BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ THI CÔNG HỆ THỐNG LƯU KHO THIẾT BỊ ĐIỆN

hệ thống lưu kho tự động sử dụng hệ truyền động dây đaivít me. Lập trình hệ thống lưu kho tự động, cài đặt, cách tính toán sử dụng dây đaivít me công thức sử dụng dây đai vít me để tính toán hệ truyền động

QUY TRÌNH THIẾT KẾ DỰ ÁN

PHÁT HIỆN VẤN ĐỀ

Hiện nay, ở Việt Nam, cụ thể là tại thành phố Hồ Chí Minh nhiều công ty sản xuất và cung ứng thiết bị điện vẫn còn sử dụng hình thức nhà kho truyền thống Nhà kho truyền thống là những công trình mà doanh nghiệp đã xây dựng trong nhiều năm, chúng hoạt động bởi đội ngũ nhân công trong công ty, họ là người vận chuyển hàng hóa, sắp xếp, đóng gói và di chuyển Một nhà kho truyền thống sử dụng hệ thống xử lý thủ công. Chúng cần đến sự hỗ trợ của xe nâng, băng tải, kệ pallet… để vận hành hiệu quả hơn. Hơn nữa, nhà kho truyền thống sử dụng một lượng lớn nhân công để tham gia vào quá trình phân loại, sắp xếp, vận chuyển và xuất nhập kho Khi sử dụng lượng lớn nguồn nhân lực, chi phí cho nguồn nhân lực vận hành nhà kho sẽ rất cao Nhiều doanh nghiệp mong muốn, thay thế các nhà kho truyền thống của mình bằng hệ thống nhà kho thông minh tự động vận hành.

- Khảo sát tại công ty Hừng Á - là một trong những công ty cung cấp hệ thống kho hàng cho các doanh nghiệp, đặc biệt là các doanh nghiệp cung cấp và sản xuất các thiết bị điện. Công ty Hừng Á chuyên về quản lý cung cứng và cung cấp kho hàng cho các doanh nghiệp Qua khảo sát cho thấy các nhà kho lưu trữ các thiết bị điện của công ty này đều sử dụng nhà kho truyền thống theo phương thức sử dụng xe nâng và các kệ hàng hóa không được sắp xếp ổn định.

- Khảo sát thêm tại các kho hàng của Shopee trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh.Shopee là một ứng dụng mua sắm trực tuyến và là công ty thương mại điện tử chuyên cung cấp và bán các mặt hàng, trong đó có rất nhiều các mặt hàng điện tử Qua khảo sát cho thấy các kho hàng của Shoppe đều sắp xếp lộn xộn các mặt hàng, gây mất thời gian trong việc giao nhận hàng, kiểm soát các mặt hàng Thêm nữa thường xuyên xảy ra việc mất mát hàng hóa trong lúc kiểm định.

Báo cáo đồ án tốt nghiệp GVHD: TH.S Vũ Thế Mạnh Chương

Hình 1.1: Kho hàng thiết bị điện truyền thống của Shopee tại Quận 9, Thành phố Thủ Đức khó sắp xếp một cách trật tự, dễ bị thất thoát hàng hóa, lẫn lộn các mặt hàng, đồng thời không kiểm soát được số lượng

Hình 1.2: Kho hàng thiết bị điện truyền thống của công ty Hừng Á cần một lượng lớn nhân công kiểm soát hàng hóa, không an toàn, dễ dẫn đến sai sót trong quá trình lưu trữ

Việt Nam hiện tại đang là nước đang phát triển, đặc biệt là ngành tự động hóa hiện đã và đang thu hút rất nhiều nguồn vốn đầu tư nước ngoài và các công ty đa quốc gia đang muốn phát triển những công ty sản xuất được vận hành tại Việt Nam, đặc biệt là các công ty thiết bị điện Tính đến quý 1 năm 2023, diện tích tổng nhà kho tại Việt Nam ghi nhận là 513.957 m 2 ( theo báoVIẸTNAMPLUS).

Hình 1.3: Nguồn tin về nhà kho tại Việt Nam theo báo VIETNAMPLUS

Do các nhà kho sử dụng quá nhiều diện tích, đồng thời các công ty nước ngoài ồ ạt đầu tư vào Việt Nam nên nhu cầu xây nhà kho lớn càng ngàycàng tăng cao.Trong khi đó, quỹ đất tại Việt Nam ngày càng thu hẹp Vậy nên, các nhà kho thông minh, chiếm ít diện tích lưu trữ ngày càng cần thiết Theo Bà Fion Ng, giám đốc điều hành BW IndustrialDevelopment nhận định: “ tương lai số lượng các nhà kho sẽ tăng cao, từ đó diện tích đất ngày càng giảm, đồng thời tiền để duy trì, xây dựng các nhà kho ngày càng cao, chúng ta cần một giải pháp nhà kho thông minh, tự động hoàn toàn trong khâu vận hành, làm giảm diện tích của các nhà kho, đồng thời làm giảm lượng nhân lực dư thừa”(theo baoxaydung.com.vn).

Dựa trên bài báo trích dẫn từ tapchicongthuong.vn dưới đây, có thể thấy rằng các doanh nghiệp kinh doanh thiết bị điện hiện nay rất nhiều Đồng thời số lượng diện tích nhà kho cung cấp cho các doanh nghiệp này rất lớn Nhưng đa phần các nhà kho của các doanh nghiệp này sử dụng nhà kho truyền thống, gặp rất nhiều vấn đề khó khăn trong việc quản lý.

Hình 1.4: Thực trạng ngành sản xuất thiết bị điện tại Việt Nam và thực trạng nhà kho truyền thống của các công ty kinh doanh, sản xuất thiết bị điện được trích xuất từ tapchicongthuong.vn

Qua các vấn đề trên, nhận thấy cần phát triển hệ thống nhà kho thông minh, tự động vận hành, đặc biệt là với các công ty, doanh nghiệp sản xuất thiết bị điện Nhà kho thông minh sẽ tiết kiệm diện tích hơn rất nhiều so với nhà kho truyền thống, đồng thời sẽ giảm rất nhiều chi phí vận hành và thuê nhân công, giảm lượng lớn chi phí máy móc hao tổn cần thiết.

KHẢO SÁT THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ

Nhóm đã thực hiện khảo sát các đối tượng liên quan đến vấn đề thông qua google form và kết quả phỏng vấn Cuối cùng thu được như sau: a Đối tượng: chủ quản kho/chủ doanh nghiệp.

Phương pháp khảo sát: khảo sát online sử dụng google form.

Câu hỏi 1: Hình thức kinh doanh của Anh/Chị là gì?

Công ty kinh doanh thiết bị điện Doanh nghiệp sản xuất thiết bị điện Đại lý

Hộ kinh doanh gia đình

Hình 1.5: Biểu đồ khảo sát hình thức kinh doanh của doanh nghiệp

Câu hỏi 2: (đối với các doanh nghiệp kinh doanh liên quan đến các thiết bị điện): Doanh nghiệp của Anh/Chị hiện đang sử dụng nhà kho để lưu trữ và xuất nhập các mặt hàng hay không?

16 Đã và đang sử dụng nhà kho Chưa từng sử dụng nhà kho

Hình 1.6: Biểu đồ thể hiện tính phổ biến của nhà kho với các doanh nghiệp kinh doanh, sản xuất thiết bị điện

Thông qua khảo sát, ta thấy có đến 84% doanh nghiệp sản xuất đã từng sử dụng nhà kho dùng để lưu trữ, kiểm định các thiết bị điện Điều này cho thấy rằng, nhà kho hiện tại rất cần thiết cho các doanh nghiệp để sử dụng vào vấn đề lưu trữ các mặt hàng sản xuất của họ, đặc biệt là các mặt hàng liên quan đến thiết bị điện Nhưng khi sử dụng kho hàng thì phát sinh những vấn đề khó khăn liên quan đến công việc quản lý sản phẩm xuất nhập,hay thất lạc, sắp xếp nhầm lẫn các mặt hàng với nhau.

Câu hỏi 3: Kho hàng của Anh/Chị có bị thất lạc các mặt hàng thiết bị điện, hoặc lẫn lộn các mặt hàng thiết bị điện với nhau hay không?

Hình 1.7: Biểu đồ khảo sát ý kiến khách hàng về các vấn đề thường gặp trong nhà kho truyền thống sử dụng để lưu trữ thiết bị điện

Qua bảng khảo sát, ta thấy rằng : có đến 72% ý kiến tham gia khảo sát cho rằng nhà kho của họ dễ bị thất lạc sản phẩm, khó quản lý, thường xuyên bị lẫn lộn các mặt hàng với nhau Sản phẩm dễ bị vỡ, đổ, không an toàn trong quá trình sắp xếp Thêm nữa, dữ liệu trong kho khó quản lý, dễ xảy ra sai sót trong quá trình nhập liệu, thay đổi số liệu Từ đó, càng khó khăn hơn trong việc quản lý, sử dụng, cũng như là xuất/nhập kho.

Câu hỏi 4: Kho hàng của Anh/Chị có bị thất lạc các mặt hàng, hoặc lẫn lộn các mặt hàng với nhau hay không?

Sau khi khảo sát và tổng kết các ý kiến ta có những ý kiến sau đây:

Các khó khăn gặp phải trong quản lý xuất nhập kho:

- Tốn quá nhiều chi phí và nhân lực.

- Thiết bị điện dễ bị hỏng, sai sót.

- Nếu khối lượng hàng hóa thiết bị điện quá nhiều thì dễ gây sai sót, tốn thời gian, chậm tiến độ xuất/nhập.

- Tốn qua nhiều diện tích lưu trữ trong khi đó khối lượng lưu trữ ít.

- Khó kiểm soát các mặt hàng xuất/nhập.

KHẢO SÁT NHU CẦU VÀ Ý KIẾN CÁC BÊN LIÊN QUAN

Nhóm sử dụng Google Form kết hợp các ý kiến hiện có trên thị trường, đồng thời phỏng vấn và đã đưa ra các kết quả sau đây.

Câu hỏi 1: Anh/Chị đã biết đến kho hàng thông minh hay chưa?

Có nghe qua nhưng chưa áp dụng Từng đọc và nghe qua

Hình 1.8: Biểu đồ khảo sát doanh nghiệp về kho hàng thông minh

Câu hỏi 2: Nếu thay thế nhà kho truyền thống của Anh/Chị bằng nhà kho thông minh thì Anh/Chị có đồng ý không?

Hình 1.9: Biểu đồ khảo sát ý kiến về việc ứng dụng kho hàng thông minh vào việc lưu trữ thiết bị điện

Câu hỏi 3: Anh/Chị có muốn sử dụng một kho hàng tự động lưu trữ thiết bị điện đảm bảo theo những tiêu chí nào?

Qua khảo sát, nhóm đã tập hợp tất cả ý kiến lại:

- An toàn, hoạt động một cách chính xác trong hoạt động lưu trữ và xuất/nhập kho.

- Chi phí không quá cao.

- Đảm bảo an toàn, nhanh, tự động, không tốn( hoặc tốn ít) nhân lực vận hành.

KHẢO SÁT GIẢI PHÁP HIỆN CÓ TRÊN THỊ TRƯỜNG 43 1 HỆ THỐNG LƯU/XUẤT KHO BÁN TỰ ĐỘNG CÓ NGƯỜI VẬN

1.4.1 HỆ THỐNG LƯU/XUẤT KHO BÁN TỰ ĐỘNG CÓ NGƯỜI VẬN HÀNH

Hình 1.10: Hệ thống lưu/xuất kho bán tự động có người vận hành

Hệ thống lưu/xuất kho bán tự động có người vận hành là hệ thống phổ biến hiện nay Hệ thống này buộc phải có từ 2-3 người tham gia vận hành Ví dụ có người đứng trên thang máy để xếp, nhặt hàng như trên hình Hệ thống này thích hợp với những loại mặt hàng dạng các chi tiết máy để rời Hệ thống có sức chứa, kích thước và tải trọng nhỏ Nhưng có thể thích hợp với các xí nghiệp vừa và nhỏ.

Xe tự hành AGV(Xe tự hành (AGV – Automated guided vehicles) là thiết bị tự động thực hiện các nhiệm vụ đơn giản thay cho con người Trong nhiều năm qua, AGV được tích hợp vào nhiều ngành công nghiệp như phân phối và sản xuất bán lẻ, quân đội và thậm chí là chăm sóc sức khỏe Với sự bùng nổ ngày càng tăng trong việc sử dụng AGV, câu hỏi hợp lý được đặt ra cho nhiều chủ doanh nghiệp và người quản lý hoạt động là: “khi tôi tìm cách tự động hóa kho hàng của mình thì làm cách nào để xác định liệu AGV có phù hợp với ngành của tôi không và cho các hoạt động nào của tôi? Những ưu điểm và nhược

Hình 1.11: Xe tự hành AGV Ưu điểm:

 Giảm chi phí lao động.

 Tăng độ chính xác và năng suất.

 Chi phí đầu tư, vận hành bảo trì khá cao.

 Không thích hợp cho các công việc lặp đi lặp lại.

 Cần phải có công nghệ dẫn đường, công nghệ pin v.v…

1.4.3 CÁNH TAY ROBOT CỐ ĐỊNH

Cánh tay robot cố định: robot thiết kế với 3 bậc tự do tương ứng 3 trục chuyển độngX,Y,Z Các trục chuyển động đều được định hướng bởi các ray trượt cố định và dẫn động bởi các động cơ điện thông qua cơ cấu truyền động.

 Cơ cấu đơn giản, gọn nhẹ, vững chắc.

 Không yêu cầu sử dụng công nghệ dẫn đường.

 Có thể sử dụng nguồn điện trực tiếp thay vì sử dụng pin.

 Mang lại sự chính xác cao khi hoạt động.

 Nâng cao sự an toàn trong nhà kho.

 Tối ưu không gian khi làm việc.

 Chỉ sử dụng ở một khu vực cố định.

 Không thể chuyển mục đích sử dụng.

Hình 1.12: Cánh tay robot cố định

CÁC GIẢI PHÁP NHÓM ĐỀ XUẤT

1.5.1 KỆ HÀNG LƯU TRỮ THIẾT BỊ ĐIỆN TỰ ĐỘNG SỬ DỤNG BÁNH XE

- Kệ hàng tự động có thể sử dụng bánh xe để di chuyển, thuận tiện cho việc sắp xếp các kệ hàng Nhóm đã tiến hành thiết kế kệ hàng dạng xe đẩy và các bánh xe được điều khiển bằng bộ điều khiển PLC và hệ thống IOT. Ưu điểm:

- Dễ dàng vận hành do có các bánh xe và hệ thống điều khiển.

- Dễ dàng thay thế linh kiện bởi thiết kế nhỏ gọn dễ dàng vận hành.

- Vẫn còn sử dụng nhiều người để vận hành.

- Hệ thống không lưu trữ được lượng lớn thiết bị.

Bản vẽ 2D mặt trước của kệ hàng được thiết kế như sau:

Hình 1.13: Kệ hàng nhìn từ mặt trước và thông số kệ hàng được thiết kế bằng

SolidWorks ( đơn vị được tính bằng mm)

Hình 1.14: Kệ hàng được thiết kế 2D bằng góc nhìn từ bên trái

( đơn vị được tính bằng mm)

Hình 1.15: Kích thước khung hành được thiết kế 2D theo góc nhìn từ bên trên

( đơn vị tính bằng mm)

1.5.2 CÁNH TAY ROBOT GẮP THIẾT BỊ ĐIỆN

Giải pháp cánh tay robot gắp thiết bị điện có thể dễ dàng gắp thả vật đưa lên các kệ hàng, đồng thời có thể hoạt động liên tục và gắp được nhiều đồ vật với tốc độ cao Đồng thời cánh tay robot có thể tự động hoạt động, tự động theo tiến trình được cài đặt sẵn Giải pháp cánh tay robot mà nhóm đề xuất là cánh tay robot tự do 4 bậc hoạt động trong mọi điều kiện Ưu điểm:

- Chỉ cần từ một đến hai người tham gia vào quá trình quản lý.

- Hoạt động trong mọi trường hợp.

- Dễ dàng lập trình và vận hành.

- Khó thay thế linh kiện khi bị hỏng hoặc bị trục trặc.

- Chỉ sắp xếp được lượng thiết bị ở chiều cao hạn chế.

- Khó bảo trì, bảo dưỡng.

Hình 1.17 : Hình ảnh mô tả giải pháp cánh tay robot gắp thiết bị điện sắp xếp lên kệ hàng

1.5.3 KHO HÀNG LƯU TRỮ THIẾT BỊ ĐIỆN SỬ DỤNG CÁNH TAY MÁY CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN THEO TRỤC X,Y,Z

Giải pháp này sử dụng một cánh tay máy tịnh tiến tự do theo 3 trục X,Y,Z để vận chuyển các thiết bị điện đặt lên kệ hàng Khi tịnh tiến tự do qua 3 trục, tay máy có thể tự do di chuyển, sắp xếp, xuất/nhập các mặt hàng thiết bị điện theo yêu cầu Ưu điểm:

- Tay máy có thể hoạt động tự do trong mọi trường hợp theo chiều cao kệ hàng.

- Có thể sắp xếp được những thiết bị điện có khối lượng lớn.

- Tay máy dễ dàng vận hành, thay thế linh kiện khi bị hỏng hoặc cần thiết bảo trì.

- Chỉ cần từ một đến hai người vận hành, giảm được tối đa nhân lực.

- Tay máy không sử dụng được tốc độ quá cao.

- Cần lập trình nhiều và tương đối phức tạp.

Sau khi thảo luận về phương pháp, các ưu điểm và nhược điểm, nhóm quyết định đi đến giải pháp cuối cùng là giải pháp thứ 3: Kho hàng lưu trữ thiết bị điện sử dụng tay máy tịnh tiến tự do theo 3 trục X,Y,Z.

XÂY DỰNG ĐẶC TÍNH THIẾT KẾ

Để xây dựng đặc tính thiết kế:

Hình 1.18: Hình ảnh tổng thể của giải pháp

Tay máy vận chuyển hàng theo trục X,Y,Z: Tay máy tịnh tiến tự do theo 3 trục X,Y và Z để có thể tự do sắp xếp, xuất/nhập các mặt hàng trong kho. Ứng dụng điều khiển: để người vận hành(hoặc người sử dụng) có thể thiết lập, xuất/nhập hàng và kiểm soát hàng hóa trong kho Ứng dụng này cho phép người vận hành có thể lựa chọn hàng hóa cần thiết để xuất/nhập kho Đồng thời xuất ra file excel để kiểm soát lượng hàng xuất/nhập, giúp người vận hành dễ dàng kiểm soát chất lượng và các mặt hàng trong kho cũng như quy trình xuất/nhập kho.

Thông báo lỗi: nếu như trong kho không có kiện hàng yêu cầu, hoặc lỗi hệ thống Nếu có xảy ra quá trình lỗi, hệ thống báo lỗi, sử dụng tín hiệu để thông báo cho người vận hành để sửa lỗi.

 Thiết kế của kho hàng thông minh được tối ưu hóa để phù hợp với người sử dụng.

 Hệ thống dễ dàng kiểm soát trong quá trình vận hành.

 Thiết kế dễ dàng sử dụng với màn hình HMI hoặc bộ điều khiển kiểm soát bằng SCADA.

Kho hàng an toàn: đảm bảo về mặt an toàn trong lúc vận hành, trong các quy trình của nhà kho.

SÁNG TẠO GIẢI PHÁP

Sau khi đưa ra đề tài, nhóm chúng em bàn bạc và đưa ra các giải pháp như sau:

Chi tiết về giải pháp được nhóm chọn:

Thông số kích thước tay máy:

Hình 1.19: Thông số kích thước tay máy( tính theo đơn vị mm)

Kho hàng sử dụng trong giải pháp:

Hình 1.20: Thông số kích thước kho hàng( tính theo đơn vị cm)

Băng tải mini vận chuyển hàng:

Hình 1.21: Băng tải vận chuyển thiết bị điện để sắp xếp và lưu trữ trong kho

( kích thước trong hình ảnh được tính theo đơn vị mm)

- Các giai đoạn trong quá trình lưu kho thiết bị điện

Giai đoạn 1: nhận diện mặt hàng bằng mã QR để nhập dữ liệu

Vận chuyển hàng trên băng tải tới vị trí quét mã QR Sau khi quét QR nhận diện sản phẩm sẽ đưa đến vị trí cảm biến.

Tay máy được đưa về gốc tọa độ để nhận hàng.

Giai đoạn 2: vận chuyển hàng sắp xếp lên kệ hàng( nhập kho)

Tay máy di chuyển đến vị trí cần đặt hàng và đặt vào vị trí Sau đó tay máy đưa về tọa độ gốc chờ cho mặt hàng tiếp theo.

Giai đoạn 3: vận chuyển hàng từ kho ra bên ngoài( xuất kho)

Tay máy di chuyển đến vị trí lấy hàng, gắp hàng lên và đưa đến vị trí xuất kho.

Kết thúc giai đoạn 3, tay máy đưa về vị trí ban đầu chờ cho lệnh tiếp theo.

Giai đoạn 5: xuất file kiểm định số lượng hàng hóa.

MINH HỌA GIẢI PHÁP CUỐI CÙNG

Dựa vào ưu điểm và nhược điểm của các giải pháp nêu trên, nhóm đã đưa ra giải pháp cuối cùng: Kho hàng lưu trữ thiết bị điện sử dụng cánh tay máy chuyển động tịnh tiến theo trục X,Y,Z.

Hình 1.22: Minh họa giải pháp cuối cùng Ưu điểm của giải pháp này vượt trội hơn so với 2 giải pháp còn lại:

- Tay máy có thể hoạt động tự do trong mọi trường hợp theo chiều cao kệ hàng.

- Có thể sắp xếp được những thiết bị điện có khối lượng lớn.

- Tay máy dễ dàng vận hành, thay thế linh kiện khi bị hỏng hoặc cần thiết bảo trì.

- Chỉ cần từ một đến hai người vận hành, giảm được tối đa nhân lực.

Kết luận: sau khi tính toán và thống nhất, nhóm đã lựa chọn giải pháp: Kho hàng lưu trữ thiết bị điện sử dụng cánh tay máy chuyển động tịnh tiến theo trục X,Y,Z

Dưới đây là hình ảnh kho hàng được sử dụng trong giải pháp nhóm đưa ra với các kích thước được đưa ra như sau:

Hình 1.23: Bản vẽ kho hàng ( tính theo đơn vị cm)

Bản vẽ 3D cuối cùng dựa trên bản vẽ 2D:

Hình 1.24: Mô phỏng kho hàng

Mô phỏng kho hàng và tay máy 3D dựa trên kích thước đã vẽ trên bản vẽ 2D của nhóm:

Hình 1.25: Bản vẽ 3D tổng thể giải pháp được nhóm sử dụng SOLIDWORKS

HIỆN THỰC HÓA GIẢI PHÁP

- Khung sử dụng trong giải pháp được thiết kết bằng gỗ ép Kích thước mỗi ô hàng là 19,5x20x15(cm) Tổng cộng có 9 khung hàng để đặt thiết bị điện ( 3x3) Khung sử dụng gỗ ép nên nhỏ gọn, chắc chắn Khung sử dụng các đai ốc để cố định các khung hàng nên rất chắc chắn.

Hình 2.1: Thiết kế kho hàng

- Động cơ sử dụng trong giải pháp là động cơ bước Động cơ bước có thể điều khiển chính xác vị trí Sử dụng động cơ bước để điều khiển vị trí dừng tại các khung hàng để có thể đặt chính xác vị trí vào các khung hàng.

- Thiết kế với trục nằm ngang ( trục X) Trục X sử dụng 2 thanh thép có chiều dài 80cm được đặt song song và bằng nhau Trục X có thể tự do tịnh tiến trong quá trình vận hành.

Hình 2.2: Thiết kế trục nằm ngang( trục X)

- Thiết kế với trục thẳng đứng( trục Z) Trục Z sử dụng động cơ bước để có thể tự do tịnh tiến theo phương thẳng đứng Nhờ tự to tịnh tiến, trục Z có thể tự do đi đến các khung hàng, đặt chính xác vào các vị trí cần đặt.

Hình 2.3: Thiết kế trục đứng( trục Z)

- Trục Y tịnh tiến tự do theo phương nằm ngang sử dụng để gắp, thả hàng hóa( cụ thể là các thiết bị điện) Trục Y tịnh tiến tự do sử dụng hệ thống nén khí, có thể vận hành

Hình 2.4: Thiết kế trục Y tịnh tiến tự do ra vào

- Tích hợp điều khiển, giám sát bằng SCADA: Sử dụng PLC S7-1200 làm bộ điều khiển chính Bộ điều khiển PLC điều khiển động cơ bước hoạt động đúng vị trí, đồng thời điều khiển bộ khí nén để điều khiển tay máy trục Z Bộ điều khiển PLC S7-1200 là cơ cấu điều khiển chính của hệ thống.

- Động cơ và các mạnh điện tử để nhận tín hiệu từ PLC và hoạt động theo đúng yêu cầu lập trình.

- Băng chuyền trong hệ thống sử dụng để vận chuyển hàng( thiết bị điện) tới vị trí tay gắp Tay gắp nhận hàng từ băng chuyển và đưa lên kệ hàng để bảo quản và quản lý.

- Sử dụng phần mềm TIA PORTAL lập trình điều khiển PLC S7-1200 điều khiển vị trí của động cơ bước bằng việc cấp xung, đồng thời điều khiển hệ thống khí nén trong quá trình gắp/thả của tay máy

- Lập trình sử dụng phầm mềm WinCC kết hợp TIA PORTAL để có thể đọc dữ liệu

- Sử dụng PC kết hợp HMI hiển thị quá trình hoạt động, cơ chế xuất/nhập/lưu trữ.

- Thiết kế được mô hình lưu kho thiết bị điện có thể lưu trữ, xuất/nhập các thiết bị điện theo đúng yêu cầu

- Thông qua Hệ thống kho hàng lưu trữ để giải quyết vấn đề kho hàng tốn nhiều diện tích sử dụng.

- Giải quyết vấn đề tiêu tốn nhiều tiền và lượng lớn nhân lực vận hành.

- Nghiên cứu ra kho hàng thông minh, tự động hoàn toàn mọi quá trình.

- Giảm các chi phí không cần thiết khi vận hành kho hàng truyền thống.

2.2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG LƯU KHO THIẾT BỊ ĐIỆN

Hệ thống lưu kho thiết bị điện nói cách khác là một nhà kho thông minh tự động hoàn toàn trong quá trình xuất/nhập/lưu trữ/quản lý các thiết bị điện Hệ thống lưu kho thiết bị điện có thể dễ dàng quản lý các thiết bị điện trong một nhà kho, dễ dàng nhập/xuất dữ liệu trong kho.

Hệ thống lưu kho thiết bị điện tiết kiệm không gian đến mức tối đa Hệ thống này có thể tiết kiệm đến 1/2 không gian so với kho hàng lưu trữ thiết bị điện bình thường Nó giúp tận dụng đến tối đa không gian lưu trữ nhờ vào các tầng lưu trữ và đảm bảo an toàn tuyệt đối.

Hệ thống lưu kho thiết bị điện có thể vận hành một cách tự động hoàn toàn và chính xác. Mỗi khung hàng có một địa chỉ IP nhất định Từ đó có thể nhận diện một cách chính xác từng loại thiết bị điện Khối tự động hóa trong kho hàng sẽ tự động truy xuất dữ liệu, đưa ra dữ liệu một cách chính xác.

Thêm nữa, một kho lưu trữ thiết bị điện có thể giảm thiểu đến mức tối đa rủi ro cho nhân viên nhờ vào việc sử dụng một hệ thống tự động hoàn toàn Công việc này chỉ cần 1

Kho lưu trữ thiết bị điện có thể ứng dụng linh hoạt, đơn giản và tùy biến Kho hàng lưu trữ thiết bị điện sẽ tự đưa ra các quy trình cho một danh sách hoạt động Số lượng này gần như là vô tận Mục tiêu là hoạt động quản lý một cách chính xác, và đưa ra dữ liệu chuẩn.

Kết nối thời gian thực của kho tự động, mọi thông số sẽ được hiển thị và cập nhật theo thời gian thực Các thông số bao gồm: số lượng mỗi loại sản phẩm, vị trí dòng sản phẩm, tình trạng tồn kho, dự kiến tình trạng kho & dự đoán những kịch bản theo kế hoạch sản xuất.

2.3 LÝ THUYẾT LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI

2.3.1 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG LƯU KHO THIẾT

 Khái niệm hệ thống lưu kho: Đầu tiên, chúng ta cần phải biết được hệ thống lưu kho tự động là gì? Đây là hệ thống nhà kho thông minh, nơi lưu trữ hàng hóa tự động hay còn gọi là hệ thống AS/RS (Automated Storage and Retrieval System) là hệ thống quản lý xuất nhập hàng hoá tự động với sự phối hợp các kỹ thuật cao về cơ khí, tự động hoá và công nghệ thông tin Hệ thống này được sử dụng phổ biến trong các kho hàng và trung tâm phân phối có mật độ lưu chuyển lớn với nhiều ràng buộc về quản lý hàng.

XÂY DỰNG MÔ HÌNH KINH DOANH

3.1 XÂY DỰNG TUYÊN NGÔN GIÁ TRỊ NABC

3.1.1 MÔ TẢ VẤN ĐỀ VÀ NGUYÊN NHÂN CỦA VẤN ĐỀ

Trong xã hội hiện nay, quá trình lưu chuyển hàng hóa là một trong những giai đoạn quan trọng của nền kinh tế Tuy nhiên trong quá trình lưu trữ, xuất/nhập hàng hóa thường xảy ra nhiều sai sót, thất thoát trong quá trình lưu trữ, thậm chí là mất mát và sai lệch số liệu Nguyên nhân của vấn đề này là do sử dụng nhà kho truyền thống.Nhà kho truyền thống là loại nhà kho thủ công, được vận hành bằng nhân lực, tiêu tốn một lượng lớn nhân lực Trong quá trình vận hành nhà kho truyền thống thường xuyên xảy ra các vấn đề sai sót về số liệu và lượng hàng hóa

3.1.2 HỆ THỐNG LƯU KHO THIẾT BỊ ĐIỆN - HỆ THỐNG THÔNG MINH TRONG VIỆC LƯU TRỮ THIẾT BỊ ĐIỆN. Để giải quyết vấn đề như: thất thoát các thiết bị điện trong kho, hay khó kiểm soát lượng thiết bị điện trong kho, chúng em xin giới thiệu Dự án: Hệ thống lưu kho thiết bị điện - Một giải pháp đáng tin cậy trong việc quản lý các kho hàng lưu trữ thiết bị điện Hệ thống được thiết kế với giao diện dễ sử dụng, quản lý cách hoạt động của kho hàng lưu trữ thiết bị điện một cách chính xác, tránh các tình trạng xấu xảy ra trong kho hàng thiết bị điện. Lợi ích của việc sử dụng hệ thống lưu kho thiết bị điện:

- Dễ dàng vận hành: Do thiết kế thuận tiện cho người vận hành và quá trình tự động hoàn toàn nên có thể dễ dàng vận hành và dễ dàng sử dụng với giao diện đơn giản.

- Tính an toàn cao: Do hệ thống lưu kho thiết bị điện hoàn toàn được tự động hóa nên tính an toàn cho người sử dụng cao Khác với kho hàng bình thường cần phải có nhiều người vận chuyển nên tính an toàn trong quá trình lưu trữ, xuất/nhập giảm Còn đối với hệ thống lưu kho thiết bị điện, do hệ thống được tự động hoàn toàn nên tính an toàn trong quá trình vận chuyển cao, tránh bị hư hỏng các thiết bị điện trong quá trình lưu trữ.

- Gía cả phải chăng: hệ thống lưu kho thiết bị điện cam kết về tính an toàn và mức giá vừa phải với các doanh nghiệp sản xuất, cung ứng thiết bị điện.

- Tính bảo mật cao: Trong quá trình lưu trữ ( bao gồm xuất/nhập) đều được hệ thống máy tính ghi lại chi tiết, vì vậy tránh sự mất mát các thiết bị điện cũng như tránh được việc khó kiểm soát lượng mặt hàng thiết bị Từ đó giúp doanh nghiệp kiểm soát tốt lượng mặt hàng thiết bị điện

Dự án Hệ thống lưu kho thiết bị điện giải quyết tình trạng xấu thường xuyên xảy ra trong các kho hàng lưu trữ thiết bị điện như : thất lạc các thiết bị điện, sắp xếp lộn xộn các thiết bị điện, hay tình trạng mất an toàn trong kho hàng lưu trữ thiết bị điện Chúng em cam kết kho hàng lưu trữ thiết bị điện của chúng em sẽ đem lại lợi ích cho các doanh nghiệp trong giải pháp quản lý và lưu trữ thiết bị điện

3.2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH KINH DOANH CỦA GIẢI PHÁP

Mô hình kinh doanh của dự án Hệ thống lưu kho thiết bị điện :

Dự án Hệ thống lưu kho thiết bị điện là một giải pháp đáng tin cậy cho các công ty, doanh nghiệp kinh doanh, sản xuất các thiết bị điện, hơn nữa là một giải pháp tốt cho các công trình xây dựng lớn có sử dụng hàng loạt các thiết bị điện.

Chúng em xin cam kết mang đến cho các doanh nghiệp một dự án và giải pháp sáng tạo nhất để nâng cao chất lượng quản lý của các kho hàng lưu trữ thiết bị điện.

Dưới đây là mô tả chi tiết về mô hình kinh doanh của hệ thống lưu kho thiết bị điện.

3.2.1 TẦM NHÌN VÀ SỨ MỆNH

Tầm nhìn: Chúng em hướng đến việc xây dựng một Hệ thống lưu kho thiết bị điện tốt nhất, an toàn và đáng tin cậy nhất cho các doanh nghiệp kinh doanh cũng như sản xuất các thiết bị điện, giúp họ dễ dàng quản lý hệ thống kho lưu trữ thiết bị điện Rộng hơn nữa, chúng em muốn cung cấp một dự án Hệ thống lưu kho thiết bị điện cho các công trường xây dựng sử dụng một lượng lớn các thiết bị điện

Sứ mệnh: Dự án Hệ thống lưu kho thiết bị điện cam kết đem đến sự tiện ích và hiệu quả cho các doanh nghiệp trong việc quản lý, xuất/nhập các thiết bị điện Chúng em nhấn mạnh yếu tố công nghệ, tính an toàn, mức độ hiệu quả và tính bảo mật trong việc cải thiện

Dự án triển khai một chiến lược phân phối đa dạng, theo nhiều phương pháp khác nhau nhằm mục đích tiếp cận gần nhất tới các doanh nghiệp kinh doanh, sản xuất các thiết bị điện.

Chúng em xây dựng một trang web chính thức của dự án Hệ thống lưu kho thiết bị điện sử dụng giao diện dễ sử dụng, cung cấp thông tin chính xác về dự án cho các doanh nghiệp Điều này giúp các doanh nghiệp nắm được thông tin ổn định và chính xác nhất về dự án, đồng thời có thể nhắn tin để chúng em có thể hỗ trợ thêm nhiều thông tin hoặc đặt câu hỏi về dự án.

Chúng em sẽ đưa ra mô hình quảng bá về cách thức hoạt động, giải thích hoạt động, đồng thời cách thức vận hành tại các hội chợ điện tử thương mại, hoặc các ngày hội liên quan đến hệ thống tự động hóa Thông qua cách này, Dự án của chúng em sẽ tiếp cận gần nhất với các doanh nghiệp và có thể hỗ trợ các doanh nghiệp về thông tin dự án, đồng thời có thể trực tiếp giải đáp những vấn đề doanh nghiệp đặt ra.

3.2.3 THU NHẬP TỪ DOANH SỐ

Dự án Hệ thống lưu kho thiết bị điện sẽ tạo nguồn thu nhập chính từ việc lắp đặt, thiết kế hệ thống và bảo trì, thay thế thiết bị Thu nhập này phụ thuộc vào doanh số lắp đặt sản phẩm( doanh số bán sản phẩm), đồng thời còn bị ảnh hưởng bởi giá cả vật tư trên thị trường và các chương trình khuyến mãi.

KIỂM CHỨNG, ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI CỦA GIẢI PHÁP VÀ THIẾT KẾ POSTER DỰ ÁN

4.1 KIỂM CHỨNG, ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI CỦA GIẢI PHÁP

Mô hình kinh doanh Hệ thống lưu kho thiết bị điện là một giải pháp tiềm năng trong việc giúp đỡ các doanh nghiệp sản xuất, kinh doanh thiết bị điện quản lý, lưu trữ các thiết bị điện trong kho Trước khi triển khai mô hình kinh doanh, chúng em thực hiện một quá trình kiểm chứng và đánh giá tính khả thi của giải pháp nhằm đảm bảo sản phẩm đáp ứng nhu cầu của khách hàng, qua đó đạt được các tiêu chí chất lượng và hiệu quả.

Nhóm đã khảo sát các công ty kinh doanh thiết bị điện về tính khả thi của giải pháp và đưa ra kết quả sau:

DOANH NGHIỆP CỦA BẠN CÓ ĐỒNG Ý THAY THẾ KHO TRUYỀN THỐNG BẰNG KHO LƯU TRỮ THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA CHÚNG TÔI? Đồng ýKhông đồng ý

5.50% ĐÁNH GIÁ CỦA DOANH NGHIỆP CỦA ANH/CHỊ VỀ GIẢI PHÁP CỦA CHÚNG TÔI SO VỚI CÁC GIẢI PHÁP HIỆN CÓ

Tốt hơn và khả thi hơn Tương tự các giải pháp khác và ít tính khả thi hơn

Kém hơn và ít tính khả thi hơn

Từ bảng khảo sát, có thể thấy các doanh nghiệp và khách hàng đánh giá khá cao về giải pháp của nhóm đưa ra Qua khảo sát trên có thể thấy được mức độ quan tâm của khách hàng và doanh nghiệp là tương đối cao và họ sẵn sàng sử dụng Hệ thống lưu kho thiết bị điện để thay thế hệ thống kho cũ của bản thân.

Ngoài khảo sát khách hàng, chúng em cũng đã tiến hành khảo sát chuyên gia trong lĩnh vực cơ khí, công nghệ và tự động hóa để đánh giá tính khả thi của giải pháp Hệ thống lưu kho thiết bị điện Chúng em đã tham khảo ý kiến của các chuyên gia có kinh nghiệm và kiến thức sâu sắc trong lĩnh vực liên quan để đảm bảo tính tin cậy và chuyên nghiệp của kết quả.

- Đánh giá công nghệ và cơ khí: Chúng em đã tham vấn các chuyên gia công nghệ và cơ khí về tính tự động hóa của giải pháp Hệ thống lưu kho thiết bị điện cũng như các thành phần cơ cấu lên hệ thống Trong đó có những kỹ sư đã vận hành nhiều hệ thống tự động trong nhà kho Các chuyên gia và kỹ sư nhận xét tính khả thi và tiềm năng của giải pháp là tương đối cao, cũng như đánh giá tích cực về tính ứng dụng và các đặc tính khác biệt của giải pháp so với các giải pháp còn lại trên thị trường.

- Đánh giá về tính tự động hóa của giải pháp: Về tính tự động hóa của giải pháp, chúng em đã tham vấn ý kiến từ các thầy chuyên ngành tự động hóa của trường Đại học Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh ( HUTECH) và các kỹ sư chuyên ngành tự động khác. Qua tham vấn, chúng em nhận được đánh giá tích cực về tính tự động hóa trong giải pháp Giải pháp được tự động hoàn toàn trong quá trình vận hành, đặc biệt là giải pháp có thể vận hành được theo chế độ tùy chỉnh Đồng thời, chúng em cũng nhận được nhận xét về tính khả thi và tính ứng dụng là mức độ cao.

- Khả năng tài chính và giá cả hợp lý: Khảo sát khách hàng và các doanh nghiệp kinh doanh, sản xuất thiết bị điện cho thấy đa số các doanh nghiệp có nhu cầu sử dụng kho hàng tự động và có nhu cầu muốn lắp đặt kho lưu trữ thiết bị điện Đồng thời, họ cần một mức giá hợp lý so với đa số các giải pháp trên thị trường và đáp ứng được yêu cầu về kho hàng.

Kết luận: Dựa vào các yếu tố trên, chúng em đi đến kết luận rằng mô hình kinh doanh Hệ thống lưu kho thiết bị điện có tính khả thi cao và có tiềm năng phát triển lớn trên thị trường Sản phẩm đáp ứng nhu cầu của đối tượng khách hàng là các doanh nghiệp kinh doanh, sản xuất thiết bị điện Đồng thời tích hợp giải pháp tự động hóa, giải pháp công nghệ quản lý, thiết kế phù hợp với các kho hàng hiện nay Thêm nữa, giải pháp có chi phí không quá cao so với các giải pháp trên thị trường hiện tại.

4.1.3 ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI CỦA MÔ HÌNH KINH DOANH

Dựa trên kết quả khảo sát khách hàng và chuyên gia, chúng em đánh giá tính khả thi của mô hình kinh doanh Hệ thống lưu kho thiết bị điện như sau:

- Tính cần thiết và thị trường tiềm năng: Khảo sát khách hàng cho thấy khách hàng và doanh nghiệp, đặc biệt là các doanh nghiệp kinh doanh, sản xuất thiết bị điện quan tâm và có nhu cầu cao về việc sử dụng hệ thống lưu kho thiết bị điện

- Tính ứng dụng và hiệu quả công nghệ: Khảo sát chuyên gia xác nhận tính ứng dụng và hiệu quả công nghệ trong sản phẩm Công nghệ trong sản phẩm là công nghệ tự động,được tự động hóa trong quá trình vận hành và quản lý tại kho hàng Công nghệ sử dụng

- Khả năng tài chính và giá cả hợp lý: Khảo sát các doanh nghiệp và khách hàng cho thấy, đa số các doanh nghiệp và khách hàng liên quan đến việc sản xuất và kinh doanh thiết bị điện đều muốn sử dụng kho hàng lưu trữ thiết bị điện ở trong mức giá trung bình - cao so với các giải pháp hiện có trên thị trường Nói cách khác, các doanh nghiệp và khách hàng đều muốn đầu tư một nhà kho lưu trữ thiết bị điện tự động để giảm bớt các chi phí phát sinh và quản lý nhà kho thiết bị điện tốt hơn.

- Quy định và chính sách: Nhóm đã khảo sát các chuyên gia và đã nhận được các thông tin hỗ trợ về quy định và chính sách lắp đặt và các chính sách lưu hành trên thị trường. Điều này đảm bảo tính hợp pháp và đáng tin cậy của giải pháp trên thị trường.

Dựa vào các yếu tố trên, chúng em đã đi đến kết luận rằng mô hình kinh doanh Hệ thống lưu kho thiết bị điện có tính khả thi và có tiềm năng phát triển thành công Giải pháp đáng ứng đúng nhu cầu của đối tượng khách hàng, tích hợp hệ thống công nghệ tự động hóa, công nghệ điều khiển tiên tiến, có tính hiệu quả và ứng dụng cao, đồng thời phù hợp với khả năng tài chính của nhóm các doanh nghiệp và khách hàng có nhu cầu Chúng em tin tưởng rằng giải pháp Hệ thống lưu kho thiết bị điện của chúng em sẽ góp phần cải thiện được những khó khăn còn tồn tại về hệ thống kho truyền thống phức tạp, đem lại lợi ích kinh tế cho doanh nghiệp cũng như cho xã hội.

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Hệ thống lưu kho thiết bị điện là đề tài do nhóm nghiên cứu nhằm giải quyết vấn đề xảy ra trong kho hàng truyền thống như: mất mát thiết bị điện thường xuyên, khó khăn trong việc quản lý các mặt hàng thiết bị điện, khó kiểm soát lượng hàng xuất/nhập trong kho v.v… Hệ thống lưu kho thiết bị điện có thể giải quyết những vấn đề trên Bằng công nghệ tự động hóa, hệ thống điều khiển thông minh sử dụng PLC S7-1200 Nhóm đã cẩn thận trong việc tính toán chi tiết và lập trình hệ thống đưa ra được Hệ thống lưu kho thiết bị điện ổn định

- Hệ thống lưu kho thiết bị điện vẫn còn một số hạn chế nhất định Hệ thống lưu kho thiết bị điện có thể phát triển hơn để lưu trữ các sản phẩm khác và có thể lưu trữ, phân loại nhiều sản phẩm hơn, nâng được nhiều mặt hàng nặng hơn Đồng thời có thể thay đổi vị trí các mặt hàng trực tiếp trên khung hàng

- Hệ thống lưu kho thiết bị điện có thể trở thành hệ thống lưu trữ kho thông minh, lưu trữ rất nhiều mặt hàng trong cùng một nhà kho Đồng thời có thể trở thành Hệ thống nhà kho tự động tân tiến, thông minh và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống.

Tiêu đề	Thiết Kế, Thi Công Hệ Thống Lưu Kho Thiết Bị Điện
Tác giả	Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Hoàng Khang, Bùi Nguyễn Hữu Đạt
Người hướng dẫn	TH.S Vũ Thế Mạnh
Trường học	Trường Đại Học Công Nghệ Tp. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	132
Dung lượng	10,86 MB