Máy CNC "Made in Vietnam"

Khi được hỏi: “Nhà khoa học trẻ cần gì để phát huy hết khả năng?” TS Hoàng Vĩnh Sinh - người trẻ nhất trong các chủ nhiệm đề tài thuộc chương trình KHCN cấp nhà nước -cho rằng: “Cần nhất là sự tin tưởng”. Sự tin tưởng đối với lớp trẻ, theo anh, còn “quý hơn nhiều những lời khuyên về kỹ thuật”.

Tiến vào thị trường 4,5 tỷ USD

Hiện nay ngành khuôn mẫu và ngành nhựa của Việt Nam đang phát triển rất mạnh. Những khuôn mẫu đơn giản thì có thể gia công bằng máy tay hoặc máy vạn năng, song để tạo ra  các khuôn mẫu, chi tiết máy phức tạp thì bắt buộc phải gia công trên các máy công cụ điều khiển số CNC (gọi tắt là máy CNC).

Với giới công nghiệp, người trong ngành không lạ gì máy CNC, nhưng với người bình thường thì chắc ít khi nghe đến loại thiết bị được coi là “thay đổi nền công nghiệp” này. Máy CNC – viết tắt của Computer Numerical Control  (điều khiển bằng máy tính) được phát triển cuối thập niên 40 đầu thập niên 50 ở phòng thí nghiệm Servomechanism của trường MIT nay đã được phổ biến rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành công nghiệp cơ khí – xương sống của các ngành công nghiệp khác.

Với máy CNC, việc tạo ra các khuôn đúc, chi tiết máy phức tạp không còn là vấn đề “đau đầu” nữa. “Chỉ cần thiết kế bằng phần mềm CAD, thông qua chức năng CAM sẽ có thể sinh ra được các mã lệnh phù hợp với bộ điều khiển CNC. Truyền các mã này vào máy rồi ra lệnh chạy máy là sẽ có được sản phẩm theo đúng thiết kế” – TS Hoàng Vĩnh Sinh cho biết. Tất nhiên đó chỉ là những hình dung cơ bản của một quá trình sản xuất có sự trợ giúp của máy CNC, thực tế có thể phức tạp hơn.

Việc gia tăng tự động hóa trong quá trình sản xuất với máy CNC tạo nên sự phát triển đáng kể về chính xác và chất lượng. Kĩ thuật tự động của CNC giảm thiểu các sai sót và giúp người thao tác có thời gian cho các công việc khác. Ngoài ra còn cho phép linh hoạt trong thao tác các sản phẩm và thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất các linh kiện khác. Một số máy CNC hiện đại có thể sản xuất hàng nghìn chi tiết máy trong vài ngày mà không cần người vận hành. Nó cũng có thể tự kiểm tra lỗi sản phẩm bằng các mắt đọc laser; trong trường hợp máy có lỗi trong lúc chạy, có có thể gọi di động đến cho người vận hành.

Trong môi trường sản xuất, một loạt các máy CNC kết hợp thành một tổ hợp, gọi là cell, để có thể làm nhiều thao tác trên một bộ phận. Máy CNC ngày nay được điều khiển trực tiếp từ các câu lệnh do phần mềm CAM (Computer Aided Manufacturing) tạo ra, vì thế một bộ phận hay lắp ráp có thể trực tiếp từ thiết kế sang sản xuất mà không cần các bản vẽ in của từng chi tiết. Có thể nói CNC là các phân đoạn của các hệ thống robot công nghiệp, tức là chúng được thiết kế để thực hiện nhiều thao các sản xuất.

TS Hoàng Vĩnh Sinh cho biết, năm 2006,  Việt Nam bỏ ra khoảng 4,5 tỷ USD để nhập các máy CNC. Cũng năm ngoái, 23 doanh nghiệp Nhật Bản sang Việt Nam tìm nhà cung cấp phụ kiện cho các sản phẩm của họ nhưng không được, nguyên nhân thì có nhiều song  một phần chính là do các doanh nghiệp trong nước còn thiếu những chiếc máy CNC chất lượng cao.

Trên thị trường Việt Nam, các máy CNC do Đài Loan và Trung Quốc sản xuất có phần điều khiển mua của các hãng nổi tiếng như FANUC, MITSHUBISHI,... có giá bán khá phù hợp với đại đa số các doanh nghiệp trong nước song còn yếu các khâu như đào tạo, dịch vụ sửa chữa và thay thế sau bán hàng, chất lượng còn chưa đồng đều. Máy CNC của các nước phát triển như Nhật, CHLB Đức,... có chất lượng tốt song giá thành đắt, rất khó bảo trì bảo dưỡng. Giá thành cao, nhu cầu lại lớn nên ở TP Hồ Chí Minh đã hình thành những công ty và nhóm chuyên gia chuyên lắp ráp máy CNC cũ /hỏng thành máy mới. Ngoài ra, một số công ty cơ khí cũng bắt đầu tự nhập bộ điều khiển và chế tạo phần cơ để cho ra đời những chiếc máy CNC “made in Vietnam” đầu tiên. Tuy nhiên do chưa nắm vững công nghệ trong việc quản lý chất lượng cũng như khi lắp ráp, những chiếc máy này thường có độ chính xác không cao, độ tin cậy không lớn.

Khó khăn nhất trong phần chế tạo máy CNC “made in Vietnam” không phải ở phần điều khiển hay phần điện tử mà chính là phần cơ khí, phần kết cấu và dẫn truyền cơ khí .

Từ bài toán công nghệ tới bài toán thị trường

Năm 2004, khi đảm nhiệm đề tài KC.05.28 về "Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy phay CNC 5 trục", nhóm nghiên cứu của TS Hoàng Vĩnh Sinh tại Trường ĐHBK Hà Nội đã phải bắt đầu từ khâu “thô” nhất là thiết kế, đúc thân máy. “Cái khó là Việt Nam thiếu ngành công nghiệp phụ trợ, vì thế ngay cả những chi tiết đơn giản chúng tôi cũng phải tự làm với số lượng nhỏ nên giá thành khá cao” – TS. Sinh cho biết. Tiếp theo tủ điện, rồi những chi đòi hỏi chuẩn xác như cơ cấu lắp  ray dẫn hướng và vít me bi, toàn bộ khâu căn chỉnh, chống rung đều do nhóm nghiên cứu thực hiện.

“Trên thị trường Việt Nam, các máy CNC bình thường có sai số vị trí là 0,01mm. Máy CNC do chúng tôi chế tạo sau 3 serie đã đạt được sai số vị trí  0,005mm”. Tuy nhiên nhóm nghiên cứu sẽ còn phải làm nhiều việc để đạt tới “ngưỡng” sai số 0,002mm của những máy CNC cao cấp chuyên chế tạo những chi tiết điện tử tinh xảo.

Giải được cơ bản các vấn đề về công nghệ trong điều kiện công nghệ của Việt Nam hiện nay mới là một bước cơ bản. Giờ đây “bài toán” chủ  yếu của nhóm nghiên cứu là kinh doanh phát triển sản phẩm. Hiện giá máy CNC của nhóm nghiên cứu chỉ bằng 85%-90% giá máy nhập ngoại cùng cấu hình và độ chính xác của Đài Loan. “Nếu sản xuất lô trên 10 cái thì giá thành sẽ chỉ còn bằng khoảng 80%” – TS. Sinh thông báo.

 

Có thị trường lớn, có sản phẩm với giá “cạnh tranh”, nhóm nghiên cứu đã thành lập công ty BKMech – thành viên công ty đều là những nhà khoa học trẻ, giờ đây “thử sức” trong vai trò doanh nhân.

Làm thế nào để sản phẩm cạnh tranh được với những sản phẩm của các công ty nước ngoài đã có truyền thống hàng chục năm chế tạo máy CNC?  “Lợi thế của BKMech là chúng tôi làm được rất tốt khâu tư vấn, đào tạo sử dụng và bảo hành” –TS. Sinh cho biết. Ngoài ra BKMech còn cung cấp hoàn chỉnh các dịch vụ khác để phục vụ cho các khách hàng sử dụng máy CNC như: cung cấp các phần mềm CAD/CAM có bản quyền, cung cấp giải pháp CAE phục vụ mô phỏng cho thiết kế khuôn mẫu, ứng dụng công công nghệ thông tin cho công nghệ chế tạo, cung cấp các loại hình dịch vụ khác nhau từ khâu khảo sát, phân tích để lựa chọn giải pháp đầu tư hợp lý cho hệ thống, đào tạo sử dụng thiết bị và phần mềm…

TS Sinh cho biết, một hãng chế tạo máy lớn của Đài Loan mới đây đã chính thức công nhận họ là nhà chế tạo thiết bị gốc (OEM) cho hãng tại Việt Nam và các sản phẩm trong tương lai của nhóm không những sẽ được hãng này chuyển giao công nghệ chế tạo, kiểm soát chất lượng mà còn sẽ được bán trên khắp thế giới thông qua các đại lý bán hàng của hãng này. Trong nửa năm đầu 2008, một nhà máy sản xuất máy CNC có quy mô 150 chiếc/năm sẽ được khánh thành ở phía bắc và sản phẩm máy CNC “made in Việt Nam” sẽ có điều kiện để nhanh chóng có mặt trên thị trường.