Cách sản xuất các bộ phận cũ

Các bộ phận di sản là gì?

Thuật ngữ “bộ phận di sản” đề cập đến các thành phần hoặc thiết bị lỗi thời hoặc lỗi thời không còn được sử dụng hoặc sản xuất phổ biến. Tuy nhiên, chúng vẫn có thể được sử dụng do nhu cầu bảo trì máy móc cũ hơn hoặc hỗ trợ các quy trình sản xuất hiện có.

Những ngành công nghiệp nào sử dụng nhiều bộ phận cũ nhất?

Một số ngành công nghiệp vẫn phụ thuộc nhiều vào các bộ phận cũ do tuổi thọ của thiết bị và nhu cầu bảo trì các hệ thống cũ. Một số ngành sử dụng nhiều bộ phận cũ nhất bao gồm:

• Hàng không vũ trụ và quốc phòng.Máy bay và thiết bị quân sự thường có thời gian sử dụng lâu dài và việc duy trì khả năng hoạt động của chúng đòi hỏi phải tìm nguồn cung ứng và sử dụng các bộ phận cũ như bộ phận điều khiển chuyến bay cơ học và bộ phận động cơ cũ.
• Ô tô.Ô tô cổ điển và các mẫu ô tô cũ hơn có thể yêu cầu các bộ phận cũ như bộ chế hòa khí, điểm đánh lửa và bơm nhiên liệu cơ học. Năng lượng và tiện ích. Các nhà máy điện, lưới điện và cơ sở hạ tầng tiện ích khác có thể có thiết bị có tuổi thọ cao, đòi hỏi phải sử dụng các bộ phận cũ như cánh tuabin, thiết bị đóng cắt và rơle điện.
• Sản xuất công nghiệp.Một số máy móc và thiết bị công nghiệp có thể tiếp tục được sử dụng trong thời gian dài, dựa vào các bộ phận cũ như vòng bi và bánh răng cơ khí để sửa chữa và thay thế.
• Chăm sóc sức khỏe.Các thiết bị và thiết bị y tế, đặc biệt trong các lĩnh vực như X quang hoặc chẩn đoán, có thể có vòng đời dài, đòi hỏi phải tiếp cận các bộ phận cũ như ống tia X và cảm biến analog để sửa chữa. Vận tải đường sắt. 
• Vận tải đường sắt.systems thường có thời gian sử dụng lâu dài, dẫn đến nhu cầu sử dụng các bộ phận cũ như thiết bị tín hiệu, hệ thống phanh và thiết bị chiếu sáng để vận hành an toàn và đáng tin cậy.

Những thách thức nào mà các bộ phận kế thừa đặt ra cho doanh nghiệp?

Vì các bộ phận cũ khó tìm hoặc không còn được sản xuất nên việc thay thế chúng có thể tốn kém và mất thời gian. Khả năng sản xuất các bộ phận cũ thay thế cho phép doanh nghiệp tiếp tục hoạt động mà không bị gián đoạn đáng kể hoặc cần phải đại tu toàn bộ về quy trình hoặc máy móc.

Sử dụng kỹ thuật đảo ngược để sản xuất các bộ phận cũ

Việc tạo các bộ phận cũ “mới” thường yêu cầu kỹ thuật đảo ngược của bộ phận cũ hiện có. Để làm như vậy, bạn có thể làm theo các bước chung sau.

• Quét 3D: Sử dụng công nghệ quét 3D để tạo mô hình 3D kỹ thuật số của bộ phận cũ. Điều này có thể được thực hiện thông qua các phương pháp như quét laser hoặc quét ánh sáng có cấu trúc.
• Tạo mô hình CAD. Chuyển đổi dữ liệu quét 3D thành mô hình CAD bằng phần mềm chuyên dụng. Mô hình CAD này thể hiện hình dạng và kích thước của bộ phận kế thừa. Phân tích vật liệu. Xác định các vật liệu được sử dụng trong phần kế thừa.
•  Kiểm tra và phân tích vật liệu có thể được yêu cầu để xác định tính chất cơ học của vật liệu ban đầu.
• Phân tích chức năng. Nghiên cứu chức năng và hiệu suất của phần kế thừa. Điều này liên quan đến việc hiểu cách bộ phận này tương tác với các bộ phận khác và hệ thống tổng thể.
• Xác định phương pháp sản xuất. Điều tra các quy trình sản xuất được sử dụng để tạo ra phần kế thừa ban đầu. Thông tin này giúp lựa chọn các phương pháp sản xuất hiện đại phù hợp.
• Nguyên mẫu và thử nghiệm. Tạo nguyên mẫu của bộ phận được thiết kế ngược bằng mô hình CAD. Kiểm tra các nguyên mẫu để xác nhận hiệu suất và chức năng của chúng
• Tinh chỉnh và tối ưu hóa. Tinh chỉnh thiết kế đảo ngược dựa trên kết quả thử nghiệm và phản hồi. Tối ưu hóa thiết kế cho sản xuất, chi phí và hiệu suất.
• Sản xuất. Với thiết kế và tài liệu được thiết kế ngược cuối cùng, hãy bắt đầu sản xuất bằng các phương pháp và vật liệu sản xuất hiện đại. 

Lựa chọn vật liệu cho các bộ phận cũ

Vật liệu được sử dụng để tạo ra các bộ phận cũ sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại bộ phận và ứng dụng dự định của nó. Tuy nhiên, bạn không cần phải sử dụng cùng một vật liệu mà bộ phận kế thừa của bạn được sản xuất ban đầu. Trên thực tế, có thể tốt hơn nếu sử dụng vật liệu khác, hiện đại hơn có đặc tính tương tự hoặc hiệu suất cao hơn vật liệu ban đầu.

Một số vật liệu phổ biến được sử dụng để tạo ra các bộ phận cũ thay thế bao gồm:

• Kim loại. Các loại kim loại khác nhau như thép, nhôm, đồng, đồng thau, đồng thau và hợp kim niken thường được sử dụng cho các bộ phận cơ khí và điện.
• Nhựa. Các loại nhựa khác nhau như polyetylen, polypropylen, nylon và polycarbonate thường được sử dụng cho các bộ phận phi kim loại. Vật liệu tổng hợp. 
• Vật liệu composite, là sự kết hợp của hai hoặc nhiều vật liệu, có thể cung cấp các đặc tính cụ thể phù hợp cho các ứng dụng cụ thể.

Phương pháp sản xuất các bộ phận cũ

Bởi vì các công nghệ sản xuất hiện đại đã thay đổi đáng kể theo thời gian nên một số bộ phận cũ có thể gặp khó khăn trong việc tái tạo bằng phương pháp ban đầu. Điều này có thể là do những thay đổi về nguyên liệu, kỹ thuật sản xuất hoặc sự sẵn có của các kỹ năng liên quan đến quy trình sản xuất cũ. Tuy nhiên, đây là một số phương pháp sản xuất phổ biến cho các bộ phận cũ vẫn được sử dụng phổ biến cho đến ngày nay.

• Gia công CNC. Các bộ phận kế thừa được làm từ kim loại hoặc các vật liệu gia công khác có thể được sản xuất thông qua các quy trình gia công khác nhau, chẳng hạn như phay, tiện, khoan và mài.
• Đúc. Các quá trình đúc như đúc khuôn thường được sử dụng để tạo ra các bộ phận làm bằng kim loại hoặc hợp kim nhất định. Các bộ phận thay thế một lần cho những thứ này có thể được sản xuất bằng nhiều kỹ thuật gia công khác nhau phù hợp với hầu hết các hình dạng đúc. Đúc phun. Đối với các bộ phận cũ được làm bằng nhựa hoặc một số polyme nhất định,
•  ép phun là một phương pháp phổ biến để sản xuất hàng loạt. Để thay thế khối lượng nhỏ các bộ phận đúc phun, gia công CNC hoặc thậm chí in 3D thường được ưu tiên hơn.
•  Hàn và nối. Việc lắp ráp các bộ phận lại với nhau thông qua hàn, hàn đồng thau hoặc hàn đồng thường được sử dụng trong sản xuất truyền thống.
• Sản xuất phụ gia. Mặc dù in 3D là một công nghệ tương đối mới nhưng nó rất hữu ích khi tạo các nguyên mẫu được thiết kế ngược để kiểm tra chức năng của một bộ phận trước khi sử dụng. Một số công nghệ in 3D cũng rất tuyệt vời để thay thế các bộ phận sản xuất.

Thiết kế cho khả năng sản xuất và các bộ phận kế thừa

Thiết kế cho khả năng sản xuất bao gồm việc tối ưu hóa thiết kế của sản phẩm để tạo điều kiện cho việc sản xuất hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Khi xử lý các bộ phận cũ, cần phải điều chỉnh thiết kế để phù hợp với kỹ thuật sản xuất, vật liệu và thiết bị cũ.

Dưới đây là một số mẹo sử dụng phân tích DFM để giảm thiểu chi phí cho các bộ phận cũ của bạn.

• Khả năng tương thích với các thiết bị hiện có. Khi kết hợp các bộ phận cũ vào một thiết kế mới, điều cần thiết là phải đảm bảo khả năng tương thích với các quy trình và thiết bị sản xuất hiện có. Điều này có thể liên quan đến việc thiết kế các bộ phận có cùng kích thước hoặc giao diện để phù hợp hoàn toàn với máy móc cũ.
• Hạn chế về khả năng sản xuất. Các bộ phận cũ có thể đã được sản xuất bằng các kỹ thuật cũ không còn hiệu quả hoặc tiết kiệm chi phí. Các nhà thiết kế nên xem xét những hạn chế của các phương pháp sản xuất cũ và điều chỉnh thiết kế để phù hợp với chúng. Một số phương pháp sản xuất nhất định được sử dụng trong quá trình sản xuất với số lượng không nhất thiết phải phù hợp với số lượng phụ tùng thay thế thấp. Thay vào đó, hãy chọn phương pháp sản xuất phù hợp với khối lượng của các bộ phận.
• Lập kế hoạch vòng đời: Vì các bộ phận cũ cuối cùng có thể trở nên lỗi thời hoặc khó tìm nguồn, các nhà thiết kế nên xem xét kết hợp các điều khoản trong thiết kế để thay thế trong tương lai bằng các lựa chọn thay thế hiện đại hơn.
• Tiêu chuẩn hóa: Nếu có thể, hãy tiêu chuẩn hóa các thiết kế bộ phận cũ để giảm thiểu việc tùy chỉnh và giảm độ phức tạp trong sản xuất. Điều này có thể giúp giảm chi phí và thời gian thực hiện.
• Thay thế vật liệu: Xác định các vật liệu hiện đại có thể đóng vai trò thay thế phù hợp cho các vật liệu cũ ban đầu. Hãy tìm những vật liệu có đặc tính tương tự nhưng sẵn có hơn và tiết kiệm chi phí hơn.
• Sản xuất hàng loạt. Nhóm các bộ phận cũ tương tự thành các lô sản xuất để tận dụng lợi thế quy mô và giảm thời gian cũng như chi phí thiết lập.
• Nguyên tắc sản xuất tinh gọn. Thực hiện các nguyên tắc sản xuất tinh gọn để loại bỏ lãng phí, giảm tồn kho và nâng cao hiệu quả tổng thể trong quy trình sản xuất.
• Quản lý hàng tồn kho. Duy trì kho lưu trữ các thành phần và vật liệu cũ quan trọng để giảm thời gian thực hiện và đảm bảo chuỗi cung ứng nhất quán hơn.