Ingersoll Tools GmbH has integrated VERICUT® into the digitalprocess chain

Small lot sizes – short delivery times

นี่คือคำอธิบายที่สะท้อนถึงความท้าทายครั้งใหญ่ที่สุดที่อุตสาหกรรมการผลิตทั่วโลกกำลังเผชิญอยู่ในปัจจุบัน แล้วเราจะรับมือกับความท้าทายนี้ได้อย่างไร หนึ่งในแนวทางสำคัญคือ การมุ่งสู่ความเป็นเลิศในกระบวนการผลิต (Perfection in Production) เพราะนี่คือรากฐานสำคัญที่จะช่วยให้องค์กรสามารถรักษาความสามารถในการแข่งขันได้อย่างยั่งยืนในระยะยาว

คุณ Susanne Klamma ผู้จัดการฝ่าย CAD/CAM กล่าวว่า “โปรแกรม NC ทุกโปรแกรมจะต้องผ่านการตรวจสอบด้วย VERICUT ก่อนนำไปใช้ในกระบวนการผลิตจริง” นอกจากนี้ เมื่อใช้งาน VERICUT ร่วมกับซอฟต์แวร์ ITM Builder ที่บริษัทพัฒนาขึ้นเอง การจำลองกระบวนการผลิตยังช่วยให้เราประหยัดเวลาในการทำงานได้อย่างมาก และลดความกังวลเกี่ยวกับข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการผลิตจริงอีกด้วย

สำหรับ Ingersoll การควบคุมและป้องกันความเสี่ยงในการผลิตไม่ใช่เพียงทางเลือก แต่เป็นสิ่งจำเป็นที่ต้องให้ความสำคัญอย่างยิ่ง เฉพาะที่สำนักงานใหญ่ในเมือง Haiger มีเครื่องมือตัด (Cutting Tools) มากถึง 90% ที่เป็นสินค้าผลิตตามคำสั่งซื้อพิเศษ (Special Orders) โดยแต่ละคำสั่งซื้อมีจำนวนการผลิตเพียง 1–3 ชิ้นเท่านั้น ดังนั้นการควบคุมความผิดพลาดในกระบวนการผลิตจึงมีความสำคัญมาก เพราะหากเกิดข้อผิดพลาดขึ้น อาจส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อชิ้นงานและเพิ่มต้นทุนการผลิตได้อย่างมาก

นอกเหนือจากผลิตภัณฑ์มาตรฐานแล้ว Ingersoll ยังพัฒนาและผลิตเครื่องมือตัดเฉือนตามความต้องการเฉพาะของลูกค้า โดยมีโรงงานตั้งอยู่ในประเทศเยอรมนี 3 แห่ง ได้แก่ Haiger, Vaihingen-Horrheim และ Wulften ผลิตภัณฑ์ครอบคลุมทั้งเครื่องมือกัด (Milling Cutters) เครื่องมือเจาะ (Drills) เครื่องมือกลึง (Turning Tools) และเครื่องมือเซาะร่อง (Grooving Tools) ผลิตภัณฑ์ของบริษัทถูกนำไปใช้งานในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ทั่วโลก โดย Ingersoll เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มบริษัท Iscar International Metalworking Companies (IMC) ตั้งแต่ปี 2000

อุตสาหกรรมหลักที่นำผลิตภัณฑ์ของ Ingersoll ไปใช้งาน ได้แก่

• อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ (Aerospace)
• อุตสาหกรรมการผลิตระบบรางและรถไฟ (Railway Manufacturing)
• อุตสาหกรรมเทคโนโลยีการผลิตเฟือง (Gearing Technology)
• อุตสาหกรรมต่อเรือ (Shipbuilding)
• อุตสาหกรรมการผลิตแม่พิมพ์ (Mold and Die)

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งมักมีความต้องการเครื่องมือตัดเฉือนแบบพิเศษ (Special Tools) สำหรับชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อน เช่น เสื้อสูบเครื่องยนต์ (Engine Blocks) เพลาข้อเหวี่ยง (Crankshafts) และคอม้า หรือชิ้นส่วนยึดล้อและระบบบังคับเลี้ยว (Steering Knuckles)

คุณ Susanne Klamma ซึ่งรับผิดชอบด้านการบริหารจัดการและพัฒนาระบบ CAD/CAM ของ Ingersoll มาตั้งแต่ปี 1989 กล่าวว่า “ในขั้นตอนการเขียนโปรแกรมเส้นทางการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตัด (NC Toolpaths) ผู้เขียนโปรแกรมจะเลือกเครื่องมือที่ต้องการใช้ในการผลิตจากฐานข้อมูลเครื่องมือส่วนกลางของบริษัท ซึ่งพัฒนาขึ้นเองบนระบบ SQL จากนั้น โปรแกรมที่บริษัทพัฒนาขึ้นเองอีกตัวหนึ่งจะถูกเรียกใช้งาน เพื่อทำหน้าที่ประกอบชุดเครื่องมือสำหรับการผลิต (Production Tools) ให้ครบถ้วนโดยอัตโนมัติ ตามรูปแบบและข้อกำหนดที่ต้องการ”

จากนั้น โปรแกรม NC ที่มีการกำหนดเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการผลิตไว้ครบถ้วนแล้ว จะถูกนำมาตรวจสอบด้วยโปรแกรม VERICUT® เพื่อค้นหาความเสี่ยงที่อาจเกิดการชนกันระหว่างเครื่องมือตัด ชิ้นงาน และส่วนต่างๆของเครื่องจักร (Collision) คุณ Klamma ซึ่งยังรับผิดชอบด้านการพัฒนาโปรแกรม Post-Processor และระบบเชื่อมต่อ DNC กับเครื่องจักรในสายการผลิต กล่าวว่า “VERICUT เป็นส่วนสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการทำงานของเรา”

ขั้นตอนสุดท้าย จะเรียกใช้โปรแกรมอีกตัวหนึ่งเพื่อสร้างเอกสาร Setting Sheet ซึ่งรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับพนักงานควบคุมเครื่องจักร นอกจากนี้ ยังสามารถเรียกดูข้อมูลด้านการจัดการและการขนส่งเครื่องมือ (Tool Logistics) ได้จากระบบ PPS (Production Planning and Control) หรือระบบวางแผนและควบคุมการผลิตอีกด้วย

Digitality in Detail

แนวทางการทำงานนี้ช่วยให้ Ingersoll สามารถรองรับทั้งกำหนดเวลาการทำงานที่กระชั้นชิด และมาตรฐานคุณภาพระดับสูงของบริษัทได้เป็นอย่างดี การนำมาตรฐานการทำงานที่ผ่านการพิสูจน์แล้ว (Proven Standards) และระบบอัตโนมัติ (Automations) มาใช้ ช่วยลดงานที่ต้องทำซ้ำๆ แม้จะเป็นการผลิตในปริมาณน้อยก็ตาม นอกจากนี้ ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลมีความสอดคล้อง ต่อเนื่อง และมีคุณภาพ โดยมีระบบตรวจสอบและควบคุมความถูกต้องของข้อมูลหลายขั้นตอน

คุณ Klamma อธิบายว่า “ในขั้นตอนแรก ผู้เขียนโปรแกรม NC จะสร้างโปรแกรม NC ด้วยซอฟต์แวร์ Creo/NC โดยเลือกใช้เฉพาะเครื่องมือตัดจริงที่เหมาะสมกับลักษณะงานของตนเอง เช่น ดอกกัด (Milling Cutter) หรือดอกสว่าน (Drill) ในระหว่างการเลือกเครื่องมือ ผู้เขียนโปรแกรม NC จะได้รับความช่วยเหลือจากฐานข้อมูลเครื่องมือ (Tool Database) ที่บริษัทพัฒนาขึ้นเอง”

ในขั้นตอนสุดท้าย ผู้เขียนโปรแกรมจะเปิดใช้งาน VERICUT พร้อมนำเข้าข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดจากระบบ ITM Builder คุณ Klamma อธิบายว่า “ใน VERICUT จะมีการกำหนดข้อมูลเครื่องจักรและระบบควบคุม พร้อมโหลดโปรแกรม NC ชิ้นงานดิบก่อนการตัดเฉือน (Raw Part) อุปกรณ์จับยึดชิ้นงาน (Workpiece Holder) รวมถึงแบบจำลองชุดเครื่องมือที่ประกอบเสร็จแล้ว ซึ่งมีรายละเอียดและรูปร่างตรงกับเครื่องมือที่ใช้งานจริง”

Integration in the process chain

Ingersoll มีประสบการณ์และความผูกพันกับการใช้งาน VERICUT มาอย่างยาวนาน โดยที่โรงงานในเมือง Haiger รวมถึงโรงงานอีกเกือบ 20 แห่งของ IMC ทั่วโลก ต่างใช้งาน VERICUT ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์มาตรฐานชั้นนำของอุตสาหกรรมสำหรับการจำลองกระบวนการทำงานของเครื่องจักร CNC (NC Simulation) มาเป็นเวลาหลายสิบปีแล้ว “ที่โรงงาน Haiger เราผลิตเครื่องมือตัดพิเศษ (Special Tools) เป็นหลัก โดยส่วนใหญ่เป็นการผลิตในปริมาณน้อย เนื่องจากเรามีกำหนดเวลาส่งมอบสินค้าที่ค่อนข้างสั้น เราจึงไม่สามารถยอมรับการผลิตชิ้นงานเสีย หรือเสียเวลาไปกับการทดลองปรับตั้งเครื่องจักรได้ ทุกอย่างที่ทำงานบนเครื่องจักรต้องสามารถเดินเครื่องได้อย่างราบรื่นและปราศจากการชนกันตั้งแต่เริ่มต้น” สำหรับ Ingersoll การให้พนักงานยืนอยู่หน้าเครื่องจักรเพื่อคอยตรวจสอบว่ากระบวนการผลิตจะเกิดการชนกันหรือไม่ หรือทดลองหมุนแกน A ล่วงหน้าเพื่อทดสอบการทำงาน ถือเป็นสิ่งที่ไม่สามารถยอมรับได้ เครื่องมือสำคัญที่ช่วยป้องกันความเสี่ยงเหล่านี้คือ VERICUT ซึ่งทำหน้าที่ตรวจสอบและจำลองกระบวนการผลิตก่อนนำโปรแกรมไปใช้งานกับเครื่องจักรจริง

คุณ Klamma กล่าวว่า “ในการจำลองการทำงานของโปรแกรม สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับเราคือ ต้องจำลองโปรแกรม NC หลังจากผ่านขั้นตอนการประมวลผลด้วย Post-Processor แล้ว โดยต้องใช้รหัสคำสั่งในรูปแบบเดียวกับที่จะถูกส่งไปยังเครื่องจักรจริงทุกประการ ระบบเขียนโปรแกรม NC ทั่วไปทุกระบบสามารถจำลองการทำงานของโปรแกรมได้ แต่จะเป็นการจำลองก่อนที่รหัสคำสั่งจะผ่านการประมวลผลด้วย Post-Processor นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมการใช้ VERICUT เป็นซอฟต์แวร์จำลองการทำงานของเครื่องจักรโดยเฉพาะของบริษัท จึงมีความสำคัญอย่างมากสำหรับเรา”

Integrates ahead with ICAM and VERICUT

การใช้งาน ICAM สำหรับสร้างโปรแกรม Post-Processor ร่วมกับ VERICUT สำหรับจำลองการทำงานของโปรแกรม NC ถือเป็นแนวทางที่น่าสนใจอย่างยิ่ง กระบวนการทำงานที่เชื่อมโยงทั้งสองระบบเข้าด้วยกันนี้ ได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพเป็นพิเศษเมื่อนำมาใช้กับเครื่องจักร CNC เครื่องใหม่ที่เพิ่งติดตั้งใช้งาน

อย่างไรก็ตาม VERICUT ยังคงเป็นเครื่องมือสำคัญที่สุดในการตรวจสอบขั้นตอนสุดท้าย “เมื่อเราสั่งซื้อเครื่องจักรเครื่องใหม่ ผมจะใช้ VERICUT จำลองการทำงานเพื่อทดสอบโปรแกรม Post-Processor ก่อน เพื่อช่วยค้นหาและแก้ไขข้อผิดพลาดร้ายแรงที่อาจเกิดขึ้น ก่อนที่เครื่องจักรจะถูกติดตั้งและเริ่มใช้งานจริง แม้แต่ในขั้นตอนการทดสอบ Post-Processor หากเกิดการชนกันในโปรแกรมจำลอง VERICUT ก็ยังมีค่าใช้จ่ายถูกกว่าการเกิดอุบัติเหตุจากการชนกันบนเครื่องจักรใหม่เอี่ยมอย่างมาก”

Ingersoll ยังทำงานร่วมกับ ICAM มาเป็นเวลานานเช่นกัน คุณ Klamma กล่าวเพิ่มเติมว่า “ซอฟต์แวร์นี้มีความยืดหยุ่นเพียงพอสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานของเรา ตัวอย่างเช่น สามารถประมวลผลข้อมูลจากระบบ CAM ที่แตกต่างกันได้ ที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือ ผมสามารถปรับแต่งข้อมูลที่ส่งออกมาให้ตรงกับความต้องการของเราได้ในทุกขั้นตอนของกระบวนการทำงาน ทำให้สามารถปรับข้อมูลที่ส่งไปยังเครื่องจักรให้เหมาะสมกับความต้องการและวิธีการทำงานของพนักงานควบคุมเครื่องจักรได้อย่างแม่นยำ”

Productive manufacturing with Auto-Diff

เป้าหมายของการนำ VERICUT เข้ามาใช้งานที่ Ingersoll ในปี 1996 คือ การสร้างกระบวนการผลิตที่มีความน่าเชื่อถือ และสามารถจำลองการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตัดได้อย่างแม่นยำ โดยให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการตรวจสอบการชนกัน (Collision Check) ของเครื่องจักร CNC แบบ 5 แกน (5-Axis Machining Centers) รวมถึงการจำลองการทำงานของเครื่องจักรเมื่อใช้โปรแกรมตัดเฉือนที่มีความซับซ้อน

ปัจจุบัน โปรแกรมการผลิตเกือบทั้งหมดของ Ingersoll จะต้องผ่านการจำลอง ตรวจสอบความถูกต้อง และวิเคราะห์การทำงานด้วย VERICUT ก่อนนำไปใช้กับเครื่องจักรจริง