มิติใหม่แห่งการกลึง พูดคุยกับวิศวกรผู้อยู่เบื้องหลังนวัตกรรมการกลึงแกน Y ของ Sandvik Coromant

วลีอมตะ “อัจฉริยะเกิดขึ้นได้ด้วยแรงบันดาลใจเพียง 1% ส่วนอีก 99% นั้นเกิดขึ้นจากหยาดเหงื่อ” มักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นคำพูดของ Thomas Edison นักประดิษฐ์ผู้โด่งดัง แต่ก็มีหลายคนเชื่อว่าคำคมนี้น่าจะเป็นของนักเขียนชาวอเมริกันนามว่า Kate Sanborn มากกว่า ซึ่งไม่ว่าจะเป็นคำพูดของใคร ประโยคนี้ยังคงดังก้องอยู่ในใจของเหล่านักประดิษฐ์ทั้งหลายบนฐานความเชื่อที่ว่า นวัตกรรมใหม่ไม่อาจเกิดขึ้นได้จากไอเดียเพียงวูบเดียว Per-Anders Stjernstedt วิศวกรอาวุโสของ Sandvik Coromant ผู้เชี่ยวชาญด้านการตัดเฉือนโลหะรู้ซึ้งดีว่าการที่จะเกิดนวัตกรรมขึ้นได้นั้นจำเป็นต้องทุ่มเททั้งแรงกายและแรงใจอย่างเต็มกำลัง และเขาจะมาบอกเล่าถึงความเป็นมาของนวัตกรรมการกลึงใหม่ล่าสุดจาก Sandvik Coromant ให้เราทราบ

 

 

 

 

 

 

นวัตกรรมของ Sandvik Coromant เริ่มต้นจากความพยายามในการแก้โจทย์อันแสนท้าทายไม่ต่างจากนักประดิษฐ์คนอื่นๆ โดยโจทย์ดังกล่าวก็คือ จะทำอย่างไรให้ระบบเครื่องมือสามารถเอาชนะความล่าช้า ลดเวลาหยุดทำงานของเครื่องจักร และดำเนินการผลิตได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ในรายงานเรื่อง True Cost Of Downtime 2022 ของบริษัทซอฟต์แวร์ Senseye พบว่าค่าใช้จ่ายจากการหยุดทำงานนอกกำหนดการในปัจจุบันเพิ่มสูงขึ้นจากช่วงปี 2019 ถึง 2020 ในสัดส่วนที่มากกว่า 50% และในรายงานฉบับเดียวกันนี้ยังพบด้วยว่า ในปี 2023 การหยุดทำงานนอกกำหนดการทำให้บริษัทอุตสาหกรรมที่ติดทำเนียบ Fortune Global 500 ต้องเสียค่าใช้จ่ายเกือบ 1.5 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ซึ่งเทียบเท่ากับ 11% ของรายได้เลยทีเดียว

 

 

ดังนั้นหากผู้ผลิตสามารถใช้เครื่องจักรตัดเฉือนชิ้นงานรูปทรงต่างๆ ได้ด้วยเครื่องมือเพียงชิ้นเดียว ก็จะสามารถลดเวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือ เพิ่มความเสถียรในการทำงาน และลดการสึกหรอของเครื่องมือได้ และนี่คือที่มาของการกลึงแกน Y ทีนี้ลองมาดูการทำงานของนวัตกรรมนี้กัน

 

 

มุมการกลึง

 

 

สำหรับการทำงานกลึง ก่อนอื่นเราควรคำนึงถึงมุมเข้างานเป็นลำดับแรก เพราะการเลือกมุมระหว่างคมตัดกับทิศทางการป้อนให้เหมาะสมเป็นปัจจัยสำคัญที่จะทำให้งานกลึงประสบความสำเร็จ เนื่องจากมุมเข้างานจะส่งผลต่อการเกิดเศษ ทิศทางของแรงตัด และความยาวของคมตัดที่สัมผัสกับชิ้นงาน การเข้างานด้วยมุมที่กว้างเกินไปจะทำให้คมตัดมีแรงไม่มากพอ ส่วนมุมที่แคบเกินไปก็สามารถทำให้เครื่องมือเกิดการเสียดสีเมื่อใช้อัตราป้อนงานสูง ซึ่งอาจทำให้เครื่องมือแตกหักได้ในท้ายที่สุด

 

 

ในปี 2017 Sandvik Coromant ได้คิดค้นนวัตกรรมการกลึงที่เรียกว่า PrimeTurning™ เพื่อช่วยให้เครื่องจักรสามารถทำงาน ‘กลึงได้ทุกทิศทาง’ ส่งผลให้การตัดเฉือนมีความยืดหยุ่นเพิ่มมากขึ้น เมื่อใช้เทคนิคการเข้าชิ้นงานของเครื่องมือที่หัวจับ และขจัดเนื้อวัสดุออกขณะเคลื่อนที่ไปยังส่วนปลายของชิ้นงาน เทคนิค PrimeTurning™ ก็จะช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถใช้มุมเข้างานได้แคบลง มุมนำกว้างขึ้น รวมทั้งใช้ค่าการตัดได้สูงยิ่งขึ้นด้วย

 

 

แม้ว่า PrimeTurning™ จะเป็นนวัตกรรมการกลึงที่เหนือชั้น แต่นอกเหนือจากการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตด้วยการควบคุมการเกิดเศษแล้ว ทีมงานยังต้องการช่วยให้ผู้ผลิตสามารถตัดเฉือนชิ้นงานที่มีรูปทรงซับซ้อนและแปลกใหม่กว่าเดิมได้ด้วย ดังนั้น PrimeTurning™ จึงกลายเป็นหนึ่งในรากฐานสำคัญที่นำไปสู่การพัฒนาการกลึงแกน Y

 

 

การนำแกน Y มาใช้ในการกลึง

 

 

แล้วการกลึงแกน Y ทำงานอย่างไร วิธีการกลึงแบบใหม่นี้มีลักษณะการทำงานแบบเดียวกันกับชื่อ นั่นก็คือการนำแกน Y มาใช้เพื่อให้แกนทั้งสามถูกใช้งานพร้อมกันขณะทำการตัดเฉือน โดยเครื่องมือจะหมุนรอบศูนย์กลางของตัวเอง เม็ดมีดของเครื่องมือจะอยู่ในตำแหน่งสำหรับการตัดเฉือนในระนาบ Y-Z และระหว่างที่ทำการกลึงจะเคลื่อนที่ในแนวแกนของสปินเดิลกัด วิธีการนี้ช่วยให้สามารถตัดเฉือนรูปทรงที่ซับซ้อนได้โดยใช้เครื่องมือเพียงชิ้นเดียว

 

 

การกลึงแกน Y มีข้อดีมากมายหลายประการ โดยสามารถทำการตัดเฉือนรูปทรงต่างๆ ได้ด้วยเครื่องมือเพียงชิ้นเดียว ส่งผลให้รอบการผลิตรวดเร็วขึ้น และเมื่อไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องมือก็ทำให้ลดความเสี่ยงต่อการเกิด ‘จุดเชื่อม’ ลงด้วย กล่าวคือลดโอกาสเกิดความไม่สม่ำเสมอบริเวณรอยต่อของผิวงานผ่านการตัดเฉือนที่อยู่ติดกัน แรงตัดหลักจะถูกส่งไปยังสปินเดิลของเครื่องจักรโดยตรง จึงช่วยเพิ่มความมั่นคงและลดความเสี่ยงในการเกิดการสั่นสะท้าน และเพื่อให้มีคุณภาพผิวงานดีขึ้น เม็ดมีดไวเปอร์จึงได้รับการออกแบบให้คมตัดไวเปอร์อยู่ในบริเวณที่ส่วนตรงของคมตัดสัมผัสกับมุมมน

 

 

นอกจากนี้ยังช่วยให้เศษมีความหนาสม่ำเสมอทั้งในการกลึงด้วยระยะกินลึกคงที่และในการกลึงส่วนโค้งของชิ้นงานอีกด้วย เมื่อเศษมีความหนาคงที่ โอกาสเกิดปัญหาเศษติดขัดก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งไม่เพียงช่วยให้กระบวนการตัดเฉือนมีความเชื่อถือได้เพิ่มมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยเสริมสร้างความมั่นใจได้ว่าการตัดเฉือนจะเป็นไปอย่างราบรื่น ทำให้ผู้ผลิตสามารถปล่อยให้เครื่องจักรทำงานเองได้โดยไม่ต้องมีคนคอยควบคุม

 

 

พูดคุยกับ Per-Anders

 

 

Per-Anders เป็นวิศวกรอาวุโสของ Sandvik Coromant ซึ่งประจำอยู่ที่เมืองแยฟเลอ ประเทศสวีเดน การที่เขาได้ทำงานที่นี่มาอย่างต่อเนื่องยาวนานกว่าสิบปี ทำให้ Per-Anders มีโอกาสได้ร่วมพัฒนานวัตกรรมใหม่หลายต่อหลายครั้ง และหนึ่งในผลงานที่เขาภาคภูมิใจมากที่สุดก็คือ การคิดค้นวิธีการกลึงแกน Y

 

 

“ในช่วงห้าปีที่ผ่านมา ผมได้พัฒนานวัตกรรมซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรเรียบร้อยแล้วและเป็นที่รู้จักไปทั่วโลกถึง 5 ฉบับ รวมถึงนวัตกรรมใหม่อีก 12 ฉบับที่ได้มีการยื่นขอจดสิทธิบัตรแล้วในช่วงรอบปีที่ผ่านมา แต่ผลงานที่โดดเด่นที่สุดสำหรับผมคือการคิดค้นการกลึงแกน Y” Per-Anders กล่าว ผมมีความเป็นนักประดิษฐ์มาตั้งแต่ไหนแต่ไรแล้ว สมัยวัยรุ่นผมจะสร้างนู่นสร้างนี่ในโรงจอดรถของพ่ออยู่ตลอด พอสนใจอยากประดิษฐ์อะไรขึ้นมาก็จะลองผิดลองถูกไปเรื่อย ผมสร้างทั้งกระดานเซิร์ฟ โครงรถมอเตอร์ไซค์แล้วนำมาประกอบเป็นรถเอง และตอนที่ผมยืมกล้องของที่บ้านไปออกทริปดำน้ำ ผมก็ทำกรอบกันน้ำสำหรับกล้องขึ้นเองเพื่อให้สามารถถ่ายวิดีโอใต้น้ำได้

 

 

“ถึงผมจะเป็นคนช่างประดิษฐ์ แต่ความสำเร็จทางวิศวกรรมของผมไม่เคยเกิดขึ้นได้ในชั่วข้ามคืนเลย สำหรับการพัฒนาการกลึงแกน Y ผมและทีมงานต้องใช้เวลาในการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องยาวนานถึง 6 ปีจึงสามารถสร้างความสำเร็จครั้งยิ่งใหญ่”

 

 

ประดิษฐกรรมแห่งอนาคต

 

 

การกลึงแกน Y คือสิ่งที่คิดค้นขึ้นด้วยใจรัก “ในช่วงแรก ทีมของเราปิ๊งไอเดียที่ยังไม่เคยมีใช้ในท้องตลาดนี้ขึ้นมา เราใช้เวลานานมากกว่าจะพิสูจน์ให้เห็นได้ว่าไอเดียนี้สามารถทำได้จริง ซึ่งหลังจากทำการทดสอบภายในบริษัทมานับครั้งไม่ถ้วน การกลึงแกน Y ก็สามารถลดระยะเวลาที่ใช้ในแต่ละรอบการผลิตลงได้ถึง 51% เมื่อเทียบกับวิธีการอื่นๆ” Stjernstedt กล่าว

 

 

เพื่อให้การกลึงแกน Y มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น Sandvik Coromant จึงพัฒนา CoroTurn^® Prime รุ่นใหม่ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตเพลา หน้าแปลน และชิ้นงานที่มีร่องบ่าขึ้น พร้อมทั้งพัฒนาระบบเครื่องมือคู่ CoroPlex^® YT ซึ่งเหมาะสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการตัดเฉือนให้กับงานที่มีมุมเข้างานระหว่าง 60 ถึง 90⁰

 

 

Stjernstedt ผู้เปี่ยมล้นด้วยประสบการณ์การทำงานยังกล่าวด้วยว่า “ผมขอแนะนำใครก็ตามที่มีไอเดียอะไรที่ดูเป็นไปได้ยาก จงเริ่มลงมือทำได้เลย หากคุณพบเรื่องท้าทายที่ยังไม่มีใครแก้ไขได้ นั่นแปลว่าคุณมาได้ครึ่งทางแล้ว ผมโชคดีมากที่ Sandvik Coromant เปิดโอกาสให้ผมได้ทดลองและเรียนรู้ไปพร้อมๆ กับการทำงาน เพราะการเป็นวิศวกรที่มีความรู้ทางเทคนิคในการสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่เพียงอย่างเดียวอาจยังไม่พอ คุณต้องมีความคิดสร้างสรรค์ รู้จักแก้ปัญหา และกล้าที่จะท้าทายสิ่งที่เป็นอยู่ในปัจจุบันด้วย”

 

 

วลีอมตะ “อัจฉริยะเกิดขึ้นได้ด้วยแรงบันดาลใจเพียง 1% ส่วนอีก 99% นั้นเกิดขึ้นจากหยาดเหงื่อ” เป็นคำกล่าวที่ถูกต้อง ไม่ว่าใครจะเป็นเจ้าของประโยคนี้ก็ตาม การมีทักษะและความสามารถทางเทคนิคในการคิดค้นโซลูชันใหม่ๆ นั้นสำคัญมากก็จริง แต่นวัตกรรมส่วนใหญ่เกิดขึ้นได้เพราะการทำงานหนัก ซึ่งแน่นอนว่า Per-Anders และทีมงานของเขาจะไม่มีวันประสบความสำเร็จได้หากปราศจากความทุ่มเท ความอดทน และความมุ่งมั่นที่จะสร้างสรรค์งานกลึงแห่งอนาคตให้บรรลุผล