Đánh giá hiệu suất của Cánh tay robot 4 DOF cho các ứng dụng công nghiệp

08/02/24

Giới thiệu

Thông tin cơ bản về 4 DOF robot trong ứng dụng công nghiệp

Cánh tay robot là một sản phẩm cơ khí đang được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghệ và sản xuất thậm chí là y tế, giáo dục hay thăm dò quân sự,…

Với tính khéo léo và khả năng thao tác linh hoạt, thiết bị này thường được ứng dụng khi làm việc tại các mặt phẳng không song song ví dụ như chỉnh sửa máy móc.

Thông thường người ta sẽ dựa trên số trục hoặc số điểm quay theo cấu tạo để phân loại các robot. Cánh tay robot 4 bậc được chế tạo từ 4 trục bao gồm cả dọc và ngang: Servo cơ sở, Servo tay, Servo vai, Servo kẹp,…

Tầm quan trọng của đánh giá hiệu suất trong việc tối ưu hóa hiệu quả và năng suất

Khi đánh giá hiệu suất có thể tối ưu hóa hiệu quả và nâng cao sản xuất.Đưa ra các phương án , phương pháp lựa chọn một cách hợp lý giúp nâng cao năng suất cải thiệt tốc độ từ đó giảm các chi phi chế tạo.

Mục đích và mục tiêu của bài viết

Phân tích hiệu suất giúp cải thiện chất lượng
Tác động cánh tay robo trong các ngành sản xuất
Phân tích và giải thích dữ liệu về cánh tay robot

RB 4 DOF

Tổng quan về Cánh tay robot 4 DOF

Định nghĩa và chức năng cơ bản của 4 DOF robot

"Cánh tay robot 4 bậc tự do" thường được sử dụng để mô tả một hệ thống cánh tay robot có khả năng di chuyển theo bốn bậc tự do hoặc độ tự do cơ bản. Bốn bậc tự do ở đây ám chỉ khả năng di chuyển cánh tay theo bốn hướng chính mà không bị ràng buộc. Cụ thể, bốn bậc tự do trong ngữ cảnh này thường bao gồm

Di chuyển lên và xuống (Rung): Cánh tay có thể nâng lên và hạ xuống.
Di chuyển sang trái và sang phải (Lăn): Cánh tay có thể xoay quanh một trục ngang để di chuyển sang trái hoặc sang phải.
Di chuyển theo chiều dọc (Cao thấp): Cánh tay có thể di chuyển lên và xuống theo một trục dọc
Quay (Xoay): Cánh tay có thể xoay quanh trục của nó, thường được gọi là xoay cổ tay.

Với bốn bậc tự do này, cánh tay robot có khả năng thực hiện một loạt các nhiệm vụ và tương tác với môi trường xung quanh một cách linh hoạt. Điều này thường được ứng dụng trong các hệ thống robot công nghiệp, y tế, hay trong các ứng dụng nghiên cứu và phát triển.

Thành phần và cấu tạo của cánh tay robot 4 DOF điển hình

Cấu tạo của cánh tay robot 4 bậc bao gồm các phần cơ bản sau:

Tay máy

Tay máy là một trong những bộ phận cơ khí bao gồm khâu và khớp được cấu tạo mô phỏng với khả năng chuyển động cơ bản gồm cổ tay cử động dễ dàng, bàn tay thực hiện những thao tác và trực tiếp hoàn thành công việc. Chi tiết trong cánh tay nối với nhau bằng khớp trượt và khớp quay để chúng chuyển động vững chắc hơn

Hệ thống điều khiển

Bộ phận này đảm bảo nhiệm nhiệm vụ tiến hành những thao tác mỗi khi có tín hiệu. Từng hoạt động mà chức năng của hệ thống điều khiển cánh tay robot 4 bậc phân cấp thành nhiều mức độ khác nhau. Chúng vận hành từ đơn giản, giải quyết phương thức hành động chung đến vị trí thao tác, những điểm đi qua… hoặc các hoạt động phức tạp như tính toán động học, nội suy, xử lý lỗi, thiết lập quỹ đạo…

Hiện nay để tối ưu chuyển động thông thường các dòng robot 4 bậc sẽ ứng dụng công nghệ động cơ servo. Động cơ này có chức năng tạo lực chuyển động để cho các loại máy móc có thể vận hành ổn định

Phần mềm quản lý

Đây chính là môi trường lập trình và cũng là phương tiện để người vận hành ra lệnh cho robot. Phần mềm đúng cần phải có một ngôn ngữ lập trình thích hợp nhất, thân thiện và dễ dàng sử dụng.

Lĩnh vực ứng dụng của 4 DOF robot trong lĩnh vực công nghiệp

Những cánh tay robot công nghiệp là thiết bị cơ khí, được lập trình sẵn với các chức năng tương tự như cánh tay người. Với khả năng linh hoạt cao, thiết bị này được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực khác nhau, từ: hàn, sơn, lắp ráp các bảng mạch in, dán nhãn, hỗ trợ xử lý vật liệu, kiểm tra sản phẩm và thử nghiệm,…

Robot sử dụng cho đóng gói, phân loại sản phẩm, thường sẽ dùng Robot song song.
Robot được dùng để phun sơn trong xưởng sản xuất vỏ ô tô, máy bay….
Robot dùng trong công nghệ ép nhựa.
Được ứng dụng cho việc xếp dỡ, gắp hàng hóa.
Sử dụng trong vận chuyển, di dời sản phẩm.
Robot hàn tự động.
Robot được ứng dụng trong nghành công nghiệp đúc để rót kim loại nóng chảy.

Thông số đánh giá hiệu suất

Độ chính xác và độ chính xác

Trong công nghiệp, độ chính xác là một khái niệm quan trọng, đặc biệt là khi đo lường và kiểm soát các thông số kỹ thuật trong quá trình sản xuất.

Định nghĩa:

Độ chính xác là khả năng của một hệ thống, thiết bị hoặc quy trình đo lường để cung cấp kết quả gần với giá trị thực tế hay giá trị đúng đắn nhất có thể. Nó thường được diễn đạt dưới dạng sai số tương đối hoặc tuyệt đối.

Kỹ thuật đo độ chính xác:

Sai số tuyệt đối: Đây là sự chênh lệch giữa giá trị đo lường và giá trị thực tế, không phụ thuộc vào hướng
Sai số tương đối: Được tính bằng cách chia sai số tuyệt đối cho giá trị thực tế và nhân 100 để có phần trăm.
Độ lặp lại: Đo lường khả năng của thiết bị đo có thể cho ra kết quả giống nhau khi đo lường cùng một giá trị nhiều lần trong điều kiện giống nhau.
Độ tái tạo: Đo lường khả năng của thiết bị đo có thể cho ra kết quả giống nhau khi đo lường cùng một giá trị ở các điều kiện khác nhau.
Độ chính xác tuyến tính: Đo lường khả năng của thiết bị đo để đưa ra kết quả gần với giá trị thực tế trên toàn bộ phạm vi đo.
Độ chính xác động: Đo lường khả năng của thiết bị đo để xác định giá trị chính xác trong các điều kiện đo động, như trong quá trình di chuyển hay biến đổi nhanh chóng.

Tầm quan trọng của độ chính xác và độ chính xác trong ứng dụng công nghiệp

Độ chính xác và độ chính xác là những yếu tố quan trọng trong hiệu chuẩn để đảm bảo độ tin cậy, tính toàn vẹn và chất lượng của phép đo.

Các phép đo chính xác mang lại kết quả gần với giá trị thực, trong khi các phép đo chính xác cho thấy độ biến thiên thấp và độ lặp lại cao. Cả độ chính xác và độ chính xác đều cần thiết trong nhiều ngành công nghiệp, nơi độ chính xác và tính nhất quán của phép đo là rất quan trọng đối với chất lượng sản phẩm, độ an toàn và tuân thủ quy định.

Quy trình hiệu chuẩn phải được thực hiện cẩn thận bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn có thể theo dõi và phải thực hiện kiểm tra hiệu chuẩn thường xuyên để duy trì độ chính xác và độ chính xác của dụng cụ đo. Các phép đo chính xác và chính xác là không thể thiếu để thu được kết quả đáng tin cậy và đáng tin cậy, điều này khiến chúng trở nên cần thiết trong lĩnh vực hiệu chuẩn.

Các nghiên cứu điển hình nêu bật tác động của độ chính xác và độ chính xác đến năng suất

Công nghiệp sản xuất: Trong một nhà máy sản xuất, một công ty đang sản xuất các bộ phận chính xác cho các ứng dụng hàng không vũ trụ. Quá trình sản xuất đòi hỏi độ chính xác và độ chính xác cao để đáp ứng các tiêu chuẩn ngành. Ban đầu, công ty phải đối mặt với những thách thức trong việc duy trì chất lượng ổn định, dẫn đến việc thường xuyên bị từ chối và làm lại.

Giải pháp: Công ty đầu tư vào các công cụ gia công tiên tiến có độ chính xác và độ chính xác cao hơn. Điều này không chỉ làm giảm số lượng linh kiện bị lỗi mà còn tăng hiệu suất tổng thể của dây chuyền sản xuất. Với độ chính xác được cải thiện, nhu cầu làm lại giảm đi, giúp tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí. Độ chính xác trong sản xuất cũng nâng cao danh tiếng của công ty trong việc cung cấp các sản phẩm đáng tin cậy và chất lượng cao, dẫn đến sự hài lòng của khách hàng tăng lên và hoạt động kinh doanh lặp lại.

Đánh gia robot với máy tính

Khả năng chịu tải

Tầm quan trọng và tác động của khả năng chịu tải trong ứng dụng công nghiệp

Khả năng tải trong của một thiết bị là một yếu tố quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp, đặc biệt la trong các lĩnh vực như sản xuất,hậu cần, xây dựng v.v.

Tầm quan trọng và tác động của khả năng tải trọng trong các ứng dụng này rất đáng kể vì nhiều lý do:

Sử dụng nguồn lực hiệu quả:
Hiệu quả chi phí khi sử dụng
Nâng cao năng suất
Xây dựng các thiết bị có tải trọng lớn
Đảm bảo an toàn cho người lao động
Tác động môi trường
Tùy chỉnh và khả năng thích ứng với nhiều công việc nặng
Phương pháp đo, đánh giá khả năng chịu tải của cánh tay robot 4 DOF

Các phương pháp đo và đánh giá khả năng chịu tải của ánh tay robot DOF như:

Phân tích tĩnh: gắn cảm biến mo men xoắn tại các điểm chính trên cánh tay robot.Bằng cách đó có thể đo các chỉ số cảm biến tu được
Phân tích động: Tính toán các thông số quán tính của từng mắt xích trong cánh tay robot, bao gồm khối lượng, khối tâm và tensor quán tính. Sử dụng thông tin này để phân tích hành vi động của robot dưới các tải trọng khác nhau.
Mô phỏng: Sử dụng phần mềm mô phỏng để mô hình hóa cánh tay robot và mô phỏng các tải trọng khác nhau. Điều này cho phép bạn quan sát phản ứng của robot với các tải trọng khác nhau mà không cần kiểm tra vật lý. Đảm bảo rằng mô phỏng thể hiện chính xác động lực học trong thế giới thực của robot.
Thử nghiệm thực nghiệm: Đo các góc khớp, vận tốc và gia tốc để đánh giá tác động của tải trọng lên hiệu suất của robot.
Kiểm tra tải: Đánh giá sự tuân thủ của cánh tay robot bằng cách tác dụng lực bên ngoài và đo các chuyển vị thu được. Một robot tuân thủ có thể xử lý được tải trọng nặng nhất mà ít ảnh hưởng đến độ chính xác và độ ổn định hơn.
Hệ số an toàn: Thiết lập hệ số an toàn để đảm bảo robot không bị đẩy đến giới hạn tuyệt đối. Giới hạn an toàn này giúp tính đến sự không chắc chắn trong việc phân bổ tải trọng, điều kiện môi trường và các biến thể trong các bộ phận cơ khí của rô-bốt.
Hoạt động lâu dài: Cho robot hoạt động trong thời gian dài với tải trọng khác nhau để đánh giá độ bền và độ tin cậy của robot. Loại thử nghiệm này giúp xác định mọi vấn đề có thể phát sinh trong thời gian sử dụng kéo dài.

Tốc độ và thời gian chu kỳ

Kỹ thuật định nghĩa và đo lường tốc độ, thời gian chu kỳ

Thời gian chu kỳ là thời gian cần thiết để hoàn thành một hoạt động sản xuất duy nhất trên một đơn vị hoặc lô từ đầu đến cuối. Do đó, chu trình là một bước duy nhất trong quy trình sản xuất sản phẩm, ví dụ như hàn một bộ phận, lắp ráp một bộ phận hoặc hoàn thiện sản phẩm.

Hiểu và quản lý thời gian cần thiết để hoàn thành mỗi hoạt động có thể rất quan trọng để đạt được hiệu quả kế hoạch sản xuất và lập kế hoạch, đảm bảo rằng mỗi bước của quy trình sản xuất đều hiệu quả nhất có thể.

Thời gian chu kỳ (trên 1 sản phẩm) = Thời gian xử lý / Tổng lượng hàng hóa được xử lý

Điều đó có nghĩa là nếu bạn có một trạm làm việc duy nhất lắp ráp một sản phẩm từ đầu đến cuối thì CT của trạm đó là thời gian của một lần lắp ráp.

Ví dụ: khi máy CNC xử lý 90 đơn vị trong một giờ, năng suất của nó là 90 đơn vị/h và do đó CT của nó là 60/90 = 0,67 phút hoặc 40 giây trên mỗi đơn vị.

Nếu bạn đang làm việc với các lô, CT tương ứng với thời gian xử lý của lô. Thay vì thực hiện tính toán thời gian chu kỳ, chỉ cần đo khoảng thời gian cần thiết để xử lý một lô hàng.

Thời gian chu kỳ (mỗi đợt) = Thời gian xử lý cho một lô hàng

Tối ưu hóa tốc độ và thời gian chu kỳ cho các quy trình công nghiệp hiệu quả

Tối ưu hóa tốc độ và thời gian chu kỳ cho các quy trình công nghiệp đòi hỏi một quá trình hệ thống, hiệu suất và quản lý chặt chẽ. Các cách để cải thiện và tăng tốc độ chu kỳ như:

Phân tích quy trình: Tiến hành một phân tích chi tiết về quy trình để xác định các bước có thể được cải thiện. Xác định những điểm chậm trễ và nguyên nhân gốc của chúng.
Tối ưu hóa công nghệ: Áp dụng công nghệ mới và cải tiến để thay thế công nghệ cũ, đặc biệt là những công nghệ có thể giảm thời gian chờ đợi và tăng tốc độ sản xuất. Cân nhắc sử dụng tự động hóa để giảm thiểu thời gian làm việc của nhân công và tăng hiệu suất.
Tối ưu hóa quy trình sản xuất: Tối ưu hóa bố trí máy móc và thiết bị để giảm thiểu thời gian di chuyển và làm việc không hiệu quả. Tối ưu hóa lịch trình sản xuất để giảm thiểu thời gian chờ đợi giữa các bước quy trình.
Quản lý lịch trình: Tối ưu hóa lịch trình làm việc của nhân viên và thiết bị để giảm thời gian không hoạt động. Sử dụng hệ thống theo dõi và quản lý để giữ cho sản xuất diễn ra liên tục mà không gặp trở ngại.
Tăng cường duy trì và bảo dưỡng: Đảm bảo rằng máy móc và thiết bị đều được duy trì đúng cách để tránh sự cố và giảm thời gian chết máy. Lên kế hoạch cho các chu kỳ bảo dưỡng định kỳ để giữ cho các thiết bị hoạt động ổn định.
Quản lý rủi ro: Đánh giá và giảm thiểu rủi ro có thể làm gián đoạn quy trình sản xuất. Phát triển kế hoạch dự phòng để xử lý các vấn đề nhanh chóng khi chúng xảy ra.
Đào tạo nhân viên: Đào tạo nhân viên để họ hiểu rõ quy trình làm việc và có thể phát hiện và giải quyết vấn đề nhanh chóng.
Theo dõi và đánh giá: Sử dụng hệ thống giám sát và đánh giá để theo dõi hiệu suất và xác định các cơ hội cải thiện tiếp theo.

Các ví dụ thực tế cho thấy ảnh hưởng của tốc độ và thời gian chu trình đến năng suất

Tăng hiệu quả. Theo dõi thời gian chu kỳ giúp nhà sản xuất xác định được sự thiếu hiệu quả và các hoạt động không tạo ra giá trị gia tăng trong quy trình của họ và tìm cách khắc phục. tối ưu hóa quy trình sản xuất. Khi theo dõi thời gian là một hoạt động diễn ra liên tục, nó sẽ tạo điều kiện cho sự cải tiến liên tục, không chỉ bằng cách liên tục so sánh hiệu quả của quy trình mà còn bằng cách liên tục cập nhật các điểm chuẩn khi kết quả được cải thiện.
Công nhân được thông báo. Thời gian chu kỳ được xác định sẽ cung cấp cho các thành viên nhóm sản xuất thông tin về những gì được mong đợi ở họ về thời gian xử lý.
Lập kế hoạch sản xuất tốt hơn. Tính toán thời gian xử lý trung bình cho phép bạn tạo ra kết quả chính xác lịch trình sản xuất dựa trên thời gian thực sự của các quá trình.
Tỷ lệ sản xuất cao hơn. Việc giảm thời gian chu kỳ thường tương quan với việc tăng tốc độ sản xuất mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Giảm thời gian thực hiện. Bằng cách cải thiện thời gian xử lý, khách hàng thời gian dẫn kết quả là bị giảm đi.
Cải thiện sự hài lòng của khách hàng. Thời gian thực hiện ngắn hơn và khả năng đáp ứng nhanh chóng với nhu cầu thay đổi của khách hàng chắc chắn sẽ mang lại sự hài lòng cao hơn cho khách hàng.

Độ lặp lại và độ tin cậy

Tìm hiểu về độ lặp lại và độ tin cậy trong bối cảnh 4 cánh tay robot DOF

Độ lặp lại: Khả năng lặp lại đề cập đến khả năng robot quay trở lại vị trí cụ thể một cách chính xác khi áp dụng cùng một bộ đầu vào hoặc lệnh.
Tầm quan trọng: Độ lặp lại cao là điều cần thiết cho các ứng dụng mà robot cần thực hiện cùng một nhiệm vụ với độ chính xác và nhất quán.
Độ tin cậy: Độ tin cậy, trong bối cảnh 4 cánh tay robot DOF, đề cập đến sự phụ thuộc tổng thể của hệ thống vào việc thực hiện các nhiệm vụ một cách nhất quán mà không gặp lỗi.
Hiệu suất đáng tin cậy của rô-bốt là rất quan trọng, đặc biệt là trong môi trường công nghiệp, nơi thời gian ngừng hoạt động có thể dẫn đến trì hoãn sản xuất và tăng chi phí.

Phương pháp và tiêu chuẩn đánh giá độ lặp lại, độ tin cậy

Các phương pháp và tiêu chuẩn đánh giá đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính lặp lại và độ tin cậy trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm nghiên cứu, thử nghiệm và đánh giá. Độ lặp lại đề cập đến khả năng thu được kết quả nhất quán khi cùng một thí nghiệm hoặc phép đo được tiến hành nhiều lần, trong khi độ tin cậy cho thấy tính nhất quán và chính xác của công cụ đo lường hoặc đánh giá.

Quy trình vận tiêu chuẩn hóa (SOP): tuân theo các quy trình tiêu chuẩn hóa để tiến hành đánh giá hoặc thử nghiệm. SOP cung cấp hướng dẫn từng bước để đảm bảo tính nhất quán
Hiệu chuẩn: Thường xuyên hiệu chuẩn các dụng cụ đo lường để đảm bảo độ chính xác và thống nhất. Hiệu chuẩn giúp duy trì độ tin cậy của thiết bị bằng cách căn chỉnh thiết bị với tiêu chuẩn tham chiếu.
Tiêu chuẩn về thiết bị đo: Tuân theo các tiêu chuẩn cụ thể của ngành hoặc lĩnh vực để lựa chọn, sử dụng và bảo trì thiết bị. Điều này đảm bảo rằng thiết bị được sử dụng theo cách tiêu chuẩn hóa trong các thí nghiệm khác nhau.
Chương trình đào tạo: Cung cấp đào tạo toàn diện cho các cá nhân tham gia thu thập hoặc đánh giá dữ liệu. Đào tạo nhất quán giúp giảm thiểu sự biến đổi do yếu tố con người gây ra.
Ngẫu nhiên hóa: Chỉ định ngẫu nhiên các đối tượng hoặc điều kiện để giảm thiểu sai lệch và kiểm soát các biến không liên quan. Ngẫu nhiên hóa góp phần vào độ tin cậy của thiết kế thử nghiệm.
Phương pháp thống kê: Sử dụng các phương pháp thống kê thích hợp để đánh giá độ tin cậy của dữ liệu. Hệ số tương quan nội lớp (ICC), Cohen's kappa và Cronbach's alpha là những ví dụ về các biện pháp thống kê được sử dụng để định lượng độ tin cậy.
Xác thực bên ngoài: Tìm kiếm xác nhận bên ngoài về các đánh giá hoặc thử nghiệm bằng cách cộng tác với các nhà nghiên cứu hoặc tổ chức khác. Xác nhận bên ngoài tăng thêm độ tin cậy và độ tin cậy cho các phát hiện.

Ý nghĩa của độ lặp lại và độ tin cậy đối với hoạt động công nghiệp

Độ tin cậy đóng vai trò quan trọng trong việc đo lường và kiểm tra chất lượng sản phẩm. Nó đảm bảo rằng các kết quả đo lường và kiểm tra là đáng tin cậy và có thể sử dụng để đánh giá chất lượng sản phẩm. Dưới đây là mô tả về vai trò của độ tin cậy trong đo lường và kiểm tra chất lượng, cách đánh giá độ tin cậy và ứng dụng của nó trong quy trình sản xuất.

Kỹ thuật đánh giá hiệu suất

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm

Tổng quan về thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để đánh giá hiệu suất

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đề cập đến quá trình thử nghiệm và đánh giá một thứ gì đó trong phòng thí nghiệm với điều kiện tốt nhất.Người làm thí nghiệm thu được các kết quả tốt nhất mà máy hoạt động từ đó đưa ra khuyến cáo sử dụng cho người dùng

Thiết bị và quy trình sử dụng để đánh giá các thông số khác nhau

OEE viết tắt của “Overall Equipment Effectiveness” là một chỉ số được sử dụng trong lĩnh vực sản xuất để đo lường hiệu suất tổng thể thiết bị sản xuất hoặc quy trình sản xuất.

Hiệu suất tổng thể thiết bị OEE được dùng để thể hiện mức độ hiệu quả của máy móc theo tỷ lệ %. Hiệu quả của một thiết bị được đánh giá một cách tổng thể thông qua cả 3 yếu tố: thời gian; chất lượng; và tốc độ vận hành:

Khi được dùng như điểm chuẩn, OEE được sử dụng để so sánh hiệu quả của một thiết bị sản xuất với những tiêu chuẩn công nghiệp hoặc để so sánh hiệu quả giữa các ca làm việc khác nhau trên cùng một thiết bị.

Khi được dùng như điểm cơ sở, OEE là thông số giúp để theo dõi hiệu suất sử dụng theo thời gian của một thiết bị sản xuất trong quá trình loại bỏ sự lãng phí.

Trường hợp điểm OEE đạt 40%. Kết quả này là hồi chuông báo động cho Doanh nghiệp này cần ngay lập tức bắt đầu theo dõi và cải thiện hiệu quả sản xuất của mình. Mức điểm 40% là mức điểm thấp và hầu hết các công ty có thể dễ dàng cải thiện điểm số thông qua các biện pháp đơn giản (ví dụ như theo dõi nguyên nhân thời gian chết và giải quyết từng nguyên nhân từ mức độ lớn nhất xuống nhỏ nhất).

Trường hợp điểm OEE là 60%, đây chính là dấu hiệu điển hình khi hệ thống sản xuất của Doanh nghiệp cần phải cải thiện một vài điểm để đạt được điểm hiệu suất tốt.

Trường hợp điểm OEE đạt 85%, đó chính là những nhà sản xuất đẳng cấp thế giới. Đây cũng chính là mục tiêu dài hạn đối với nhiều doanh nghiệp sản xuất có tham vọng.

Điểm số OEE 100% thể hiện hiệu suất sản xuất hoàn hảo: không có thời gian chết; hoạt động sản xuất nhịp nhàng và nhanh chóng.

Tỉ lệ vận hành theo thời gian = (Thời gian vận hành ký thuyết – Thời gian dừng máy) / Thời gian vận hành lý thuyết

Tỷ lệ Hiệu suất = (Thời gian chu kỳ lý tưởng × Tổng sản phẩm) / Thời gian chạy máy

Tỷ lệ Chất lượng = Tổng sản phẩm chất lượng / Tổng số sản phẩm đã thực hiện

Ưu điểm

Tính toán lợi tức đầu tư
Tăng tính cạnh tranh
Thể hiện hiệu suất thiết bị trức quan
Nắm bắt thông tin chi tiến sản phẩm

Nhược điểm

Khi áp dụng thực tế sẽ có biển đổi nhỏ
Sai số khi quá trình máy hoạt động không được giám sát trực tiếp

Thí nghiệm hiện trường

Tổng quan về thử nghiệm hiện trường để đánh giá hiệu quả hoạt động

Thử nghiệm hiện trường đề cập đến quá trình thử nghiệm và đánh giá một ứng dụng trong điều kiện thực tế bên ngoài môi trường phát triển được kiểm soát. Người thử nghiệm triển khai phương pháp này cho cả ứng dụng web và thiết bị di động với mục đích thu thập phản hồi của người dùng thực và xác định mọi vấn đề hoặc cải tiến tiềm năng trước khi phát hành chính thức.

Phương pháp và thách thức khi tiến hành khảo nghiệm hiện trường

Thí nghiệm thực địa có một số lợi ích, quan trọng nhất là việc kiểm tra đối tượng thử nghiệm ở trạng thái tự nhiên hơn, giúp thiết lập giá trị bên ngoài. Tuy nhiên, việc tiến hành thí nghiệm thực địa cũng gặp phải một số thách thức. Để tiến hành đúng loại thử nghiệm này, nhà nghiên cứu phải thực hiện các biện pháp phòng ngừa bổ sung để giảm thiểu các yếu tố gây nhiễu không cần thiết trong khi nắm bắt và xem xét các biến số bên ngoài khác mà người tham gia sẽ trải qua trong thế giới thực. Quá trình thí nghiệm thực địa được trình bày trong bài viết này sử dụng một dự án nghiên cứu làm ví dụ nghiên cứu tác động của nhiệt độ ấm/lạnh

Khảo nghiệm hiện trường quan sát trực tiếp đối tượng và mục tiêu khảo sát.Các lần khảo sát có thể có biến động lớn do ảnh hưởng của nhiều tác nhân.Từ đó gây không chính xác trong quá trình

So sánh thử nghiệm hiện trường với thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để đánh giá hiệu suất

Hai thử nghiệm trên đều mang lại lợi ích đưa ra các thông tin quan trọng trong quá trình sản xuất.Giúp nâng cao năng suất , tăng tính cạnh tranh.Tuy nhiên 2 cái vẫn có điểm khác biệt

Thử nghiệm hiện trường chú yếu lấy thông tin từ việc quan sát trực tiếp, thông tin phản hồi từ khách hàng trong quá trình mà máy làm việc

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm hướng đến phân tích máy trong điều kiện nhất định từ đó đưa ra đề suất cho người dùng

Phân tích và giải thích dữ liệu

Kỹ thuật phân tích và diễn giải dữ liệu trong đánh giá hiệu quả hoạt động

Dữ liệu hiệu suất là thông tin cho thấy đạt được mục tiêu và mục tiêu của mình tốt như thế nào. Nó có thể giúp bạn xác định điểm mạnh, điểm yếu, cơ hội và mối đe dọa, đồng thời hướng dẫn nỗ lực ra quyết định và cải tiến. Diễn giải dữ liệu hiệu suất của mình một cách hiệu quả và sử dụng nó cho các mục đích khác nhau

Các công cụ phần mềm và thuật toán được sử dụng để phân tích dữ liệu hiệu suất

AWS Glure: Tích hợp dữ liệu phi máy chủ. Dữ liệu phi máy chủ là dịch vụ tích hợp dữ liệu phi máy chủ, giúp người dùng dễ dàng tìm kiếm, chuẩn bị và tổng hợp dữ liệu cho hoạt động phân tích, máy học (ML) và phát triển ứng dụng
Dịch vụ OpenSearch của Amazon: Phân tích bản ghi và tìm kiếm phân tích Một bộ công cụ tìm kiếm và phân tích phân tán, hướng tới cộng đồng, được cấp phép của Apache 2.0, 100% nguồn mở được sử dụng cho hàng loạt các trường hợp như giám sát ứng dụng theo thời gian thực, phân tích bản ghi và tìm kiếm trang web.
Amazon QuickSight: Dịch vụ BI dựa trên máy học, có thể nhúng, quy mô linh hoạt, phi máy chủ, được xây dựng.
Amazon SageMaker: Dịch vụ được quản lý toàn phần để xây dựng, đào tạo và triển khai các mô hình ML với cơ sở hạ tầng, công cụ và quy trình công việc được quản lý toàn phần.

Diễn giải và trình bày kết quả đánh giá hiệu quả công việc một cách hiệu quả

Các bước diễn giải đánh giá công việc hiệu quả

Viết số liệu
Phân tích dữ liệu
Trực quan hóa dữ liệu
Xem lại dữ liệu
Tùy chỉnh dữ liệu

Nghiên cứu trường hợp

Nghiên cứu trường hợp 1: Đánh giá hiệu suất của cánh tay robot 4 DOF trong ngành ô tô

Mục tiêu

Đánh giá độ chính xác và khả năng lặp lại của cánh tay robot 4 DOF trong thực hiện các nhiệm vụ cụ thể.
Phân tích hiệu quả và tốc độ của cánh tay robot trong các tình huống hoạt động khác nhau.
Đánh giá độ tin cậy và thời gian hoạt động của cánh tay robot trong quá trình hoạt động liên tục.
Xác định các khu vực tiềm năng để cải thiện hiệu suất của cánh tay robot.

Phương pháp luận

Đánh giá theo nhiệm vụ cụ thể: Tiến hành kiểm tra cho nhiều nhiệm vụ khác nhau, chẳng hạn như lắp ráp, hàn và xử lý vật liệu, để đánh giá độ chính xác và khả năng lặp lại của cánh tay robot.
Kiểm tra tốc độ và hiệu quả: Đo thời gian mà cánh tay robot thực hiện để hoàn thành các nhiệm vụ cụ thể và đánh giá hiệu quả tổng thể của nó.
Đánh giá độ tin cậy: Giám sát hiệu suất của cánh tay robot trong một khoảng thời gian dài để xác định độ tin cậy của nó và xác định mọi trường hợp ngừng hoạt động.
So sánh với thông số kỹ thuật: So sánh hiệu suất thực tế của cánh tay robot với thông số kỹ thuật của nhà sản xuất để xác nhận sự tuân thủ của nó với các thông số thiết kế.

Kết quả và phân tích

Cung cấp kết quả chi tiết về độ chính xác, độ lặp lại, tốc độ và hiệu quả cho từng nhiệm vụ được kiểm tra.
So sánh hiệu suất thực tế với thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.
Làm nổi bật bất kỳ vấn đề hoặc lĩnh vực nào được quan sát để cải thiện.

Ứng dụng trong chế tạo ô tô

Nghiên cứu trường hợp 2: Đánh giá hiệu suất của cánh tay robot 4 DOF trong ngành điện tử

Mục tiêu

Đánh giá độ chính xác và khả năng lặp lại của cánh tay robot 4 DOF trong thực hiện các nhiệm vụ cụ thể.
Phân tích hiệu quả và tốc độ của cánh tay robot trong các tình huống hoạt động khác nhau.
Đánh giá độ tin cậy và thời gian hoạt động của cánh tay robot trong quá trình hoạt động liên tục.
Xác định các khu vực tiềm năng để cải thiện hiệu suất của cánh tay robot.

Phương pháp luận

Kiểm tra tốc độ và hiệu quả: Đo thời gian mà cánh tay robot thực hiện để hoàn thành các nhiệm vụ cụ thể và đánh giá hiệu quả tổng thể của nó.
Đánh giá độ tin cậy: Giám sát hiệu suất của cánh tay robot trong một khoảng thời gian dài để xác định độ tin cậy của nó và xác định mọi trường hợp ngừng hoạt động.
So sánh với thông số kỹ thuật: So sánh hiệu suất thực tế của cánh tay robot với thông số kỹ thuật của nhà sản xuất để xác nhận sự tuân thủ của nó với các thông số thiết kế.

Kết quả và phân tích:

Cung cấp kết quả chi tiết về độ chính xác, độ lặp lại, tốc độ và hiệu quả cho từng nhiệm vụ được kiểm tra.
So sánh hiệu suất thực tế với thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.
Làm nổi bật bất kỳ vấn đề hoặc lĩnh vực nào được quan sát để cải thiện.

Ứng dụng gắp linh kiện

Phần kết luận

Tóm tắt tầm quan trọng của việc đánh giá hiệu suất cho cánh tay robot 4 DOF trong các ứng dụng công nghiệp

Tăng hiệu quả. Theo dõi thời gian chu kỳ giúp nhà sản xuất xác định được sự thiếu hiệu quả và các hoạt động không tạo ra giá trị gia tăng trong quy trình của họ và tìm cách khắc phục. tối ưu hóa quy trình sản xuất. Khi theo dõi thời gian là một hoạt động diễn ra liên tục, nó sẽ tạo điều kiện cho sự cải tiến liên tục, không chỉ bằng cách liên tục so sánh hiệu quả của quy trình mà còn bằng cách liên tục cập nhật các điểm chuẩn khi kết quả được cải thiện.
Công nhân được thông báo. Thời gian chu kỳ được xác định sẽ cung cấp cho các thành viên nhóm sản xuất thông tin về những gì được mong đợi ở họ về thời gian xử lý.
Lập kế hoạch sản xuất tốt hơn. Tính toán thời gian xử lý trung bình cho phép bạn tạo ra kết quả chính xác lịch trình sản xuất dựa trên thời gian thực sự của các quá trình.
Tỷ lệ sản xuất cao hơn. Việc giảm thời gian chu kỳ thường tương quan với việc tăng tốc độ sản xuất mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Giảm thời gian thực hiện. Bằng cách cải thiện thời gian xử lý, khách hàng thời gian dẫn kết quả là bị giảm đi.
Cải thiện sự hài lòng của khách hàng. Thời gian thực hiện ngắn hơn và khả năng đáp ứng nhanh chóng với nhu cầu thay đổi của khách hàng chắc chắn sẽ mang lại sự hài lòng cao hơn cho khách hàng.

Triển vọng và tiến bộ trong tương lai trong việc đánh giá hiệu suất của robot 4 DOF

Tương lai các công cụ đánh giá hiệu suất càng phát triển giúp doanh nghiệp và người sử dụng dễ dàng thấy điệu hiệu quả của máy mang lại. Lựa chọn được các thiết bị phù hợp với quy trình sản xuất