Hệ thống sản xuất tự động hoá tích hợp máy tính CIM

I.Hệ thống sản xuất tự động hoá tích hợp máy tính CIM

1. Hệ thống CIM là gì?

CIM (Computer Integrated Manufacturing) là hệ thống sản xuất tự động. Hệ thống này sử dụng máy tính để điều khiển tất cả các quá trình sản xuất. Việc tích hợp này cho phép từng công đoạn đơn lẻ có thể trao đổi thông tin với nhau trong toàn bộ hệ thống.

Hệ thống sản xuất tự động hoá tích hợp máy tính CIM

2. Những bộ phận trong một nhà máy cơ khí

Trong một nhà máy cơ khí, các công đoạn không thể thiếu được là thiết kế, lập kế hoạch sản xuất, gia công, kiểm tra, lắp ráp. Ngoài ra còn có kho nguyên liệu, kho thành phẩm, vận chuyển giữa từng công đoạn, mua hàng. Với việc áp dụng hệ thống CIM, các công đoạn này đều được điều khiển tự động bằng máy tính. Hoặc hệ thống có thể vận hành dưới sự hỗ trợ của máy tính.

3. Ứng dụng của CIM trong từng bộ phận

- Cụ thể, trong công đoạn thiết kế, dưới sự hỗ trợ của các phần mềm thiết kế như Solidworks, Catia, AutoCAD,… các nhân viên của nhà máy sẽ xây dựng được hệ thống bản vẽ lắp, bản vẽ chi tiết, bản vẽ gia công của từng chi tiết, linh kiện.

- Sau đó việc lập kế hoạch sản xuất dựa sẽ được xây dựng tự động. Công việc này được thực hiện dựa trên bản vẽ thiết kế. Trên bản vẽ sẽ có trình tự gia công, thời gian gia công, lượng nguyên liệu cần sử dụng. Con người chỉ giữ nhiệm vụ kiểm tra các quy trình này.

- Các thông tin này sẽ được chuyển tới các bộ phận kho, các máy gia công và hệ thống vận chuyển. Tiếp theo, hệ thống sản xuất sẽ được chạy tự động hoàn toàn. Phôi từ kho được vận chuyển tới các máy gia công. Việc gá, tháo phôi sẽ được thực hiện bằng hệ thống cánh tay robot. Các máy gia công đều được điều khiển tự động theo các lệnh.

- Thông số tuân theo công đoạn thiết kế và lập kế hoạch sản xuất. Sau quá trình gia công, các linh kiện được chuyển sang bộ phận tự động kiểm tra độ chính xác. Cuối cùng, sản phẩm được chuyển về kho thành phẩm.

- Có thể thấy, hệ thống CIM bao gồm nhiều hệ thống nhỏ gộp thành một hệ thống lớn hơn. Nhờ sự trao đổi thông tin với máy chủ, chúng sẽ tạo thành một mạng thông tin thực tế ảo.

4. Cơ hội và thách thức của hệ thống CIM

4.1 Cơ hội

A. Giảm thời gian sản xuất

Với việc vận hành toàn bộ bằng hệ thống máy tính, khoảng thời gian dành cho việc thiết kế, lập kế hoạch, trao đổi thông tin giữa các bộ phận, vận chuyển sẽ được giảm xuống mức tối thiểu. Từ đó chu kỳ sản xuất một sản phẩm sẽ được giảm đi, với lượng thời gian tương đương. Đồng thời năng suất lao động của cả dây chuyền sẽ tăng lên.

B. Giảm lỗi trong sản xuất

Việc vận hành tự động sử dụng các hệ thống robot và không có sự tham gia của con người sẽ giúp giảm phần lớn lỗi do con người gây ra. Ví dụ như thực hiện sai thao tác, sai quy trình, sai thông số, sai nguyên liệu,…

C. Giảm thiểu lượng nguyên liệu và thành phẩm tồn kho

Việc lên kế hoạch sản xuất chi tiết tới từng phút và việc trao đổi thông tin nhanh chóng giữa các bộ phận giúp cho lượng nguyên liệu sử dụng luôn ở mức tối thiểu. Lượng này sẽ phục vụ đủ cho quá trình sản xuất. Ngoài ra sản phẩm sau khi hoàn thành được thông báo luôn tới đơn vị giao hàng.

D. Chi phí vận hành rẻ

Việc không sử dụng con người sẽ giúp làm giảm giá thành khi vận hành toàn bộ dây chuyền.

Hệ thống tích hợp CIM

4.2 Thách thức

A. Vốn đầu tư

Thách thức đầu tiên và dễ thấy nhất của một doanh nghiệp khi đầu tư hệ thống CIM đó là vốn. Việc đầu tư nguyên một dây chuyền CIM sẽ tốn kém hơn rất nhiều so với dây chuyền truyền thống. Tuy vậy khoảng thời gian hồi vốn sẽ ngắn hơn do chi phí vận hành rẻ hơn.

 Chi phí đầu tư cho 1 nhà máy ứng dụng hệ thống CIM khá lớn

B. Công tác bảo trì, sửa chữa

- Thách thức thứ hai trong quá trình vận hành đó là công tác bảo trì. Với hệ thống được vận hành hoàn toàn bằng máy tính. Bên cạnh đó là sự hỗ trợ của các cánh tay robot. - Vì vậy đội ngũ nhân viên bảo trì phải có chuyên môn vô cùng tốt để đảm bảo duy trì được hệ thống hoạt động ổn định, không có sự cố xảy ra.

- Ngoài lĩnh vực cơ khí, hệ thống CIM còn được ứng dụng trong rất nhiều các ngành khác. Ví dụ như chế biến thực phẩm, hóa chất… Trong thời gian tới với sự phát triển của công nghệ, hệ thống CIM sẽ được ứng dụng nhiều hơn trong các quy trình sản xuất khác.