Ứng dụng thiết bị và hệ thống tự động hóa để kiểm soát chất lượng tại các doanh nghiệp sản xuất trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0

Industry 4.0 and the Fourth Industrial Revolution

Ứng dụng thiết bị và hệ thống tự động hóa
để kiểm soát chất lượng tại các doanh
nghiệp sản xuất trong cuộc cách mạng
công nghiệp 4.0
Using Equipments and Automation Systems for Quality Control in
Manufacturing Enterprises during the Industrial Revolution 4.0

Trình bày: TS. Nguyễn Tiến Đông
TS. Hoàng Hồng Hải
Viện Cơ Khí - Đại học Bách Khoa Hà Nội
1


CMCN 4.0 – CÁCH TIẾP CẬN

Con người


Mức độ
phức tạp

Từ Industry 1.0 đến Industry 4.0
Cách mạng công
nghiệp thứ 1
Các dụng cụ sản xuất
cơ khí xuất phát từ
máy hơi nước

Cách mạng công

nghiệp thứ 2
sản xuất hàng loạt
lớn, khái niệm phân
công lao động, sử
dụng năng lượng
điện

Máy dệt cơ đầu tiên
trên thế giới 1784

Cách mạng công
nghiệp thứ 3
Trên cơ sở sử dụng
kỹ thuật điện tử,
CNTT và sản xuất tự
động

Băng chuyền tự
động đầu tiên
trong lò sát sinh,
Cincinati, 1870

Bộ Điều khiển lập
trình đầu
tiên,1969

Cách mạng công
nghiệp thứ 4
Trên cơ sở sử dụng
các Không gian

điều khiển.

?

Thời gian
Giới thiệu về mốc thời gian và mốc đánh dấu các cuộc Cách mạng Công nghiệp
3
Source : engineersjournal.ie
Source: Hồ Thanh Phong- ĐHQT-ĐHQG- TP HCM)


CMCN 1.0

Nhà may dệt hơi nước đầu tiên ở Anh
Source: Hồ Thanh Phong- ĐHQT-ĐHQG- TP HCM)

4


CMCN 2.0

Dây chuyền lắp ráp Auto đầu tiên trên thế giới (hãng Ford, model T)

5


CMCN 3.0

Dây chuyền đóng chai tự động của nhà máy bia Heineken

6


CMCN 4.0
Y tế thông minh

Các loại cảm biến

Không gian sống thông minh

Giao thông thông minh
7

: Hệ thống Điều khiển học CPS. Nguồn ( />

Cách mạng Công nghiệp 4.0 (Industry 4.0)
Cách mạng Công nghiệp 4.0 liên quan đến
Internet kết nối vạn vật. Con người, máy móc,
thiết bị, công việc được kết nối mọi nơi để sinh
ra sản phẩm hay dịch vụ mới. Trong khái niệm
mới này nhà ở, trường học, nhà máy, doanh
nghiệp, hệ thống logistics, cơ quan công quyền
truyền thống ... được chuyển đổi thành đối
tượng thông minh hơn.

8


“Chúng ta đang tiến tới một cuộc cách
mạng công nghệ, công nghiệp làm thay

đổi cơ bản lối sống, phong cách làm
việc và cách thức giao tiếp. Xét về phạm
vi, mức độ và tính phức tạp, sự dịch
chuyển này không giống với bất kỳ điều
gì mà con người từng trải qua”.

GS. Klaus Schwab

9


Industry 4.0- Automation
BIG DATA

KG ĐIỀU KHIỂN
-

Điện toán
đám mây

Bảo vệ và bảo mật
tốt
Vòng đời sp dài

CẢM BIẾN
NHÀ CUNG
ỨNG

-

- Tự động hoàn toàn
- Các máy, thiết bị nối
kết với nhau
- Máy giao tiếp với nhau

HỆ THỐNG
SX TIÊN
TIẾN

Độ tin cậy cao
Sai sót bằng 0
Có thể dò tìm
Có thể dự đoán

- Khách hàng & Nhà
cung cấp gần gũi
- Linh hoạt
- Đáp ứng cao nhất các
yêu cầu khác nhau
- Sản xuất theo nhu cầu

ĐÁP ỨNG NHIỀU
NHẤT SỰ ĐA DẠNG
CỦA KHÁCH HÀNG

KHÁCH HÀNG

MÁY IN 3D
SẢN XUẤT LINH
HOẠT.

- Kết nối toàn
diện chuỗi
cung ứng
- Liên lạc trao
đổi

-

Tạo mẫu nhanh
Loại bỏ hao phí
Đáp ứng mọi nhu
cầu

CÔNG NGHỆ NANO
VẬT LIỆU MỚI
-

Kỹ thuật tiên tiến
Tạo ra những sản
phẩm độc đáo

XE KHÔNG
NGƯỜI LÁI

ROBOT

-

Tự động
hóa toàn

diện

-

Chi phí thấp
Kết nối toàn diện
Tăng sự an toàn

INTERNET KẾT
NỐI VẠN VẬT

NHÀ MÁY TƯƠNG LAI

TÀI NGUYÊN TƯƠNG LAI

- NL thay thế

- Năng lượng xanh và tái sinh
- Năng lương thay thế

10

Source: />

Một số dự đoán vào 2025
 10% người dân mặc các loại quần áo kết nối với internet
 90% người dân có thể lưu trữ dữ liệu không giới hạn và miễn phí (có
kèm quảng cáo)
 1 nghìn tỷ cảm biến kết nối với internet
 Dược sĩ rô bốt đầu tiên ở Mỹ

 10% kính đọc sách kết nối với internet
 80% người dân hiện diện số trên internet
 Chiếc ô tô đầu tiên được sản xuất hoàn toàn bằng công nghệ in 3D
 Chính phủ đầu tiên thay thế điều tra dân số bằng các nguồn dữ liệu lớn

 Chiếc điện thoại di động cấy ghép trên cơ thể người đầu tiên được
thương mại hóa
 5% sản phẩm tiêu dùng được in bằng công nghệ in 3D
 90% dân số sử dụng điện thoại thông minh và thường xuyên truy cập
11
internet


NHỮNG TÁC ĐỘNG CỦA CMCN 4.0
 Tác động tới tất cả lãnh vực sản xuất, dịch vụ, giáo dục, y tế, nông
nghiệp, du lịch, hành chính, quốc phòng …
 Có thách thức những cũng có cơ hội, có tác động tiêu cực nhưng cũng
có những ảnh hưởng tích cực.

12


NHỮNG TÁC ĐỘNG CỦA CMCN 4.0
SẢN XUẤT THÔNG MINH
•

•

•
•

•

•

Các dây chuyền sản xuất sẽ kết hợp với nhau để sản xuất tự
động hóa đơn chiếc với mức giá thấp hơn.
Chúng ta gọi đây là thời đại sản xuất hàng loạt sản phẩm đơn
chiếc theo nhu cầu của khách hàng (Mass customization). Thí
dụ: hàng tốt hơn, giá rẽ hơn, đẹp hơn, phù hợp hơn, sạch hơn,
phân phối nhanh hơn …
Tự động hóa gần như hoàn toàn với máy tính kết nối, điều
khiển và Robot
Các máy móc thiết bị đều kết nối với nhau thông qua Internetof-things (Internet kết nối vạn vật)
Việc cung ứng nguyên liệu và phân phối sản phẩm cũng thông
minh hơn (Smart logistics)

/>
13


Các khối vận hành trong công nghiệp 4.0
Autonomous
Robots
Big data
analytics

Augmented
reality

Simulation

Industry 4.0

Horizontal
and vertical
system
integration

Industrial
Internet of
Things

Additive Mfg
Cyber
Security


Ảnh hưởng đến các chuỗi giá trị


Doanh nghiệp số
Số hóa và tích hợp


Thiết bị kiểm tra trong công nghiệp 4.0

17


Thiết bị kiểm tra trong công nghiệp 4.0

18


Tự động hóa Robot
➢ Robot thông minh ( Smart Robot)
• Robot thông minh trong đó ưu tiên phát triển robot phục hồi
chức năng cho con người

• Hệ thống điều khiển đồng thời chuyển động đa đối tượng
robot (Motion planing).
• Tích hợp hệ thống xử lý ảnh chiều sâu đa lớp (Deep learning)
để tạo môi trường dữ liệu hỗ trợ cho robot (Robot vision).


Tự động hóa Robot
➢ Robot (Smart Robot )
• Motion Planing: Nghiên cứu và xây dựng các luật điều khiển
tối ưu cho các bài toán chuyển động robot.


Tự động hóa Robot
➢ Robot (Smart Robot )


Tự động hóa Robot
➢ Robot (Smart Robot )
• Robot vision: Kết hợp xử lý ảnh để thiết kế luật điều khiển
thông minh cho Robot ứng dụng trong dịch vụ và công nghiệp.

Hệ thống kho vận chuyển tự động


Tự động hóa vận chuyển thiết bị

Space

Load

Costs

Capacity

Operating hours


Solution- Doharobot

Plastics car

AVG