CHLB ĐỨC – Frankfurt am Main – Làm thế nào để các công ty sản xuất tại châu Âu có thể thành công trong cạnh tranh quốc tế? Một phương pháp hiệu quả đó là cần liên tục phát triển và ứng dụng các công nghệ tiên tiến. Nếu sau đó chúng được công nhận là sản phẩm “công nghệ cao”, thì các nhà sản xuất khác sẽ càng khó sao chép các công nghệ này hơn. Điều quan trọng là cần phát triển và duy trì lợi thế này – để nó có thể trở thành lợi thế cạnh tranh. Các nhà cung cấp công nghiệp và viện nghiên cứu đã cho thấy cách thực hiện. Những động lực thúc đẩy đổi mới này và nhiều hơn nữa có thể được tìm thấy tại Hội chợ EMO Hannover 2025. 

Từ các công cụ chính xác và máy móc công nghệ tiên tiến đến việc tích hợp các phân tích mô phỏng: Lĩnh vực này rất đa dạng khi nói đến việc giành được lợi thế cạnh tranh, như các ví dụ thực tế sau đây cho thấy.

Bốn năm phát triển cho công nghệ tiên tiến hàng đầu
Tiến bộ công nghệ thường được chứng minh trong sự hoàn thiện của các sản phẩm đã được chứng minh thông qua quá trình phát triển. Sau đây là một ví dụ: Một trong những vấn đề lớn nhất trong gia công bên trong – tùy thuộc vào vật liệu – là phoi dài. Chúng quấn quanh dụng cụ, làm tắc lỗ khoan hoặc dẫn đến gãy dụng cụ. Dụng cụ dạng hình học phá phoi có thể giúp ích trong việc dẫn hướng và định hình phoi và khiến phoi bị gãy. Trước đây, dụng cụ phá phoi được mài hoặc khắc laser đặc biệt để sử dụng cho mục đích này, dẫn đến chi phí cao. Công ty Paul Horn từ thành phố Tübingen (thuộc bang Baden-Württemberg, CHLB Đức) đã thành công trong việc phát triển một dụng cụ khoan vạn năng với hình học phá phoi thiêu kết. Nó cung cấp độ tin cậy quy trình cao nhờ khả năng kiểm soát phoi tốt trong quá trình sử dụng. Hình học có thể được sử dụng phổ biến cho các nhóm vật liệu khác nhau và phù hợp để tiện bên trong, bề mặt, sao chép và đảo ngược. Tổng giám đốc công ty – ông Markus Horn hiểu rõ những vấn đề về mặt kỹ thuật và kinh tế trong lĩnh vực gia công và đã chia sẻ: “Chúng tôi đang thúc đẩy ranh giới công nghệ. Công cụ chính xác này thúc đẩy giới hạn của công nghệ ngày nay và chỉ có thể được sản xuất bằng trí tuệ của những cá nhân thông minh. Phải mất khoảng bốn năm phát triển với nhiều nhiệm vụ liên quan đến cả quy trình và vật liệu. Cuối cùng, chúng tôi đã đạt được giải pháp tiết kiệm chi phí cho các vấn đề do phoi dài gây ra trong quá trình gia công bên trong có đường kính lỗ khoan nhỏ.”

Công ty Paul Horn đã phát triển thành công giải pháp phá phoi

Ngoài dạng hình học, công ty Paul Horn đã tối ưu hóa phần phôi của mảnh dao cắt nhờ độ cứng lớn hơn và diện tích cạnh cắt ổn định hơn. Nguồn cung cấp làm mát cũng được sửa đổi. Phạm vi ứng dụng rộng rãi của mảnh dao cắt cũng được phản ánh trong hiệu quả về mặt chi phí của chúng: Chi phí của công cụ mới tương đương với chi phí của mảnh dao cắt tiêu chuẩn không có dạng hình học. Ông Matthias Rommel, Giám đốc điều hành tại công ty Paul Horn đã nói rằng: “Sự phát triển này cho thấy công nghệ tiên tiến có thể giúp các doanh nghiệp vượt trội so với đối thủ cạnh tranh quốc tế về mặt công nghệ, kinh tế và giá thành. Hội chợ EMO 2025 là nền tảng lý tưởng để công ty Paul Horn trình bày những cải tiến của mình với các nhà máy sản xuất quốc tế trực tiếp”.

Bàn máy mạnh mẽ – gia công hoàn chỉnh cho yêu cầu đặc biệt
Ngày càng trở nên quan trọng đối với các nhà máy gia công để có thể sản xuất các thành phần trong một lần kẹp duy nhất. Theo đó, nhu cầu về máy 5 trục mạnh mẽ, có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ tiện khác nhau hiệu quả như công việc phay. Theo Tiến sĩ Manuel Gerst – Trưởng phòng Phát triển tại Công ty Gebr. Heller Maschinenfabrik tại vùng Nürtingen (miền nam nước Đức) – đây là một xu hướng mang tầm quốc tế: “Tỷ lệ gia công tiện được thực hiện trên các máy CNC được trang bị phù hợp của chúng tôi đã đạt 30% và sẽ tăng lên 40% trong tương lai”. Lý do đủ để nâng cơ sở thiết yếu cho công việc tiện lên một tầm cao mới. Với công nghệ Mill-Turn-Enforced, các kỹ sư từ vùng Nürtingen đã thành công trong việc phát triển một bàn quay truyền động trực tiếp có ‘dữ liệu hiệu suất đặc biệt’ và sẽ được sử dụng trong tất cả các máy 5 trục của Công ty Süddeutsche trong tương lai. Công nghệ này đã được sử dụng thành công tại Công ty gia công Heller (BAZ) kể từ mùa thu năm 2024. Một máy 5 trục khác bao gồm bàn quay, sẽ có mặt trên thị trường kịp cho kỳ hội chợ EMO 2025.

Tiến sĩ Manuel Gerst

Nhưng ‘dữ liệu hiệu suất đặc biệt’ có nghĩa là gì? Vấn đề lớn nhất là đạt được mô-men xoắn và tốc độ cao như nhau. Tiến sĩ Manuel Gerst đã nói khi trình bày các số liệu: “Đó chính xác là những gì chúng tôi đã làm được. Với chiếc bàn máy mới, chúng tôi có thể đạt tới 1.250 Newton mét và 1.140 vòng quay mỗi phút. Những giá trị này cao hơn 20% so với giá trị thông thường trên thị trường. Điều này cho phép các công ty sản xuất đạt được tốc độ loại bỏ phoi cực lớn”. Các kỹ sư của công ty Gerst đã thực hiện nhiều điều chỉnh để đạt được điều này. Đặc biệt quan trọng: Để kiểm soát nhiệt, một động cơ mô-men xoắn được tối ưu hóa được sử dụng, chỉ tạo ra nhiệt tối thiểu. Điều tương tự cũng áp dụng cho ổ trục. Nhìn chung, quản lý nhiệt trong bàn máy chính là đòn bẩy quan trọng nhất để thành công. Vì lý do an toàn, phần mềm cũng tính toán liên tục các trạng thái vận hành có liên quan để cảnh báo quá tải kịp thời trong những trường hợp rủi ro.

Các thành phần phức tạp có thể được gia công chỉ bằng một thao tác kẹp
Công ty Maschinenfabrik Berthold Hermle từ vùng Gosheim (thuộc bang Baden-Württemberg, CHLB Đức) sẽ tham gia trưng bày tại hội chợ EMO 2025. Hội chợ sẽ giới thiệu một số máy trung tâm gia công 5 trục với các giải pháp tự động hóa, cũng như một máy trung tâm gia công 5 trục như một máy phay – tiện. Trên máy phay – tiện này, các thành phần được phay, tiện, khoan, mài, ghép mộng, cắt gờ, làm nhẵn, khoét lỗ và đo lường – nói cách khác, 13 quy trình có năng suất cao để gia công hoàn chỉnh các thành phần phức tạp được kết hợp trong một thao tác kẹp duy nhất chỉ trong một thành phần. Khách hàng sẽ được giới thiệu các công nghệ tiên tiến có liên quan đến họ và tích hợp chúng vào các chiến lược sản xuất của họ.

Ông Udo Hipp

Giám đốc Tiếp thị – ông Udo Hipp đã chia sẻ rằng: “Tất cả các sản phẩm được trưng bày đều xoay quanh hai chủ đề chính là tự động hóa và số hóa”. Tự động hóa các máy trung tâm gia công, lĩnh vực mà công ty Hermle đã tạo dựng tên tuổi trên thị trường với công ty con trong hơn 20 năm, là một thị trường đang tăng trưởng ổn định do tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng lao động lành nghề. Từ máy thay pallet đến hệ thống xử lý hoặc các hệ thống robot được điều chỉnh: Công ty sản xuất máy công cụ Hermle sẵn sàng cung cấp dịch vụ tư vấn cũng như hỗ trợ liên quan đến quy trình. Ông Udo Hipp đã nói rằng: “Chúng tôi hy vọng rằng EMO sẽ giữ vững danh tiếng là hội chợ thương mại hàng đầu thế giới. Và thu hút nhiều khách tham quan quốc tế mà chúng tôi có thể giới thiệu công nghệ ‘Made in Germany’. Công ty Hermle cung cấp các máy trung tâm gia công 3, 4 và 5 trục có độ chính xác cao cùng với tự động hóa và số hóa hoàn toàn để sử dụng 24/7 – và do đó luôn sẵn sàng cho các công nghệ gia công mới. Tại hội chợ EMO 2025, chúng tôi sẽ chứng minh trình độ chuyên môn cao của mình trong lĩnh vực phay, khoan và tiện”.

Nghiên cứu thu hẹp khoảng cách giữa công nghệ cao và tính thực tiễn
Giáo sư Dirk Biermann, Giám đốc viện tại Đại học Kỹ thuật Dortmund, khẳng định tầm quan trọng của việc luôn cập nhật công nghệ : “Viện Công nghệ Gia công ISF (Institute of Machining Technology) đã tiến hành nghiên cứu về tất cả các chủ đề gia công có liên quan trong hơn 50 năm. Ngoài nghiên cứu cơ bản, viện còn thực hiện các dự án nghiên cứu liên quan đến công nghệ tiên tiến về quy trình và ngành công nghiệp.” Ba ví dụ sau minh họa cho phạm vi này: 

Nhiệt độ dụng cụ cao trong quá trình gia công làm tăng tốc độ mài mòn và rút ngắn tuổi thọ của dụng cụ. Kiến thức về nhiệt độ có thể giúp tăng cường hiểu biết về quy trình và góp phần xác thực mô phỏng hình thành phoi. Giáo sư Dirk Biermann đã thông báo rằng: “Tại viện ISF, chúng tôi đã phát triển một phương pháp cải tiến cho phép xác định nhiệt độ bề mặt phoi ngay lập tức – trong điều kiện vận hành. Một dự án khác liên quan đến tiện bên trong, chỉ có thể thực hiện ở độ sâu gia công nông do hình chiếu của dụng cụ, đặc biệt là đối với các lỗ khoan nhỏ hơn. Do đó, chúng tôi đã phát triển một loại hệ thống dụng cụ mới cho phép tạo đường viền bên trong ngay cả trong các lỗ khoan dài và sâu”. Hệ thống này được tích hợp vào máy công cụ như một trục bổ sung và có đầu dụng cụ dẫn hướng giúp ngăn ngừa sự dao động.

Các lĩnh vực nghiên cứu tại Viện ISF: Xác định nhiệt độ bề mặt cắt trong quá trình vận hành (A), triển khai các lỗ khoan nhỏ hơn ngay cả ở độ sâu lớn (B) và dự đoán hành vi quy trình dựa trên mô phỏng (C).

Giáo sư Dirk kết luận rằng: “Hơn nữa, dự đoán dựa trên mô phỏng về hành vi quy trình có thể giúp thiết lập các cấu hình quy trình được tối ưu hóa ở giai đoạn đầu của chuỗi giá trị. Trong dự án nghiên cứu ‘ClusterSim’ – cùng với đối tác dự án AG Virtual Machining tại Đại học TU Dortmund – các phương pháp học máy đang được phát triển và áp dụng để đưa ra các dự đoán dựa trên dữ liệu cho từng phân đoạn của các quy trình gia công phức tạp.” Là thành viên của Hiệp hội Công nghệ Sản xuất Học thuật (WGP – Academic Association for Production Technology), viện có trụ sở tại thành phố Dortmund (CHLB) sẽ cùng với hiệp hội WGP trưng bày tại gian hàng chung “Sustainability” tại hội chợ EMO Hannover.

Giáo sư Dirk đã nói rằng: “Hội chợ EMO Hannover 2025 là một sàn giao dịch độc đáo để thảo luận về những vấn đề này và nhiều diễn biến hiện tại khác ở cấp độ chuyên gia”.

Để xem các tin bài khác về “Công nghệ”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: EMO Hannover