Sản xuất không chỉ đòi hỏi sản lượng cao. Những yêu cầu ngày càng khắt khe về chất lượng, dung sai ngày càng chặt chẽ và mức độ phức tạp ngày càng cao trong vận hành đã khiến độ chính xác trở thành một yếu tố thiết yếu.

Tự động hóa công nghiệp sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), robot, cảm biến và các hệ thống kết nối để nâng cao độ chính xác trong sản xuất thông qua việc cải thiện độ chính xác và khả năng kiểm soát quy trình.

Vì sao độ chính xác trong sản xuất ngày càng quan trọng?
Độ chính xác trong sản xuất ảnh hưởng đến gần như mọi khía cạnh của hoạt động sản xuất, từ chất lượng sản phẩm và mức độ hài lòng của khách hàng cho đến chi phí vận hành. Ngay cả những sai lệch nhỏ cũng có thể dẫn đến sản phẩm lỗi, lãng phí vật liệu, chậm trễ sản xuất, yêu cầu bảo hành hoặc các vấn đề liên quan đến tuân thủ quy định.

Độ chính xác đặc biệt quan trọng trong các ngành như ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử, dược phẩm và sản xuất thiết bị y tế, nơi các linh kiện thường phải đáp ứng dung sai cực kỳ chặt chẽ. Việc duy trì kích thước và hiệu suất đồng nhất trên hàng nghìn hoặc hàng triệu chi tiết là rất khó nếu chủ yếu dựa vào các quy trình thủ công.

Khi thiết kế sản phẩm ngày càng trở nên phức tạp, các nhà sản xuất cũng cần những hệ thống có khả năng liên tục giám sát điều kiện sản xuất và thực hiện điều chỉnh ngay lập tức trước khi các vấn đề về chất lượng phát sinh.

Tự động hóa công nghiệp là gì?
Tự động hóa công nghiệp đề cập đến các công nghệ thực hiện những nhiệm vụ sản xuất với mức độ can thiệp tối thiểu của con người. Những công nghệ này kết hợp phần cứng và phần mềm để kiểm soát các quy trình sản xuất, đồng thời thu thập và phân tích dữ liệu vận hành.

Các ứng dụng phổ biến bao gồm:

– Robot công nghiệp phục vụ lắp ráp, hàn, đóng gói và xử lý vật liệu
– Hệ thống kiểm tra tự động sử dụng thị giác máy
– Cảm biến Internet vạn vật (IoT) để giám sát thiết bị và điều kiện sản xuất
– Bộ điều khiển logic khả trình (PLC) để điều phối máy móc- Phần mềm ứng dụng AI để dự đoán nhu cầu bảo trì và tối ưu hóa các thông số sản xuất
– Các phương tiện dẫn đường tự động (AGV) và robot di động tự hành (AMR) phục vụ vận chuyển vật liệu nội bộ.

Thay vì thay thế hoàn toàn lao động có kỹ năng, tự động hóa cho phép nhân viên tập trung vào các hoạt động có giá trị cao hơn như tối ưu hóa hệ thống, kỹ thuật chất lượng, bảo trì và cải tiến quy trình.

Tự động hóa cải thiện độ chính xác trong sản xuất như thế nào?
Tự động hóa công nghiệp cải thiện độ chính xác trong sản xuất bằng cách giảm sự biến thiên do con người và duy trì khả năng kiểm soát chặt chẽ hơn đối với các quy trình sản xuất.

Trước hết là khả năng duy trì tính nhất quán cao hơn. Robot công nghiệp thực hiện các tác vụ lặp đi lặp lại với cùng một mức độ chính xác trong mỗi chu kỳ, qua đó giảm sai khác trong các công đoạn lắp ráp, hàn, gia công và đóng gói.

Bên cạnh đó, các cảm biến được kết nối liên tục theo dõi những thông số như nhiệt độ, áp suất, độ rung và mô-men xoắn, cho phép hệ thống phát hiện sai lệch và thực hiện điều chỉnh ngay lập tức.

Các hệ thống thị giác máy cũng có thể kiểm tra sản phẩm ở tốc độ cao, phát hiện sai số kích thước, khuyết tật bề mặt, linh kiện bị thiếu và các vấn đề trong quá trình lắp ráp một cách nhất quán hơn so với kiểm tra thủ công.

Ngoài ra, việc thu thập dữ liệu liên tục giúp các nhà sản xuất nhận diện xu hướng trước khi chúng phát triển thành những vấn đề về chất lượng, từ đó giảm phế phẩm, công việc sửa chữa hoặc làm lại và thời gian ngừng sản xuất.

AI giúp sản xuất chính xác trở nên thông minh hơn
AI bổ sung một lớp trí tuệ mới cho các hệ thống sản xuất tự động bằng khả năng học hỏi từ dữ liệu sản xuất theo thời gian. Các thuật toán phân tích thông tin từ máy móc, cảm biến và dây chuyền sản xuất để xác định những mẫu dữ liệu mà con người có thể bỏ sót.

Các hệ thống này có thể đề xuất điều chỉnh quy trình, dự đoán sự cố thiết bị, tối ưu hóa lịch trình sản xuất và cải thiện tính nhất quán về chất lượng giữa nhiều cơ sở sản xuất.

AI cũng làm giảm nhu cầu thu thập và phân tích dữ liệu thủ công, cho phép các kỹ sư tập trung nhiều hơn vào tối ưu hóa quy trình thay vì các công việc hành chính. Sự chuyển đổi này ngày càng có giá trị khi một khảo sát trong ngành cho thấy 52% tổ chức cho biết các nhóm kỹ thuật của họ dành quá nhiều thời gian cho việc thu thập dữ liệu thủ công.

Bằng cách tự động hóa quá trình thu thập và phân tích dữ liệu, các nhà sản xuất có thể nhanh chóng nắm bắt thông tin chuyên sâu về hiệu suất sản xuất và xử lý các vấn đề về chất lượng trước khi chúng ảnh hưởng đến sản lượng.

Tác động tài chính của việc cải thiện chất lượng cũng đóng vai trò quan trọng. Chỉ khoảng 31% nhà sản xuất cho biết họ hiểu đầy đủ cách các chi phí liên quan đến chất lượng ảnh hưởng đến hiệu quả tài chính của doanh nghiệp, trong khi các lỗi liên quan đến thông số kỹ thuật vẫn là một nguồn gây ra những chi phí không cần thiết đáng kể. AI giúp xác định sớm hơn những rủi ro chất lượng tiềm ẩn và hỗ trợ đưa ra các quyết định vận hành dựa trên thông tin đầy đủ hơn.

Bảo trì dự đoán là một ứng dụng quan trọng khác. Thay vì chờ đến khi thiết bị xảy ra sự cố và có thể gây ra những sai lệch trong sản xuất, AI phát hiện các dấu hiệu cảnh báo sớm và lên lịch bảo trì trước khi độ chính xác bắt đầu suy giảm.

Lợi ích kinh doanh vượt ra ngoài việc nâng cao chất lượng
Cải thiện độ chính xác trong sản xuất mang lại những lợi ích kinh doanh có thể đo lường được, vượt ra ngoài việc đơn thuần tạo ra các sản phẩm có chất lượng cao hơn.

Quá trình sản xuất chính xác hơn giúp giảm phế phẩm, công việc sửa chữa hoặc làm lại và lãng phí vật liệu, qua đó góp phần giảm chi phí vận hành. Các quy trình nhất quán cũng giúp rút ngắn chu kỳ sản xuất vì có ít sản phẩm cần được kiểm tra bổ sung hoặc hiệu chỉnh hơn.

Những cải thiện này càng trở nên quan trọng khi quy mô sản xuất tăng lên. Theo Cục Điều tra Dân số Hoa Kỳ, giá trị hàng hóa xuất xưởng của ngành sản xuất đã tăng từ năm 2021 đến năm 2022, cho thấy sự tăng trưởng liên tục của ngành và nhu cầu đối với các quy trình sản xuất đáng tin cậy, có khả năng lặp lại và duy trì chất lượng ở sản lượng cao hơn.

Tự động hóa cũng cải thiện khả năng truy xuất nguồn gốc bằng cách ghi lại dữ liệu sản xuất trong toàn bộ quá trình sản xuất. Hệ thống dữ liệu này giúp đơn giản hóa việc tuân thủ các quy định, đồng thời cung cấp những thông tin chuyên sâu có giá trị thực tiễn cho các sáng kiến cải tiến liên tục.

Quan trọng hơn, độ chính xác cao hơn góp phần xây dựng niềm tin của khách hàng. Những nhà sản xuất có khả năng liên tục đáp ứng các thông số kỹ thuật sẽ củng cố quan hệ với đối tác trong chuỗi cung ứng, giảm yêu cầu bảo hành và nâng cao khả năng cạnh tranh trong những thị trường mà yêu cầu về chất lượng không ngừng gia tăng.

Nâng cao độ chính xác với tự động hóa công nghiệp
Tự động hóa công nghiệp đang định hình lại cách các nhà sản xuất đạt được độ chính xác ở quy mô lớn. Các công nghệ tích hợp mang lại khả năng kiểm soát quy trình tốt hơn, chất lượng đáng tin cậy hơn và hiệu quả vận hành được cải thiện, qua đó giúp các tổ chức duy trì kết quả sản xuất nhất quán trong một môi trường sản xuất ngày càng phức tạp.

Để xem các tin bài khác về “Tự động hóa”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Industrial Technology