Tự động hóa công nghiệp-Nên hay không nên?

Tự động hóa đang trở thành nhu cầu tất yếu của các ngành chế tạo, sản xuất và lắp ráp hiện đại. Các cơ sở sản xuất với các dây chuyền lắp ráp và sản xuất tự động hiện đại đòi hỏi phải có các giải pháp tự động hóa trong sử dụng năng lượng, dữ liệu, định vị. Và kiểm soát chúng một cách linh hoạt, sáng tạo để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động, thời gian chết trong các nguyên công, giữa các khâu trong dây chuyền sản xuất-nguyên nhân gây ra tốn kém, theo cùng với đó là yêu cầu tối đa hóa sản xuất.

Tự động hóa trong công nghiệp là gì?

Tự động hóa trong công nghiệp là việc sử dụng các hệ thống điều khiển như: máy tính, máy trạm, vi mạch, PLC hoặc robot 3 trục, robot 6 trục, trí tuệ nhân tạo và công nghệ thông tin để xử lý các quy trình và điều khiển các máy móc khác nhau trong một ngành công nghiệp để thay thế con người. Tự động hóa chính là bước thứ hai ngoài cơ giới hóa trong phạm vi công nghiệp hóa.

Một dây chuyền sản xuất tự động bao gồm một loạt các máy trạm(station) được liên kết bởi một hệ thống chuyển giao(transfer) và một hệ thống điều khiển điện(control). Mỗi trạm thực hiện một hoạt động cụ thể và sản phẩm được xử lý từng bước khi nó di chuyển dọc theo dây chuyền theo trình tự sản xuất được xác định trước.

Một dây chuyền sản xuất hoàn toàn tự động không cần người trực tiếp tham gia vào hoạt động và tất cả hoặc một phần của quá trình sản xuất được hoàn thành bằng thiết bị, máy móc cơ khí và hệ thống tự động hóa. Do đó, trong một môi trường tự động, các nhiệm vụ của con người có nhiều khả năng thay đổi sang thiết kế hệ thống, điều chỉnh và giám sát hoạt động của hệ thống thay vì kiểm soát trực tiếp.

Có ba loại tự động hóa trong sản xuất: Tự động hóa cứng (còn được gọi là tự động hóa cố định), tự động hóa lập trình và tự động hóa mềm (còn được gọi là tự động hóa linh hoạt). Loại tự động hóa để sử dụng được xác định bởi loại sản phẩm và sản lượng cần thiết.

Theo các lệnh được lập trình sẵn theo các kịch bản được tính trước, một dây chuyền sản xuất tự động với các máy tự động chuyên dụng là một quá trình mà nguyên liệu thô nhập và thành phẩm rời đi, với rất ít hoặc không có sự can thiệp của con người. Dòng sản xuất nhanh, ổn định và chính xác góp phần giảm thời gian sản xuất và giá thành của các sản phẩm được sản xuất ra. Việc sử dụng dây chuyền sản xuất tự động sẽ giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất và chi phí lao động, giảm thiểu sai sót của con người, đảm bảo tính nhất quán và đồng đều về chất lượng của sản phẩm đầu ra.

tu-dong-hoa-trong-lap-rap-cnc-vina

Một dây chuyền lắp ráp tự động hóa với robot do CNCVina thiết kế và chế tạo

CNCVina cung cấp tất cả các giải pháp tự động hóa bằng cách sử dụng hệ thống băng tải, hệ thống truyền dữ liệu, hệ thống định vị và hệ thống điều khiển trong mọi công đoạn sản xuất. Từ chế tạo, lắp ráp, kiểm tra, đến xuất nhập hàng hóa với giải pháp kho thông minh… Các giải pháp này thực tế đã và đang được sử dụng trên toàn thế giới trong các dây chuyền cho các nhà máy ô tô, dây chuyền cho các cơ sở sản xuất cơ khí, điện tử và xuất hiện ở bất cứ nơi nào cần các quy trình bán tự động hoặc hoàn toàn tự động.

Sản xuất tự động, dây chuyền sản xuất và hệ thống quy trình này được tìm thấy trong một loạt các hình thức đòi hỏi các giải pháp tự động do CNCVina cung cấp. Nếu như các dây chuyền lắp ráp truyền thống đòi hỏi điện khí hóa đáng tin cậy thì các quy trình bán tự động hoặc hoàn toàn tự động tiên tiến như dây chuyền EMS, hệ thống handling…yêu cầu các giải pháp điện, điều khiển, dữ liệu và định vị hoàn chỉnh của. Bất kể quá trình nào cần đến tính tự động hóa, CNCVina đều có giải pháp để giúp cho nhà máy của bạn hoạt động với hiệu suất cao nhất.

Tự động hóa giúp tăng chất lượng và tính linh hoạt trong quy trình sản xuất của bạn

Trước kia, mục đích của tự động hóa hay được hiểu đơn giản là tăng năng suất (vì các hệ thống tự động có thể hoạt động 24 giờ một ngày, 7 ngày 1 tuần, kéo dài trong nhiều năm) và để giảm chi phí liên quan đến việc sử dụng lao động truyền thống (tức là tiền lương và các chính sách kèm theo trong quá trình sử dụng lao động). Tuy nhiên, ngày nay, trọng tâm của tự động hóa đã chuyển sang chú trọng tới việc tăng chất lượng sản phẩm và tính linh hoạt trong một quy trình sản xuất.

Ví dụ:

Trong ngành công nghiệp ô tô, việc lắp đặt piston vào động cơ được thực hiện thủ công với tỷ lệ lỗi 1-1,5%. Với sự xuất hiện của cánh tay robot công nghiệp như robot ABB, robot NACHI, YASKAWA, robot 6 trục UNIVERSAL, MITSUBISHI, hiện tại, nhiệm vụ này được thực hiện bằng robot và máy móc tự động với tỷ lệ lỗi 0,00001%.

tu dong hoa lap rap voi robot 6 truc univesal

Tự động hóa trong lắp ráp với robot 6 trục Universal

Ưu điểm của tự động hóa công nghiệp

Chi phí vận hành thấp hơn

Tự động hóa trong công nghiệp giúp loại bỏ chi phí cho nhà đầu tư như: chăm sóc sức khỏe, nghỉ phép có lương và các ngày nghỉ trong luật lao động của chính phủ khi sử dụng con người. Hơn nữa, tự động hóa công nghiệp “các lao động là máy móc” không yêu cầu các lợi ích khác của nhân viên như tiền thưởng, bảo hiểm, hưu trí, v.v.

Trên tất cả, mặc dù phải thừa nhận chi phí đầu tư cho tự động hóa ban đầu cao nhưng tính trong suốt quá trình sản xuất, nó lại giúp tiết kiệm tiền lương hàng tháng của công nhân, dẫn đến tiết kiệm đáng kể chi phí cho công ty. Với dây chuyền nhà máy, chi phí bảo trì liên quan đến máy móc được sử dụng cho tự động hóa công nghiệp là ít hơn vì nó không thường xuyên hỏng hóc. Nếu nó không hoạt động tốt hoặc gặp sự cố, chỉ có các kỹ sư tự động, bảo trì được yêu cầu sửa chữa nó. Đầu tư kế hoạch cẩn thận vào tự động hóa cũng có thể có ý nghĩa tài chính tốt. Hoàn vốn 2 hoặc 3 năm cho chi phí lao động giảm tương đương với lợi tức đầu tư 30% -50%.

Năng suất cao hơn

Mặc dù nhiều công ty thuê hàng trăm công nhân tham gia sản xuất với 3 ca làm việc để vận hành nhà máy trong số giờ tối đa, nhà máy vẫn cần phải đóng cửa để bảo trì và nghỉ lễ. Tự động hóa công nghiệp hoàn thành mục tiêu của công ty bằng cách cho phép vận hành một nhà máy sản xuất trong 24 giờ một ngày, 7 ngày trong một tuần và 365 ngày một năm. Điều này dẫn đến một sự cải thiện đáng kể trong năng suất của công ty. Nhưng chúng ta không cần nhìn quá xa tới vậy, với máy móc tự động, năng suất và sản lượng sản phẩm trong 1 giờ, thậm chí 1 phút có thể gấp 3, 4, 5 lần kiểu truyền thống. Yếu tố quyết định chính là việc tối ưu và giảm tối đa C/T – Cycle time của sản phẩm.

Chất lượng cao hơn

Tự động hóa làm giảm bớt lỗi liên quan đến sự thiếu chính xác của con người. Hơn nữa, không giống như con người, robot không liên quan đến bất kỳ sự mệt mỏi, thái độ làm việc hay sự mất tập trung nào. Điều này dẫn đến các sản phẩm sản xuất hàng loạt có chất lượng đồng đều dù được sản xuất tại các thời điểm khác nhau.

Độ linh hoạt cao

Thêm một nhiệm vụ mới trong dây chuyền lắp ráp tức là đòi hỏi quy trình đó phải được đào tạo với người vận hành trực tiếp. Tuy nhiên, robot có thể được lập trình để thực hiện bất kỳ nhiệm vụ nào. Điều này làm cho quá trình sản xuất linh hoạt hơn.

Độ chính xác thông tin cao

Thêm khả năng thu thập dữ liệu tự động, có thể cho phép thu thập các thông tin sản xuất chính, cải thiện độ chính xác của dữ liệu và giảm chi phí thu thập dữ liệu của bạn. Hệ thống quản lý sản xuất cung cấp cho bạn các thông tin trung thực để đưa ra quyết định đúng đắn khi tính đến việc giảm lãng phí và cải thiện quy trình của mình.

An toàn cao

Việc sử dụng dây chuyền sản xuất tự động giải phóng con người khỏi sự vất vả của các nhiệm vụ lặp đi lặp lại – thay thế lao động của con người trong các nhiệm vụ được thực hiện trong môi trường nguy hiểm và t vượt quá khả năng, trọng lượng, tốc độ và sức chịu đựng của con người.

Tự động hóa công nghiệp có thể làm cho dây chuyền sản xuất an toàn với nhân viên bằng cách triển khai robot để xử lý các nhiệm vụ nặng nhọc trong các điều kiện nguy hiểm, không gian kín, không gian chật hẹp, môi trường làm việc độ ồn cao, khói bụi ô nhiễm, môi trường hóa chất độc hại…Các robot hàn có thể làm việc với tối đa năng suất trong điều kiện nguy hiểm và độc hại. Tương tự với một xe tự hành AGV có thể kéo các pallet hàng nặng tới 500kg đi vài trăm mét tới vị trí mà bạn mong muốn chỉ trong một vài phút. 

Nhược điểm của tự động hóa công nghiệp

Hệ thống tự động hóa đem lại nhiều lợi ích với những ưu điểm vượt trội là vậy nhưng cũng có nhược điểm gây cản trở sự thay đổi trong tư duy và đầu tư của các nhà đầu tư, như:

Chi phí đầu tư ban đầu cao

Đầu tư ban đầu liên quan đến việc chuyển đổi từ dây chuyền sản xuất sử dụng con người sang dây chuyền sản xuất tự động là rất cao. Ngoài ra, chi phí đáng kể có liên quan đến việc đào tạo nhân viên để kiểm soát, xử lý thiết bị tinh vi mới này.

Không phải mọi hoạt động sản xuất cũng đều cần tự động hóa triệt để

Tức là tùy thuộc sản lượng và mức độ cần mở rộng sản xuất tới đâu thì nhu cầu tự động hóa mới nên hay không nên được nêu ra để thay đổi phương pháp sản xuất truyền thống.

robot tu dong ung dung trongche tao va lap rap

Vậy, nên tự động hóa hay không?

Tự động hóa trong các ngành công nghiệp gần đây đã nhận được ngày càng nhiều sự đón nhận từ các ngành công nghiệp khác nhau vì những lợi ích to lớn của nó, chẳng hạn như: tăng năng suất, chất lượng và an toàn với chi phí thấp. Nhiều nền kinh tế thành công nhất thế giới, như Đức và Nhật Bản, Mỹ có đầu tư cao vào tự động hóa.

Nhìn vào những lợi ích được đề cập ở trên, không ít người cảm thấy có một động lực đáng để đầu tư vào tự động hóa. Tuy nhiên, các nhà sản xuất phải hiểu làm thế nào để tự động hóa hoạt động phục vụ cho họ và xem xét các tùy chọn khác nhau. Việc sử dụng dây chuyền tự động không đơn thuần là loại bỏ lao động. Vì vậy cần phải làm rõ những gì tự động hóa đạt được và làm thế nào để điều này phù hợp với mục tiêu kinh doanh tổng thể.

Cám ơn các bạn đã kiên trì đọc hết bài phân tích của chúng tôi, hi vọng bạn sẽ có thêm cho mình nhiều kiến thức để đưa ra những lựa chọn sáng suốt trong kế hoạch đầu tư của mình.

Mọi nhu cầu trao đổi, tư vấn, gặp gỡ, tìm hiểu năng lực của CNCVina và liên kết hợp tác vui lòng liên hệ với chúng tôi theo thông tin dưới đây:

CÔNG TY CỔ PHẦN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ & CNC VIỆT NAM

Nhà máy: Lô số CN6, Trung tâm phát triển Cụm công nghiệp, phường Minh Khai, Quận Bắc Từ Liêm, TP Hà Nội, Việt Nam.

Điện thoại: +84.915 74 4664       Fax: +84.24.37805007

Website: www.cncvina.com.vn

Email: Sales01@cncvina.com.vn

Bài viết liên quan
20-05-2019
Xe tự hành AGV đang trở nên phổ biến hơn trên khắp các nhà máy sản xuất, nhà kho và trung tâm phân phối với mục đích tăng hiệu quả và giảm chi phí trong khâu vận chuyển hàng hóa nội bộ. Xe tự hành AGV là gì? Nó là một phương tiện không người lái được sử dụng để vận chuyển sản phẩm, hàng hóa, vật liệu, nguyên liệu trong các ứng dụng đa dạng. Một số trong đó là phục vụ sản xuất, lắp ráp, chọn đơn hàng, kéo và tải rơ moóc hàng từ dây chuyền vào kho lưu trữ... AGV cung cấp cho khách hàng khả năng vận chuyển tải từ các part nhỏ đến pallet nặng tới 500-1000kgs. Tại sao xe tự hành AGV có thể di chuyển mà không cần người lái? AGV sử dụng các hình thức điều hướng khác nhau, chẳng hạn như theo băng từ trên sàn nhà, chụp ảnh môi trường xung quanh hoặc sử dụng máy quét laser: Điều hướng bằng hệ thống dẫn đường dùng dây dẫn: Một khe(mạch sàn được cắt trên mặt sàn) và một dây tín hiệu được đặt sâu khoảng 2cm dưới bề mặt.…
11-05-2019
Kho thông minh nói riêng và các thành tựu tự động hóa, công nghệ ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất nói chung đang không ngừng phát triển và có ảnh hưởng lớn trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Và nó tiến bộ nhanh đến mức khó có thể dự đoán được điều gì sắp xảy ra. Điều này đặc biệt đúng đối với các lĩnh vực quản lý và điều hành các kho hàng, hoạt động xuất nhập kho tự động. Hoạt động pân phối vật tư vào sản xuất, và hậu cần cho các dây chuyền sản xuất, lắp ráp trong các dây chuyền nhà máy. Nếu bạn là người mua hàng, hoặc có ảnh hưởng đến việc mua hàng trong chuỗi sản xuất, chắc chắn bạn đã nhận thức rõ về sự xuất hiện của kho thông minh trong công việc của mình. Từ một từ xa lạ và khó hiểu, hoặc thậm chí là một giấc mơ xa vời, kho thông minh đang trở thành hiện thực, phục vụ yêu cầu của hệ thống kho nhờ được hỗ trợ bởi các công nghệ hệ đại và đa năng, đang thay đổi cách thức…
03-05-2019
Kho thông minh (smart warehouse) với giải pháp lưu trữ và kiểm soát mã, thông tin qua sóng vô tuyến...bằng phần mềm; xuất nhập hàng hóa tự động bằng robot..Tương lai của nền công nghiệp hiện đại là đây! Dù sao thì đó chắc chắn là những gì chúng ta bắt đầu cảm nhận được về một nền công nghiệp 4.0 đang bùng nổ và phát triển mạnh mẽ. Mặc dù chúng ta có thể không có những chiếc ô tô bay từ film The Jetsons và Jaws 19 từ film khoa học viễn tưởng Back to the Future Part II vẫn chưa ra rạp. Nhưng phải thừa nhận rằng công nghệ của chúng ta đang phát triển nhanh chóng, tới chóng mặt. [toc heading_levels="1,2,3,4"] Tự động hóa trong sản xuất, lắp ráp, kiểm tra, giải pháp tự động hóa đã dần trở nên phổ biến hơn bao giờ hết, giúp cho nhiều công việc của chúng tai dễ dàng hơn với năng suất theo cấp số nhân. Hệ thống kho thông minh có thể kể đến là đại diện cho một số ví dụ tốt nhất về các doanh nghiệp thức thời, luôn cập nhật và nắm bắt những…
14-05-2013
Nằm trong kế hoạch hoàn thiện việc nâng cao năng lực chế tạo, kiểm tra chất lượng của dây chuyền dập tự động trong nhà máy dập linh kiện máy in (MSD) - Công ty TNHH Canon Việt Nam, tháng 02/2013 Canon Việt Nam tiếp tục đặt hàng CNC-VINA chế tạo hệ thống đóng gói tự động tích hợp robot (Auto packing line E - APLE). Đây là hệ thống tích hợp robot tự động thứ 3 trong nhà máy MSD của Canon Việt Nam do CNC-VINA chế tạo. Sau 03 tháng thiết kế, chế tạo, ngày 05/05/2013 CNC-VINA đã hoàn thiện và bàn giao hệ thống APLE tại nhà máy Canon Việt Nam – Khu công nghiệp Thăng Long, Đông Anh, Hà Nội. Hệ thống được lắp đặt tại đầu ra của dây chuyền dập tự động nhà máy MSD của Canon để tự động đóng gói chi tiết máy in sau công đoạn dập. APLE sử dụng hệ thống kiểm tra chất lượng tự động bằng Camera của hãng Keyence và hệ thống gắp sản phẩm tự động bằng robot 6 trục của hãng ABB, tích hợp thành hệ thống đóng gói hoàn toàn tự động đáp ứng…