Tự động hóa là một công nghệ liên quan đến việc áp dụng các hệ thống cơ khí, điện tử và máy tính để vận hành và kiểm soát sản xuất. Công nghệ này bao gồm các máy công cụ tự động để xử lý các bộ phận, máy lắp ráp tự động, robot công nghiệp smart factory, hệ thống xử lý và lưu trữ vật liệu tự động, hệ thống kiểm tra tự động để kiểm soát chất lượng, kiểm soát phản hồi và kiểm soát quy trình máy tính, hệ thống máy tính để lập kế hoạch, thu thập dữ liệu và ra quyết định. hỗ trợ các hoạt động sản xuất.

Các loại tự động hóa

Hệ thống sản xuất tự động có thể được phân thành ba loại cơ bản:

• Tự động hóa cố định

• Tự động hóa có thể lập trình

• Tự động hóa linh hoạt.

Tự động hóa cố định

Nó là một hệ thống trong đó trình tự xử lý (hoặc lắp ráp) được cố định bởi cấu hình thiết bị. Các thao tác trong dãy thường đơn giản. Chính sự tích hợp và phối hợp của nhiều hoạt động như vậy vào một thiết bị làm cho hệ thống trở nên phức tạp. Các tính năng điển hình của tự động hóa cố định là:

• Đầu tư ban đầu cao cho thiết bị được thiết kế riêng;

• Tỷ lệ sản xuất cao; Và

• Tương đối không linh hoạt trong việc thay đổi sản phẩm.

Sự biện minh kinh tế cho tự động hóa cố định được tìm thấy trong các sản phẩm có tỷ lệ và khối lượng nhu cầu rất cao. Chi phí ban đầu cao của thiết bị có thể được phân bổ cho một số lượng lớn các đơn vị, do đó làm cho chi phí đơn vị trở nên hấp dẫn so với các phương pháp sản xuất thay thế. Ví dụ về tự động hóa cố định bao gồm lắp ráp cơ giới hóa và dây chuyển gia công.

Tự động hóa có thể lập trình

Trong đó, thiết bị sản xuất được thiết kế với khả năng thay đổi trình tự hoạt động để phù hợp với các cấu hình sản phẩm khác nhau. Trình tự hoạt động được điều khiển bởi một chương trình, là một tập hợp các hướng dẫn được mã hóa để hệ thống có thể đọc và giải thích chúng. Các chương trình mới có thể được chuẩn bị và nhập vào thiết bị để sản xuất sản phẩm mới. Một số tính năng đặc trưng cho tự động hóa có thể lập trình là:

• Đầu tư cao vào thiết bị đa năng;

• Tỷ lệ sản xuất thấp so với tự động hóa cố định;

• Linh hoạt đối phó với những thay đổi về cấu hình sản phẩm; Và

• Thích hợp nhất cho sản xuất hàng loạt.

Các hệ thống sản xuất tự động có thể lập trình được sử dụng trong sản xuất khối lượng vừa và nhỏ. Các bộ phận hoặc sản phẩm thường được sản xuất theo lô. Để sản xuất mỗi lô mới của một sản phẩm khác nhau, hệ thống phải được lập trình lại với bộ hướng dẫn máy tương ứng với sản phẩm mới. Thiết lập vật lý của máy cũng phải được thay đổi: Dụng cụ phải được nạp vào, thiết bị cố định phải được gắn vào bàn máy cũng như phải thay đổi cài đặt máy. Quy trình chuyển đổi này cần có thời gian. Do đó, chu kỳ điển hình cho sản phẩm nhất định bao gồm khoảng thời gian diễn ra quá trình thiết lập và lập trình lại, sau đó là khoảng thời gian sản xuất lô. Ví dụ về tự động hóa được lập trình bao gồm máy công cụ điều khiển số và rô-bốt công nghiệp.

Tự động hóa linh hoạt

Nó là một phần mở rộng của tự động hóa có thể lập trình. Hệ thống tự động linh hoạt là hệ thống có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm (hoặc bộ phận) mà hầu như không mất thời gian để chuyển đổi từ sản phẩm này sang sản phẩm khác. Không mất thời gian sản xuất trong khi lập trình lại hệ thống và thay đổi thiết lập vật lý (dụng cụ, đồ gá và cài đặt máy). Do đó, hệ thống có thể tạo ra các kết hợp và lịch trình sản phẩm khác nhau thay vì yêu cầu chúng phải được sản xuất theo lô riêng biệt. Các tính năng của tự động hóa linh hoạt có thể được tóm tắt như sau:

• Đầu tư cao cho một hệ thống được thiết kế tùy chỉnh.

• Sản xuất liên tục các hỗn hợp sản phẩm khác nhau.

• Tỷ lệ sản xuất trung bình.

• Linh hoạt để đối phó với các biến thể thiết kế sản phẩm.

Các tính năng cơ bản giúp phân biệt tự động hóa linh hoạt với tự động hóa có thể lập trình là: 

• Khả năng thay đổi chương trình bộ phận mà không mất thời gian sản xuất

• Khả năng chuyển đổi thiết lập vật lý một lần nữa mà không mất thời gian sản xuất.

Các tính năng này cho phép hệ thống sản xuất tự động tiếp tục sản xuất mà không có thời gian ngừng hoạt động giữa các lô, đặc trưng của tự động hóa có thể lập trình. Việc thay đổi các chương trình bộ phận thường được thực hiện bằng cách chuẩn bị ngoại tuyến các chương trình trên hệ thống máy tính và truyền điện tử các chương trình đến hệ thống sản xuất tự động. Do đó, thời gian cần thiết để lập trình cho công việc tiếp theo không làm gián đoạn sản xuất của công việc hiện tại. Những tiến bộ trong công nghệ hệ thống máy tính phần lớn chịu trách nhiệm cho khả năng lập trình này trong tự động hóa linh hoạt. Việc thay đổi thiết lập vật lý giữa các bộ phận được thực hiện bằng cách thực hiện chuyển đổi ngoại tuyến và sau đó di chuyển nó vào vị trí đồng thời khi bộ phận tiếp theo vào vị trí để xử lý. Việc sử dụng các đồ đạc pallet để giữ các bộ phận và chuyển vào vị trí tại nơi làm việc là một cách để thực hiện phương pháp này. Để những cách tiếp cận này thành công; sự đa dạng của các bộ phận có thể được thực hiện trên hệ thống sản xuất tự động linh hoạt thường bị hạn chế hơn so với hệ thống được điều khiển bằng tự động hóa có thể lập trình. Để những cách tiếp cận này thành công; sự đa dạng của các bộ phận có thể được thực hiện trên hệ thống sản xuất tự động linh hoạt thường bị hạn chế hơn so với hệ thống được điều khiển bằng tự động hóa có thể lập trình. Để những cách tiếp cận này thành công; sự đa dạng của các bộ phận có thể được thực hiện trên hệ thống sản xuất tự động linh hoạt thường bị hạn chế hơn so với hệ thống được điều khiển bằng tự động hóa có thể lập trình.

Robot cộng tác

>> Bạn có thể tham khảo thêm dòng robot khác tại Intech: Robot tự hành AGV, Robot AGV

Lý do vì sao nên tự động hóa

Sau đây là một số lý do để tự động hóa:

• Tăng năng suất: Tự động hóa các hoạt động sản xuất hứa hẹn tăng năng suất lao động. Điều này có nghĩa là sản lượng lớn hơn trên mỗi giờ lao động đầu vào. Tốc độ sản xuất cao hơn (sản lượng mỗi giờ) đạt được bằng tự động hóa so với các hoạt động thủ công tương ứng.

• Chi phí lao động cao: Xu hướng trong các xã hội công nghiệp hóa trên thế giới là hướng tới chi phí lao động ngày càng tăng. Do đó, đầu tư cao hơn vào thiết bị tự động đã trở nên hợp lý về mặt kinh tế để thay thế các hoạt động thủ công. Chi phí lao động cao đang buộc các nhà lãnh đạo doanh nghiệp phải thay thế máy móc cho sức lao động của con người. Do máy móc có thể sản xuất với tốc độ đầu ra cao hơn nên việc sử dụng tự động hóa dẫn đến chi phí trên mỗi đơn vị sản phẩm thấp hơn.

• Tình trạng thiếu lao động: Ở nhiều quốc gia tiên tiến đã xảy ra tình trạng thiếu lao động nói chung. Tình trạng thiếu lao động kích thích sự phát triển của tự động hóa để thay thế lao động.

• Xu hướng lao động chuyển sang lĩnh vực dịch vụ: Xu hướng này đặc biệt phổ biến ở Ấn Độ. Ngoài ra còn có các lực lượng xã hội và thể chế chịu trách nhiệm cho xu hướng này. Mọi người có xu hướng coi công việc trong nhà máy là tẻ nhạt, hạ thấp phẩm giá và bẩn thỉu. Quan điểm này đã khiến họ tìm kiếm việc làm trong lĩnh vực dịch vụ của nền kinh tế chính phủ, bảo hiểm, dịch vụ cá nhân, pháp lý, bán hàng, v.v. Do đó, tỷ lệ lực lượng lao động làm việc trong ngành sản xuất đang giảm.

• An toàn: Bằng cách tự động hóa hoạt động và chuyển người vận hành từ vai trò tham gia tích cực sang vai trò giám sát, công việc được thực hiện an toàn hơn.

• Chi phí nguyên liệu thô cao: Chi phí nguyên liệu thô cao trong sản xuất dẫn đến nhu cầu sử dụng các nguyên liệu này hiệu quả hơn. Việc giảm phế liệu là một trong những lợi ích của tự động hóa.

• Cải thiện chất lượng sản phẩm: Các hoạt động tự động hóa không chỉ sản xuất các bộ phận với tốc độ nhanh hơn mà còn tạo ra các bộ phận có tính nhất quán cao hơn và tuân thủ các thông số kỹ thuật chất lượng.

• Giảm thời gian sản xuất: Với việc giảm thời gian sản xuất tự động hóa cho phép nhà sản xuất có lợi thế cạnh tranh trong việc thúc đẩy dịch vụ khách hàng tốt.

• Giảm hàng tồn kho trong quá trình: Việc lưu trữ một lượng lớn hàng tồn kho trong quá trình làm việc thể hiện một chi phí đáng kể cho nhà sản xuất vì nó ràng buộc vốn. Hàng tồn kho trong quá trình không có giá trị. Nó không phục vụ mục đích tồn kho nguyên vật liệu hoặc tồn kho thành phẩm. Tự động hóa có xu hướng đạt được mục tiêu này bằng cách giảm thời gian một bộ phận làm việc trong nhà máy.

• Chi phí cao do không tự động hóa: Một lợi thế cạnh tranh đáng kể có được bằng cách tự động hóa nhà máy sản xuất. Lợi ích của tự động hóa thể hiện theo những cách vô hình và bất ngờ, chẳng hạn như chất lượng được cải thiện, doanh số bán hàng cao hơn, quan hệ lao động tốt hơn và hình ảnh công ty tốt hơn.

Tất cả các yếu tố này phối hợp với nhau để làm cho tự động hóa sản xuất trở thành một giải pháp thay thế khả thi và hấp dẫn cho các phương pháp sản xuất thủ công.

Mọi thông tin vui lòng liên hệ 0983 113 387 hoặc 0966 966 032 để được tư vấn hỗ trợ ngay hôm nay
 

Xem thêm:

• Robot cộng tác (cobots) là gì ? ứng dụng của cobots trong lĩnh vực sản xuất
• Có nên mua robot xếp pallet không? Ưu và nhược điểm
• IPC là gì? Tổng quan về máy tính công nghiệp
• 5 lợi ích của nhà kho thông minh smart warehouse