ÚC – Mũ hàn thông minh giúp giảm lỗi, tăng độ chính xác trong quá trình hàn.

Một công nhân đeo mũ hàn mang thương hiệu Vizor Connect khi làm việc

Công nghệ Bluetooth Low Energy của dòng mũ hàn Vizor Connect từ Công ty Fronius, cho phép mũ hàn được làm tối trước khi hồ quang được đánh lửa. Kính lọc tự động làm tối ngay cả khi dòng điện cực thấp và trong quá trình hàn không đúng vị trí.

Việc tích hợp công nghệ thông minh vào mũ hàn mới nhất, được thúc đẩy bởi nhu cầu về sự an toàn, hiệu quả, tiện lợi và khả năng kết nối tốt hơn trong môi trường hàn hiện đại ngày nay.

Khi công nghệ hàn ngày càng phát triển, mũ hàn thông minh có thể giúp giảm lỗi, tăng độ chính xác, giúp công nhân hàn làm việc hiệu quả hơn và ít mệt mỏi hơn.

Nhiều xu hướng khác nhau đang giúp thúc đẩy công nghệ mũ hàn thông minh phát triển.

Tăng cường an toàn và bảo vệ mắt
Ông Kevin Beckerdite, Giám đốc sản phẩm toàn cầu tại Công ty ESAB, ở vùng North Bethesda (thuộc bang Maryland, Mỹ), đã nói rằng: “An toàn sẽ luôn là mối quan tâm hàng đầu và được ưu tiên trong quy trình hàn. Tích hợp công nghệ thông minh có thể mang lại lợi ích. Tính năng an toàn cần có sẵn và dễ nhận thấy, nhưng không được làm mất tập trung hoặc ức chế công nhân hàn theo bất kỳ cách nào. Tính năng an toàn hỗ trợ công nhân làm việc hiệu quả và bảo vệ họ”.

Những tiến bộ liên quan đến an toàn là một trong những động lực lớn nhất của công nghệ thông minh.

Mũ hàn đã phát triển từ thấu kính thụ động cố định thành thấu kính tự động làm tối. Nhiều loại mũ hàn hiện nay có thời gian phản hồi tự động làm tối nhanh hơn – trong một số trường hợp chỉ trong vài mili giây sau khi hồ quang được đánh – nhờ các cảm biến tiên tiến, giúp giảm mỏi mắt và giảm việc công nhân hàn tiếp xúc với ánh sáng có hại.

Ông Phil Garland, Kỹ thuật viên ứng dụng hàn tại Công ty Fronius – chi nhánh Canada, ở thành phố Mississauga (thuộc bang Ontario), đã chia sẻ: “Mũ hàn tự động làm tối có một số hạn chế. Độ nhạy trên mũ hàn đôi khi có thể thay đổi và đèn flash không phải lúc nào cũng kích hoạt cảm biến. Ví dụ, các ứng dụng ampe thấp, như hàn hồ quang khí vonfram, có thể không kích hoạt cảm biến trên mũ hàn tùy thuộc vào ánh sáng hoặc góc độ hàn”.

Những tiến bộ công nghệ thông minh như mũ hàn kết nối bluetooth cho phép làm tối kính trước khi đánh lửa. Những chiếc mũ hàn này dự đoán hồ quang và làm tối vùng quan sát trước khi đánh lửa, ngăn ngừa mắt tiếp xúc với ánh sáng đột ngột.

Ông Phil Garland đã nói rằng: “Mũ hàn Vizor Connect sử dụng công nghệ bluetooth để kết nối mũ hàn với nguồn điện trong một quy trình nhanh chóng và đơn giản. Nó giống như khả năng tự động làm tối nhưng ngược lại, khi mũ hàn tối đi ngay cả trước khi hồ quang được đánh. Nguồn điện gửi tín hiệu cho biết nó sắp đánh hồ quang, và sau đó mũ hàn sẽ làm tối tấm kính trước. Điều này giúp loại bỏ hiện tượng nhấp nháy mắt trong một phần nghìn giây, có thể làm giảm thị lực theo thời gian. Miễn là hồ quang vẫn còn, mũ hàn vẫn tối.”

Trong tương lai, mũ hàn có thể được trang bị cảm biến phát hiện khói độc hại hoặc nhiệt độ quá cao. Một số nhà máy sản xuất thiết bị hàn hiện cung cấp các cảm biến hoặc thiết bị đeo được thực hiện lấy mẫu không khí cá nhân để tìm nhiều hơi hữu cơ hoặc thực hiện các phép đo từ vùng thở của công nhân để cung cấp các phép đo nồng độ khối khí dung theo thời gian thực. Những thiết bị thông minh này cuối cùng có thể được thêm vào mũ hàn để cảnh báo công nhân về bất kỳ thay đổi nào của môi trường.

Mũ hàn Lincoln 3350ADV

Mũ hàn Lincoln Electric VIKING 3350 ADV được trang bị radio không dây 2,4 GHz và kết nối với ứng dụng điện thoại GearPoint của công ty, cho phép khách hàng thay đổi cài đặt mũ hàn, theo dõi thời gian hồ quang và theo dõi tuổi thọ cũng như bảo dưỡng vật tư tiêu hao của mũ hàn và súng hàn.

Nâng cao năng suất và hiệu quả
Theo ông Kevin Beckerdite, có hai hạng mục mà công nghệ thông minh đang phát triển mạnh: hạng mục đầu tiên là an toàn và hạng mục thứ hai là cải thiện năng suất và hiệu quả.

Ông Kevin chia sẻ: “Công nghệ thông minh giúp mũ hàn trở nên tốt hơn, nhờ khả năng theo dõi và bảo trì thiết bị tốt hơn, thu thập dữ liệu và hạn chế thời gian ngừng hoạt động”.

Một số mũ hàn có khả năng chuyển đổi liền mạch giữa chế độ hàn và chế độ mài, giúp công nhân không cần dừng lại và thay đổi chế độ mũ hàn thủ công trước khi thao tác.

Ngoài ra, mũ hàn ngày nay còn có khả năng tự động điều chỉnh cài đặt dựa trên quy trình hàn hoặc cắt đang sử dụng.

Ông Hank Rumpke, Giám đốc kỹ thuật tại Công ty Lincoln Electric, ở thành phố Cleveland (thuộc bang Ohio, Mỹ), đã nói rằng: “Đối với những khách hàng muốn sử dụng mũ hàn cao cấp hơn, các tính năng thông minh sẽ cho phép họ có được thông tin đầy đủ hơn về thời gian thực sự họ dành cho việc chế tạo và hiểu rõ hơn về năng suất”.

Công ty Lincoln Electric cung cấp mũ hàn VIKING 3350 ADV, được trang bị radio không dây 2,4 GHz và có thể kết nối với ứng dụng điện thoại GearPoint của công ty. Ứng dụng này cho phép khách hàng thay đổi cài đặt mũ hàn, theo dõi thời gian hồ quang và theo dõi tuổi thọ cũng như bảo dưỡng vật tư tiêu hao của mũ hàn và súng hàn, nhận dữ liệu sử dụng có liên quan một cách thuận tiện.

Ông Hank cho biết: “Công nghệ này có thể cung cấp dữ liệu hàng ngày liên quan đến năng suất và thời gian ngừng hoạt động với chi phí chỉ bằng một phần nhỏ so với các loại mũ hàn đắt tiền và được tùy chỉnh cao cấp khác. Điểm khác biệt ở khả năng xem dữ liệu theo thời gian và chỉ định giữa các quy trình khác nhau so với chỉ tích lũy trực tiếp”.

Ứng dụng GearPoint áp dụng dữ liệu sử dụng để tính toán tuổi thọ của các thành phần tiêu hao cho mũ hàn và súng hàn, đồng thời thông báo khi nào cần thay thế các thành phần. Điều này giúp công nhân hàn tránh được các mối hàn kém chất lượng do các vấn đề về thiết bị.

Bà Allina Molinaro, Giám đốc sản phẩm phụ kiện hàn tại công ty Lincoln Electric, đã nói rằng: “Công nhân hàn quan tâm đến việc hiểu các quy trình của họ, nhưng theo cách mà họ có thể cải thiện quy trình và làm cho công việc của họ hiệu quả hơn. Tích hợp công nghệ thông minh là một cách chúng tôi có thể giúp họ thực hiện điều đó. Chúng tôi đang xem xét nhiều cách và công nghệ khác nhau để có được những dữ liệu liên quan và chính xác dành cho khách hàng của mình. Nhiều công nghệ thông minh khác nhau đang hội tụ và mở ra nhiều cơ hội thú vị cho các sản phẩm mũ hàn của chúng tôi”.

Mũ hàn có chức năng bluetooth hoặc Wi-Fi đồng bộ với máy hàn, nhằm theo dõi thời gian làm việc, thời gian hồ quang và hiệu suất làm việc của công nhân. Những cải tiến trong tương lai bao gồm điều khiển kích hoạt bằng giọng nói đối với nguồn điện hàn.

Mũ hàn ESAB Savage A50 LUX

Savage A50 Lux của công ty ESAB là loại mũ hàn có nhiều tính năng nhưng giá cả phải chăng, đáp ứng nhu cầu của thị trường tầm trung.

Ông Phil Garland đã nói rằng: “Nếu Quý vị nghĩ về cách bluetooth hoạt động trên điện thoại, điều đó có thể cho biết công nghệ này có thể đi đến đâu. Không phải là quá sức tưởng tượng khi cuối cùng chúng ta thấy nó được sử dụng để phát nhạc hoặc kết nối với nguồn điện theo những cách mà chúng ta chưa từng nghĩ đến, đặc biệt là để dễ sử dụng hơn”.

Ông Kevin Beckerdite lưu ý rằng công nhân hàn làm việc trong một hệ sinh thái gồm nhiều thiết bị khác nhau, bao gồm thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE – personal protective equipment), đèn hàn, nguồn điện, bộ cấp dây và tất cả các thiết bị liên quan khác.

Ông Kevin cho biết: “Không có thiết bị nào trong số đó được liên kết với nhau, nhưng với công nghệ thông minh mới nhất, chúng tôi thấy thiết bị PPE được kết nối nhiều hơn, mang lại cho khách hàng khả năng thu thập và phân tích thông tin tốt hơn. Nguồn điện sẽ có tính linh hoạt của nó, và mũ hàn có các tính năng riêng. Việc kết hợp tất cả những yếu tố đó thành một hệ thống có thể sử dụng được và dựa trên dữ liệu sẽ giúp công nhân hàn học hỏi từ quy trình của chính họ và quy trình trở nên tốt hơn”.

Nền tảng WeldCloud của ESAB giúp khách hàng phân tích số liệu sản xuất bằng cách theo dõi mức tiêu thụ và truy xuất tất cả dữ liệu hàn xuống từng hoạt động hàn riêng lẻ. Nó cũng cho phép công nhân hàn điều chỉnh quy trình để cải thiện năng suất và trở nên hiệu quả hơn, cuối cùng là tiết kiệm chi phí.

Những cân nhắc cho đổi mới công nghệ thông minh
Mặc dù mũ hàn thông minh mang lại nhiều lợi ích nhưng vẫn có những yếu tố cần cân nhắc trước khi sử dụng.

Chi phí so với chỉ số ROI (return on investment) (1). Giá thành của mũ hàn có thể thay đổi đáng kể. Mũ hàn có kính thụ động tiêu chuẩn nằm ở một đầu của quang phổ, mũ hàn công nghệ thông minh nằm ở đầu kia và nhiều lựa chọn khác nhau nằm giữa hai loại này.
(1) ROI: là tỷ lệ lợi nhuận ròng trên tổng chi phí đầu tư.

Điều quan trọng là phải cân nhắc lợi ích cải thiện năng suất và an toàn so với khoản đầu tư ban đầu.

Ông Kevin Beckerdite chia sẻ: “Luôn có rào cản lớn về chi phí. Hầu như bất kỳ chiếc mũ hàn nào cũng có thể được trang bị các tính năng với một mức giá, nhưng điều quan trọng là phải đảm bảo rằng có khách hàng sẵn sàng trả mức giá đó. Có đáng không? Hiện tại, có áp lực đáng kể để giữ chi phí được cân nhắc ở mức có thể. Chi phí tích hợp các tính năng thông minh đang giảm xuống khi công nghệ phát triển. Ví dụ, chúng tôi đã giới thiệu Savage A50 Lux như một chiếc mũ hàn giá cả phải chăng nhưng có nhiều tính năng, vì thị trường hiện rất quan tâm đến chi phí”.

Khách hàng cần thấy được giá trị và lợi nhuận đầu tư. Mũ hàn có đầy đủ các tính năng thông minh, giá có thể lên tới 2.000 đô la, có thể quá đắt đối với một nhà máy nhỏ hoặc cá nhân.

Ông Kevin lưu ý rằng các ngành công nghiệp như hàng không vũ trụ thường là những đơn vị áp dụng sớm loại công nghệ này. Ngành công nghiệp nói chung có xu hướng hưởng lợi nhiều hơn từ các nâng cấp công nghệ nhỏ, tạo ra những cải tiến gia tăng mà không tốn kém.

Ông Hank Rumpke cho biết: “Vẫn còn một số khoảng cách, có thể là khoảng cách kinh tế hoặc khoảng cách công nghệ để đưa vào mũ hàn với mức giá mà khách hàng mong đợi từ một chiếc mũ hàn thông thường. Ở cấp độ cao hơn, hãy xem xét một chiếc mũ hàn theo tổng chi phí sở hữu và giá trị mà nó mang lại. Với mũ hàn VIKING 3350 ADV và ứng dụng Gear Point, khách hàng sẽ có được dữ liệu hàn có giá trị và có thể thực hiện được ở mức giá phải chăng. Loại công nghệ này hoàn hảo cho những khách hàng không cần phần mềm thu thập dữ liệu hàn cấp doanh nghiệp, chỉ tốn vài trăm đô la và được kết hợp với một ứng dụng miễn phí. Nhưng khách hàng có thể mua một chiếc mũ hàn trị giá vài trăm đô la và tải xuống một ứng dụng miễn phí và có được dữ liệu tương tự”.

Độ bền và bảo trì
Công nhân hàn làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, vì vậy công nghệ thông minh, pin và linh kiện điện tử phải đủ bền để chịu được những môi trường này.

Một số mũ hàn cần pin có thể thay thế hoặc sạc lại. Các nhà máy cần tính đến thời gian cần thiết để sạc lại pin và có thể cần cân nhắc đầu tư vào pin dự phòng để luôn có sẵn. Thời gian ngừng hoạt động để bảo trì cũng nên được cân nhắc.

Ông Phil Garland đã nói rằng: “Mũ hàn Vizor Connect của chúng tôi hoạt động theo nguyên lý tương tự như mũ hàn tự động làm tối thông thường. Mũ cần được sạc, nhưng chúng có bộ phận hỗ trợ năng lượng mặt trời ở phía trước, vì vậy có thể sạc bằng năng lượng mặt trời. Mũ có kết nối bluetooth sẽ tốn nhiều năng lượng pin hơn. Nhưng nó có thể làm việc theo ca trong cả tuần với bluetooth chạy liên tục mà không cần sạc. Và thời gian sạc chỉ là nửa giờ”.

Công nhân hàn cần phải hiểu rõ mũ hàn có công nghệ thông minh sẽ ảnh hưởng như thế nào đến công việc hàng ngày của họ nhằm đưa ra quyết định tối ưu.

Tầm quan trọng của đào tạo
Một số công nhân hàn, đặc biệt là những người chưa tiếp xúc với công nghệ tiên tiến, có thể sẽ không hiểu cách sử dụng tốt nhất các tính năng này. Đó là lý do tại sao việc đào tạo là chìa khóa thành công.

Bà Allina Molinaro chia sẻ: “Những tiến bộ mới nhất về mũ hàn đang giúp tăng năng suất đồng thời giúp sản phẩm dễ sử dụng nhất có thể, đặc biệt là đối với thế hệ công nhân hàn trẻ để họ cảm thấy thoải mái khi sử dụng”.

An toàn và độ tin cậy
Có một ranh giới mong manh giữa việc dựa vào các tính năng thông minh và việc dựa quá mức vào chúng. Các tính năng này không nên thay thế đào tạo hàn hoặc quy trình an toàn phù hợp mà nên bổ sung cho các hoạt động hiện có.

Công nhân hàn phải có khả năng chuyển đổi sang thao tác thủ công một cách dễ dàng nếu pin bị hỏng hoặc một tính năng nào đó bị trục trặc.

Ông Kevin Beckerdite đã nói rằng: “Một rào cản khác cần giải quyết là an ninh mạng. Các hệ thống cần an toàn và không dễ bị xâm nhập bởi những tội phạm mạng. Chúng có thể lấy đi thông tin bảo mật của một nhà máy. Một số công nghệ thông minh có thể mở ra một số mối quan tâm liên quan đến an ninh mạng, nhưng hầu hết các nhà máy sản xuất mũ hàn có uy tín đều có các biện pháp bảo mật mạnh mẽ”.

Để xem các tin bài khác về “Mũ hàn”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Canadian Metalworking