Bài giảng Tự động hóa sản xuất - Chương 1: Chiến lược tự động hóa và quá trình sản xuất tự động - Nguyễn Minh Tuấn

Nội dung text: Bài giảng Tự động hóa sản xuất - Chương 1: Chiến lược tự động hóa và quá trình sản xuất tự động - Nguyễn Minh Tuấn

1. (Manufacturing Automation) Giảng viên:Th.s. Nguyễn Minh Tuấn Bộ Mơn: Cơ điện tử- Khoa cơ khí Đại học bách khoa Tp.HCM Email: minhtuandavi@yahoo.com
2. 1 Giới thiệu 2 Chiến lược tự động hĩa và quá trình sản xuất tự động 3 Cấu trúc của hệ thống sản xuất tự động 4 Các hệ thống vận chuyển và lưu kho tự động Các hệ thống cấp phơi tự động 5 6 Hệ thống cấp phơi rung Hệ thống cấp phơi khác 7 8 Tự động hĩa quá trình lắp ráp và bao gĩi sản phẩm 9 Tự động hĩa kiểm tra, đo lường và đánh giá chất lượng
3. 10 Hệ thống sản xuất linh họat FMS, 11 Các hệ thống sản xuất hiện đại 12 Điều khiển quá trình sản xuất 13 Kinh tế sản xuất 14 Ơn tập
4. NỘI DUNG (tt) Kiểm tra giữa kỳ:30 (bài tập lớn) Kiểm tra cuối kỳ: 70%(thi viết đề đóng) àiT liệu tham khảo:  (1)Mikell Groover Automation, Production Systems and Computer Intergrated Manufacturing. Prentice-Hall.Editions,1990.  (2) SAYGIN Manufacturing Automation  (3) Geoffrey oothroydB Assembly Automation And Product Design  (4)  ()5 TRẦN VĂN ĐỊCH ựT Động óaH ảnS uấtX . ĐHBK Hà Nội, 2000  ()6 LÊ TRUNG THỰC àiB Giảng ỰT ĐÄO NG ÙHO A SẢN XUẤT.
5. NỘI DUNG (tt)  Mục tiêu của mơn học: Mơn học “Tự động hĩa sản xuất” trang bị cho người học các kiến thức cơ bản về lĩnh vực tự động hĩa và các ứng dụng của nĩ trong sản xuất cơng nghiệp.  Nội dung tĩm tắt mơn học: Nội dung môn học bao gồm những kiến thức về chế tạo, cấp phôi tự động, lắp ráp, bao gói, đánh giá, kiểm tra chất lượng sản phẩm, vận chuyển, bốc xếp, lưu kho, tính toán các quá trình sản xuất và và điều khiển các quá trình sản xuất.
6. hânP công bài tập lớn stt Đề tài ọH tên sinh viên Điể m 1 ệH thống rửa xe tự động (xe hơi) 2 ệH thống rửa chai bia tự động 3 Máy rửa chén * 4 Robot lau kính nhà cao tầng * 5 Máy tập luyện bóng bàn * 6 Máy tập luyện tennis 7 Máy kiểm tra bóng chuyền, bóng đá 8 Máy cắt cỏ 9 Robot hút bụi 10 Walking robot (loại 1 chân) 11 Walking robot (loại 2 chân) 12 Walking robot (loại 4 chân) 13 Walking robot (loại 6 chân) 14 Robot song song (robot delta)
7. hânP công bài tập lớn stt Đề tài ọH tên sinh viên Điể m 15 Robot song song (robot Y star) 16 Robot song song (hexapod) 17 Tay máy gắp sản phẩm nhựa 18 ệH thống máy ép 19 ệH thống máy thổi 20 ệH thống máy đùn 21 ệH thống sơn tĩnh điện 22 ệH thống mạ chân không 23 Máy dán nhãn chai 24 Máy cấp muỗng cho sữa hộp 25 Máy in lụa 26 ệH thống gia công mạch in 27 ệH thống sản xuất thiết bị bán dẫn ệH thống đóng nút chai tự
8. hânP công bài tập lớn stt Đề tài ọH tên sinh viên Điể m 29 ệH thống vô chai nước khoáng 30 ựT động hóa quá trình trồng rau sạch trên diện tích 500 M2 31 ựT động quá trình lắp ráp lông đền, bu lông 32 ãiB giữ xe tự động (xe hơi) 33 hiếtT kế máy massage 34 hiếtT kế máy chỉnh hình (máy kéo cột sống) 35 hiếtT kế xe lăn tự động 36 hiếtT kế máy phục hồi khớp tay, chân 37 hiếtT kế máy tập luyện đi bộ cho người bệnh 38 hiếtT kế máy tập luyện thể thao toàn năng
9. hânP công bài tập lớn stt Đề tài ọH tên sinh viên Điể m 41 Máy làm đất liên hợp 42 Máy tạo thức ăn cho cá 43 Máy bóc vỏ tôm 44 Máy phân loại tôm 45 Máy tạo thức ăn cho cá dạng viên 46 Máy nong ống 47 Máy lắp ráp bút bi 48 Máy hút chân không 49 Máy bóc vỏ sơ dừa 50 Máy bóc vỏ hạt điều 51 ệH thống làm rượu nho 52 Máy quấn dây hình xuyến Máy dệt jacquad Máy đóng bánh cỏ liên hợp
10. hânP công bài tập lớn stt Đề tài ọH tên sinh viên Điể m 53 Máy gặt đập liên hợp 54 ệH thống cấp phôi tự động dạng xoắn, phẳng 55 Máy vắt sữa bò 56 Máy đóng gói hạt nêm 57 ìmT hiểu dây chuyền sản xuất xi măng 58 ựT động hóa quá trình xử lý nước thải 59 ảoB dưỡng thiết bị tự động hóa tổng thể 61 ìmT hiểu máy nguyên lý máy rút tiền tự động 62 Máy bán báo tự động * 63 Máy bán hàng tự động(nước ngọt, kẹo, khăn giấy)
11. hânP công bài tập lớn stt Đề tài ọH tên sinh viên Điể m 66 ệH thống kiểm tra gạch lát nền 67 ệH thống sản xuất thịt bò, heo tự động 68 (ệH thống sản xuất thịt gia cầm tự động) ệH thống thang máy 69 ệH thống sản xuất dầu cá 70 ệH thống sản xuất dầu đốt từ cậy thầu dầu 71 ệH thống làm giấy 72 Máy chia cuộn màng PE 73 rạmT trộn bê tông tự động 74 Dây chuyển sơn gỗ tự động 75 ệH thống đóng gói dạng lon 76 ệH thống thay dao tự động
12. chương 1 Chiến lược tự động hĩa và quá trình sản xuất tự động
13. hamT luận Phát triển cơng nghệ tự động hố Tự động hĩa cũng đã đem lại nhiều hiệu quả trong Cơng nghệ tự động hĩa cĩ vai trị hết sức việc tăng năng lực sản xuất. Chẳng hạn, dây chuyền quan trọng trong sự nghiệp cơng nghiệp hĩa (CNH) hiện tự động hĩa sản xuất phân NPK ở nhà máy Supe đại hĩa (HĐH) đất nước. Tự động hĩa là một trong phốt phát hĩa chất Lâm Thao, đã đưa năng suất lên những yếu tố quyết định việc nâng cao năng suất, chất gấp đơi, giải phĩng gần 300 lao động. Đây là dây lượng và hạ giá thành sản phẩm, gĩp phần tạo nhiều chuyền sản xuất NPK hiện đại nhất Việt Nam, hồn sản phẩm cĩ chất lượng cao, cĩ sức cạnh tranh trên thị tồn do chúng ta nghiên cứu thiết kế, chế tạo. Giá trường. thành sản phẩm chỉ bằng 30% so với nhập khẩu. Ở Việt Nam cơng nghệ tự động hĩa đang Hiện nay chương trình khoa học cơng nghệ tự động ngày càng chiếm một vai trị rất quan trọng. Đội ngũ hĩa đang mở rộng ứng dụng rơbốt thơng qua hai đề cán bộ khoa học kỹ thuật ngày càng nâng cao tay nghề, tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước. nắm vững và làm chủ nhiều cơng nghệ tự động hĩa hiện Việc ứng dụng tự động hĩa của rất nhiều đại. Nhiều sản phẩm của Việt Nam chế tạo đã đạt được cơ quan nghiên cứu, các trường đại học và cơ sở sản chỉ tiêu kỹ thuât tương đương với các sản phẩm của các xuất cũng đã dem lại những kết quả khả quan. Ví nước tiên tiến, với giá thành thấp hơn nhiều so với nhập như hệ thống tự động sản xuất bia, sản xuất thức ăn ngoại. Cĩ những sản phẩm đã giành được tín nhiệm của gia súc, xử lý rác thải, các hệ giám sát mơi trường, thị trường, được áp dụng rộng rãi, tiết kiệm ngoại tệ cho các hệ SCADA trong ngành điện lực, dầu khí Nhà nước và các cơ sở sản xuất. Chẳng hạn như hệ Những kết quả này đã gĩp phần làm tăng trưởng nền thống đo lường điều khiển trộn bê-tơng nhựa át phan, kinh tế nước ta trong những năm vừa qua. đã đẩy lùi hồn tồn các thiết bị nhập ngoại, do giá Hiện nay vấn đề đào tạo đội ngũ các thành chỉ bằng 20-40% mà chất lượng và tính năng bộ khoa học cho tương lai về lĩnh vực tự động khơng hề thua kém hàng của các nước tiên tiến như như hĩa đang trở nên ngày càng gần gũi với mọi Đức, Anh Sản phẩm này hiện nay đã chiếm lĩnh 100% người-từ các nhà thị phần trong nước, đẩy lùi hồn tồn thiết bị nhập ngoại, tiết kiệm cho đất nước mỗi năm 40 triệu USD.
14. Theo báo QĐND nghiên cứu, các nhà giáo, nhà quản lý, nhà cơng nghiệp đến cả học sinh và sinh viên. Giải nhất cuộc thi rơbốt quốc tế tại Nhật Bản vừa qua của sinh viên thành phố Hồ Chí Minh đã chứng minh điều này. Mục tiệu của ngành khoa học tự động hố ở Việt Nam là hướng tới tập trung tự nghiên cứu và thiết kế các hệ thống tự động hố lớn thay thế cho nhập ngoại. Sẽ ứng dụng tự động hĩa vào một số ngành sản xuất quan trọng, trực tiếp liên quan đến xuất khẩu như ngành nuơi trồng và chế biến thuỷ sản, chế biến thực phẩm, các ngành cơng nghiệp nhẹ (như may mặc, giày da), ngành chế tạo máy, Rơbốt hàn bảo vệ mơi trường. Xúc tiến ứng dụng tự động hĩa vào những ngành quan trọng như dầu khí, điện lực, bưu chính viễn thơng, cơ khí chế tạo tiến tới sản xuất được một số cấu kiện điện tử quan trọng. Đây sẽ là cơ sở phục vụ cho sự phát triển tự động hĩa một cách tự chủ và bền vững. Việc tiếp cận với những cơng nghệ tiên tiến của thế giới về tự động hĩa để chuyển giao cơng nghệ và hội nhập cĩ hiệu quả như tự động hĩa tích hợp, các thế hệ rơbốt, các hệ SCADA diện rộng cũng rất cần thiết. Đặc biệt, cần kết hợp nhuẫn nhuyễn giữa các ngành cơng nghệ cao như điện tử, tin học, tự động hĩa viễn thơng chắc chắn Việt Nam sẽ tạo ra các sản phẩn cĩ hàm lượng chất xám cao và đa dạng trong thời gian tới. Theo báo QĐND Robot vạn năng cấp phơi cho máy tơi cao tầng.
15. Theo báo QĐND àiB tham luận Chiến lược phát triển khoa học và cơng nghệ Việt Nam đến năm 2010
16. Theo báo QĐND .1 Lịch sử phát triển tự động hóa (tham khảo tài liệu) .2 .1 khái.2 Kniệm:hái niệm tự động hóa và các hình thức Là dùng nặngtự độnglượng phihóasinh( cơ, điện, điện tử ) để thực hiện 1 phần hay toàn bộ quá trình công nghệ mà ít nhiều không cần sự can thiệp của con người. .2 .2 các hình thức tự động ựT động hóa cứng hóa: ựT động hóa lập trình được (mềm) ựT động hóa linh hoạt • ựT động hóa cứng: là một hệ thống trong đó một chuỗi các hoạt động xử lý (hay lắp ráp) cố định theo một cấu hình thiết bị (thường là cơ cấu cam). Ưu điểm: Tạo năng xuất cao so với máy thơng thường. Thích hợp cho sản xuất hàng khối, chuẩn loại ít. Nhược điểm: Khi chi tiết gia cơng thay đổi phải thay đổi cam điều khiển, mất nhiều thời gian thay đổi thiết kế, chế tạo cam, điều chỉnh máy
17. ựT động hóa lập trình được (mềm) hiếtT bị sản xuất được thiết kế với khả năng có thể thay đổi trình tự các nguyên công để thích ứng với các cấu hình sản phẩm khác nhau ( thường là thay đổi chương trình gia công). + Máy tiện điều khiển sớ (NC). + Máy tiện điều khiển sớ hĩa (CNC) Ưu điểm: có sự linh họat trong cấu hình sản phẩm, thích hợp cho sản xuất hàng loạt( sản lượng thấp và trung bình, chuẩn loại trung bình). Nhược điểm: đầu tư thiết bị cao, thời gian gia công dài hơn tự động hóa cứng().
18. ựT động hóa linh hoạt: là sự mở rộng của tự động hóa lập trình được. hátP triển vào những năn 25-30 và những nguyên lý vẫn còn đang tiếp tục phát triển. HTSXLH là hệ thống có khả năng sản xuất rất nhiều sản phẩm khác nhau mà hầu như không mất thời gian cho việc chuyển đổi từ sản phẩm này sang sản phẩm khác. Ưu điểm: ảnS xuất liên tục các loại sản phẩm khác nhau.( số lượng ít, chuẩn loại nhiều) Khả năng thay thế chương trình gia công mà không tốn thời gian sản xuất. Nhược điểm: Đầu tư thiết bị cao ốcT độ sản xuất trung bình
19. Monitor Spindle Current Part-1 Part-2 Part-2 Part-1 s2 s1 s3 s0 Transfer to AGV Raw material (manual), batch - (parts, manual) 2 Part Ordering Inspection Assembly START
20. Day chuyen song hanh Dieu khien HMI Nha may ao Mang luoi MiddleWare Phan mem Co so He thong dieu khien cap do AGV RFID CMMS
21. ựS cần thiết phải tự động hóa: Nâng cao năng ựS thiếu lao động suất hiC phí nhân công cao uX hướng dịch chuyển lao động về thành phần dịch vụ ựS an toàn Giá nguyên vật liệu cao Rút ngắn thời gian sản xuất Giảm bớt phôi liệu sản xuấtNâng cao chất lượng sản phẩm Nếu không tự động hóa sẽ trả giá đắt
22. ùY kiến ủng hộ và chống tự động hóa sản xuất ùY kiến chống tự động hóa •ựT động hóa sẽ gây ra sự chinh phục con người bởi máy móc •ẽS có sự giảm dần lực lượng lao động mà hậu quả là sự thất nghiệp •ựT động hóa sẽ làm giảm sức mua ùY kiến ủng hộ: •ựT động hóa là mật nhân tố chủ yếu cho một tuần làm việc ngắn hơn •ựT động hóa đem lại điều kiện làm việc an toàn hơn cho công nhân •ảnS xuất tự động đem lại giá thành hàng hóa thấp hơn và sản phẩm tốt hơn •ựS phát triển của công nghiệp tự động sẽ cung cấp nhiều cơ hội việc làm hơn •ựT động hóa là một phương tiện duy nhất để nâng cao mức sống.
23. CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO SỰ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TỰ ĐÄO NG HÓA 1. Ơ nhiểm mơi trường sản xuất cơ khí: Nguyên nhân: Do các chất thải trong quá trình sản xuất, ý thức của con người đối ới mơi trường làm ơ nhiểm nước và đất đai. Trách nhiệm: Các nhà sản xuất và mơi cơng nhân cơ khí phải co ý thức bảo vệ mơi trường
24. 2 Các biện pháp đảm bảo sự phát triển bền vững trong tự động hóa :  Khái niệm: - Cách phát triển nhằm thoả mãn các nhu cầu hiện tại. - Khơng ảnh hưởng đến các nhu cầu của thế hệ tương lai. - Phát triển hệ thống sản xuất xanh - sạch.  Biện pháp: + Sử dụng cơng nghệ cao trong sản xuất + Xử lí chất thải trước khi đưa vào mơi trường. + Giáo dục ý thức bảo vệ mơi trường.