6 Loại tự động hóa và thông tin chi tiết về các loại tự động hóa Phần 1

• Khám phá tương lai công việc với AI Albert: Cơ hội và thách thức
• Sức mạnh tổng hợp của trí tuệ nhân tạo AI và tự động hóa quy trình
• Khám phá 5 ưu điểm nổi bật của lái xe tự động
• FUNiX, Udemy hợp tác đào tạo nhân lực chuyển đổi số với Hội Tự động hóa Việt Nam
• Thành phần và ứng dụng chính của hệ thống điều khiển tự động hóa công nghiệp

Tự động hóa là thuật ngữ chỉ các ứng dụng công nghệ và đổi mới trong đó đầu vào vật lý của con người được giảm thiểu. Điều này có thể bao gồm tự động hóa CNTT, tự động hóa quy trình kinh doanh (BPA), người máy công nghiệp và các ứng dụng cá nhân như tự động hóa gia đình.

Tự động hóa bao gồm việc sử dụng các thiết bị và hệ thống điều khiển khác nhau như quy trình nhà máy, máy móc, nồi hơi, lò xử lý nhiệt, hệ thống lái, v.v. Ví dụ về phạm vi tự động hóa từ bộ điều nhiệt gia dụng đến hệ thống điều khiển công nghiệp lớn, xe tự lái và rô-bốt kho bãi.

Khi tự động hóa được sử dụng trong các ngành công nghiệp hoặc sản xuất, nó được gọi là tự động hóa công nghiệp. Thị trường tự động hóa công nghiệp đã phát triển trên toàn cầu, đạt 191 tỷ USD vào năm 2021 và dự kiến ​​sẽ đạt 395 tỷ USD vào năm 2029. Xem ngay các loại tự động hóa dưới đây:

1. Tự động hóa cố định

Tự động hóa cố định, hoặc tự động hóa cứng, là một loại tự động hóa trong đó cấu hình của quy trình sản xuất được cố định. Do đó, loại tự động hóa này phù hợp nhất để hoàn thành một nhóm nhiệm vụ lặp đi lặp lại. Chẳng hạn, nếu quy trình tự động hóa lặp lại các tác vụ giống nhau với các đơn vị giống hệt nhau, thì đó là tự động hóa cố định.

1.1 Tự động hóa cố định

Trên thực tế, các máy tự động hóa cố định được điều khiển bằng các lệnh và máy tính được lập trình để hướng dẫn chúng phải làm gì, đưa ra thông báo và đo lường các số liệu sản xuất. Tự động hóa cố định thường phù hợp với các sản phẩm có khối lượng lớn. Hoạt động trong trình tự tự động hóa cố định không phức tạp và liên quan đến các chức năng cơ bản như chuyển động quay hoặc chuyển động tuyến tính đơn giản hoặc cả hai.

1.2 Ưu điểm

• Mức độ sản xuất cao
• Chi phí thấp cho mỗi đơn vị sản xuất
• Chất lượng ổn định trong sản xuất
• Tự động hóa xử lý vật liệu như AGV
• Dễ dàng theo dõi quy trình sản xuất
• Bảo trì tự động hóa hạn chế

1.3 Nhược điểm

• Yêu cầu chi phí lắp đặt ban đầu cao
• Các đơn vị tự động hóa cứng phải được thay thế khi cần hoàn thành nhiệm vụ mới
• Khó thích nghi với những thay đổi

Tự động hóa cố định phù hợp nhất cho: 

• Nhu cầu cao và nhu cầu sản xuất chung không yêu cầu thay đổi
• Gia công dây chuyển trong ngành ô tô, một số máy lắp ráp tự động, một số quy trình hóa chất
• Sản xuất theo dòng chảy, nơi các sản phẩm liên tục được sản xuất 

Một ví dụ về tự động hóa cố định đang được sử dụng là các nhà máy sản xuất nước giải khát. Họ có máy cố định cho phép sản xuất số lượng lớn đồ uống nhẹ cùng đơn vị để đáp ứng nhu cầu cao.

>>> Đọc thêm: Tự động hóa CNTT là gì? Cách tự động hóa CNTT hoạt động

2. Tự động hóa có thể lập trình

Các hệ thống tự động hóa có thể lập trình liên quan đến thiết bị tự động hoặc rô-bốt được điều khiển thông qua lập trình để sản xuất hàng loạt. Quá trình tự động hóa được điều khiển thông qua một chương trình, được mã hóa theo cách cho phép nó thay đổi trình tự bất kỳ lúc nào có nhu cầu.

Loại tự động hóa công nghiệp này cho phép thay đổi sản phẩm hoặc quy trình dễ dàng bằng cách sửa đổi chương trình điều khiển. Điều này cũng cho phép thực hiện các quy trình mới.

2.1 Ứng dụng

Tự động hóa có thể lập trình được sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống sản xuất các mặt hàng tương tự bằng cách sử dụng cùng các bước và công cụ tự động hóa. Đó là lý tưởng cho khối lượng sản xuất từ ​​trung bình đến cao và phù hợp với các quy trình sản xuất hàng loạt chẳng hạn như các nhà máy sản xuất các biến thể thực phẩm. Nếu nhu cầu sản phẩm/sản xuất thay đổi, máy sẽ được lập trình lại.

Trong tự động hóa khả trình, các sản phẩm được tạo ra với số lượng hàng loạt tại một thời điểm từ vài chục đến vài nghìn đơn vị. Và đối với mỗi lô sản phẩm mới, thiết bị sản xuất phải được lập trình lại hoặc thay đổi để phù hợp với kiểu dáng sản phẩm mới hoặc yêu cầu. 

2.2 Ưu điểm

• Linh hoạt hơn để thay đổi sản phẩm hoặc đối phó với nhiều kiểu dáng nếu cần
• Dễ dàng hơn để sản xuất chương trình 
• Thích hợp nếu cần sản xuất hàng loạt

2.3 Nhược điểm

• Thiết bị đắt tiền
• Sản xuất ít đơn vị hơn trong mỗi chu kỳ sản xuất
• Tốn thời gian để thay đổi chức năng hoặc sản phẩm
• Một khoảng thời gian không hiệu quả trong quá trình chuyển đổi 

Tự động hóa có thể lập trình rất phù hợp cho sản xuất có nhu cầu thấp/trung bình và những thay đổi không thường xuyên trong sản phẩm:

• Lập trình hậu cần
• Máy robot thông minh
• robot công nghiệp
• Máy công cụ điều khiển số
• Các nhà máy cán giấy và thép sử dụng các công đoạn giống nhau để tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau
• Kiểm soát hành trình truyền thống và điều nhiệt

Trong ví dụ trước, bạn chỉ cần đặt tốc độ hoặc nhiệt độ và máy luôn tạo ra kết quả được lập trình sẵn. 

Trong máy công cụ điều khiển số, chương trình được mã hóa trong bộ nhớ máy tính/chương trình cho từng kiểu sản phẩm khác nhau và chương trình máy tính điều khiển máy công cụ.

3. Tự động hóa linh hoạt

Tự động hóa linh hoạt, còn được gọi là tự động hóa mềm, là phần mở rộng của tự động hóa có thể lập trình với thời gian ngừng hoạt động gần như bằng không và quy trình chuyển đổi thủ công tối thiểu. Điều này có nghĩa là tính linh hoạt cao hơn và dẫn đến tỷ lệ sản xuất cao hơn.

3.1 Tự động hóa linh hoạt

Về cơ bản, tự động hóa linh hoạt cho phép sản xuất các loại sản phẩm khác nhau mà không cần lập trình lại phức tạp. Điều này cho phép sản xuất chuyển đổi giữa các nhiệm vụ giảm thiểu thời gian chết.

Xây dựng dựa trên tự động hóa có thể lập trình, các hệ thống tự động hóa linh hoạt thường bao gồm các điều khiển cơ điện chính xác. Ví dụ như robot công nghiệp và máy CNC đa năng.

3.2 Ưu điểm

• Tính linh hoạt của sản phẩm: Không cần phải nhóm các sản phẩm giống hệt nhau thành các lô
• Sản xuất các loại sản phẩm khác nhau theo trình tự mà không cần chuyển đổi phức tạp
• Chuyển đổi sản phẩm diễn ra nhanh chóng và tự động. Không mất thời gian với những thay đổi mới đối với sản xuất
• Không cần thêm thời gian để cấu hình lại thiết bị sản xuất giữa các lô
• Hoạt động tốt cho sản xuất hàng loạt 
• Cho phép sản xuất theo yêu cầu nhiều hơn 
• Cho phép tùy chỉnh tăng

3.3 Nhược điểm

• Chi phí cao hơn cho mỗi đơn vị
• Chi phí máy móc/tự động hóa tùy chỉnh cao

Tự động hóa linh hoạt lý tưởng cho nhu cầu trung bình và thay đổi liên tục/đa dạng lớn về sản phẩm.

• Robot công nghiệp
• Máy CNC đa năng
• Tự động hóa kho hàng 
• Kiểm soát hành trình thích ứng hiện đại và bộ điều nhiệt tự học

Các ngành sử dụng các loại tự động hóa linh hoạt bao gồm chế biến thực phẩm, sản xuất dệt may và sản xuất sơn.

Xem tiếp phần 2: TẠI ĐÂY

>>> Xem thêm bài viết liên quan:

Các loại machine learning bạn nên biết

5 Ứng dụng của machine learning quan trọng trong công cuộc chuyển đổi số

9 Xu hướng học máy hàng đầu tính đến 2025

Sự khác biệt giữa metaverse và internet?

Nguyễn Cúc

Nguồn tham khảo: techtarget