Tag Archives

4 Articles

นวัตกรรมใหม่สำหรับการผลิต Checking Fixture

by admin

Stratasys 3D Printer for Tooling Application

TS Tech Co., Ltd, เป็นบริษัทผู้ผลิตชิ้นส่วนและอุปกรณ์ภายในรถยนต์ที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับ 6 ของโลก โดยมีโรงงานกระจายอยู่ใน 13 ประเทศทั่วโลก มียอดขายประมาณ 3.6 พันล้านเหรียญสหรัฐ และถือเป็นผู้นำอันดับหนึ่งสำหรับผู้ผลิตเบาะรถยนต์ให้กับรถยนต์ชั้นนำต่างๆ ทั่วโลก

ทีมวิศวกรของ TS Tech มีการคิดค้น และพัฒนาอยู่ตลอดเวลาที่จะหาเครื่องมือใหม่ๆ มาใช้ในการตรวจวัดชิ้นงานหลังการผลิต หนึ่งในนั้น คือ คุณ Stephen Mollett วิศวกรด้านงาน Tooling Design งานในความรับผิดชอบของเขา คือ การสร้าง Jig and Fixture สำหรับใช้ในการตรวจวัด Seat Frame ซึ่งให้ความสนใจเป็นพิเศษในการพัฒนากระบวนการผลิต Tooling จากวัสดุอลูมิเนียม CNC เพื่อใช้ทำ Check and Fixture สำหรับตรวจสอบ Back Seat Hinge ด้วยความที่เขาเคยมีประสบการณ์เกี่ยวกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (3D Printer) รวมถึงมีประสบการณ์ในการประยุกต์การใช้งานมาก่อน เขาจึงเข้าใจและมองเห็นความเป็นไปได้ในการพัฒนางานในส่วนนี้

บริษัท TS Tech ได้มีการนำเครื่อง 3D Printer ที่ใช้เทคโนโลยี FDM ของ Stratasys มาติดตั้ง เพื่อใช้สำหรับผลิตชิ้นงานต้นแบบที่เป็น Prototype ให้ลูกค้า แล้วจึงมองหาความเป็นไปได้ในการเพิ่มความคุ้มค่าในการใช้ประโยชน์จากเครื่องตัวนี้ในสายงานที่เกี่ยวข้อง ซึ่งนั่นก็คือ แผนก Tooling Design นั่นเอง

ด้วยความร่วมมือภายในของ TS Tech ที่แผนกผลิต Stamping Process ได้มีการนำ Check and fixture ไปทดลองใช้ในไลน์ผลิต โดยใช้ในส่วนของการตรวจวัด Seat Frame และอุปกรณ์ชิ้นส่วนอื่นๆ ในการผลิตเบาะรถยนต์ การใช้งาน Check and Fixture นี้ ผู้ใช้งานสามารถตรวจสอบชิ้นส่วนที่ผลิตออกมา ทั้งการตรวจดูด้วยสายตา, ด้านความสวยงามของงาน, ลักษณะกลไกการทำงาน, คุณภาพงาน, ตำแหน่งรูและความลึก รวมถึง ความหนาของชิ้นส่วน ด้วยการทำงานของ Check and Fixture ที่จะต้องทำการตรวจวัดคุณภาพของงานทั้งหมดที่ผ่านการขึ้นรูปมานั้น โดยเฉลี่ยอายุของเครื่องมือตัวหนึ่งอาจจะอยู่ราวๆ 42,00 ชิ้น ตลอดอายุการใช้งาน

แบบเดิมที่ผลิตด้วยอลูมิเนียม CNC                                 แบบใหม่ที่ผลิตด้วย 3D Printer ด้วยวัสดุพลาสติก ABS

การสร้าง Check and Fixture และ Tooling ที่มีน้ำหนักเบาขึ้น

โดยปกติ Check and Fixture ทั่วไปจะมีน้ำหนักมาก เพราะผลิตมาจากอลูมิเนียม หรือวัสดุอื่นๆ ที่ผ่านการ CNC ออกมา และเก็บรักษาอยู่ในสโตร์ของโรงงานเอง โดยพนักงานจะต้องไปขนและยกมันออกมาใช้ โดยอาจวางลงบนรถเข็นขนาดเล็กเพื่อเคลื่อนย้ายไปยังพื้นที่ทำงาน เช่น ในหน้าเครื่อง Press เพื่อทำการตรวจเช็คชิ้นงานที่ผลิต

หลังการนำเครื่อง 3D Printer มาใช้ในการสร้าง Check and Fixture พบว่าชิ้นงานที่ได้ สามารถทดแทนวัตถุดิบเดิม เช่น อลูมิเนียมก้อนที่ต้องทำการ CNC เป็นรูปทรงตามแบบ หลังที่จากติดตั้งชุด Clamp เพื่อยึดในการประกอบ รวมถึงอุปกรณ์ในการตรวจวัดต่างๆ เช่น Check Pin ในการวัดขนาดรู ซึ่งพบว่าน้ำหนักลดลงไปเหลือประมาณ 2 กิโลกรัม จากก่อนหน้านี้ถ้าใช้อลูมิเนียมจะมีน้ำหนักประมาณ 20 กิโลกรัม นี่คือ ประโยชนในด้านการลดน้ำหนักของ Check and Fixture

ก่อนหน้านี้เราได้เคยลองใช้โพลียูรีเทนก้อน (Polyurethane) มาทำการ Machine ด้วยเครื่อง CNC เพื่อสร้างเป็น Jig แบบง่ายๆ ที่เรียกว่า Rapid Tooling สำหรับใช้ตรวจเช็คขนาดของชิ้นงาน ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เรากำลังรอ Check and Fixture ตัวจริงที่กำลังผลิตอยู่ แต่พอเรามี 3D Printer เราก็สามารถสร้างมันขึ้นมาได้อย่างรวดเร็ว และใช้มันจริงๆ ได้เลย ซึ่งจะพบว่า คุณสามารถลดเวลาในการทำงาน และลดต้นทุนลงไปได้อย่างมากเลยทีเดียว

แสดงเฉพาะชิ้นส่วนที่ผลิตด้วย 3D Printer เท่านั้น                แบบสำเร็จที่มีผสมกันระหว่าง 3D Printer ชิ้นส่วที่เป็นโลหะเข้าด้วยกัน

 

จากกรณีของ TS Tech เราจะพบว่า ในการสร้าง Jig and Fixture สำหรับใช้ในกระบวนการผลิตนั้น 3D Printer สามารถช่วยลดต้นทุนได้ถึง 69% เมื่อเทียบกับการสร้าง Tooling แบบเดิม โดยใช้การ CNC Machine ซึ่งนี่ถือเป็นอีกหนึ่งทางเลือกใหม่ สำหรับเข้ามาช่วยในการผลิตที่ทั้งรวดเร็ว ง่ายดาย แถมยังช่วยประหยัดต้นทุนลงได้อีกด้วย ที่สำคัญ ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ ไปจนผลิตออกมาเป็นชิ้นงาน Tooling สามารถทำได้ด้วยคนเพียงคนเดียว

หากสนใจในเทคโนโลยีทางเลือกใหม่ เพื่อช่วยให้การพัฒนาการออกแบบสร้าง Jig & Fixture และเครื่องมือเฉพาะด้าน สามารถติดต่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้โดยตรงที่ บริษัท แอพพลิแคด จำกัด ตัวแทนจำหน่าย Stratasys 3D Printer โทร.  02-744-9045 หรือ http://www.applicadthai.com/3d-printer/

ที่มา: TS-Tech Case Study https://c0ad508c5f655ba06fb4be46-glnve5f1lhlho.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2017/03/TS-Tech_Case-Study.pdf

ที่มา: http://www.applicadthai.com

บทความ: สุชนม์ โพธิ์พริก

Alternative Tooling

by admin

ทางเลือกใหม่ในการสร้าง Tooling เปลี่ยนวิธีการทำงานแบบเดิมๆ สู่นวัตกรรมการสร้าง Tooling ด้วยเทคโนโลยี Additive Manufacturing เพื่อการผลิตยุคอุตสาหกรรม 4.0

การปฏิวัติอุตสาหกรรม (Industrial Revolution) คือ ช่วงเวลาตั้งแต่ ค.ศ. 1750 – 1850 เมื่อการเปลี่ยนแปลงในภาคเกษตรกรรม, การผลิต, การทำเหมืองแร่, การคมนาคมขนส่ง และเทคโนโลยี ส่งผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อสภาพสังคม, เศรษฐกิจ และวัฒนธรรมในขณะนั้น ซึ่งเป็นจุดเปลี่ยนครั้งสำคัญในประวัติศาสตร์โลก โดยส่งผลกระทบในเกือบทุกแง่มุมของชีวิตประจำวันไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง และนับจากอดีตเมื่อเริ่มมีการปฏิวัติอุตสาหกรรมยุคแรกๆ เรื่อยมาจนถึงปัจจุบันนี้ที่เรากำลังเผชิญความท้าทายครั้งใหม่ ในการเข้าสู่อุตสาหกรรมในยุค 4.0 (Industry 4.0) เทคโนโลยีการผลิตได้พัฒนาไปอย่างมาก จนเรียกได้ว่าก้าวล้ำอนาคตเข้าไปทุกวัน และหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่ได้เข้ามามีบทบาทอย่างมาก แน่นอนเรากำลังพูดถึงเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ หรือ 3D Printing นั่นเอง แล้วเราจะได้ประโยชน์จากการใช้งานเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติ นี้ได้อย่างไร และเจ้าสิ่งนี้จะช่วยเราได้มากน้อยสักแค่ไหนในโลกของการผลิตยุคใหม่ ตามมาดูกันเลยดีกว่า

เชื่อว่าหลายๆ ท่านในวงการอุตสาหกรรมคงจะเคยได้ยินคำว่า Rapid Prototyping กันมานานแล้ว แม้ว่าปัจจุบันนี้จะเปลี่ยนชื่อใหม่เป็น 3D Printing หรือเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ กับกระแสที่เรียกว่าแรงดีไม่มีตกอยู่ทุกวันนี้ จริงๆ แล้วไม่ว่าจะชื่อไหนก็มาจากหลักการเดียวกันก็คือ Additive Manufacturing (AM) หรือการผลิตแบบเพิ่มเนื้อนั่นเอง และแตกต่างโดยสิ้นเชิงกับการผลิตแบบเดิมที่เราใช้กันโดยแพร่หลายซึ่งเรียกว่า Subtractive Manufacturing หรือการผลิตแบบตัดเนื้อออก ตัวอย่างเช่น เครื่องจักร CNC เป็นต้น ซึ่งแต่เดิมเทคโนโลยี 3D Printing มักถูกใช้เพียงเพื่อสร้างวัตถุต้นแบบจากโมเดล 3 มิติ หรือ Prototype แต่ในปัจจุบันได้มีการประยุกต์ใช้เพื่อเข้ามาช่วยงานในหลายๆ ด้าน และนำไปใช้งานจริงๆ กันแล้ว

  • Functional parts 29%
  • Patterns and tooling 26%
  • Functional prototypes 5%
  • Concept Model 4%
  • Education 1%
  • Other 2%

article_rp_01

แต่ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจความแตกต่างของกรรมวิธีการผลิตทั้ง 2 แบบ ก่อนซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการเลือกใช้ เพราะแต่ละวิธีต่างมีจุดเด่นกันคนละด้าน และเราคงไม่สามารถปฏิเสธเทคโนโลยีเดิมได้ แล้วเทคโนโลยี Subtractive Manufacturing มีข้อจำกัดอะไรในการผลิตบ้างล่ะ

  • มีข้อจำกัดเรื่องรูปทรง ความซับซ้อนของงาน เช่น ต้องไม่มี Undercut
  • มีของเสียในกระบวนการทำงานเยอะ
  • ไม่เอื้อต่อการผลิตจำนวนน้อย เพราะราคาจะสูงมาก
  • มีความยุ่งยากในกระบวนการทำงานและมีขั้นตอนเยอะ
  • ต้องอาศัยทักษะและแรงงานของมนุษย์ในเกือบทุกขั้นตอนการทำงาน
  • ต้องจัดทำเอกสารข้อมูล เพื่อใช้ในการสั่งงาน กระจายงาน
  • บ่อยครั้งต้องมีการว่าจ้างผู้ผลิตภายนอก หรือ Outsource

หลายๆ ข้อจำกัดที่กล่าวไปนั้น เป็นอุปสรรคต่อการทำงานในอุตสาหกรรมในยุค 4.0 ที่เน้นการเชื่อมโยงข้อมูลแบบอัตโนมัติและเป็นระบบที่ใช้คนน้อยมากๆ เพราะเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ จะสามารถประสานงานกันได้เองผ่าน Internet หรือที่เรียกกันว่า Internet of Thing (IOT)

แล้วอะไรคือ Alternative Tooling หรือ Tooling ทางเลือกล่ะ จริงๆ แล้วต้องยอมรับว่าเทคโนโลยีเข้ามามีส่วนในโลกของการผลิตในแทบจะทุกจุด แต่ความน่าสนใจก็คือ ใครมองเห็นโอกาสก่อนกัน และเห็นมุมที่จะใช้เทคโนโลยีได้มากกว่ากัน ซึ่งทุกๆ โอกาสที่ผู้ผลิตต่างมองหาคงหนีไม่พ้นว่าจะทำอย่างไรถึงจะผลิตของได้คุณภาพดีขึ้น ราคาต้นทุนต่างๆ ลดลงเพื่อแข่งขันได้ และเวลาที่เร็วขึ้นในทุกๆ ขั้นตอนนั่นเอง โจทย์ใหญ่ตรงนี้เกือบทุกครั้งเทคโนโลยีเข้ามาช่วยเสมอ

article_rp_02

Design for Machining 

(เน้นผลิตง่าย แล้วมาประกอบเข้าด้วยกัน)   

article_rp_03

Design for Additive Manufacturing (AM)

(ออกแบบได้ตรงวัตถุประสงค์ และยังผลิตง่ายขึ้นด้วย)

การสร้าง Tooling ทางเลือกใหม่ก็เพียงการดึงเอาจุดเด่นของการผลิตแบบเพิ่มเนื้อ Additive Manufacturing (AM) มาใช้นั่นเอง ทั้งเรื่องของรูปทรงของงานที่เกือบจะเรียกได้ว่าไม่มีข้อจำกัด เราจึงจะได้เห็นรูปร่างหน้าตาที่เปลี่ยนไป แต่เปลี่ยนไปในลักษณะของการออกแบบได้ตรงตามความต้องการใช้งานมากขึ้น งานประกอบก็น้อยลง ซึ่งหมายถึงค่า Error ต่างๆ ก็ลดลงไปด้วย

ลองจินตนาการถึงการผลิตที่ไร้ข้อจำกัด ทั้งด้านค่าใช้จ่าย และเวลาในการใช้เครื่องมือต่างๆ ก่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะในขั้นตอนใดของวงจรการผลิตสามารถสร้างงานประกอบจับยึดชิ้นงาน Jig & Fixture ในจำนวน Low Volume ได้โดยตรงจากสร้างไฟล์ 3D CAD สามารถสร้าง Tool ที่เหมาะสมกับงานได้เอง ไม่ต้องจ้าง ไม่ต้องรอ เพิ่มความเร็วในการผลิตได้ถึง 83% อย่างเช่น กรณีของ Genesis ที่ผลิตแขนกลอัจฉริยะเพื่อช่วยใช้ยึดจับชิ้นงานในระยะเวลาอันสั้น และในราคาที่ถูกกว่าราคาปกติมาก

ด้วยกระบวนการพิมพ์ที่ง่าย เสถียร รวดเร็ว สามารถออกแบบ และผลิต Tooling, Jig & Fixture รวมถึงชิ้นงานจริงได้ทันที ช่วยผลิตงานที่ตรงตามความต้องการได้ ทำให้ลดเวลา และขั้นตอนในกระบวนการผลิต ทำให้ผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดได้อย่างรวดเร็วถึง 80%  มีคุณภาพ ดังเช่น Ducati ที่สามารถลดระยะเวลาในการออกแบบลงได้ถึง 20 เดือน สำหรับการออกแบบเครื่องยนต์

ด้านของเสียในกระบวนการผลิตก็ลดลง เพราะไม่ต้องมีส่วนของเนื้อวัสดุที่ถูกตัดออกไป ทำให้สามารถประหยัดต้นทุนได้ หรือลดค่าใช้จ่ายอันเนื่องมาจากความผิดพลาดต่างๆ ได้ด้วย ซึ่ง University of Texas, Dallas สามารถลดต้นทุนในการผลิตต้นแบบของระบบเซนเซอร์สำหรับนักกีฬาในมหาวิทยาลัยเทคซัสได้ถึง 75%

ส่วนประโยชน์ด้านอื่นๆ เช่น ลดในส่วนของการทำแบบ หรือ Drawing และงานเอกสาร งานจัดซื้อจัดจ้าง งานที่ใช้เครื่องจักรหลายๆ ตัวมาช่วยกันทำ Tooling จนถึงงาน Outsource ก็ลดลง เพราะเราสามารถทำเองได้ด้วยเครื่อง 3D Printer เพียงเครื่องเดียว แถมยังใช้คนเพียงคนเดียวก็สามารถทำงานทั้งหมดนี้ได้อีกด้วย

image

นอกจากความสามารถของ Alternative Tooling ที่กล่าวมาแล้วนั้น ด้วยเทคโนโลยีรูปแบบนี้ทำให้เหมาะที่จะรองรับความต้องการสั่งผลิตในลักษณะ Mass Customization ของอุตสาหกรรมในยุค 4.0 ที่พฤติกรรมผู้บริโภคและโลกการผลิตเปลี่ยนไป เพราะมีต้นทุนการผลิตต่อชิ้นที่ต่ำมาก และมีรอบการเปลี่ยนแบบได้บ่อยๆ ซึ่งตัว Tooling นั้นต้องปรับตามไปด้วย

แล้วตอนนี้มีใครที่นำ Alternative Tooling ไปใช้งานบ้าง เรื่องนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับวงการผลิตแล้วนะครับ โดยเฉพาะในต่างประเทศเริ่มนำมาใช้กันสักระยะหนึ่งแล้ว และได้มีการปรับปรุงพัฒนากันมาอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้เหมาะสมกับงานและกระบวนการผลิตในต่างละสาขา และแน่นอนว่ามีหลายๆ บริษัทในประเทศไทยของเราที่ได้นำเทคโนโลยีนี้เข้ามาช่วยงานด้วยเช่นกัน

สำหรับเครื่อง 3D Printer ซึ่งเป็นหัวใจหลักของ Alternative Tooling นั้น บริษัท Stratasys ก็เป็นผู้บุกเบิกที่สำคัญในการนำเอาเทคโนโลยี Additive Manufacturing (AM) นี้มาใช้ในงานสายการผลิต เพราะผลิตภัณฑ์ของบริษัทมีจุดเด่นในเรื่องคุณภาพงานและวัสดุที่ผลิตด้วยเครื่อง 3D Printer ของ Stratasys มีให้เลือกใช้ตรงตามความต้องการของ Tooling ที่เรากำหนด

นอกจากนี้ยังได้มีการเก็บรวบรวมข้อมูลและ Case Study งานที่ได้ร่วมกันทำและเรื่องราวความสำเร็จจากบริษัทชั้นนำทั่วโลกถึงประสิทธิภาพและประโยชน์ของ Alternative Tooling ซึ่งรวมถึงอุตสาหกรรมการผลิตของไทยเราด้วยเช่นกัน

article_rp_05article_rp_06

การผสมผสานที่ลงตัว

อย่างที่ทราบว่าทั้ง 2 เทคโนโลยีต่างมีข้อดีกันคนละแบบ ในบางครั้งเราก็สามารถทำงานแบบผสมผสานเข้าด้วยกันได้เลย เช่น บางจุดที่เราต้องการควมคุมค่า Accuracy ให้ได้ในระดับพรีซิชั่นสูงๆ ก็สามารถใช้การกัดด้วยเครื่อง CNC เฉพาะจุดหรือบริเวณนั้นๆ ได้ รวมถึงการเจาะ และการต๊าปเกลียวต่างๆ นอกจากนั้นยังสามารถใช้การประกอบงานที่ผลิตจากเครื่อง 3D Printer เป็นชุดย่อยเข้ากับแผ่นฐานที่เป็นโครงสร้างหลักของ Jig & Fixture เพื่อให้งานแข็งแรง หรือสำหรับงานใหญ่ๆ ได้

article_rp_07

ภาพงาน Jig & Fixture ขนาดใหญ่ที่ใช้การประกอบร่วมกันของ 2 เทคโนโลยี

หวังว่าท่านคงจะได้ความรู้และไอเดียในการนำเทคโนโลยี Additive Manufacturing (AM) มาใช้งานสร้าง Tooling เพื่อการผลิตได้บ้างไม่มากก็น้อย สำคัญคือ ไม่ได้เน้นการใช้แทนเทคโนโลยีเดิมได้ทั้งหมด แต่เป็นการเติมเต็มจุดด้อยและข้อจำกัด เพื่อให้ได้งานที่ตอบโจทย์กับโลกอุตสาหกรรมยุคใหม่ ที่ต้องเร็ว ต้องแข่งขันด้านราคากับคู่แข่งได้ และยังต้องตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของตลาดอยู่เสมอ เพราะเทคโนโลยีเปลี่ยนเร็ว การรู้จักและเรียนรู้แต่เนิ่นๆ ล้วนสร้างความได้เปรียบแก่เรา และ บริษัท แอพพลิแคด จำกัด ก็พร้อมจะเป็นส่วนหนึ่งที่จะดูแลและเดินไปข้างหน้าพร้อมกับเพื่อนๆ ผู้ประกอบการทุกท่าน เพื่อก้าวเข้าสู่การเป็นประเทศไทย 4.0 (Thailand 4.0) ตามนโยบายของรัฐบาล และก้าวไปสู่โลกของการผลิตในยุคอุตสาหกรรม 4.0 (Industry 4.0) เพื่อที่จะสามารถแข่งขันในตลาดโลกได้อย่างยั่งยืน

alternative-tooling

Alternative Tooling ทางเลือกใหม่สำหรับการสร้าง Tooling เพื่อการผลิตในยุคอุตสาหกรรม 4.0

by admin

นับจากอดีตเมื่อเริ่มมีการปฏิวัติอุตสาหกรรมยุคแรกๆ เรื่อยมาจนถึงปัจจุบันที่เรากำลังเผชิญความท้าทายครั้งใหม่ ในการเข้าสู่อุตสาหกรรมในยุค 4.0 (Industry 4.0) เทคโนโลยีการผลิตได้พัฒนาไปอย่างมาก จนเรียกได้ว่าก้าวล้ำอนาคตเข้าไปทุกวัน และหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่ได้เข้ามามีบทบาทอย่างมาก แน่นอนเรากำลังพูดถึง 3D Printing นั่นเอง แล้วเราจะได้ประโยชน์จากการใช้งานเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติ นี้ได้อย่างไร เจ้าสิ่งนี้จะช่วยเราได้อยากน้อยแค่ไหนในโลกการผลิตยุคใหม่ ตามผมมาเลยครับ

เชื่อว่าหลายๆ ท่านในวงการอุตสาหกรรมคงจะเคยได้ยินคำว่า Rapid Prototyping กันมานานแล้ว แม้ว่าปัจจุบันนี้จะเปลี่ยนชื่อใหม่เป็น 3D Printing หรือเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ กับกระแสที่เรียกว่าแรงดีไม่มีตกอยู่ทุกวันนี้ จริงๆ แล้วไม่ว่าจะชื่อไหนก็มาจากหลักการเดียวกันก็คือ Additive Manufacturing (AM) หรือการผลิตแบบเพิ่มเนื้อนั่นเอง และแตกต่างโดยสิ้นเชิงกับการผลิตแบบเดิมที่เราใช้กันโดยแพร่หลายซึ่งเรียกว่า Subtractive Manufacturing หรือการผลิตแบบตัดเนื้อออก ตัวอย่างเช่น เครื่องจักร CNC เป็นต้น

Article_RP_01

ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจความแตกต่างของกรรมวิธีการผลิตทั้ง 2 แบบ ก่อนนะครับ ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการเลือกใช้ เพราะแต่ละวิธีต่างมีจุดเด่นกันคนละด้าน และเราคงไม่สามารถปฏิเสธเทคโนโลยีเดิมได้ แล้วเทคโนโลยี Subtractive Manufacturing มีข้อจำกัดอะไรในการผลิตบ้างล่ะ

  • มีข้อจำกัดเรื่องรูปทรง ความซับซ้อนของงาน เช่น ต้องไม่มี Undercut
  • มีของเสียในกระบวนการทำงานเยอะ
  • ไม่เอื้อต่อการผลิตจำนวนน้อย เพราะราคาจะสูงมาก
  • มีความยุ่งยากในกระบวนการทำงานและมีขั้นตอนเยอะ
  • ต้องอาศัยทักษะและแรงงานของมนุษย์ในเกือบทุกขั้นตอนการทำงาน
  • ต้องจัดทำเอกสารข้อมูล เพื่อใช้ในการสั่งงาน กระจายงาน
  • บ่อยครั้งต้องมีการว่าจ้างผู้ผลิตภายนอกหรือ Outsource

หลายๆ ข้อจำกัดที่กล่าวไปนั้น เป็นอุปสรรคต่อการทำงานในอุตสาหกรรมในยุค 4.0 ที่เน้นการเชื่อมโยงข้อมูลแบบอัตโนมัติและเป็นระบบที่ใช้คนน้อยมากๆ เพราะเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ จะสามารถประสานงานกันได้เองผ่าน Internet หรือที่เรียกกันว่า Internet of Thing (IOT)

แล้วอะไรคือ Alternative Tooling หรือ Tooling ทางเลือกล่ะ จริงๆ แล้วความน่าสนใจก็คือ ต้องยอมรับว่าเทคโนโลยีเข้ามามีส่วนในโลกของการผลิตในแทบจะทุกจุด ใครมองเห็นโอกาสก่อนกัน และเห็นมุมที่จะใช้เทคโนโลยีได้มากกว่ากัน ซึ่งทุกๆโอกาสที่ผู้ผลิตต่างมองหาคงหนีไม่พ้นว่าจะทำอย่างไรถึงจะผลิตของได้คุณภาพดีขึ้น ราคาต้นทุนต่างๆ ลดลงเพื่อแข่งขันได้ และเวลาที่เร็วขึ้นในทุกๆ ขั้นตอนนั่นเอง โจทย์ใหญ่ตรงนี้เกือบทุกครั้งเทคโนโลยีเข้ามาช่วยเสมอ

Article_RP_01.02

การสร้าง Tooling ทางเลือกใหม่ก็เพียงการดึงเอาจุดเด่นของการผลิตแบบเพิ่มเนื้อมาใช้นั่นเอง ทั้งเรื่องของรูปทรงของงานที่เกือบจะเรียกได้ว่าไม่มีข้อจำกัด เราจึงจะได้เห็นรูปร่างหน้าตาที่เปลี่ยนไป แต่เปลี่ยนไปในลักษณะของการออกแบบได้ตรงตามความต้องการใช้งานมากขึ้น งานประกอบก็น้อยลงซึ่งหมายถึงค่า Error ต่างๆ ก็ลดลงไปด้วย ด้านของเสียในกระบวนการผลิตก็ลดลงเพราะไม่ต้องมีส่วนของเนื้อวัสดุที่ถูกตัดออกไป ส่วนประโยชน์ด้านอื่นๆ เช่น ลดในส่วนของการทำแบบหรือ Drawing และงานเอกสาร งานจัดซื้อจัดจ้าง งานที่ใช้เครื่องจักรหลายๆ ตัวมาช่วยกันทำ Tooling จนถึงงาน Outsource ก็ลดลงเพราะเราสามารถทำเองได้ด้วยเครื่อง 3D Printer เพียงเครื่องเดียว แถมยังใช้คนเพียงคนเดียวก็สามารถทำงานทั้งหมดนี้ได้อีกด้วย

Article_RP_01.03

นอกจากความสามารถของ Alternative Tooling ที่กล่าวมาแล้วนั้น ด้วยเทคโนโลยีรูปแบบนี้ทำให้เหมาะที่จะรองรับความต้องการสั่งผลิตในลักษณะ Mass Customization ของอุตสาหกรรมในยุค 4.0 ที่พฤติกรรมผู้บริโภคและโลกการผลิตเปลี่ยนไป เพราะมีต้นทุนการผลิตต่อชิ้นที่ต่ำมาก และมีรอบการเปลี่ยนแบบได้บ่อยๆ ซึ่งตัว Tooling นั้นต้องปรับตามไปด้วย

แล้วตอนนี้มีใครที่นำ Alternative Tooling ไปใช้งานบ้าง เรื่องนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับวงการผลิตแล้วนะครับ โดยเฉพาะในต่างประเทศเริ่มนำมาใช้กันสักระยะหนึ่งแล้ว และได้มีการปรับปรุงพัฒนากันมาอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้เหมาะสมกับงานและกระบวนการผลิตในต่างละสาขา และแน่นอนว่ามีหลายๆ บริษัทในประเทศไทยของเราที่ได้นำเทคโนโลยีนี้เข้ามาช่วยงานด้วยเช่นกัน

สำหรับเครื่อง 3D Printer ซึ่งเป็นหัวใจหลักของ Alternative Tooling นั้นบริษัท Stratasys ก็เป็นผู้บุกเบิกที่สำคัญในการนำเอาเทคโนโลยี Additive Manufacturing (AM) นี้มาใช้ในงานสายการผลิต เพราะผลิตภัณฑ์ของบริษัทมีจุดเด่นในเรื่องคุณภาพงานและวัสดุที่ผลิตด้วยเครื่อง 3D Printer ของ Stratasys มีให้เลือกใช้ตรงตามความต้องการของ Tooling ที่เรากำหนด

นอกจากนี้ยังได้มีการเก็บรวบรวมข้อมูลและ Case Study งานที่ได้ร่วมกันทำและเรื่องราวความสำเร็จจากบริษัทชั้นนำทั่วโลกถึงประสิทธิภาพและประโยชน์ของ Alternative Tooling ซึ่งรวมถึงอุตสาหกรรมการผลิตของไทยเราด้วยเช่นกัน

Article_RP_01.04

การผสมผสานที่ลงตัว

อย่างที่ทราบว่าทั้ง 2 เทคโนโลยีต่างมีข้อดีกันคนละแบบ ในบางครั้งเราก็สามารถทำงานแบบผสมผสานเข้าด้วยกันได้เลย เช่น บางจุดที่เราต้องการควมคุมค่า Accuracy ให้ได้ในระดับพรีซิชั่นสูงๆ ก็สามารถใช้การกัดด้วยเครื่อง CNC เฉพาะจุดหรือบริเวณนั้นๆ ได้ รวมถึงการเจาะและการต๊าปเกลียวต่างๆ นอกจากนั้นยังสามารถใช้การประกอบงานที่ผลิตจากเครื่อง 3D Printer เป็นชุดย่อยเข้ากับแผ่นฐานที่เป็นโครงสร้างหลักของ Jig & Fixture เพื่อให้งานแข็งแรงหรือสำหรับงานใหญ่ๆ ได้

Article_RP_01.05

ถึงบทนี้หวังว่าคุณผู้อ่านคงจะได้ความรู้และไอเดียในการนำเทคโนโลยี Additive Manufacturing (AM) มาใช้งานสร้าง Tooling เพื่อการผลิต ได้บ้างไม่มากก็น้อย สำคัญคือไม่ได้เน้นการใช้แทนเทคโนโลยีเดิมได้ทั้งหมด แต่เป็นการเติมเต็มจุดด้อยและข้อจำกัดเพื่อให้ได้งานที่ตอบโจทย์กับโลกอุตสาหกรรมยุคใหม่ ที่ต้องเร็ว ต้องแข่งขันด้านราคากับคู่แข่งได้ และยังตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของตลาดอยู่เสมอ เพราะเทคโนโลยีเปลี่ยนเร็ว การรู้จักและเรียนรู้แต่เนิ่นๆ ล้วนสร้างความได้เปรียบแก่เรานะครับ และบริษัทแอพพลิแคดก็พร้อมจะเดินไปข้างหน้ากับเพื่อนๆ ผู้ประกอบการทุกท่านเพื่อก้าวเข้าสู่โลกการผลิตของอุตสาหกรรมในยุค 4.0 ที่มีความสนุกและความท้าท้ายรอเราอยู่ ขอบพระคุณครับ

บทความ : สุชนม์ โพธิ์พริก 3D Printing Solution Dept.

ปิดโหมดสีเทา