Chiến lược tự động hóa và quá trình sản xuất

(Manufacturing Automation)

Giảng viên:Th.s. Nguyễn Minh Tuấn
Bộ Môn: Cơ điện tử- Khoa cơ khí
Đại học bách khoa Tp.HCM
Email:


1

Giới thiệu

2

Chiến lược tự động hóa và quá trình sản xuất tự động

3

Cấu trúc của hệ thống sản xuất tự động

4

Các hệ thống vận chuyển và lưu kho tự động

5
6
7

Các hệ thống cấp phôi tự động
Hệ thống cấp phôi rung
Hệ thống cấp phôi khác

8

Tự động hóa quá trình lắp ráp và bao gói sản phẩm

9

Tự động hóa kiểm tra
tra,, đo lường và đánh giá chất lượng


10

Hệ thống sản xuất linh họat FMS,

11

Các hệ thống sản xuất hiện đại

12

Điều khiển quá trình sản xuất

13

Kinh tế sản xuất

14

Ôn tập

NỘI DUNG (tt)
Kiểm tra giữa kỳ:30 (bài tập lớn)
Kiểm tra cuối kỳ: 70%(thi viết đề đóng)
 Tài liệu tham khảo:
 ()1 Mikell Groover
Automation, Production Systems and Computer
-all.ditions,.
Intergrated Manufacturing. rentice
P
H E
190
 ()2 SAYGIN
Manufacturing Automation
 ()3 Geoffrey oothroyd
B
Assembly Automation And Product Design
 ()4 />S
 (5) TRẦN VĂN ĐỊCH
Tự Động Hóa Sản Xuất. ĐHBK Hà Nội, 20
 (6) LÊ TRUNG THỰC
Bài Giảng TỰ ĐỘNG Ù
HO A SẢN XUẤ.T


NỘI DUNG (tt)
 Mục tiêu của mơn học:
Mơn học “Tự động hóa sản xuất” trang bị cho
người học các kiến thức cơ bản về lĩnh vực tự

động hóa và các ứng dụng của nó trong sản xuất
cơng nghiệp.
 Nội dung tóm tắt mơn học:
Nội dung môn học bao gồm những kiến
thức về chế tạo, cấp phôi tự động, lắp
ráp, bao gói, đánh giá, kiểm tra chất
lượng sản phẩm, vận chuyển, bốc xếp,
lưu kho, tính toán các quá trình sản
xuất và và điều khiển các quá trình
sản xuất.


Phân công bài tập lớn
stt

Đề tài

Họ tên

sinh

viên

Điể
m

1

Hệ thống rửa

xe

2

Hệ thống rửa

chai bia

3

Máy rửa chén
4

Robot
5

Máy tập luyện bóng bàn
6

Máy tập luyện
7

Máy kiểm
đá
8

Máy cắt cỏ
9

Robot hút bụi

10

alking
robot (loại
W

1 chân)

1

Walking

robot (loại

2 chân)

12

alking
robot (loại
W

4 chân)

13

Walking

robot (loại

6 chân)

14

Robot

song song (robot delta)

lau

tự động

hơi)

tự động
*

kính nhà

tra

(xe

cao

tầng

tennis

bóng chuyền, bóng

*
*


Phân công bài tập lớn
stt

Đề tài

Họ tên

sinh

viên

Điể
m

15

Robot
16
17

Robot song song (hexapod)
ay
T máy gắp sản phẩm nhựa
18

Hệ thống máy ép
19

Hệ thống máy thổi
20

Hệ thống máy đùn
21

Hệ thống sơn tónh điện
2

Hệ thống mạ chân không
23

Máy dán nhãn
24

Máy cấp muỗng
25

Máy
26

Hệ thống
27

Hệ thống sản xuất thiết bò
bán dẫn

song song (robot

in

Y

star)

chai
cho

sữa hộp

lụa
gia

công mạch

Hệ thống đóng nút

chai

in

tự


Phân công bài tập lớn
stt

Đề tài

Họ tên

sinh

viên

Điể
m

29

Hệ thống vô
30

Tự động hóa quá trình trồng
sạch trên diện tích 50 M2
31

Tự động quá trình lắp ráp lông
đền, bu lông
32

Bãi giữ
3

Thiết kế máy
34

Thiết kế máy chỉnh hình (máy kéo
cột sống)
35

Thiết kế
36

Thiết kế máy phục hồi khớp
chân
37

Thiết kế máy tập luyện đi bộ
người bệnh
38

Thiết kế máy tập luyện thể
toàn năng

xe

chai

nước khoáng

tự động

xe

(xe

rau

hơi)

massage

lăn tự động
tay,

cho

thao


Phân công bài tập lớn
stt

Đề tài

Họ tên

sinh

viên

Điể
m

41

Máy làm đất liên hợp
42

Máy tạo thức ăn
43

Máy bóc vỏ tôm
4

Máy phân loại tôm
45

Máy tạo thức ăn
46

Máy
47

Máy lắp ráp bút
48

Máy hút chân không
49

Máy bóc vỏ sơ dừa
50

Máy bóc vỏ hạt điều
51

Hệ thống làm rượu
52

Máy quấn dây hình xuyến

nong

Máy dệt

cho

cho

cá

cá dạng viên

ống
bi

nho

jacquad

Máy đóng bánh cỏ liên hợp


Phân công bài tập lớn
stt

Đề tài

Họ tên

sinh

viên

Điể
m

53

Máy gặt đập liên hợp
54

Hệ thống cấp phôi tự động dạng
xoắn, phẳng
5

Máy vắt sữa bò
56

Máy đóng gói hạt nêm
57

Tìm hiểu dây chuyền sản xuất
măng
58

Tự động hóa quá trình xử lý nước
thải
59

Bảo dưỡng thiết bò tự động hóa
tổng thể
61

Tìm hiểu máy nguyên lý máy rút
tiền tự động
62

Máy bán báo tự động
63

Máy bán hàng tự động(nước ngọt,
kẹo, khăn giấy)

xi

*


Phân công bài tập lớn
stt

Đề tài

Họ tên

sinh

viên

Điể
m

6

Hệ thống kiểm
67

Hệ thống sản xuất thòt bò,
động
68

(Hệ

69

Hệ thống sản xuất dầu cá
70

Hệ thống sản xuất dầu đốt từ cậy
thầu dầu
71

Hệ thống làm giấy
72

Máy
73

Trạm trộn bê tông tự động
74

Dây chuyển sơn gỗ tự động
75

Hệ thống đóng gói dạng
76

Hệ thống thay dao tự động
……………………..

tra

gạch lát nền

thống sản xuất thòt
động)
Hệ thống thang máy

chia

gia

heo

tự

cầm tự

**

cuộn màng PE

lon


chöông 1
Chiến lược tự động hóa và
quá trình sản xuất tự động


Tham luaän
Phát triển công nghệ tự động hoá
Công nghệ tự động hóa có vai trò hết sức
quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa (CNH) hiện
đại hóa (HĐH) đất nước. Tự động hóa là một trong
những yếu tố quyết định việc nâng cao năng suất, chất
lượng và hạ giá thành sản phẩm, góp phần tạo nhiều
sản phẩm có chất lượng cao, có sức cạnh tranh trên thị
trường.
Ở Việt Nam công nghệ tự động hóa đang
ngày càng chiếm một vai trò rất quan trọng. Đội ngũ
cán bộ khoa học kỹ thuật ngày càng nâng cao tay nghề,
nắm vững và làm chủ nhiều công nghệ tự động hóa hiện
đại. Nhiều sản phẩm của Việt Nam chế tạo đã đạt được
chỉ tiêu kỹ thuât tương đương với các sản phẩm của các

nước tiên tiến, với giá thành thấp hơn nhiều so với nhập
ngoại. Có những sản phẩm đã giành được tín nhiệm của
thị trường, được áp dụng rộng rãi, tiết kiệm ngoại tệ cho
Nhà nước và các cơ sở sản xuất. Chẳng hạn như hệ
thống đo lường điều khiển trộn bê-tông nhựa át phan,
đã đẩy lùi hoàn toàn các thiết bị nhập ngoại, do giá
thành chỉ bằng 20-40% mà chất lượng và tính năng
không hề thua kém hàng của các nước tiên tiến như như
Đức, Anh... Sản phẩm này hiện nay đã chiếm lĩnh 100%
thị phần trong nước, đẩy lùi hoàn toàn thiết bị nhập
ngoại, tiết kiệm cho đất nước mỗi năm 40 triệu USD.

Tự động hóa cũng đã đem lại nhiều hiệu quả trong
việc tăng năng lực sản xuất. Chẳng hạn, dây chuyền
tự động hóa sản xuất phân NPK ở nhà máy Supe
phốt phát hóa chất Lâm Thao, đã đưa năng suất lên
gấp đôi, giải phóng gần 300 lao động. Đây là dây
chuyền sản xuất NPK hiện đại nhất Việt Nam, hoàn
toàn do chúng ta nghiên cứu thiết kế, chế tạo. Giá
thành sản phẩm chỉ bằng 30% so với nhập khẩu.
Hiện nay chương trình khoa học công nghệ tự động
hóa đang mở rộng ứng dụng rôbốt thông qua hai đề
tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước.
Việc ứng dụng tự động hóa của rất nhiều
cơ quan nghiên cứu, các trường đại học và cơ sở sản
xuất cũng đã dem lại những kết quả khả quan. Ví
như hệ thống tự động sản xuất bia, sản xuất thức ăn
gia súc, xử lý rác thải, các hệ giám sát môi trường,
các hệ SCADA trong ngành điện lực, dầu khí...
Những kết quả này đã góp phần làm tăng trưởng nền

kinh tế nước ta trong những năm vừa qua.
Hiện nay vấn đề đào tạo đội ngũ các
bộ khoa học cho tương lai về lĩnh vực tự động
hóa đang trở nên ngày càng gần gũi với mọi
người-từ các nhà


Theo báo QĐND

nghiên cứu, các nhà giáo, nhà quản lý, nhà công nghiệp đến cả học
sinh và sinh viên. Giải nhất cuộc thi rôbốt quốc tế tại Nhật Bản vừa
qua của sinh viên thành phố Hồ Chí Minh đã chứng minh điều này.
Mục tiệu của ngành khoa học tự động hoá ở Việt Nam là
hướng tới tập trung tự nghiên cứu và thiết kế các hệ thống tự động
hoá lớn thay thế cho nhập ngoại. Sẽ ứng dụng tự động hóa vào một
số ngành sản xuất quan trọng, trực tiếp liên quan đến xuất khẩu như
ngành nuôi trồng và chế biến thuỷ sản, chế biến thực phẩm, các
ngành công nghiệp nhẹ (như may mặc, giày da), ngành chế tạo máy,
bảo vệ môi trường. Xúc tiến ứng dụng tự động hóa vào những
ngành quan trọng như dầu khí, điện lực, bưu chính viễn thông, cơ
khí chế tạo... tiến tới sản xuất được một số cấu kiện điện tử quan
trọng. Đây sẽ là cơ sở phục vụ cho sự phát triển tự động hóa một
cách tự chủ và bền vững. Việc tiếp cận với những công nghệ tiên tiến
của thế giới về tự động hóa để chuyển giao công nghệ và hội nhập có
hiệu quả như tự động hóa tích hợp, các thế hệ rôbốt, các hệ SCADA
diện rộng... cũng rất cần thiết. Đặc biệt, cần kết hợp nhuẫn nhuyễn
giữa các ngành công nghệ cao như điện tử, tin học, tự động hóa viễn
thông... chắc chắn Việt Nam sẽ tạo ra các sản phẩn có hàm lượng
chất xám cao và đa dạng trong thời gian tới.
Theo báo QĐND

Rôbốt hàn

Robot vạn năng cấp phôi
cho máy tôi cao tầng.


Theo báo QĐND

Baøi tham luaän
Chiến lược phát triển khoa học và công nghệ
Việt Nam đến năm 2010


Theo báo QĐND

1. Lòch sử phát triển tự động hóa (tham khảo
tài liệu)
2. Khái
2.1. khái
niệm:niệm tự động hóa và các hình thức
Là dùng nặng
lượng phi
sinh( cơ, điện, điện tử…) để thực
tự động
hóa
hiện 1 phần hay toàn bộ quá trình công nghệ mà ít nhiều
không cần sự can thiệp của con người.
2.2. các hình thức tự động
hóa:

Tự động hóa cứng
Tự động hóa lập trình được (mềm)
Tự động hóa linh hoạt

• Tự động hóa cứng: là một hệ
thống trong đó một chuỗi các hoạt
động xử lý (hay lắp ráp) cố đònh
theo một cấu hình thiết bò (thường
là cơ cấu cam).
Ưu điểm:
Tạo năng xuất cao so với máy
thơng thường. Thích hợp cho sản xuất
hàng khối, chuẩn loại ít.
Nhược điểm:
Khi chi tiết gia cơng thay đổi
phải thay đổi cam điều khiển, mất nhiều
thời gian thay đổi thiết kế, chế tạo cam,
điều chỉnh máy…


Tự động hóa lập trình được (mềm)
Thiết bò sản xuất được thiết kế với khả năng có thể thay
đổi trình tự các nguyên công để thích ứng với các cấu
hình sản phẩm khác nhau
( thường là thay đổi chương trình gia công).

+ Máy tiện điều khiển sớ (NC).

+ Máy tiện điều khiển sớ hóa (CNC)

Ưu điểm: có sự linh họat trong cấu hình sản phẩm, thích hợp
cho sản xuất hàng loạt( sản lượng thấp và trung bình, chuẩn
loại trung bình).
Nhược điểm: đầu tư thiết bò cao, thời gian gia công dài hơn tự
động hóa cứng().


Tự động hóa linh hoạt: là sự mở rộng của tự động hóa
lập trình được. Phát triển vào những năn 25-30 và những
nguyên lý vẫn còn đang tiếp tục phát triển. HTSXLH là hệ
thống có khả năng sản xuất rất nhiều sản phẩm khác
nhau mà hầu như không mất thời gian cho việc chuyển đổi
từ sản phẩm này sang sản phẩm khác.
Ưu điểm:
Sản xuất liên tục các loại sản phẩm khác nhau.( số lượng ít,
chuẩn loại nhiều)
Khả năng thay thế chương trình gia công mà không tốn thời
gian sản xuất.
Nhược điểm:
Đầu tư thiết bò cao
Tốc độ sản xuất trung bình


Monitor Spindle
Current

Part-1

Part-2

Part-2

Part-1

s2

s1

s3

s0
Transfer to AGV
(manual), batch 2

Inspection

Raw material
(parts, manual)

Part Ordering
Assembly
START


Day chuyen song hanh

Dieu khien HMI

Nha may ao

…
Mang luoi

MiddleWare

He thong dieu
khien cap do

AGV

RFID

CMMS

Phan mem
Co so


Sự cần thiết phải tự động hóa:

Sự thiếu lao động

Nâng cao năng
suất

Chi phí nhân công

cao

Xu hướng dòch chuyển lao động
về thành phần dòch vụ
Sự an toàn

Giá nguyên vật liệu

cao

Rút ngắn thời gian sản xuất
Giảm bớt phôi liệu sản xuất
Nâng cao chất lượng sản phẩm
Nếu không tự động hóa sẽ
trả giá đắt


kiến ủng hộ và chống tự động hóa sản xuất

kiến chống tự động hóa
•Tự động hóa sẽ gây ra sự chinh phục con người bởi máy móc
•Sẽ có sự giảm dần lực lượng lao động mà hậu quả là sự
thất nghiệp
•Tự động hóa sẽ làm giảm sức mua
kiến ủng hộ:
•Tự động hóa là mật nhân tố chủ yếu cho một tuần làm
việc ngắn hơn
•Tự động hóa đem lại điều kiện làm việc an toàn hơn cho công
nhân
•Sản xuất tự động đem lại giá thành hàng hóa thấp hơn và
sản phẩm tốt hơn
•Sự phát triển của công nghiệp tự động sẽ cung cấp nhiều cơ

hội việc làm hơn
•Tự động hóa là một phương tiện duy nhất để nâng cao mức
sống.


CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO SỰ PHÁT TRIỂN
BỀN VỮNG TÖÏ ÑOÄNG HOÙA
1. Ô nhiểm môi trường sản xuất cơ khí:
Nguyên nhân:
Do các chất thải trong quá trình sản xuất, ý
thức của con người đối ới môi trường....làm ô
nhiểm nước và đất đai.
Trách nhiệm:
Các nhà sản xuất và môi công nhân cơ khí
phải co ý thức bảo vệ môi trường


2 Các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền
vững trong töï ñoäng hoùa :
 Khái niệm:
- Cách phát triển nhằm thoả mãn các nhu
cầu hiện tại.
- Không ảnh hưởng đến các nhu cầu của
thế hệ tương lai.
- Phát triển hệ thống sản xuất xanh - sạch.
 Biện pháp:
+ Sử dụng công nghệ cao trong sản xuất
+ Xử lí chất thải trước khi đưa vào môi
trường.
+ Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường.