Bài 13. Cách mạng công nghiệp 4.0 với tự động hóa quá trình sản xuất SVIP

I. CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0

- Cách mạng công nghiệp 4.0 lần thứ tư bao gồm:

+ Công nghệ số.

+ Sinh học.

+ Vật lí.

- Công nghệ kĩ thuật số là cốt lõi trong dây chuyền sản xuất (Big Data, IoT và AI):

+ Công nghệ IoT được sử dụng trong đời sống, sinh hoạt.

=> Thu thập thông số của các thiết bị và máy móc.

- Sử dụng công nghệ in 3D để giảm thiểu chi phí sản xuất.

- Công nghệ nano:

+ Tạo ra vật liệu siêu nhỏ với tính năng vượt trội.

+ Ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y tế, công nghiệp và năng lượng.

- Trí tuệ nhân tạo được sử dụng để:

+ Khai thác dữ liệu đã thu thập.

+ Hỗ trợ quá trình ra quyết định.

II. TÁC ĐỘNG CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0 TRONG TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

1. Nâng cao tính linh hoạt của quá trình sản xuất

- Khả năng thích ứng trong sản xuất:

+ Chế tạo nhiều loại sản phẩm khác nhau.

+ Điều chỉnh quy trình sản xuất để đáp ứng các yêu cầu thay đổi.

- Sử dụng nền tảng Internet:

+ Kết nối trực tuyến giữa các bộ phận sản xuất.

+ Cập nhật và chia sẻ thông tin về số lượng, lỗi sản phẩm, thay đổi đơn hàng, nhu cầu khách hàng.

- Điều chỉnh quy trình sản xuất:

+ Nâng cao năng suất.

+ Cải thiện chất lượng sản phẩm.

- Công nghệ hỗ trợ tính linh hoạt:

+ Công nghệ in 3D: Tạo ra các sản phẩm với độ chính xác cao và đa dạng.

+ Công nghệ nano: Tăng cường tính năng vật liệu, giúp sản xuất hiệu quả.

+ Công nghệ vật liệu mới: Đổi mới trong vật liệu, cải thiện quá trình chế tạo.

2. Giảm thiểu chi phí sản xuất

- Tự động hóa quy trình sản xuất:

+ Công nghệ CNC: Tự động hóa các công đoạn gia công, tăng độ chính xác và giảm chi phí.

+ Công nghệ in 3D: Tạo ra các sản phẩm nhanh chóng với chi phí vật liệu thấp, giảm thời gian chế tạo.

- Quản lí tự động hóa các khâu:

+ Đóng gói, vận chuyển, xếp dỡ: Sử dụng công nghệ quản lí hiện đại, tự động hóa quy trình.

+ Kiểm đếm vật liệu và sản phẩm: Giảm thiểu sai sót và đảm bảo độ chính xác cao.

- Lợi ích:

+ Giảm chi phí lao động.

+ Quy trình vận hành sản xuất được tối ưu và tiết kiệm.

+ Nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu lãng phí.

3. Giám sát, điều chỉnh và cải tiến quy trình sản xuất

- Công nghệ cảm biến:

+ Thu thập và số hoá thông tin mô tả hệ thống sản xuất.

+ Cập nhật dữ liệu liên tục và chính xác giúp giám sát toàn bộ quá trình sản xuất.

+ Giám sát và thông báo: Người điều hành có thể can thiệp tức thời vào thiết bị và tiến trình sản xuất.

- Trí tuệ nhân tạo và dữ liệu lớn:

+ Hỗ trợ phân tích dữ liệu sản xuất, xác định xu hướng thị trường.

+ Điều chỉnh và cải tiến trở nên nhanh chóng và chính xác hơn.

+ Dự đoán xu hướng và cải thiện các chiến lược sản xuất.

- Lưu trữ và phân tích dữ liệu:

+ Dữ liệu lưu trữ dài hạn cung cấp thông tin chi tiết về hiệu quả quy trình sản xuất.

+ Trung tâm dữ liệu lớn: Cung cấp khả năng phân tích với độ chính xác cao.

- Khác biệt so với mô hình truyền thống:

+ Mô hình truyền thống:

• Nghiên cứu và thiết kế dựa trên phân tích xu hướng thị trường, nhưng có độ trễ về thời gian do thông tin bị hạn chế.

+ Mô hình hiện đại:

• Dữ liệu được cập nhật và phân tích liên tục, giúp giảm độ trễ và nâng cao hiệu quả.

4. Đảm bảo an toàn trong sản xuất

Dây chuyền sản xuất tự động mang lại lợi ích như sau:

- Máy móc thay thế công nhân: Thực hiện các công đoạn sản xuất nguy hiểm.

- Bảo vệ sức khỏe công nhân: Tránh tiếp xúc với hóa chất, nhiệt độ khắc nghiệt, và công việc nặng nhọc.

- Môi trường làm việc an toàn: Giảm rủi ro chấn thương và bệnh tật cho công nhân.