Làm thiết kế máy mà không ra được các quyết định về thiết bị tiêu chuẩn, đồ gá và ý tưởng của mình thì mãi mãi bạn chỉ là một “thợ vẽ”.
Đây là câu chuyện của mình khi làm việc tại Tập đoàn Danieli – một trong những tập đoàn Châu Âu lớn nhất thế giới về triển khai dây chuyền tự động hóa trong ngành thép.
Mình đã từng lâm vào cảnh không biết chính xác cách chọn kích thước của một con xi lanh khi bắt tay vào làm một dự án ngoài, hay loay hoay không biết phải chọn vật liệu thế nào cho một chi tiết máy. Bởi trong khoảng thời gian làm ở Tập đoàn, mình chỉ làm theo các tiêu chuẩn có sẵn. Việc chọn xi lanh hay hệ thống khí nén đều đã có phần mềm và tài liệu tiêu chuẩn hỗ trợ; việc của bạn chỉ là làm đúng quy trình, thế là xong.
Sau lần đó, mình hiểu rằng nếu bản thân vẫn cứ tiếp tục như vậy thì mãi mãi mình chỉ là thợ vẽ. Vì thế, mình đã tìm đến những công ty cho mình cơ hội được ra quyết định về các thông số kỹ thuật như: chọn động cơ, thiết kế đồ gá, và tự lên ý tưởng. Để giúp các bạn tránh đi vào “vết xe đổ” lan man như mình, đây là 5 kỹ năng bạn cần trang bị để có thể triển khai tốt một dự án máy tự động hóa:
Kỹ năng 01: Tính toán & lựa chọn thiết bị tiêu chuẩn
Thiết kế máy không phải bắt đầu từ việc vẽ khung máy mà bắt đầu từ việc lựa chọn thiết bị tiêu chuẩn như động cơ, hộp số, Coupling, Pulley…. Riêng phần động cơ thôi mình phải dành ra cả tuần để cân đối về công suất, thời gian giao hàng, giá và thương hiệu. Bức ảnh bên dưới là 1 phần nhỏ dữ liệu mà anh em cần biết
Đó chỉ mới là bước đầu tiên sau khi anh em đã tính toán được công suất cần thiết của động cơ.
Còn trong quá trình tính toán thì đây là sai lầm mà mình từng mắc phải khi mới bắt đầu học cách tính toán: Đa phần anh em thường hiểu nhầm rằng chỉ cần lấy lực nhân với cánh tay đòn là ra mô-men (torque) cần thiết.
Thực tế, anh em cần phải biết cách tính mô-men khởi động (acceleration torque). Đây chính là thông số quyết định liệu động cơ khi lắp vào máy có chạy nổi hay là đứng. Mô-men này phụ thuộc chặt chẽ vào mô-men quán tính của tải và thời gian khởi động mà bạn mong muốn.
Hãy tưởng tượng như một chiếc ô tô: Để duy trì tốc độ ổn định thì chỉ cần một mức công suất nhất định, nhưng để tăng tốc từ 0 lên 100 km/h trong vòng 5 giây thì yêu cầu về mô-men và công suất sẽ khác hoàn toàn so với khi tăng tốc trong 10 giây.
Dưới đây là công thức chuẩn xác để anh em tính toán:
Trong đó:
Mfriction là moment do lực ma sát gây ra
Minertia là moment khởi động
Mslope là moment lực kéo của vật do mặt phẳng nghiêng
Mloss là moment do hao tổn của các khớp truyền động như Coupling, Belt, Bánh răng
Chỉ mới đến đây là anh em thấy đã nhiều thông số rồi. Nhưng anh em không phải lo đâu khóa học “Thiết Kế máy và tính toán thiết bị” mình sẽ hướng dẫn anh em chi tiết và cách sử dụng phần mềm tính toán
Bên anh đó khóa học bên mình cũng hướng dẫn anh em chọn thêm bánh răng, cảm biến, belt, pulley và các thiết bị tiêu chuẩn trọng máy tự động hóa
Anh em bấm vào link này để tham khảo: https://haicokhi.com/thietkemay/
Chứ bài viết cũng dài rồi anh em đến kỹ năng số 2
Kỹ năng 02: Tính toán & thiết kế hệ thống khí nén
Việc thiết kế 1 hệ thống khí nén không chỉ là chọn xi lanh và chọn van Solenoid. Mà bạn phải tính toán và chọn lựa các linh kiện đi kèm như việc chọn giảm chấn hay van điều áp nào đôi khi là cả 1 vấn đề.
Các bước là bắt đầu từ việc hiểu các loại xi lanh ưu và nhược điểm của từng loại để có thể ứng dụng phù hợp. Đây là vấn đề mà học viên bên mình rất hay gặp ví dụ như việc chọn Xy lanh bàn trượt chỉ vì thích khỏi phải vẽ nhiều mà không quan tâm đến chi phí phải trả cho thiết bị đó.
Tiếp theo mới đến phần tính toán và lựa chọn xi lanh phù hợp như là “Trong trường hợp cần một lực đẩy tối thiểu 1000N để giữ chặt phôi theo chiều nằm ngang. Với hệ số tải 0.7 thì đường kính xylanh cần thiết là bao nhiêu?
Đó là những bài tập mà bên mình đặt ra cho học viên trong lớp thiết kế máy
Cuối cùng là phân tích sơ đồ và triển khai toàn bộ hệ thống theo những bước sau
1: Nguồn cấp khí: xác định linh kiện kết nối với nguồn cấp khí của nhà máy, đường kính dây nguồn.
2: Van khóa tay (Finger Valve): có cần thiết hay không?
3. Xác định bộ lọc khí FRL dựa trên lưu lượng, áp suất, chức năng của hệ thống.
4. Đồng hồ áp suất điện tử hoặc cơ.
5. Cơ cấu vận hành: chọn van khí nén, van điều khiển tốc độ, đế van, xylanh.
6. Chọn đường kính dây khí nén và ống nối khí phù hợp.
7. Chọn giảm thanh, vít bịt.
Kỹ năng 03: Tính toán & thiết kế đồ gá JIG
Định vị và kẹp chặt là kiến thức nền tảng mà bạn cần phải biết trong phần này. Trong đó định vị cần phải hiểu nguyên tắc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh. Nếu sai ngay bước này thì gần như là bỏ luôn đồ gá
4 loại đồ gá cần phải biết bao gồm: Đồ gá định vị, đồ gá gia công, đồ gá lắp ráp và đồ gá kiểm tra
Vòng đệm và bu lông là thứ mà bạn cần phải nắm cực kỳ chắc trong phần này. Thấy có vẽ đơn giản nhưng nó hoạt động xuyên suốt trong quá trình gá đặt
Cuối cùng là có kiến thức về dung sai, độ nhám vật liệu để có thể ra quyết định yêu cầu kỹ thuật của từng chi tiết trên đồ gá. Để làm được điều đó ngoài kinh nghiệm cần phải hiểu các phương pháp gia công và dung sai độ nhám đạt được của từng loại phương pháp
PHÂN TÍCH QUY TRÌNH GIA CÔNG
1. Gia công chi tiết trên cần bao nhiêu nguyên công? Đó là những nguyên công nào?
2. Chọn phương pháp gia công phù hợp với từng nguyên công trên.
3. Phân tích chuẩn định vị và phương pháp kẹp chặt của từng nguyên công trên. 4. Thiết kế đồ gá gia công nguyên công 1.
Kỹ năng 04: Triển khai ý tưởng
Những câu hỏi để khai thác thông tin
Về Công suất:
Anh đã có yêu cầu về công suất cụ thể cho hệ thống này chưa?
Đã có đơn vị nào đề xuất mức công suất cho anh chưa? Nếu có, anh cho em xin thông tin để tham khảo nhé.
Về Chi phí đầu tư:
Kinh phí dự kiến đầu tư cho dự án này của bên mình khoảng bao nhiêu anh nhỉ?
Anh có yêu cầu đặc biệt nào về tiêu chuẩn thiết bị, độ an toàn hay độ ồn không?
Hiện đã có nhà thầu nào báo giá cho mình chưa? Anh có đang tham khảo hệ thống nào khác trên thị trường không, cho em xin thông tin với.
Về Thời gian giao hàng:
Với quy mô dự án như thế này, bên em thường bàn giao trong khoảng 10-12 tuần, tiến độ này anh thấy có ổn không?
Khoảng thời gian cho phép để thực hiện lắp đặt máy tại nhà máy là bao lâu?
Tất cả những câu hỏi nhằm phục vụ để điền được 25 hạng mục trong bảng bên dưới
Kỹ năng 05: Triển khai chi tiết dự án
Để triển khai dự án bạn cần phải cần có điều kiện cần và điều kiện đủ và đây là
5 Thứ cần có khi triển khai thiết kế
– Đơn đặt hàng từ nhà máy ( PO- Purchase order)
– File thông tin tin án ( Excel đính kèm)
– Danh sách bốc tách giá vật tư
– File báo giá cuối cùng
– File proposal cuối cùng ( file phương án giải pháp)
– Hợp đồng đặt hàng thiết bị
– File yêu cầu kỹ thuật (nếu có)
Ưu tiên 1: Thiết kế bản vẽ FDR
Mục tiêu cho khách hang thấy được chi tiết tương đối tổng thể để đẩy nhanh tiến độ đặt hàng thiết bị tiêu chuẩn ( Bản vẽ sẽ đính kèm trong lớp học)
Chia việc cho nhân sự (Ưu tiên theo khả năng ko cào bằng)
Thiết kế đến đâu gọi điện hỏi nhà cung cấp đến đó về ( Giá, Yêu cầu kỹ thuật, tiến độ giao hàng)
Ưu tiên 2: Thiết kế chi tiết cần lưu ý
Thường xuyên trao đổi giải pháp kỹ thuật với giám đốc kỹ thuật
Ưu tiên thiết bị tiêu chuẩn có part number
Quan sát thường xuyên thay đổi công việc của các bạn tùy vào tiến độ.
– Ưu tiên triển khai cụm
– Ưu tiên triển khai chi tiết
– Triển khai song song cụm và chi tiết
– Triển khai song song chi tiết và xuất bản vẽ
– Triển khai song song tiết kế, xuất bản vẽ, đặt hàng
Nếu bạn cần biết chi tiết hơn 5 kỹ năng này và có người đồng hành cũng bạn để trao đổi thì hãy tham gia lớp “thiết kế máy và tính toán thiết bị” bên mình. Khóa học online qua Zoom giúp anh em tương tác và trao đổi với 5 giảng viên hiện đang làm thiết kế máy tại nhà máy
Link tham gia:
https://haicokhi.com/thietkemay/
Khóa học mới bên mình:
Chọn dung sai – độ nhám – vật liệu: https://haicokhi.com/dungsai/
