Với sự hỗ trợ của sự phát triển của khoa học kỹ thuật và các loại máy tự động hiện nay mà đã tạo ra các sản phẩm cơ khí có độ chính xác rất cao. Vậy bạn có biết máy tự động là gì? Để hiểu rõ hơn về máy tự động và công nghệ tự động hóa trong sản xuất cơ khí, cùng tìm hiểu ngay nội dung bài viết dưới đây.
Máy tự động là gì?
Máy tự động là một loại máy hoàn thành được một nhiệm vụ nào đó theo chương trình đã định trước mà không có sự tham gia một cách trực tiếp của con người. Nói cách khác, khi thực hiện gia công các sản phẩm, quy trình công nghệ được máy cơ khí sẽ thực hiện dưới dạng chương trình định sẵn. Lúc đó sẽ không hề có sự tham gia trực tiếp của con người.
Trong lĩnh vực công nghệ sản xuất ô tô, xe máy, tự động hóa được ứng dụng một cách khá phổ biến trong các lĩnh vực gia công cơ khí, trong lắp ráp tự động,… Việc áp dụng, vận hành của cả hệ thống điều khiển tự động vào dây truyền sản xuất cũng nhằm nâng cao năng suất, giảm thiểu tối đa sức lao động của các nhân công, đem lại độ chính xác cao trong cả quá trình sản xuất.
Máy tự động thực hiện sản xuất theo một chu trình khép kín cùng với chương trình hiện đã được thiết lập từ ban đầu nhằm giảm thiểu rủi ro tốt đa do nhân công có thể mang lại. Tự động hoá và công tác điều khiển được tích hợp các hệ thống tổng điều khiển( PLC, mạch điện tử…) cho các thiết bị trong dây truyền.
Các thông số có sẵn trước, trong và sau mỗi một công đoạn đều được lên kịch bản thực hiện và kiểm soát được các rủi ro. Bao gồm việc kiểm soát các thông số nhiệt độ, áp suất,… của các cơ cấu, chủng loại máy móc, sản phẩm. Phản hồi nhanh chóng về các bộ phận kiểm soát và điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu đã đặt trước.
Trong thời gian những năm trở lại đây, ngành sản xuất ô tô đang phát triển lên khá mạnh, góp phần trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước. Các doanh nghiệp thi nhau để khẳng định vai trò, chỗ đứng của mình trên thị trường, bên cạnh đó thì việc đầu tư vào các thiết bị hiện đại, các hệ thống máy tự động mà khoa học mang lại cũng hết sức được doanh nghiệp chú trọng.
Khoa học cũng ngày càng phát triển, nhu cầu sử dụng tăng cao đi kèm với đó chính là nâng cao giá trị sử dụng. Việc trang bị hệ thống máy tự hoá thông minh là điều bắt buộc mà các doanh nghiệp sẽ cần phải đầu tư để có cho mình những lợi ích to lớn mà nó có thể mang lại. Đây là một việc làm đúng đắn mà không chỉ mang lại tính kịp thời đáp ứng nhu cầu thị trường lại còn khẳng định tính chiến lược, bắt kịp với xu thế chung của thế giới.
Tất cả các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực sản xuất ô tô, xe máy đều cần phải trang bị hệ thống tự động hoá. Kể cả đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ, để tăng tính cạnh tranh cũng như để khẳng định vị thế của bản thân đều phải tự động hoá, đây cũng chính là xu thế chung của các ngành công nghiệp trong nước và thế giới.
Tuỳ thuộc vào những nhu cầu của từng doanh nghiệp có thể tự động hoá được 1 phần, tăng dần quy mô tự động để đáp ứng cho các nhu cầu sản xuất.
Máy tự động trong các ngành cơ khí là một trong những sản phẩm cực kỳ chuyên dụng, mũi nhọn. Trong các nhà máy sản xuất các loại phụ tùng, thiết bị và các chi tiết cơ khí, máy tự động hoá chuyên dụng trong các dây chuyền tự động chính là các giải pháp tối ưu cho yêu cầu sản xuất tự động hóa ngày càng nâng cao của các doanh nghiệp.
Vai trò của các máy tự động trong nhà máy
Máy tự động thường được sử dụng nhiều trong các nhà máy sản xuất và hiện nay có các công dụng sau:
- Thay thế con người trong thực hiện các hoạt động sản xuất
- Thai tác kỹ thuật cực kỳ nhanh chóng, chính xác
- Năng suất lao động cao
- Giá thành của sản phẩm tạo ra có thể được hạ xuống
Tự động hóa là một yếu tố rất quan trọng đối với ngành sản xuất ô tô, xe máy. Bên cạnh với sự ra đời của máy gia công cơ khí, xe tự hành dòng AGV, máy cấp phôi,… thì cánh tay robot cũng được sử dụng trong các hệ thống sản xuất xe hơi giúp sản xuất, kiểm soát được chất lượng đầu ra một cách chính xác, tỉ mỉ, chặt chẽ và tuyệt đối.
Việc lắp đặt, cấp phôi, thay khuôn, việc vặn ốc vít, … cho tới đóng gói, xếp hàng sẽ đều được thực hiện một cách tự động với độ chính xác cực kỳ cao. Nhà máy ô tô hiện nay đều được trang bị hệ thống máy móc, trang thiết bị hiện đại, mức độ của sự tự động hóa cao với hàng nghìn robot.
Tóm lại, để đạt được một hiệu quả tối đa trong ngành sản xuất ô tô, xe máy thì sẽ không thể thiếu được dây chuyền tự động. Đây chính là một giải pháp mà bất kì doanh nghiệp nào cũng cần phải trang bị.
Hiên nay, dây chuyền sản xuất tự động hoá là một trong những yếu tố quan trọng để quyết định đến sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất ô tô.
- Tiết kiệm được nhân công, năng lực hiệu quả có thể tăng gấp 3-4 lần khi chọn dùng tự động so với dùng công .
- Tiết kiệm thời gian khi mà hệ thống được vận hành tự động có thể hoạt động 24/7, có độ chính xác cao, điều mà lao động thủ công sẽ không thể đáp ứng.
- Tiết kiêm chi phí sản xuất cực kỳ tối ưu. Đối với ngành sản xuất ô tô, xe máy, khi các hệ thống tự động được áp dụng, máy móc hoạt động theo đúng ý đồ của người thiết kế nên giá trị không có một sự sai sót nào so với tiêu chuẩn của doanh nghiệp đã đưa ra, tiết kiệm rất nhiều chi phí sản xuất.
Việc áp các dây chuyền tự động hoá vào quá trình sản xuất ô tô, xe máy như là một việc tất yếu của các doanh nghiệp.
Máy tự động gồm những loại nào?
Máy tự động sẽ được chia thành: Máy tự động cứng và các loại máy tự động mềm. Cụ thể như sau:
Máy tự động cứng
Máy tự động cứng chính là máy điều khiển bằng cơ khí nhờ cơ cấu cam. Cam hiện sẽ được xem là một dạng lưu trữ chương trình điều khiển quá trình thực sự làm việc của máy.
Ưu điểm lớn nhất của các loại máy này là tạo năng suất cao hơn so với các loại máy thông thường. Tuy nhiên, khi thay đổi các chi tiết hiện cần gia công thì phải thay đôi về cam điều khiển, vì vậy sẽ cần tốn thời gian để chuẩn bị sản xuất: thay đổi, thiết kế, chế tạo được các cam, điều chỉnh máy.
Máy tự động mềm
Máy tự động mềm chính là loại máy có thể thay đổi được chương trình cần hoạt động trong khi gia công các chi tiết khác nhau.
Ví dụ như: phân loại máy CNC, máy tiện được điều khiển số NC, máy tiện điều khiển số được máy tính hóa.
Dây chuyền sản xuất sử dụng máy tự động là gì?
Dây chuyền sản xuất máy tự động (Production Automation Line) hiện được hiểu là một tập hợp các loại máy móc tự động làm việc hoàn toàn. Chúng thực hiện một hoặc nhiều các hoạt động (nguyên công hoặc công đoạn trong sản xuất) theo trình tự đã được nhà sản xuất thiết lập sẵn và được vận hành, kiểm soát bởi con người.
Đặc điểm của các dây chuyền sản xuất dùng máy tự động bao gồm:
- Gồm một loạt các loại máy trạm được liên kết bởi một hệ thống chuyển giao và các hệ thống điều khiển điện. Trong đó, mỗi trạm (loại máy) sẽ thực hiện một hoạt động cụ thể. Sản phẩm cũng được xử lý từng bước khi nó di chuyển trên dây chuyền theo các trình tự đã được thiết lập sẵn.
- Dây chuyền sản xuất tự động sẽ hoàn toàn không cần đến sự tham gia trực tiếp của chính con người. Tất cả các công đoạn của sản xuất đều thực hiện bởi thiết bị cơ khí, các robot và các hệ thống tự động.
- Nhiệm vụ của những con người trong dây chuyền sản xuất tự động sẽ là thiết kế, lập trình hệ thống; giám sát hoạt động.
Dây chuyền sản xuất tự động hóa công nghiệp hiện đang góp mặt ở nhiều lĩnh vực, nổi bật như là trong gia công cơ khí, lắp ráp ô tô – xe máy, quy trình thực hiện đóng gói hàng hóa, in ấn bao bì,… Dây chuyền có thể hoàn toàn được vận hành nhờ hệ thống điều khiển mà chính con người thiết kế và thiết lập sẵn hoặc thông qua Gcode, mạch điện tử. Các quá trình sẽ cần đảm bảo thông số được điều khiển, kiểm soát các rủi ro và phù hợp với thiết lập sẵn.
Phân loại dây chuyền máy tự động
Hệ thống máy tự động hóa hiện nay được chia làm 3 loại chính cơ bản: tự động hóa cố định, tự động hóa lập trình và máy tự động hóa linh hoạt.
Dây chuyền máy tự động hóa cố định (Fixed automation)
Đây là một hệ thống tự động hóa trong đó, trình tự xử lý/lắp ráp đã được cố định bởi cấu hình các thiết bị tự động. Hoạt động của cả dây chuyền tự động sản xuất thường tương đối là đơn giản, nhưng khi kết hợp nhiều hoạt động vào thiết bị cũng sẽ làm hệ thống trở nên phức tạp.
Đặc điểm của dây chuyền máy tự động hóa cố định:
- Đầu tư ban đầu cần vốn cao.
- Tỷ lệ sản xuất và cho năng suất cao.
- Kém linh hoạt hơn trong thay đổi sản phẩm.
Hình thức này sẽ chủ yếu phù hợp với mô hình sản xuất hàng loạt một loại sản phẩm với số lượng lớn và cực lớn.
Dây chuyền máy tự động hóa lập trình (Programmable automation)
Đây là một hình thức sản xuất tự động mà trong đó các thiết bị tự động phục vụ cho sản xuất được thiết kế có khả năng thay đổi trình tự của hoạt động. Điều này sẽ giúp đáp ứng sự phù hợp với đa dạng các cấu hình sản phẩm khác nhau.
Trình tự hoạt động của cả dây chuyền được điều khiển bởi một chương trình. Đó chính là một tập hợp các hướng dẫn được mã hóa để cho cả hệ thống có thể đọc, phân tích và chấp hành chúng. Và cũng như các nhà cung cấp giải pháp tự động hóa sẽ có thể lập trình trước máy móc theo nhu cầu của từng doanh nghiệp.
Đặc điểm của dây chuyền máy tự động hóa lập trình:
- Mức đầu tư khá cao vào thiết bị đa năng.
- Hiệu suất sản xuất thấp hơn so với tự động hóa cố định.
- Dễ đang đối phó được với thay đổi cấu hình sản phẩm.
Loại hình tự động hóa này sẽ thích hợp nhất cho dây chuyền sản xuất hàng hóa, số lượng các sản phẩm thấp hoặc trung bình.
Dây chuyền máy tự động hóa linh hoạt (Flexible automation)
Tự động hóa linh hoạt chính là một phần mở rộng của tự động hóa lập trình. Hệ thống dây chuyền tự động hóa linh hoạt có khả năng sản xuất được nhiều loại chi tiết hay sản phẩm mà không mất nhiều thời gian hơn cho việc lập trình lại hệ thống và giúp thay đổi thiết lập vật lý (dụng cụ, đồ gá, trong cài đặt máy,…). Nhờ vậy, hệ thống có thể tạo ra được các kế hoạch sản xuất kết hợp thay vì phải yêu cầu chúng được sản xuất theo lô riêng biệt.
Đặc điểm của việc tự động hóa linh hoạt:
- Mức đầu tư cao cho toàn hệ thống thiết kế tùy chỉnh linh hoạt.
- Sản xuất liên tục rất nhiều dạng sản phẩm mà không bị gián đoạn.
- Hiệu suất sản xuất theo tầm trung.
So với việc tự động hóa lập trình, tự động hóa linh hoạt cho phép cả hệ thống sản xuất tự động liên tục không gián đoạn, không có thời gian chết có giữa các lô. Và đây cũng chính là một loại hình tự động được áp dụng cho mô hình sản xuất liên tục được các loại sản phẩm khác nhau với số lượng trung bình.
Tùy vào từng đặc trưng sản xuất riêng có của từng ngành nghề, lĩnh vực mà các doanh nghiệp cần phải lựa chọn loại hình tự động hóa phù hợp.
Lợi ích của dây chuyền máy tự động hóa trong sản xuất
Nâng cao năng suất
Các thiết lập hiện có trong chu trình vận hành thiết bị giúp cắt giảm tối đa được những chu kỳ của từng công đoạn. Những công việc phải làm theo hình thức thủ công kém năng suất trước đây được thay thế nhanh chóng bằng máy móc giúp công việc được trở nên nhanh chóng, dễ dàng hơn.
Giải phóng về sức lao động, giảm chi phí nhân công
Nhờ có sự tham gia phù hợp của máy móc vào sản xuất đã giúp sức lao động của cả con người được giải phóng đáng kể. Không những thế, các hoạt động của máy móc còn có thể được đánh giá cao bởi vượt qua tốc độ, khả năng chịu đựng cũng như được tính chính xác của con người.
Đặc biệt, những môi trường, công việc nào hiện có tính chất nguy hiểm cao, có ảnh hưởng khá là nghiêm trọng tới sức khỏe con người nhờ nào có máy móc sẽ đảm bảo độ an toàn cao hơn. Những công việc cực nặng nhọc, nguy hiểm, đòi hỏi tính chính xác và đồng bộ không cần tới bàn tay con người.
Lao động sẽ tập trung hơn vào chuyên môn, đảm nhiệm được các vai trò khác (theo dõi, giám sát, điều khiển các loại máy móc,…). Doanh nghiệp cũng có thể tối ưu được chi phí thuê nhân công và đào tạo, hạn chế cho tình trạng ngắt quãng công việc do thiếu hụt lao động, nghỉ ốm, chậm giờ,…
Tối ưu hoá thời gian vận hành
Máy móc sẽ được thiết kế và lập trình có độ chính xác cao trước khi chính thức đưa vào dây chuyền sản xuất. Điều này giúp có hoạt động sản xuất nhanh liên tục, ít sự cố. Sản phẩm đã được tạo ra và tiến đến công đoạn tiếp theo nhanh chóng, tối ưu được thời gian và chi phí hiệu quả.
Cải thiện được chất lượng sản phẩm
Những thông số hiện có của máy móc được thiết lập một cách chính xác giúp cho cả quá trình sản xuất đồng loạt, sản phẩm có tính đồng nhất cực kỳ cao, ít sai sót. Đây là một lợi ích tuyệt vời đối với lĩnh vực sản xuất về cơ khí, linh kiện máy móc.
Tối ưu được chi phí sản phẩm, tăng sức cạnh tranh
Quá trình dùng máy tự động hóa giúp giảm nhiều loại chi phí cho toàn doanh nghiệp, sản xuất năng suất cao đồng thời cũng giảm chi phí nếu tính trên mỗi sản phẩm xuống. Điều này cũng sẽ dẫn tới giá thành của các sản phẩm trên thị trường cũng sẽ rẻ hơn, từ đó nâng cao tính cạnh tranh của doanh nghiệp cho các sản phẩm của mình trên thị trường.
Ứng dụng của máy tự động trong dây chuyền sản xuất
Với sự phát triển mạnh mẽ hiện nay của công nghệ IoT thì ứng dụng của máy tự động hóa trong sản xuất hiện nay tương đối đa dạng. Bạn sẽ có thể bắt gặp máy tự động hóa ở nhiều lĩnh vực ngành nghề khác nhau từ các công nghiệp, nông nghiệp. Thậm chí, trong cả ngành dịch vụ hiện nay cũng đang dần ứng dụng các máy công nghệ tự động hóa.
Mỗi công đoạn của sản xuất sẽ có những ứng dụng thiết bị tự động khác nhau như cả dây chuyển sản xuất, đóng gói, lắp ráp, kiểm tra,…. Dưới đây chính là một số ứng dụng phổ biến:
- Dây chuyền máy lắp ráp tự động trong sản xuất xe, các thiết bị/linh kiện điện tử.
- Dây chuyền máy tự động gia công kim loại, sơn hàn.
- Dây chuyền cmáy hiết rót tự động trong sản xuất các loại sản phẩm đồ uống, thực phẩm lỏng, dược – mỹ phẩm.
- Dây chuyền máy đóng gói tự động sản phẩm.
Hiện nay thì các loại thiết bị sản xuất tự động hóa cũng đang được các dịch vụ tư vấn thực hiện công bố đủ điều kiện sản xuất trang thiết bị y tế, công ty đang thiết kế và thi công phòng sạch áp dụng cũng khá phổ biến trong các phòng sạch nhằm nâng cao được năng suất, độ chính xác và an toàn cho sản phẩm. Khi thiết kế và chọn thi công phòng sạch để sản xuất cần phải tìm hiểu thiết bị máy móc cụ thể theo dự án/lĩnh vực nhằm có thể giúp các doanh nghiệp có hệ thống dây chuyền sản xuất dùng máy tự động chất lượng, mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Hy vọng thông qua bài viết trên bạn đã hiểu rõ về máy tự động là gì cũng như các kiến thức, thông tin có liên quan đến máy tự động. Chúc bạn đọc có thể áp dụng được những kiến thức hữu ích này trong thực tế và đạt được thành công mong muốn.
