Vấn đề tại dây chuyền lắp ráp
Khách hàng sản xuất linh kiện điện tử gặp tỷ lệ lỗi định vị khoảng 4% mỗi ca do công nhân cố định cụm nhôm bằng tay. Cụm gồm 4 chi tiết nhôm anodize cần lắp khít nhau với sai lệch vị trí không quá 0,1 mm. Thao tác thủ công phụ thuộc người nên kết quả không đồng đều giữa ca ngày và ca đêm.
Thách thức thiết kế đồ gá
Khó nhất là tấm nền có lỗ định vị nằm gần mép, không đủ không gian để đặt kẹp cơ học thông thường. Bề mặt nhôm anodize dễ trầy nên mặt tỳ phải đủ cứng để định vị nhưng không để lại vết. Ngoài ra, thao tác một tay phải đủ nhanh để không làm giảm nhịp chuyền.
Xưởng phân tích thứ tự đặt từng chi tiết vào gá và xác định hướng kẹp không cản thao tác lắp ráp. Mặt tỳ được làm bằng nhôm phủ delrin dày 3 mm thay vì cao su mềm thường tích bụi.
Gia công và lắp thử
Đế gá phay CNC từ nhôm 6061 để nhẹ, chốt định vị đường kính 8 mm dùng thép cứng HRC 58–60 nằm trong bạc thép thay thế được. Kẹp cam kiểu toggle được chọn để giảm thời gian kẹp từ 25 giây xuống 10 giây mỗi chu kỳ.
Sau khi gia công, gá lắp thử với 50 chu kỳ thao tác liên tiếp. Sai lệch vị trí đo được sau kẹp là ±0,04 mm, thấp hơn yêu cầu. Một chốt được điều chỉnh lại vị trí 0,3 mm so với thiết kế ban đầu để khớp với dung sai thực tế của lô nhôm đang sản xuất.
Kết quả sau vận hành
Tỷ lệ lỗi định vị về 0% trong tuần đầu. Công nhân mới học thao tác trong 20 phút thay vì 2 giờ trước đây. Khách hàng đặt thêm bộ thứ hai cho dây chuyền song song và yêu cầu thiết kế thêm bạc thay thế dự phòng theo lô hàng năm.