CAM Assist đã tạo ra rất nhiều cuộc thảo luận trong cộng đồng CNC và gia công cơ khí về vai trò giữa CAM Assist và kỹ sư CAM. Nhiều người cho rằng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ sớm thay thế công việc của kỹ sư CAM, trong khi một số khác lại nhận định rằng CAM Assist chỉ là một công cụ hỗ trợ và chưa thể thay thế kinh nghiệm của con người.
Vậy nếu đặt CAM Assist và một kỹ sư CAM vào cùng một bài toán gia công thực tế, kết quả sẽ như thế nào? Ai sẽ lập trình nhanh hơn? Chương trình nào sẽ tối ưu hơn? Và quan trọng nhất, liệu CAM Assist có thể thay thế hoàn toàn vai trò của kỹ sư CAM hay không?
Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng thực hiện một phép so sánh thực tế để đánh giá khả năng của CAM Assist và kỹ sư CAM trong môi trường sản xuất hiện nay.
1. Bài toán gia công để so sánh giữa CAM Assist và kỹ sư CAM
Để đảm bảo tính khách quan, chúng ta lựa chọn một chi tiết cơ khí điển hình thường gặp trong các xưởng gia công CNC.
Chi tiết bao gồm:
- Một mặt phẳng cần phay phá mặt.
- Nhiều hốc (Pocket) có chiều sâu khác nhau.
- Các gân tăng cứng (Boss).
- Các lỗ khoan.
- Các biên dạng Contour.
- Một số vùng yêu cầu gia công tinh.
Đây là dạng chi tiết mà hầu hết các kỹ sư CAM đều gặp trong công việc hàng ngày.
Mục tiêu của bài thử nghiệm:
- Hoàn thành chương trình gia công trong thời gian ngắn nhất.
- Đảm bảo an toàn khi chạy máy.
- Tối ưu thời gian gia công.
- Đảm bảo chất lượng bề mặt và kích thước chi tiết.
Phương pháp 1: Lập trình theo cách truyền thống
Trong phương pháp này, kỹ sư CAM sẽ thực hiện toàn bộ các bước lập trình bằng tay.
Quy trình bao gồm:
- Import mô hình CAD.
- Xác định gốc tọa độ gia công.
- Khai báo phôi.
- Lựa chọn dao cắt.
- Tạo từng nguyên công.
- Thiết lập chế độ cắt.
- Tính toán đường chạy dao.
- Kiểm tra mô phỏng.
- Hiệu chỉnh chương trình nếu cần.
Đối với một người đã có kinh nghiệm sử dụng SolidCAM, thời gian thực hiện thường dao động từ: 20 đến 60 phút tùy theo độ phức tạp của chi tiết.
Ưu điểm của phương pháp này là người lập trình có thể kiểm soát hoàn toàn mọi quyết định liên quan đến công nghệ gia công.
Tuy nhiên, nhược điểm là nhiều thao tác mang tính lặp đi lặp lại và tiêu tốn khá nhiều thời gian.
Phương pháp 2: Sử dụng CAM Assist
Với CAM Assist, quy trình làm việc thay đổi đáng kể. Sau khi mở mô hình CAD, người dùng chỉ cần:
- Xác định phôi.
- Chọn thư viện dao.
- Khởi động CAM Assist.
Hệ thống AI sẽ tự động:
- Nhận diện các đặc tính hình học (Features).
- Xác định các vùng cần gia công.
- Đề xuất chiến lược gia công phù hợp.
- Chọn dao từ thư viện.
- Tạo các nguyên công cần thiết.
- Sinh đường chạy dao ban đầu.
Toàn bộ quá trình này thường chỉ mất:
1 đến 5 phút tùy theo độ phức tạp của mô hình và cấu hình máy tính.
Nếu chỉ xét về tốc độ tạo chương trình ban đầu, CAM Assist gần như vượt trội hoàn toàn so với phương pháp lập trình thủ công.
2. So sánh thời gian lập trình
| Công việc | Kỹ sư CAM | CAM Assist |
| Nhận diện features | Thủ công | Thủ công |
| Chọn chiến lược gia công | Thủ công | AI đề xuất |
| Chọn dao | Thủ công | AI đề xuất |
| Tạo nguyên công | Thủ công | Tự động |
| Tạo toolpath | Thủ công | Tự động |
| Tổng thời gian | 20 – 40 phút | 1 – 5 phút |
Nếu chỉ xét về tốc độ tạo chương trình ban đầu, khi so sánh CAM Assist và kỹ sư CAM thì CAM Assist là người chiến thắng rõ ràng.
3. Chất lượng đường chạy dao có giống nhau không?
Đây là phần thú vị nhất của bài thử nghiệm.
Trong các nguyên công tiêu chuẩn như:
- Face Milling.
- Pocket.
- Profile.
- Drilling.
CAM Assist thường tạo ra các đường chạy dao rất hợp lý và gần tương đương với cách làm của một kỹ sư CAM có kinh nghiệm.
Tuy nhiên, khi gặp các trường hợp phức tạp hơn như:
- Hốc sâu có thành mỏng.
- Chi tiết yêu cầu chống rung.
- Gia công khuôn mẫu.
- Gia công điện cực.
- Gia công nhiều lần gá.
Giữa CAM Assist và kỹ sư CAM thì kỹ sư CAM vẫn có nhiều lợi thế hơn nhờ kinh nghiệm thực tế.
Một người lập trình giàu kinh nghiệm có thể đưa ra các quyết định mà hiện nay AI vẫn chưa thể đánh giá đầy đủ, chẳng hạn như:
- Ưu tiên độ cứng vững của dao.
- Giảm nguy cơ rung động.
- Tối ưu hướng cắt.
- Tối ưu trình tự nguyên công.
- Hạn chế biến dạng chi tiết.
4. CAM Assist có tạo được chương trình tối ưu nhất không?
Câu trả lời là: Không phải lúc nào cũng vậy.
CAM Assist được thiết kế để tạo ra một chương trình gia công tốt trong thời gian rất ngắn.
Nhưng giữa một chương trình "tốt" và một chương trình "tối ưu nhất" vẫn còn khoảng cách khá lớn.
Ví dụ:
CAM Assist có thể chọn:
- Dao Ø10 để gia công hốc.
Trong khi kỹ sư CAM có thể nhận thấy rằng:
- Dao Ø12 vẫn vào được.
- Độ cứng vững tốt hơn.
- Thời gian gia công giảm 20%.
Đây là những quyết định mang tính kinh nghiệm sản xuất mà AI hiện nay chưa phải lúc nào cũng đánh giá chính xác.
5. Những gì kỹ sư CAM vẫn phải kiểm tra sau khi CAM Assist hoàn thành
Một quan niệm khá phổ biến hiện nay là: CAM Assist tạo xong chương trình thì có thể Post Processor và chạy máy ngay.
Trong thực tế, điều này tiềm ẩn nhiều rủi ro. Sau khi CAM Assist tạo chương trình, người lập trình vẫn nên kiểm tra:
Dao cắt được lựa chọn
Liệu dao được AI chọn có thực sự phù hợp với điều kiện gia công tại xưởng hay không?
Chiều dài dao
Dao có đủ chiều dài để tiếp cận vùng gia công mà không va chạm hay không?
Holder Collision
Bầu dao có khả năng va chạm với chi tiết hoặc đồ gá không?
Chế độ cắt
Feedrate và tốc độ trục chính có phù hợp với vật liệu thực tế hay không?
Trình tự nguyên công
Thứ tự gia công có tối ưu về mặt công nghệ hay không?
Thời gian gia công
Có thể rút ngắn chu kỳ bằng các chiến lược khác hay không?
6. CAM Assist thay đổi vai trò của kỹ sư CAM như thế nào?
Có lẽ câu hỏi quan trọng nhất không phải là: CAM Assist có thay thế kỹ sư CAM hay không?
Mà là: CAM Assist đang thay đổi công việc của kỹ sư CAM như thế nào?
Trước đây, kỹ sư CAM dành rất nhiều thời gian cho các công việc mang tính lặp lại như:
- Nhận diện feature.
- Chọn chiến lược cơ bản.
- Tạo nguyên công.
- Thiết lập thông số ban đầu.
Ngày nay, CAM Assist có thể thực hiện phần lớn các công việc này chỉ trong vài phút.
Điều đó cho phép kỹ sư CAM tập trung nhiều hơn vào:
- Tư duy công nghệ gia công.
- Tối ưu năng suất.
- Tối ưu tuổi thọ dao.
- Giảm thời gian chu kỳ.
- Giải quyết các bài toán sản xuất phức tạp.
Nói cách khác, CAM Assist không loại bỏ vai trò của kỹ sư CAM mà đang giúp kỹ sư CAM chuyển từ người "tạo chương trình" sang người "tối ưu chương trình".
Qua thử nghiệm thực tế giữa CAM Assist và kỹ sư CAM có thể thấy rằng CAM Assist vượt trội về tốc độ tạo chương trình ban đầu và có khả năng tự động hóa rất nhiều công việc vốn tiêu tốn thời gian của người lập trình CAM. Đối với các chi tiết cơ khí phổ thông, CAM Assist hoàn toàn có thể tạo ra các đường chạy dao chất lượng tốt chỉ trong vài phút.
Tuy nhiên, khi yêu cầu gia công trở nên phức tạp hơn hoặc khi cần tối ưu sâu về công nghệ sản xuất, kinh nghiệm và tư duy của kỹ sư CAM vẫn đóng vai trò quyết định. CAM Assist hiện nay là một công cụ hỗ trợ rất mạnh mẽ, nhưng chưa phải là sự thay thế hoàn toàn cho con người.
Trong tương lai gần, những kỹ sư CAM biết cách khai thác hiệu quả các công cụ AI như CAM Assist sẽ có lợi thế rất lớn về năng suất và khả năng cạnh tranh, bởi họ có thể hoàn thành công việc nhanh hơn mà vẫn giữ được quyền kiểm soát đối với chất lượng và độ an toàn của chương trình gia công.