Tại Sao Máy Làm Chổi Tự Động Giảm Chi Phí Nhân Công Trong Sản Xuất

Loại bỏ lao động gia công sau với Máy chải tự động

Gánh nặng lao động từ việc vát mép và làm sạch cạnh thủ công (15–30% tổng số giờ lao động trên mỗi chi tiết)

Khi nói đến việc vê mép thủ công và hoàn thiện cạnh, các quy trình này chiếm khoảng 15 đến 30 phần trăm tổng thời gian lao động cho mỗi chi tiết được sản xuất. Những công nhân lành nghề phải dành vô số giờ để thực hiện các công việc lặp đi lặp lại, gây ảnh hưởng nhiều đến cơ thể, dẫn đến mệt mỏi, kết quả không đồng đều và các chi tiết không luôn đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng. Vấn đề trở nên nghiêm trọng hơn khi loại gia công sau này tạo ra sự chậm trễ trong toàn bộ quá trình sản xuất. Chi phí tăng đáng kể, đặc biệt trong các ngành sản xuất số lượng lớn các bộ phận chính xác như ô tô và máy bay. Dù sao thì những đường viền nhỏ này lại rất quan trọng đối với hiệu suất hoạt động của sản phẩm cũng như việc tuân thủ các quy định an toàn.

Nghiên cứu điển hình: Nhà cung cấp phụ tùng ô tô bậc nhất đã đạt được mức giảm 72% lao động gia công sau bằng cách sử dụng máy chải tự động xoay

Một nhà sản xuất lớn các bộ phận ô tô gần đây đã đưa máy chải tròn tự động vào dây chuyền sản xuất sau các công đoạn gia công, giúp giảm khoảng 70% công việc làm sạch ba via thủ công. Khi họ bắt đầu sử dụng những máy này để làm nhẵn các cạnh và tạo độ mượt bề mặt cho các bộ phận hộp số, thời gian xử lý mỗi chi tiết chỉ còn 5 phút thay vì quy trình 18 phút trước đó. Quan trọng hơn cả là họ đạt được đều đặn độ hoàn thiện mịn G2 theo tiêu chuẩn ASME B46.1 mà không phụ thuộc vào tay nghề của từng công nhân. Thay đổi này đã giải phóng chỗ làm việc cho chín nhân viên trước đây thực hiện việc làm sạch ba via, chuyển họ sang các vị trí lắp ráp có mức lương cao hơn trong nhà máy. Nhìn vào con số, theo nghiên cứu từ Viện Ponemon công bố năm ngoái trong báo cáo về chi phí hoàn thiện thủ công, việc tự động hóa này đã tiết kiệm khoảng 740.000 USD mỗi năm về chi phí lao động.

Tích hợp Máy chải Tự động vào Các ô CNC và Robot

Khi các máy chải tự động được tích hợp vào các trạm làm việc CNC hiện có và các dây chuyền lắp ráp robot, về cơ bản chúng loại bỏ nhu cầu con người can thiệp giữa các công đoạn gia công và hoàn thiện trong sản xuất. Các hệ thống này thực hiện các nhiệm vụ như làm sạch ba via và bo tròn cạnh ngay trong cùng quy trình tự động hóa. Điều này có nghĩa là không còn cần xử lý thứ cấp, giảm lượng sản phẩm tồn đọng trong quá trình sản xuất và mọi thứ đều được kiểm soát thông qua một hệ thống thống nhất. Hơn nữa, các công ty không phải lo lắng về việc tìm thêm diện tích sàn hoặc thực hiện những thay đổi lớn đối với hệ thống hiện tại khi triển khai các giải pháp này.

Hoàn thiện trong chu trình loại bỏ sự can thiệp của nhân viên vận hành và lao động xử lý thứ cấp

Việc lắp đặt các hệ thống chải tự động trực tiếp lên cánh tay robot hoặc trục chính CNC đồng nghĩa với việc các chi tiết được hoàn thiện ngay sau khi gia công. Không cần di chuyển chúng, không phải cố định lại và chắc chắn là không có sự can thiệp của bàn tay con người trong suốt quá trình này. Toàn bộ mục đích của việc thực hiện mọi thứ trong cùng một chu kỳ là để giảm thiểu những lần chuyển giao tẻ nhạt giữa các trạm làm việc khác nhau vốn tốn rất nhiều thời gian. Nhìn vào số liệu sản xuất từ mười hai cơ sở sản xuất vừa và lớn cho thấy một điều khá ấn tượng. Các xưởng này đã giảm từ bốn mươi đến bảy mươi lăm phần trăm thời gian dành cho việc xử lý thủ công các chi tiết trong suốt các hoạt động gia công. Điều đó giải phóng lực lượng lao động giàu kinh nghiệm, giúp họ tập trung vào những nhiệm vụ quan trọng hơn như thiết lập máy móc, viết chương trình và kiểm soát chất lượng sản phẩm thay vì lãng phí hàng giờ để di chuyển vật liệu.

Tiết kiệm chi phí nhân công định lượng d: $0.42–$1.89 ít hơn mỗi chi tiết (chuẩn AMT 2023)

Theo báo cáo chuẩn hóa năm 2023 của Hiệp hội Công nghệ Sản xuất, việc thay thế hoàn thiện thủ công bằng các hệ thống chải tự động tích hợp giúp giảm chi phí lao động trực tiếp từ 0,42–1,89 USD mỗi bộ phận. Những khoản tiết kiệm này bắt nguồn từ ba hiệu suất cốt lõi:

• Loại bỏ các trạm lao động chuyên biệt để làm sạch ba via
• Giảm chuyển động của sản phẩm đang trong quá trình sản xuất trên toàn xưởng
• Hoạt động liên tục 24/7—không nghỉ ngơi, thay ca hay chậm trễ do mệt mỏi
  Các nhà sản xuất quy mô lớn thường xuyên đạt mức cao nhất trong khoảng này, đặc biệt khi tính đến lượng lao động phải làm lại bị tránh được do kết quả thủ công không đồng đều.

Giảm số giờ lao động trên mỗi bộ phận thông qua quá trình hoàn thiện tự động

Tinh giản thời gian trong thực tế: Thời gian hoàn thiện vỏ nhôm hàng không vũ trụ giảm từ 4,2 xuống còn 0,7 phút/bộ phận

Các máy chải hoạt động tự động có thể giảm đáng kể thời gian hoàn thiện. Lấy ví dụ trong ngành sản xuất hàng không vũ trụ. Trước đây, các bộ phận vỏ nhôm cần khoảng 4 phút 12 giây công việc thủ công cho mỗi chi tiết để thực hiện các thao tác như loại bỏ ba via và làm mịn các cạnh. Công nhân phải dành nhiều thời gian để điều chỉnh vị trí, hiệu chuẩn áp lực và kiểm tra bằng mắt thường. Hiện nay, với các hệ thống chải tự động này, các công ty đạt được chất lượng bề mặt và hình dạng cạnh tương đương chỉ trong 42 giây mỗi đơn vị. Điều này giúp cắt giảm gần năm phút cho mỗi công việc. Tại sao lại như vậy? Bởi vì những máy này vận hành liên tục không ngừng nghỉ, duy trì lực tác động ổn định trong suốt quá trình và không mất thời gian chờ người thao tác di chuyển chi tiết thủ công. Một ví dụ thực tế cũng cho thấy kết quả ấn tượng. Một công ty đã ghi nhận tốc độ sản xuất của họ tăng vọt gần 37% trong khi vẫn duy trì độ dung sai bề mặt cực nhỏ dưới ±0,005 inch. Họ đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt MIL-STD-882E cần thiết đối với các bộ phận thực sự được sử dụng trên máy bay.

Ngoài tốc độ, tự động hóa giúp chuyển các kỹ thuật viên lành nghề khỏi các công việc hoàn thiện lặp đi lặp lại sang những nhiệm vụ có giá trị cao hơn—chẳng hạn như tối ưu hóa dây chuyền, xác nhận quy trình và đào tạo đa nhiệm—cho phép phản ứng nhanh hơn với các đợt gia tăng nhu cầu và hỗ trợ các sáng kiến sản xuất nội địa hóa mà không cần tăng nhân sự tương ứng.

Giảm Chi Phí Lao Động Ẩn: Công Thái Học, Tỷ Lệ Thay Thế Nhân Sự và Những Lỗi Chất Lượng Bị Bỏ Sót

Thay thế các vị trí làm sạch burr thủ công có nguy cơ mệt mỏi cao và tỷ lệ thay thế nhân sự cao bằng máy chải tự động

Những công nhân thực hiện việc vê phoi thủ công phải chịu nhiều áp lực lên cơ thể. Áp lực liên tục lên tay và cổ tay, cộng với các tư thế làm việc bất tiện và những mảnh kim loại bắn tung tóe, theo thời gian sẽ gây ra tổn thương nghiêm trọng. Nhiều người gặp phải các vấn đề do căng thẳng lặp đi lặp lại hoặc đơn giản là cảm thấy đau nhức hàng ngày. Các xưởng sản xuất báo cáo rằng họ mất khoảng 40% nhân sự mỗi năm vì lý do này, dẫn đến việc phải liên tục tuyển dụng, đào tạo người mới và xử lý thêm nhiều thủ tục giấy tờ. Hệ thống chải tự động giải quyết những vấn đề này ngay từ đầu. Máy móc thực hiện toàn bộ các công việc tinh chỉnh mép mà không cần sự can thiệp của bàn tay con người. Các chi tiết hoàn thành có chất lượng tương đương hoặc thậm chí tốt hơn trước. Điều gì xảy ra tiếp theo? Hầu hết công nhân sẽ được thăng tiến để giám sát vận hành, thực hiện các nhiệm vụ bảo trì hoặc học cách lập trình các máy móc này. Các công ty nhận thấy họ giữ chân được nhân viên giàu kinh nghiệm lâu hơn khi công việc không còn quá nặng nhọc về thể chất.

Tác động tích lũy: Cải thiện trung bình 22% OEE + giảm 35% lỗi chất lượng liên quan đến lao động

Khi nói đến các quy trình hoàn thiện tự động, những lợi ích tích lũy theo thời gian ngày càng gia tăng. Các nhà máy đã chuyển sang hệ thống chải tích hợp thường thấy hiệu suất tổng thể của thiết bị (OEE) được cải thiện khoảng 22%. Tại sao vậy? Bởi vì các hệ thống này có thể vận hành lâu hơn mà không phải dừng lại khi công nhân nghỉ ốm, duy trì thời gian chu kỳ ổn định trong suốt ca làm việc và sản xuất ra các bộ phận chất lượng cao hơn nhìn chung. Những sai sót do con người gây ra liên quan đến mệt mỏi hoặc kỹ thuật không đồng đều cũng giảm mạnh, làm giảm khoảng 35% các vấn đề về chất lượng bắt nguồn từ lao động. Với số lượng lỗi ít hơn trên dây chuyền, rõ ràng lượng phế liệu và công đoạn xử lý lại cần thiết cũng giảm theo, giúp các quản lý nhà máy dễ dàng tuân thủ tiêu chuẩn ISO 9001:2015 hơn. Một lợi ích lớn khác là máy móc vẫn tiếp tục vận hành ngay cả khi người lao động nghỉ việc, bị thương hoặc vắng mặt trong ca làm việc đã lên lịch. Thứ từng là khoản chi phí lao động khó dự đoán trước đây nay trở thành yếu tố mà các nhà sản xuất thực sự có thể lập kế hoạch và điều chỉnh theo nhu cầu kinh doanh thay đổi.

Phần Câu hỏi Thường gặp

Máy chải tự động là gì?

Máy chải tự động là thiết bị được sử dụng để tự động hóa quá trình làm sạch ba via và hoàn thiện cạnh trong sản xuất, giúp giảm chi phí nhân công và thời gian chu kỳ.

Máy chải tự động giảm chi phí lao động như thế nào?

Bằng cách tích hợp máy chải tự động vào các dây chuyền sản xuất, các nhà sản xuất có thể loại bỏ các vị trí làm sạch ba via thủ công, giảm sự can thiệp của người vận hành và duy trì chất lượng ổn định mà không gặp vấn đề liên quan đến mệt mỏi.

Những ngành công nghiệp nào được hưởng lợi nhiều nhất từ máy chải tự động?

Các ngành công nghiệp tập trung vào các bộ phận độ chính xác cao như ô tô và hàng không vũ trụ thu được lợi ích đáng kể khi chuyển đổi quy trình xử lý sau sản xuất bằng máy chải tự động.

Máy chải tự động có cải thiện chất lượng sản phẩm được không?

Có, máy chải tự động giúp đạt được kết quả đồng nhất phù hợp với tiêu chuẩn ngành, dẫn đến cải thiện chất lượng sản phẩm và giảm nhu cầu sửa chữa lại.