Sau thỏa thuận hợp tác ban đầu được công bố vào năm 2016, Digital Surf và  Bruker , công ty hàng đầu về đo lường bề mặt tiên tiến, đã phát triển một giải pháp phân tích tích hợp đầy đủ dựa trên nền tảng Mountains, cho phép thông lượng chưa từng có để kiểm soát chất lượng trong sản xuất chính xác.

Samuel Lesko, Giám đốc Công nghệ và Ứng dụng tại Bruker, giải thích quy trình và nêu bật những lợi ích cho người dùng trong ngành.

Những thách thức sản xuất tiên tiến 

Các ngành sản xuất và chế tạo đã phát triển nhanh chóng trong 10 năm qua, phải đối mặt với những thách thức đáng kể cả trong việc tìm kiếm nguồn lực để vận hành sản xuất cũng như trong việc sản xuất với dung sai chặt chẽ hơn về kết cấu bề mặt và kích thước tính năng 3D.

Dung sai nghiêm ngặt cần có trong sản xuất tiên tiến thúc đẩy nhu cầu có hệ thống đo lường có tính lặp lại cao như một phần của dây chuyền sản xuất. Thông thường, robot được sử dụng để trao đổi các bộ phận giữa công cụ sản xuất và thiết bị đo lường, dẫn đến một quy trình hoàn toàn tự động giúp loại bỏ một số biến đổi thường gặp ở người vận hành.

Thông qua cùng một lộ trình tự động hóa, kết quả từ công cụ đo lường được chuyển đến máy chủ trung tâm để theo dõi các xu hướng hoặc bất thường (Kiểm soát quy trình thống kê, SPC). Sự phát triển này thường được gọi là Công nghiệp 4.0, nơi sản xuất được tự động hóa cao và tích hợp trực tiếp với đo lường bề mặt.

Tính năng kiểm soát chất lượng

Ngành công nghiệp kỹ thuật chính xác tiên tiến sản xuất nhiều bộ phận khác nhau, từ y tế (đệm hông chỉnh hình, khớp gối, v.v.) đến ô tô (kim phun, xi lanh, v.v.). Trong bất kỳ ứng dụng nào trong số này, kết cấu và độ nhám của vùng, độ phẳng cục bộ cũng như địa hình các khiếm khuyết hoặc sai lệch của các tính năng ba chiều (3D) đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng các yêu cầu tuân thủ chứng nhận đối với các thiết bị y tế hoặc hiệu suất/chức năng của các bộ phận cơ khí.

Công nghiệp 4.0 yêu cầu các công cụ đo lường bề mặt không chỉ đo lường mà còn tự động tạo và lưu báo cáo với cách đặt tên động, ghi kết quả vào cơ sở dữ liệu cùng với ID lô và/hoặc số bộ phận, đồng thời áp dụng xử lý dữ liệu 3D nâng cao để đạt được các thông số chính xác cần thiết.

Tích hợp Tự động hóa Đo lường và Phân tích Phần mềm

Để đáp ứng những yêu cầu này, Bruker và Digital Surf đã hợp tác để cho phép tích hợp đầy đủ phần mềm đo lường thu thập dữ liệu từ máy phân tích quang học giao thoa ánh sáng trắng (WLI) với phần mềm phân tích Mountains.

Đầu vào của robot, chẳng hạn như số sê-ri bộ phận hoặc điều kiện đo (vật kính, chế độ đo, v.v.) được chuyển sang phần mềm đo lường Vision64 của Bruker và các kết quả như sự thay đổi đường kính hoặc phân loại khuyết tật có được bằng cách giao tiếp trực tiếp với phần mềm phân tích Vision64 Map.

Phần mềm đo lường liên lạc liền mạch với các giải pháp đường viền và bề mặt tiên tiến của Digital Surf theo cả hai hướng. Thông qua việc trao đổi dữ liệu hai chiều này, phần mềm đo lường có thể tự động lưu và/hoặc in báo cáo cho từng bộ phận được đo. Nó cũng có khả năng báo cáo kết quả đến máy chủ SPC thông qua tệp biến (CSV) được phân tách bằng dấu phẩy.

Máy phân tích quang học WLI của Bruker góp phần đáp ứng yêu cầu thông lượng cao với phép đo địa hình diện tích lớn nhanh chóng kết hợp độ phân giải theo chiều dọc dưới nanomet và độ phân giải ngang dưới micron. Được kết hợp với khả năng phân tích hạt, phân loại khuyết tật và đường viền nâng cao của Vision64 Map, nó cung cấp giải pháp phân tích cực kỳ mạnh mẽ, đáp ứng thành công nhu cầu tự động hóa đo lường.

Kiểm tra kim phun ô tô

Một ví dụ về quy trình tích hợp đầy đủ này là việc phân tích kim phun ô tô. Ứng dụng này yêu cầu kiểm soát nhiều khía cạnh đều quan trọng như nhau đối với chất lượng của bộ phận, dựa trên một phép đo duy nhất.

Kích thước đường kính và độ tròn với việc định lượng độ lệch được đánh giá tự động bằng các công cụ đường viền tiên tiến trong khi độ phẳng và khuyết tật dọc được sàng lọc bằng bảng thông số và tính năng phân tích hạt. Việc xếp hạng các khuyết tật trên bề mặt được tiếp tục thiết lập thông qua công cụ phân loại, từ đó đánh dấu các vết xước, có thể là nguyên nhân gây ra các đường rò rỉ.

Cuối cùng, sự dịch chuyển tương đối giữa đường kính trên và dưới được tính toán tự động bằng công cụ đường viền nâng cao.

Bản tóm tắt

Sự tích hợp đầy đủ của hệ thống thu thập hồ sơ quang học WLI của Bruker và phân tích phần mềm Mountains cho phép kiểm soát chất lượng theo yêu cầu trong các quy trình sản xuất tiên tiến. Thành công của giải pháp này dựa trên sự kết hợp độc đáo giữa các bộ công cụ phân tích linh hoạt và mạnh mẽ, chẳng hạn như phân tích hạt và đường viền tiên tiến, cùng với hiệu suất đo lường cao. Tất cả cùng nhau, những thành phần này cung cấp một giải pháp linh hoạt bền vững cho những thách thức đặt ra trong Công nghiệp 4.0.