Dây chuyền sản xuất LED SMD tự động của Rạng Đông

Từ yêu cầu thực tế

Thực hiện Dự án LED, HTD đã và đang triển khai các công tác: Chuyển giao kỹ năng, tri thức và công nghệ sản xuất đèn LED tại Việt Nam; Trình diễn việc sản xuất trong nước các thiết bị chiếu sáng LED mang tính thương mại, với chi phí hiệu quả cho các nhà sản xuất đèn LED lớn tại Việt Nam. HTD đã chọn Ralaco, một trong nhà sản xuất các sản phẩm chiếu sáng hàng đầu tại Việt Nam. Qua nghiên cứu, tìm hiểu, làm việc với Ralaco cho thấy, Ralaco đã, đang tập trung cao độ các nguồn lực, đầu tư một số thiết bị công nghệ tiên tiến, dây chuyền sản xuất để sản xuất đèn LED. Tuy nhiên, do cty thiếu kỹ năng và chuyên môn trong việc sử dụng các thiết bị tiên tiến, thiếu hụt kiến thức và kinh nghiệm về áp dụng công nghệ, thiết kế sản phẩm, các phương pháp và quy trình đánh giá mới trong quá trình sản xuất các sản phẩm chiếu sáng LED. Cùng với thời gian tiếp cận công nghệ LED chưa nhiều, hạn chế kinh nghiệm trong quản lý sản xuất, kiểm tra sản phẩm, đặc biệt là thiếu các công cụ phần mềm thiết kế, nên cty chưa đủ điều kiện đánh giá được hết các chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm chiếu sáng LED, các vật tư/linh kiện đèn công suất cao như đèn đường 30W-35W, đèn Highbay 80W-160W,.... Các hạn chế trên đã ngăn cản Công ty sản xuất các sản phẩm chiếu sáng LED chất lượng cao, đáp ứng tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế với giá thành cạnh tranh.

Xuất phát từ các đặc thù trên, cùng với nhu cầu phát triển của công ty, Dự án đã tuyển dụng và cử 3 chuyên gia quốc tế và 1 chuyên gia quốc gia để hỗ trợ cho Ralaco. Quý 4/2016, các chuyên gia đã xuống trực tiếp làm việc, hỗ trợ dịch vụ kỹ thuật cho Ralaco theo ba nội dung: Khai thác sử dụng phần mềm ANSYS Icepak để thiết kế tản nhiệt cho đèn LED; Kiểm tra và đánh giá sản phẩm chiếu sáng LED; Quản lý công nghệ và quản lý sản xuất các sản phẩm chiếu sáng LED. Nhằm tìm các giải pháp giúp, hỗ trợ cho Ralaco nâng cao kiến thức về chuyên môn, năng lực sản xuất và nâng cao chất lượng của các sản phẩm đèn LED do công ty chế tạo ra.

Nghiên cứu sản xuất LED tại Trung tâm R&D chiếu sáng Rạng Đông

Đến nhiệm vụ cụ thể

Đối với các nhà sản xuất đèn LED, một trong những yếu tố quyết định thành công của công nghệ sản xuất đèn LED là phần mềm mô phỏng nhiệt. Bộ phận có vai trò quyết định đến chất lượng và tuổi thọ của đèn LED là bộ phận tản nhiệt. Vì vậy, việc sử dụng phần mềm thiết kế tản nhiệt chuẩn hay còn gọi là phần mềm quản lý nhiệt sẽ giúp cho các nhà sản xuất thiết kế tản nhiệt một cách tối ưu và làm tăng chất lượng và tuổi thọ của đèn LED. Hiện tại, để làm chủ công nghệ tản nhiệt trong sản xuất đèn LED, các nước phát triển đang áp dụng và sử dụng rộng rãi phần mềm“ANSYS Icepak Thermal Management Package” vào sản xuất. Phần mềm này đã chứng minh được tính hiệu quả và tối ưu trong mô phỏng và thiết kế bộ phận tản nhiệt, đặc biệt cho đèn LED. Cũng như các nhà sản xuất khác ở Việt Nam, Ralaco đang sản xuất đèn LED chiếu sáng và các bộ phận đèn LED (bộ nguồn, tản nhiệt, quang học, bộ đèn) không theo một thiết kế chuẩn chất lượng của các đèn LED, kết quả chất lượng sản phẩm xuất ra không đáp ứng sự trông đợi. Chính vì vậy, phần mềmANSYS Icepak đang được Ralaco quan tâm tiếp cận, do những khó khăn trên, cùng với rào cản trong việc chuyển giao đào tạo, quản lý, khai thác nên Ralco chưa thực hiện được. Theo yêu của Ralaco, Dự án LED đã giúp cty mua sắm phần mềm “ANSYS Icepak Thermal Management Package” và cử Ông Younghoon An - Giám đốc bộ phận Nghiên cứu và Phát triển, Công ty ETRI Spin-off, Hàn Quốc, Chuyên gia quốc tế về khai thác sử dụng phần mềm ANSYS Icepak để thiết kế tản nhiệt cho đèn LED đến giúp cty. Ông An hỗ trợ Nhà máy trong việc tìm hiểu và xây dựng một số phần mềm nhằm kiểm tra chất lượng các sản phẩm LED trong dây chuyền sản xuất. Theo kế hoạch, đèn chiếu sáng LED được sản xuất theo phần mềm thiết kế này sẽ được Ralaco cung cấp cho các địa điểm trình diễn chiếu sáng ngõ hẻm của Dự án vào năm 2017 và 2018.

Chuyên gia quốc tế hỗ trợ về quản lý công nghệ và quản lý sản xuất các sản phẩm chiếu sáng LED do Ông Tetamatsu, Chủ tịch, TM Link Co., Ltd đến từ Nhật Bản đã được Dự án cử đến hỗ trợ Ralaco. Mục tiêu là cung cấp các dịch vụ kỹ thuật (hỗ trợ kỹ thuật, hướng dẫn, tư vấn và đào tạo) cho Ralaco về việc nâng cấp thiết kế sản phẩm, công nghệ và quy trình quản lý sản phẩm của các sản phẩm chiếu sáng LED để đáp ứng các tiêu chuẩn của công ty và quốc gia. Cụ thể là: Đánh giá hiện trạng công nghệ, cơ sở sản xuất, dây chuyền sản xuất và quản lý sản xuất của Ralaco để sản xuất đèn chiếu sáng của đèn halogen đèn 30-35W và đèn chiếu sáng cao cấp 80-160W của Ralaco; (IQC, PQC, OQC) để sản xuất bóng đèn LED ofalley với đèn 30-35W và đèn LED cao cấp của Ralaco; Cung cấp các dịch vụ kỹ thuật (trợ giúp kỹ thuật, hướng dẫn, tư vấn và đào tạo) để cải tiến thiết kế sản phẩm, công nghệ, cơ sở và quản lý sản xuất của Ralaco 80-160W có chất lượng đáp ứng các tiêu chuẩn của công ty và tiêu chuẩn quốc gia.

Cùng với hai chuyên gia trên, Chuyên gia quốc tế hỗ trợ kiểm tra và đánh giá sản phẩm chiếu sáng LED được tuyển dụng là Ông Gareth Jones, Giám đốc điều hành, Công ty LUX-TSI Limited, Vương Quốc Anh. Nhiệm vụ của chuyên gia tư vấn này là cung cấp các dịch vụ kỹ thuật (hỗ trợ kỹ thuật, hướng dẫn và tư vấn) dựa trên tiêu chuẩn địa phương và quốc tế cho Ralaco về: Xây dựng các phương pháp và tiêu chuẩn cấp công ty để thử nghiệm và đánh giá nguyên vật liệu đầu vào, linh kiện, vv ... để sản xuất đèn LED chiếu sáng hẻm 30-35W; Đèn chiếu sáng cao của đèn huỳnh quang 80-160W; Kiểm định chất lượng và đánh giá các sản phẩm chiếu sáng LED của Ralaco,...; Nâng cao năng lực của các kỹ thuật viên Ralaco trong việc kiểm tra và đánh giá nguyên liệu đầu vào, linh kiện, vv của những bóng đèn LED.

Để tiếp nhận các dịch vụ kỹ thuật của các chuyên gia tư vấn quốc tế và áp dụng thành công vào quy trình thiết kế và sản xuất của mình, Ralaco cần có 01 chuyên gia tư vấn trong nước làm việc giúp Ralaco về xây dựng cấu trúc (khung) của hệ thống quản lý sản xuất tổng thể và toàn diện, bao gồm: thiết kế (CAD), mô phỏng (CAE), đo lường và kiểm tra, quản lý dữ liệu sản phẩm (PDM), quản lý vòng đời sản phẩm (PLM), quản lý chất lượng tập trung vào dự đoán độ tin cậy, hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP). Dự án đã tuyển dụng PGS.Tiến sỹ Nguyễn Việt Hùng, giảng viên của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội là Chuyên gia trong nước - Tư vấn quốc gia, hỗ trợ kỹ thuật sản xuất các sản phẩm chiếu sáng LED của Ralaco. Ông Hùng là chuyên gia có trình độ để cung cấp trợ giúp kỹ thuật cho Ralaco trong việc xây dựng khung hệ thống quản lý sản xuất tổng thể và toàn diện dựa vào công nghệ thông tin (IT).Ông Hùng có vai trò cung cấp các hỗ trợ kỹ thuật trong việc sản xuất các sản phẩm chiếu sáng LED cũng như là cầu nối giữa nhà máy với các chuyên gia quốc tế.

Lắp ráp sản phẩm LED tại Công ty Rạng Đông

Và... Hiệu quả kép

Sau hơn một năm triển khai hoạt động, công tác hỗ trợ, tư vấn áp dụng phần mềm và tư vấn từ các chuyên gia của Dự án LED đã gặt hái được nhiều kết quả ngoài mong đợi. Phần mềm mô phỏng nhiệt đã được cài đặt, chạy thử thành công tại Trung tâm Nghiên cứu & phát triển chiếu sáng Rạng Đông. Ông Dương Đức Duy, Trưởng Ban quản lý Dự án, Trung tâm R&D Ralaco cho biết: Cùng với việc đưa phần mềm ứng dụng vào sản xuất, công tác đào tạo, chuyển giao được các chuyên gia tiến hành đồng thời, bài bản. Qua12 buổi học, đào tạo từ ngày 21/8/2016 đến hết 18/9/2016, các cán bộ kỹ thuật phụ trách vận hành phần mềm được đào tạo bởi các chuyên gia có nhiều kinh nghiệm và được chứng nhận bởi hãng ANSYS. Phần mềm tính toán mô phỏng quản lý nhiệt ANSYS Icepak là rất cần thiết đối với Ralaco và đáp ứng kịp thời nhu cầu của doanh nghiệp. Nhờ đó, Công ty giải quyết được các bài toán liên quan chất lượng, tuổi thọ sản phẩm LED và cũng rút ngắn được thời gian thử nghiệm đối với phần quản lý nhiệt – yếu tố quan trọng trong việc thiết kế và chế tạo sản phẩm LED. Mặt khác, các cán bộ kỹ thuật của Công ty tiếp cận phần mềm sẽ hiểu được thêm các khả năng và ưu thế trong việc thiết kế mô hình hình học phục vụ mục đích tính toán mô phỏng của phần mềm thiết kế định hướng mô phỏng cũng như tính toán mô phỏng nhiệt. Đồng thời, họ cũng nắm được qui trình thiết kế và tính toán mô phỏng quản lý nhiệt trên phần mềm ANSYS Icepack, làm chủ được các kỹ năng cơ bản trong sử dụng phần mềm để áp dụng khi thiết kế sản phẩm thực tế của Công ty.

Đánh giá về kết quả hoạt động của nhóm chuyên gia sau quá trình hỗ trợ cho Ralaco, PGS, Tiến sỹ Nguyễn Việt Hùng, Chuyên gia quốc gia, có nhiệm vụ cầu nối giữa Ralaco với các chuyên gia quốc tế chia sẻ: Các chuyên gia làm việc với tinh thần cởi mở, nhiệt tình, chia sẻ và thân thiện. Tuy có những lúc khó khăn trong giao tiếp do bất đồng ngôn ngữ, khác nhau về văn hóa, nhưng mọi người đều mong muốn được hợp tác lâu dài với Ralaco. Đối với việc tư vấn, hướng dẫn sử dụng phần mềm Ansys icepak (IS) – Chuyên gia Younghoon An Hàn Quốc là người có nhiều kinh nghiệm trong việc ứng dụng phần mềm cho các sản phẩm LED, nên đội ngũ cán bộ kỹ thuật của Rạng Đông đều đã nắm và biết cách phân tích nhiệt trong nhều trường hợp khác nhau, thực hiện mô phỏng cho sản phẩm thực tế nhanh hơn, quản lý kết quả tốt hơn so với được đào tạo cơ bản khi cài đặt phần mềm. Các thành viên đã học được thêm tính chất của vật liệu như PCB, Heatpipe, linh kiện điện tử… và biết cách ứng dụng để lựa chọn vật liệu trong phần mềm ANSYS ICEPAK. Điều này rất quan trọng vì giúp kỹ thuật viên của Công ty thu được kết quả mô phỏng gần với kết quả thực tế. Chuyên gia giúp đã giúp Công ty nâng cao năng lực cán bộ trong việc sử dụng và khai thác tốt phần mềm. Tất cả các cán bộ kỹ thuật được tiếp nhận đều tăng thêm khả năng phân tích nhiệt cũng như phân tích sản phẩm chiếu sáng LED nói chung. Mặt khác, qua học hỏi về phương pháp tối ưu thiết kế thông qua phân tích nhiệt, cán bộ kỹ thuật Công ty có thể cải tiến các sản phẩm để có khả năng cạnh tranh tốt hơn.

        Về công tác đo lường chất lượng (IQTA) – chuyên gia Anh quốc, ông đã thực hiện 02 đợt công tác tại Rạng Đông và thực sự rất hiệu quả. Ông đã đưa ra những tư vấn chất lượng đáp ứng các yêu cầu thực tế trong cải tiến các sản phẩm hiện nay của Công ty, giúp Công ty có được các định hướng phát triển cho các sản phẩm xuất khẩu vào thị trường Châu Âu, Bắc Mỹ. Chuyên gia đã cùng rà soát và đánh giá kỹ lưỡng về phần đo lường, thử nghiệm (về quy trình, thiết bị, nhân lực…) để nâng cao độ tin cậy, chất lượng sản phẩm LED nói chung, chứ không chỉ trong khuôn khổ sản phẩm được ký Hợp đồng với UNDP. Ngoài ra, chuyên gia cũng lập một thư viện chia sẻ (qua dropbox) để chia sẻ kiến thức, tài liệu về tiêu chuẩn và góp phần nâng cao trình độ hiểu biết của Công ty về các tiêu chuẩn đo lường, đánh giá chất lượng nguyên vật liệu, vật tư đầu vào… trong sản xuất đèn và bộ đèn dự theo các tiêu chuẩn toàn cầu IEC, phương pháp đánh giá độ tin cậy JEDEC và MIL, tiêu chuẩn UN và IESNA (bao gồm Canada và Mexico). Chuyên gia cũng thực hiện đào tạo cho đội ngũ cán bộ kỹ thuật của Trung tâm R&D chiếu sáng cũng như của Xưởng LED-Điện tử&Thiết bị chiếu sáng về các kiến thức đo lường, đánh giá nguyên vật liệu, vật tư đầu vào của sản phẩm LED được cung cấp hàng ngày. Chiến lược đo lường và đánh giá dòng sản phẩm để giảm chi phí xây dựng tài liệu, giảm chi phí kiểm soát quá trình thiết kế và đánh giá chất lượng của mỗi sản phẩm. Đào tạo và hướng dẫn bộ phận sản xuất cách đánh giá chất lượng, an toàn và sự phù hợp của các sản phẩm nội địa và xuất khẩu. Chuyên gia cũng giúp các cán bộ kỹ thuật Rạng Đông xác định các tiêu chuẩn cần thiết và đào tạo về các tiêu chuẩn này cho các loại đèn cụ thể: LED Bulb, LED Tube, LED Highbay, LED Panel. Chuyên gia cũng cung cấp thông tin và tài liệu về mô tả lộ trình và hướng dẫn kỹ thuật cho các sản phẩm đủ điều kiện vào các thị trường xuất khẩu của Công ty (vào thị trường Châu Âu (dán nhãn CE) và vào thị trường Bắc Mỹ (UL)).

Còn đối với công tác hỗ trợ quản lý sản xuất (ITPM) của chuyên gia Nhật Bản. Chuyên gia đã giúp Công ty trong việc kiểm tra và đánh giá lại kiến thức cơ bản của công nghệ chiếu sáng LED, sử dụng các công cụ CAD để thiết kế công nghệ bức xạ nhiệt, độ tin cậy, cuộn cảm và biến áp, công nghệ SMPS, hướng dẫn thiết kế bằng phần mềm SPICE Simulator, Magnetics Designer, công nghệ dimming…Chuyên gia cũng giúp chỉ ra các vấn đề kỹ thuật sản phẩm của Rạng Đông đang gặp phải và đưa ra các đề xuất cải tiến cho 03 dòng sản phẩm LED là: Higbay 70W-150W, Street 30W và Bulb 9W. Chuyên gia cũng thực tế đánh giá và phân tích quy trình thử nghiệm Driver của Công ty hiện nay và tư vấn về các vấn đề dẫn tới tỷ lệ hư hỏng cao như: cách kiểm soát hiệu điện thế trên tụ, cách sắp xếp các mẫu trong khay sau khi kiểm tra hiệu năng… Chuyên gia cũng cung cấp hệ thống các biểu mẫu giúp Công ty đánh giá quản lý nhà xưởng và quản lý sản xuất (IQC, PQC, OQC): kiểm soát đầu vào; Phân tích/kiểm tra và hiệu chỉnh các thiết bị đo; Kho cụm linh kiện; Xưởng sản xuất; Quá trình DIP; Quy trình lắp ráp tại dây chuyền; Quy trình PQC/OQC; Quy trình đóng gói; Kho thành phẩm…