Thiết bị tự động hóa là giải pháp tốt nhất cho các nhà máy sản xuất công nghiệp. Nó có thể thay thế con người trong những công việc mang tính chất lặp lại, góp phần nâng cao năng suất lao động. Tự động hóa cũng là yếu tố quan trọng khi doanh nghiệp hướng tới xây dựng nhà máy thông minh. Tại Việt Nam, ngày càng có nhiều nhà máy sản xuất ứng dụng những thiết bị tự động hóa để tăng sức cạnh tranh trên thị trường.
Thiết bị tự động hóa là gì?
Thiết bị tự động hóa là các thiết bị được thiết kế, lập trình để thực hiện công việc một cách tự động nhờ sự điều khiển của con người, từ đó giúp nâng cao hiệu suất làm việc.
Các loại thiết bị tự động hóa bao gồm robot công nghiệp, băng tải, PLC, các loại cảm biến. Thiết bị tự động hóa được sử dụng nhiều trong các ngành sản xuất công nghiệp cơ khí, chế tạo, xây dựng, sinh học, sơn hoàn thiện, hàng không vũ trụ….
Lợi ích lớn nhất của tự động hóa là tiết kiệm tối đa sức lao động con người, tiết kiệm được nhiên liệu, vật liệu, năng lượng, nâng cao hiệu quả, chất lượng làm việc với độ chính xác cao nhất.
Các loại thiết bị tự động hóa phổ biến trong sản xuất công nghiệp
Bộ lập trình PLC
PLC (viết tắt của Programmable Logic Controller) là thiết bị cho phép lập trình thực hiện các thuật toán điều khiển logic. Cấu tạo bộ lập trình PLC gồm :
Một bộ nhớ trong (bộ nhớ chương trình) và có thể mở rộng bằng bộ nhớ ngoài.
Mộ mạch xử lý có cổng kết nối giữa PLC và các module vào và ra
Bộ lập trình PLC có nhiều loại khác nhau dựa trên thành phần chính của nó như ngõ ra, vào, dung lượng RAM, bộ đếm, Bit nhớ, các chức năng, tốc độ xử lý, khả năng truyền thông.
PLC được ứng dụng trong việc tự động hóa dây chuyền sản xuất, xử lý rác, nước thải, máy cắt tốc độ cao.
Băng tải tự động
Là thiết bị khá phổ biến trong sản xuất công nghiệp. Ứng dụng thiết yếu nhất của băng tải tự động là giúp vận chuyển hàng hóa từ điểm này đến điểm khác, tiết kiệm đáng kể thời gian và công sức của nhân công. Băng tải tự động giúp tăng năng suất lao động nhanh chóng đưa sản phẩm ra thị trường.
Các loại cảm biến
Cảm biến (sensor) là thiết bị dùng để đo đạc tín hiệu của áp suất, tốc độ, nhiệt độ, ánh sáng và những hiện tượng, yếu tố thay đổi bên ngoài nhằm cung cấp cho bộ điều khiển/phần mềm để xử lý, phân tích.
Ngày nay, người ta chế tạo các cảm biến từ các đầu dò sensor mà phần điện tử có thể thay đổi tính chất theo sự thay đổi của yếu tố môi trường xung quanh. Một cảm biến thường có các phần tử mạch điện.
Người ta phân chia cảm biến thành: Cảm biến thụ động, cảm biến hoạt động, cảm biến kỹ thuật số, cảm biến analog… Tuy nhiên, thông dụng nhất vẫn là cách chia dựa trên yếu tố tín hiệu: Cảm biến quang, cảm biến tiệm cận, cảm biến hồng ngoại, cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ…
Ví dụ trong sản xuất công nghiệp, các thiết bị cảm biến được sử dụng để ngắt dòng điện khi quá tải, nóng hoặc bị ẩm để bảo vệ thiết bị điện an toàn.
Trong sản xuất ô tô, người ta sử dụng cảm biến để phát hiện các mục tiêu có lỗ rỗng và các dấu hiệu không nhìn thấy được trên vỏ xe; Kiểm tra đường đi của linh kiện lắp ráp trên băng tải; nhận biết vị trí của khối động cơ để ghép vào thân xe trên băng tải;Kiểm tra chất lượng sơn thông qua màu sắc, độ tương phản và độ phát quang; Xác định vị trí của xe trong dây chuyền lắp ráp cuối cùng…
Robot công nghiệp
Robot công nghiệp được sử dụng trong các nhà máy, phục vụ công việc lắp ráp, hàn, phun sơn, kéo hàng. Robot công nghiệp có thể làm việc 24 giờ một ngày, 7 ngày một tuần. Robot hỗ trợ rất nhiều cho con người, đặc biệt là trong những môi trường khắc nghiệt, độc hại và nguy hiểm. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao, tuy nhiên lợi tức đầu tư (ROI) cho một robot tự động công nghiệp thường là khoảng 6 tháng. Robot công nghiệp có thể sử dụng trong hàn, xử lý vật liệu, lắp ráp, xếp pallet và sơn.
Ưu và nhược điểm của ứng dụng thiết bị tự động hóa
Giảm chi phí vận hành: Ứng dụng các thiết bị tự động hóa sẽ giúp doanh nghiệp cắt giảm đáng kể khoản chi trả lương và phúc lợi cho nhân viên.
Năng suất cao hơn: Việc ứng dụng tự động hóa có thể giúp công ty hoạt động 24/7.
Tạo ra các sản phẩm đồng nhất về chất lượng: Ứng dụng thiết bị tự động hóa giúp nâng cao độ đồng đều và tính nhất quán sản phẩm đầu ra. Ứng dụng thiết bị tự động hóa có thể giúp giảm thiểu số lượng lỗi liên quan đến việc con người tạo ra sản phẩm, dẫn đến sản phẩm chất lượng cao hơn được sản xuất.
Tính linh hoạt cao hơn: Thay vì phải đào tạo nhân viên cho một nhiệm vụ mới, một mã máy tính đơn giản có thể nhanh chóng thay đổi quy trình sản xuất.
Tăng độ an toàn: Sử dụng robot hoặc các loại hệ thống tự động hóa khác có thể giúp người lao động tránh khỏi các tình huống nguy hiểm.
Thay thế con người trong các môi trường nguy hiểm, độc hại: Ứng dụng tự động hóa sẽ giúp thay thế con người làm việc ở các môi trường nguy hiểm (dưới nước, tiếp xúc với lửa hay nhiệt độ cao, cơ sở hạt nhân, những môi trường hóa chất,..)
Nhược điểm
Chi phí cao: Chi phí ban đầu các doanh nghiệp bỏ ra để đầu tư vào thiết bị tự động hóa, kỹ thuật điều khiển hay nguồn nhân lực cấp cao để vận hành, triển khai, bảo trì cho quá trình tự động hóa sẽ khá cao.
-4434.jpg)
-1451.jpg)
