Tự động hóa hoặc điều khiển tự động là sửdụng các hệ thống điều khiển khác nhau cho các thiết bị vận hành như máy móc,quy trình trong nhà máy, nồi hơi và lò xử lý nhiệt, chuyển đổi mạng
Trang 1Trường đại học Giao Thông Vận Tải
Phân Hiệu - TP Hồ Chí Minh
Đề Tài:
QUẢN LÝ TỰ ĐỘNG TRONG NHÀ KHO
Sinh viên Thực Hiện: Lê Anh Quân.
Đỗ Hải Nam Nguyễn Mạnh Quân Nguyễn Thành An Nguyễn Duy Tường Người Hướng Dẫn: Ths Ngô Thị Thu Hương
KS Mai Vạn Hậu.
TP.Hồ Chí Minh - 2021.
Page of 1 30
Trang 2Trường đại học Giao Thông Vận Tải Phân Hiệu - TP Hồ Chí Minh
Đề Tài:
QUẢN LÝ TỰ ĐỘNG TRONG NHÀ KHO
: : : :
Đỗ Hải Nam Nguyễn Mạnh Quân Nguyễn Thành An Nguyễn Duy Tường
Môn
Người Hướng Dẫn
: :
Thực tập trải nghiệm doanh nghiệp Ths Ngô Thị Thu Hương
KS Mai Vạn Hậu.
TP.Hồ Chí Minh – 2021.
Page of 2 30
Trang 3MỤC LỤC
2 Vai trò của tự động hoá trong tình hình hiện tại 5
c Nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí nguyên vật liệu 6
e Mang lại sự linh hoạt tối đa trong sản xuất 7
f Nâng cao vị thế cạnh tranh cho doanh nghiệp 7
CHƯƠNG III: DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VÀ CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT 12
1 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống kho tự động 12
5 Tìm hiểu về hệ thống lấy cất hàng hóa tự động ASRS (Automated Storage
2 Nguyên lý làm việc của hệ thống lưu kho 20
Trang 4CHƯƠNG VI: AN TOÀN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY HỆ THỐNG 28
Page of 4 30
Trang 5CHƯƠNG I: NGÀNH TỰ ĐỘNG HOÁ
1 Khái Niệm:
Tự động hóa (automation) là ứng dụng công nghệ tiên tiến vào quá trình sảnxuất công nghiệp nhằm chuyển hầu hết hoặc toàn bộ hoạt động sản xuất của conngười cho máy móc
Tự động hóa là công nghệ mà theo đó quy trình hoặc thủ tục được thực hiện màkhông cần sự trợ giúp của con người Tự động hóa hoặc điều khiển tự động là sửdụng các hệ thống điều khiển khác nhau cho các thiết bị vận hành như máy móc,quy trình trong nhà máy, nồi hơi và lò xử lý nhiệt, chuyển đổi mạng điện thoại,lái và ổn định tàu, máy bay và các ứng dụng và phương tiện khác hoặc giảm canthiệp của con người Một số quy trình
đã được hoàn toàn tự động
Tự động hóa bao gồm các ứng dụng
khác nhau, từ một bộ điều khiển nhiệt
hộ gia đình điều khiển một lò hơi, đến
một hệ thống điều khiển công nghiệp
lớn với hàng chục nghìn phép đo đầu
vào và tín hiệu điều khiển đầu ra
2 Vai trò của tự động hoá trong tình hình hiện tại
Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ số hóa, các dây chuyền tự động đượcứng dụng ngày càng rộng rãi trong sản xuất Các doanh nghiệp sản xuất luôn tựcải tiến công nghệ, hệ thống máy móc của mình để tạo ra những sản phẩm cóchất lượng tốt nhất, giá cả cạnh tranh nhất Đó chính là cơ sở để nâng cao vị thếcạnh tranh, giúp doanh nghiệp đứng vững trên thị trường khốc liệt Bài viết dướiđây sẽ cùng bạn đọc phân tích kỹ hơn về vai trò của tự động hóa trong nền sảnxuất hiện đại
Page of 5 30
Trang 63 Lợi ý của tự động hoá.
a Tăng năng suất sản xuất rõ rệt
Nhờ quá trình này, máy móc vận hành 24/24 giờ mà không cần phải có thời giannghỉ, thời gian giữa ca như là sử dụng nhân công Hơn nữa, tốc độ vận hành củacác dây chuyền tự động nhanh hơn rất nhiều lần so với các thao tác thủ công củacon người Do vậy mà sẽ giúp các nhà máy nâng cao năng suất sản xuất mộtcách
rõ rệt Đây được xem là lợi ích hàng đầu và rõ nét nhất của bất kỳ một nhà máynào khi ứng dụng tự động hóa
b Cắt giảm chi phí nhân công
Ứng dụng tự động hóa trong sản xuất nghĩa là tăng tối đa sự tham gia của máymóc tự động, giảm thiểu sự tham gia của con người trong quy trình sản xuất Dovậy, doanh nghiệp sẽ giảm được chi phí nhân công Thay vào đó, chỉ cần đầu tưmột lần vào sản xuất thì đó sẽ là sự đầu tư thông minh và hiệu quả Hơn thế nữa,trong sản xuất có rất nhiều công đoạn nguy hiểm nếu con người tham gia trựctiếp Bởi vậy, nhờ ứng dụng dây chuyền tự động mà sẽ đảm bảo an toàn laođộng tại các nhà máy
c Nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí nguyên vật liệu
Quy trình sản xuất khi được ứng dụng các thiết bị tự động thì mọi thông số sảnphẩm sẽ được lập trình trước, do vậy mà thành phẩm tạo ra luôn có độ chính xáccao, tỷ lệ lỗi thấp nhất Tự động hóa do vậy mà giúp các doanh nghiệp giảmthiểu đáng kể những sai sót của thành phẩm liên quan đến con người Hơn thếnữa, nhờ dây chuyền sản xuất tự động mà các sản phẩm tạo ra luôn có độ đồngđều cao nhất Tỷ lệ lỗi thấp đồng nghĩa với việc nhà máy sẽ giảm được các chiphí nguyên vật liệu, chi phí sản xuất liên quan đến việc sửa lỗi sản phẩm hoặcsản xuất bù…
Page of 6 30
Trang 7d Nâng cao trình độ cho nhân công
Việc ứng dụng tự động hóa vào sản xuất sẽ giúp doanh nghiệp có cơ hội điềuchuyển nhân công sang những vị trí chủ động, đào tạo để họ tiếp cận nhanh hơnvới công nghệ Thay vì họ phải làm thủ công thì giờ họ sẽ được nâng cao kỹnăng để điều khiển máy móc làm giúp mình những phần việc đó Bởi vậy, điềunày giúp cho nhân công được chuyên môn hóa hơn, tiếp cận nhanh nhất vớicông nghệ hiện đại
e Mang lại sự linh hoạt tối đa trong sản xuất
Đây được xem là lợi ích rất rõ nét của tự động hóa Bởi việc thay đổi quy trình,dây chuyền sản xuất, thêm hoặc bớt các công đoạn thường sẽ mất rất nhiều thờigian, công sức Nếu chưa ứng dụng các thiết bị tự động thì doanh nghiệp sẽ mấtthời gian cho hoạt động đào tạo nhân công, thay đổi quản lý, đội nhóm… Thếnhưng, khi ứng dụng tự động hóa thì chỉ cần lập trình lại là chương trình sẽ có
độ tùy biến cao nhất
Độ tùy biến cao: Việc thay đổi quy trình sản xuất, nhất là khi thêm các côngđoạn mới, thường rất phức tạp, do công việc này phải đi kèm với các hoạt độngđào tạo công nhân cũng như thay đổi quản lý Đối với rô-bốt, chương trình sẽđảm bảo khả năng làm tất cả các công việc được giao Điều này sẽ làm tăng độtùy biến trong sản xuất
f Nâng cao vị thế cạnh tranh cho doanh nghiệp
Việc tăng năng suất, cắt giảm chi phí nguyên vật liệu, chi phí nhân công, sẽ giúpcác nhà máy sản xuất giảm giá thành Trong khi đó, chất lượng sản phẩm đượccải thiện rõ rệt, do vậy sẽ giúp doanh nghiệp nâng cao vị thế cạnh tranh trên thịtrường Ứng dụng các dây chuyền tự động trong sản xuất sẽ giúp doanh nghiệptạo ra những bước đột phá trong sản xuất kinh doanh Tất nhiên là trong điềukiện doanh nghiệp biết cách ứng dụng phù hợp nhất
Page of 7 30
Trang 8Đặc biệt, trong gia công cơ khí, nếu như theo phương pháp truyền thống, thợ cơkhí phải gia công bằng tay hoặc dùng máy bán tự động như máy tiện, máy bào,máy hàn… thì nhờ ứng dụng thiết bị tự động, robot tự động mà các công đoạn
đó đã được thực hiện bằng những máy gia công hiện đại, được lập trình CNC.Hoặc những công đoạn nguy hiểm như hàn thì có sự trợ giúp tối đa của cácrobot hàn hiện đại Đặc biệt, công nghệ CAD/CAM/CNC đã giúp quá trình giacông vận hành theo một quy trình khép kín, tốc độ cao, độ chính xác gần nhưtuyệt đối
Tại Việt Nam, diễn biến phát triển và ứng dụng của tự động hóa đang dần theomột chu trình có khoa học Đầu tiên, các doanh nghiệp sản xuất sẽ nghiên cứunhững thành tựu của cuộc cách mạng công nghiệp trên thế giới Sau đó, căn cứvào điều kiện cụ thể trong nước và vạch ra phương hướng để phát triển ứngdụng công nghệ số và thiết bị tự động đối với từng lĩnh vực, từng ngành khácnhau
Trong lĩnh vực đồ ăn thức uống, nhiều quán ăn, nhà hàng đã sử dụng điện thoại
di động, máy tính bảng để ứng dụng giúp cho quá trình đặt hàng nhanh hơn,hiệu quả hơn Trong khi đó, các ngành công nghiệp khai thác cũng đang ứngdụng tự động hóa rất nhiều, chẳng hạn như công nghiệp khai thác mỏ Hoặc cácphương tiện nội thất tự động như cửa cuốn tự động, cửa chì bệnh viện… Bêncạnh đó, trong các nhà máy sản xuất đồ dùng, thực phẩm, ứng dụng rất nhiềubăng tải tự động trong chuyền sản xuất, giúp việc kiểm soát chất lượng cũng như
Page of 8 30
Trang 9vận hành chu trình sản xuất, lắp đặt, đóng gói, xuất kho được nhanh chóng, hiệuquả hơn…
5 Xu thế 4.0 trên nền tảng tự động hoá
Nhờ thành tựu của cuộc cách mạng công nghiệp, đặc biệt là sự phát triển mạnh
mẽ của hệ thống Industrial Internet of Thing (Internet vạn vật công nghiệp) màviệc ứng dụng tự động hóa trong sản xuất đang ngày càng được quan tâm, đẩymạnh nhanh chóng Nhiều doanh nghiệp lúc đầu lo sợ rằng việc đầu tư cho cácdây chuyền sản xuất công nghệ mới sẽ tốn nhiều chi phí, việc đào tạo nhân sự để
sử dụng sẽ mất nhiều thời gian Thế nhưng, thực tế chính kết quả của cuộc cáchmạng công nghiệp 4.0 đã giúp các doanh nghiệp sản xuất giải quyết bài toánkinh tế, đầu tư thông minh, hiệu quả
Đứng trước làn sóng mới của công nghệ số hóa, việc ứng dụng các dây chuyềncông nghệ cao là tất yếu Các nhà máy đang có định hướng xây dựng theo kiểumẫu nhà máy thông minh, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng vềnhững sản phẩm chất lượng, tinh tế nhất
Trong công nghiệp, những xu hướng nổi bật bao gồm cảm ứng đa điểm, kết nốikhông dây và công nghệ robot Trong đó, robot là xu hướng phổ biến nhất Banđầu, robot chỉ dừng lại là thiết bị thực hiện các hoạt động đơn giản như dichuyển vật, nâng hạ vật Thế nhưng, ngày này, robot được điều khiển bởi cácphần mềm thông minh, được lập trình nên thực hiện được rất nhiều thao tácphức tạp, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong quy trình sản xuất của các nhàmáy
Page of 9 30
Trang 10Trên đây là tất cả những thông tin khái quát về tự động hóa cũng như vai trò củayếu tố này trong nền sản xuất hiện đại Sau bài viết này, hy vọng các doanhnghiệp sẽ có cái nhìn rõ ràng hơn về tầm quan trọng của việc ứng dụng dâychuyền tự động vào quá trình sản xuất.
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY VÀ HỆ THỐNG.
1 Tổng quan về nhà máy.
Nền công nghiệp nước ta nói riêng và các nước trên thế giới nói chung đangphát triển mạnh mẽ Ngày trước, sản phẩm được tạo ra một cách thủ công nênviệc mang sản phẩm ra vào kho chủ yếu được thực hiện bằng sức người, do đókhông tận dụng hết được các khoảng không gian, sức chứa của kho hàng, việcquản lý hàng hoá kém hiệu quả cũng như tốn nhiều diện tích đất làm nhà khochứa hàng
Trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá ngày nay sản xuất ngày càng pháttriển, hàng hóa làm ra càng nhiều đáp ứng nhu cầu tiêu dùng cho xã hội Từ đó
đã này sinh cần có những kho hàng hiện đại đáp ứng yêu cầu của sản xuất vàkhắc phục được những hạn chế của các kho hàng cũ
Hiện tại, trên thế giới có nhiều hệ thống lưu trữ hàng hóa, các hệ thống này rất
đa dạng, phong phú về thiết bị cũng như cách thức thực hiện Nhưng trong đóchủ yếu là sử dụng nhân công để bốc dỡ hàng hóa, các thiết bị bốc dỡ hàng làcác máy nâng sử dụng người lái để sắp xếp hàng hóa vào kho
Page of 10 30
Trang 11Nhìn chung, các nhà kho hiện nay có các nhược điểm sau:
- Sử dụng nhiều diện tích để chứa hàng hóa
- Không phân loại được các hàng hóa khác nhau (các hàng hóa thường đế chungvới nhau trong 1 kho)
- Không bảo quản tốt hàng hóa khi số lượng nhiều (Chất hàng chồng lên nhau) -Rất khó kiểm soát số lượng hàng hóa ra vào trong kho
Với sự ra đời của các hệ thống xếp hàng hóa tự động, người ta có thể quản lý tốthàng hóa cũng như nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho,các hệ thống kho tự động được sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa, điều nàyđồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thống kho tốn khá nhiềuchi phí cho việc vận chuyển hàng hóa nhưng bù lại là hàng hóa được bảo quảntốt, thuận tiện cho việc quản lý và kiểm soát, tiết kiệm được nhân công
2 Tổng quan về hệ thống.
-Hệ thống lưu kho tự động tùy theo yêu cầu công nghệ của mỗi nhà kho nên sẽ
có cấu trúc khác nhau Các kiểu nhà kho hiện nay có thể kể đến như:
* Hệ thống lưu kho tự động cho các kiện hàng đồng hạng:
Loại kho này thiết kế cho các kiện hàng cùng hàng tải trọng (unit load), hoặc cùng hạng kích
Trang 12S/R có thể thiết kế chuyên dụng, ví dụ cùng cơ cấu kẹp cơ khí hoặc bàn kẹpchân không, bàn kẹp từ tính Đồng thời kết cấu cũng được tính toán cho mộthạng mức trọng tải hoặc kích cỡ
Hệ thống lưu kho tự động này thường được thiết kế đi kèm với một hệ thốngbăng truyền và thường được sử dụng trong kho hàng các xí nghiệp, trong cáckho chứa ôtô
* Hệ thống lưu kho tự động dành cho tải nhỏ:
Là hệ thống Mini Load AS/RS thiết kế cho trường hợp các kiện hàng trọng tảinhỏ Hệ thống kho AS/RS này thích hợp với cơ sở không có mặt bằng rộng, cácsản phẩm thường là các chi tiết máy, các dụng cụ và thường được đựng trongcác thùng chứa, các ngăn kéo Các xí nghiệp, các cơ sở dịch vụ lại hay sử dụngcác loại hệ thống kho này
CHƯƠNG III: DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VÀ CÔNG ĐOẠN SẢN XUẤT
1 Cấu trúc cơ bản của một hệ thống kho tự động
Cấu trúc cơ bản của một nhà kho tự động bao gồm nhiều hình lane dọc theomỗi hành lang có một hay nhiều máy xếp đồ tự động Hai bên hành lang là cáckhoang chứa hàng Đầu mỗi hàng làng là trạm xếp đồ Các trạm xếp dỡ liên hệvới nhau theo hệ thống băng chuyền
Nhìn chung kho tự động được cấu thành từ 3 phần :
Trang 13tương ứng Hiện nay hệ thống vận chuyển trong kho tự động ở các nước đã có
áp dụng như bằng tải, robot, xe tự hành, máy nàng, máy xếp dỡ
Hệ thống băng tải được sử dụng như một giải pháp tối vụ cho kho tự động củacác siêu thì các công ty được bằng tài ở những môi trường này có nhiệm vụ vậnchuyển hàng hóa từ kho đến nơi giao hàng cho khách Bằng tài có rất nhiều loạimỗi loại được dùng để tài một loại vật liệu khác nhau Cũng có loại bằng tài phổthông được dùng để tái các loại vật liệu khác nhau nhưng không phải là các kvật liệu đặc biệt như chịu nhiệt độ cao, chịu dầu chịu axit chuu ăn món, chianước chống cháy chịu cường độ cao …
Đối với nhà máy chỉ sản xuất một sản phẩm thì hệ thống băng chuyền chỉ đơnthuần phân phối sản phẩm cho các robot một cách tối ga Nhưng với những nhàmáy sản xuất nhiều loại sản phẩm cùng lúc thì hệ thống bằng chuyển còn thayhiện phân loại sản phẩm vào khu vực thích hợp
Các robot, xe tự hành là những thiết bị tất yếu của một hệ thống kho tự độngChúng di chuyển trong diện tích của nhà kho theo 3 trục, làm nhiệm vụ đẩyhàng từ công nhập đến những nơi ở trong và lấy hàng từ những nơi chứa hàng racông xưởng
Robot lấy cất hàng tải trọng thấp được thiết kế chuyên cho các hộp, thủng khayhoặc là những hàng hóa có tải trọng thấp Robot này có tốc lấy hàng rất cao.Robot lấy cất hàng tải trọng trung bình có tốc độ lấy cất khá nhanh, hiệu quả vàchính xác đối với lưu trữ dùng pallet
Robot lấy cất hàng tải trọng cao được thiết kế riêng theo yêu cầu lưu trữ cũngnhư môi trường làm việc đặc trưng của khách hàng
Hình ảnh Pallet:
Page of 13 30
Trang 143 Hệ thống xuất nhập
Hệ thống xuất nhập của kho tự động có thể áp dụng nhiều phương thức khácnhau có thể kể đến như dụng nhân công, thẻ từ, tích kê, mã vạch, máy tính,camera Trong phạm vi đồ án này, chúng em xin giới thiệu sơ qua về phươngpháp xuất nhập bằng mã vạch Mã vạch (Barcode) là hình gồm nhiều sọc đứngrộng và hẹp được in để đại diện cho các mã số dưới dạng máy có thể đọc được Các mã sọc phù hợp với tiêu chuẩn Universal Product Code(UPC) được in trênhầu hết các sản phẩm hàng hóa bày bán trong các siêu thị hiện nay Khi hình mãsọc được kéo lướt qua một dụng cụ quét quang học ở quầy kiểm tra thu tiền,máy tính sẽ đối chiếu số hiệu sản phẩm với cơ sở dữ liệu các danh sách giá và in
ra giá tiền đúng với mã đó
Các nghiên cứu cho thấy con người thường gây ra ít nhất một lỗi trong khoảng
200 lần nhập số liệu vào máy Khi sử dụng mà vạch và máy đọc mã vạch, khảnăng sai sót chỉ còn 1 phản 6 triệu Độ chính xác của việc dùng mã vạch còn caohơn nữa khi số liệu của mã vạch được tạo ra và kiểm soát tự động bởi chươngtrình không có sự can thiệp của con người
Ví dụ mã vạch của 1 hàng hoá:
Page of 14 30
Trang 15Mã vạch là một phát minh của thế kỷ 20 và nó càng ngày trở nên quan trọngtrong cuộc sống bởi tính hiệu quả mà nó mang lại mả quản lý xuất nhập trongkho tự động là 1 trong những tỉnh năng của nó
Nguyên tắc đọc mã vạch máy quét máy quét sẽ phát ra 1 chùm laser công suấtthấp, chùm sáng gặp mã vạch sẽ phản xạ lại một giàn cảm biến quang
Vi điều khiển sẽ phân tích vùng phản xạ của ánh sáng và tính toán khoảng cáchcủa các vạch sáng và tối rồi giải mã ra một loại ký tự tương ứng với tập hợpvạch nào đó và theo tiêu chuẩn mã vạch nào đó Sau khi giải mã thành các kỳ tư
sẽ đưa lên host hoặc lưu vào bộ nhớ đêm của thiết bị đọc và đợi lệnh truyền Khi
có lệnh truyền tương ứng với chuẩn truyền thông nào đó RS232IR, wireless, sẽgin dữ liệu vừa giải mã được yêu cầu tới nơi nhân
Công nghệ mã vạch ứng dụng trong nhà kho tự động Mỗi đơn vị hàng khi nhậpvào kho sẽ được dán nhãn mã vạch tương ứng với 1 ô trong kho Mã vạch đỏ sẽlưu và được máy tính xử lí truyền qua PLC để đưa hàng đến đúng vị trí của nó.Quá trình xuất hoàn toàn ngược lại
Ưu điểm hệ thống quản lý kho hàng bằng mã vạch:
- Phiếu nhập, xuất mà sinh tự động
- Giá bán, giá nháp sinh tự động theo quy định và có thể sửa đổi
Ghi nhận nhân viên xuất hàng và khách
- Theo dõi tồn kho kiếm kế hàng hóa dự báo hàng hết hạn
- Quản lý Hàng hóa bảo hình, bảo trì
4 Hệ thống lưu trữ
*) Phần mềm quản lý kho lạnh –DMS COLD STRORAGE
Page of 15 30