NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TỐI ƯU HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN TỰ ĐỘNG CỦA CÔNG TY CHUYỂN PHÁT NHANH

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TỐI ƯU HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN TỰ ĐỘNG CỦA CÔNG TY CHUYỂN PHÁT NHANH Sinh viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Cường Hà Trọng Sơn Phạm Đình Chất Phạm Quốc Tuấn Lớp, khoa: KTHTCN-K14, Khoa Cơ khí Người hướng dẫn: TS Thái Văn Trọng Hà Nội, 05/2022 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TỐI ƯU HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN TỰ ĐỘNG CỦA CÔNG TY CHUYỂN PHÁT NHANH Sinh viên thực hiện: Nguyễn Mạnh Cường Nam, Nữ: Nam Hà Trọng Sơn Phạm Đình Chất Phạm Quốc Tuấn Dân tộc: Kinh Năm thứ: 3/4 Lớp, khoa: KTHTCN-K14, Khoa Cơ khí Ngành học: Kỹ thuật Hệ thống cơng nghiệp Người hướng dẫn: TS Thái Văn Trọng Hà Nội, 05/2022 MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHÂN LOẠI BƯU KIỆN, SẢN PHẨM .7 1.1 Giới thiệu sơ lược hệ thống phân loại sản phẩm 1.2 Tổng quan phân loại bưu kiện, sản phẩm 1.2.1 Khái niệm phân loại bưu kiện, sản phẩm 1.2.2 Hệ thống điều khiển kết nối 1.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống phân loại 10 1.4 Ưu điểm hệ thống dây chuyền phân loại chia chọn bưu kiện, sản phẩm 11 1.5 Giải pháp phân loại bưu kiện, sản phẩm .12 1.6 Các loại phân loại hệ thống hành 13 1.6.1 Hệ thống phân loại horizontal crossbelt (it – ss - cb): 13 1.6.2 Hệ thống phân loại vertical crossbelt (it – ss - vcb): 15 1.6.3 Hệ thống phân loại bưu kiện pop-up sorter (it - ss - pu): .16 1.6.4 Hệ thống phân loại bưu kiện wave sorter (it - ss - ws): 17 CHƯƠNG II PHÂN LOẠI BƯU KIỆN TRONG CÔNG TY LOGISTICS .19 2.1 Phân loại bưu kiện dựa kích thước, khối lượng phân loại hàng hóa vận chuyển 19 2.1.1 Khối lượng, kích thước 19 2.1.2 Phân loại hàng hóa 19 2.2 Phân loại bưu kiện dựa phương thức vận chuyển 19 2.2.1 Phân loại hàng hóa vận chuyển hàng không 19 2.2.2 Phân loại hàng hóa vận chuyển đường thủy 22 2.2.3 Phân loại hàng hóa vận chuyển đường 25 2.3 Ưu nhược điểm phân loại bưu kiện công ty Logistics 30 2.3.1 Ưu điểm 31 2.3.2 Nhược điểm 31 CHƯƠNG III THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ PHÂN LOẠI BƯU KIỆN .33 3.1 Hệ thống trang bị điện băng tải .33 3.1.1 Nút khởi động nút dừng 33 3.1.2 Cảm biến 33 3.1.3 Lựa chọn động để kéo băng tải sản phẩm băng tải thùng .34 3.1.4 Vật thể 34 3.2 Hệ thống điều khiển sử dụng PLC 35 3.2.1 Sơ đồ khối .35 3.2.2 Giới thiệu chung PLC .35 3.2.3 Cấu hình phần cứng .37 3.2.4 Các trạng thái làm việc PLC 37 3.2.5 Cổng truyền thông 37 3.2.6 Công tắc chọn chế độ làm việc PLC 38 3.2.7 Chỉnh định tương tự .38 3.2.8 Pin nguồn nuôi nhớ 38 3.2.9 Cấu trúc nhớ S7-200 38 3.2.10 Thực chương trình 39 3.2.11 Cấu trúc PLC đặc tính kỹ thuật PLC .40 3.2.12 Cấu trúc chương trình S7-200 41 3.3 Ngơn ngữ lập trình S7-200 .41 3.3.1 Phương pháp lập trình 41 3.3.2 Một số lệnh 42 3.3.3 Lệnh vào/ra 42 3.3.4 Các lệnh ghi/xóa giá trị tiếp điểm 43 3.3.5 Các lệnh tiếp điểm đặc biệt 43 3.3.6 Các lệnh so sánh 44 3.3.7 Các lệnh điều khiển Timer .44 3.3.8 Bộ đếm (counter) 46 3.3.9 Các lệnh chép trao đổi nội dung 47 3.4 Thiết kế, tính tốn hệ thống dây chuyền phân loại bưu kiện 48 3.4.1 Thiết kế 48 3.4.2 Tính tốn 48 CHƯƠNG IV ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA CÔNG TY LOGISTIC 51 4.1 Hệ thống dây chuyền phân loại bưu kiện Wave Sorter (IT-SS-WS) .51 4.2 Giải pháp tự động hóa 53 4.3 Những ứng dụng giải pháp tự động hóa 55 4.4 Ưu điểm giải pháp tự động hóa nhà máy sản xuất 56 4.5 Nhà máy thông minh 4.0 57 4.6 Lợi ích nhà máy thơng minh 4.0 57 CHƯƠNG V KẾT LUẬN .61 5.1 Kết luận 61 5.2 Hướng phát triển 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………… 62 DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1: Hệ thống đo kích thước, đo khối lượng, quét mã vạch Hình 1.2: Phần mềm quản lý điều khiển Hình 1.3: Nguyên lý hoạt động hệ thống 11 Hình 1.4: Tính hệ thống .12 Hình 1.5: Hệ thống phân loại CROSS BELT - SORTER 14 Hình 1.6: Hệ thống phân loại VERTICAL CROSSBELT 15 Hình 1.7: Hệ thống phân loại POP - UP SORTER 16 Hình 1.8: Hệ thống phân loại WAVE SORTER .18 Hình 3.1: Nút khởi động nút dừng 33 Hình 3.2: Cảm biến 33 Hình 3.3: Động có giảm tốc 34 Hình 3.4: Thùng đựng sản phẩm .34 Hình 3.5: Sản phẩm 35 Hình 3.6: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển PLC 35 Hình 3.7: Cấu trúc PLC S7-200 37 Hình 3.8: Sơ đồ chân cắm RS485 .38 Hình 3.9: Bộ nhớ S7-200 39 Hình 3.10: Chương trình thực vịng quét (scan) S7-200 40 Hình 3.11: Cấu trúc hệ thống PLC .40 Hình 3.12: Hệ thống dây chuyền phân loại sản phẩm .48 Hình 4.1: Hệ thống dây chuyền phân loại bưu kiện Wave Sorter 51 Hình 4.2: Dây chuyền phân loại, xếp bưu kiện Wave Sorter 52 Hình 4.3: Hệ thống dây chuyền phân loại bưu kiện Wave Sorter .53 Hình 4.4: Dây chuyền phân loại bưu kiện Wave Sorter 53 Hình 4.5: Hệ thống máy gắp phân loại sản phẩm tự động 54 Hình 4.6: Dây chuyền robot bốc xếp bao hàng tự động 54 Hình 4.7: Ứng dụng Assembly Automation 56 Hình 4.8: Ứng dụng Pick&Place .56 Hình 4.9: Nhà máy thông minh 4.0 57 Hình 4.10: Lợi ích nhà máy thông minh 4.0 .58 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHÂN LOẠI BƯU KIỆN, SẢN PHẨM 1.1 Giới thiệu sơ lược hệ thống phân loại sản phẩm Trong kỷ nguyên 4.0 thời điểm vàng thương mại điện tử số lượng khách hàng lựa chọn phương thức mua sắm trực tuyến ngày gia tăng, tốc độ tăng trưởng thương mại điện tử lớn Điều cho thấy tiềm thị trường mua sắm trực tuyến Việt Nam lớn Công ty chiến thắng đơn vị mạnh dạn đầu tư công nghệ để tạo đột phá dịch vụ, đáp ứng tốt nhu cầu khách hàng Hệ thống phân loại bưu kiện tự động đưa vào sử dụng hình thức đón đầu, giúp tăng chất lượng dịch vụ chuyển phát, tối ưu hoạt động vận chuyển bảo vệ an toàn bưu kiện khách hàng Hệ thống phân loại chuyển đổi khai thác giao nhận vận chuyển bưu phẩm từ thủ cơng sang tự động hóa Việc ứng dụng tự động hóa xu chung cơng nghiệp nay, hịa chung vào q trình tựu động hóa sản xuất, khâu phân loại sản phẩm dây chuyền cơng nghiệp ví dụ điển hình Trước kia, việc phân loại chủ yếu dựa vào sức người, cơng việc địi hỏi tập trung cao có tính lặp lại nên cơng nhân khó đảm bảo xác cơng việc Chưa kể đến có phân loại dựa chi tiết kỹ thuật nhỏ mà mắt thường khó nhận Điều ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm uy tín nhà sản xuất Ứng dụng băng chuyền kỹ thuật để phân loại sản phẩm hoàn toàn tự động giảm chi phí lao động, nâng cao suất hiệu nhiều so với phân loại thủ công 1.2 Tổng quan phân loại bưu kiện, sản phẩm 1.2.1 Khái niệm phân loại bưu kiện, sản phẩm Hệ thống phân loại giải pháp công nghiệp thay người thực khâu phân loại sản phẩm, từ thực tay chuyển đổi sang sử dụng hệ thống tự động hóa để phân chia sản phẩm theo đặc tính mà người sử dụng quy định Việc phân loại thông thường thực dựa nguồn thông tin từ mã vạch gắn sản phẩm truy suất liệu từ máy chủ sever đưa thông tin cửa chia tương ứng với địa xác định từ trước 1.2.2 Hệ thống điều khiển kết nối a Hệ thống DWS tổ hợp thiêt bị dùng để khai thác liệu có sẵn sản phẩm bao gồm: • D - Dimension: Đo kích thước vật thể • W - Weigher: Đo khối lượng sản phầm • S - Scanner: Đọc thông tin mã vạch sản phẩm Hệ thống đo kích thước, đo khối lượng quét mã vạch (DWS) giải pháp hiệu cao để thống kê trọng lượng, kích thước bưu kiện nhằm phục vụ việc khai thác hiệu quả, đồng thời có thơng tin cần thiết cho mục đích xếp, sử dụng tối ưu không gian phương tiện vận chuyển vị trí lưu trữ tạm thời phù hợp Hệ thống DWS bố trí phần đầu vào của hệ thống phân loại để thu thập liệu, lấy thông tin cửa chia bưu phầm trước hệ thống phân loại cấp bên tiến hành phân loại hàng hóa b Chức DWS (Dimention - Weigher- Scanner): Hệ thống phân loại cấp thực thi thu thập thơng tin mã vạch, kích thước, khối lượng sản phầm sau gửi thơng tin lên máy chủ liệu phía hệ thống điều khiển (Máy chủ sever) Các thơng tin máy chủ phân tích phản hồi lại hệ thống phân loại thông tin cửa chia sản phẩm Thơng tin kích thước & khối lượng sản phẩm lưu Sever khách hàng nhằm mục đích truy suất liệu sản phẩm để phục vụ tác nghiệp khác Tùy theo việc lập trình chia mà sản phẩm đến cửa tương ứng với lượt chia lập trình sẵn Việc lưu tồn Data máy chủ giúp cho việc quản lý liệu đồng truy suất lúc nơi đâu giúp khách hàng đưa phân tích sau điều chỉnh định hướng chiến lược phát triển phù hợp với thị trường theo giai đoạn 10 Hình 1.1: Hệ thống đo kích thước, đo khối lượng, quét mã vạch WCS phần mềm kiểm soát điều khiển hệ thống phân loại tự động kho trung tâm phân phối Hệ thống điều phối thành phần phụ cấp thực thi hệ thống băng tải, băng chuyền, trạm cân thiết bị phân loại Tại thời điểm định, WCS xác định luồng sản phẩm hiệu truyền thị đến thành phần thực thi để đạt kết tốt mong muốn Hình 1.2: Phần mềm quản lý điều khiển 49 - Lệnh MOVB IN,OUT: Lệnh Move Byte thực chép nội dung byte IN sang byte OUT - Lệnh MOVW IN,OUT: Lệnh Move Word thực chép nội dung word IN sang word OUT - Lệnh MOVD IN,OUT: Lệnh Move Double Word thực chép nội dung double word IN sang double word OUT - Lệnh MOVR IN,OUT: Lệnh Move Real thực chép nội dung số thực IN sang số thực OUT 2.4 Thiết kế, tính toán hệ thống dây chuyền phân loại bưu kiện 2.4.1 Thiết kế Đầu vào Băng chuyền Đầu Phân loại Cảm biến xác định vị trí sản phẩm Băng chuyền phân loại Như hình 3.12 Hình 3.12: Hệ thống dây chuyền phân loại sản phẩm 2.4.2 Tính tốn f u cầu: - Đầu vào: Đưa sản phẩm, bưu kiện lên băng chuyền ( Cần nhân công vận chuyển) - Khoảng cách: + Từ băng chuyền đến cảm biến xác định vị trí sản phẩm 1m ( mét) 50 + Mỗi băng chuyền phân loại phía cách cm ( centimet) + Tổng chiều dài dây chuyền 15m ( mét) + Từ kiện hàng tới khu vực xếp hàng 2m ( mét) - Giám sát hệ thống cảm biến ( Cần công nhân giám sát) - Thu xếp kiện hàng đầy ( Cần công nhân) - Đầu ra: Giám sát, tổng hợp đơn hàng chấp nhận không chấp nhận lỗi ( Cần công nhân giám sát) g.Các bước phân loại: Bước 1: Đưa sản phẩm vào băng chuyền Bước 2: Sản phẩm qua cảm biến xác định vị trí Bước 3: Phân loại sản phẩm theo khu vực Bước 4: Sắp xếp sản phẩm theo khu vực Bước 5: Giám sát tổng hợp đơn hàng h.Thời gian phân loại Bước 1: Đưa sản phẩm vào băng chuyền Bước 2: Sản phẩm qua cảm biến xác định vị trí ( khoảng giây) Bước 3: Phân loại sản phẩm theo khu vực ( 5-7 giây) Bước 4: Sắp xếp sản phẩm theo khu vực ( giây) Bước 5: Giám sát tổng hợp đơn hàng Giả thiết: Làm quy trình sẵn có ta đạt yêu cầu đầu 1500sp/h Quy trình đạt tối ưu hóa nhân cơng, suất cho hoạt động bình thường Tuy nhiên để tối ưu hóa quy trình sản xuất với suất tối đa cần thay đổi: + Cần công nhân cho bước đưa sản phẩm vào băng chuyền + Bố trí băng chuyền song song máy cảm biến + Thiết kế băng chuyền phân loại sản phẩm theo khu vực ( khoảng cách băng chuyền 2m đủ cho công nhân đứng) + Cần công nhân cho việc thu xếp đơn hàng + Cần công nhân giám sát máy cảm biến + Sắp xếp công nhân cho việc giám sát đầu Sau thay đổi nhận thấy suất hoạt động tăng lên từ 1500sp/h – 2300sp/h 51 Từ đưa kết luận: Khi thay đổi số lượng nhân công, thiết kế mặt hệ thống từ dây chuyền chuyển sang kết hợp dây chuyền song song lúc tiết kiệm thời gian, làm tăng hiệu hoạt động sản xuất 52 CHƯƠNG IV ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA CÔNG TY LOGISTIC 3.1 Hệ thống dây chuyền phân loại bưu kiện Wave Sorter (IT-SS-WS) Hệ thống dây chuyền phân loại bưu kiện Wave – Sorter Modul phổ biến nay, ứng dụng rộng cơng nghiệp phân loại, chia chọn hàng hóa, có khả phân loại lên tới 10.000 sản phẩm/giờ/2 line; Hệ thống phân loại tự động suất cao, tích hợp đọc Barcode tự động cân điện tử xác cao; Sản phẩm phân loại chia chọn hồn tồn tự động, độ xác cao; Tất thơng tin hàng hóa lưu hệ thống, truy xuất quản lý, mở rộng quản lý, truyền tải kết nối với phương tiện truyền thống chuyên nghiệp… Hình 4.1: Hệ thống dây chuyền phân loại bưu kiện Wave Sorter Tính năng: Thiết bị chuyển hướng thiết kế để phân loại tốc độ cao hai chiều cho hai bên với tốc độ tối đa lên dến 9000pcs/h xếp chồng hai hệ thống lên Công nghệ bánh xe xoay đôi theo cặp giúp tối ưu phân chuyển động chuyển hướng làm cho thời gian phân loại giảm từ tăng cơng suất hệ thống 53 Ứng dụng vật liêu công nghệ kết cấu khử tiếng ồn làm giảm độ ồn hoạt động phân loại Thiết kế hệ thống: Thông số kỹ thuật Mã sản phẩm IT – SS - WS Sản phẩm Thùng carton, gói, toles, bì thư dày… Kích thước sản phẩm lớn 600(L) x 500(W) x 400(H)mm Kích thước sản phẩm nhỏ 100(L) x 100(W) x 5(H)mm Khối lượng 0,1 ~ 30kg Cấp hàng Bằng tay, bán tự động… Tốc độ băng tải ~ 1,8 m/s Cơng suất 9000sp/h Dẫn động Inverter motor Dẫn động sorter Servor motor Thơng số hệ thống Hình 4.2: Dây chuyền phân loại, xếp bưu kiện Wave Sorter 54 Hình 4.3: Hệ thống dây chuyền phân loại bưu kiện Wave Sorter Hình 4.4: Dây chuyền phân loại bưu kiện Wave Sorter 3.2 Giải pháp tự động hóa Ứng dụng giải pháp tự động hóa nhà máy – nâng tầm sản xuất Việc ứng dụng giải pháp tự động hóa hệ thống tư động hóa nhà máy sản xuất xu hướng tất yếu nay, tạo đột phá mang lại hiệu to lớn cho nhà máy, yếu tố sống cịn thị trường mở tồn cầu hóa Các doanh nghiệp khơng cạnh tranh trên sân nhà phải cải tiến sản xuất ứng dụng giải pháp, hệ thống tự động hóa vào hoạt động sản xuất để tăng suất chất lượng sản phẩm, đáp ứng yêu cầu sân chơi tồn cầu Sự phát triển cơng nghiệp 4.0 (industry 4.0) trí tuệ nhân tạo tác động mạnh mẽ đến doanh nghiệp, tự động hóa sản xuất vấn đề nhiều người quan tâm ý đến Đây xu hướng mang tính chất tồn cầu, việc thay đổi sản xuất theo hướng đến tự động hóa thơng minh có ý nghĩa sống 55 doanh nghiệp Nhận thấy tầm quan trọng việc nên nghiên cứu đưa giải pháp tự động hóa phù hợp cho nhà máy, với ứng dụng hiệu chi phí tối ưu Công nghệ kết nối IOT, AL giúp kết nối hệ thống tự động hóa nhà máy, giám sát sản xuất, theo dõi tình trạng hoạt động hệ thống máy móc, dây chuyền Giúp tạo quy trình sản xuất nhanh hơn, linh hoạt hơn, hiệu cao Hình 4.5: Hệ thống máy gắp phân loại sản phẩm tự động Hình 4.6: Dây chuyền robot bốc xếp bao hàng tự động Tự động hóa (Automation) hay gọi điều khiển tự động Đây trình ứng dụng hệ thống điều khiển cho thiết bị hoạt động như: máy móc, xử lý 56 nhà máy sản xuất, hoạt động nơng nghiệp cơng nghiệp, nồi hơi, lị xử lý nhiệt ứng dụng khác… Giúp giảm thiểu tối đa vai trò người sản xuất, lao động Vai trò tầm quan trọng tự động hóa sản xuất Có thể nói việc vận hành dây chuyền sản xuất ứng dụng giải pháp công nghệ tự động hóa giúp giảm thiểu sức lao động người Giả sử, đến ngày tất nhà máy sản xuất sở hữu robot, hệ thống máy móc tự động Khi đó, người làm công việc sản xuất nhàm chán lặp lại, thay vào đội ngũ nhân lực kinh nghiệm cao đứng giám sát, điều khiển máy móc Con người lúc quản lý làm việc chân tay Từ ta thấy vai trị tầm quan trọng tự động hóa, điều khiển tự động trình sản xuất nhà máy, doanh nghiệp nói riêng q trình cơng nghiệp hóa (CNH), đại hóa (HĐH) nói chung 3.3 Những ứng dụng giải pháp tự động hóa Những ứng dụng giải pháp tự động hóa phổ biến nay: Ứng dụng Assembly Automation: Ứng dụng ngành công nghiệp như: Công nghiệp ôtô, dược phẩm, điện – điện tử, hực phẩm đồ uống, hàng tiêu dùng nhiều ngành sản xuất khác Ứng dụng Pick&Place: Ứng dụng nhà máy sản xuất ngành thực phẩm, giải khát, hàng tiêu dùng, dược phẩm, hóa chất… Các ứng dụng tự động hóa khác như: Ứng dụng Machine Tending Material Addition 57 Hình 4.7: Ứng dụng Assembly Automation Hình 4.8: Ứng dụng Pick&Place 3.4 Ưu điểm giải pháp tự động hóa nhà máy sản xuất Dưới ưu điểm bật ứng dụng hệ thống tự động hóa vào nhà máy thông minh ( Smart Factory) sản xuất Tiết kiệm nhân cơng: Khi áp dụng máy móc tự động hóa vào sản xuất, doanh nghiệp tiết kiệm nhân cơng thao tác vị trí đó, dẫn đến tối ưu chi phí tinh giảm quản lý Tiết kiệm thời gian: Hoạt động liên tục, thời gian dừng máy hạn chế, điều đó, thay hệ thống tự động hóa giúp tiết kiệm thời gian nâng cao hiệu suất công việc, tăng suất ổn định chất lượng 58 Nâng cao chất lượng: Với việc áp dụng thiết bị giải pháp tự động hóa ln đảm bảo vận hành ổn định, đem lại chất lượng cao cho sản phẩm Chuyên nghiệp đại sản xuất: Được đối tác đánh giá cao tin tưởng hợp tác, mà phải ln ý quan tâm đầu tư, máy móc cơng nghệ đại hóa nhà máy Lựa chọn đơn vị triển khai phù hợp, tư vấn tận tâm kĩ chuyên môn cao giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí triển khai giải pháp tự động hóa, tận dụng tối đa lợi ích mà sản xuất thơng minh ( smart manufacturing) đem lại 3.5 Nhà máy thông minh 4.0 Áp dụng thành tựu công nghiệp 4.0 với tảng IOT, AL, BIG Data… Các đối tượng nhà máy kết nối với (IOT) Sự phát triển cảm biến tại, gần thông tin cần thiết để mô tả hệ thống có thu nhập số hóa( Digitalization), tồn thông tin, liệu thành phần (Things) cập nhật tức thời lên hệ thống liệu chung ( Big Data) Các liệu tự động xử lý đồng từ khâu đầu vào tới khâu đầu ra, đảm bảo tính liên tục, thích ứng chuỗi sản xuất nhà máy Đồng thời qua người gần kiểm sốt hoàn toàn tức thời toàn chuỗi sản xuất nhà máy Hình 4.9: Nhà máy thơng minh 4.0 3.6 Lợi ích nhà máy thơng minh 4.0 Nhà máy thơng minh có tính khác biệt như: 59  Smart Factory hệ thống chủ động ( Proactive): Có khả đáp ứng thích nghi yêu cầu khắt khe thị trường Con người kiểm sốt máy móc, thiết bị sản xuất, theo dõi số hóa hoạt động để nâng cao hiêu sản xuất xử lý kịp thời có vấn đề phát sinh  Smart Factory – Linh hoạt nhanh nhẹn (Agile): Doanh nghiệp chủ động phát triển hệ thống sản xuất thông minh theo nhu cầu thị trường, mở rộng sang thị trường mói linh hoạt  Smart Factory – Có thể kết nối ( Connected): Smart Factory có khả kết nối tồn máy móc cách thơng minh, giúp doanh nghiệp tạo mạng lưới cung ứng hiệu  Smart Factory thu thập liệu minh bạch ( Transparent): Mạng lưới thu thập liệu thơng minh giúp doanh nghiệp có sở liệu để đưa định xác  Khả tối ưu hóa ( Optimized): Smart Factory giúp người không cần can thiệp nhiều vào hệ thống sản xuất đảm bảo hiệu Nhà máy thông minh nhà máy áp dụng công nghệ để giải toán sản xuất Mỗi doanh nghiệp có vấn đề riêng lợi ích nhà máy thông minh mang lại không giống Dưới số ví dụ điển hình lợi ích nhà máy thơng minh mang lại: Hình 4.10: Lợi ích nhà máy thơng minh 4.0 Năng suất hoạt động doanh nghiệp cao 60 Khi sản xuất phụ thuộc nhiều vào người thực cơng việc, có nhiều cách sản xuất bị đình trệ: Thiếu lao động, ngày nghỉ, kỳ nghỉ, ngày ốm, nghỉ cần thiết, v.v Ngồi cịn có rủi ro tăng lên lo ngại an tồn Máy móc khác, khơng cần nghỉ ngơi Nó làm việc nhiều nhiều ngày Trên thực tế, máy móc tự động lập trình để hoạt động 24/24 Điều làm cho q trình nhanh rẻ Thay thực thường xuyên, tác vụ sản xuất thủ cơng – nhân viên giải phóng để phân tích liệu, tạo trải nghiệm khách hàng có giá trị cao đổi Mức độ hài lòng khách hàng cao Sản xuất thông minh dựa liệu Dữ liệu đến từ nhiều nguồn khác nhau: khách hàng, liệu nội bộ, liệu tạo sản phẩm kết nối, v.v… Với thông tin đó, bạn dự đốn nhu cầu cho sản phẩm Bạn thấy mặt hàng cụ thể bán tốt tăng sản lượng thời gian thực Với mã thông báo, bạn thu nhỏ quy mơ sản xuất (một lần nữa, thời gian thực) mặt hàng khơng bán chạy Có thể đảm bảo tính linh hoạt cách tạo cấu hình nhanh thiết bị Dễ dàng thích nghi để sản xuất sản phẩm khác Khi cấu hình nhanh nhẹn, tiết kiệm thời gian tiền bạc việc thích nghi với lịch trình sản xuất gây gián đoạn Kiểm soát chất lượng sản phẩm tốt Với giải pháp nhà máy thơng minh, nhà sản xuất kiểm soát chất lượng cách chủ động Ở mơ hình này, chí khơng cịn tồn phận QC, người ta áp dụng IoT để theo dõi kiểm sốt q trình tạo sản phẩm.  Trong mơ hình nhà máy thơng minh, thiết bị nhiệt độ, áp suất, tốc độ, lưu lượng khơng khí độ ẩm giám sát thời gian thực để xác định thơng số có xu hướng vượt q hiệu chuẩn quy định Khi đó, hệ thống sớm đưa cảnh báo việc Sản phẩm linh kiện không đạt tiêu chuẩn Không vậy, việc đo đạc cảnh báo giúp nhà quản lý nhanh chóng xác định xác nguồn thời gian xảy điểm nút, nơi xảy cố lần đầu tiên, từ đó, đưa biện pháp khắc phục cụ thể.  61 Khơng dừng lại đó, thiết bị đo đạc phân tích mơ hình nhà máy thơng minh theo dõi kết bước sản xuất quan trọng, cách đo kiểm tra thành phần sản phẩm hoàn thành để đảm bảo chúng phù hợp với thông số kỹ thuật Việc phát sớm lỗi hỏng trình sản xuất giúp doanh nghiệp giảm thiểu thời gian chạy máy cho thành tố tiếp theo, từ giảm chi phí sản xuất Bảo trì dự đốn Mơ hình nhà máy thơng minh với khả hiển thị trạng thái tốt dự đốn giúp nhà sản xuất giải vấn đề bảo trì trước chúng dẫn đến vấn đề thời gian chết chất lượng sản phẩm Ví dụ: cảm biến gắn vào máy thiết bị gửi liệu theo dõi tình trạng hoạt động thời gian thực tự động đưa kế hoạch sửa chữa, từ doanh nghiệp xây dựng kế hoạch sản xuất cách tối ưu.  Nâng cao hiệu suất sử dụng máy móc Khi máy móc mơ hình hóa, liệu thu thập kịp thời đầy đủ, người dễ dàng kiểm sốt hiệu suất máy móc Các nguyên nhân ảnh hưởng đến hiệu suất từ đưa giải pháp để nâng cao hiệu suất máy Ngoài chuỗi sản xuất mơ hình hóa kiểm sốt, Con người dễ dàng phát nút thắt sản xuất từ đưa điều chỉnh cải tiến phù hợp để nâng cao khơng suất cục máy nói riêng, mà hiệu suất tồn hệ thống nói chung 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua q trình tìm hiểu, nghiên cứu có kiến thức hệ thống dây chuyền công nghiệp, trình vận hành hệ thống Trên sở nghiên cứu hệ thống công ty chuyển phát nhanh làm rõ trình phân loại tự động bưu kiện, hoạt động dây chuyền tự động Các yếu tố ảnh hưởng đến dây chuyền Đưa số giải pháp để nâng cao hiệu hệ thống cơng nghiệp, góp phần nâng cao suất, đáp ứng yêu cầu vận hành trường hợp khác Kiến nghị Do thời gian thực đề tài bị ảnh hưởng dịch Covid nên q trình thực bị gián đoạn, ngồi để nghiên cứu hệ thống hoàn chỉnh cần tổng hợp nhiều kiến thức thời gian nghiên cứu hệ thống thực tế Để hoàn thiện đề tài nhóm nghiên cứu xin đề xuất số hướng phát triển nghiên cứu: - Xây dựng mơ hình hồn chỉnh để kiểm chứng số giải pháp vận hành hệ thống - Tích hợp vào hệ thống để điều khiển trình vận hành theo kịch khác - Xây dựng kịch để vận hành hệ thống cách linh hoạt đáp ứng yêu cầu khác - Đánh giá tác động thay đổi số thông số vận hành dây chuyền - Tiếp tục hoàn thiện tính tốn, thiết kế chương trình điều khiển 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Thanh Phong, Nguyễn Tuấn Anh, 2013, Kỹ thuật hệ thống, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [2] Nguyễn Thị Thu Hằng, Đường Võ Hùng, 2017 Hệ thống sản xuất, Nhà xuất Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh [3] A Ravin Ravindran, 2009 The Operations Research Application Taylor & Francis Group, LLC [4] Benjamin Melamed, 2007 Simulation Modeling And Analysis with Arena, Elsevier Inc All rights reserved [5] Alexander Kossiakoff, William N.Sweet, Samuel.Seymour, Steven M.Biemer, 2011.Systems Engineering Second Edition, AJohn willey & Inc [6] Adedeji B Badiru, 2006 Handbook of Industrial and Systems Engineering Second Edition, CRC Press Taylor & Francis Group [7] Adedeji B Badiru, Olufemi A Omitaomu.2011 Handbook of industrial engineering equations, formulas, and calculations CRC Press Taylor & Francis Group [8] Nguyễn Như Phong, 2013 Thống kê công nghiệp, Nhà xuất Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh