Tự Động Hóa Là Gì? Tự Động Hóa Sản Xuất: Nó Có Ý Nghĩa Gì Đối Với Các Nhà Sản Xuất?

Tự động hóa là quá trình sử dụng công nghệ và phần mềm để thực hiện các công việc một cách tự động và không cần sự can thiệp của con người. Nó bao gồm việc thiết lập quy trình, quy tắc và hệ thống để thực hiện các tác vụ một cách tự động, tiết kiệm thời gian và tăng hiệu suất làm việc.

Trong ngữ cảnh của công nghệ thông tin, tự động hóa thường được áp dụng trong việc quản lý hệ thống và quy trình. Nó giúp giảm bớt công việc thủ công, loại bỏ sự phụ thuộc vào con người và đảm bảo tính nhất quán và đáng tin cậy trong các hoạt động kinh doanh.

Tự động hóa có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm tự động hóa quy trình sản xuất, quản lý cơ sở dữ liệu, tự động hóa các công việc lập trình, quản lý hạ tầng mạng và nhiều hơn nữa. Qua việc sử dụng các công nghệ như robot hóa, trí tuệ nhân tạo và quy trình tự động, tự động hóa đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất, giảm thiểu sai sót và tăng tính linh hoạt trong các hoạt động kinh doanh.

Với nhu cầu liên tục thúc đẩy thông lượng lớn hơn và giảm chi phí, các nhà sản xuất đang tìm kiếm các giải pháp tự động hóa và Công nghiệp 4.0 để tăng hiệu quả của họ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá việc sử dụng tự động hóa trong sản xuất, bao gồm các loại tự động hóa khác nhau, các ví dụ về sản xuất tự động và những lợi ích chính của tự động hóa.

Tự động hóa sản xuất là gì?

Tự động hóa cố định

Được đặc trưng bởi sản xuất khối lượng lớn và rào cản gia nhập cao, tự động hóa cố định thường có một nhiệm vụ đã định. Còn được gọi là tự động hóa cứng, hầu hết các chương trình được chứa trong các máy riêng lẻ. Tốc độ và trình tự của các quy trình được thiết lập bởi thiết bị hoặc dây chuyền sản xuất.

Một ví dụ về tự động hóa cố định có thể được tìm thấy trong các bảng điều khiển ô tô và thân xe màu trắng. Các nhà cung cấp xe lớn có thể sản xuất hơn một triệu bộ phận trước khi thay đổi thiết kế. Ngoài ra, các quy trình như dập hoặc đúc được sử dụng có thể không yêu cầu hệ thống điều khiển tinh vi như phay tự động hoặc hàn rô-bốt.

Thường thì khối lượng sản xuất liên quan đến tự động hóa cố định không có thời gian để chuyển đổi. Tuy nhiên, nếu có bất kỳ thay đổi nào được thực hiện đối với tự động hóa cố định thì có khả năng sẽ phải tắt một dây chuyền và các kỹ thuật viên phải hoán đổi dụng cụ theo cách thủ công. Chi phí và thời gian liên quan đến thời gian ngừng hoạt động này rất cao. Đối với khối lượng thấp hoặc các sản phẩm có vòng đời ngắn hơn, hãy xem xét tự động hóa có thể lập trình.

Tự động hóa có thể lập trình

Đặc trưng bằng cách tạo ra vài chục đến hàng nghìn đơn vị, tự động hóa có thể lập trình được kết hợp với sản xuất hàng loạt. Tự động hóa có thể lập trình cung cấp khả năng sản xuất nhiều loại bộ phận hoặc sản phẩm hơn. Tuy nhiên, thời gian chết là cần thiết để thực hiện thay đổi. Thời gian ngừng hoạt động này được dự kiến và được xem xét đối với quy mô lô và thời gian giao hàng. Tuy nhiên, thời gian ngừng hoạt động rất tốn kém và đã dẫn đến sự mở rộng của tự động hóa có thể lập trình được gọi là tự động hóa linh hoạt.

Tự động hóa linh hoạt

Tự động hóa linh hoạt có thể tự động thực hiện chuyển đổi. Điều này có thể hạn chế thiết bị chạy các bộ phận dùng chung các công cụ hoặc yêu cầu các thiết bị bổ sung để có thể chuyển đổi tự động.

Ngoài ra, vì các chương trình cần được thay đổi, tự động hóa linh hoạt thường được kết nối với một số dạng mạng làm tăng giá trị bằng cách cung cấp khả năng giám sát hoặc điều khiển từ xa. Các chương trình được phát triển ngoại tuyến trên máy tính. Tùy thuộc vào cách thiết bị được kết nối, nhà thiết kế có thể tải lên, chạy các chương trình mới hoặc đưa chúng vào sản xuất hiện có từ mọi nơi trên thế giới.

Ví dụ về tự động hóa sản xuất

Để ghi nhớ các loại tự động hóa khác nhau, hãy xem xét các ví dụ sau:

• Tự  động hóa cố định: Gắn liền với sản xuất khối lượng lớn, từng bộ phận. VÍ DỤ: Một máy hobbing dành riêng để tự động sản xuất một bánh răng.
• Tự động hóa có thể lập trình: Gắn liền với sản xuất hàng loạt. VÍ DỤ: Một máy móc tự động sản xuất các loại bánh răng khác nhau, nhưng việc chuyển đổi sẽ gây ra thời gian ngừng hoạt động để thay đổi bánh răng.
• Tự động hóa linh hoạt: Gắn với sản xuất theo thời gian thực hoặc theo yêu cầu. VÍ DỤ: Một máy hobbing tự động tạo ra một số bánh răng mà không cần phải tắt hoặc chuyển đổi thủ công.
• Tự động hóa trong sản xuất đang phát triển và tiếp tục định hình nền nhà máy. Các nhà sản xuất đang phấn đấu cho một chuỗi kỹ thuật số đầy đủ từ việc theo dõi chuỗi cung ứng nguyên vật liệu, đến sản xuất và giao hàng. Tuy nhiên, trước khi chuyển đổi kỹ thuật số hoàn toàn, điều quan trọng là phải biết mục tiêu của bạn và cách chúng phù hợp với lợi ích của các chiến lược sản xuất tự động.

Các ngành sử dụng tự động hóa sản xuất

Các nỗ lực sản xuất tự động đã trở nên phổ biến trong hầu hết các ngành, nhưng chúng tôi nhận thấy nó đang phát triển nhanh chóng trong các ngành sau:

• Ô tô – Tự động hóa quy trình bằng robot (RPA) đã tăng cả năng suất và độ an toàn trong ngành công nghiệp ô tô, làm việc cùng với con người để hoàn thành nhiều việc hơn trong thời gian ngắn hơn với khả năng kiểm soát chất lượng cao. Công nghệ này có thể giảm lỗi do con người gây ra trong các quy trình yêu cầu sản xuất chính xác, báo cáo và tài liệu tự động, cũng như có các tính năng an toàn tích hợp, có thể được lập trình để dừng máy móc bất cứ khi nào có người đến quá gần.
• Thiết bị y tế & Dược phẩm – Công nghệ tự động hóa trong ngành y tế có thể thực hiện các nhiệm vụ với độ chính xác cao hơn và giảm tỷ lệ lỗi hơn so với con người, và vì điều này, nó đã trở thành công cụ trong tài liệu, báo cáo và sản xuất dược phẩm và thiết bị y tế .
• Thực phẩm & Đồ uống – Tự động hóa đảm bảo rằng mọi khách hàng đều đạt được sản phẩm nhất quán và có thể hạn chế sự tương tác của con người để cải thiện an toàn thực phẩm và giảm rủi ro thu hồi. Theo dõi và truy tìm hàng tồn kho tự động, báo cáo và phân tích tự động có thể giúp cải thiện việc ra quyết định để điều chỉnh lịch trình và quy trình làm việc nhằm giảm lãng phí thực phẩm hoặc thất thoát sản phẩm.
• Sản phẩm tiêu dùng – Các sản phẩm tiêu dùng và ngành hàng tiêu dùng phụ thuộc vào các quy trình tự động để giúp đáp ứng nhu cầu mà không phải trả giá đắt, đặc biệt là trong thời gian thiếu lao động. Tự động hóa sản xuất trong hàng tiêu dùng đóng gói (CPG) có thể được nhìn thấy trong tất cả các phần của quy trình, bao gồm lắp ráp, đóng gói, xử lý vật liệu, vận chuyển, kiểm tra, thử nghiệm, lên lịch và báo cáo.
• Điện tử & Công nghệ cao – Khi nhu cầu về các sản phẩm điện tử và công nghệ tăng lên, robot sản xuất tự động có thể tăng cường đáng kể tốc độ sản xuất, kiểm tra và loại bỏ sản phẩm lỗi, đồng thời hỗ trợ duy trì các điều kiện sản xuất tối ưu để tạo ra sản phẩm chất lượng cao hơn với chi phí sản xuất thấp hơn.
• Đóng gói – Tự động hóa trong ngành đóng gói giúp các nhà sản xuất duy trì tính cạnh tranh và nhất quán trong các sản phẩm của họ, giúp nhân viên an toàn hơn và cải thiện tính linh hoạt của bao bì để đáp ứng các loại sản phẩm lớn hơn và đa dạng hơn

Lợi ích của sản xuất tự động

Có rất nhiều lợi ích khi thực hiện tự động hóa trong các nhà máy sản xuất. Dưới đây là một số lĩnh vực chính có mức độ cải thiện có thể đo lường được cao.

Giảm thời gian sản xuất

Khả năng tăng tốc độ sản xuất của tự động hóa giúp các nhà sản xuất phản ứng linh hoạt với những thay đổi của thị trường. Nó cũng giúp các nhà sản xuất cạnh tranh hơn. Máy móc có thể sản xuất nhiều sản phẩm hơn trong thời gian ngắn hơn với ít lỗi hơn và rô-bốt kết hợp với các cảm biến tiên tiến có thể phối hợp với nhau để hoàn thành các quy trình kiểm tra và xác nhận nhằm đảm bảo kiểm soát chất lượng và tăng tỷ lệ sản xuất.

Ít lỗi và nguy hiểm của con người hơn

Giảm thiểu lỗi của con người không chỉ cho phép sản phẩm tốt hơn mà còn an toàn hơn. Điều này làm giảm thu hồi, chi phí sửa chữa và thương tích nghiêm trọng. Nó cũng cho phép sử dụng hiệu quả hơn các nguồn lực bằng cách giới thiệu khả năng đặt nguồn nhân lực vào nghiên cứu và phát triển thay vì các nhiệm vụ thông thường.

Hỗ trợ thiếu lao động và thu hẹp khoảng cách kỹ năng

Máy móc ít có khả năng bị thiếu hụt hơn so với nhân viên của con người. Công nghệ tự động hóa giải quyết cả khoảng cách kỹ năng và tình trạng thiếu lao động, điều này có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến lợi nhuận và thậm chí là sinh kế của một công ty sản xuất.

Cải thiện phân tích và theo dõi sản xuất
Việc sử dụng cảm biến, robot và thiết bị tiên tiến có thể theo dõi hàng tồn kho, bảo trì hệ thống, thành phẩm và dễ dàng phân tán dữ liệu trong toàn bộ chuỗi cung ứng. Điều này cho phép lập kế hoạch và lập lịch trình tối ưu hơn, đưa ra quyết định tốt hơn và cải thiện ROI.

Tương lai của tự động hóa trong sản xuất là gì?
Người máy ngày càng thông minh hơn. Khả năng nhanh nhẹn và thực hiện hiệu quả các nhiệm vụ phức tạp với tính nhất quán cao hơn và ít nguy hiểm hơn của họ là rất quan trọng đối với ngành sản xuất. Dựa trên quỹ đạo của những tiến bộ công nghệ hiện tại, tương lai của tự động hóa trong sản xuất có vẻ tươi sáng.

Đối với việc tự động hóa sản xuất đang diễn ra ở đâu, chúng ta có thể thấy sự gia tăng mạnh mẽ trong việc sử dụng và cải tiến:

• Trí  tuệ nhân tạo
• Người máy
• Máy học
• IOTs

Các công nghệ sản xuất kỹ thuật số khác cho phép kiểm soát khu vực sản xuất nhiều hơn
Có một quan niệm sai lầm rằng công nghệ tự động hóa sẽ sớm thay thế lực lượng lao động của con người, nhưng hầu hết các quy trình vẫn cần có sự can thiệp của con người vì con người dễ thích nghi hơn với sự thay đổi và đổi mới. Điều này cho phép khả năng của chúng được đào tạo lại nhanh hơn so với việc một rô-bốt có thể được lập trình lại và lắp ráp lại. Điều quan trọng là phải hiểu rằng tự động hóa không nhất thiết được thiết kế để thay thế vai trò mà là thay đổi vai trò. Thay vì con người thực hiện các nhiệm vụ có thể gây ra những thách thức về công thái học và an toàn, giờ đây họ có thể được sử dụng tốt hơn trong các vai trò an toàn hơn, ít tốn công sức hơn và nhiều hơn về giải quyết vấn đề, sáng tạo, quản lý con người và đổi mới.