NHẬT BẢN – Ngành bán dẫn đang là một trong những thị trường tăng trưởng nhanh nhất trong lĩnh vực gia công CNC (computer numerical control) toàn cầu, mở ra cơ hội phát triển hấp dẫn cho các doanh nghiệp sản xuất theo hợp đồng. Tuy nhiên, để tham gia vào lĩnh vực này, các doanh nghiệp phải đáp ứng những tiêu chuẩn khắt khe về độ chính xác, độ tin cậy của quy trình và khả năng tuân thủ các yêu cầu về phòng sạch. Thông qua chiến lược Machining transformation, tập đoàn DMG MORI cho thấy cách doanh nghiệp có thể đáp ứng những tiêu chí nghiêm ngặt này, đồng thời duy trì hiệu quả chi phí, tính bền vững và khả năng mở rộng quy mô.

Hình minh họa được tạo bởi AI

Đối với phần lớn các doanh nghiệp gia công theo hợp đồng, việc tham gia chuỗi cung ứng bán dẫn phụ thuộc ít hơn vào bản thân công nghệ và nhiều hơn vào cách tổ chức hoạt động sản xuất. Vấn đề chính nằm ở việc đạt được mức độ chính xác có thể tái lập ổn định và mở rộng quy mô trong điều kiện sản xuất công nghiệp khối lượng lớn. Để giải quyết vấn đề này, các trụ cột cốt lõi của quá trình chuyển đổi gia công hiện đại, bao gồm tích hợp quy trình, tự động hóa, phát triển số và các phương pháp sản xuất xanh, cần được kết hợp thành một hệ sinh thái sản xuất thống nhất và chặt chẽ.

Phương pháp sản xuất tiên tiến đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật ngày càng cao
Các chi tiết dành cho ứng dụng bán dẫn, chẳng hạn như buồng kín xử lý (trong thiết bị sản xuất bán dẫn), là ví dụ điển hình cho mức độ phức tạp ngày càng tăng của hoạt động sản xuất hiện đại. Chu kỳ gia công kéo dài, dung sai ở cấp micromet và các yêu cầu nghiêm ngặt đối với cả độ hoàn thiện bề mặt lẫn độ sạch hạt yêu cầu quá trình vận hành có độ ổn định cao.

Các mô hình sản xuất truyền thống dựa trên những công đoạn xử lý rời rạc và việc chuyển giao thủ công giữa các công đoạn đang nhanh chóng trở nên lỗi thời. Thành công hiện nay phụ thuộc vào một phương pháp sản xuất hợp nhất, trong đó toàn bộ các giai đoạn sản xuất được tập trung trong một môi trường duy nhất với mức độ kiểm soát chặt chẽ.

Hợp nhất quy trình để bảo đảm độ chính xác và ổn định vận hành
Nền tảng của phương pháp này là khả năng tích hợp sâu các quy trình. Bằng cách kết hợp các công đoạn phay, tiện, mài và đo kiểm chất lượng trong cùng một máy công cụ, nhà sản xuất có thể giảm đáng kể số lần thiết lập máy và loại bỏ các điểm có nguy cơ phát sinh lỗi. Việc hợp nhất này tạo ra các quy trình có khả năng lặp lại cao, nâng cao độ chính xác của chi tiết, giảm tỷ lệ phế phẩm xuống mức tối thiểu và rút ngắn thời gian sản xuất. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể xây dựng nền tảng vận hành cần thiết để sản xuất hàng loạt có lợi nhuận trong lĩnh vực bán dẫn vốn có các yêu cầu nghiêm ngặt.

Đồng thời, tự động hóa đóng vai trò là động lực quan trọng giúp nâng cao năng suất. Trong các chu kỳ gia công kéo dài, hệ thống tự động có thể tăng đáng kể tỷ lệ khai thác máy mà không làm gia tăng nhu cầu lao động. Việc triển khai hệ thống thay pallet tự động và các phương tiện dẫn hướng tự động cho phép tổ chức linh hoạt các ca sản xuất không người vận hành, đồng thời chuyển đổi liền mạch giữa nhiều biến thể chi tiết khác nhau, qua đó tối ưu hóa mức độ sử dụng thiết bị và giảm chi phí vận hành trong dài hạn.

Số hóa và tính toàn vẹn của phòng sạch thúc đẩy tăng trưởng chiến lược
Khi hoạt động sản xuất ngày càng được hợp nhất và tự động hóa, chuyển đổi số trở thành yếu tố thiết yếu để duy trì khả năng giám sát và kiểm soát vận hành. Các luồng dữ liệu liên tục, mô phỏng kỹ thuật số và công nghệ kỹ thuật số song sinh cho phép doanh nghiệp lập kế hoạch mang tính dự báo và liên tục cải tiến hoạt động tại nhà máy sản xuất. Dữ liệu sản xuất theo thời gian thực cung cấp khả năng quan sát toàn diện về công suất máy, tiến độ giao hàng và chất lượng sản phẩm, qua đó mang lại cho nhà sản xuất mức độ kiểm soát chính xác cần thiết để tạo lợi thế cạnh tranh trên thị trường bán dẫn.

Bên cạnh độ chính xác cơ khí, việc duy trì tính toàn vẹn của môi trường phòng sạch đối với các chi tiết thành phẩm có ý nghĩa quan trọng, bởi ngay cả những chất nhiễm bẩn có kích thước vi mô cũng có thể ảnh hưởng đến các linh kiện điện tử nhạy cảm. Để giảm thiểu rủi ro này, các yêu cầu về phòng sạch được tích hợp trực tiếp vào thiết kế máy và quy trình công nghệ, đồng thời được hỗ trợ bởi các giải pháp quản lý chất lỏng được thiết kế chuyên biệt.

Chất làm mát và bôi trơn đảm nhiệm đồng thời hai vai trò, vừa duy trì sự ổn định về nhiệt và ma sát học trong quá trình cắt gọt, vừa được xây dựng công thức nhằm tối ưu khả năng vận chuyển các hạt, giảm thiểu cặn tồn dư và đơn giản hóa công đoạn làm sạch sau đó. Việc hợp tác với các đối tác chuyên môn như tập đoàn Fuchs Se cho phép các yếu tố hóa học này được tích hợp đầy đủ vào toàn bộ hệ thống sản xuất tổng thể.

Cuối cùng, bằng cách kết hợp tích hợp quy trình, tự động hóa và các quy trình làm việc kỹ thuật số, các nhà máy sản xuất có thể nâng cao vị thế trên thị trường. Những doanh nghiệp hiện đại hóa hoạt động theo hướng này có thể chuyển từ vai trò nhà thầu gia công đơn thuần thành những đối tác chiến lược quan trọng của ngành bán dẫn, có khả năng cung cấp các chi tiết có độ phức tạp cao ở quy mô lớn với chất lượng ổn định và nghiêm ngặt. Để đáp ứng thành công các nhu cầu của thị trường trong tương lai, doanh nghiệp sẽ cần áp dụng phương pháp tiếp cận toàn diện như vậy, trong đó máy móc vật lý và phần cứng tự động hóa được kết nối trực tiếp với một chuỗi quy trình đã được số hóa.

Để xem các tin bài khác về “Gia công CNC”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Metalworking World Magazine