Công nghệ mới làm thay đổi ngành đúc kim loại

Tháng 4 26, 2023

Tags

Ngành đúc kim loại phát triển trong những năm vừa qua nhờ vào những thiết bị và công nghệ mới để đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường.

Việc ứng dụng hệ thống phân tích dữ liệu giúp chuyên gia đúc kim loại có được thông tin chính xác, đáng tin cậy về năng suất tổng thể, thời gian xử lý, phát hiện lỗi…, theo tạp chí về công nghiệp The Boss Magazine (Mỹ). Tạp chí này dẫn lại một nghiên cứu về nhà máy của Tập đoàn BMW (Đức) để chứng minh việc ứng dụng phân tích dữ liệu mang lại nhiều lợi ích cho ngành đúc kim loại. Cụ thể, nhà máy đã sản xuất 4,3 triệu bộ phận kim loại đúc/năm, bao gồm cả linh kiện động cơ và các bộ phận thân xe.

Công nghệ hiện đại tạo nên cuộc cách mạng mới cho ngành đúc kim loại

Với hệ thống phân tích dữ liệu, nhà máy của BMW lưu trữ hàng nghìn thông tin chi tiết về các quy trình, từ thời gian lưu trữ đối với lõi cát, cho đến các thông số cụ thể về nhiệt độ và áp suất. Dựa vào dữ liệu tổng hợp, công ty dễ dàng phát hiện nhiều lỗi, chẳng hạn độ xốp và lỗ thông hơi. Bà Nelly Apfel, chuyên viên dữ liệu của nhà máy BMW, cho biết một quy trình đúc có hàng nghìn tham số và việc tổng hợp, phân tích dữ liệu giúp nhà máy tối ưu hệ thống đúc.

Bên cạnh đó, hệ thống phân tích dữ liệu liên tục kiểm tra, so sánh các thông số theo thời gian thực tế so với các thông số lý tưởng được thiết lập. Nếu có quá nhiều sai lệch giữa các thông số, thì hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo và quá trình đúc sẽ tự động dừng khi cần thiết.

Tái chế, tái sử liệu nguyên vật liệu trong ngành đúc kim loại

Các doanh nghiệp ngành đúc kim loại nỗ lực áp dụng những quy trình ít gây lãng phí để bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Chẳng hạn, phương pháp đúc khuôn cát “xanh” – sử dụng cát làm vật liệu đúc chính – được gọi là “xanh” vì cát có thể tái chế, không có phụ gia hóa học và khuôn chỉ bao gồm cát, nước và đất sét.

Dù khuôn đúc cát chỉ được sử dụng một lần nhưng một số công ty đúc kim loại có chương trình tái chế cát đã qua sử dụng thay vì đổ bỏ ở các hố chôn lấp.

Ít nhất một công ty ở Mỹ có quy trình được cấp bằng sáng chế để tách bentonite và carbon khỏi bụi đúc (sau khi dùng khuôn đúc cát) để tái sử dụng. Từ đó, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) hướng dẫn một số biện pháp tiềm tái sử dụng cát đúc đã qua sử dụng trong ngành đúc kim loại như: giá thể trồng cây trong chậu, cát đắp nền làm đường…

Tận dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo trong ngành đúc

Các lãnh đạo công ty ngành đúc cho rằng phần mềm tích hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) có phân tích dữ liệu, giúp tối ưu hóa hoạt động sản phẩm.

Toyota gần đây đã hợp tác với Siemens phát triển thành công phần mềm AI phát hiện các khuyết tật vật đúc kim loại (dùng làm linh kiện máy nén điều hòa ô tô). Trước đây, quá trình này rất khó quản lý do sự thay đổi về tỷ lệ pha trộn nguyên vật liệu và mức độ kinh nghiệm của lao động.

Data đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển ngành đúc

Sau khi thu thập khoảng 40.000 điểm dữ liệu cho mỗi lần đúc khuôn, hệ thống tích hợp AI sẽ phân tích thông tin để đánh giá khả năng xảy ra lỗi trong quá trình đúc kim loại. Nhờ vậy, việc kết hợp giữa phân tích dữ liệu và AI giúp nhà sản xuất cho ra sản phẩm đúc ngày càng hoàn thiện, tránh lỗi, khuyết tật ở mức tối đa, giảm thiểu tỷ lệ phế liệu

Tăng tốc quy trình đúc kim loại nhờ vào tự động hóa

Các doanh nghiệp ngành đúc kim loại nhận thấy tự động hóa là giúp đẩy mạnh quy trình sản xuất và tăng năng suất.

Một sản phẩm của công ty chuyên về tự động hóa ABB (Úc) được xem là ứng dụng kỹ thuật số nhà máy thông minh đầu tiên cho ngành công nghiệp kim loại đã xuất hiện trên thị trường gần đây. Cụ thể, ứng dụng ABB tích hợp vào hệ thống sản xuất, tự động theo dõi nhiệt độ nung kim loại đến mức hợp để đưa ra tín hiệu cho hệ thống cần trục đổ khuôn đúc.

Công ty khởi nghiệp Foundry Lab cũng đưa ra phương pháp tiên phong để tăng tốc quá trình đúc má phanh (bố thắng) cho ô tô trong vòng chưa đầy 8 giờ. Hệ thống của Foundry Lab được tích hợp ứng dụng máy tính, công nghệ in 3D, giúp giảm thiểu thời gian làm sản phẩm so với các phương pháp đúc truyền thống thường mất từ 1-6 tuần.

Tự động hóa ngày càng được ứng dụng nhiều trong ngành đúc kim loại

Hiện phương pháp đúc nhanh của Foundry Lab chỉ mới áp dụng với kẽm và nhôm và công ty kỳ vọng sẽ mở rộng ra với kim loại đúc khác, bao gồm cả đồng và đồng thau. Đây chỉ là một số xu hướng đúc kim loại nổi bật có thể được áp dụng vào quy trình sản xuất của công ty ngành đúc kim loại.

Tuy nhiên, trước khi ra quyết định đầu tư nâng cấp hệ thống, doanh nghiệp cần đặt ra các mục tiêu và lộ trình rõ ràng. Thiết Bị Phong Đạt, nhà cung cấp thiết bị ngành đúc với nhiều năm kinh nghiệm, có đủ năng lực để tư vấn và cung cấp cho khách hàng những trang thiết bị tiên tiến trong ngành đúc kim loại.

————————————————————————————————