1 อุปกรณ์และวิธีการ

1.1 แหล่งข้อมูลและการกรอบการวัด

ข้อมูลการดำเนินงานถูกรวบรวมจากบันทึกการทำงานของโรงงาน (มกราคม–กันยายน 2025), เอาต์พุตการวินิจฉัยเครื่องจักรกล, และบันทึกการตรวจสอบอัตโนมัติ เพื่อให้มั่นใจในความซ้ำซ้อนของการวัด การประเมินผลใช้ช่วงเวลาการวัดคงที่ ได้แก่ การสุ่มตัวอย่างการใช้งานเป็นเวลา 60 นาที การจับเวลาการกลึงครบวงจร และการตรวจสอบมิติด้วยเกจควบคุม สภาพแวดล้อม—อุณหภูมิ ความเข้มข้นของสารหล่อเย็น โหลดเพลาหมุน—ถูกบันทึกไว้เพื่อรักษาระดับความสม่ำเสมอตลอดการวัด

1.2 รายชื่ออุปกรณ์และการจัดจำแนก

1.2.1 ระบบกัด CNC

สถานประกอบการใช้เครื่องกัดแนวตั้งแบบ 3 แกน และ 5 แกน พร้อมเพลาหมุนความเร็วสูงตั้งแต่ 12,000 ถึง 20,000 รอบต่อนาที แต่ละหน่วยมาพร้อมโมดูลตรวจสอบในตัวที่รองรับการวัดระหว่างกระบวนการ คลังเครื่องมือมีตำแหน่ง 20–60 ตำแหน่ง ทำให้สามารถเปลี่ยนผ่านระหว่างฟีเจอร์ที่ซับซ้อนได้อย่างรวดเร็ว

1.2.2 แพลตฟอร์มกลึง CNC

ระบบกลึงรวมถึงเครื่องกลึงแบบสองแกนหมุนและหัวตัดแบบเพาเวอร์ที่ออกแบบมาสำหรับการกลึงพร้อมกัน อุปกรณ์ป้อนแท่งสามารถรองรับการประมวลผลอย่างต่อเนื่องของวัสดุสแตนเลส สเตนเลส อลูมิเนียม และไทเทเนียม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 65 มม.

1.2.3 อุปกรณ์เสริมและอุปกรณ์ตรวจสอบ

ระบบเสริมประกอบด้วยเครื่องเปลี่ยนพาเลทอัตโนมัติ แขนโหลดแบบหุ่นยนต์ และหน่วยรีไซเคิลสารหล่อเย็น การตรวจสอบมิติใช้เครื่อง CMM เครื่องเปรียบเทียบภาพความละเอียดสูง และแขนวัดแบบเคลื่อนไหวได้แบบพกพา

1.3 การสร้างแบบจำลองลำดับงานและการทำซ้ำได้

1.3.1 การวางผังลำดับกระบวนการ

ขั้นตอนกระบวนการ—การโหลดโปรแกรม การตั้งค่าฟิกซ์เจอร์ การกลึงหยาบ การกลึงกึ่งละเอียด การกลึงละเอียด การลบคม และการตรวจสอบ—ได้รับการวางผังโดยใช้แผนภูมิลำดับงานมาตรฐาน แต่ละขั้นตอนได้รับการระบุเวลาและบันทึกผ่านอินเทอร์เฟซ MES แบบดิจิทัล เพื่อให้มั่นใจในความสามารถในการทำซ้ำ

1.3.2 แบบจำลองการจำลองกำลังการผลิต

การจำลองแบบดิสครีตไทม์ได้แบบจำลองเวลาทำงานของสปินเดิล ระยะเวลาตั้งค่า และช่วงเวลาการตรวจสอบ โดยข้อมูลขาเข้ารวมถึงบันทึกอายุการใช้งานของเครื่องมือจริงและเวลาไซเคิลของเครื่องจักรที่ได้รับการยืนยันแล้ว โมเดลนี้ออกแบบมาเพื่อให้สามารถทำซ้ำได้โดยการใช้พารามิเตอร์เวลาและสถานะเครื่องจักรแบบเดียวกัน

2 ผลลัพธ์และการวิเคราะห์

2.1 ประสิทธิภาพการผลิต

2.1.1 เวลาไซเคิลการกลึง

ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าการผสานกระบวนการกลึง 5 แกนจะช่วยลดความถี่ในการจัดตำแหน่งใหม่ ส่งผลให้เวลาไซเคิลโดยเฉลี่ยดีขึ้น 18–23% เมื่อเทียบกับกระบวนการทำงานแบบ 3 แกนก่อนหน้า การใช้โพรบอัตโนมัติช่วยลดระยะเวลาการปรับออฟเซ็ตประมาณ 12 วินาทีต่อการตรวจสอบแต่ละครั้ง

2.1.2 การใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์

การใช้สปินเดิลที่วัดได้ตลอดสามกะอยู่ที่ 78–84% ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์มาตรฐานทั่วไปของอุตสาหกรรม 6–8 เปอร์เซ็นต์ หน่วยโหลดแบบหุ่นยนต์ช่วยให้การใช้งานมีเสถียรภาพมากขึ้นในงานผลิตชุดเล็ก ซึ่งการโหลดด้วยมือมักจะทำให้เกิดความแปรปรวน

2.2 ความแม่นยำและความสม่ำเสมอทางมิติ

ค่าเบี่ยงเบนเฉลี่ยของมิติยังคงอยู่ในช่วง ±0.008 มม. สำหรับชิ้นส่วนที่บันทึกจำนวน 500 ชิ้น ข้อมูลการตรวจสอบด้วยแสงยืนยันว่า การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางเครื่องมืออย่างต่อเนื่องช่วยลดการกระจายผิวสัมผัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเปลือกอลูมิเนียมและเพลาความแม่นยำ

2.3 การเปรียบเทียบตามเกณฑ์มาตรฐาน

งานศึกษาการกลึงที่เผยแพร่ระหว่างปี 2019–2023 รายงานอัตราการใช้งานโดยเฉลี่ยสำหรับชุดผลิตขนาดเล็กไว้ที่ 65–76% ผลการดำเนินงานในปี 2025 ที่สังเกตได้สะท้อนถึงอิทธิพลของการจัดกำหนดการแบบซิงโครไนซ์และการรวมระบบหลายแกน ซึ่งสอดคล้องกับผลการศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับการดำเนินงานโรงงานที่มีการดิจิทัลไลซ์

3 การอภิปราย

3.1 ปัจจัยที่มีผลต่อการลดเวลาไซเคิล

การลดลงของเวลาไซเคิลเกิดขึ้นส่วนใหญ่จากเส้นทางเครื่องมือที่รวมศูนย์ ปริมาณการปรับด้วยมือที่ลดลง และการตรวจสอบระหว่างกระบวนการที่รวดเร็วขึ้น โปรไฟล์การเร่งแกนหมุนที่ดีขึ้นยังมีส่วนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม

3.2 ข้อจำกัด

ผลลัพธ์ด้านความจุได้รับอิทธิพลจากสัดส่วนผลิตภัณฑ์เฉพาะของโรงงาน ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับชิ้นส่วนอลูมิเนียมและเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีความซับซ้อนปานกลาง ผลลัพธ์อาจแตกต่างกันในสถานการณ์ที่ต้องตัดหนักหรือวัสดุที่ต้องการการคงตัวของน้ำยาหล่อเย็นเป็นเวลานาน

3.3 นัยสำคัญเชิงปฏิบัติ

การใช้งานอย่างต่อเนื่องและประสิทธิภาพด้านมิติที่มั่นคง บ่งชี้ว่าระบบหลายแกนที่ผสานกับการจัดการโดยหุ่นยนต์สามารถรองรับการผลิตที่มีความแม่นยำสูงและหลากหลายรูปแบบได้ ข้อมูลกระบวนการทำงานสามารถช่วยแนะนำการตัดสินใจในอนาคตเกี่ยวกับการปรับมาตรฐานอุปกรณ์ยึดจับและการผสานระบบตรวจสอบอัตโนมัติ

4 สรุป

การประเมินการดำเนินงานปี 2025 แสดงให้เห็นว่าการปรับปรุงอุปกรณ์อย่างสอดคล้องกันและการทำแผนที่กระบวนการทำงานแบบดิจิทัล ช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอในการกลึงและผลิตภาพในระดับโรงงานอย่างมีนัยสำคัญ การลดระยะเวลาไซเคิล การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งาน และผลลัพธ์ด้านมิติที่มั่นคง แสดงถึงคุณค่าของระบบหลายแกนที่ผสานกัน งานในอนาคตอาจสำรวจการเพิ่มระบบอัตโนมัติเพิ่มเติมในการลบคมและตรวจสอบขั้นสุดท้าย เพื่อขยายกำลังการผลิตในช่วงเวลาการผลิตสูงสุด