TỰ ĐỘNG HÓA TRONG SẢN XUẤT

Các nhà sản xuất đang chuyển sang các giải pháp tự động hóa và Công nghiệp 4.0 để nâng cao hiệu quả của họ khi các yêu cầu kinh doanh tiếp tục phát triển và chi phí phải giảm.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu việc sử dụng tự động hóa trong sản xuất, bao gồm các loại tự động hóa khác nhau, các ví dụ về sản xuất tự động và những lợi ích chính của tự động hóa.

TỰ ĐỘNG HÓA TRONG SẢN XUẤT LÀ GÌ?

Tự động hóa sản xuất đòi hỏi phải sử dụng các công nghệ như máy móc và phần mềm để tự động hóa các quy trình sản xuất. Đối với một số người, điều này có vẻ giống như một ý tưởng mới, nhưng không phải vậy. Trong suốt lịch sử, có bằng chứng về những nỗ lực thô sơ nhằm tự động hóa các hoạt động.

Tự động hóa hiện được biết đến với việc thay thế nỗ lực của con người. Nó được liên kết với các hệ thống cơ điện được lập trình để thực hiện nhiều hoạt động khác nhau. Mặc dù tự động hóa có thể không phù hợp với mọi công ty nhưng hầu hết các doanh nghiệp đều có thể hưởng lợi từ một trong các hình thức tự động hóa sau: cố định, có thể lập trình hoặc linh hoạt.

Tự động hóa ngày càng trở nên quan trọng khi hơn một nửa số nhà sản xuất sử dụng nó để nâng cao hiệu quả sản xuất như một phương pháp chính để tăng sản lượng.

CÁC LOẠI TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT LÀ GÌ?

Quá trình sản xuất rất đa dạng. Do đó, các hình thức tự động hóa sản xuất khác nhau đã được phát triển để đáp ứng các yêu cầu khác nhau. Các hình thức tự động hóa sản xuất khác nhau này bao gồm:

1. Tự động hóa cố định

Tự động hóa cố định (còn được gọi là “tự động hóa cứng”) là thuật ngữ dùng để mô tả các quy trình tự động được thiết lập để chạy mà không có sự tương tác của con người. Nó thường là một hệ thống trong đó tự động hóa sản xuất được thiết kế để chỉ tạo ra một thứ cùng một lúc và nó được thực hiện trên các thiết bị riêng lẻ. Tự động hóa cố định phù hợp nhất để sản xuất số lượng lớn.

Tự động hóa cứng kết hợp nhiều trình tự và hoạt động sản xuất. Vì lý do này, một khi đã có máy, việc chuyển đổi phong cách sản xuất có thể cực kỳ khó khăn. Hơn nữa, nếu các công ty tính đến khoản đầu tư ban đầu cao cần thiết cho việc thiết kế và chế tạo nó.

Thân xe màu trắng và các tấm ô tô là những ví dụ về tự động hóa cố định. Trước khi thay đổi thiết kế, các nhà cung cấp xe chính có thể sản xuất hơn một triệu bộ phận. Hơn nữa, các quy trình dập hoặc đúc không yêu cầu hệ thống điều khiển tinh vi như phay tự động hoặc hàn rô-bốt được sử dụng.

Các ví dụ khác về tự động hóa cố định bao gồm:

• Quy trình sản xuất hóa chất
• dây chuyền lắp ráp
• Hệ thống băng tải vật liệu

2. Tự động hóa có thể lập trình

Thuật ngữ “tự động hóa lập trình” đề cập đến một hệ thống sản xuất được điều khiển bởi một chương trình. Chương trình là một tập hợp các hướng dẫn mà hệ thống đọc, diễn giải và sau đó thực hiện.

Tự động hóa có thể lập trình có khả năng thay đổi, đây là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của nó. Trong sản xuất, tự động hóa có thể lập trình có thể xử lý nhiều bố cục sản phẩm khác nhau và sử dụng các trình tự khác nhau. Tự động hóa có thể lập trình phù hợp với sản xuất hàng loạt.

Ví dụ về tự động hóa có thể lập trình bao gồm:

• Robot công nghiệp
• Máy công cụ điều khiển số (CNC) bằng máy tính
• Bộ điều khiển logic khả trình (PLC)

3. Tự động hóa linh hoạt

Theo một số cách, tự động hóa linh hoạt tương tự như tự động hóa có thể lập trình. Thiết kế của nó cho phép nó nhanh chóng đáp ứng với những thay đổi sản xuất. Để vận hành, nhân viên cần lập trình hệ thống vi tính hóa để điều khiển máy móc. Ngoài ra, họ có thể sử dụng Giao diện người máy (HMI).

Trong cấu hình này, một hệ thống máy tính trung tâm điều khiển cả hệ thống sản xuất và xử lý vật liệu. Kết quả là, sản xuất hàng loạt là khả thi. Đây cũng là một giải pháp thay thế tuyệt vời khi muốn sản xuất nhiều loại sản phẩm cùng một lúc.

Ví dụ về tự động hóa linh hoạt bao gồm:

• Dây chuyền lắp ráp
• Robot
• Hệ thống xử lý vật liệu

LỢI ÍCH CỦA TỰ ĐỘNG HÓA TRONG SẢN XUẤT

Tự động hóa trong sản xuất ngày càng trở nên quan trọng hơn , và nó dường như đang thay đổi ngành công nghiệp kỹ thuật. Sử dụng những lợi thế mà nó mang lại có thể giúp bạn đạt được lợi thế cạnh tranh đáng kể.

Sau đây là một số lợi thế mà tự động hóa có thể mang lại:

1. Giảm chi phí vận hành

Tự động hóa có thể là một khoản đầu tư tốn kém lúc đầu, nhưng nó có thể tiết kiệm cho các công ty rất nhiều tiền trong thời gian dài. Một máy duy nhất thường có thể đảm nhận công việc của ba đến năm người, tùy thuộc vào công việc.

2. Tăng cường an toàn lao động

Một số quy trình sản xuất trước đây yêu cầu nhân viên làm việc trong các trường hợp nguy hiểm. Với tự động hóa, các công ty có thể loại bỏ mọi người khỏi các hoạt động hoặc chất nguy hiểm và di dời họ đến các khu vực an toàn.

3. Tăng năng suất

Ngoài việc làm việc không cần giám sát 24 giờ một ngày, bảy ngày một tuần, máy móc tự động cũng có thể giữ nguyên tốc độ trong thời gian dài. Điều này ngụ ý rằng quy trình sản xuất có thể chạy lâu hơn và hiệu quả hơn. Kết quả là, các công ty sẽ có thể sản xuất nhiều hơn hoặc phát triển các mặt hàng mới mà không làm chậm quá trình sản xuất.

4. Nâng cao chất lượng sản phẩm

Nói chung, máy móc có thể tạo ra những thứ có độ chính xác cao hơn con người. Hơn nữa, họ duy trì cùng một mức chất lượng trong suốt quá trình sản xuất. Các công ty sẽ có tỷ lệ lỗi nhỏ hơn do sự tuân thủ và tính đồng nhất tăng lên.

TƯƠNG LAI NẮM GIỮ GÌ CHO TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT?

Mặc dù có những tiến bộ trong tự động hóa sản xuất, nhưng vẫn còn một chặng đường dài phía trước. Các quy trình sẽ trở nên hiệu quả hơn khi trí tuệ nhân tạo, máy học và người máy được tích hợp vào quy trình sản xuất.

Với sự ra đời của Công nghiệp 4.0, nhà máy của tương lai sẽ trở thành hiện thực sớm hơn chúng ta nghĩ. Các nhà máy sẽ có thể giao tiếp và hợp tác với nhau để sản xuất hàng hóa hiệu quả hơn. Ngoài ra, họ sẽ có thể thu thập và phân tích dữ liệu để cải thiện quy trình sản xuất.

Lợi ích của tự động hóa trong sản xuất rất nhiều và đa dạng. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, chúng ta có thể mong đợi nhiều lợi ích hơn nữa trong tương lai. Tự động hóa sẽ giúp các nhà máy hoạt động hiệu quả hơn và sản xuất hàng hóa chất lượng cao hơn. Ngoài ra, nó sẽ tạo điều kiện làm việc an toàn hơn cho nhân viên. Tương lai của ngành sản xuất thực sự rất tươi sáng!

LÀM THẾ NÀO ĐỂ IOT VÀ ROBOT LIÊN QUAN ĐẾN TỰ ĐỘNG HÓA SẢN XUẤT?

Internet of Things (IoT) là một thuật ngữ được sử dụng để mô tả việc thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu từ các thiết bị luôn bật, được kết nối. Các nhà sản xuất có thể nhận được thông tin chi tiết theo thời gian thực từ IoT. Robot có thể cung cấp phản hồi thường xuyên về những thay đổi và chất lượng trong khi công nhân đang làm việc.

Dữ liệu có thể tập trung vào các đơn đặt hàng, các bộ phận nhận được hoặc sự cố trong dây chuyền sản xuất. Cảm biến IoT cũng cho phép chuyển động tùy chỉnh cho robot, chẳng hạn như thay đổi tốc độ tùy thuộc vào vị trí.

SẢN XUẤT HOÀN TOÀN TỰ ĐỘNG LÀ GÌ?

Sản xuất hoàn toàn tự động, còn được gọi là sản xuất tắt đèn, là một phương pháp sản xuất không cần đến con người. Sản xuất tắt đèn có thể dẫn đầu khi có thể giám sát tinh vi theo thời gian thực bên ngoài cơ sở với dữ liệu lớn và IoT.

Phương pháp “hands-off” được General Motors phổ biến vào những năm 1980 với tên gọi sản xuất “hands-off”, dựa vào thiết bị đáng tin cậy và bảo trì phòng ngừa theo lịch trình để giữ cho dây chuyền hoạt động trơn tru.

Ví dụ về các nhà máy hoàn toàn tự động bao gồm nhà máy chế tạo rô-bốt FANUC, nơi các giám sát viên đến thăm hàng tháng và nhà máy dao cạo điện Phillips, nơi con người thực hiện kiểm soát chất lượng.

Phần lớn các nhà máy hiện nay đang trong tình trạng tắt đèn, thiết bị “có mặt” một phần. Ý tưởng sử dụng ánh sáng hạn chế thường được cho là do truyện ngắn “Autofac” của nhà văn khoa học viễn tưởng Philip K. Dick, được xuất bản năm 1955 và được coi là một mô tả ban đầu và châm biếm về khái niệm này.

BẮT ĐẦU VỚI TỰ ĐỘNG HÓA

Bạn có thể bắt đầu tự động hóa các quy trình trong hoạt động của mình bằng cách nào?

Bước đầu tiên là tự động hóa các máy của bạn và liên kết chúng để bạn có thể thu thập dữ liệu, xử lý dữ liệu và đưa ra quyết định. Bạn sẽ có thể tự động hóa các quy trình và tăng hiệu quả trên toàn bộ phân xưởng chỉ sau khi bạn đã có được kiến ​​thức này về hiệu suất hoạt động trên cả thiết bị và nhân sự của mình.

Tìm hiểu cách các kỹ sư sản xuất của chúng tôi có thể giúp bạn nhanh chóng kết nối máy móc, thu thập dữ liệu và bắt đầu tự động hóa các quy trình ngay hôm nay.