CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI QR 1.1 Tự động hóa trong công nghiệp sản xuất Tự động hóa vô cùng quan trọng với xu thế phát triển của xã hội, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất làm việc, cho phép cải thiện điều kiện sản xuất triệt để, hiệu quả. Nó trở thành nhu cầu bức thiết khi nhu cầu tăng gia sản xuất thay đổi liên tục, và mỗi lần thay đổi như vậy sẽ cần thay đổi các thiết bị máy móc nếu không sẽ trở nên lỗi thời hiệu quả sản xuất kém. Không chỉ giúp giải phóng sức lao động của con người, tự động hóa còn giúp đẩy nhanh quá trình sản xuất và độ chính xác của thành phẩm lên gấp nhiều lần dù quá trình có phức tạp đi chẳng nữa.
Khi ứng dụng tự động hóa, doanh nghiệp sẽ tăng khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp, tiết kiệm được chi phí và dễ dàng thích nghi hơn với những biến động của kinh tế thị trường.1 Dây chuyển tự động hóa trong nhà máy sản xuất Nhờ có những bước phát triển dần theo thời gian, bền bỉ, là xu hướng của mọi thời đại nên tự động hóa có rất nhiều ưu điểm khả quan: 11 Tăng năng suất sản xuất Với tự động hóa, máy móc có thể hoạt động liên tục 24/24 giờ mà không cần phải nghỉ ngơi như con người. Không chỉ vậy, so với hoạt động thủ công, tự động hóa có dây chuyền tự động vận hành với vận tốc nhanh hơn rất nhiều lần. Chính vì vậy, nó cải thiện năng suất làm việc rõ rệt. Đây là lý do chính mà các doanh nghiệp, nhà máy hiện nay đều ứng dụng tự động hóa vào hệ thống sản xuất của mình.2 Hệ thống băng tải dây chuyền Nâng cao chất lượng sản phẩm Trước khi vận hành, các thiết bị tự động hóa đều được lập trình trước, mọi thông số về sản phẩm đều được cung cấp.
Vì vậy, trong quá trình sản xuất và thành phẩm đều đạt chất lượng tốt, ít có lỗi xảy ra. Ngoài ra, hệ thống máy làm việc đồng nhất còn mang đến nguồn sản phẩm có độ đồng đều cao nhất. Những sai sót được giảm thiểu tối đa sẽ giúp doanh nghiệp giảm được một khoản chi phí lớn. Bao gồm các chi phí về nguyên vật liệu, chi phí về sản xuất, chi phí về sửa lỗi sản phẩm hay chi phí đền bù… 12 Giảm chi phí nhân công Sự tham gia của máy móc với vận tốc làm việc năng suất không chỉ giảm sự tham gia của con người mà còn mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp.
Điều này giúp giảm thiểu chi phí nhân công và tạo điều kiện để tái đầu tư vào việc nâng cấp chất lượng sản phẩm và máy móc. Hơn nữa, quy trình sản xuất thường có nhiều công đoạn nguy hiểm đối với con người, trong khi công nghệ tự động hóa có thể thay thế và đảm bảo an toàn lao động tại các cơ sở sản xuất. Bên cạnh đó, khi máy móc đảm nhiệm những công việc khó khăn và nguy hiểm, nguồn nhân công có thể được điều chỉnh sang các vị trí chủ động khác. Điều này tạo cơ hội cho nhân viên tiếp cận công nghệ và học cách điều khiển máy móc, từ đó nâng cao trình độ và tăng khả năng sử dụng các công nghệ hiện đại.
Việc này không chỉ giúp công nhân phát triển kỹ năng và kiến thức mà còn tạo điều kiện cho sự thăng tiến trong sự nghiệp.3 Tự động hóa với robot 13 Mang đến sự linh hoạt trong sản xuất Quy trình sản xuất bao gồm nhiều công đoạn, dây chuyền khác nhau. Khi con người làm việc, chỉ cần một bộ phận xảy ra vấn đề thì cả quy trình sản xuất có thể phải ngưng đọng lại. Điều này mất rất nhiều thời gian. Tuy nhiên, từ khi có tự động hóa, vấn đề này đã dần được khắc phục.
Khi có vấn đề xảy ra, bạn chỉ cần lập trình lại là hệ thống có thể hoạt động trở lại bình thường. Độ linh hoạt cao của công nghệ này sẽ giúp tiết kiệm thời gian, nâng cao độ linh hoạt trong sản xuất. Nâng cao vị thế cạnh tranh Một trong những lợi ích của tự động hóa đó chính là giúp doanh nghiệp nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường. Đứng trên cương vị là người tiêu dùng, bạn đương nhiên sẽ lựa chọn sản phẩm chất lượng có giá thành rẻ hơn.
Một cơ sở sản xuất khi ứng dụng tự động hóa có thể tăng năng suất, giảm chi phí nguyên vật liệu, chi phí sửa lỗi và chi phí nhân công, từ đó, giá thành sản phẩm giảm, thu hút được khách hàng. Nếu ứng dụng một cách hiệu quả tự động hóa, doanh nghiệp có thể tạo ra những bước đột phá trong hoạt động sản xuất kinh doanh của mình. Bên cạnh những ưu điểm ở trên, vẫn còn tồn động một số nhược điểm chưa được khắc phục của tự động hóa trong công nghiệp: Một hệ thống tự động hóa có thể có một mức giới hạn của trí thông minh, và vì thế dễ bị phạm lỗi bên ngoài phạm vi. Việc này dẫn đến các mối đe dọa an ninh.
Vận hành phức tạp, đòi hỏi chuyên môn và am hiểu sâu rộng về các thiết bị. Từ việc lắp đặt, lập trình hay cài đặt các thông số của hệ thống đều cần những chuyên gia thực hiện mới có thể đảm bảo được sự chính xác, an toàn. Bảo trì hay sửa chữa cũng cần phải được tiến hành cẩn thận. Bên cạnh đó thì cũng có những thiết bị sử dụng rất dễ dàng, đơn giản.
Các nghiên cứu và phát triển chi phí của tự động hóa một quá trình có thể vượt quá chi phí tiết kiệm bằng cách tự động hóa bản thân. Chi phí ban đầu cao: Việc áp dụng công nghệ tự động hóa cho một dây truyền sản phẩm thường đòi hỏi một sự đầu tư rất lớn so với chi phí đơn vị sản phẩm.2 Giới thiệu hệ thống lưu kho tự động phân loại theo Qrcode Ngày nay, đi cùng với sự phát triển của những ngành công nghiệp luôn đòi hỏi sự chính xác và nhanh chóng trong mọi công đoạn của quá trình sản xuất. Trong đó, một công đoạn không thể bỏ qua đó là lưu trữ hàng hóa tại kho, công đoạn này sẽ được giải quyết thuận tiện hơn rất nhiều lần khi doanh nghiệp sử dụng kho thông minh. Kho thông minh (smart warehouse) là đỉnh cao của tự động hóa kho, nhà kho thông minh được kích hoạt với một số công nghệ tự động và kết nối với nhau.
Kho thông minh được quản lý thông qua các phần mềm chuyên dụng và cần rất ít sự tham gia và hỗ trợ của con người. Kho hàng thông minh được trang bị những thiết bị công nghệ cao ra đời nhờ thành tựu của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 giúp thuận tiện trong quá trình di chuyển hang hóa, kiểm soát hàng tồn kho, tìm chính xác vị trí của các sản phẩm và sắp xếp chúng một cách khoa học như robot lấy hàng tự động, nhận dạng bằng mã vạch hoặc QR code, trí tuệ nhân tạo Al… Bên cạnh đó vẫn còn một số nơi sử dụng kho truyền thống vì chi phí đầu tư ban đầu thấp dẫn đến hoàn vốn nhanh và mang lại sự linh hoạt tối đa trong việc định vị và vận chuyển nên các trang thiết bị đồ dùng vẫn còn lạc hậu và thô sơ, cần có nhân lực lớn để làm việc. Để khắc phục được những nhược điểm đó và theo kịp thời đại bây giờ với sự ra đời của các hệ thống xếp hàng hóa tự động, người ta có thể quản lý tốt hàng hóa cũng như nhanh chóng trong việc lưu trữ và xuất hàng hóa ra khỏi kho, các hệ thống kho tự động được sử dụng robot để vận chuyển hàng hóa, điều này đồng nghĩa với việc đầu tư trang thiết bị hiện đại cho hệ thống kho tốn khá nhiều chi phí cho việc vận chuyển hàng hóa nhưng bù lại là hàng hóa được bảo quản tốt, thuận tiện cho việc quản lý và kiểm soát, tiết kiệm được nhân công … Nhằm đáp ứng nhu cầu sắp xếp sản phẩm, hàng hóa một cách tự động giúp tiết kiệm thời gian và chi phí chúng em quyết định lựa chọn đề tài “Thiết kế hệ thống phân loại sản phẩm theo mã QR”.3 Cấu tạo của một hệ thống lưu kho tự động phân loại theo Qrcode Hệ thống tự động hóa theo kho tự động được thiết kế gồm có: Một cơ cấu trục có tay máy (Động cơ bước) chạy dọc theo đưởng ray (trục vitme) để vận chuyển hàng. Cơ cấu tay máy có thể di chuyển lên xuống và ra vào để đưa hàng vào các ngăn chứa hàng.
Kho tự động được cấu thành từ 3 thành phần: Hệ thống vận chuyển (lúc cơ cấu chuyển động). Hệ thống xuất nhập (lúc cơ cấu tay máy chuyển động). Hệ thống lưu giữ hàng.1 Hệ thống vận chuyển Nhiệm vụ của hệ thống vận chuyển là vận chuyển hàng từ vị trí nhận hàng tới nơi có ô để hàng trống khi ra lệnh nhập kho. Lấy lại hàng từ ô có hàng được chỉ định khi ra lệnh xuất kho.
Yêu cầu cần nhanh, chính xác, an toàn, dễ dàng bảo dưỡng và lắp đặt. Giải pháp là các cơ cấu nâng hạ vận chuyển hàng từ nơi nhận tới ô hàng yêu cầu. Hiện nay hệ thống vận chuyển trong kho rất nhiều loại như: băng tải, robot, máy nâng… tùy theo nhu cầu của nơi vận chuyển mà có những phương thức vận chuyển hàng trong kho tương ứng. Để phù hợp với kinh tế và tầm hiểu biết, nhóm đã chọn cơ cấu vận chuyển là động cơ bước có gắn tay máy di chuyển trên 2 trục.4 Cơ cấu tay máy vận chuyển sản phẩm vào kho 1.2 Hệ thống xuất nhập Nhiệm vụ của hệ thống xuật nhấp là nhận hàng và trả hàng: Yêu cầu nhanh, chính xác và an toàn.
Giải pháp là quét mã vạch QR code, thẻ từ hoặc cảm biến. Trong mô hình là hàng có gắn mã vạch QR code đi qua cảm biến hình ảnh sau đó quét bằng phương pháp xử lý ảnh để nhận dạng là có hàng hóa đi qua. Lúc này cơ cấu tay máy sẽ tự động đưa hàng về kho ô hàng đã được chỉ định. Do nhiệm vụ của nó là nhập và xuất hàng nên quy trình sẽ là: Nhập hàng: Hàng được đưa vào, hệ thống hoặc người sử dụng ra lệnh cho cơ cấu tay máy mang hàng đó tới một ô trống của kho.
Sau khi cất hàng vào đúng vị trí xong, cơ cấu tay máy quay về vị trí gốc để chờ vận chuyển hàng được chuyển vào tiếp theo.