1. Tự động hoá là gì? 

Tự động hóa là quá trình ứng các giải pháp khoa học kỹ thuật hay hệ thống các công nghệ tiên tiến để thực hiện các nhiệm vụ hoặc quy trình được thực hiện thủ công bởi con người.

Mục tiêu của tự động hóa là tăng cường hiệu suất và chất lượng cao hơn trong quá trình thực hiện các tác vụ, giảm bớt gánh nặng lao động cho con người, giảm lỗi và tối ưu hóa sự linh hoạt trong các hoạt động công việc.

Các công nghệ tự động hóa có thể bao gồm robot, hệ thống điều khiển tự động, máy học (Machine learning), và các giải pháp IoT (Internet of Things) để tạo ra một môi trường tự động hóa toàn diện. 

2. Lợi ích của tự động hóa sản xuất

Tự động hóa sản xuất đang trở thành một xu hướng quan trọng đối với các doanh nghiệp mong muốn cải thiện hiệu quả và nâng cao năng suất. Dưới đây là những lợi ích nổi bật mà tự động hóa có thể mang lại:

• Tăng năng suất

Tự động hóa giúp giảm thiểu thời gian sản xuất và tăng khả năng sản xuất hàng hóa. Các máy móc tự động có thể làm việc liên tục, không cần nghỉ ngơi, từ đó giúp doanh nghiệp tăng sản lượng và đáp ứng nhanh chóng nhu cầu của thị trường.

• Giảm chi phí

Một trong những lợi ích lớn nhất của tự động hóa là tiết kiệm chi phí. Việc giảm bớt nhân công, giảm lãng phí nguyên liệu và tiết kiệm năng lượng không chỉ làm giảm chi phí vận hành mà còn giúp tối ưu hóa nguồn lực, từ đó gia tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp.

• Cải thiện chất lượng

Tự động hóa giúp giảm thiểu lỗi do con người gây ra, mang lại sản phẩm có chất lượng đồng đều và ổn định hơn. Các hệ thống tự động có thể kiểm soát quy trình sản xuất với độ chính xác cao, giúp tạo ra sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng một cách liên tục.

• Tăng tính cạnh tranh

Với khả năng đáp ứng nhanh nhu cầu thị trường và cải thiện hiệu suất làm việc, tự động hóa giúp doanh nghiệp tăng khả năng cạnh tranh. Doanh nghiệp có thể cung cấp sản phẩm chất lượng cao với chi phí hợp lý, từ đó giành được ưu thế trong ngành công nghiệp.

3. Phân loại 3 hình thức tự động hóa sản xuất phổ biến

Tự động hóa sản xuất đã và đang được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp để tối ưu hóa hiệu quả và năng suất. Dưới đây là ba hình thức tự động hóa sản xuất phổ biến, mỗi hình thức có những đặc điểm và lợi ích riêng:

3.1. Tự động hóa dây chuyền sản xuất

Tự động hóa dây chuyền sản xuất là một trong những hình thức phổ biến nhất trong ngành sản xuất. Dây chuyền sản xuất tự động bao gồm các máy móc, thiết bị tự động kết nối với nhau, giúp hoàn thành toàn bộ quy trình sản xuất từ đầu đến cuối mà không cần sự can thiệp của con người.

Cấu trúc: Dây chuyền sản xuất tự động thường được thiết kế với các máy móc chuyên dụng ở mỗi giai đoạn của quá trình sản xuất, từ việc gia công, lắp ráp đến kiểm tra chất lượng và đóng gói sản phẩm.

Ưu điểm của tự động hoá dây chuyển sản xuất:

• Tăng năng suất: Quá trình sản xuất được thực hiện nhanh chóng, không gián đoạn, giúp gia tăng sản lượng.
• Giảm chi phí lao động: Tự động hóa giúp giảm số lượng nhân công cần thiết cho mỗi công đoạn sản xuất.
• Kiểm soát chất lượng: Các hệ thống kiểm tra tự động giúp đảm bảo sản phẩm đạt chuẩn chất lượng mà không có lỗi.

Ứng dụng: Dây chuyền sản xuất tự động thường được sử dụng trong các ngành sản xuất lớn như ô tô, điện tử, thực phẩm chế biến sẵn, và dược phẩm.

3.2. Tự động hóa bằng robot công nghiệp

Robot công nghiệp là một hình thức tự động hóa sử dụng các cánh tay robot hoặc các thiết bị tự động để thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại, chính xác, và nhanh chóng trong quá trình sản xuất.

Cấu trúc: Các robot công nghiệp có thể được lập trình để thực hiện một loạt các công việc, từ việc lắp ráp, hàn, sơn, đến việc di chuyển vật liệu trong nhà máy.

Ưu điểm của tự động hoá bằng robot công nghệ:

• Tính chính xác cao: Robot có khả năng thực hiện các công việc với độ chính xác vượt trội, đặc biệt trong các công đoạn cần sự chính xác tuyệt đối như lắp ráp linh kiện điện tử hoặc hàn ô tô.

• Khả năng làm việc liên tục: Robot không cần nghỉ ngơi và có thể hoạt động liên tục 24/7, giúp tăng cường năng suất và giảm thời gian gián đoạn trong quá trình sản xuất.

• Ứng dụng đa dạng: Robot công nghiệp có thể được ứng dụng trong nhiều công đoạn sản xuất khác nhau, từ gia công cơ khí, lắp ráp sản phẩm cho đến kiểm tra chất lượng.

Ứng dụng: Robot công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp ô tô, điện tử, thực phẩm, và hàng tiêu dùng.

3.3. Tự động hóa thông qua hệ thống quản lý sản xuất

Hệ thống MES là một phần mềm giúp quản lý và giám sát tất cả các hoạt động trong dây chuyền sản xuất. Hệ thống này kết nối các máy móc và thiết bị tự động với cơ sở dữ liệu của nhà máy, cho phép điều phối và tối ưu hóa quy trình sản xuất.

Cấu trúc: Hệ thống MES tích hợp các dữ liệu từ các thiết bị và máy móc trong nhà máy vào một nền tảng chung. Các nhân viên có thể theo dõi tình trạng sản xuất theo thời gian thực và đưa ra các quyết định kịp thời để điều chỉnh quy trình.

Ưu điểm của việc tự động hoá thông qua hệ thống quản lý sản xuất:

• Giám sát hiệu quả: MES giúp theo dõi hiệu suất của từng công đoạn sản xuất, từ đó đưa ra cảnh báo sớm nếu có sự cố hoặc lỗi xảy ra, giúp ngừng hoạt động khi cần thiết để tránh lãng phí.

• Tối ưu hóa quy trình: Hệ thống này giúp tối ưu hóa việc phân bổ tài nguyên và giảm thiểu thời gian chết của máy móc.

• Tăng tính minh bạch: MES cung cấp thông tin chi tiết về từng giai đoạn sản xuất, giúp các nhà quản lý dễ dàng kiểm soát và ra quyết định nhanh chóng.

Ứng dụng: MES thường được sử dụng trong các ngành sản xuất có quy trình phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao, như sản xuất dược phẩm, thực phẩm, và điện tử.

4. 4 Cấp độ theo mô hình kim tự tháp tự động hoá

Mô hình kim tự tháp tự động hóa (CIM Pyramid) mô tả các cấp độ tự động hóa trong một hệ thống sản xuất. Đây là mô hình phân chia các tầng khác nhau, từ cấp độ quản lý cao đến các thiết bị trực tiếp tham gia vào quá trình sản xuất. Mỗi cấp độ có những chức năng và nhiệm vụ riêng biệt, nhưng tất cả đều hướng tới việc tối ưu hóa quy trình và thu thập dữ liệu.

4.1. Cấp độ 0 – Field Level (Mức độ thiết bị & nhà máy)

• Chức năng: Đây là cấp độ cơ bản nhất của hệ thống, nơi các thiết bị và máy móc được đặt trong nhà máy và sản xuất. Cấp độ này bao gồm các cảm biến và bộ điều khiển (Sensors/Actuators), là những phần tử vật lý thực hiện nhiệm vụ thu thập dữ liệu và điều khiển quy trình.

• Mục tiêu: Đảm bảo sự vận hành của các thiết bị máy móc trong quá trình sản xuất.

4.2. Cấp độ 1 – Control Level (Mức độ điều khiển quy trình sản xuất)

• Chức năng: Tại cấp độ này, hệ thống điều khiển như DCS (Distributed Control System) hoặc PLC (Programmable Logic Controllers) được sử dụng để điều khiển các quy trình sản xuất tự động. Các hệ thống này kiểm soát các thông số như tốc độ, nhiệt độ, áp suất,… trong quá trình sản xuất.

• Mục tiêu: Đảm bảo quy trình sản xuất được điều khiển chính xác, giảm thiểu sự can thiệp của con người.

4.3. Cấp độ 2 – Supervision Level (Mức độ giám sát & thu thập dữ liệu)

• Chức năng: Cấp độ này chủ yếu tập trung vào việc giám sát các quy trình sản xuất và thu thập dữ liệu. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) và HMI (Human-Machine Interface) là các công nghệ được sử dụng ở đây, giúp người giám sát theo dõi tình trạng vận hành của các thiết bị và quy trình.

• Mục tiêu: Thu thập dữ liệu sản xuất và giám sát trạng thái hệ thống trong thời gian thực để điều chỉnh kịp thời.

4.4. Cấp độ 3 – Management Level (Mức độ quản lý, điều hành nhà máy)

• Chức năng: Tại cấp độ này, các hệ thống như MES (Manufacturing Execution System) được sử dụng để giám sát và điều hành các hoạt động trong nhà máy. Cấp độ này liên quan đến việc lập kế hoạch và điều phối các hoạt động sản xuất, bao gồm cả việc quản lý tài nguyên và tối ưu hóa quy trình sản xuất.

• Mục tiêu: Đảm bảo rằng các hoạt động sản xuất diễn ra hiệu quả và có thể đáp ứng được yêu cầu của khách hàng, giúp tăng năng suất.

4.5. Cấp độ 4 – Enterprise Level (Mức độ quản lý doanh nghiệp)

• Chức năng: Cấp độ này bao gồm các hệ thống ERP (Enterprise Resource Planning), giúp quản lý các nguồn lực và kế hoạch kinh doanh tổng thể của doanh nghiệp. Các hệ thống này tích hợp thông tin từ các cấp độ thấp hơn và đưa ra các quyết định quản lý chiến lược.

• Mục tiêu: Tối ưu hóa hoạt động kinh doanh của doanh nghiệp thông qua việc quản lý các yếu tố như tài chính, nhân sự, chuỗi cung ứng và các yếu tố khác trong doanh nghiệp.

Tổng kết:

• Cấp độ 0 đến 1: Tập trung vào việc kiểm soát và điều khiển các quy trình sản xuất cơ bản, chủ yếu hướng đến hiệu quả sản xuất và giảm thiểu sự can thiệp của con người.

• Cấp độ 2 đến 3: Hướng đến việc giám sát quy trình và tối ưu hóa hoạt động sản xuất thông qua việc thu thập và phân tích dữ liệu, đồng thời điều hành các hoạt động sản xuất.

• Cấp độ 4: Làm việc với các chiến lược kinh doanh và nguồn lực tổng thể của doanh nghiệp, giúp kết nối các hệ thống quản lý với mục tiêu phát triển bền vững và tối ưu hóa hiệu quả tổng thể.

Mô hình này cung cấp một cái nhìn tổng quan về quá trình tự động hóa trong sản xuất và quản lý, giúp doanh nghiệp đạt được sự hiệu quả và bền vững trong hoạt động sản xuất.

Tải miễn phí Ebook: Xây dựng mô hình nhà kho thông minh tầm nhìn 2025

5. Các ngành sản xuất ứng dụng tự động hoá phổ biến hiện nay 

• Sản xuất ô tô

Tự động hóa quy trình thông qua robot (RPA) làm tăng hiệu suất và đảm bảo an toàn trong ngành sản xuất ô tô. Sự cộng tác giữa robot và con người giúp doanh nghiệp hoàn thành nhiều tác vụ công việc trong thời gian ngắn với chất lượng kiểm soát cao. Công nghệ này giảm thiểu lỗi của con người trong các quy trình đòi hỏi chính xác, tự động báo cáo và tài liệu, và tích hợp tính năng an toàn có thể dừng máy khi có người đến gần.

• Thiết bị y tế & Dược phẩm 

Công nghệ tự động trong ngành y tế có thể thực hiện các nhiệm vụ với độ chính xác cao hơn và giảm tỷ lệ lỗi so với khả năng của con người và do đó, nó đã trở thành công cụ trong việc ghi chép, báo cáo và sản xuất các sản phẩm dược phẩm và thiết bị y tế .

• Thực phẩm & Đồ uống 

Tự động hóa đảm bảo cung cấp sản phẩm nhất quán cho mọi khách hàng và có thể hạn chế sự can thiệp của con người để cải thiện an toàn thực phẩm và giảm rủi ro thu hồi. Các công nghệ tự động giúp theo dõi và truy tìm hàng tồn kho, việc báo cáo và phân tích tự động giúp tổ chức cải thiện việc ra quyết định điều chỉnh lịch trình và quy trình công việc nhằm giảm lãng phí thực phẩm hoặc thất thoát sản phẩm. 

• Sản phẩm tiêu dùng

Ngành sản phẩm tiêu dùng và hàng tiêu dùng ứng dụng các quy trình tự động hoá để đáp ứng nhu cầu thị trường mà không làm giảm chi phí, đặc biệt là trong thời điểm thiếu lao động. Tự động hóa sản xuất trong hàng tiêu dùng đóng gói (CPG) có thể được nhìn thấy trong tất cả các phần của quy trình, bao gồm lắp ráp, đóng gói, xử lý nguyên liệu, vận chuyển, kiểm tra, thử nghiệm, lập kế hoạch và báo cáo. 

• Đồ điện tử & Công nghệ cao 

Khi nhu cầu về các sản phẩm điện tử và công nghệ gia tăng, robot sản xuất tự động có thể tăng cường đáng kể tốc độ sản xuất, kiểm tra và loại bỏ sản phẩm bị lỗi, đồng thời hỗ trợ duy trì các điều kiện sản xuất tối ưu để tạo ra sản phẩm chất lượng cao hơn với chi phí sản xuất ít hơn. 

• Bao bì 

Tự động hóa trong ngành bao bì giúp các nhà sản xuất duy trì tính cạnh tranh và nhất quán trong sản phẩm của họ, giúp nhân viên an toàn hơn và cải thiện tính linh hoạt của bao bì để phù hợp với nhiều loại sản phẩm lớn hơn và đa dạng hơn.

6. Tự động hoá sản xuất với Hệ thống quản lý sản xuất thông minh MESX

Hệ thống MES (Manufacturing Execution System) đóng vai trò là mắt xích quan trọng kết nối giữa quá trình sản xuất trong nhà máy và bộ phận quản lý bằng cách thu thập dữ liệu trực tiếp từ các thiết bị sản xuất. Thay vì phải đợi đến khi công đoạn sản xuất hoàn thành theo cách truyền thống, MES cho phép doanh nghiệp cập nhật thông tin về sản xuất ngay lập tức theo thời gian thực.

MESX là hệ thống điều hành quản lý toàn diện quy trình sản xuất thông minh cung cấp cho doanh nghiệp cái nhìn tổng thể trên từng công đoạn về toàn bộ quá trình sản xuất được phát triển bởi VTI Solutions – VTI Group. Với khả năng hỗ trợ doanh nghiệp tự động hóa sản xuất bằng tính năng kết nối trao đổi thông tin giữa các tầng. 

MESX cho phép trao đổi thông tin tự động giữa các công đoạn sản xuất và các hệ thống khác trong nhà máy như hệ thống ERP (Enterprise Resource Planning), hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), hệ thống PDM (Product Data Management) và hệ thống QMS (Quality Management System).

• Quản lý quy trình sản xuất: MESX giúp quản lý và tối ưu hóa quy trình sản xuất trên từng công đoạn. Cung cấp công cụ để định nghĩa và theo dõi các bước trong quy trình sản xuất, đảm bảo tính tuần tự, đúng thứ tự và đúng quy trình của từng công đoạn.
• Quản lý nguyên liệu và linh kiện: MESX giúp quản lý nguồn cung cấp nguyên liệu và linh kiện cho từng công đoạn sản xuất. Cung cấp thông tin về lượng tồn kho, đặt hàng, theo dõi nguồn cung cấp và cảnh báo khi nguồn cung cấp không đủ hoặc gặp sự cố.
• Theo dõi hiệu suất sản xuất: MESX cho phép theo dõi hiệu suất sản xuất trên từng công đoạn. Chúng tự động thu thập dữ liệu về tốc độ sản xuất, thời gian chờ, thời gian chế biến và các chỉ số hiệu suất khác để phân tích và đánh giá hiệu suất của từng công đoạn.
• Quản lý nhân công: MESX hỗ trợ quản lý nhân công trong quy trình sản xuất. Nó giúp theo dõi số lượng và kỹ năng của nhân viên, quản lý lịch làm việc, phân công công việc và theo dõi hiệu suất làm việc của từng nhân viên trên từng công đoạn.
• Quản lý chất lượng: MESX giúp quản lý quá trình kiểm tra chất lượng và đảm bảo tuân thủ các quy trình kiểm tra và tiêu chuẩn chất lượng. Nó cung cấp các công cụ để ghi lại kết quả kiểm tra, theo dõi lỗi và hỗ trợ quy trình kiểm tra lại và sửa chữa khi cần thiết.

Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và nhận demo miễn phí hệ thống MES hàng đầu Việt Nam!

Nhận demo miễn phí

5432105/5 - (2 bình chọn)