Máy tự động và dây chuyền tự động là gì

Dây chuyền sản xuất tự động được ứng dụng ngày một nhiều vào các lĩnh vực công nghệ sản xuất. Nó giúp tối ưu chi phí, nâng cao năng suất và đem tới hiệu quả kinh tế vượt bậc cho các doanh nghiệp. Vậy dây chuyền sản xuất tự động là gì? Bài viết dưới đây Khucongnghiep sẽ giúp bạn đi tìm hiểu chi tiết về khái niệm, lợi ích và các ứng dụng của tự động hóa trong sản xuất hiện nay.

Dây chuyền sản xuất tự động là gì?

Dây chuyền sản xuất tự động (Production Automation Line) được hiểu là một tập hợp các loại máy móc tự động hoàn toàn. Chúng thực hiện một hoặc nhiều hoạt động (nguyên công hoặc công đoạn sản xuất) theo trình tự đã được thiết lập sẵn và được vận hành, kiểm soát bởi con người.

Đặc điểm của dây chuyền sản xuất tự động bao gồm:

• Gồm một loạt các máy trạm được liên kết bởi một hệ thống chuyển giao và hệ thống điều khiển điện. Trong đó, mỗi trạm (loại máy) thực hiện một hoạt động cụ thể. Sản phẩm được xử lý từng bước khi nó di chuyển trên dây chuyền theo trình tự đã được thiết lập sẵn.
• Dây chuyền sản xuất tự động hoàn toàn không cần đến sự tham gia trực tiếp của con người. Tất cả các công đoạn sản xuất đều thực hiện bởi thiết bị cơ khí, các robot và hệ thống tự động.
• Nhiệm vụ của con người trong dây chuyền sản xuất tự động là thiết kế, lập trình hệ thống; giám sát hoạt động.

Dây chuyền sản xuất tự động hóa hiện đang góp mặt ở nhiều lĩnh vực, nổi bật như gia công cơ khí, lắp ráp ô tô – xe máy, quy trình đóng gói hàng hóa, in ấn bao bì,… Dây chuyền có thể được vận hành nhờ hệ thống điều khiển con người thiết kế và thiết lập sẵn hoặc qua Gcode, mạch điện tử. Các quá trình cần đảm bảo thông số được điều khiển, kiểm soát rủi ro và phù hợp với thiết lập sẵn.

Xem thêm : Audit nhà máy là gì? Những lưu ý khi Audit nhà máy

Phân loại tự động hóa

Hệ thống tự động hóa hiện nay được chia làm 3 loại cơ bản: tự động hóa cố định, tự động hóa lập trình và tự động hóa linh hoạt.

Tự động hóa cố định (Fixed automation)

Đây là hệ thống tự động hóa trong đó, trình tự xử lý/lắp ráp được cố định bởi cấu hình các thiết bị tự động. Hoạt động của dây chuyền tự động sản xuất thường tương đối đơn giản, nhưng khi kết hợp nhiều hoạt động vào thiết bị sẽ làm hệ thống trở nên phức tạp.

Đặc điểm của tự động hóa cố định:

• Đầu tư ban đầu cao.
• Tỷ lệ sản xuất và năng suất cao.
• Kém linh hoạt trong thay đổi sản phẩm.

Hình thức này chủ yếu phù hợp với mô hình sản xuất hàng loạt một sản phẩm với số lượng lớn và cực lớn.

Tự động hóa lập trình (Programmable automation)

Đây là hình thức sản xuất tự động mà trong đó các thiết bị tự động phục vụ sản xuất được thiết kế có khả năng thay đổi trình tự hoạt động. Điều này giúp đáp ứng sự phù hợp với đa dạng cấu hình sản phẩm khác nhau.

Trình tự hoạt động của dây chuyền được điều khiển bởi một chương trình. Đó là một tập hợp các hướng dẫn được mã hóa để hệ thống có thể đọc, phân tích và chấp hành chúng. Và các nhà cung cấp giải pháp tự động hóa sẽ lập trinnfh trước máy móc theo nhu cầu của từng doanh nghiệp.

Đặc điểm của tự động hóa lập trình:

• Mức đầu tư cao vào thiết bị đa năng.
• Hiệu suất sản xuất thấp hơn tự động hóa cố định.
• Dễ đang đối phó với thay đổi cấu hình sản phẩm.

Loại hình tự động hóa này thích hợp nhất cho dây chuyền sản xuất hàng hóa, số lượng sản phẩm thấp hoặc trung bình.

Tự động hóa linh hoạt (Flexible automation)

Tự động hóa linh hoạt là một phần mở rộng của tự động hóa lập trình. Hệ thống tự động hóa linh hoạt có khả năng sản xuất nhiều loại chi tiết hay sản phẩm mà không mất nhiều thời gian cho việc lập trình lại hệ thống và thay đổi thiết lập vật lý (dụng cụ, đồ gá, cài đặt máy,…). Nhờ vậy, hệ thống có thể tạo ra các kế hoạch sản xuất kết hợp thay vì yêu cầu chúng được sản xuất theo lô riêng biệt.

Đặc điểm của tự động hóa linh hoạt:

• Mức đầu tư cao cho hệ thống thiết kế tùy chỉnh linh hoạt.
• Sản xuất liên tục nhiều dạng sản phẩm mà không bị gián đoạn.
• Hiệu suất sản xuất tầm trung.

So với tự động hóa lập trình, tự động hóa linh hoạt cho phép hệ thống sản xuất tự động liên tục không gián đoạn, không có thời gian chết giữa các lô. Và đây cũng là một loại hình tự động được áp dụng cho mô hình sản xuất liên tục các loại sản phẩm khác nhau với số lượng trung bình.

Theo gmpgroups.com.vn, tùy vào từng đặc trưng sản xuất của từng ngành nghề, lĩnh vực mà các doanh nghiệp lựa chọn loại hình tự động hóa phù hợp.

Lợi ích của tự động hóa trong sản xuất

Trong thời đại công nghiệp hóa, các dịch vụ tư vấn thiết kế phòng sạch, thi công phòng sạch ngày càng đổi mới và nâng cấp thường xuyên các dây chuyền tự động hóa. Các loại dây chuyền sản xuất ra đời giúp khắc phục mọi hạn chế của cách thức sản xuất xưa cũ, giúp giải phóng sức lao động, đem tới năng suất cao và hiệu quả kinh tế cao.

Nâng cao năng suất

Các thiết lập trong chu trình vận hành thiết bị giúp cắt giảm tối đa những chu kỳ của từng công đoạn. Những công việc phải làm thủ công kém năng suất trước đây được thay thế bằng máy móc giúp công việc trở nên nhanh chóng, dễ dàng hơn.

Giải phóng sức lao động, giảm chi phí nhân công

Nhờ có sự tham gia của máy móc vào sản xuất đã giúp sức lao động của con người được giải phóng đáng kể. Không những thế, hoạt động của máy móc còn được đánh giá cao bởi vượt qua tốc độ, khả năng chịu đựng cũng như tính chính xác của con người.

Đặc biệt, những môi trường, công việc có tính chất nguy hiểm cao, có ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe con người nhờ có máy móc sẽ đảm bảo độ an toàn cao hơn. Những công việc nặng nhọc, nguy hiểm, đòi hỏi tính chính xác đồng bộ không cần tới bàn tay con người.

Lao động tập trung hơn vào chuyên môn, đảm nhiệm các vai trò khác (theo dõi, giám sát, điều khiển máy móc,…). Doanh nghiệp cũng tối ưu được chi phí thuê nhân công và đào tạo, hạn chế tình trạng ngắt quãng công việc do thiếu lao động, nghỉ ốm, chậm giờ,…

Tối ưu thời gian vận hành

Máy móc được thiết kế và lập trình có độ chính xác cao trước khi đưa vào dây chuyền sản xuất. Điều này giúp có hoạt động sản xuất liên tục, ít sự cố. Sản phẩm được tạo ra và tiến đến công đoạn tiếp theo nhanh chóng, tối ưu thời gian và chi phí hiệu quả.

Cải thiện chất lượng sản phẩm

Những thông số của máy móc được thiết lập một cách chính xác giúp quá trình sản xuất đồng loạt, sản phẩm có tính đồng nhất cao, ít sai sót. Đây là lợi ích tuyệt vời đối với lĩnh vực sản xuất cơ khí, linh kiện máy móc.

Tối ưu chi phí sản phẩm, nâng cao sức cạnh tranh

Quá trình tự động hóa giúp giảm nhiều loại chi phí cho doanh nghiệp, sản xuất năng suất cao đồng thời cũng giảm chi phí trên mỗi sản phẩm xuống. Điều này dẫn tới giá thành của các sản phẩm trên thị trường cũng rẻ hơn, từ đó nâng cao tính cạnh tranh cho các sản phẩm của doanh nghiệp trên thị trường.

Các ứng dụng của tự động hóa trong sản xuất

Với sự phát triển mạnh của công nghệ IoT thì ứng dụng của tự động hóa trong sản xuất hiện nay tương đối đa dạng. Bạn có thể bắt gặp tự động hóa ở nhiều lĩnh vực ngành nghề khác nhau từ công nghiệp, nông nghiệp. Thậm chí,  ngành dịch vụ hiện nay cũng đang dần ứng dụng các công nghệ tự động hóa.

Mỗi công đoạn sản xuất sẽ có những ứng dụng thiết bị tự động khác nhau như dây chuyển sản xuất, đóng gói, lắp ráp, kiểm tra,…. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến:

• Dây chuyền lắp ráp tự động trong sản xuất xe, các thiết bị/linh kiện điện tử.
• Dây chuyền gia công kim loại, sơn hàn.
• Dây chuyền chiết rót tự động trong sản xuất các loại đồ uống, thực phẩm lỏng, dược – mỹ phẩm.
• Dây chuyền đóng gói tự động sản phẩm.

Hiện nay thì các thiết bị sản xuất tự động hóa cũng đang được các dịch vụ tư vấn công bố đủ điều kiện sản xuất trang thiết bị y tế, công ty thiết kế và thi công phòng sạch áp dụng khá phổ biến trong các phòng sạch nhằm nâng cao năng suất, độ chính xác và an toàn cho sản phẩm. Khi thiết kế và thi công phòng sạch sản xuất cần phải tìm hiểu thiết bị máy móc cụ thể theo dự án/lĩnh vực nhằm giúp các doanh nghiệp có hệ thống dây chuyền sản xuất tự động chất lượng, mang lại hiệu quả kinh tế cao.