Biện Pháp Xử Lý Lỗi Dừng Máy Đột Ngột Dây Chuyền Linh Kiện Ô Tô

Trong ngành công nghiệp sản xuất linh kiện ô tô hiện đại, các dây chuyền lắp ráp tự động hóa sử dụng robot hàn và máy dập hoạt động liên tục với chu kỳ tính bằng giây. Yêu cầu về độ chính xác và tính ổn định là cực kỳ khắt khe để đảm bảo sản lượng đầu ra (Output) đáp ứng quy trình Just-in-Time.

Khi hệ thống điều khiển (PLC) báo lỗi và ngắt hoạt động, kỹ thuật viên thường kiểm tra các thông số điện áp và dòng điện tại thời điểm đó nhưng mọi thứ đều hiển thị ở mức bình thường. Việc máy móc hoạt động chập chờn như vậy không chỉ làm gián đoạn kế hoạch sản xuất mà còn gây lãng phí nguyên vật liệu do các bán thành phẩm bị lỗi trong quá trình dừng máy.

Giải pháp kỹ thuật bắt buộc trong trường hợp này là sử dụng thiết bị ghi dữ liệu đa kênh để giám sát toàn bộ quá trình vận hành của máy móc trong một khoảng thời gian dài. Thiết bị này cho phép ghi lại đồng thời nhiều thông số vật lý như điện áp, dòng điện, nhiệt độ và tín hiệu logic từ các cảm biến, giúp kỹ sư có cơ sở dữ liệu thực tế để phân tích và xác định chính xác thời điểm cũng như nguyên nhân gây ra sự cố dừng máy.

Biện Pháp Xử Lý Lỗi Dừng Máy Đột Ngột Dây Chuyền Linh Kiện Ô Tô

I. KHÓ KHĂN KHI CHẨN ĐOÁN HỆ THỐNG ROBOT HÀN TỰ ĐỘNG

Hệ thống robot hàn điểm (Spot Welding) trong dây chuyền khung gầm ô tô bao gồm nhiều thành phần phối hợp: cánh tay robot (servo motor), mỏ hàn (biến thế hàn), hệ thống kẹp thủy lực/khí nén và hệ thống làm mát. Khi robot dừng đột ngột, mã lỗi trên bảng điều khiển thường chỉ báo chung chung như "Servo Error" hoặc "System Fault".

Việc xác định nguyên nhân thực sự rất phức tạp vì các tín hiệu diễn ra rất nhanh. Ví dụ, một sự sụt áp nguồn điều khiển chỉ diễn ra trong 20 mili-giây (ms) cũng đủ làm bộ điều khiển servo bị reset, nhưng đồng hồ đo thông thường có tốc độ lấy mẫu thấp sẽ không thể bắt được khoảnh khắc này. Kỹ thuật viên không thể đứng canh bên máy suốt 24 giờ để chờ lỗi xuất hiện.

Nếu không có dữ liệu ghi lại (log data) chi tiết dạng sóng, kỹ thuật viên buộc phải thay thế thử lần lượt từng linh kiện: từ driver servo, cáp tín hiệu đến bộ nguồn. Cách làm này gây tốn kém chi phí vật tư dự phòng và kéo dài thời gian dừng máy (downtime), ảnh hưởng trực tiếp đến chỉ số hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE) của nhà máy.

II. ĐỒNG BỘ HÓA DỮ LIỆU DÒNG ĐIỆN VÀ TÍN HIỆU CẢM BIẾN

Để tìm ra nguyên nhân gốc rễ, cần phải xem xét mối tương quan thời gian giữa các bộ phận. Thiết bị ghi dữ liệu cho phép kết nối nhiều mô-đun đo lường khác nhau để giám sát song song các tín hiệu này trên cùng một trục thời gian thực.

Trong một tình huống cụ thể tại xưởng hàn, kỹ sư cần kết nối các kênh đo như sau:

Kênh 1 và 2: Đo điện áp và dòng điện cấp nguồn cho tủ điều khiển robot.
Kênh 3: Đo dòng điện tiêu thụ của súng hàn.
Kênh 4: Đo tín hiệu áp suất khí nén cấp cho kẹp hàn (đổi từ tín hiệu analog 4-20mA).
Kênh 5: Đo tín hiệu logic (ON/OFF) từ cảm biến vị trí của robot.

Khi sự cố xảy ra, dữ liệu thu được sẽ cho thấy trình tự diễn biến của lỗi. Ví dụ, biểu đồ hiển thị áp suất khí nén bị tụt xuống trước, dẫn đến kẹp hàn không chặt, làm điện trở tiếp xúc tăng vọt, khiến dòng điện hàn bị quá tải và cuối cùng bộ điều khiển ngắt hệ thống để bảo vệ. Như vậy, nguyên nhân là do hệ thống khí nén chứ không phải do lỗi của robot hay bộ nguồn điện.

III. PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG CẤP CHO MÁY DẬP

Tại khu vực máy dập vỏ xe (Stamping Press), các động cơ công suất lớn (thường từ vài trăm kW) hoạt động theo chu kỳ đóng ngắt liên tục. Quá trình khởi động của các động cơ này tạo ra dòng khởi động lớn, gây ra hiện tượng sụt áp ngắn hạn (Voltage Sag) trên lưới điện nội bộ nhà máy.

Hiện tượng sụt áp này có thể ảnh hưởng chéo đến các thiết bị điều khiển nhạy cảm khác dùng chung nguồn điện, như các bộ PLC hoặc màn hình HMI, khiến chúng bị treo hoặc tự khởi động lại. Thiết bị ghi dữ liệu với tốc độ lấy mẫu cao (High-speed sampling) có khả năng ghi lại chi tiết hình dạng sóng điện áp (waveform) tại thời điểm xảy ra sụt áp.

Dữ liệu dạng sóng cung cấp các thông tin kỹ thuật quan trọng:

Biên độ sụt áp: Điện áp tụt xuống còn bao nhiêu Volt (ví dụ từ 380V xuống 300V).
Thời gian duy trì: Sự cố kéo dài trong bao nhiêu mili-giây.
Dạng sóng: Sóng sine bị méo dạng hay bị cắt cụt.

Dựa vào các thông số này, kỹ sư điện có thể quyết định giải pháp xử lý chính xác như lắp thêm bộ ổn áp, tách riêng nguồn điện điều khiển và động lực, hoặc lắp đặt cuộn kháng (AC Reactor) để giảm nhiễu.

IV. GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ KHUÔN ĐÚC VÀ HỆ THỐNG LÀM MÁT

Trong công đoạn ép nhựa (Injection Molding) để sản xuất các chi tiết nội thất ô tô như bảng táp-lô hay ốp cửa, nhiệt độ khuôn là yếu tố quyết định chất lượng sản phẩm. Nếu nhiệt độ không ổn định, sản phẩm sẽ bị lỗi cong vênh hoặc thiếu liệu.Thiết bị ghi dữ liệu hỗ trợ giám sát nhiệt độ đa điểm trên khuôn và nhiệt độ dầu thủy lực trong thời gian dài (từ vài giờ đến vài ngày).

Việc ghi dữ liệu liên tục này giúp phát hiện các bất thường diễn ra chậm mà con người khó nhận biết:

Sự tăng nhiệt từ từ của dầu thủy lực do hệ thống giải nhiệt bị tắc nghẽn, dẫn đến máy ép bị dừng do quá nhiệt sau 4-5 giờ hoạt động.
Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng trên khuôn đúc, gây ra lỗi sản phẩm hàng loạt ở một vị trí cụ thể.

Dữ liệu nhiệt độ được xuất ra dưới dạng biểu đồ xu hướng (Trend graph), giúp bộ phận kỹ thuật điều chỉnh lại lưu lượng nước làm mát hoặc vệ sinh hệ thống trao đổi nhiệt định kỳ trước khi máy báo lỗi dừng hoạt động.

V. SỬ DỤNG CHỨC NĂNG TRIGGER ĐỂ BẮT LỖI TỰ ĐỘNG

Một trong những tính năng kỹ thuật quan trọng nhất khi xử lý các lỗi ngẫu nhiên là chức năng kích hoạt ghi (Trigger). Vì bộ nhớ của thiết bị có hạn và kỹ sư không muốn phải lọc tìm trong hàng gigabyte dữ liệu rác, họ sẽ thiết lập các điều kiện biên để thiết bị chỉ ghi dữ liệu khi có sự cố.

Quy trình thiết lập Trigger trong thực tế:

Thiết lập ngưỡng kích hoạt: Ví dụ, cài đặt thiết bị tự động bắt đầu ghi khi điện áp sụt xuống dưới 350V hoặc khi tín hiệu báo lỗi (Alarm) từ PLC chuyển từ mức thấp (0V) lên mức cao (24V).
Ghi dữ liệu trước và sau sự kiện (Pre-trigger & Post-trigger): Thiết bị sẽ lưu lại dữ liệu của 10 giây trước khi lỗi xảy ra và 10 giây sau đó.

Nhờ tính năng này, kỹ thuật viên có thể lắp đặt thiết bị vào tủ điện và để máy tự động giám sát qua đêm hoặc qua cuối tuần. Khi quay lại làm việc, họ chỉ cần kiểm tra xem máy có bắt được sự kiện nào không. Dữ liệu 10 giây trước khi lỗi xảy ra là "chìa khóa vàng" để giải thích nguyên nhân khởi phát sự cố, giúp loại bỏ hoàn toàn các phỏng đoán cảm tính.

VI. MUA SẮM THIẾT BỊ TẠI HIOKI VIETNAM

Việc trang bị công cụ đo lường chuyên dụng cho bộ phận bảo trì tại các nhà máy sản xuất ô tô và linh kiện phụ trợ là khoản đầu tư cần thiết để duy trì tính liên tục của dây chuyền. Độ chính xác của dữ liệu đo đạc ảnh hưởng trực tiếp đến các quyết định kỹ thuật và chi phí sửa chữa. Hioki Vietnam cung cấp các dòng thiết bị ghi dữ liệu (Memory HiCorder/Data Logger) đáp ứng các tiêu chuẩn công nghiệp khắt khe về độ bền, khả năng chống nhiễu và độ chính xác.

Lợi ích khi mua sắm thiết bị tại Hioki Vietnam:

Tư vấn cấu hình chuyên biệt: Đội ngũ kỹ thuật hỗ trợ lựa chọn các mô-đun đo lường (điện áp, dòng điện, nhiệt độ, CAN bus) phù hợp với từng loại dây chuyền sản xuất cụ thể như dây chuyền hàn, sơn hay lắp ráp.
Hàng chính hãng chất lượng cao: Thiết bị nhập khẩu trực tiếp, đảm bảo khả năng hoạt động ổn định trong môi trường nhà máy nhiều nhiễu điện từ và bụi bẩn.
Hỗ trợ phân tích dữ liệu: Hướng dẫn kỹ thuật viên cách sử dụng phần mềm chuyên dụng để đọc biểu đồ, phân tích dạng sóng và lập báo cáo kỹ thuật.
Dịch vụ hiệu chuẩn định kỳ: Cung cấp dịch vụ hiệu chuẩn thiết bị theo tiêu chuẩn ISO, đảm bảo sai số phép đo luôn nằm trong giới hạn cho phép của quy trình kiểm soát chất lượng (QA/QC).

Sự cố dừng máy trong dây chuyền sản xuất linh kiện ô tô là vấn đề kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi phương pháp tiếp cận dựa trên dữ liệu thực tế thay vì phỏng đoán. Thiết bị ghi dữ liệu đa kênh cung cấp khả năng giám sát toàn diện và chi tiết, giúp kỹ sư bảo trì nhìn thấy rõ các diễn biến vật lý bên trong hệ thống máy móc.

Sản phẩm liên quan