Tự động hóa công nghiệp sử dụng các thiết bị kết nối  khác nhau như bộ điều khiển logic lập trình (PLC), bộ điều khiển tự động lập trình (PAC) được sử dụng để điều khiển ngành công nghiệp. Trong các ngành công nghiệp, các chiến lược kiểm soát sử dụng một tập hợp các công nghệ được triển khai để đạt được kết quả mong muốn, làm cho các hệ thống tự động hóa trở nên cần thiết trong các ngành công nghiệp.

Tự động hóa là gì?

Từ tự động hóa (automation) là khái niệm dùng để chỉ việc sử dụng các hệ thống thiết bị,  máy móc và phần mềm để thực hiện các thao tác, công đoạn hoặc cả một quy trình nào đó một cách tự động, giảm thiểu sự can thiệp trực tiếp của con người. Nói cách khác, tự động hóa là quá trình thay thế sức lao động thủ công bằng các giải pháp công nghệ hiện đại nhằm tối ưu hóa năng suất, hiệu quả và chất lượng. Điều này giúp doanh nghiệp tiết kiệm được nguồn nhân lực, không chỉ giảm chi phí mà còn tăng cường khả năng đáp ứng nhu cầu của thị trường.

Tự động hóa có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất, vận chuyển, lưu trữ đến dịch vụ khách hàng. Trong các quy trình sản xuất, tự động hóa giúp cho các hoạt động lặp đi lặp lại và có tính lặp lại cao được thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác. 

Phân loại tự động hóa

Tự động hóa cố định (Fixed Automation)

Tự động hóa cố định là một hệ thống tự động với các trình tự xử lý được thiết lập cố định bởi cấu hình của các thiết bị, máy móc tự động. Các hoạt động trong dây chuyền sản xuất thường khá đơn giản. Các tính năng nổi bật của tự động hóa cố định là: 

• Chi phí đầu tư ban đầu cao

• Tỷ lệ sản xuất cao, năng suất vượt trội

• Không linh hoạt trong việc thay đổi sản phẩm.

• Thích hợp với hình thức sản xuất hàng loạt

Tự động hóa lập trình 

Đây là hình thức sản xuất tự động, trong đó, thiết bị tự động phục vụ sản xuất được thiết kế với khả năng thay đổi trình tự linh hoạt để phù hợp với cấu hình sản phẩm khác nhau.Trình tự hoạt động được điều khiển bởi một chương trình, là tập hợp các hướng dẫn được mã hóa để hệ thống có thể đọc và phân tích, sau đó thực hiện chúng. 

Ưu điểm của giải pháp tự động hóa lập trình là có thể “lên kịch bản sản xuất” theo nhu cầu của khách hàng ngày từ đầu. Một số tính năng đặc trưng của tự động hóa lập trình là: 

• Mức đầu tư cao 

• Hiệu suất sản xuất thấp hơn so với tự động hóa cố định; 

• Linh hoạt để đối phó với những thay đổi về yêu cầu sản phẩm

• Thích hợp với sản xuất hàng loạt.

Tự động hóa linh hoạt

Đây là một hình thức mở rộng của tự động hóa lập trình. Với tự động linh hoạt, chúng có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm mà không mất nhiều thời gian để thay đổi cho việc chuyển đổi từ sản phẩm này sang sản phẩm khác. Do đó, hệ thống có thể tạo ra các kết hợp và kế hoạch sản xuất linh hoạt thay vì yêu cầu chúng được sản xuất theo lô riêng biệt. 

Các tính năng của tự động hóa hóa linh: 

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

• Sản xuất liên tục, ổn định ngay cả khi có các biến đổi của sản phẩm. 

• Hiệu suất sản xuất trung bình. 

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

Tại sao cần tự động hóa công nghiệp?
 

• Tự động hóa công nghiệp cải thiện tỷ lệ sản xuất thông qua kiểm soát vượt trội của sản xuất. Giúp sản xuất số lượng lớn bằng cách giảm đáng kể thời gian xử lý sản phẩm với chất lượng tốt hơn. 

• Tích hợp một số quy trình trong một ngành công nghiệp với máy móc tự động, giảm thiểu thời gian chu kỳ và nỗ lực, giảm nhu cầu lao động của con người. Do tự động hóa công nghiệp, chi phí đầu tư vào công nhân đã được tiết kiệm

• Vì tự động hóa làm giảm sự tham gia của con người, khả năng lỗi của con người cũng được loại bỏ. Tự động hóa giúp chất lượng sản phẩm phù hợp và đáng tin cậy có thể được duy trì với sự tuân thủ tự động hóa cao hơn bằng cách kiểm soát và giám sát thích nghi các quy trình công nghiệp ở tất cả các giai đoạn, từ phòng thí nghiệm đến cấp độ công nghiệp.

• Việc tự động hóa hoàn toàn có thể làm giảm nhu cầu kiểm tra thủ công các thông số quy trình khác nhau. Sử dụng các giải pháp tự động hóa, các quy trình công nghiệp sẽ tự động điều chỉnh các quy trình để xác định các giá trị sử dụng các kỹ thuật điều khiển vòng kín. Sự phức tạp của các quy trình vận hành được giảm với tự động hóa công nghiệp. Tự động hóa công nghiệp làm giảm mức độ an toàn cá nhân bằng cách thay thế nó bằng các máy tự động làm việc trong điều kiện khắc nghiệt.

Ứng dụng của tự động hóa trong công nghiệp

Tự động hóa đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ sản xuất, vận tải, dịch vụ cho đến những lĩnh vực mới như y tế và giáo dục. Dưới đây là một vài ví dụ về ứng dụng của tự động hóa trong các ngành công nghiệp:

Sản xuất

Trong ngành sản xuất, tự động hóa đã được áp dụng rộng rãi để tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu sai sót và nâng cao chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, các hệ thống tự động cũng giúp tăng năng suất lao động và giảm chi phí, đem lại lợi ích lớn cho doanh nghiệp.

Một ví dụ điển hình là ngành sản xuất ô tô, xe máy nơi các hệ thống tự động hoàn toàn được áp dụng để chế tạo ra một chiếc xe hoàn chỉnh nhanh chóng và chính xác nhất. Điều này giúp cho quá trình sản xuất diễn ra hiệu quả hơn, đem lại sự tăng trưởng và cạnh tranh cho doanh nghiệp.

Vận tải

Trong ngành vận tải, việc áp dụng tự động hóa giúp tối ưu hóa quy trình vận hành và giảm thiểu rủi ro tai nạn. Các hệ thống tự động như máy bay không người lái (drone) hay tàu hỏa tự động đã được sử dụng trong các công việc như giao hàng, kiểm soát biên giới và vận tải hàng hóa. Việc sử dụng các hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí mà còn giảm thiểu rủi ro liên quan đến con người.

Dịch vụ

Tự động hóa cũng được áp dụng trong các lĩnh vực dịch vụ như ngân hàng, giáo dục, y tế,....

Trong ngành ngân hàng, việc áp dụng tự động hóa giúp cải thiện trải nghiệm của khách hàng, tăng cường tính bảo mật và nâng cao hiệu quả hoạt động. Tự động hóa được nhận thấy rõ nhất với máy rút tiền ATM tự động, hệ thống thanh toán tự động, chatbot và dịch vụ khách hàng,....

Với lĩnh vực giáo dục, tự động hóa đang ngày càng trở nên phổ biến và quan trọng để cải thiện chất lượng giáo dục, tối ưu hóa quy trình học tập và nâng cao hiệu suất của hệ thống giáo dục. Một số ứng dụng của tự động hóa trong ngành giáo dục nổi bật như: Hệ thống quản lý học tập, E-learning và hệ thống học trực tuyến, trợ lý ảo, ….

Kết luận

Tự động hóa đang dần được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy thông minh mang lại hiệu quả cao và tăng năng suất. Máy móc thay thế con người trong các công đoạn đòi hỏi độ chính xác cao, các môi trường độc hại. Sử dụng các hệ thống robot và công nghệ thông tin để điều khiển các loại máy móc và quy trình sản xuất khác nhau trong công nghiệp.

Xem thêm:

• Những lý do cần đến tự động hóa trong sản xuất
• Hệ thống MES là gì? Lợi ích của MES trong sản xuất công nghiệp
• 3 Cách giảm chi phí sản xuất trong nhà máy thông minh
• Giải pháp điện năng lượng mặt trời giúp giảm hóa đơn tiền điện trong hoạt động sản xuất