Lắp ráp bán tự động: Tại sao các nhà sản xuất MCB Ấn Độ chọn phương pháp này

Bởi Huang Xiaolei | Benlong Automation

Tuần này, một container vận chuyển đã rời khỏi nhà máy của chúng tôi tại Wenzhou, hướng đến một nhà sản xuất cầu dao tại Jalgaon, Maharashtra, Ấn Độ. Bên trong là một máy lắp ráp nửa tự động bộ phận dập hồ quang, được thiết kế tùy chỉnh phù hợp với quy trình sản xuất cụ thể cho Cầu dao Miniature (MCBs) tại cơ sở Ấn Độ. Mặc dù không phải là một máy có độ phức tạp cao, hoạt động của nó rất đơn giản: một người vận hành sẽ thủ công nạp các tấm vào phễu cấp liệu của máy; sau đó máy tự động phân phối và cắt dải giấy, cuối cùng lắp ráp nó với tấm để tạo thành bộ phận dập hồ quang hoàn chỉnh. Máy lắp ráp nửa tự động là một trong những thiết bị sản xuất phổ biến nhất mà chúng tôi nhận được yêu cầu từ ngành MCB Ấn Độ; việc xem xét lý do đằng sau nhu cầu này cung cấp cái nhìn giá trị về cách cầu dao được sản xuất trong thị trường điện đang phát triển nhanh nhất thế giới hiện nay.

Dây chuyền dập hồ quang nửa tự động thực sự làm gì

Mỗi cầu dao miniature sống còn nhờ bộ phận dập hồ quang. Đây là chồng các tấm thép phân chia, bắt giữ, chia nhỏ và làm mát hồ quang điện ngay khi cầu dao ngắt một lỗi. Lắp ráp tốt thì cầu dao sẽ ngắt mạch ngắn một cách sạch sẽ, hàng nghìn lần trong suốt vòng đời sử dụng. Lắp ráp kém, với các tấm sai thứ tự, khoảng cách không đúng, hoặc vị trí đặt lệch trong vỏ, cầu dao sẽ hoạt động kém trong chính bài kiểm tra mà các tổ chức chứng nhận quan tâm nhất.

Nếu làm hoàn toàn thủ công, đây là nơi sự biến đổi xuất hiện. Khoảng cách giữa các tấm thay đổi, áp lực đặt tấm thay đổi từ người vận hành này sang người khác và từ giờ đầu ca đến giờ cuối, và các lỗi phát sinh không phải lúc nào cũng được phát hiện cho đến khi kiểm tra điện cuối cùng, khi đó công sức và vật liệu đã bị tiêu hao. Chính tính chất chính xác, lặp đi lặp lại và không khoan nhượng này là lý do tại sao bước này phù hợp với một máy lắp ráp nửa tự động. Thay vì thay thế người vận hành, định dạng này giữ một người được đào tạo trong quy trình cho các nhiệm vụ mà con người làm tốt nhất, như nạp linh kiện, phát hiện linh kiện không đạt chuẩn, chuyển đổi giữa các biến thể sản phẩm, trong khi máy đảm nhận các bước đòi hỏi tính lặp lại cơ học: định vị từng tấm, ép với lực cố định, và đặt bộ phận dập hoàn chỉnh vào vị trí với dung sai kiểm soát. Nếu bạn muốn phân tích cơ học chi tiết cách bộ phận dập được lắp ráp, chúng tôi đã trình bày kỹ trong hướng dẫn của chúng tôi về máy lắp ráp rãnh hồ quang. Ở đây câu hỏi thú vị hơn là tại sao sự cân bằng đặc biệt giữa con người và máy móc này lại được áp dụng mạnh mẽ tại Ấn Độ.

Tại sao tự động hóa nửa phần là lý tưởng cho tình huống MCB của Ấn Độ

Ấn Độ có một ngành công nghiệp bảo vệ điện áp thấp lớn và đang phát triển. Thị trường cầu dao ngắt mạch Ấn Độ có giá trị $340 triệu vào năm 2024, và nó tiếp tục tăng do đô thị hóa, điện khí hóa nông thôn và các phát triển khác như trung tâm dữ liệu và năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, nó nổi tiếng với việc rất nhạy cảm về giá cả. Các công ty thiết bị đóng cắt Ấn Độ nhận đơn hàng cả trong nước và quốc tế bằng cách bán các sản phẩm tuân thủ IEC với giá thấp hơn nhiều so với giá châu Âu.

Áp lực thương mại đó dẫn đến một tình thế khó xử liên quan đến thiết bị. Một đơn vị sản xuất hoàn toàn tự động có chi phí thiết lập cao, mặc dù hoàn hảo để đạt được chất lượng cao và sản lượng lớn. Mặt khác, một quy trình hoàn toàn thủ công đòi hỏi đầu tư thấp nhưng giới hạn sản lượng sản xuất. Máy lắp ráp nửa tự động phù hợp hoàn hảo ở giữa. Nó yêu cầu vốn ít hơn nhiều so với tự động hóa hoàn toàn và cho phép quy trình sản xuất nhất quán hơn so với lắp ráp thủ công.

Tuy nhiên, gần đây đã có sự tập trung vào vấn đề này. Giá đồng và bạc dùng trong tiếp điểm của cầu dao ngắt mạch đã tăng, dẫn đến giảm biên lợi nhuận của công ty. Hơn nữa, các sản phẩm làm từ nguyên liệu đắt tiền dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn. Công cụ cho Danh mục Đa dạng Cao.

Khi bạn xem xét danh mục sản phẩm của một công ty sản xuất MCB điển hình ở Ấn Độ, bạn sẽ thấy sự đa dạng sản phẩm thay vì chiều sâu - các biến thể sản phẩm như đường cong ngắt B, C và D, cấu hình từ một đến bốn cực, đa dạng các mức dòng điện, và thường tất cả được sản xuất trong vòng một tuần. Tự động hóa hoàn toàn hoạt động tốt nhất với một sản phẩm chạy trong thời gian dài thay vì chuyển đổi liên tục giữa các sản phẩm và không thích thay đổi liên tục. Lắp ráp thủ công thuần túy có thể xử lý đa dạng sản phẩm nhưng gặp khó khăn trong việc duy trì dung sai đồng nhất cho tất cả các biến thể.

Sự căng thẳng này có thể được giảm bớt với sự trợ giúp của dây chuyền lắp ráp bán tự động giải quyết vấn đề chuyển đổi sản phẩm. Người vận hành có thể dễ dàng chuyển từ sản phẩm này sang sản phẩm khác và áp dụng các điều chỉnh cần thiết, trong khi quy trình kiểm soát chất lượng hoạt động hiệu quả bất kể sự biến đổi.

Công nhân lành nghề có thể tìm thấy ở Ấn Độ và phương pháp bán tự động được sử dụng để tận dụng lợi thế này thay vì bỏ qua và tự động hóa hoàn toàn quy trình lắp ráp. Vai trò của người vận hành sẽ là giữ gìn tính cá nhân và đưa ra quyết định cũng như phát hiện các lỗi tiềm ẩn trong quá trình, trong khi máy móc sẽ thực hiện một thao tác mà con người không thể làm đúng.

Nơi sự nhất quán trở thành chứng nhận

Có một lợi thế thương mại ở đây mà dễ bị bỏ qua. Ở Ấn Độ, MCB được bán theo dấu ISI theo tiêu chuẩn IS 8828, tiêu chuẩn hài hòa với IEC 60898, và các bài kiểm tra khả năng cắt và ngắn mạch để đạt chứng nhận đó phụ thuộc trực tiếp vào hình học của buồng hồ quang. Lắp ráp máng hồ quang không đồng nhất là một trong những lý do lặng lẽ, lặp đi lặp lại khiến các bộ ngắt mạch thất bại trong kiểm tra loại hoặc kiểm tra định kỳ. Do đó, đưa bước đơn lẻ đó dưới sự kiểm soát của máy móc không chỉ là điều tốt đẹp để có mà còn quan trọng hơn nhiều. Đối với một nhà máy theo đuổi chứng nhận, tỷ lệ lỗi thấp tại hiện trường và danh tiếng giúp nó leo lên chuỗi giá trị, việc lắp ráp bán tự động có kiểm soát của máng hồ quang là con đường trực tiếp để có được sản phẩm tuân thủ và có thể bán được.

Máy móc giảm thiểu rủi ro gì?

Khi được hỏi điều gì gây khó khăn cho các nhà sản xuất bộ ngắt mạch Ấn Độ, câu trả lời rất hiếm khi là công suất sản xuất đỉnh điểm. Thay vào đó, điều khiến họ lo lắng là công việc sửa chữa, trả lại sản phẩm lỗi trong thời gian bảo hành, và khả năng vượt qua kiểm tra loại sau khi sản phẩm đã được bán ra thị trường. Tất cả những điều đó chủ yếu có thể truy nguyên từ sự biến đổi trong quá trình lắp ráp. Bằng cách đảm bảo các thông số của quá trình lắp ráp mạnh mẽ máng hồ quang, lắp ráp bán tự động cho phép người dùng loại bỏ cả ba yếu tố cùng một lúc – giảm công việc sửa chữa lại trong xưởng, giảm số lượng lỗi sau khi vận chuyển, và vị thế ổn định hơn khi đến lúc lấy chứng nhận.

Tác động của lắp ráp bán tự động trong chuỗi cung ứng MCB tại Ấn Độ

Lùi lại khỏi máy đơn lẻ và bức tranh chiến lược trở nên rõ nét hơn. Ấn Độ đang trong giai đoạn xây dựng sản xuất nghiêm túc. Dưới các chương trình Make in India và Atmanirbhar Bharat, việc mua sắm của chính phủ ngày càng ưu tiên sản phẩm nội địa được chứng nhận BIS, sự phụ thuộc vào nhập khẩu đang được giảm thiểu có chủ đích, và công suất MCB nội địa đã mở rộng nhanh chóng, với các báo cáo ngành cho thấy các nhà sản xuất Ấn Độ đã tăng công suất hơn một phần ba trong vòng hai năm và một làn sóng các cơ sở mới đang đi vào hoạt động. Nhu cầu đằng sau đó là thực sự và bền vững: đô thị hóa nhanh, điện khí hóa nông thôn tiếp tục, ngành trung tâm dữ liệu phát triển mạnh, và mục tiêu quốc gia đạt 500 GW công suất năng lượng tái tạo vào năm 2030, tất cả đều cần bảo vệ điện áp thấp đáng tin cậy làm nền tảng.

Quan trọng là, phần lớn sản xuất đó không diễn ra trong một vài tập đoàn đa quốc gia. Nó được phân bổ rộng rãi trên cơ sở các nhà sản xuất bộ ngắt mạch và thiết bị đóng cắt MSME, chính xác là những công ty mà một dây chuyền robot hoàn chỉnh về mặt tài chính là ngoài tầm với, nhưng việc lắp ráp thủ công thuần túy đã trở thành giới hạn cả về chất lượng lẫn sản lượng. Đây là nơi lắp ráp bán tự động chiếm vị trí chiến lược trong chuỗi. Nó là bậc thang trên thang tự động hóa cho phép một xưởng nhỏ, có chi phí cạnh tranh nâng cao sản lượng và cải thiện chất lượng cùng lúc, mà không phải đánh cược doanh nghiệp vào thiết bị vốn. Theo một nghĩa rất thực tế, đây là công nghệ biến một xưởng có giá cạnh tranh thành nhà cung cấp có thể chứng nhận và xuất khẩu.

Góc độ xuất khẩu đó quan trọng hơn vẻ bề ngoài ban đầu. Thiết bị đóng cắt của Ấn Độ đã tiếp cận châu Phi và Đông Nam Á với mức giá thấp hơn khoảng 20 đến 35 phần trăm so với các đề nghị của châu Âu, và điều mở khóa rồi bảo vệ những thị trường đó là chất lượng nhất quán, có thể chứng nhận được. Một nhà sản xuất cầu dao đã kiểm soát được việc lắp ráp buồng hồ quang là một nhà sản xuất cầu dao có thể theo đuổi các đơn hàng nước ngoài một cách đáng tin cậy. Nhìn theo cách này, một máy lắp ráp bán tự động trên sàn nhà máy không chỉ là một thiết bị sản xuất mà còn là một đòn bẩy cho nơi công ty được phép bán hàng.

Từ Wenzhou đến Jalgaon

Dây chuyền hiện đang trên đường đến Jalgaon là một ví dụ nhỏ trong câu chuyện lớn hơn đó. Jalgaon nằm trong vành đai công nghiệp của Maharashtra, và giống như nhiều trung tâm sản xuất của Ấn Độ, nơi đây là nhà của các nhà sản xuất cầu dao và thiết bị đóng cắt phục vụ cả phân phối trong nước và đơn hàng xuất khẩu. Đối với khách hàng này, một buồng hồ quang máy lắp ráp nửa tự động không phải là một bước nhảy niềm tin hay một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Đó là một bước đi có tính toán từ sản xuất thủ công sang tự động hóa, được thực hiện với tốc độ và trong ngân sách mà ngành sản xuất MCB của Ấn Độ thực sự vận hành.

Đó chính xác là những gì chúng tôi thiết kế các dây chuyền này để trở thành: bền bỉ, dễ dàng bảo trì, nhanh chóng đào tạo người vận hành, và phù hợp với danh mục sản phẩm đa dạng thay vì một sản phẩm cố định duy nhất. Nếu bạn đang cân nhắc cách tăng sản lượng cầu dao của mình mà không đầu tư quá nhiều vốn, máy lắp ráp bán tự động MCB của chúng tôi được xây dựng dựa trên chính nguyên tắc đó.

Đối với các nhà sản xuất đang quyết định cách phát triển, lắp ráp bán tự động liên tục chứng minh là câu trả lời thực tế nhất trên bàn, và các nhà máy ở Ấn Độ, từng container một, ngày càng chứng minh điều đó thuyết phục hơn bất kỳ tờ rơi nào có thể làm được.