Tự động hóa trong sản xuất là quá trình thay thế hoạt động thủ công của con người bằng hệ thống máy móc và phần mềm thông minh. Đây được đánh giá là chiến lược tăng năng suất, giảm nhân công và tối ưu chi phí dài hạn cho các doanh nghiệp chọn hướng đi hiện đại. Hãy cùng Sensors Việt Nam tìm hiểu chi tiết về tự động hóa sản xuất trong bài viết sau đây nhé!
TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG SẢN XUẤT LÀ GÌ?
Tự động hóa sản xuất là quá trình sử dụng công nghệ hiện đại như cảm biến, robot, hệ thống điều khiển và phần mềm quản lý tập trung để hỗ trợ / thay thế con người trong công việc lặp lại, công việc có tính chất nguy hiểm hoặc yêu cầu độ chính xác cao/gần như tuyệt đối.
Thực tế, con người đang sống trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0 - nơi mà sự kết hợp của robot, Internet vạn vật, trí tuệ nhân tạo cùng Big Data không ngừng tạo ra và vận hành các hoạt động sản xuất thông minh. Ở đó, mọi thiết bị máy móc được kết nối và phối hợp với nhau thông qua hệ thống điều khiển trung tâm.
Tại Việt Nam, phần lớn các nhà máy sản xuất đang tự động hóa ở mức 3 - 5 (tính theo thang 7 cấp). Điều này đồng nghĩa với việc tự động hóa một phần.
Tự động hóa trong sản xuất ngày càng được đánh giá cao
XEM THÊM: TRÊN TAY VÀ ĐÁNH GIÁ CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ TIẾP XÚC TEIK PT100 & PT1000
CƠ CẤU CỦA MỘT MÔ HÌNH TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG SẢN XUẤT
Một mô hình tự động hoá trong sản xuất hoàn chỉnh gồm có:
Robot
Robot là thiết bị cơ - điện tử được lập trình để thực hiện công việc có tính chất lặp lại với tốc độ - độ chính xác - sức mạnh vượt trội.
Ưu điểm của robot trong quy trình sản xuất tự động hoá:
- Hoạt động 24/7 → tăng năng suất đáng kể
- Độ chính xác gần như tuyệt đối → giảm sản phẩm lỗi
- Tốc độ cực kỳ nhanh → Giảm thời gian sản xuất
- Tính linh hoạt cao → có thể làm việc cùng con người / máy móc thiết bị khác một cách an toàn.
- Ứng dụng đa ngành → ô tô, điện tử, dệt may, sản xuất thực phẩm và dược phẩm, luyện kim, hoá chất…
Cảm Biến Và IoT
Cảm biến công nghiệp là những thiết bị chuyên dùng để thu thập dữ liệu từ các yếu tố môi trường theo thời gian thực. Điển hình như nhiệt độ, độ ẩm, không khí, áp suất, ánh sáng, độ rung và tốc độ của thiết bị.…
Các loại cảm biến thường thấy ở các doanh nghiệp ứng dụng tự động hoá trong sản xuất là:
- Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm
- Cảm biến áp suất và lưu lượng
- Cảm biến lực/mô-men xoắn
- Cảm biến độ rung
- Cảm biến khí
- Cảm biến ánh sáng
- Cảm biến vị trí và tốc độ
…
Bên cạnh đó, công nghệ IoT (internet vạn vật) cũng được sử dụng để kết nối các cảm biến với nhau thông qua đường truyền internet. Điều này cho phép dữ liệu truyền đi nhanh chóng và toàn vẹn từ khu vực sản xuất đến hệ thống quản lý tập trung.
Cảm biến chất lượng không khí là thành phần không thể thiếu trong tự động hóa sản xuất
XEM THÊM: CẢM BIẾN ĐO NỒNG ĐỘ KHÍ CO2 CHUYÊN DỤNG CHO NHÀ MÁY BIA
Hệ Thống Điều Hành Sản Xuất
Hệ thống điều hành sản xuất giữ vai trò then chốt trong việc tối ưu hoá chi phí và hiệu suất. Đây là cầu nối giữa việc lập kế hoạch (ERP) và điều khiển hoạt động sản xuất (SCADA/PLC).
Chức năng chính của MES đối với tự động hoá trong sản xuất bao gồm:
- Nhận kế hoạch sản xuất
- Thu thập dữ liệu realtime từ máy móc thiết bị và cảm biến
- Theo dõi tiến độ sản xuất, hiệu suất và chất lượng sản phẩm
- Báo cáo chi phí sản xuất, tỷ lệ lỗi và KPI
- Phát hiện sớm các sự cố và cảnh báo.
Trí Tuệ Nhân Tạo
Những năm gần đây, trí tuệ nhân tạo (AI) bùng nổ không ngừng và ngày càng đóng vai trò quan trọng trong toàn bộ các hoạt động đời sống xã hội. Đối với tự động hoá công nghiệp, nó được sử dụng để phân tích dữ liệu từ các cảm biến, nhằm:
- Dự đoán sự cố máy móc thiết bị trước khi nó thực sự xảy ra
- Đảm bảo an toàn lao động và tối ưu hóa quy trình sản xuất theo thời gian thực
- Phát hiện sản phẩm lỗi nhanh chóng thông qua thị giác máy
- Dự báo cán cân cung - cầu và lên phương án sản xuất tối ưu nhất.
AI đã và đang góp phần tăng năng suất sản xuất toàn cầu, giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí và nhân lực đáng kể.
XEM THÊM: IOT LÀ GÌ - GIẢI MÃ KHÁI NIỆM VÀ ỨNG DỤNG CỦA INTERNET VẠN VẬT
Big Data
Big Data là một trong những cốt lõi của tự động hoá trong sản xuất. Nó là nơi tiếp nhận dữ liệu từ internet và hàng trăm, hàng ngàn hay thậm chí là hàng triệu cảm biến, sau đó lưu trữ rồi phân tích chúng bằng các công cụ/thuật toán hiện đại để:
- Xác định thực trạng sản xuất
- Xác định xu hướng thị trường
- Đánh giá hiệu suất của từng công đoạn sản xuất
- Xây dựng mô hình dự báo và sản xuất với độ chính xác hoàn hảo
- Ra quyết định cho toàn bộ hoạt động sản xuất dựa trên dữ liệu khoa học thay vì cảm tính.
Trong tương lai không xa, siêu tự động hóa kết hợp (AI, ML, RPA và robot vật lý) sẽ thay thế con người để tối ưu hóa mọi khía cạnh của sản xuất
XEM THÊM: DOWNTIME TRONG SẢN XUẤT: 5 CÁCH NGĂN CHẶN - GIẢM THIỂU THIỆT HẠI
LỢI ÍCH CỦA TỰ ĐỘNG HOÁ TRONG SẢN XUẤT
Tóm lại, lợi ích của tự động hoá trong sản xuất có thể đánh giá được rõ ràng nhất là:
- Tăng năng suất → Hoạt động 24/7 không ngơi nghỉ, giảm cycle time, tăng sản lượng.
- Giảm chi phí sản xuất → Tiết kiệm chi phí nhân công, giảm sai sót trong quá trình sản xuất và tối ưu nguyên vật liệu.
- Nâng cao chất lượng sản phẩm → Giảm lỗi đến 90% nhờ độ chính xác cao, kiểm soát chặt chẽ quy trình sản xuất theo thời gian thực và phát hiện sớm các yếu tố tác động đến chất lượng sản phẩm.
- Đảm bảo an toàn lao động → Máy móc sẽ thay con người thực hiện các công việc nguy hiểm, từ đó giảm nguy cơ tai nạn lao động đáng kể.
- Tiết kiệm chi phí năng lượng → Điều chỉnh tải động cơ theo nhu cầu thực tế và tắt hoặc giảm công suất của các thiết bị khi không sử dụng.
- Nâng cao tính linh hoạt → Dễ dàng tự động chuyển đổi giữa quy trình sản xuất và nhu cầu thị trường nhờ các phân tích và đánh giá từ AI, Big Data.
Bên cạnh đó, tự động hoá quá trình sản xuất còn giúp rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm tồn kho, tối ưu dòng tiền, tăng khả năng ra quyết định một cách chính xác…
Lợi ích của tự động hoá trong sản xuất đáng kể nhất chính là tăng năng suất và giảm chi phí
XEM THÊM: ĐỒNG HỒ CHÊNH ÁP NƯỚC: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ VÀ ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH
Để tồn tại, cạnh tranh và phát triển mạnh mẽ trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0 thì các doanh nghiệp cần phát triển mô hình tự động hoá trong sản xuất. Nếu cần tư vấn thêm về các máy móc thiết bị cũng như giải pháp tự động hóa sản xuất thì bạn đừng ngần ngại mà hãy liên hệ trực tiếp cho Sensors Việt Nam ngay hôm nay nhé!