Bằng chứng về Quy trình Sản xuất Thủ công hoặc Bán Tự động

Người quản lý mua hàng của một nhà bán buôn thiết bị điện châu Âu đã đến thăm nhà máy sản xuất cầu dao của một nhà cung cấp tiềm năng mới. Thay vì yêu cầu các tài liệu quảng cáo của công ty, ông đã yêu cầu được xem khu vực sản xuất. Trong chưa đầy mười phút, ông có thể thấy việc hiệu chuẩn thủ công các thiết bị ngắt nhiệt được thực hiện bởi công nhân và một dãy thiết bị ngắt nhiệt được lắp ráp hoàn toàn bằng công việc thủ công. Nhà máy chủ yếu vận hành thủ công, và chuyến thăm thứ hai đến một nhà máy cạnh tranh cho thấy một cảnh tượng hoàn toàn khác: một người vận hành đặt vỏ cầu dao vào một thiết bị cố định, sau đó toàn bộ quy trình được tự động hóa. Điều này cho thấy sự khác biệt giữa quy trình sản xuất thủ công và bán tự động.

Định nghĩa về Sản xuất Thủ công và Bán tự động

Trước khi có thể xác định bằng chứng, cần có các định nghĩa chính xác. Quy trình thủ công liên quan đến nỗ lực của con người trong việc thực hiện mọi hoạt động; tải, làm việc, giám sát và dỡ hàng. Hiệu quả của mỗi quy trình phụ thuộc vào hiệu suất của công nhân. Trong quy trình bán tự động, các bước quan trọng và phức tạp như hàn, phân phối, chuyển đổi và kiểm tra được tự động hóa trong khi công nhân thực hiện các công việc còn lại như tải, dỡ và chuyển các bộ phận. Khi máy móc thực hiện quy trình, người vận hành phải cung cấp nguyên liệu đầu vào và nhận sản phẩm. Sự phân biệt không phụ thuộc vào việc có sử dụng máy móc hay hệ thống máy tính hay không mà dựa trên việc thiết bị có được kiểm soát đầy đủ hay không.
Công nhân thủ công sử dụng cờ lê lực truyền thống. Người vận hành bán tự động trình bày các bộ phận cho hệ thống tự động thực hiện các thao tác như áp dụng mô-men xoắn đã hiệu chuẩn, ghi lại dữ liệu và tự động loại bỏ các mối nối lỗi. Để có cái nhìn tổng quan rộng hơn về các cấp độ tự động hóa, hướng dẫn của chúng tôi về Tự động hóa là gì? Cung cấp bối cảnh nền tảng.

Bằng chứng Hiển thị: Cách Nhận biết Quy trình Thủ công

Dây chuyền lắp ráp thủ công có thể được nhận biết qua một số chỉ báo vật lý và vận hành. Trên sàn sản xuất, có các trạm làm việc không có màn hình PLC, HMI hoặc cơ cấu khí nén hay servo, nhưng được trang bị các công cụ cầm tay, đồ gá và thiết bị cố định. Người vận hành quyết định tốc độ và chất lượng sản phẩm đầu ra. Kiểm soát chất lượng chủ yếu được thực hiện sau quy trình; do đó, có một nhân viên kiểm tra riêng biệt để kiểm tra mẫu sản phẩm hoàn thiện, và dữ liệu, nếu được thu thập, được lưu trữ trên giấy. Việc chuyển đổi từ loại sản phẩm này sang loại khác yêu cầu đào tạo công nhân thay vì thay đổi các tham số sản xuất.

Trong một ô hiệu chuẩn thủ công cho bộ ngắt mạch mini, các hành động của kỹ thuật viên rất rõ ràng: anh ta đặt một tua vít lên một vít điều chỉnh của dải kim loại kép, nhìn vào một ampe kế tương tự, và điều chỉnh một biến áp biến thiên để áp dụng dòng điện. Đường cong hiệu chuẩn không được ghi lại kỹ thuật số và thời gian ngắt được xác định bằng đồng hồ bấm giờ hoặc bộ hẹn giờ đơn giản. Phương pháp này có thể dẫn đến một bộ ngắt hoạt động nhưng độ chính xác của các phép đo phụ thuộc vào việc giữ tay ổn định và tránh mệt mỏi. Việc có hay không có điều khiển vòng kín trong quá trình là dấu hiệu cho thấy tính thủ công của quá trình.

Bằng chứng Hiển thị: Cách Nhận biết Quá trình Bán Tự động

Trong một hoạt động sản xuất bán tự động, một bộ chỉ số khác được sử dụng. Mỗi đơn vị có PLC, màn hình HMI và một số phương tiện cơ khí hóa được thể hiện bằng xi lanh, động cơ hoặc cánh tay robot. Người vận hành đặt sản phẩm vào thiết bị, bắt đầu quá trình bằng cách sử dụng rèm ánh sáng hoặc điều khiển hai tay, và thiết bị thực hiện bước đó. Đèn xanh có nghĩa là quá trình thành công trong khi đèn đỏ có nghĩa là thất bại. Dữ liệu về quá trình được ghi lại như mô-men xoắn, áp suất, thời gian chu kỳ và dữ liệu hiệu chuẩn, và được lưu với một số duy nhất. Công nghệ cho phép thay đổi công thức qua HMI.

Bàn hiệu chuẩn MCB bán tự động do Benlong Automation sản xuất làm rõ một cách rất trực tiếp bản chất tự động hóa của khái niệm hiệu chuẩn. Quá trình hiệu chuẩn được thực hiện theo cách sau. Đầu tiên, người vận hành chèn một MCB vào giá đỡ. Thiết bị tự động áp dụng dòng quá tải hoặc ngắn mạch, đo thời gian ngắt tính bằng mili giây, và điều chỉnh vít hiệu chuẩn bằng thiết bị điều khiển động cơ. Kết quả hiệu chuẩn được ghi lại, và MCB được phê duyệt hoặc loại bỏ. Quá trình bán tự động này có thể được mô tả như sau; người vận hành chịu trách nhiệm xử lý vật liệu, trong khi mọi thứ khác được thực hiện tự động. Benlong's bàn hiệu chuẩn nhiệt bán tự động MCB Và bàn thử nghiệm kích hoạt từ tính là ví dụ về phương pháp này, được sử dụng rộng rãi bởi các nhà sản xuất chuyển từ sản xuất thủ công sang sản xuất có kiểm soát và được ghi chép.

Dấu vết Dữ liệu: Bằng chứng Không Giấy của Mức độ Tự động hóa

Dấu hiệu lớn nhất để xác định một quy trình là thủ công hay bán tự động nằm ngoài thiết bị đó. Trong các quy trình thủ công, hầu như không còn dữ liệu nhị phân nào được lưu lại. Hồ sơ chất lượng được viết tay, không đầy đủ và thường không liên kết với từng thiết bị riêng lẻ. Ngược lại, các quy trình bán tự động đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về dữ liệu. Kết quả của mỗi chu trình được ghi lại; nếu một bộ ngắt mạch được hiệu chuẩn lúc 10:42 sáng tại một trạm cụ thể, một hồ sơ thích hợp sẽ chỉ ra giá trị dòng hiệu chuẩn, thời gian ngắt mạch và liệu bài kiểm tra có đạt hay không. Những hồ sơ này cho phép các nhà sản xuất chứng nhận sản phẩm của họ, phân tích các vấn đề bảo hành sản phẩm và liên tục cải thiện chất lượng. Đối với người mua đánh giá nhà cung cấp, khả năng cung cấp báo cáo hiệu chuẩn cho bất kỳ số sê-ri nào trong một lô hàng là một trong những bằng chứng mạnh mẽ nhất về kiểm soát quy trình. Một bài nghiên cứu ngành được McKinsey & Company công bố liên tục nhấn mạnh rằng việc thu thập dữ liệu và truy xuất kỹ thuật số là sự khác biệt lớn giữa các ngành chỉ tự động hóa đơn giản và các ngành cạnh tranh.

Tại sao sự phân biệt lại quan trọng: Chất lượng, Chi phí và Tiếp cận Thị trường

Bằng chứng về tính hữu ích của các quy trình sản xuất thủ công hoặc bán tự động và tác động của chúng đến kết quả kinh doanh. Dưới hiệu chuẩn thủ công, các bộ ngắt mạch được sản xuất thường hoạt động tốt, nhưng chúng có sự khác biệt nhỏ giữa các đơn vị do quy trình hiệu chuẩn phụ thuộc vào kỹ thuật viên thực hiện. Mặc dù điều này có thể không gây ra vấn đề gì trên thị trường nội địa, nơi có quy định lỏng lẻo, nhưng có thể gây khó khăn khi xuất khẩu hàng hóa, đặc biệt nếu cần đạt chứng nhận IEC hoặc UL. Ngược lại, với sản xuất bán tự động, quy trình hiệu chuẩn bao gồm việc đặt mỗi sản phẩm vào chế độ hiệu chuẩn định sẵn có thể tái tạo bất kể người vận hành là ai. Do đó, tỷ lệ lỗi giảm, lượng phế phẩm giảm và khách hàng của nhà máy mở rộng bao gồm cả những người tiêu dùng không chấp nhận sản phẩm không có tài liệu và chứng nhận phù hợp. Như Deloitte chỉ ra, đầu tư vào các cơ sở bán tự động dẫn đến hoàn vốn trong vòng 12-24 tháng nhờ giảm chi phí và tăng doanh số.

Nâng cấp từ Bằng chứng đến Hành động: Con đường đến Tự động hóa

Xác định các chỉ số của quy trình thủ công hoặc bán tự động là giai đoạn đầu tiên. Bước tiếp theo bao gồm xác định hướng hành động cần thực hiện. Nhiều nhà sản xuất chọn triển khai quy trình dần dần; các quy trình chất lượng quan trọng nhất được tự động hóa trước trong khi quy trình xử lý vật liệu được thực hiện thủ công. Thực hành này giúp giảm đầu tư ban đầu, giảm rủi ro và đảm bảo tiến bộ nhanh chóng về chất lượng hàng hóa và tài liệu. Nếu sản lượng tăng lên, hoạt động xử lý vật liệu cần được tự động hóa, và các trạm này có thể được kết nối để tạo thành một dây chuyền hoàn toàn tự động. Giải pháp của Benlong Automation dựa trên phương pháp tiếp cận theo giai đoạn này. Một nhà sản xuất có thể bắt đầu với một hệ thống độc lập máy lắp ráp bán tự động cho một bước quy trình cụ thể, và sau đó tích hợp nó vào một dây chuyền hoàn chỉnh Dây chuyền lắp ráp tự động MCB với việc cấp liệu, kiểm tra và đánh dấu tự động. Bằng chứng của khoản đầu tư bán tự động ban đầu — dữ liệu quy trình, tỷ lệ lỗi giảm, sự tin tưởng vào chứng nhận — trở thành lý do cho bước tiếp theo.

Câu hỏi thường gặp

Một số ví dụ về sản xuất tự động là gì?

Ví dụ, có các cell hàn robot cho lắp ráp ô tô, các dây chuyền đóng chai và đóng gói hoàn toàn tự động cho sản xuất thực phẩm và đồ uống, và các dây chuyền lắp ráp cầu dao với kiểm tra tự động cấp liệu, hiệu chuẩn, kiểm tra và đánh dấu từng sản phẩm. Các hệ thống hoạt động với ít sự kiểm soát của con người và cung cấp lịch sử kỹ thuật số của tất cả các mặt hàng được sản xuất.

Ví dụ nào là một quy trình tự động?

Một ví dụ điển hình của bước tự động trong quy trình sản xuất điện là quy trình hiệu chuẩn nhiệt tự động cho cầu dao nhỏ gọn, trong đó một máy cung cấp dòng quá tải cần thiết, đo thời gian hoạt động ngắt mạch, điều chỉnh hệ thống hiệu chuẩn tương ứng và lưu kết quả mà không cần sự can thiệp của con người.

Tự động hóa có 4 loại?

Có bốn loại tự động hóa phổ biến: tự động hóa cố định (cứng) cho sản xuất số lượng lớn sản phẩm đơn lẻ, tự động hóa lập trình cho sản xuất theo lô, tự động hóa linh hoạt (mềm) cho sản xuất đa dạng sản phẩm và tự động hóa tích hợp đặc trưng bởi các quy trình nhà máy được máy tính hóa và kết nối với nhau. Trong trường hợp xử lý vật liệu được thực hiện thủ công, các hệ thống bán tự động có thể được phân loại là tự động hóa lập trình hoặc linh hoạt tùy theo việc sử dụng định kỳ các nhiệm vụ tự động và thủ công.

4 giai đoạn của tự động hóa quy trình là gì?

Tự động hóa quy trình phát triển qua bốn cấp độ: đầu tiên là quy trình thủ công, nơi các thao tác được thực hiện bởi con người; thứ hai là cấp độ bán tự động, nơi phần lớn hoạt động công nghệ được thực hiện bởi máy móc, trong khi công nhân xử lý các quy trình tải và dỡ; thứ ba là quy trình hoàn toàn tự động, nơi máy móc xử lý mọi thứ từ đầu đến cuối; và cuối cùng là tự động hóa tích hợp dựa trên các hệ thống tự động khác nhau.

Tài liệu tham khảo

• McKinsey & Company — Tương lai của sản xuất và tự động hóa. Nghiên cứu về năng suất, chất lượng và tác động dữ liệu của đầu tư tự động hóa.
• Deloitte — Sản xuất kỹ thuật số và Công nghiệp 4.0. Những hiểu biết về thời gian hoàn vốn và lợi thế cạnh tranh của sản xuất bán tự động và tự động hoàn toàn.
• Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR) — Báo cáo Robot Thế giới. Dữ liệu hàng năm về việc lắp đặt robot và mật độ tự động hóa trong các ngành sản xuất.

Cái bằng chứng về các quy trình sản xuất thủ công hoặc bán tự động có thể nhìn thấy trên sàn nhà máy, đo lường được qua tỷ lệ lỗi, và truy xuất được trong dữ liệu. Một người mua biết cách nhận biết có thể đánh giá năng lực thực sự của nhà cung cấp chỉ trong một lần đi tham quan. Một nhà sản xuất nhận ra bằng chứng về sự biến động thủ công trong hoạt động của mình có thể bước đầu tiến tới kiểm soát bán tự động — tự động hóa các bước quan trọng, thu thập dữ liệu, và xây dựng nền tảng cho cấp độ chất lượng và tiếp cận thị trường tiếp theo. Benlong Automation xây dựng thiết bị cung cấp bằng chứng đó, biến một quy trình thủ công hoặc bán tự động thành một hệ thống sản xuất được ghi chép, lặp lại và chứng nhận.