần thiết để tích hợp bộ phận uốn vào chuỗi sản xuất hiện có và mạng lưới công ty. Vì lý do này, máy uốn ống phải sẵn sàng cho Công nghiệp 4.0.
Nhìn chung, tích hợp là quan trọng nhất. Điều quan trọng là các OEM phải làm việc với các nhà sản xuất máy có nhiều kinh nghiệm trong việc phát triển các máy tương thích với nhiều hệ thống con khác nhau trong quy trình sản xuất hoàn toàn tự động.
Tube & Pipe Journal trở thành tạp chí đầu tiên chuyên phục vụ ngành công nghiệp ống kim loại vào năm 1990. Ngày nay, đây vẫn là ấn phẩm duy nhất ở Bắc Mỹ chuyên về ngành này và đã trở thành nguồn thông tin đáng tin cậy nhất cho các chuyên gia về ống.
Bây giờ bạn có thể truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The FABRICATOR, dễ dàng tiếp cận các nguồn tài nguyên giá trị trong ngành.
Phiên bản kỹ thuật số của The Tube & Pipe Journal hiện đã có thể truy cập đầy đủ, giúp bạn dễ dàng tiếp cận các nguồn tài nguyên giá trị trong ngành.
Tận hưởng quyền truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của Tạp chí STAMPING, nơi cung cấp những tiến bộ công nghệ mới nhất, các phương pháp hay nhất và tin tức ngành cho thị trường dập kim loại.
Bây giờ bạn có thể truy cập đầy đủ vào phiên bản kỹ thuật số của The Fabricator en Español, dễ dàng truy cập vào các nguồn tài nguyên giá trị của ngành.