ข้อได้เปรียบของเครื่องวัดพิกัดแบบตั้งอยู่บนพื้นโรงงาน (CMM)

การพูดถึงเครื่องวัดพิกัด (CMMs) เคยเป็นเรื่องยากมาก่อน นานมาแล้ว ผู้คนมองว่าเครื่องเหล่านี้เป็นเครื่องจักรที่บอบบางและต้องการการดูแลเป็นพิเศษ คุณจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องไว้ในห้องสะอาดพิเศษ ควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวด และต้องป้องกันไม่ให้ฝุ่นละอองและเสียงรบกวนเข้าใกล้เครื่อง ทุกครั้งที่คุณต้องการตรวจสอบชิ้นส่วน บุคลากรจะต้องเดินนำชิ้นส่วนนั้นข้ามโรงงานทั้งหมด รอคิวอยู่เป็นเวลานาน จากนั้นจึงเดินกลับไปยังจุดเดิม — ซึ่งเป็นการสูญเสียเวลาอย่างมาก เครื่องวัดพิกัดแบบใช้งานบนพื้นโรงงาน (shop floor CMM machine) ได้เปลี่ยนเรื่องราวทั้งหมดนี้ไปอย่างสิ้นเชิง

ลดจำนวนครั้งที่พนักงานต้องเดิน

ลองนึกถึงวันผลิตปกติสักวันหนึ่ง ชิ้นส่วนหนึ่งออกมาจากเครื่องจักร บุคคลหนึ่งนำชิ้นส่วนนั้นไปยังห้องปฏิบัติการตรวจสอบและวางไว้ที่ปลายแถว มักจะมีชิ้นส่วนอื่นอีกประมาณสิบชิ้นอยู่ข้างหน้ามัน ระบบ CMM ของห้องปฏิบัติการอาจกำลังใช้งานอยู่ ขณะเดียวกัน เครื่องจักรที่ผลิตชิ้นส่วนชิ้นนั้นยังคงทำงานต่อไป แต่ตอนนี้คุณกำลังเสี่ยงอย่างมาก เพราะคุณไม่รู้ว่าชิ้นส่วนนั้นดีหรือเสีย

การเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนไปมาแบบนี้ทำให้ประสิทธิภาพของคุณลดลงอย่างมาก การศึกษาชิ้นหนึ่งระบุว่า การนำชิ้นส่วนไปตรวจสอบยังสถานที่แยกต่างหากเพิ่มต้นทุนแรงงาน ทำให้สูญเสียเวลา และแม้แต่เสี่ยงต่อความเสียหายของชิ้นส่วนระหว่างการขนส่ง ระบบ CMM ที่ติดตั้งบนพื้นโรงงาน (Shop Floor CMM) สามารถแก้ปัญหานี้ได้ โดยติดตั้งระบบ CMM ไว้ใกล้กับเครื่องจักรกลอย่างแนบเนียน ผู้ปฏิบัติงานจึงสามารถนำชิ้นส่วนออกจากเครื่องจักร ทำการตรวจสอบทันที และได้รับผลการตรวจสอบภายในไม่กี่นาที ไม่ต้องเดินไปไหน ไม่ต้องรอคอย และไม่ต้องคาดเดา

เร่งความเร็ววงจรการตอบกลับของคุณ

นี่คือจุดที่เครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) สำหรับใช้งานบนพื้นโรงงานมีประโยชน์อย่างแท้จริง เมื่อคุณตรวจสอบชิ้นส่วนที่เครื่องจักรโดยตรง คุณจะได้รับผลย้อนกลับเกือบจะทันที หากคุณลักษณะใดคุณลักษณะหนึ่งเริ่มเบี่ยงเบนออกจากค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ คุณจะทราบปัญหานั้นทันที คุณสามารถปรับค่าออฟเซตของเครื่องมือหรือเปลี่ยนแปลงกระบวนการก่อนที่จะผลิตชิ้นส่วนที่ไม่ผ่านเกณฑ์เป็นจำนวนมาก

ผู้ผลิตชิ้นส่วนสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศรายหนึ่งได้ติดตั้งเครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) สำหรับใช้งานบนพื้นโรงงานไว้ข้างๆ ศูนย์กลึง CNC ของตน และประสบความสำเร็จอย่างมาก เครื่อง CMM สามารถดำเนินการตรวจสอบแบบครบวงจรภายในระยะเวลาไซเคิลของเครื่องจักรกลนั้นเอง ซึ่งหมายความว่าเมื่อชิ้นส่วนชิ้นถัดไปพร้อมสำหรับการผลิต ชิ้นส่วนก่อนหน้าก็ได้รับการตรวจสอบและยืนยันว่าผ่านเกณฑ์แล้ว อัตราการทิ้งชิ้นส่วนของบริษัทลดลงอย่างมาก และในที่สุดบริษัทจึงต้องซื้อเครื่องจักรเพิ่มเติมเพื่อรองรับความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง นี่คือผลลัพธ์ประเภทหนึ่งที่ช่วยคืนทุนจากการลงทุนในอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็ว

ผู้ผลิตรายหนึ่งพบว่า การย้ายการตรวจสอบคุณภาพตามปกติออกจากห้องปฏิบัติการควบคุมคุณภาพ (QC lab) ทำให้บุคลากรด้านคุณภาพมีเวลาว่างมากขึ้นในการมุ่งเน้นงานที่มีคุณค่าสูงกว่า เช่น การตรวจสอบชิ้นงานต้นแบบ (first article inspections) และการปรับปรุงกระบวนการ แทนที่จะต้องดำเนินการตรวจสอบพื้นฐานซ้ำๆ ไปเรื่อยๆ ทุกฝ่ายจึงได้รับประโยชน์

ออกแบบมาเพื่อใช้งานจริงในสภาพแวดล้อมจริง

ตอนนี้ คุณอาจกำลังสงสัยว่า อุปกรณ์วัดความแม่นยำสูงสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมบนพื้นโรงงานที่สกปรกได้จริงหรือไม่ ทั้งที่มีการสั่นสะเทือน อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ฝุ่นละออง และสารหล่อเย็นลอยปะปนอยู่ในอากาศ

คำตอบคือใช่ แต่ก็ต่อเมื่อมันถูกออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นั้นโดยเฉพาะเท่านั้น ไมโครเมทริกซ์แบบห้องปฏิบัติการ (CMM) แบบดั้งเดิมใช้ระบบแบริ่งลม ซึ่งมีความแม่นยำสูงมาก แต่ก็ไวต่อสิ่งรบกวนมากเช่นกัน ฝุ่นหรือน้ำมันเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้ระบบล้มเหลวได้ ส่วนไมโครเมทริกซ์แบบพื้นโรงงาน (Shop floor CMM) ใช้แบริ่งกลไกที่แข็งแรงทนทาน พร้อมชุดลูกกลิ้งที่ปิดผนึกสนิทและรางนำทางที่มีฝาครอบ ซึ่งออกแบบมาเพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งสกปรกเข้าสู่ระบบ นอกจากนี้ยังมีระบบชดเชยอุณหภูมิแบบแอคทีฟ โดยเซ็นเซอร์ในตัวจะตรวจวัดอุณหภูมิอย่างต่อเนื่อง และปรับค่าการวัดโดยอัตโนมัติ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำเทียบเท่ากับการวัดในห้องปฏิบัติการที่ควบคุมสภาพแวดล้อมอย่างเข้มงวด บางรุ่นยังติดตั้งฐานรองกันการสั่นสะเทือนเพื่อแยกตัวออกจากแรงสั่นสะเทือนที่เกิดจากเครื่องจักรใกล้เคียง

ขนาดเล็ก แต่มีศักยภาพสูง

ข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่งที่สำคัญมากคือขนาด เครื่องวัดพิกัดแบบสะพาน (Bridge CMM) แบบดั้งเดิมใช้พื้นที่ค่อนข้างมาก คุณแทบจะต้องจัดสรรห้องทั้งห้องให้กับมันเลยทีเดียว ในทางกลับกัน เครื่องวัดพิกัดสำหรับใช้งานบนพื้นโรงงาน (Shop Floor CMM) มีขนาดกะทัดรัดกว่ามาก บางรุ่นใช้พื้นที่บนพื้นเพียงน้อยกว่าหนึ่งตารางเมตรเท่านั้น คุณสามารถวางเครื่องไว้ในมุมห้องข้างเครื่องจักรกลหรือระหว่างอุปกรณ์สองชิ้นได้อย่างสะดวกสบาย ในโรงงานที่คับคั่งซึ่งทุกตารางฟุตมีค่ามาก นี่จึงถือเป็นข้อได้เปรียบที่ยิ่งใหญ่มาก

และแม้จะมีขนาดเล็ก แต่เครื่องเหล่านี้ก็ไม่ได้ด้อยความสามารถแต่อย่างใด พวกมันสามารถวัดเรขาคณิตสามมิติที่ซับซ้อนได้ ไม่ใช่เพียงแค่ขนาดสองมิติที่เรียบง่ายเท่านั้น เครื่องวัดพิกัด (CMM) จะวัดชิ้นงานตามสภาพจริงในมิติทั้งสาม จับลักษณะต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว และลดจำนวนการจัดตั้งค่า (setups) ที่คุณจำเป็นต้องทำ บางรุ่นมีปริมาตรการวัดที่กว้างขวางพอที่จะรองรับชิ้นงานขนาดใหญ่ได้โดยตรง ณ จุดที่ผลิตชิ้นงานนั้น

ตรวจจับปัญหาแต่เนิ่นๆ เพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย

นี่คือประเด็นสำคัญที่สุด เมื่อคุณตรวจพบปัญหาตั้งแต่เนิ่นๆ การแก้ไขจะใช้ต้นทุนเกือบเป็นศูนย์ แต่หากตรวจพบปัญหาช้าเกินไป หลังจากที่คุณผลิตชิ้นส่วนที่ผิดพลาดไปแล้วร้อยชิ้น นั่นจะกลายเป็นหายนะ เครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) ที่ติดตั้งบนพื้นโรงงานช่วยให้คุณตรวจจับปัญหาได้ตั้งแต่ต้นทาง คุณสามารถตรวจสอบชิ้นงานชิ้นแรกที่ออกจากเครื่องจักร ยืนยันว่าทุกอย่างถูกต้องตามมาตรฐาน จากนั้นจึงดำเนินการผลิตชิ้นส่วนที่เหลือของล็อตนั้นด้วยความมั่นใจ หากเกิดข้อผิดพลาดใดๆ ขึ้นมา คุณจะสามารถตรวจพบได้หลังจากที่มีชิ้นส่วนผิดพลาดเพียงหนึ่งหรือสองชิ้น แทนที่จะรอจนมีชิ้นส่วนผิดพลาดถึงร้อยชิ้น

ผู้ผลิตที่เปลี่ยนมาใช้ระบบดังกล่าวรายงานว่า กระบวนการตรวจสอบเร็วขึ้น การจัดทำรายงานรวดเร็วขึ้น ระยะเวลาการนำส่งลดลง ปริมาณการผลิตเพิ่มขึ้น และอัตราของเสียลดลง ซึ่งไม่ใช่การปรับปรุงที่เล็กน้อยเลย แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงเชิงกลยุทธ์ที่ส่งผลโดยตรงต่อผลกำไรสุทธิของคุณ

เครื่องมือที่ใช้งานได้จริงสำหรับโรงงานจริง

เครื่องวัดพิกัดแบบ CMM ที่ใช้งานบนพื้นโรงงานไม่ใช่เพียงแค่อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการที่ดูหรูหราแต่สวมชุดทำงานเท่านั้น แต่เป็นเครื่องมือเชิงปฏิบัติที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานจริงในโลกแห่งความเป็นจริง มันช่วยประหยัดเวลาโดยกำจัดการเดินทางไป-กลับระหว่างพื้นโรงงานกับห้องตรวจสอบ มันเร่งกระบวนการให้ข้อเสนอแนะเพื่อให้คุณสามารถแก้ไขปัญหาได้ก่อนที่ปัญหาจะลุกลาม มันถูกสร้างขึ้นอย่างแข็งแกร่งพอที่จะทนต่อสภาพแวดล้อมที่สกปรกบนพื้นโรงงาน มันสามารถติดตั้งได้ในพื้นที่จำกัด และยังสามารถตรวจจับปัญหาได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ซึ่งจะช่วยประหยัดเงินของคุณได้จริง

บริษัท YIHUI ได้ออกแบบอุปกรณ์วัดความแม่นยำมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 2003 โดยโซลูชัน CMM ของพวกเขาถูกพัฒนาขึ้นตามหลักการเหล่านี้ เครื่องของพวกเขาผสานการวัดแบบจุดเดี่ยว (single point probing) กับการสแกนแบบอะนาล็อก (analog scanning) และสามารถติดตั้งระบบหัววัดแบบสัมผัส (contact) หรือแบบไม่สัมผัส (non-contact) ได้ทั้งสองแบบ สำหรับผู้ผลิตในอุตสาหกรรมเครื่องจักร อิเล็กทรอนิกส์ การบินและอวกาศ และยานยนต์ เครื่องวัดพิกัดแบบ CMM ที่ใช้งานบนพื้นโรงงานถือเป็นหนึ่งในการลงทุนที่ชาญฉลาดที่สุดที่คุณสามารถทำได้ ท้ายที่สุดแล้ว วิธีที่ดีที่สุดในการตรวจจับชิ้นส่วนที่ผิดพลาดคือการตรวจพบมันก่อนที่มันจะกลายเป็นชิ้นส่วนที่ผิดพลาดร้อยชิ้น