Lê Đức Thắng MSV:Lê Công Tú MSV:221632800Lớp: Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa 1 Khóa: 63Để thực hiện đề tài chúng em tiến hành nghiên cứu các vấn đề cần thiếtnhư: đặc tính của mã QR,
GIỚI THIỆU VỀ MÃ QR CODE
KHÁI NIỆM
QR Code (mã QR) là viết tắt của Quick response code (Tạm dịch: Mã phản hồi nhanh), hoặc có thể gọi là Mã vạch ma trận (Matrix-barcode) hay Mã vạch 2 chiều (2D) Đây là một dạng thông tin được mã hóa để hiển thị sao cho máy có thể đọc được.
QR Code xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1994, được tạo ra bởi Denso Wave (công ty con của Toyota) QR Code bao gồm những chấm đen và ô vuông mẫu trên nền trắng, có thể chứa những thông tin như URL, thời gian, địa điểm của sự kiện, mô tả, giới thiệu một sản phẩm nào đó,
QR Code cho phép quét và đọc mã nhanh hơn bằng các thiết bị như máy đọc mã vạch hoặc điện thoại có camera với ứng dụng cho phép quét mã, vô cùng tiện lợi cho người dùng.
Hình 1.1:Mã QR của Fanpage Công ty Phần mềm FAST
Cấu trúc của mã Qr
Dù thoạt nhìn có vẻ hỗn loạn, mã QR được cấu trúc theo cách thức cụ thể cho phép máy quét dễ dàng nhận dạng Các hình vuông nhỏ tạo nên một biểu đồ được sắp xếp theo các quy tắc nhất định, chứ không phải là sự sắp đặt ngẫu nhiên Bằng cách sử dụng đặc điểm này, máy quét có thể giải mã thông tin được mã hóa trong mã QR, ngay cả khi nó bị che khuất hoặc hư hỏng một phần.
Hình 1.2: Cấu trúc của một mã QR
Hoa văn định vị (Finder pattern): Các hoa văn định vị nằm ở 3 góc của mã QR
Các ký tự biên hướng dẫn cho máy ảnh biết nơi tìm mã và cách đọc dữ liệu ngay cả khi mã bị méo.
Thông tin định dạng (Format Information)
Các mẫu định dạng có chức năng sửa lỗi, quyết định mức độ sửa lỗi của mã QR Để giúp cho việc cân bằng giữa các ô đen và trắng trên mã, chức năng Mask được thiết lập Dựa vào 8 loại nguyên tắc, các thông tin lưu trên mã QR vẫn đảm bảo sự toàn vẹn cũng như màu sắc của các ô đen trắng để bảo đảm sự cân bằng.
Ngoại trừ vùng thông tin định dạng và hoa văn định vị, các vùng khác của mã QR có thể tự thiết kế được.
Vùng dữ liệu (Data): Chứa những dữ liệu thực tế.
Mô-đun (Module): Các ô đen mã QR chứa các đoạn mã nhị phân và mang giá trị là
1, các ô trắng có giá trị là 0 Tập hợp các ô chính là các thông tin lưu trữ vào mã QR.
Ký hiệu căn chỉnh (Alignment pattern): Giúp định hướng mã QR, có thể giải mã từ mọi góc độ Ngay cả khi mã đang ngược hoặc ở một góc khác, máy vẫn có thể đọc được mã một cách dễ dàng.
Mẫu thời gian (Timing pattern): Khi sử dụng mẫu này, máy quét có thể biết được độ lớn của ma trận dữ liệu.
Thông tin phiên bản (Version pattern): Chỉ định phiên bản của mã QR, được xác định bởi số lượng mô-đun Hiện tại, có tất cả 40 phiên bản từ 1 đến 40 Phiên bản 1 gồm 21 mô-đun, mỗi phiên bản tiếp theo sẽ tăng thêm 4 mô-đun cho đến khi đạt đến phiên bản 40 với tổng số 177 mô-đun Càng nhiều mô-đun bên trong mã QR, nó sẽ có nhiều dung lượng lưu trữ hơn.
10 Đối với mục đích tiếp thị, thường dũng mã QR với phiên bản từ 1 đến 7.
Vùng yên tĩnh (Quiet zone): Đây là không gian trống xung quanh mã, cho phép bộ đọc mã phân biệt mã QR với môi trường xung quanh.
Tại sao hình dáng của mã QR lại là hình vuông?
Không ít người đã rất thắc mắc về vấn đề này Những lý do mà mã QR luôn có dạng hình vuông là vì:
• Dung lượng dữ liệu cao hơn: Hình vuông cho phép mã QR đọc được hai chiều, ví dụ như thông tin theo chiều ngang và chiều dọc Rất nhiều thông tin được lưu trữ trong 1 đoạn mã bé nhỏ, điều này biến nó trở thành 1 công cụ đa năng.
• Tính năng tùy chỉnh: Những mã này cũng có thể được tùy chỉnh để phù hợp với thiết kế của chiến dịch hoặc trang web Bên cạnh đó, mã QR có thể được chỉnh sửa ngay cả sau khi trình bày chúng, hình vuông giúp làm điều
•đó Cải thiện khả năng sửa lỗi: Mã QR có thể chịu được nhiều thiệt hại hơn các mã khác, làm cho sai số biên từ 7 đến 30%, điều này rất quan trọng trong bộ phận kiểm kê.
• Dễ đọc: Quét mã QR Code có thể được thực hiện trên hầu hết mọi thiết bị, chỉ cần tải ứng dụng xuống điện thoại thông minh, máy tính để bàn hoặc máy tính bảng Ngày nay, các thiết bị đã tích hợp tính năng quét QR ngay trên các thiết bị.
Mã QR khác gì so với mã vạch truyền thống
Mã QR sử dụng mã hóa 2 chiều, cho phép chứa nhiều thông tin và có khả năng đọc nhanh chóng ở nhiều góc độ, bạn có thể dễ dàng quét mã QR ở nhiều góc độ khác nhau, điều này hỗ trợ rất nhiều cho trải nghiệm người dùng Ngược lại, mã vạch truyền thống chỉ sử dụng mã hóa 1chiều và thường yêu cầu đọc ở gần và theo hướng cụ thể, điều này có nghĩa bạn cần quét đúng chiều của mã để quét thông tin.
Mã QR nhỏ gọn, chiếm ít không gian và trông thân thiện hơn khi in trên sản phẩm hay tài liệu quảng cáo.
Hình 1.3:Mã QR nhỏ gọn, tính thẩm mỹ cao
1.1.4 Ứng dụng của mã QR trong cuộc sống
Mã QR ngày càng phổ biến và có thể được tìm thấy trên nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm cả bao bì sản phẩm, tờ rơi, biên lai, biển hiệu và mặt tiền cửa hàng Mã QR được quét bằng ứng dụng hoặc máy ảnh trên thiết bị di động của người dùng Khi được quét, mã QR có thể dẫn đến nhiều đích đến khác nhau, chẳng hạn như tệp PDF, trang web, video hoặc thậm chí bắt đầu cuộc trò chuyện qua tin nhắn văn bản.
1.1.4.1 Truy xuất thông tin sản phẩm và thanh toán online nhanh chóng
Bằng cách quét mã QR, bạn có thể nhanh chóng đọc được thông tin chi tiết về sản phẩm như nơi sản xuất, thành phần sản phẩm, cách sử dụng,… Bên cạnh đó, việc thanh toán bằng mã QR ngày càng phổ biến và ưa chuộng Người mua hàng dễ dàng thanh toán bằng cách quét mã QR ở quầy thanh toán hoặc nhân viên sẽ quét mã ngay trên điện thoại vô cùng tiện lợi và chính xác.
Hình 1.4: Truy xuất thông tin sản phẩm nhanh chóng
1.1.4.2 Ứng dụng mã QR Code trong quản lý kho hàng Đối với các doanh nghiệp, đặc biệt là các doanh nghiệp sản xuất và thương mại thì quản lý kho hàng hiệu quả là một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu. Việc ứng dụng một giải pháp quản lý kho tích hợp QR Code, Barcode sẽ giúp doanh nghiệp mang lại nhiều lợi ích như:
Kiểm soát hàng hóa hiệu quả
Giảm bớt các tác vụ thủ công khi kiểm tra mã hàng, mã lô, hạn sử dụng…
Hạn chế tối đa sai sót, tránh thất lạc hàng hóa trong quá trình nhập, xuất hàng, kiểm kê…
Tiết kiệm nhiều thời gian, tiết kiệm chi phí.
1.1.4.3 Trong thanh toán và giao dịch mua hàng
Hình 1.5: Barcode hỗ trợ thanh toán hàng hóa và giao dịch
Trong nhiều hệ thống siêu thị, cửa hàng tiện ích đã và đang sử dụng máy đọc mã vạch để rút ngắn thời gian trong quá trình thanh toán cho khách hang Đồng thời giúp nhân viên nhập dữ liệu thông tin của giao dịch vào hệ thống quản trị bán hàng Điều này giúp các doanh nghiệp tiết kiệm tối đa chi phí hoạt động, nâng cao hiệu quả quản trị và từng bước chuyên nghiệp hóa hoạt động kinh doanh của tổ chức
1.1.4.4 Ứng dụng tại nhà hàng, khách sạn, cafe
Mã QR trên bảng thực đơn giúp khách hàng xem danh sách món ăn dễ dàng, thuận tiện, tiết kiệm thời gian, tạo sự thoải mái khi không có nhân viên phục vụ đứng chờ Mã QR này giúp hiện đại hóa quá trình phục vụ, cho phép khách hàng tự xem thực đơn món ăn và thức uống và chọn món một cách nhanh chóng, tiết kiệm thời gian.
Hình 1.6:Quét mã QR xem thực đơn dễ dàng
1.1.4.5 Một số ứng dụng khác Ứng dụng trong truyền thông quảng cáo: Dần thay thế các quảng cáo dưới hình thức in ấn và phát tờ rơi Mã QR sẽ đính kèm thông tin thương hiệu trên các ấn phẩm, bảng hiệu cửa hàng, các bảng quảng cáo, billboard: QR Code (mã vạch ma trận dưới định dạng 2D) được nhiều đơn vị sử dụng để truyền tải thông tin của mình tới các đối tượng mục tiêu Người dùng chỉ cần quét mã QR bằng thiết bị di động là có thể tiếp cận tới thông điệp mà các doanh nghiệp, tổ chức muốn gửi gắm như website của doanh nghiệp, thông tin khuyến mãi,
Hình 1.7: Barcode hỗ trợ trong lĩnh vực
Tùy vào mục đích, dung lượng thông tin cũng như dạng thức thông tin được mã hóa mà nhiều doanh nghiệp, tổ chức, nhà sản xuất sử dụng nhiều dạng mã
QR khác nhau vào sản phẩm Những dạng QRcode thường xuyên được sử dụng là mã QR Model1 và Model2, mã Qr vi mô, mã rMQR, SQRC, đóng khung mã QR
1.1.5.1.Mã QR Model1 và Model2
Hình 1.8 Mã QR Model 1 và 2
Những mã QR này được nhìn thấy rộng rãi trên các áp phích tiếp thị, TV, internet và ở mọi nơi.Cả Model 1 và Model 2 trông gần như giống hệt nhau Nhưng do sự khác biệt về dung lượng lưu trữ và mức độ sửa lỗi, bất kỳ ai cũng có thể nhận ra sự khác biệt khi xem xét kỹ hơn Mã QR Model 1 là thiết kế ban đầu Nó cũng đã trở thành nền tảng phát triển cho các loại mã QR tiếp theo Và vì là mẫu đầu tiên nên mã QR Model 1 vẫn có dung lượng thấp hơn mẫu thứ 2 Nó có thể lưu trữ tới
QR Code Model 2 sở hữu số ký tự và chữ cái lớn hơn, lên tới 7.089 ký tự số, 4.296 ký tự và 1.817 ký tự Kanji Ngoài ra, Model 2 còn sở hữu khả năng sửa lỗi và quét nhanh hơn, giúp tăng độ tin cậy và hiệu quả sử dụng.
QR thứ hai có thể nhúng tối đa 7089 ký tự số, 4296 chữ và số, 2953 byte nhị phân và 1817 ký tự Kanji Và do mẫu căn chỉnh được bổ sung nên việc phát hiện và đọc mã QR dễ dàng hơn so với nguyên mẫu.
Hình 1.9 Mã QR Vi mô
Từ cái tên, bạn có thể biết đây là phiên bản nhỏ hơn của mã QR gốc Điều này có nghĩa là nó lưu trữ ít ký tự hoặc dữ liệu hơn và nhỏ hơn mã QR thông thường. Nhưng loại mã QR này vẫn có thể mã hóa đủ thông tin.
Mã QR vi mô hình chữ nhật (mã rMQR) là phiên bản hình chữ nhật của mã QR vi mô.
Denso Wave coi đây là loại mã QR tiết kiệm không gian vì hình dáng hẹp và giống dải Nhưng mặc dù kích thước nhỏ hơn, mã rMQR vẫn có khả năng quét cao và có thể lưu trữ 219 ký tự chữ và số, 361 ký tự số và 92 ký tự kanji Khả năng lưu trữ của nó khiến nó trở thành sự thay thế lý tưởng cho mã vạch tuyến tính để kiểm kê sản phẩm Mã rMQR cho phép doanh nghiệp theo dõi sản phẩm của mình và cung cấp thông tin chi tiết về sản phẩm mà không tốn nhiều dung lượng nhãn sản phẩm Hơn nữa, các công ty y tế và dược phẩm sử dụng rMQR để kiểm kê công cụ và thiết bị.
Mã QR ban đầu nhúng thông tin mà khán giả có thể truy cập chỉ bằng cách quét mã bằng điện thoại thông minh của họ Mặc dù mang lại lợi ích cho hầu hết các ngành, Denso Wave vẫn thấy cần có mã QR với tính năng hạn chế quyền truy cập. Xuất hiện mã QR được trang bị chức năng bí mật (SQRC) Nhìn bề ngoài, nó trông giống hệt mã QR gốc Nhưng đằng sau các pixel và mẫu của SQRC là chức năng hạn chế đọc nhằm ngăn những cá nhân không được phép truy cập vào thông tin được nhúng SQRC chứa hai loại thông tin: dữ liệu công khai và dữ liệu riêng tư.
Phân loại
Tùy vào mục đích, dung lượng thông tin cũng như dạng thức thông tin được mã hóa mà nhiều doanh nghiệp, tổ chức, nhà sản xuất sử dụng nhiều dạng mã
QR khác nhau vào sản phẩm Những dạng QRcode thường xuyên được sử dụng là mã QR Model1 và Model2, mã Qr vi mô, mã rMQR, SQRC, đóng khung mã QR
1.1.5.1.Mã QR Model1 và Model2
Hình 1.8 Mã QR Model 1 và 2
Những mã QR này được nhìn thấy rộng rãi trên các áp phích tiếp thị, TV, internet và ở mọi nơi.Cả Model 1 và Model 2 trông gần như giống hệt nhau Nhưng do sự khác biệt về dung lượng lưu trữ và mức độ sửa lỗi, bất kỳ ai cũng có thể nhận ra sự khác biệt khi xem xét kỹ hơn Mã QR Model 1 là thiết kế ban đầu Nó cũng đã trở thành nền tảng phát triển cho các loại mã QR tiếp theo Và vì là mẫu đầu tiên nên mã QR Model 1 vẫn có dung lượng thấp hơn mẫu thứ 2 Nó có thể lưu trữ tới
1167 ký tự số, 707 chữ và số và 299 ký tự Kanji Nó cũng có khả năng sửa lỗi và khả năng quét ít hơn Mặt khác, mã QR Model 2 có tính năng tốt hơn Mô hình mã
QR thứ hai có thể nhúng tối đa 7089 ký tự số, 4296 chữ và số, 2953 byte nhị phân và 1817 ký tự Kanji Và do mẫu căn chỉnh được bổ sung nên việc phát hiện và đọc mã QR dễ dàng hơn so với nguyên mẫu.
Hình 1.9 Mã QR Vi mô
Từ cái tên, bạn có thể biết đây là phiên bản nhỏ hơn của mã QR gốc Điều này có nghĩa là nó lưu trữ ít ký tự hoặc dữ liệu hơn và nhỏ hơn mã QR thông thường. Nhưng loại mã QR này vẫn có thể mã hóa đủ thông tin.
Mã QR vi mô hình chữ nhật (mã rMQR) là phiên bản hình chữ nhật của mã QR vi mô.
Denso Wave coi đây là loại mã QR tiết kiệm không gian vì hình dáng hẹp và giống dải Nhưng mặc dù kích thước nhỏ hơn, mã rMQR vẫn có khả năng quét cao và có thể lưu trữ 219 ký tự chữ và số, 361 ký tự số và 92 ký tự kanji Khả năng lưu trữ của nó khiến nó trở thành sự thay thế lý tưởng cho mã vạch tuyến tính để kiểm kê sản phẩm Mã rMQR cho phép doanh nghiệp theo dõi sản phẩm của mình và cung cấp thông tin chi tiết về sản phẩm mà không tốn nhiều dung lượng nhãn sản phẩm Hơn nữa, các công ty y tế và dược phẩm sử dụng rMQR để kiểm kê công cụ và thiết bị.
Mã QR ban đầu có thể chứa thông tin mà người xem có thể truy cập bằng cách quét chúng bằng điện thoại thông minh Tuy nhiên, mã QR đã được Denso Wave nâng cấp để hạn chế quyền truy cập vào thông tin nhúng Mã QR được trang bị chức năng Bí mật (SQRC) trông giống như mã QR ban đầu nhưng có thêm chức năng hạn chế truy cập dữ liệu, giúp ngăn những người không được phép tiếp cận thông tin nhúng SQRC bao gồm hai loại thông tin riêng biệt: Dữ liệu công khai và Dữ liệu riêng tư.
Nó cũng yêu cầu một máy quét mã QR cụ thể, không chỉ thiết bị điện thoại thông minh của bạn Khi được quét bằng điện thoại, SQRC sẽ hiển thị một phần thông tin mở cho công chúng xem, có thể không liên quan gì đến dữ liệu được nhúng Nhưng khi quét bằng máy quét SQRC, thiết bị sẽ hiển thị thông tin riêng tư.
Hình 1.12 Hình ảnh đóng khung mã QR
Hãy tưởng tượng một khung hình, nhưng các khung đó là hình ảnh mã QR Đó chính là mã QR khung.
Mã QR khung có một khoảng trắng hoặc khung vẽ ở giữa để hiển thị hình ảnh hoặc logo công ty.
Bạn cũng có thể tùy chỉnh khung vẽ thành nhiều hình dạng khác nhau và thay đổi màu của mã QR khung. Đây là cách Denso Wave sử dụng mã QR có thể tùy chỉnh để nâng cao trải nghiệm mã QR của người dùng.
Trên thực tế, nó có thể mã hóa chữ kanji, bộ ký tự đồ họa 8 bit, ký tự chữ và số và các ký tự đặc biệt khác.
Và do các mô-đun dữ liệu cô đọng nên mã QR vi mô thường được sử dụng trong sản xuất và kiểm kê các mặt hàng có kích thước nhỏ, bao gồm cả những mặt hàng trong phần cứng máy.
HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM
Đặt vấn đề
Hiện nay ở nước ta tuy có nhiều sức lao động và việc thuê nhân công cũng khá rẻ nhưng hầu hết việc sử dụng sức lao động con người là phương pháp thủ công nên còn nhiều sai sót và không mang tính ổn định cao Nguồn nhân công của nước ta dồi dào nhưng nguồn nhân lực chất lượng cao thì lại còn khá hạn chế, tác phong làm việc chưa có tính kỉ luật cao Phần lớn doanh nghiệp đều
Đào tạo nghề cho công nhân là điều cần thiết để nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất lao động Công nhân không lành nghề thường dẫn đến sản phẩm có chất lượng thấp, năng suất không cao, số lượng sản phẩm tạo ra trong một đơn vị thời gian không nhiều.
Các hoạt động phân loại hàng hóa, sản phẩm thủ công vẫn còn tốn khá nhiều thời gian và công sức của nhân công Những ngành nghề phân loại sản phẩm độc hại thì công nhân tham gia hoạt động phân loại này còn khá là nguy hiểm đến sức khỏe cũng như là ảnh hưởng đến năng suất của quá trình
Tốc độ đổi mới công nghệ chậm, thiếu định hướng khiến doanh nghiệp sử dụng công nghệ lạc hậu Hơn 50% máy móc được nhập khẩu từ nhiều thập kỷ trước, làm chậm quá trình sản xuất và phân phối sản phẩm đến người tiêu dùng.
Các hệ thống phân loại sản phẩm tiên tiến đã được phát triển trên toàn thế giới để tự động hóa các quy trình sản xuất và phân loại, giúp tăng năng suất lao động và lợi nhuận Khi sản phẩm được hoàn thành, chúng sẽ được chuyển đến băng tải phân loại, nơi các thiết bị phân loại sẽ xử lý nhiệm vụ phân loại.
Điểm mạnh của phương pháp phân loại tự động nằm ở năng suất và độ chính xác cao Nhờ đó, các doanh nghiệp có thể giảm thiểu nguồn lao động thủ công, giúp tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả sản xuất Do đó, hoạt động phân loại tự động có thể nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp trên thị trường cả về giá thành lẫn chất lượng sản phẩm.
Tính cấp thiết của đề tài
Phân loại sản phẩm là một bài toán lớn đã và đang được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống hiện nay trên toàn thế giới Dùng sức lao động của con người, công việc này còn đòi hỏi sự tập trung cao và có tính lặp lại nên nhân công sẽ khó mà đảm bảo được sự chính xác trong công việc Điều này còn chưa kể đến kinh tế hàng hóa trong nước và thế giới ngày càng phát triển, hàng hóa ngày càng đa dạng thuộc nhiều chủng loại và của nhiều doanh nghiệp, các sản phẩm có chi tiết nhỏ mang tính kỹ thuật cao mà mắt thường khó nhận ra Điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm vì vậy hệ thống nhận dạng và phân loại sản phẩm ra đời như một sự phát triển tất yếu của xã hội nhằm đáp ứng nhu cầu này
Hình 1.13: Dây chuyền phân loại cam theo màu sắc và khối lượng
Tùy vào mức độ phức tạp trong yêu cầu mà các hệ thống phân loại phẩm có quy mô khác nhau Tuy nhiên chi phí cho các quy mô này là rất lớn, đặc biệt là đối với nước đang phát triển như Việt Nam Chính vì thể hiện nay ở Việt Nam đa số các hệ thống phân loại sản phẩm chỉ được áp dụng vào các hệ thống phân loại sản phẩm phức tạp, còn một lượng lớn doanh nghiệp vẫn dùng sức lao động của con người
Hình 1.14: Hệ thống phân loại sản phẩm thủ công
Bên cạnh những dây chuyền vận chuyển sản phẩm thì một yêu cầu cũng được đặt ra đó là dây chuyền phân loại sản phẩm Có rất nhiều loại phân loại sản phẩm như phân loại theo kích thước, màu sắc, khối lượng, hình ảnh, mã vạch,mã QR
Ngày nay khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển, không những kỹ thuật điện tử mà trong đó điều khiển tự động hóa cũng đóng vai trò rất quan trọng trong mọi lĩnh vực đời sống Đi đôi với sự phát triển nhanh chóng ấy là sự đa dạng về hàng hóa Nhằm mục tiêu tăng năng suất lao động, độ chính xác, giảm sức người và giá thành sản phẩm, nâng cao chất lượng sản phẩm, yêu cầu các sản phẩm công nghệ càng ngày càng hoàn thiện và tối ưu Vì thế chúng ta cần tìm ra giải pháp phân loại sản phẩm tối ưu đáp ứng được các nhu cầu về sự đa dạng trong hàng hóa như hiện nay.
Phương pháp phân loại sản phẩm tự động
Tùy thuộc vào độ phức tạp yêu cầu của từng sản phẩm mà chúng ta có thể đưa ra những phương pháp phân loại sản phẩm khác nhau Trên thị trường hiện nay có một số phương pháp phân loại sản phẩm được ứng dụng phổ biến như sau:
- Phân loại sản phẩm theo mã vạch, mã QR
Hình 1 15: Hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch
- Phân loại sản phẩm theo màu sắc
Hình 1.16: Hệ thống phân loại trái cây theo màu sắc
- Phân loại sản phẩm theo kích thước
Hình 1.17: Hệ thống phân loại sản phẩm theo kích thước -Phân loại sản phẩm theo khối lượng.
Hình 1.18: Hệ thống phân loại sản phẩm theo khối lượng
Với sự đa dạng về sản phẩm, mỗi phương pháp phân loại đều có những thuật toán và giải pháp riêng phù hợp Tuy nhiên, phương pháp phân loại theo màu sắc, kích thước, khối lượng chỉ đáp ứng được một lượng hàng hóa nhất định và chưa đủ đáp ứng nhu cầu thị trường Phương pháp phân loại bằng mã QR code ra đời nhằm khắc phục hạn chế này, mang lại khả năng phân loại đa dạng các loại sản phẩm, tối ưu hóa giá trị sử dụng và đáp ứng được nhu cầu thị trường.
GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SẢN PHẨM BẰNG MÃ QR
Phân loại sản phẩm bằng mã vạch hiện đang được áp dụng rất nhiều ở mọi ngành nghề khác nhau, đặc biệt là trong logistic Hiện tại việc mua hang trên các trang điện tử là việc hết sức phổ biến, là người Việt Nam hẳn ít ai không biết đến các sàn thương mại điện tử như Shoppe, Lazada, Tiki,… với lượng đơn hàng một ngày là rất lớn Việc phân loại hàng hoá trở nên cần thiết Với lượng hàng hoá lớn và đa dạng về mặt hàng, việc phân loại bằng màu sắc, kích thước, cân nặng gần như là bất khả thi Việc ra đời của hệ thống phân loại bằng mã QR code là một giải pháp cho hệ thống phân loại của các sàn thương mại điện tử
Hệ thống sử dụng máy quét mã vạch để thu nhận mã của sản phẩm Tín hiệu sau đó được xử lý theo yêu cầu nhận diện sản phẩm Hệ thống phân loại sản phẩm sử dụng có thể kiểm tra và phân loại được nhiều thông tin khác nhau, đáp ứng được nhiều lĩnh vực công nghiệp
Hình 1.19: Hệ thống phân loại sản phẩm bằng mã vạch
Hệ thống phân loại sản phẩm dựa trên ứng dụng của việc xử lý và phân tích mã vạch Hệ thống bao gồm ba phần chính:
- Thứ nhất là bộ phận thu thập thông tin, xử lý và ra quyết định bao gồm một hệ thống máy quét Khi một sản phẩm đi qua máy sẽ nhận thông tin của sản phẩm sau đó gửi về phần mềm nhận dạng và phân loại (đối chiếu với các dữ liệu về sản phẩm đã được nạp sẵn) Phần mềm sẽ xử lý và xác nhận, nhận dạng sản phẩm thuộc dạng nào, chất lượng ra sao
- Thứ hai là bộ phận xử lý tín hiệu hồi đáp, điều khiển và giao tiếp giữa người và máy bao gồm các nút bấm màn hình và các phím điều khiển
- Thứ ba là hệ thống cơ khí bao gồm một băng tải và các hệ thống phụ trợ trong việc phân loại sản phẩm Khi các sản phẩm đã được nhận dạng thì hệ thống cơ khí sẽ nhận lệnh và đưa ra đáp ứng phù hợp Hệ thống phụ trợ này sử dụng các servo để thực hiện việc gạt sản phẩm phân loại vào các khoảng đã định sẵn
Một số ưu điểm của ứng dụng quét mã vạch code vào việc phân loại sản phẩm so với một số ứng dụng khác có thể ra như sau:
- Linh hoạt trong việc thay đổi mẫu mã sản phẩm phân loại
- Có khả năng phân loại được nhiều loại sản phẩm khác nhau
- Phân loại được những sản phẩm phức tạp mà các phương pháp thông thường không thể phân loại được
Bên cạnh đó ứng dụng cũng có một số nhược điểm:
- Đòi hỏi đội ngũ kỹ sư bảo dưỡng có kiến thức cơ bản về quản lí sản phẩm - Môi trường hoạt động của máy quét là môi trường không quá khắc nghiệt để đảm bảo máy hoạt động tốt nhất
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Nghiên cứu ứng dụng các máy móc kỹ thuật cao vào các quy trình phân loại sản phẩm giúp giảm sức lao động con người, giảm giá thành và thời gian phân loại sản phẩm
Công việc phân loại và đóng gói sản phẩm đòi hỏi tốc độ đáp ứng cao và độ ổn định của thiết bị Công đoạn này cần rất nhiều nhân công làm tăng chi phí sản xuất Sử dụng hệ thống phân loại thông minh làm giảm chi phí sản xuất, giảm chi phí nhân công, nâng cao mức độ tự động hóa cho dây chuyền sản xuất với ưu điểm là có độ ổn định cao và thời gian làm việc không giới hạn
Hình 1.20: Phân loại hàng hóa tự động
Hình 1.21: Công nhân đang phân loại hàng hóa thủ công
MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Với đề tài phân loại sản phẩm theo mã QR thì chúng em muốn đạt đến mục tiêu:
- Tạo được một mô hình phân loại sản phẩm tiên tiến
- Đáp ứng đầy đủ yêu cầu phân loại sản phẩm nhanh chóng, an toàn
- Ứng dụng được những kiến thức đã học được vào trong quá trình thực hiện đề tài
- Ứng dụng tốt những kiến thức đã học vào trong mô hình
- Sử dụng các thiết bị công nghiệp vào mô hình,
PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN
Cách tiếp cận
- Khảo sát cách thức phân sản phẩm theo mã QR code: do chưa có điều kiện để tham gia khảo sát trực tiếp tại các công ty và các nhà máy sản xuất: chúng em chủ yếu tìm hiểu thông qua các trang mạng (Google, Youtube, Tiktok, Facebook, ), để tìm kiếm thêm các thông tin về cách thức phân loại sản phẩm theo mã QR Ngoài ra dựa vào tài liệu thầy giáo hướng dẫn đề tài và các đồ án tốt nghiệp của các anh chị khóa trước đã
26 cung cấp cho chúng em thêm nhiều thông tin bổ ích về đề tài nghiên cứu khoa học mà chúng em đang thực hiện.
- Nghiên cứu tìm hiểu các hệ thống phân loại sản phẩm đang được sử dụng hiện nay trong nước và nước ngoài
- Tiến hành đánh giá phân tích các phương án phù hợp, các phương pháp ít sai số và đem lại hiệu quả cao nhất.
Phương thức nghiên cứu
- Xác định vấn đề nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan trong và ngoài nước cũng như khảo sát phương án nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình
- Xây dựng phương pháp phân loại, sắp xếp các giai đoạn phân loại cho phù hợp dựa trên các khảo sát thực tế
Để đạt được mục tiêu đề ra, chúng tôi thiết kế một mô hình phân loại phù hợp Thuật toán và phương pháp tính toán được xây dựng với tiêu chí sai số thấp và hiệu quả cao.
- Bắt đầu thực hiện chế tạo, đánh giá thực nghiệm.
Nghiên cứu tình hình trong và ngoài nước
Hiện nay các doanh nghiệp trong và ngoài nước đã nghiên cứu và ứng dụng rất nhiều hệ thống phân loại sản phẩm theo mã vạch và mã QR code hiện đại vào quá trình sản xuất như:
Hình 1.22: Hệ thống vận chuyển hàng hóa tại sân bay
Hình 1.23: Hệ thống phân loại sản phẩn tại kho
CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Phương án thiết kế
Phương án thiết kế băng chuyển sản phẩm
2.1.1.1 Lựa chọn loại băng tải
- Băng tải là thiết bị truyền tải có tính kinh tế cao nhất trong ứng dụng vận chuyển hàng hóa, vật liệu, sản phẩm với mọi khoảng cách
- Sử dụng băng tải để vận chuyển sản phẩm giúp nâng cao năng suất và giải phóng sức lao động mang lại hiệu quả kinh tế cao
- Tùy vào điều kiện làm việc sẽ có mỗi loại băng tải khác nhau
❖ Phương án 1: Băng tải con lăn
Băng tải con lăn là một hệ thống vận chuyển hàng hóa được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất ngày nay Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất làm việc của người lao động, giảm thiểu tối đa thời gian di chuyển và handling hàng hóa trong quá trình sản xuất.
- Băng tải con lăn được hiểu là một hệ thống bao gồm các con lăn được kết nối với nhau một cách vững chắc để nâng đỡ, vận chuyển hàng hóa trong các ngành sản xuất công nghiệp hiện đại Hệ thống này có thể sử dụng được cho các loại sản phẩm có trọng lượng từ nhẹ đến rất nặng Đồng thời, nó cũng hoạt động rất tốt trong môi trường bụi bặm hoặc có hóa chất ăn mòn
- Thông thường, người ta dùng băng tải con lăn để di chuyển các loại hàng hoá có phần đáy phẳng và cứng (ví dụ như: Thùng carton, sản phẩn có dạng hình hộp,…)
Hình 2.1: Băng tải con lăn
Cấu tạo của băng tải con lăn đặc trưng bởi hệ thống con lăn, đóng vai trò là bộ phận truyền động chính Các con lăn này là thành phần không thể thiếu của băng tải vì chúng đảm nhiệm chức năng vận chuyển và truyền động cho toàn bộ hệ thống.
- Tùy thuộc vào thuộc tính của loại hàng hóa cần vận chuyển mà người ta có thể sử dụng con lăn với đường kính và số lượng khác nhau Các vật liệu thường được sử dụng để chế tạo con lăn có thể kể đến như: inox, thép, cao su, nhựa, nhôm,…
+ Băng tải con lăn có độ bền và độ cứng cao Cho phép chuyển hàng có kích thước lớn và khối lượng nặng
+ Băng chuyền dàn con lăn truyền động bằng xích có kích thước nhỏ gọn + Có thể di chuyển theo tuyến thẳng hoặc tuyến cong
+ Kết cấu dễ dàng cho việc chất tải và dỡ tải
+ Trong băng tải con lăn có nhiều dàn con lăn nê đòi hỏi phải kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên, tốn chi phí lớn
❖ Phương án 2: Băng tải cao su vân V
Băng tải cao su vân V sở hữu dây băng tích hợp các đường gân chữ V đúc liền với bề mặt, tạo độ ma sát và gia tăng lực kéo Thiết kế này đáp ứng nhu cầu sử dụng đa dạng với kích thước góc vận chuyển và hình dạng gân tùy chỉnh theo yêu cầu, phù hợp cho nhiều loại công việc khác nhau.
Hình 2.2: Băng tải vân cao su V
+ Băng tải cấu tạo đơn giản ,bền
+ Có khả năng vận chuyển vâtj liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng với khoảng cách xa
+ Làm việc êm, năng suất tiêu hao không lớn
+ Vận chuyển vật liệu rời như cát, đá, than đá, từ bến bãi lên tàu,xe dễ dàng
+ Chỉ chạy ở tốc độ trung bình,không được cao
+ Độ nghiêng băng tải nhỏ ( 5.5V.
Bảo vệ quá nhiệt : BTS7960 bảo vệ chống quá nhiệt bằng cảm biến nhiệt tích hợp bên trong Đầu ra sẽ bị ngắt khi có hiện tượng quá nhiệt.
Mạch tổng
Hình 3.18: Mô hình sau khi hoàn thành
LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
Kết luận và hướng phát triển đề tài
Sau thời gian nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp, em đã gặp rất nhiều khó khăn trong việc vận dụng những kiến thức đã học được vào quá trình áp dụng thực tiễn để trở nên hợp lý Qua quá trình thực hiện với thời gian có hạn và gặp nhiều khó khăn, em đã thiết kế thành công mô hình phân loại sản phẩm theo mã QRCODE sử dụng STM32F103C8T6 đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra.
Hình 4.1: Mô hình sản phẩm Đánh giá kết quả đạt được:
Kết quả đạt được khi vận hành mô hình là:
Mô hình hoạt động ổn định không bị sự cố kỹ thuật trong quá trình vận hành.
Hệ thống phân loại được 10 – 15 sản phẩm / phút.
Tỉ lệ phân loại lỗi 2%(1 /50 sản phẩm).
Theo kết quả đánh giá thực tế khi vận hành, thử nghiệm mô hình em nhận thấy có một vài nhược điểm cần được khắc phục như sau:
Tốc độ phân loại còn chậm.
Tỉ lệ lỗi của hệ thống còn khá cao.
Hệ thống dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài gây ảnh hưởng tới kết quả.
4.2.2 Hướng phát triển của đề tài
Phân loại sản phẩm là xu hướng của các ngành công nghiệp nên tìm ra một giải pháp phân loại luôn là vấn đề được đề cập đến Trong tương lại em muốn hướng tới phương pháp này sẽ được ứng dụng rộng rãi trong các xí nghiệp, doanh nghiệp Đồng thời em sẽ cải thiện hệ thống để hệ thống hoạt động ổn định hơn trong môi trường công nghiệp:
Cho ra mô hình ứng dụng thực tế.
Thiết kế thêm tay gắp bỏ sản phẩm lên băng tải, thay thế cho công nhân bỏ vào thủ công như từ trước tới giờ.
Sử dụng PLC thay thế cho arduino nhằm hạn chế xung nhiễu tốt hơn Thay thế các sensor công nghiệp có độ chính xác và ổn định hơn.
Làm thêm hệ thống giám sát để thuận tiện trong quá trình giám sát vận hành dây chuyền.
