Form 4 Series Và Fuse Series: Công Cụ Đắc Lực Giúp Microsoft Duy Trì Vị Thế Dẫn Đầu

Microsoft, một tên tuổi hàng đầu trong làng công nghệ, đã duy trì vị thế tiên phong trong cả phần cứng và phần mềm nhờ vào một loạt các yếu tố quan trọng. Để dẫn đầu trong một ngành công nghiệp luôn đổi mới không ngừng, Microsoft đã không ngừng theo đuổi tốc độ, chất lượng và sự hoàn hảo trong từng chi tiết sản phẩm.

Trong suốt 8 năm qua, Mark Honschke đã dẫn dắt đội ngũ tại Trung tâm Tạo mẫu Nâng cao (APC) của Microsoft, nơi phần lớn các sản phẩm phần cứng của công ty được hình thành. APC hoạt động với một tinh thần làm việc hết sức đặc biệt: nhanh chóng như một vận động viên chạy nước rút nhưng bền bỉ như một vận động viên marathon. Đội ngũ của Honschke nhận và xử lý hàng trăm yêu cầu thiết kế từ các bộ phận khác nhau trong công ty, đồng thời cam kết hoàn thành sản phẩm mẫu chỉ trong vòng 24 giờ.

Với sự bổ sung của máy in 3D Form 4 và Form 4L, APC đã có thể tăng tốc quy trình sản xuất, chuyển đổi từ việc in qua đêm sang in trong ngày. Điều này giúp rút ngắn thời gian thử nghiệm và cải thiện hiệu quả làm việc đáng kể. Bên cạnh các máy in SLA, APC còn sử dụng máy in SLS để tạo ra các bộ phận nhựa có độ bền cao, đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng sản phẩm cuối cùng.

“Form 4 là lựa chọn hàng đầu của chúng tôi cho các dự án đòi hỏi độ chính xác cao và chất lượng vật liệu cấp kỹ thuật. Máy in này không chỉ tạo ra các bộ phận có hiệu suất vượt trội mà còn rút ngắn đáng kể thời gian sản xuất, cho phép các nhà thiết kế của chúng tôi tạo ra nhiều phiên bản mẫu trong vòng 24 giờ”

Mark Honschke, Trưởng nhóm sản xuất nguyên mẫu tại Microsoft’s Advanced Prototyping Center

Vai trò của máy in 3D Formlabs tại Microsoft

Trung tâm Tạo mẫu Nâng cao (APC) hoạt động không ngừng nghỉ với hàng loạt máy in 3D. Mỗi ngày, APC nhận được một lượng lớn yêu cầu tạo mẫu cho hơn 80 loại sản phẩm khác nhau, đảm bảo khối lượng công việc ổn định. Để đáp ứng nhu cầu đa dạng và khổng lồ này, APC trang bị một loạt máy in 3D hiện đại, bao gồm máy FDM, máy SLS Formlabs Fuse 1+ 30W, máy PolyJet toàn màu và máy SLA Formlabs như Form 4 và Form 4L.

Đội ngũ của Honschke hoạt động như một trung tâm dịch vụ nội bộ, cung cấp giải pháp in 3D trọn gói. Họ sẽ lựa chọn vật liệu và máy in phù hợp nhất cho từng dự án, tư vấn cho khách hàng và đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra nhanh chóng, từ khâu thiết kế đến hoàn thiện sản phẩm, tất cả chỉ trong vòng 24 giờ.

Tuy nhiên, ngay cả với quy trình làm việc hiệu quả như vậy, đội ngũ kiến trúc sư của Microsoft vẫn yêu cầu tốc độ cao hơn nữa. Các kiến trúc sư đóng vai trò cầu nối giữa đội ngũ thiết kế và kỹ sư. Họ liên tục tạo ra các mẫu thử nghiệm để hoàn thiện sản phẩm, và yêu cầu các mẫu này phải được sản xuất nhanh chóng để đáp ứng tiến độ làm việc linh hoạt của họ.

APC cần một giải pháp in 3D mới có thể đáp ứng các yêu cầu về năng suất, chất lượng và đa dạng vật liệu. Giải pháp này phải dễ sử dụng và mang lại hiệu quả cao. Sau khi xem xét các lựa chọn, một kiến trúc sư đã đề xuất máy in 3D Formlabs Form 3. Từ đó, APC đã không ngừng mở rộng hệ thống máy in của mình, bao gồm cả Form 3L, Fuse 1+ 30W, Form 4 và gần đây nhất là Form 4L.

“Đối với tôi, công nghệ Formlabs là một công cụ không thể thiếu. Một phần lớn công việc của tôi là đánh giá hệ thống máy in hiện có so với các yêu cầu của khách hàng, từ đó xác định những hạn chế và tìm kiếm giải pháp phù hợp. Công nghệ Formlabs đã lấp đầy chính xác những khoảng trống đó. Nó không chỉ đơn thuần là in 3D mà còn cung cấp các giải pháp in ấn chất lượng cao, sử dụng vật liệu kỹ thuật, đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về độ chính xác và bề mặt hoàn thiện.”

Mark Honschke, Trưởng nhóm sản xuất nguyên mẫu tại Microsoft’s Advanced Prototyping Center

Sự đa dạng của các loại nhựa Formlabs cho phép đội ngũ của Honschke lựa chọn vật liệu phù hợp nhất cho từng dự án. Khả năng dễ dàng chuyển đổi giữa các loại nhựa, đặc biệt với tốc độ in nhanh của máy Form 4 và Form 4L, giúp đội ngũ tối ưu hóa quá trình sản xuất và đảm bảo chất lượng sản phẩm cao nhất.

“Tough 2000 Resin là vật liệu chính của chúng tôi. Grey Pro và Tough 2000 là những loại nhựa kỹ thuật có độ bền cao và độ phân giải siêu nét, vượt trội so với hầu hết các vật liệu khác trên thị trường,” Honschke nói.

Ứng dụng Form 4 vào Microsoft APC

Tại APC, Honschke nhận yêu cầu thiết kế cho đến 4 giờ chiều, sau đó bắt đầu quá trình in qua đêm. Sáng hôm sau, các sản phẩm được hoàn thiện và giao đến khách hàng, đồng thời đội ngũ sẽ tiếp nhận các yêu cầu mới có thể được xử lý trong cùng ngày.

Một máy in chính xác cao có thể rút ngắn đáng kể thời gian sản xuất, giúp tăng năng suất của đội ngũ. Honschke chia sẻ: “Một sản phẩm mà tôi từng in trên Form 3+ mất tới 8 giờ 19 phút. Nhưng trên Form 4, thời gian giảm xuống chỉ còn hơn 2 giờ. Điều này cho phép chúng tôi sử dụng máy in Form 4 để sản xuất trong ngày, thay vì phải đợi qua đêm.”

Với khối lượng công việc khổng lồ tại APC, việc giảm thời gian sản xuất từ qua đêm xuống còn trong ngày giúp tối ưu hóa quy trình làm việc của Microsoft. Một số dự án cần được hoàn thành nhanh chóng để kịp thời đưa ra các sửa đổi thiết kế hoặc khắc phục lỗi sản xuất.

Honschke nhấn mạnh mục tiêu của đội ngũ là hoàn thành nhiều vòng lặp thiết kế và sản xuất trong vòng 24 giờ. “Các yêu cầu của khách hàng thường rất khẩn cấp. Họ cần hiểu nguyên nhân lỗi để có thể đưa ra giải pháp sửa chữa kịp thời,” ông nói.

Kể từ khi sử dụng Form 4, đội ngũ đã tăng cường năng suất in ấn đáng kể. Họ có thể bắt đầu in ngay sau khi bật máy và quá trình thiết lập rất đơn giản. Đặc biệt, Honschke đánh giá cao thiết kế mới của cần gạt và cơ chế khóa bình chứa nhựa.

Mặc dù tốc độ và dễ sử dụng là những yếu tố quan trọng, nhưng chất lượng in và độ mịn bề mặt vẫn là ưu tiên hàng đầu. Nhiều sản phẩm in 3D này sẽ được sử dụng làm mẫu thử hoặc mẫu cuối cùng, vì vậy chúng cần có ngoại hình đẹp mắt.

“Tôi nhận thấy các sản phẩm in trên Formlabs có bề mặt mịn hơn so với các máy in khác, đặc biệt là đối với các sản phẩm trong suốt. Với Formlabs, bạn sẽ thấy ít hiện tượng khúc xạ hơn, tạo ra sản phẩm trong suốt gần như hoàn hảo. Tôi đã nói với nhiều người rằng đây là chất lượng tốt nhất bạn có thể đạt được với nhựa SLA,” Honschke chia sẻ.

Form 4L: Tăng cường kích thước và kiểu dáng sản phẩm tại APC

Kể từ khi tích hợp máy in Form 4L vào hệ thống sản xuất nhanh (APC), Honschke và cộng sự Ryan Laprise đã nâng cao đáng kể năng suất của trung tâm bằng cách gia tăng số lượng công việc tiếp nhận.

Một yêu cầu gần đây về vỏ máy tính bảng có kích thước lớn hơn khả năng in của các máy Form 4 hiện có đã được giải quyết nhanh chóng. “Trước khi có Form 4L, chúng tôi không thể thực hiện đơn hàng này vì thời gian sản xuất quá lâu, và in 3D trở nên không khả thi. Điều này sẽ làm chậm quá trình thử nghiệm và cải tiến sản phẩm,” Honschke chia sẻ. Nhóm in 3D đã nhanh chóng sản xuất nguyên mẫu trên máy Form 4L và giao sản phẩm hoàn thiện trong cùng ngày. “Với thời gian in chỉ bốn giờ, đây thực sự là một bước đột phá,” Honschke nhận định.

Tuy nhiên, thời gian in chỉ là một phần của câu chuyện. Các công đoạn tiền xử lý và hậu xử lý cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và năng suất của nhóm. Máy in Form 4L đã đơn giản hóa quy trình in 3D bằng nhựa tại APC, rút ngắn đáng kể thời gian chuẩn bị và hoàn thiện sản phẩm, từ đó giúp đẩy nhanh quá trình sản xuất từ ý tưởng đến sản phẩm cuối cùng.

Thể tích xây dựng lớn của Form 4L cho phép in các chi tiết lớn mà không cần chia nhỏ, đồng thời đáp ứng cả nhu cầu sản xuất nhanh trong ngày và sản lượng lớn hơn vào ban đêm. Ở giai đoạn hậu xử lý, việc sử dụng các điểm tiếp xúc nhỏ hơn cho giá đỡ đã giúp rút ngắn đáng kể thời gian hoàn thiện sản phẩm.

APC thường nhận các yêu cầu sản xuất các mẫu thử nghiệm (POC) cho nhiều loại thiết bị, từ Xbox, máy tính bảng Surface đến tai nghe. Tuy nhiên, do các linh kiện không được sản xuất đồng bộ, nên công nghệ in 3D là giải pháp tối ưu. “Thường thì chúng tôi nhận được bo mạch mạch điện trước, nhưng phải đợi thêm ba tuần mới có khung giữa. Và chúng tôi phải giải quyết các vấn đề như ‘Ồ, bo mạch dày hơn nửa milimet nên không thể lắp vừa vào vỏ’, vì vậy mỗi lần sản xuất, chúng tôi không chỉ làm một hoặc hai sản phẩm mà là từ 50 đến 100 sản phẩm,” Honschke chia sẻ.

“Chúng tôi đã rút ngắn thời gian sản xuất từ một tuần rưỡi xuống còn ba ngày nhờ máy in Form 4L. Chỉ với một dự án, máy in này đã chứng minh được hiệu quả kinh tế vượt trội.”

Mark Honschke, Trưởng nhóm sản xuất nguyên mẫu tại Microsoft’s Advanced Prototyping Center

Một yêu cầu gần đây là sản xuất 50 khung giữa Xbox do một số linh kiện bên trong gặp vấn đề khi gia công bên ngoài. “Tôi đã đồng ý cung cấp 50 bộ phận, nhưng việc làm sạch chúng sẽ rất phức tạp. Tuy nhiên, với máy in Form 4L, vấn đề này đã được giải quyết dễ dàng nhờ vào cấu trúc hỗ trợ dễ tháo gỡ.

Cả Form 4 và Form 4L đã mở ra một cơ hội kinh doanh mới đầy tiềm năng cho APC. Với khả năng sản xuất các bộ phận chất lượng cao với tốc độ nhanh chóng, APC có thể cung cấp nhiều dịch vụ sản xuất nội bộ hơn cho các dự án chứng minh khái niệm quy mô lớn. “Xbox thực hiện một đến hai bản dựng POC mỗi năm, Surface thực hiện hai đến ba bản dựng. Nếu chúng tôi tự mình thực hiện các dự án này, chúng tôi sẽ đảm bảo an toàn hơn về bảo mật thông tin, và chúng tôi có thể phát hiện các vấn đề nhanh hơn. Tôi tin rằng đây là một cơ hội kinh doanh rất tốt cho cả Form 4 và Form 4L. Tôi nghĩ rằng việc đầu tư thêm nhân lực để vận hành các máy in này là hoàn toàn hợp lý,” Honschke nhận định.

Fuse Series: Giải pháp tối ưu để sản xuất các bộ phận chức năng

Mặc dù Form 4 và Form 4L đã giúp tăng đáng kể năng suất cho nhóm của Honschke và mở rộng khả năng tiếp nhận các đơn hàng nguyên mẫu số lượng lớn, công nghệ in 3D SLS lại được lựa chọn khi cần tạo ra các nguyên mẫu có độ bền cao và chức năng sử dụng cuối cùng.

Khi danh mục sản phẩm của Microsoft ngày càng đa dạng, APC đã phải tìm kiếm những giải pháp linh hoạt hơn. Việc bổ sung công nghệ in 3D SLS, nổi bật với khả năng tạo ra các nguyên mẫu có độ phân giải cao và độ bền vượt trội, là một bước đi quan trọng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các sản phẩm mới. “Khi Microsoft mở rộng các dòng sản phẩm, chúng tôi nhận thấy nhu cầu về các nguyên mẫu có thể chịu được điều kiện sử dụng thực tế từ dải tai nghe đến thân điều khiển ngày càng lớn. Công nghệ SLS là giải pháp lý tưởng để sản xuất những nguyên mẫu này,” Honschke chia sẻ.

Các máy in 3D SLS hoặc các công nghệ  khác như MJF được sử dụng để tạo ra các bộ phận chức năng, có thể chịu được các tác động mạnh như uốn cong, kéo giãn hoặc va đập mà không bị biến dạng. Khi APC quyết định bổ sung một máy in 3D sử dụng bột vào hệ thống của mình, dòng máy Fuse Series đã được lựa chọn nhờ kích thước nhỏ gọn và dễ vận hành.

“Hầu hết các hệ thống SLS truyền thống đòi hỏi không gian lớn, chi phí lắp đặt cao và quá trình vận hành phức tạp. Ngược lại, Formlabs với thiết kế nhỏ gọn và giao diện người dùng thân thiện đã khắc phục được những hạn chế đó. Nhờ những cải tiến liên tục, việc tạo ra các sản phẩm bằng công nghệ SLS trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.”

Mark Honschke, Trưởng nhóm sản xuất nguyên mẫu tại Microsoft’s Advanced Prototyping Center

Dòng sản phẩm Fuse Series đã trở thành công cụ đắc lực giúp các kỹ sư sản xuất đưa sản phẩm vượt qua giai đoạn cuối cùng của quá trình phê duyệt trước khi tiến vào giai đoạn sản xuất hàng loạt. Đối với hầu hết các sản phẩm của Microsoft, việc lắp ráp các bộ phận phức tạp, nhiều chi tiết tại nhiều địa điểm khác nhau khiến việc hoàn thiện bản dựng thử nghiệm cuối cùng trở nên vô cùng khó khăn. Việc phụ thuộc vào tiến độ vận chuyển và phối hợp của các đội ngũ trên toàn cầu đồng nghĩa với việc các bộ phận có thể không đến đúng thời điểm, đặc biệt là khi thời hạn phê duyệt đang cận kề. Fuse Series đã giải quyết bài toán này bằng cách giúp các nhóm tạo ra các bản dựng thử nghiệm cuối cùng mô phỏng chính xác sản phẩm thực tế, từ đó phát hiện và khắc phục các vấn đề tiềm ẩn một cách nhanh chóng trước khi tiến hành sản xuất hàng loạt.

“Việc lắp ráp thủ công toàn bộ sản phẩm giúp các kỹ sư đánh giá chính xác các vấn đề về độ vừa khít và lắp ráp có thể gây ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất. Tuy nhiên, việc đảm bảo tất cả các bộ phận sẵn sàng cho quá trình thử nghiệm đúng thời điểm thường gặp nhiều khó khăn do các vấn đề về sản xuất hoặc vận chuyển. Fuse Series đã khắc phục hiệu quả vấn đề này bằng cách cung cấp các bộ phận thay thế mô phỏng các bộ phận sản xuất truyền thống,” Honschke chia sẻ.

Sự tiến bộ không ngừng trong công nghệ của Formlabs

Một phần quan trọng trong công việc của Honschke là đảm bảo APC luôn trang bị đầy đủ các công cụ cần thiết để đáp ứng linh hoạt và nhanh chóng các yêu cầu và dự án đa dạng. Việc mở rộng quy mô sử dụng công nghệ in 3D SLA và SLS của Formlabs đã giúp họ giải quyết hiệu quả hơn các vấn đề phát sinh và rút ngắn thời gian thực hiện.

Những tiến bộ công nghệ vượt bậc của Form 4 và Form 4L đã giúp Microsoft nâng cao đáng kể năng suất làm việc, đồng thời, hệ thống Fuse Series đã góp phần giải quyết các vấn đề liên quan đến chuỗi cung ứng, đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra suôn sẻ. Với một công ty luôn tiên phong trong lĩnh vực công nghệ như Microsoft, tốc độ và độ tin cậy của các máy in này là những yếu tố vô cùng quan trọng.

“Tất cả các bản in của chúng tôi đều cho kết quả rất tốt, và kể từ khi chúng tôi chuyển sang sử dụng Form 4L, chúng tôi đã gần như chỉ sử dụng máy in này. Tôi đánh giá cao hiệu suất của Form 4L. Trong tương lai, chúng tôi dự định sẽ chuyển đổi hoàn toàn sang sử dụng các máy in Form 4 và Form 4L,” Honschke chia sẻ.

Để trải nghiệm chất lượng của các bộ phận in 3D SLA hoặc SLS, hãy yêu cầu một mẫu thử nghiệm miễn phí. Để tìm hiểu thêm về quy trình làm việc của Microsoft, hãy liên hệ ngay với Thinksmart để được hỗ trợ.