Bài giảng Đo lường và tự động hóa - Chương 1: Tự động hóa

Ưu điểm của việc ứng dụng tự động hóa trong quá trình sản xuất?

ØNâng cao năng suất lao động

Ø  Giảm chi phí vật liệu và năng lượng

Ø  Đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định

Ø  Giảm thời gian từ khâu thiết kế đến chế tạo hoàn chỉnh sản phẩm

Ø  Có khả năng mở rộng sản xuất mà không cần tăng nguồn lực lao động

Ø  Tăng năng suất lao động trong tự động hóa có thể đạt được nhờ:

ü  Sử dụng được toàn bộ thời gian làm việc

ü  Không phụ thuộc vào khả năng của con người

ü  Giải phóng được số lượng lớn công nhân phục vụ sản xuất

ppt 54 trang xuanthi 24/12/2022 4300
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Đo lường và tự động hóa - Chương 1: Tự động hóa", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • pptbai_giang_do_luong_va_tu_dong_hoa_chuong_1_tu_dong_hoa.ppt

Nội dung text: Bài giảng Đo lường và tự động hóa - Chương 1: Tự động hóa

  1. 1.1. GIỚI THIỆU 1.1.1. Ý NGHĨA CƠ KHÍ HÓA QÚA TRÌNH SẢN XUẤT ? Là ứng dụng năng lượng của máy móc được thực hiện bởi con người →mục đích giảm chi phí lao động & cải thiện điều kiện sản xuất. LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 2
  2. 1.1. GIỚI THIỆU 1.1.2. NHÀ MÁY SẢN XUẤT ? Hình 1.1: Dây chuyền sản xuất và hệ thống hỗ trợ sản xuất LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 4
  3. 1.1. GIỚI THIỆU a) Dây chuyền sản xuất ✓ Dây chuyền sản xuất là một nhóm các thiết bị, máy móc được bố trí, sắp đặt logic theo quy trình sản xuất; hoặc chỉ là một phần tử làm việc độc lập. LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 6
  4. 1.1. GIỚI THIỆU a) Dây chuyền sản xuất Dựa vào số lượng sản phẩm sản xuất hàng năm để xác định 3 loại hình sản xuất phù hợp cho nhà máy. Và trong từng loại hình nhà máy sẽ có cách bố trí, tổ chức cho phù hợp với tính đa sản phẩm của nhà máy. ➢ Loại hình sản xuất nhỏ: 1 tới 100 sản phẩm/ năm ➢ Loại hình sản xuất vừa: 100 tới 10.000 sản phẩm/ năm ➢ Loại hình sản xuất lớn: trên 10.000 sản phẩm/năm Các loại hình bố trí nhà máy LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 8
  5. 1.1. GIỚI THIỆU a) Dây chuyền sản xuất Tính đa sản phẩm nên hiểu là sự khác biệt về chủng loại, kích thước hay hình dạng; thể hiện các chức năng khác nhau; cung cấp cho các thị trường khác nhau hay sản phẩm có thêm một số bộ phận khác. LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 10
  6. 1.1. GIỚI THIỆU a) Dây chuyền sản xuất Cần xem xét kỹ hơn về sự khác nhau của sản phẩm trong nhà máy bởi có những sản phẩm khác nhau rất lớn nhưng cũng có những sản phẩm khác nhau rất ít. ➢ Tính đa sản phẩm “cứng”: trong các sản phẩm được lắp rắp, chế tạo tại nhà máy thì tỷ lệ các bộ phận, linh kiện dùng chung với các sản phẩm khác là rất thấp hoặc không có. Thường là các loại sản phẩm khác nhau ➢ Tính đa sản phẩm “mềm”: trong các sản phẩm được lắp rắp, chế tạo tại nhà máy thì có tỷ lệ cao các bộ phận, linh kiện dùng chung với các sản phẩm khác, sự khác nhau là rất ít. Thường là các sản phẩm với hiệu khác nhau. LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 12
  7. 1.1. GIỚI THIỆU b) Hệ thống hỗ trợ sản xuất Hệ thống hỗ trợ sản xuất được xem như là một chu trình các hoạt động xử lý thông tin, gồm 04 nhiệm vụ chính sau: LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 14
  8. 1.1. GIỚI THIỆU b) Hệ thống hỗ trợ sản xuất Chức năng thiết kế sản phẩm: - Nếu là sản phẩm mới thì các phòng chức năng của công ty lấy thông tin về đặc tính, yêu cầu của sản phầm từ bộ phận bán hàng, tiếp thị; tiếp theo phải tổ chức việc thiết kế bao gồm các bộ phận nghiên cứu và phát triển; thiết kế; vẽ sản phẩm; tạo mẫu sản phẩm (nếu cần) Chức năng lập kế hoạch sản xuất: - Hồ sơ, tài liệu thiết kế chi tiết của sản phẩm được đưa tới bộ phận lập kế hoạch sản xuất tiến hành lập quy trình sản xuất; lên kế hoạch tổng thể; xác định các yêu cầu và hoạch định khả năng thực hiện. LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 16
  9. 1.1. GIỚI THIỆU b) Hệ thống hỗ trợ sản xuất Chức năng điều hành sản xuất: Quản lý và điều khiển hoạt động sản xuất để thực hiện các nhiệm vụ của kế hoạch sản xuất. - Chức năng điều phối sản xuất gồm: o Vận hành dây chuyền o Quản lý kho o Quản lý chất lượng LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 18
  10. 1.1. GIỚI THIỆU 1.1.3.TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ THỐNG SẢN XUẤT Tự động hóa quá trình sản xuất có thể được triển khai trong tất cả hoạt động của một nhà máy như: quá trình gia công; lắp ráp; kiểm tra, đánh giá sản phẩm hay hệ thống cấp liệu. Mục đích nhằm giảm một phần hoặc hoàn toàn sự có mặt của con người trong quá trình sản xuất. Một số ví dụ về tự động hóa quá trình sản xuất: ✓ Tự động hóa bộ phận thay dao cho máy công cụ. ✓ Tự động hóa hệ thống vận chuyển sản phẩm ✓ Các hệ thống lắp ráp. ✓ Hệ thống robot công nghiệp cho qtr gia công và lắp ráp sản phẩm ✓ Hệ thống cấp liệu, hệ thống lưu kho ✓ Hệ thống kiểm tra và đánh giá sản phẩm tự động. LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 20
  11. 1.1. GIỚI THIỆU 1.1.3.TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ THỐNG SẢN XUẤT Tự động hóa “cứng”: - Chi phí đầu tư ban đầu cao - Tốc độ sản xuất lớn. - Không linh động trong trường hợp sản xuất nhiều chủng loại sản phẩm. Tự động hóa sử dụng chương trình: - Chi phí đầu tư cao. - Tốc độ dây chuyền thấp hơn trường hợp tự động hóa cố định - Khả năng linh động thích ứng với việc thay đổi sản phẩm - Thích hợp nhất với loại hình sản xuất theo mẻ. LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 22
  12. 1.1. GIỚI THIỆU 1.1.4. TIN HỌC HÓA HỆ THỐNG HỖ TRỢ SẢN XUẤT CAD: Computer Aided Design CAP: Computer Aided Planning MRP: Manufacturing Resource Planning CAPP: Computer Aided Process Planning PP&C: Production Planning and Control 24 LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 24
  13. 1.1. GIỚI THIỆU 1.1.5 LÝ DO PHẢI TỰ ĐỘNG HÓA Ý nghĩa về mặt xã hội ? ➢ Nâng cao mức sống của toàn người dân nhờ tăng năng suất lao động ➢ Tăng sản phẩm có chất lượng cao mà vẫn giảm được khối lượng lao động, nguyên vật liệu và năng lượng. ➢ Giải phóng con người khỏi lao động cơ bắp nặng nhọc, đơn điệu, độc hại và nguy hiểm. ➢ Có khả năng giảm thời gian làm việc nhờ tăng năng suất lao động ➢ Nâng cao trách nhiệm của người lao động. LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 26
  14. 1.1. GIỚI THIỆU 1.1.7. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA TỰ ĐỘNG HÓA a) Nguyên tắc Nắm rõ quá trình sản xuất ➢ Đầu vào ? ➢ Đầu ra ? ➢ Hoạt động gì xảy ra giữa đầu vào và đầu ra ? ➢ Quá trình sản xuất này có nhiệm vụ gì ? ➢ Giá trị sản phẩm được gia tăng như thế nào ? ➢ Quá trình sản xuất này có nhiệm vụ gì ? ➢ Quá trình sản xuất trước và sau quá trình sản xuất này là gì ? Kết hợp? LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 28
  15. 1.1. GIỚI THIỆU 1.1.7. NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA TỰ ĐỘNG HÓA b) Mười chiến lược tự động hóa 1. Chuyên môn hóa hoạt động 2. Tập hợp các hoạt động 3. Đồng thời hóa 4. Tích hợp các hoạt động 5. Gia tăng sự linh động 6. Cải tiến vận chuyển nguyên vật liệu và lưu kho 7. Kiểm tra, đánh giá sản phẩm on-line 8. Tối ưu hóa và điều khiển quá trình 9. Điều hành hoạt động của toàn nhà máy 10. Sản xuất tích hợp máy tính LTA_ Đo lường & tự động hóa (2155147) 30
  16. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG
  17. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG Năng lượng cho quá trình gia công sản phẩm 34
  18. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 1.2.2. Chương trình điều khiển 36
  19. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 1.2.2. Chương trình điều khiển Features of a work cycle program 38
  20. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 3.1 Các phần tử cơ bản của hệ thống sản xuất tự động 3.1.3 Hệ thống điều khiển Hình : Hệ thống điều khiển vòng hở Hình : Hệ thống điều khiển vòng kín (phản hồi)
  21. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 3.2 Các chức năng của tự động hóa hiện đại 3.2.1 Kiểm soát an toàn Mục đích: ✓ Bảo vệ cho người vận hành ✓ Bảo vệ thiết bị, dây chuyền sản xuất Đáp ứng của hệ thống khi có sự bất an toàn: ✓ Dừng hệ thống. ✓ Âm thanh cảnh báo. ✓ Giảm tốc độ dây chuyền. ✓ Phục hồi
  22. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 3.2 Các chức năng của tự động hóa hiện đại 3.2.2 Chẩn đoán hư hỏng và bảo dưỡng ✓ Giám sát tình trạng ✓ Chẩn đoán hư hỏng ✓ Thực hiện quy trình bảo dưỡng hiệu chỉnh
  23. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 3.2 Các chức năng của tự động hóa hiện đại 3.2.3 Dò tìm lỗi và phục hồi Dò lỗi hệ thống:
  24. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 3.2 Các chức năng của tự động hóa hiện đại 3.2.3 Dò tìm lỗi và phục hồi Phục hồi hệ thống: 48
  25. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 3.3 Các mức độ tự động hóa 1. Bộ phận chức năng (device level) ✓ Mức tự động hóa thấp nhất trong hệ thống cấp bậc tự động hóa. ✓ Các bộ phận: cảm biến, cơ cấu chấp hành, tập hợp lại thành cụm chức năng trong thiết bị gia công. ✓ Cụm chức năng điều khiển một trục của máy CNC hay điều khiển một khớp nối của người máy công nghiệp.
  26. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 3.3 Các mức độ tự động hóa 3. Dây chuyền sản xuất (Cell or system level) ✓ Hoạt động dưới sự điều phối của nhà máy sản xuất. ✓ Gồm tập hợp các thiết bị; trạm gia công; máy tính; các hệ thống cấp liệu, cấp phôi và các thiết bị khác phù hợp với quy trình sản xuất. ✓ Có nhiệm vụ tập hợp và sắp xếp các thiết bị gia công, hệ thống cấp liệu phù hợp; thu nhận và đánh giá dữ liệu kiểm tra sản phẩm.
  27. 1.2. PHẦN TỬ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 3.3 Các mức độ tự động hóa 5. Công ty (Enterprise level) ✓ Mức tự động hóa cao nhất. ✓ Mức độ này bao gồm tất cả các nhiệm vụ để quản lý công ty: tiếp thị; bán hàng; kế toán; thiết kế; nghiên cứu; kế hoạch tổng hợp; chương trình sản xuất.