Luận Văn Thiết kế và thi công mô hình hệ thống kiểm soát quá trình sản xuất Andon

Ch ng T NG QUAN TV N 1.1 Andon m t thu t ng s n xu t đ c p đ n m t h th ng đ thơng báo cho qu n lỦ, b o trì công nhân khác v v n đ ch t l ng ho c quy trình H th ng Andon theo quan ni m c nhân viên qu n lỦ ph i ghi chép b ng tay th ng kê s c x y H th ng Andon th h ti p theo đ c thi t k d a công ngh Vi x lỦ, giao ti p tr c n v i máy tính thơng qua m t h th ng đ c thi t k chuyên d ng, g i thông tin m i s c su t trình s n xu t Các thông tin v s c s đ H th ng đ c l u tr c s d li u s n xu t chung c thi t k đ ghi nh n chi ti t s ki n t ng công đo n quan tr ng, trình s n xu t H th ng làm vi c theo th i gian th c (Realtime) có kh n ng c nh báo t c th i nh ng s c gián đo n q trình nh : thi t b có s c , thi u nguyên v t li u, bán thành ph m, phát hi n l i s n ph m b i nhân viên ậ công nhân tham gia s n xu t Nh x lỦ truy n s li u m ng b i kh n ng k t n i tr c n, ng i qu n lỦ d dàng ki m soát m i s c x y s n xu t hình máy tính ngồi b ng hi n th c nh báo t i x ng H th ng có th cho nh ng báo cáo chi ti t ho c t ng k t v s c x y 1.2 M C TIểU Thi t k thi cơng mơ hình mơ hình h th ng ki m sốt q trình s n xu t Andon Báo s c t i n i x y s c thông qua nút nh n ho c remote Hi n th , c nh báo l i trình s n xu t theo th i gian th c 1.3 N I DUNG NGHIểN C U  N I DUNG 1: Nghiên c u v lỦ thuy t Andon  N I DUNG 2: Tìm hi u cách đ h th ng Andon có th truy n d li u qua m ng  N I DUNG 3: Thi t k , tính tốn l p đ t mơ hình v i chi phí phù h p  N I DUNG 4: Thi t k Web  N I DUNG 5: ánh giá k t qu th c hi n GI I H N 1.4 H th ng ph i đ m b o đ - c k t n i v i m ng WiFi đ t i u vi c u n, g i ậ nh n d li u t h th ng t i trang Web - M ng WiFi c a h th ng c n đ - Mơ hình ki m sốt cơng đo n l p ráp, may,ầ đ n gi n - Mơ hình áp d ng cho h n công đo n B 1.5 c c đ nh tránh thay đ i sau thi t l p C C  Ch ng 1: T ng Quan Ch ng trình bày v v n đ ch n đ tài, gi i h n c a đ tài, m c tiêu c a đ tài, n i dung nghiên c u c ng nh b c c c a quy n báo cáo  Ch ng 2: C S LỦ Thuy t Ch ng trình bày v v n đ n n t ng lỦ thuy t có liên quan t i đ tài  Ch ng 3: Thi t K Tính Tốn Ch ng trình bày v v n đ thi t k , l a ch n ph ng án cho phù h p nh t v i m c tiêu đ tài đ a d a vào s đ kh i ch c n ng c a t ng kh i  Ch Ch ng 4: Thi Cơng ng nói v v n đ thi công h th ng t ph n c ng t i ph n m m d a tiêu chí l a ch n đư đ  Ch Ch c tính tốn thi t k ch ng tr c ng 5: K t Qu , Nh n Xét ánh Giá ng trình bày v k t qu đư th c hi n đ c qua đánh giá, kh c ph c nh ng m t h n ch  Ch Ch h ng 6: K t Lu n H ng Phát Tri n ng trình bày v k t lu n chung c a h th ng sau kh c ph c l i ng phát tri n t ng lai c a h th ng Ch ng C S Lụ THUY T T NG QUAN V ANDON 2.1 2.1.1 Khái ni m Andon m t thu t ng s n xu t đ c p đ n m t h th ng đ thông báo cho qu n lỦ, b o trì công nhân khác v v n đ ch t l th đ đ ph ng ho c quy trình C nh báo có c kích ho t b ng tay b i m t công nhân s d ng dây kéo ho c nút ho c có th c kích ho t t đ ng b i thi t b s n xu t H th ng có th bao g m m t ng ti n đ ng ng s n xu t đ v n đ có th đ c kh c ph c M t s h th ng c nh báo hi n đ i k t h p báo đ ng âm thanh, v n b n ho c hình khác Hình 2.1 Minh h a h th ng Andon 2.1.2 L ch s phát tri n H th ng Andon m t nh ng y u t c a ph ch t l ng pháp ki m soát ng Jidoka Toyota tiên phong m t ph n c a H th ng s n xu t Toyota hi n m t ph n c a ph ng pháp Lean Nó cung c p cho ng i lao đ ng kh n ng, h n n a trao quy n, ng ng s n xu t phát hi n l i l p t c g i tr giúp Các lỦ ph bi n đ kích ho t Andon th công s thi u h t m t ph n, l i đ Công vi c đ c t o ho c tìm th y, tr c tr c công c ho c s t n t i c a v n đ an toàn c d ng l i cho đ n m t gi i pháp đư đ c tìm th y Các c nh báo có th đ c ghi vào c s d li u đ chúng có th đ c nghiên c u nh m t ph n c a trình c i ti n liên t c 2.1.3 L i ích H th ng ANDON mang l i nhi u l i ích cho nhà máy s n xu t công tác qu n lỦ Trong s n xu t, h th ng ANDON đ m b o an toàn s n xu t cho ng i kéo dài tu i th thi t b s d ng H th ng ANDON c ng ng n s n ph m l i đ n tay khách hàng, đ ng th i tránh đ x y hi n t ph m Thêm n a, ng ng sai sót hàng lo t nhi u s n i h tr nh n bi t có s c , h bi t xác c n đ n khu v c gi i quy t v n đ gì, ti t ki m th i gian kh c ph c s c Trong qu n lỦ, ANDON tr c tiên cho phép nhóm v n hành s n xu t tiêu t n th i gian cơng s c h n đ ng i tr c bên c nh máy móc theo dõi tình hình Thay vào đó, h có nhi u th i gian h n đ x lỦ s c Ti p theo, h th ng c nh báo s n xu t ch nh ng ch b t h p lỦ dây chuy n s n xu t hi n t i Kh c ph c nh ng s b t th ng x y c h i đ gi m sai sót th hi n qua t n su t d ng l i kh c ph c s c Nh c p nh t trình s d ng thi t b trình s a ch a, b o trì, nhóm v n hành có th theo dõi thi t b nhân viên s a ch a xác Cu i cùng, h th ng c nh báo s n xu t nh m t ch ng trình giao ti p hai chi u: đèn báo chuy n v màu xanh, có ngh a h th ng ho t đ ng bình th Ng ng c l i, có m t s hi u nh m v kh n ng c a h th ng ANDON Th nh t, h th ng c nh báo s n xu t ANDON có th thông báo l i phát sinh nh ng không th t gi i quy t l i phát sinh Th hai, h th ng c nh báo s n xu t không th t lo i m khuy t hi n có dây chuy n c ng nh s n ph m mà ph i đ ng c i lo i b N u không nh ng l n v n hành ti p theo, h th ng c nh báo s n xu t ti p t c báo l i cho d ng dây chuy n Th ba, m c dù có th thơng báo tình tr ng l i hay bình th nên đ ng ng c a dây chuy n, h th ng c nh báo s n xu t ANDON không c coi công c giao ti p gi a ng i v i ng i N u công nhân i giám sát c n trao đ i v i nhau, h v n c n liên l c v i Cu i cùng, h th ng ANDON không th đ m b o hàng hóa s n xu t đáp ng nhu c u khách hàng GI I THI U DỂY CHUY N MAY ÁO S 2.2 MI Dây chuy n may g i h th ng s n xu t Dây chuy n may m t t ch c s n xu t bao g m ng i máy có nhi m v may l p ráp chi ti t thành s n ph m may theo m t quy trình ph ng pháp s n xu t nh t đ nh Dây chuy n nhi u hàng áp d ng cho s n ph m có chi ti t đ i x ng, quy trình may trung bình nh qu n âu, áo s mi Dây chuy n may nhi u hàng t p h p nhi u hàng d c G m nhi u hàng riêng bi t may c m chi ti t d n t i v trí t p trung ki m tra sau chuy n đ n hàng láp ráp M i hàng d c may m t c m chi ti t hay c m láp ráp s n ph m nh hàng may c m thân tr c, c m thân sau, c m bâu, c m l p ráp áoầ Nhóm áp d ng đ tài cho dây chuy n nhi u hàng may áo s mi, h n ba công đo n: hàng may bâu; hàng may thân sau, tay; hàng may thân tr c Hình 2.2: Dây chuy n nhi u hàng may áo s mi  M t s l i th      ng g p s n xu t áo s mi: Máy may không ho t đ ng H t nguyên li u B m i Gãy kim May nh n, co rút  t ch  May khơng đ u TRUY N THƠNG KHƠNG DỂY WIFI 2.3 2.3.1 Khái ni m WiFi ph ng th c k t n i không dây s d ng sóng vơ n, đ c tri n khai h u h t thi t b n t thơng minh hi n đ có th k t n i v i k t n i Internet WiFi đ c tri n khai v i m c đích truy n d li u không dây t c đ cao, không c n đ u n i dây hay cáp m ng, tri n khai h t ng m ng m t cách nhanh chóng WiFi hi n t i s d ng chu n k t n i IEEE 802.11 2.3.2 Nguyên lý h a đ ng M ng Internet s đ c ISP (Internet Services Provider ậ nhà cung c p d ch v internet) truy n đ n b gi i mư tín hi u s (Modem), thơng qua b đ nh n (Router) hay th ng g i “b phát Wifi” chuy n tín hi u h u n thành k t n i vô n đ a đ n thi t b di đ ng không dây thông qua chu n k t n i WiFi Các thi t b khơng dây ti p nh n sóng WiFi thơng qua m t thi t b chuy n đ i tín hi u g i Adapter (card WiFi) đ n s đ c cài đ t tr c ti p thi t b Tín hi u vô c gi i mư thi t b , t ng Internet nh bình th i dùng có th tr c ti p truy c p ng Hình 2.3: Nguyên lý ho t đ ng c a WiFi 2.3.3 M t s chu n k t n i Wifi ph bi n Các chu n m ng Wi-Fi mà s d ng hi n đ u thu c b tiêu chu n IEEE 802.11 kèm m t ho c nhi u ch phía sau IEEE ch vi t t t cho Institute of Electrical and Electronics Engineers, t m d ch Hi p h i k s i n i n T , c quan có trách nhi m phê chu n c u hình c ng nh thúc đ y s phát tri n c a Wi-Fi T n m 1999 đ n nay, chu n m ng Wi-Fi đ c s d ng r ng rãi bao g m:  802.11: Wi-Fi th h th nh t, có th mang l i t c đ 1Mb/s 2Mb/s, s d ng b ng t n 2,4GHz c a sóng radio ho c h ng ngo i  802.11b: Wi-Fi th h th hai, có kh n ng mang l i t c đ 11Mb/s b ng t n 2.4 GHz sóng radio  802.11A: Wi-Fi th h th ba, nhiên l i m t th i m v i 802.11b Chu n A mang l i t c đ truy n t i nhanh h n, lên đ n 54Mb/s s d ng b ng t n 5GHz nh ng l i b h n ch v t m ph sóng so v i 802.11b  802.11g: Wi-Fi th h th ba, t c đ truy n t i 54Mb/s s d ng b ng t n 2,4GHz ây chu n m ng v n xu t hi n nhi u thi t b đ n t n ngày hôm  802.11n: Wi-Fi th h th t , t c đ t i đa 600Mb/s (trên th tr ng ph bi n có thi t b 150Mb/s, 300Mb/s 450Mb/s) Chu n có th ho t đ ng c hai b ng t n 2,4GHz l n 5GHz n u router h tr hai b ng t n có th đ  c phát sóng song song 802.11ac: t c đ t i đa hi n 1730Mb/s (s t ng ti p) ch ch y b ng t n 5GHz M t s m c t c đ th p h n ( ng v i s lu ng truy n d li u th p h n) bao g m 450Mb/s 900Mb/s Hình 2.4: M t s chu n WiFi ph bi n 2.4 GIAO TI P GI A HAI ESP8266 THÔNG QUA SOCKET 2.4.1 Gi i thi u v socket a Khái ni m Góc đ m ng: Socket m cu i c a đ ch ng n i k t hai chi u gi a hai ng trình th c thi m ng Góc đ ng v i m t ch i l p trình: Socket giao di n l p trình ng d ng dùng đ k t n i ng trình khác ch y m t máy tính khác Internet Ch m ng có th s d ng nhi u Socket m t lúc, nh nhi u ch ng trình ng trình có th s d ng Internet m t lúc b Các ch đ giao ti p TCP (Transmission Control Protocol): có n i k t UDP (User Datagram Protocol): khơng n i k t c C ch giao ti p M t hai q trình ph i cơng b s hi u c ng c a socket mà s d ng đ nh n g i d li u Các q trình khác có th giao ti p v i q trình đư cơng b c ng c ng b ng cách t o m t socket Hình 2.5: Mơ hình k t n i socket d Port có th th c hi n cu c giao ti p, m t hai trình ph i công b s hi u c ng c a socket mà s d ng M i công giao ti p ph i th hi n m t đ a ch xác đ nh h th ng Khi trình đ c gán m t s hi u c ng, có th nh n d li u g i đ n ch t trình khác 2.4.2 Khái ni m v đ a ch vƠ c ng (Address, Port) Khi c n trao đ i d li u cho ng d ng c n ph i bi t thông tin t i thi u IP sô hi u c ng c a ng d ng  Hai ng d ng có th n m m t máy  Hai ng d ng n m m t máy không đ c s hi u c ng 2.5 L P TRÌNH PHP VÀ MYSQL 2.5.1 Gi i thi u ngôn ng PHP Hi n có r t nhi u ngơn ng l p trình web, có th k đ n ngôn ng n i ti ng nh PHP, Perl, Ruby, Python, ASP.netầ Các ngơn ng l p trình k đ u có v th riêng l nh v c thi t k web, n i b t s đó, PHP m t ngơn ng l p trình mư ngu n m , v i c ng đ ng h tr m nh m kh p m i n i th gi i Vi c tìm hi u ngơn ng l p trình giúp ti t ki m th i gian chi phí m t cách đáng k , kèm theo ngơn ng l p trình web m nh m thông d ng nh t hi n PHP - vi t t t h i quy c a "Hypertext Preprocessor", m t ngơn ng l p trình k ch b n đ c ch y phía server nh m sinh mư HTML client PHP đư tr i qua r t nhi u phiên b n đ c t i u hóa cho ng d ng web Do đ c t i u hóa cho ng d ng web, t c đ nhanh, nh g n, cú pháp gi ng C Java, d h c th i gian xây d ng s n ph m t ng đ i ng n h n so v i ngôn ng khác nên PHP đư nhanh chóng tr thành m t ngơn ng l p trình web ph bi n nh t th gi i PHP ch y môi tr d li u nên PHP th ng Webserver l u tr d li u thông qua h qu n tr c s ng kèm v i Apache, MySQL h u hành Linux (LAMP)  Apache m t ph n m m web server có nhi m v ti p nh n request t trình t ng i dùng sau chuy n giao cho PHP x lỦ g i tr l i cho trình t  MySQL c ng t ng t nh h qu n tr c s d li u khác (Postgress, Oracle, SQL server ) đóng vai trò n i l u tr truy v n d li u Linux: H u hành mư ngu n m đ Thông th ng phiên b n đ c s d ng r t r ng rưi cho webserver c s d ng nhi u nh t RedHat Enterprise Linux, Ubuntu 2.5.2 Cú pháp c a PHP PHP ch phân tích đo n mư n m nh ng d u gi i h n c a B t c mư n m nh ng d u gi i h n đ u đ b i PHP Các d u gi i h n th c xu t tr c ti p không thông qua x lỦ ng dùng nh t , t ng ngv i d u gi i h n m đóng Các d u gi i h n c ng đ c s d ng Cách vi t d u gi i h n d ng th ng n c ng có th đ thơng báo b t đ u đo n mư PHP, Nh ng th th ng xuyên đ c s d ng, nhiên gi ng v i nh ng th ki u ASP ( || Bin_2[4] > || Bin_3[4] > 1) { digitalWrite(Relay, HIGH); } else { digitalWrite(Relay, LOW); } } • Ch ng trình c a tr m Keypad: #include #include #include #include #include #include // Khai báo s c a máy String MACHINE_ID = "2"; String MACHINE_INDEX = "2"; // Nhap ten wifi va mat khau wifi o day const char *ssid = "HUAWEI"; const char *password = "12345678"; // Nhap dia chi IP cua server va port const char *host = "192.168.43.175"; const int httpPort = 80; // Kh i t o client WiFiClient client; // khai bao s l ng hàng c t c a keypad const byte n_rows = 4; const byte n_cols = 4; // đ nh ngh a v trí c a nút b m char keys[n_rows][n_cols] = { {'1','2','3','A'}, {'4','5','6','B'}, {'7','8','9','C'}, {'*','0','#','D'} }; 82 //Cách n i chân v i NodeMCU byte rowPins[n_rows] = {D7, D6, D5, D4}; //hàng byte colPins[n_cols] = {D3, D2, D1, D0}; //c t //cài đ t keypad Keypad myKeypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, n_rows, n_cols); // cài đ t đèn LED Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(1, D8, NEO_GRB + NEO_KHZ800); void setup() { //b t serial, baudrate 115200 Serial.begin(115200); // Ket noi wifi connectWifi(); // kh i đ ng đèn LED strip.begin(); } void loop() { // t o bi n myKey đ l u giá tr nút đ char myKey = myKeypad.getKey(); cb m // ki m tra n u có nút b m if (myKey != NULL){ // n u s màu vàng if (myKey == '1') { // cài đ t màu // th t (đèn, mư G, R, B) (0,255,230,0); strip.setPixelColor(0,255,230,0); strip.show(); } // n u s màu xanh else if (myKey == '0') { //strip.setPixelColor(0,255,0,0); strip.setPixelColor(0,255,0,0); strip.show(); } // l i màu đ else { 83 //strip.setPixelColor(0,0,255,0); strip.setPixelColor(0,0,255,0); strip.show(); } // s g i d li u lên server postServer(String (myKey)); // hi n nút v a b m c ng serial Serial.println(myKey); } } // Ham ket noi vao wifi void connectWifi() { // hien thi mang wifi dang ket noi den Serial.print("dang ket noi den wifi: "); Serial.println(ssid); // bat dau ket noi den wifi WiFi.begin(ssid, password); // doi ket noi wifi while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(1000); Serial.println("Dang ket noi"); } // thong bao neu ket noi cong Serial.println("Da ket noi wifi cong"); } void postServer(String ERROR_DATA) { // Ket noi den server if (!client.connect(host, httpPort)) { Serial.println("Mat ket noi den server"); return; } // đ a ch trang c n post String uri = "http://192.168.43.175:80/"; // chu i data theo m t quy đ nh String data = "GET /?" "MACHINE_ID=" + MACHINE_ID + "&MACHINE_INDEX=" + MACHINE_INDEX + "&ERROR_INDEX=" + ERROR_DATA + " HTTP/1.0"; // g i request GET t i server (d i chu i quy t c GET): 84 client.println(data); client.println(); // hi n chu i request k t qu c ng serial Serial.print("Requesting GET: "); Serial.println(data); Serial.println("Gui cong"); } • Ch ng trình Web: Error Noti ANDON $(document).ready(function(){ $('#noti').DataTable(); setInterval(function(){ location.reload(); 85 }, 5000); }); Andon Notification