Trong các thị trường công nghệ cao có mức cạnh tranh gay gắt, khả năng rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường (Time to Market) là yêu cầu hàng đầu, đặc biệt là ở các nước đang trong đà phát triển mạnh về công nghệ như Việt Nam. Dịch vụ Motor Prototype Service (dịch vụ hỗ trợ thiết kế – chế tạo – xác thực mẫu động cơ trong giai đoạn R&D) của GMW được phát triển nhằm hỗ trợ các nhóm R&D động cơ EV, động cơ drone và động cơ servo robot được thiết kế một cách nhanh chóng, và đảm bảo khả năng chuyển tiếp sang sản xuất hàng loạt diễn ra thuận lợi, nhất quán.

Cách GMW đẩy nhanh quá trình R&D động cơ EV và động cơ Drone

Theo dự báo, thị trường động cơ điện toàn cầu sẽ đạt quy mô 258,17 tỷ USD vào năm 2032 với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 7,52%. Tuy nhiên, để tận dụng được đà tăng trưởng này, nhiều đội ngũ R&D đang gặp trở ngại lớn do rào cản đầu tư ban đầu cho thiết bị quấn dây chuyên dụng, cũng như thời gian phát triển prototype kéo dài.

Dịch vụ Motor Prototype của GMW được thiết kế để giải quyết trực tiếp những vấn đề đó. Thông qua việc cung cấp hạ tầng quấn dây sẵn sàng cho sản xuất, GMW giúp các dự án động cơ EV và drone, đặc biệt là các ứng dụng yêu cầu mật độ công suất cao, rút ngắn đáng kể thời gian sản xuất, nhất là tại các thị trường phương Tây nơi yêu cầu về hiệu suất và tính ổn định rất khắt khe.

Những khó khăn trong mô hình làm nguyên mẫu động cơ truyền thống

Trong cách tiếp cận truyền thống, việc phát triển mẫu động cơ thường đòi hỏi doanh nghiệp phải tự đầu tư máy quấn dây, khuôn và đồ gá. Quá trình này không chỉ tiêu tốn nhiều thời gian mà còn tiềm ẩn rủi ro sai lệch giữa điều kiện của phiên bản thử nghiệm đầu tiên (prototype) và điều kiện sản xuất hàng loạt. Hệ quả là khi bước sang giai đoạn xác nhận cuối hoặc sản xuất thực tế, nhiều vấn đề mới phát sinh, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ ổn định của động cơ.

So với quấn tay thủ công, hệ thống quấn dây tự động của GMW cho thấy sự khác biệt rõ rệt. Thay vì phụ thuộc nặng vào nhân công, công nghệ quấn tự động giúp việc sản xuất được xuyên suốt với hiệu suất cao, rút ngắn thời gian làm phiên bản thử nghiệm đầu tiên (prototype) xuống chỉ còn vài giờ. Dù chi phí đầu tư ban đầu cao hơn, nhưng nhờ tỉ lệ đạt cao, thời gian hoàn vốn có thể đạt trong vòng khoảng 18 tháng.

Một lợi thế quan trọng khác nằm ở dữ liệu. Trong khi quấn tay gần như không thể ghi nhận đầy đủ thông số quá trình, các thiết bị quấn dây của GMW được tích hợp PLC, giúp lưu trữ toàn bộ tham số quấn, hỗ trợ truy xuất dữ liệu, phân tích lỗi và đảm bảo khả năng kiểm soát chất lượng ở mức sản xuất hàng loạt.

Lợi thế của GMW

Với nền tảng nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế và chế tạo thiết bị quấn dây động cơ, GMW tiếp cận dịch vụ Motor Prototype theo hướng lấy sản xuất hàng loạt làm đích đến ngay từ giai đoạn thiết kế. Điều này giúp tránh các chi phí và trì hoãn phát sinh do thiết kế chưa phù hợp với sản xuất thực tế.

Khách hàng có thể khởi động dự án mà không cần đầu tư vốn cho máy quấn dây chuyên dụng, có thể tập trung toàn bộ nguồn lực cho thiết kế và thử nghiệm. Các mẫu thử nghiệm (stator) được sản xuất trên chính những thiết bị có cấp độ tương đương sản xuất hàng loạt, nhờ đó độ ổn định và chất lượng phiên bản thử nghiệm đầu tiên (prototype) phản ánh sát thực tế sản xuất. Cách làm này giúp giảm thiểu rủi ro cho các dự án động cơ EV và servo robot, rút ngắn tổng tiến độ dự án từ vài tuần đến vài tháng do không cần thực hiện các vòng xác nhận bổ sung.

Xác thực DFM: Cầu nối quan trọng từ thiết kế sang sản xuất

Xác thực thiết kế theo hướng sản xuất (DFM) đóng vai trò như một lớp bảo hiểm kỹ thuật, giúp nâng cao tỉ lệ thành công của các dự án động cơ EV và servo robot khi bước vào giai đoạn sản xuất hàng loạt.

Cụ thể, cần đánh giá mối tương quan giữa đường kính dây và bề rộng rãnh, mật độ quấn cũng như hệ số lấp đầy rãnh có thể đạt được trong thực tế. Bên cạnh đó, hình dạng đầu cuộn dây, khả năng va chạm và tính khả thi của quá trình chèn dây tự động cũng cần được xác nhận từ sớm.

Đối với các ứng dụng có chi phí cao như động cơ EV và động cơ drone, tối ưu hiệu suất quấn dây và hệ số lấp đầy rãnh chính là chiến lược cốt lõi để nâng cao hiệu suất động cơ BLDC.

Case study: Động cơ kéo EV cao cấp và module khớp robot

Case 1: Dự án hệ truyền động EV: Dây chuyền động cơ kéo hệ số lấp đầy cao

Trong dự án này, GMW hợp tác với một nhà sản xuất hệ truyền động EV hướng đến thị trường quốc tế, với mục tiêu phát triển động cơ kéo hiệu suất cao cho thế hệ xe điện mới. Phạm vi dự án bao gồm việc xây dựng một dây chuyền quấn dây tự động hoàn chỉnh cho mẫu thử nghiệm (stator) động cơ kéo EV.

Stator có đường kính trong 200 mm, đường kính ngoài 300 mm và cấu trúc quấn 3 pha. Thách thức lớn nhất của dự án là đạt được hệ số lấp đầy rãnh bằng dây vuông lên tới 86% trong sản xuất hàng loạt, đây là một con số khá thách thức và thuộc nhóm dẫn đầu trong ngành. Dây chuyền được tích hợp đầy đủ các công đoạn từ chèn giấy cách điện, quấn dây kiểu thả thẳng, chèn dây và tạo pha, tạo hình cuộn dây đến buộc dây, kết hợp với đồ gá stator tải nặng và quy trình vận chuyển tối ưu.

Hiện tại, dây chuyền đã đi vào vận hành ổn định, khẳng định năng lực của GMW trong các ứng dụng động cơ kéo EV công suất lớn, yêu cầu kỹ thuật cao.

Case 2: Ứng dụng robot: Phát triển module khớp

Ở lĩnh vực robot, GMW tham gia phát triển các module khớp sử dụng động cơ servo độ chính xác cao, điển hình cho các hệ robot thế hệ mới như chó robot.

GMW đã hỗ trợ phát triển các mẫu động cơ quan trọng, đồng thời tối ưu quy trình quấn dây bằng thiết bị tự động có độ chính xác cao. Thông qua tư vấn thiết kế về khả năng sản xuất (DFM) ngay từ giai đoạn đầu, chu kỳ xác thực của các module servo hiệu suất cao được rút ngắn đáng kể.

Các lĩnh vực ứng dụng chính

Dịch vụ Motor Prototype của GMW đóng vai trò quan trọng trong các hệ truyền động và hệ thống thông minh thế hệ mới, giúp chuyển hóa ý tưởng thiết kế thành lợi thế sản phẩm có thể kiểm chứng bằng dữ liệu thực tế.

Đối với xe điện, các mẫu động cơ đáp ứng yêu cầu cao về hiệu suất, mô-men xoắn và tầm hoạt động, giúp kiểm chứng giải pháp quấn dây hệ số lấp đầy cao và tiêu hao thấp theo tiêu chuẩn động cơ EV.

Trong lĩnh vực robot và AGV, dịch vụ này đặc biệt phù hợp cho việc xác thực cấu trúc động cơ servo, đảm bảo độ chính xác sắp xếp dây, độ ổn định vận hành và rút ngắn bán sản phẩm ra thị trường.

Với vai trò là nhà phân phối chính hãng các giải pháp và thiết bị của GMW tại Việt Nam, Temas không chỉ cung cấp sản phẩm mà còn đồng hành cùng khách hàng trong toàn bộ quá trình từ tư vấn kỹ thuật, lựa chọn công nghệ quấn dây phù hợp, đến triển khai và tối ưu các dự án động cơ thực tế.

Nhờ kinh nghiệm tham gia nhiều dự án trong các lĩnh vực động cơ EV, servo robot và động cơ công suất cao, Temas hiểu rõ các yêu cầu về DFM, tính ổn định sản xuất cũng như những thách thức khi chuyển từ prototype sang sản xuất hàng loạt.

Thông qua sự kết hợp giữa nền tảng công nghệ của GMW và năng lực triển khai tại chỗ của Temas, khách hàng có thể rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm và tiếp cận các giải pháp quấn dây đạt chuẩn sản xuất một cách tốt hơn. Để được tư vấn chi tiết hơn về dịch vụ Motor Prototype, giải pháp quấn dây động cơ hoặc các dự án cụ thể, vui lòng liên hệ Temas để được hỗ trợ trực tiếp từ đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm.