Thách thức, giải pháp, và kết quả của Canon khi ứng dụng công nghệ in 3D

Canon sử dụng máy in 3D Markforged X7 để cải thiện quy trình sản xuất các sản phẩm siêu chính xác

Thách thức và Bối cảnh 

• Sản xuất thủ công và chuyên môn hóa: Quá trình gia công và lắp ráp các sản phẩm siêu chính xác của Canon (ví dụ: hệ thống phơi sáng yêu cầu độ chính xác nano) rất khó tự động hóa và phải phụ thuộc nhiều vào kỹ thuật, bí quyết chuyên môn của những nhân viên lành nghề
• Gánh nặng cho nhân viên: Việc xử lý các linh kiện cực lớn (2m x 5m x 3m) và đắt tiền tạo ra áp lực tâm lý và thể chất đáng kể cho nhân viên
• Chi phí và thời gian chờ đợi cao: Việc thuê ngoài sản xuất các đồ gá (jigs), dụng cụ tùy chỉnh, và phụ tùng thay thế dẫn đến chi phí cao và thời gian chờ đợi (lead time) dài (hơn một tháng). Điều này cản trở việc tạo mẫu nhanh và thử nghiệm các ý tưởng cải tiến

Giải pháp và Quá trình Triển khai

• Thử nghiệm ban đầu: Canon đã sử dụng máy in 3D trong một số bộ phận từ nhiều năm trước. Ban đầu, họ giới thiệu một máy in 3D FDM rẻ tiền (khoảng 100.000 yên) để sản xuất các vật dụng đơn giản như hộp đựng công cụ và nắp bảo vệ sản phẩm khỏi bị hư hại do công cụ rơi.
• Chuyển sang Markforged X7: Với Kinh nghiệm ban đầu cho thấy lợi ích của in 3D, nhưng Canon chưa hài lòng với độ chính xác và độ bền của các bộ phận tạo ra. vì vậy Canon đã quyết định chuyển sang Markforged X7
  • Lý do chọn X7: Khả năng sử dụng vật liệu nhựa Onyx và gia cố bằng sợi carbon để đạt được độ bền tương đương nhôm đã trở thành yếu tố quyết định. Điều này hoàn hảo cho việc tạo ra các công cụ bằng nhựa (thay vì kim loại) để bảo vệ các bộ phận siêu chính xác khỏi bị trầy xước.
  • Quá trình mua sắm: Họ đã bắt đầu với máy in rẻ trước, ghi lại các lợi ích (giảm chi phí, rút ngắn thời gian mua sắm) để chứng minh hiệu quả. Sau đó, họ giải thích cách máy in hiệu suất cao sẽ mang lại kết quả vượt trội, đạt được sự ủng hộ của ban quản lý bằng cách chỉ ra các mục tiêu định lượng (giảm chi phí, thời gian) và lợi ích vô hình (thúc đẩy đổi mới, phát triển kỹ năng nhân viên).

    

Kết quả và Lợi ích Cụ thể 

• Cải thiện hiệu suất và chất lượng: Việc tự sản xuất đồ gá và dụng cụ trong nội bộ giúp cải thiện hiệu suất và chất lượng sản xuất.
• Giảm thời gian và chi phí:
  • Trong năm 2022, Canon đã giảm chi phí mua các bộ phận cho các dự án cải tiến xuống 1/5 so với ban đầu.
  • Thời gian mua sắm  đã được cắt giảm xuống chỉ còn 1/20.
• Rút ngắn thời gian phục hồi thiết bị: Có thể đo lường bộ phận bị hỏng và in một bộ phận thay thế ngay tại chỗ, rút ngắn đáng kể thời gian phục hồi thiết bị.
• Giảm rủi ro hư hỏng sản phẩm: Thay thế đồ gá kim loại bằng các bộ phận được in bằng X7 đã giảm đáng kể nguy cơ làm nứt hoặc trầy xước các bộ phận siêu chính xác trong quá trình xử lý.
• Thúc đẩy đổi mới và phát triển kỹ năng nhân viên:
  • Thời gian để biến ý tưởng thành hiện thực được giảm đáng kể, cho phép lặp lại và tinh chỉnh các đồ gá, dụng cụ thông qua thử và sai.
  • Các ý tưởng cải tiến từ công nhân sản xuất tăng lên đáng kể do rào cản tạo ra công cụ cải tiến thấp hơn.
  • Nhân viên có thể phát triển và xây dựng các máy tự động hóa chỉ với đội ngũ sản xuất, thay vì phải dựa vào bộ phận kỹ thuật như trước đây.
  • Những thành tựu này đã được công ty công nhận và trao giải “Chie-tech Award”.
• Khả năng tạo ra các hình dạng mới: Khả năng in các hình dạng không thể thực hiện bằng gia công thông thường cho phép sản xuất các đồ gá và dụng cụ từng được cho là không khả thi (ví dụ: in bánh răng và vít me bi).
• Đánh giá phần mềm: Phần mềm được đánh giá là trực quan, tinh gọn, cho phép tập trung vào việc điều chỉnh các khu vực quan trọng

Tại Việt Nam, Công ty TNHH thiết bị công nghiệp và giáo dục Tân Tiến ( AIE Co., Ltd) là đơn vị tiên phong công nghệ 3D, là đại diện thương hiệu của máy in 3D Markforged, AIE chuyên nhập khẩu và phân phối các dòng máy in 3D tiêu chuẩn công nghiệp, xuất xứ từ Mỹ, Đức… các quốc gia đi đầu trong công nghệ in 3D

Bên cạnh đó AIE Co., Ltd xây dựng trung tâm công nghệ 3DTech đáp ứng đầy đủ các dịch vụ về in 3D, đo quét 3D, Dịch vụ thiết kế ngược và các dịch vụ đo kiểm 3D, mô phỏng