เทคโนโลยีการวัดขั้นสูง | Sumipol

Advanced Measuring Technology เทคโนโลยีการวัดขั้นสูง




ภายใต้การพัฒนาอุตสาหกรรมที่เป็นไปอย่างรวเร็วในปัจจุบัน ณ วันนี้ความต้องการในการลดความผิดพลาดในการผลิตแบบเรียลไทม์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ได้คุณภาพของชิ้นงานที่เที่ยงตรงมากยิ่งขึ้น และลดแรงงานในกระบวนการผลิต ซึ่งทั้ง 3 ประเด็นดังกล่าวเป็นสิ่งที่ผู้ประกอบการทั้งหลายต่างต้องการ และหาวิธีที่จะทำให้อุตสาหกรรมสามารถขับเคลื่อนไปข้างหน้าได้ ด้วยเหตุนี้ การตรวจวัดและตรวจสอบคุณภาพจึงไม่ได้มีความสำคัญเพียงแค่การตรวจสอบชิ้นงานเพียงอย่างเดียวอีกต่อไป แต่เราสามารถนำระบบเซนเซอร์ และเครื่องมือการตรวจวัดเข้ามามีบทบาทในทุกขั้นตอนการผลิต ซึ่งอาจเรียกได้ว่าเรากำลังขยายสเกลการตรวจวัดให้ใหญ่ขึ้น (Large Scale Metrology) และครอบคุลมทุกอุตสาหกรรม ซึ่งกลายเป็นหัวใจหลักในการปฎิวัติอุตสาหกรรมสู่การเป็นอุตสาหกรรม 4.0

 

การตรวจวัดนี้มักจะตามมาด้วยเงื่อนไข 3 ประการนั่นคือ ความเร็วในการตรวจวัดที่จะไม่ส่งผลกระทบและกลายเป็นคอขวดให้กับการผลิต ความแม่นยำ และการจัดการข้อมูลอันมหาศาลให้เกิดประโยชน์มากที่สุด ด้วยเหตุนี้เครื่องมือวัดแต่ละประเภทจึงมีวัตถุประสงค์ในการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป

 

การตรวจวัดในระหว่างการผลิต (In line Measuring/Shop Floor Measuring)
การตรวจวัดส่วนประกอบหรือชิ้นงานย่อยก่อนการประกอบชิ้นงาน เป็นขั้นตอนสำคัญที่ช่วยในการลดอัตราความเสียหายที่เกิดขึ้นเมื่อเทียบกับการตรวจสอบชิ้นงานในขั้นตอนสุดท้ายเพียงอย่างเดียว ซึ่งจะเป็นการตรวจวัดแบบ 100% ในขั้นตอนนี้จึงต้องอาศัยในการตรวจวัดที่รวดเร็วกว่า ซึ่งจะมีเครื่องมือวัด 2 ประเภทที่เหมาะกับการใช้งานนั่นคือ

 

 

1. non-contact or vision measurement เครื่องมือชนิดนี้ถือเป็นการบูรณาการระหว่างความถูกต้องแม่นยำของเครื่อง Contac CMM กับเครื่อง 3d Scanner ด้วยเหตุผลง่ายๆนั้นคือความต้องการในการตรวจวัดชิ้นงานที่ต้องการความแม่นยำสูงในสภาวะการทำงานที่รวดเร็วสูง โดยระบบดังกล่าวสามารถเชื่อมต่อในสายการผลิตโดยการใช้หุ่นยนต์ในการควบคุมการทำงานร่วมกับเครื่อง CNC ได้อย่างกลมกลืน ในบางครั้งอาจใช้เวลาในการตรวจวัดในระดับวินาทีเท่านั้นจึงแทบไม่ส่งผลกระทบหรือสร้างคอขวดในระบบการผลิตแต่อย่างใด ซึ่งจะเหมาะกับชิ้นงานขนาดเล็กถึงปานกลางที่มีความละเอียดสูง เช่น ชิ้นส่วนภายในเครื่องจักรหรือชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิคส์ เป็นต้น ระบบนี้จะสามารถทำงานรวมกับซอฟท์แวร์ซึ่งหากชิ้นงานเกิดความผิดพลาด จะส่งสัญญาณเตือนไปยังผู้ดูแลทันที ทำให้การแก้ไขเป็นไปอย่างรวดเร็วและเกิดความเสียหายน้อยที่สุด

 

 

2. 3D scanner/ portable CMM เข้ามามีบทบาทอย่างมากในกระบวนการชิ้นงานหรือชิ้นส่วนขนาดใหญ่ หรือชิ้นงานหลีกเลี่ยงการสัมผัส เครื่องมือประเภทนี้มีความโดดเด่นในเรื่องของความง่ายในการตรวจวัด และเคลื่อนย้ายเครื่องมือ และชิ้นงาน ด้วยการใช้หัวเลเซอร์สแกนเนอร์ร่วมกับ portable CMM Arm จึงสามารถแสดงการตรวจวัดได้อย่างรวดเร็วกว่า ซึ่งหากชิ้นงานเกิดความเสียหายจะสามารถคัดแยกและย้อนกลับไปในกระบวนการผลิตได้ทันทีความเกิดความผิดพลาดอย่างไรบ้าง การตรวจวัดด้วยวิธีนี้จะตามมาด้วยข้อมูลการตรวจวัดที่มหาศาลและอาจไม่ได้ลงลึกถึงความละเอียดและแม่นยำในการตรวจวัดได้ดีเท่ากับการตรวจวัดด้วยเครื่อง CMM แต่ผลที่ได้นับว่าคุ้มค่าเนื่องจากเราสามารถควบคุมการผลิตและผลผลิตโดยรวมให้เกิดความเสียหายลดลงอย่างเห็นได้ชัด

 

การตรวจวัดในไลน์การประกอบชิ้นงาน

 

ในการประกอบโครงสร้างเครื่องยนต์หรือเครื่องจักรทุกๆส่วนประกอบในการติดตั้งจะต้องไม่เกิดความผิดพลาด เนื่องจากหากเกิด Wild Spot ผิดพลาดแม้แต่จุดเดียวจะส่งผลกระทบถึงจุดอื่นๆไปทั่วทั้งโครงสร้างดังนั้นจึงต้องอาศัยเครื่องมือวัดที่ประสานการทำงานพร้อมกับหุ่นยนต์แบบจุดต่อจุดหรือกำหนดความถี่ในการตรวจวัดในระหว่างการทำงานได้ตามต้องการ ผู้ผลิตจะสามารถเลือกใช้เครื่องมือ 2 ประเภทในการทำงานร่วมกันอันได้แก่ เครื่องมือประเภทตรวจจับระยะใกล้จำพวก white light scanners, laser scanners, portable CMMs (arms)หรือ CT scanners เป็นต้น ซึ่งจะทำหน้าที่ในการตรวจวัดความสมบูรณ์ของพื้นผิวชิ้นงานรวมไปถึงข้อต่อการเชื่อมโครงสร้างชิ้นงานแบบจุดต่อจุด ซึ่งทำงานร่วมกับเครื่องมือประเภทตรวจจับระยะไกลหรือ Laser Tracker โดยทำหน้าที่ ตรวจวัดโครงสร้างชิ้นงานโดยรวม ซึ่งหมายรวมไปถึงทำหน้าที่ตรวจจับความผิดปกติในการทำงานของหุ่นยนต์ต่างๆในระหว่างการผลิตอีกด้วยโดย Laser Tracker จะสามารถตรวจวัดในระยะรัศมีได้ไกลถึง 80 เมตรหรือมากกว่าซึ่งหากเกิดความผิดปกติในการทำงานจะสามารถตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดได้ทันทีป้องกันการสูญเสียที่การเกิดขึ้นจากการผันแปรในระบบต่างๆได้ดีที่สุดจึงลดความเสียหายในระหว่างการผลิตได้อย่างมหาศาล

 

การตรวจสอบคุณภาพชิ้นงานที่สมบูรณ์แบบ

 

เรื่องนี้ยังคงเป็นเรื่องที่มีความสำคัญและขาดไม่ได้ในทุกๆอุตสาหกรรม นั่นคือการตรวจสอบคุณภาพชิ้นงานความละเอียดสูงในระดับไมครอน ซึ่งเครื่องประเภทอื่นๆไม่มีความสามารถเพียงพอในการตรวจวัดที่ระเอียดในระดับนี้ เรากำกลังกล่าวถึงเครื่อง CMM ซึ่งมีบทบาทอย่างมากในการตรวจวัดชิ้นงานที่มีความละเอียดซับซ้อนสูง ชิ้นงานตัวอย่าง แม่พิมพ์ชิ้นงานที่นำมาใช้ในการผลิต รวมไปถึงการตรวจสอบคุณภาพของแม่พิมพ์ให้มีความเที่ยงตรงสม่ำเสมอ ดังนั้นเครื่อง CMM จึงมีความสำคัญตั้งแต่ในระดับเริ่มต้นการผลิตจนถึงส่วนจุดท้ายของการตรวจสอบคุณภาพชิ้นงาน

 

จะเห็นได้ว่าการตรวจวัดนั้นเข้าไปอยู่ในทุกๆส่วนของการผลิตชิ้นงานตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงขั้นตอนสุดท้ายก่อนการจัดส่ง ซึ่งในทุกขั้นตอนจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และลดความสูญเสียในระหว่างการผลิตได้อย่างชัดเจน ทั้งนี้สิ่งที่เราจำเป็นต้องคำนึงถึงจากผลลัพธ์ที่ได้ในการตรวจวัดนั่นคือ จำนวนข้อมูลอันมหาศาลที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในการตรวจวัดทุกๆวันของการทำงาน ด้วยเหตุนี้การจัดการบริการข้อมูลผ่านระบบที่เรียกว่า Data Management  ร่วมกับ Industrial Internet of Thing จึงเป็นเรื่องที่เราจะต้องให้ความสนใจต่อไป เรากำลังเข้าใกล้อุตสาหกรรม 4.0 ไปทุกๆก้าว ดังนั้นหากไม่หยุดที่จะเรียนรู้เทคโนโลยีก็ไม่ไกลไปกว่าฝีมือคนไทยอย่างแน่นอน