Cách chấp nhận một máy làm sạch công nghiệp: Năm tiêu chí chấp nhận then chốt đối với thời gian chu kỳ, mức độ sạch, kích thước hạt, độ khô và nhiệt độ

Tổng Quan

Việc chấp nhận một máy làm sạch công nghiệp không đơn thuần chỉ là việc xác định xem một bộ phận nào đó ‘có vẻ sạch’ hay không. Một quy trình chấp nhận đúng chuẩn cần sử dụng các tiêu chí có thể đo lường và lặp lại được nhằm xác minh thiết bị có đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật đã thỏa thuận hay không.

Đối với các hệ thống làm sạch công nghiệp do Big Bird Industrial, trước đây là Harbin Shimada Big Bird Industrial cung cấp, năm thông số thường mang tính quan trọng trong quá trình chấp nhận thiết bị:

• Thời gian chu kỳ
• Sạch sẽ
• Kích thước hạt
• Độ khô
• Nhiệt độ chi tiết công việc

Bài viết này giải thích cách định nghĩa năm chỉ số trên, phương pháp kiểm tra từng chỉ số và những nội dung cần làm rõ trước khi tiến hành chấp nhận để tránh tranh chấp trong quá trình bàn giao thiết bị.

1. Vì sao các tiêu chí chấp nhận cần được xác định rõ ràng

Làm sạch là một trong những quy trình công nghiệp có thể dễ dàng đánh giá một cách chủ quan.

Một chi tiết có thể trông sạch khi kiểm tra bằng mắt nhưng vẫn chứa tạp chất đo được bên trong các đường dẫn dầu, khoang rỗng, lỗ hoặc các khu vực quan trọng khác.

Nếu quy trình chấp nhận không xác định các tiêu chí đo lường được, tranh cãi có thể phát sinh sau khi giao thiết bị vì nhà cung cấp và khách hàng có thể sử dụng các định nghĩa khác nhau về khái niệm “sạch”.

Vì lý do này, các dự án làm sạch công nghiệp cần thiết lập các yêu cầu chấp nhận định lượng trong thỏa thuận kỹ thuật trước khi bắt đầu sản xuất thiết bị.

Các tiêu chí đã thống nhất nên xác định không chỉ các giá trị yêu cầu mà còn cả phương pháp thử nghiệm, tiêu chuẩn, điều kiện đo lường và quy trình chấp nhận .

2. Năm tiêu chí chấp nhận cốt lõi

2.1 Thời gian chu kỳ

Thời gian chu kỳ đề cập đến khoảng thời gian mà hệ thống làm sạch cần để hoàn tất quá trình xử lý đã quy định đối với một phôi, thường được biểu thị bằng giây trên mỗi phôi hoặc phút trên mỗi phôi.

Một điểm quan trọng là phải xác định rõ ràng liệu thời gian chu kỳ có bao gồm cả việc nạp và dỡ phôi hay không.

Ví dụ:

• Làm sạch trục khuỷu xe thương mại: 180 giây
• Làm sạch thân máy xe thương mại: 300 giây
• Làm sạch trục khuỷu tàu thủy: 20 phút , không bao gồm việc nạp và dỡ phôi

Các định nghĩa này cần được nêu rõ trong thỏa thuận kỹ thuật.

Sự chênh lệch giữa một chu kỳ làm sạch thuần túy và một chu kỳ sản xuất hoàn chỉnh có thể rất lớn, đặc biệt trên các dây chuyền sản xuất tự động.

2.2 Độ sạch

Độ sạch đề cập đến tổng khối lượng chất gây nhiễm bẩn còn sót lại các chất còn sót lại trên chi tiết sau khi làm sạch, thường được biểu thị bằng miligam (mg).

Các yêu cầu điển hình về độ sạch có thể bao gồm:

• Đường dẫn dầu trên nắp xy-lanh xe chở người: ≤16 mg
• Áo nước trên nắp xy-lanh: ≤10 mg
• Trục cam: <3 mg tổng cộng
• Trục khuỷu xe chở người: ≤8 mg
• Vỏ động cơ xe năng lượng mới: ≤2 mg

Các giá trị này luôn phải được diễn giải cùng với phương pháp chiết xuất và đo lường đã quy định.

Một giá trị độ sạch không kèm theo phương pháp thử nghiệm xác định có thể không đủ để đưa ra quyết định chấp nhận khách quan.

2.3 Kích thước hạt

Kích thước hạt đề cập đến giới hạn kích thước tối đa hoặc đã được quy định đối với các hạt còn sót lại sau khi làm sạch. Thông số này thường được biểu thị bằng micromet (μm) hoặc milimét (mm).

Các yêu cầu điển hình có thể bao gồm:

• Thân nắp xy-lanh: ≤1,2 mm
• Đường dẫn nước trên nắp xy-lanh: ≤2,4 mm
• Khối động cơ: ≤800 μm
• Vỏ pin: ≤400 μm
• Trục cam: < 300 μm

Yêu cầu về kích thước hạt khác với yêu cầu về độ sạch tổng thể.

Một chi tiết có thể có khối lượng nhiễm bẩn tổng thể thấp nhưng vẫn chứa một hạt riêng lẻ vượt quá kích thước tối đa cho phép.

Do đó, cả hai chỉ tiêu này có thể cần được đánh giá riêng biệt.

2.4 Độ khô

Độ khô mô tả trạng thái của chi tiết sau khi làm sạch và sấy khô.

Các yêu cầu chấp nhận điển hình có thể bao gồm:

• Không để lại vết nước nhìn thấy được
• Không còn nước đọng trên bề mặt trục
• Không còn dư lượng nước nhìn thấy được trên bề mặt hoặc bên trong lỗ
• Hoàn toàn khô
• Không còn nước đọng bên trong các khoang kín

Độ khô thường được đánh giá bằng mắt thường.

Vì kiểm tra bằng mắt thường có thể mang tính chủ quan, thỏa thuận chấp nhận cần nêu rõ các điều kiện kiểm tra, ví dụ như ánh sáng, góc quan sát, khoảng cách kiểm tra và việc có cho phép sử dụng kính phóng đại hay không.

2.5 Nhiệt độ chi tiết

Nhiệt độ chi tiết đề cập đến nhiệt độ của bộ phận sau khi làm sạch và làm nguội, so với nhiệt độ môi trường xung quanh.

Các ví dụ về yêu cầu bao gồm:

• Đầu xy-lanh xe chở khách: chênh lệch dưới 2°C so với nhiệt độ môi trường
• Trục khuỷu xe chở người: trong khoảng ±5°C so với nhiệt độ môi trường
• Khối động cơ xe chở khách: trong khoảng ±3°C so với nhiệt độ môi trường
• Trục khuỷu xe thương mại: trong khoảng ±5°C so với nhiệt độ môi trường

Yêu cầu về nhiệt độ được thiết kế nhằm ổn định trạng thái của chi tiết trước các quy trình tiếp theo.

Điều này đặc biệt quan trọng khi chi tiết đã làm sạch được đưa trực tiếp vào lắp ráp, kiểm tra kích thước hoặc các quy trình nhạy cảm với nhiệt độ khác.

3. Làm thế nào để kiểm tra mức độ sạch và kích thước hạt?

Việc đo mức độ sạch và kích thước hạt cần được thực hiện theo một quy trình chiết tách và phân tích đã được xác định rõ.

Một quy trình điển hình bao gồm:

1. Định vị phôi trong thiết bị chiết xuất được quy định.
2. Loại bỏ các chất nhiễm bẩn còn sót lại trên bề mặt và trong các đường dẫn bên trong.
3. Sử dụng phương pháp chiết xuất đã được thống nhất, ví dụ như rửa bằng áp lực, chiết xuất siêu âm hoặc khuấy trộn.
4. Thu thập dung dịch chiết xuất.
5. Lọc các chất nhiễm bẩn đã được chiết xuất.
6. Làm khô màng lọc.
7. Đo khối lượng chất nhiễm bẩn để xác định kết quả độ sạch.
8. Phân tích các hạt được giữ lại trên màng lọc nhằm xác định phân bố kích thước hạt hoặc kích thước hạt lớn nhất.

Các tiêu chuẩn công nghiệp thường được tham chiếu bao gồm ISO 16232 và VDA 19 .

Tuy nhiên, các tiêu chuẩn và quy trình thử nghiệm khác nhau có thể quy định các phương pháp chiết xuất, điều kiện lọc và yêu cầu phân loại hạt khác nhau.

Do đó, thỏa thuận chấp nhận nên xác định cả hai yếu tố:

Giá trị yêu cầu + Phương pháp thử nghiệm

thay vì chỉ quy định giới hạn độ sạch hoặc giới hạn kích thước hạt dưới dạng con số.

Ví dụ, nêu rõ “độ sạch ≤220 mg” mà không xác định phương pháp chiết tách có thể để lại khoảng trống cho các cách diễn giải khác nhau trong quá trình chấp nhận cuối cùng.

4. Những vấn đề thường gặp trong quá trình chấp nhận thiết bị

Vấn đề 1: Chấp nhận máy chỉ dựa trên một lần thử nghiệm sản phẩm đầu tiên

Thử nghiệm sản phẩm đầu tiên xác nhận rằng máy có thể đạt được kết quả yêu cầu trong một điều kiện cụ thể. Tuy nhiên, điều này chưa chắc chứng minh được tính ổn định lâu dài của quy trình.

Trong quá trình vận hành liên tục, các yếu tố như:

• Nhiễm bẩn dung dịch làm sạch
• Tắc bộ lọc
• Mòn vòi phun
• Thay đổi trong điều kiện chất lỏng
• Nhiễm bẩn tích lũy

có thể ảnh hưởng đến hiệu suất làm sạch.

Vì lý do này, việc chấp nhận nên bao gồm một kiểm tra hoạt động liên tục hoặc kiểm tra độ ổn định khi thích hợp.

Vấn đề 2: Không có phương pháp thử nghiệm xác định cho độ sạch

Một thỏa thuận kỹ thuật có thể nêu yêu cầu về độ sạch nhưng lại không xác định cách đo giá trị đó.

Điều này có thể gây tranh cãi vì các phương pháp chiết khác nhau có thể cho kết quả khác nhau.

Do đó, tài liệu chấp nhận cần nêu rõ tiêu chuẩn áp dụng và phương pháp chiết.

Vấn đề 3: Định nghĩa thời gian chu kỳ chưa rõ ràng

“180 giây mỗi chi tiết” có thể mang ý nghĩa khác nhau tùy thuộc vào dự án.

Điều này bao gồm:

• Việc nạp liệu?
• Việc dỡ liệu?
• Việc định vị đồ gá?
• Chuyển động của robot?
• Làm sạch?
• Rửa tráng?
• Làm khô?

Các điểm bắt đầu và kết thúc của chu kỳ cần được xác định rõ ràng trước khi nghiệm thu.

Vấn đề 4: Kiểm tra độ khô mang tính chủ quan

Các thuật ngữ như “khô”, “không để lại vệt nước” và “không còn nước dư” có thể được hiểu theo những cách khác nhau.

Quy trình chấp nhận cần xác định rõ điều kiện quan sát cũng như tiêu chí chấp nhận cụ thể.

Đối với các ứng dụng yêu cầu cao, việc kiểm chứng định lượng bổ sung cũng có thể được xem xét nếu phù hợp về mặt kỹ thuật.

5. Cách chuẩn bị cho bài kiểm tra chấp nhận máy làm sạch đúng quy cách

Một quy trình chấp nhận được xác định rõ nên được thiết lập ngay từ giai đoạn trước khi bắt đầu sản xuất thiết bị.

1. Xác định năm thông số cốt lõi

Nêu rõ các giá trị yêu cầu đối với:

• Thời gian chu kỳ
• Sạch sẽ
• Kích thước hạt
• Độ khô
• Nhiệt độ chi tiết công việc

2. Xác định phương pháp đo thời gian chu kỳ

Phát biểu rõ ràng việc đưa vào và lấy ra sản phẩm có được tính vào thời gian chu kỳ hay không, đồng thời xác định điểm bắt đầu và điểm kết thúc của phép đo.

3. Xác định quy trình kiểm tra độ sạch và kích thước hạt

Chỉ định:

• Tiêu chuẩn áp dụng
• Phương pháp chiết xuất
• Phương pháp Lọc
• Điều kiện đo lường
• Giới hạn chấp nhận

4. Bao gồm Kiểm tra Hoạt động Liên tục

Khi độ ổn định trong sản xuất là quan trọng, việc chấp nhận không nên chỉ dựa vào một lần kiểm tra mẫu đầu tiên.

Hoạt động liên tục có thể giúp xác minh xem hệ thống có duy trì được hiệu suất hay không khi dung dịch làm sạch, bộ lọc và vòi phun hoạt động theo thời gian.

5. Chuẩn bị Hồ sơ Xác thực Quy trình Đầy đủ

Nhà cung cấp thiết bị phải cung cấp tài liệu xác thực quy trình và kiểm tra nghiệm thu phù hợp để chứng minh cách thức các yêu cầu đã thỏa thuận được kiểm chứng.

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi: Thông thường bao nhiêu thông số được kiểm tra khi nghiệm thu một máy làm sạch công nghiệp?

Năm thông số cốt lõi thường được xem xét:

Thời gian chu kỳ, độ sạch, kích thước hạt, độ khô và nhiệt độ chi tiết.

Tùy thuộc vào chi tiết và ứng dụng cụ thể, các yêu cầu bổ sung cũng có thể được quy định, ví dụ như trạng thái bề mặt, độ ẩm còn sót lại, độ sạch của đường dẫn, ảnh hưởng đến kích thước hoặc khả năng tiếp cận các đường dẫn bên trong.

Các tiêu chí nghiệm thu cuối cùng phải tuân theo thỏa thuận kỹ thuật của dự án.

Câu hỏi: Việc vượt qua kiểm tra mẫu đầu tiên đã đủ để chấp nhận máy móc chưa?

Chưa chắc.

Kiểm tra mẫu đầu tiên chứng minh rằng máy móc có thể đạt được kết quả yêu cầu trong các điều kiện đã thử nghiệm. Tuy nhiên, điều này không nhất thiết chứng minh rằng quy trình duy trì ổn định trong suốt thời gian vận hành kéo dài.

Đối với thiết bị sản xuất, bài kiểm tra vận hành liên tục có thể cung cấp thêm bằng chứng về độ ổn định của quy trình.

Câu hỏi: Làm thế nào để đánh giá độ khô một cách khách quan?

Độ khô thường được đánh giá bằng mắt thường, nhưng các điều kiện kiểm tra cần được chuẩn hóa.

Thỏa thuận chấp nhận có thể quy định rõ:

• Điều kiện ánh sáng
• Góc quan sát
• Khoảng cách kiểm tra
• Có cho phép sử dụng kính phóng đại hay không
• Có chấp nhận lớp màng nước mỏng hay không
• Các khoang rỗng và lỗ bên trong cũng phải được kiểm tra hay không

Các biểu thức như “không có vết nước,” “không còn nước đọng trên trục” và “không còn dư lượng nước trên bề mặt hoặc bên trong lỗ” cần được định nghĩa rõ ràng trước khi chấp nhận.

Câu hỏi: Vì sao nhiệt độ chi tiết lại phải được đưa vào tiêu chí chấp nhận?

Một chi tiết vẫn duy trì nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn đáng kể so với nhiệt độ môi trường sau khi làm sạch có thể ảnh hưởng đến các công đoạn lắp ráp tiếp theo cũng như việc đo kích thước.

Nhiệt độ cũng có thể tác động đến hành vi bay hơi của độ ẩm còn sót lại.

Vì lý do này, một số dự án làm sạch ô tô quy định một dải nhiệt độ xác định so với điều kiện môi trường, ví dụ như khoảng ±2°C đến ±5°C , tùy thuộc vào loại chi tiết và quy trình tiếp theo.

Kết luận

Việc chấp nhận một máy làm sạch công nghiệp cần dựa trên các tiêu chí kỹ thuật có thể đo lường và lặp lại được, chứ không chỉ dựa vào đánh giá bằng mắt thường.

Năm chỉ số cốt lõi— thời gian chu kỳ, độ sạch, kích thước hạt, độ khô và nhiệt độ chi tiết —cung cấp một khung thực tiễn để đánh giá xem hệ thống làm sạch tự động có đáp ứng các yêu cầu sản xuất và chất lượng đã thỏa thuận hay không.

Đối với các bộ phận ô tô và công nghiệp phức tạp, quy trình chấp nhận cũng nên xác định các phương pháp thử nghiệm, điều kiện vận hành, tần suất kiểm tra và yêu cầu vận hành liên tục.

Big Bird Industrial, trước đây là Harbin Shimada Big Bird Industrial cung cấp các hệ thống làm sạch công nghiệp được tùy chỉnh và hỗ trợ khách hàng từ giai đoạn xác nhận quy trình cho đến thử nghiệm chấp nhận thiết bị. Các quy trình chấp nhận có thể được phát triển dựa trên phôi của khách hàng, yêu cầu về độ sạch, nhịp độ sản xuất (takt), yêu cầu sấy khô và đặc tả kỹ thuật.