Chương 1: Giới thiệu Giới thiệu khái quát về đề tài, nhu cầu thực tế và phương hướng tiến hành đề tài Chương 2: trình bày về cơ sở lý thuyết Giới thiệu về những phương án phân loại hệ thống có trên thị trường hiện tại về phân loại sản phẩm, về phương án để xuất nhập hàng hoá, cách thức kiểm soát hàng lưu kho,… từ đó lựa chọn phương án phù hợp để thực hiện đề tài. Chương 3: Tính toán, thiết kế Đề xuất cấu trúc thiết kế và kích thước, cách kết nối và liên kết các thành phần của hệ thống lại với nhau: lắp ráp gia công cơ khí, mạch điện, sơ đồ đi dây, cách thức điều khiển hệ thống…Từ đó khái quát hệ thống bằng sơ đồ khối lựa chọn những chức năng mà hệ thống có thể thực hiện. Chương 4: Thực nghiệm và thi công hệ thóng Kết qỉa gia công cơ khí, cơ sở bản vẽ, và cách hệ thống vận hành Chương 5: Đánh giá kết quả Nhìn nhận về kết quả của hệ thống đã thực hiện về mặt gia công cơ khí, thiết bị điện, độ an toàn và nhận xét về cách máy móc vận hành trên thực tế từ đó nhận xét và đánh giá kết quả. Chương 6: Kết luận và phương hướng phát triển Đánh giá hệ thóng đã đạt được bao nhiêu phần so với mục tiêu đề ra và phương hướng phát triển của đề tài.
3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Một hệ thống lưu kho tự động muôn vận hành một cách hiệu quả cần đáp ứng được những yêu cầu căn bản một hệ thống lưu kho cần có như: vận chuyển, phân loại, lưu hàng hoá vào kho và xuất hàng theo yêu cầu từ đó nghiên cứu và thiết kế hệ thống đem lại hiệu quả cao mà chi phí để đầu tư phải hợp lý.1 Cấu tạo và quy trình công nghệ của hệ thống 2.1 Khái niệm hệ thống lưu kho tự động: Thuật ngữ "hệ thống lưu kho tự động" (còn được gọi là "AS/RS" hoặc "hệ thống lưu trữ và truy xuất tự động") đề cập đến một hệ thống kho thông minh. Hệ thống quản lý xuất nhập hàng tự động này kết hợp giữa công nghệ thông tin, cơ khí và tự động hóa. Tại các nhà máy, kho hàng, trung tâm phân phối với mật độ luân chuyển hàng hóa cao và nhiều hạn chế trong việc quản lý hàng hóa, hệ thống kho tự động hiện đang được ứng dụng phổ biến.1: Mô tả hệ thống lưu kho AS/RS 2.2 Nguyên lý làm việc Hệ thống lưu trữ này hoàn toàn tự động, đúng như tên gọi của nó. Các hoạt động kho tự động hoặc bán tự động này rất phổ biến trong các ngành công nghiệp ngày nay, nhưng khái niệm vận hành cơ bản là giống nhau đối với tất cả các hệ thống này.
Trước tiên, các kiện hàng sẽ đi qua hệ thống phân loại trong quá trình nhập hàng, sau đó hệ thống vận chuyển hàng hóa sẽ đưa chúng vào khu vực chất hàng. Việc nhập hàng sẽ kết thúc khi hàng đến địa điểm lấy hàng được chỉ định, hệ thống Robot bắt đầu lấy hàng và di chuyển đến kho hàng trống tại khu vực lưu trữ hàng hóa. Khi bắt đầu xuất hàng, theo yêu cầu của hệ thống, vị trí kho hàng yêu cầu được xuất sẽ báo lên bộ điều khiển trung tâm, hệ thống Robot sẽ tới vị trí kho hàng đó lấy hàng và vận chuyển từ kho hàng lưu trữ đó sang hệ thống vận chuyển. Hệ thống vận chuyển sẽ đưa hàng hóa ra ngoài theo yêu cầu xuất hàng.3 Các thành phần cơ bản của một hệ thống lưu kho tự động Cấu trúc cơ bản của một hệ thống lưu kho tự động bao gồm một hoặc nhiều hệ giá đỡ nhiều tầng để lưu trữ hàng hóa, Robot vận chuyển hàng hóa lên hệ giá đỡ, trạm nhập/xuất hàng hóa ở đầu mỗi hệ giá đỡ, băng tải vận chuyển hàng hóa vào trạm xuất/nhập.2: Các thành phần của hệ thống lưu kho tự động - Hệ thống nhập/xuất kho: Hệ thống xuất nhập của kho tự động có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như dùng nhân công, dùng thẻ từ để quét, dùng mã vạch để quét tự dộng, camera nhận diện QR code,… - Hệ thống lưu trữ hàng hóa: Để lưu trữ sản phẩm thông minh và tự động, hệ thống này rất quan trọng.
Hệ thống này chịu trách nhiệm lưu giữ hồ sơ và giám sát tất cả hàng tồn kho trong kho. Hệ thống này được tạo ra theo nhiều cách khác nhau bằng cách sử dụng các phần mềm quản lý khác nhau. Các phần mềm như KiotViet, Sapo POS, SUNO, và các phần mềm khác mà các kho thường xuyên sử dụng hiện nay. - Hệ thống điều khiển: Vì nó đóng vai trò là bộ não của hệ thống lưu trữ tự động nên hệ thống này rất có ý nghĩa.
Bộ điều khiển trung tâm, thiết bị cảm biến, rơle trung gian,. đều được tích hợp trong hệ thống này. Việc nhận tín hiệu điều khiển từ các cảm biến, rơ le cũng như quản lý vận hành là nhiệm vụ của hệ thống điều khiển trung tâm. Hành động của bộ truyền động cho phép hệ thống lưu trữ chạy chính xác và tự động.
- Hệ thống chấp hành: Hệ thống thiết bị truyền động bao gồm các động cơ băng tải, có tác dụng di chuyển, thay đổi cơ cấu cơ khí và trực tiếp vận chuyển, xuất nhập các mặt hàng trong kho.2 Các mô hình hệ thống lưu kho hiện nay Hệ thống lưu kho tự động giữa các nhà kho hiện nay tùy theo điều kiện công nghệ sẽ có những cơ cấu và cấu trúc hoàn toàn khác nhau. Các hệ thống lưu kho hiện nay đang được sử dụng như: - Hệ thống lưu/xuất kho tự động cho các kiện hàng có cùng khối lượng: Loại kho này được làm cho những mặt hàng có kích thước, khối lượng, trọng lượng không giống nhau. Ví dụ, các gói hàng được giữ trong các thùng chứa có kích thước tiêu chuẩn mà nhà máy yêu cầu,.Đối với các kiện hàng có cùng khối lượng này thì các nhà xưởng có thể dùng cơ cấu gắp hàng của Robot được tính toán sẵn để chuyên gắp những khối hàng có cùng khối lượng qui định, ví dụ phổ biến hiện nay thường dùng như dùng cơ cấu kẹp chân không hoặc cơ cấu kẹp cơ khí,.3: Hệ thống lưu/xuất kho cho các kiện hàng có cùng khối lượng - Hệ thống lưu kho tự động cho các kiện hàng có tải trọng nhẹ (Mini-load AS/RS): Hệ thống này dành cho các xưởng khiêm tốn chứa số lượng hàng hóa khiêm tốn. Hệ thống AS/RS Mini-load này thích hợp cho các cơ sở lưu kho có không gian hạn chế vì hàng hóa thường được lưu trữ trong các thùng chứa và thường được sử dụng để lưu trữ các bộ phận máy móc, công cụ,.
có tiết diện nhỏ.4: Hệ thống lưu/xuất kho cho các kiện hàng có khối lượng nhỏ - Hệ thống lưu kho bán tự động (Man on board AS/RS): Phương pháp này liên quan trực tiếp đến người vận hành hệ thống, nhưng trong một số giai đoạn nhập/xuất kho,., chẳng hạn, sẽ có người đứng trên thang máy để chất hàng vào kệ như trong ảnh. Các hàng hóa nhỏ có thể được lưu trữ trong hệ thống bán tự động này, hệ thống này dễ cài đặt và không yêu cầu chăm sóc đặc biệt hoặc tách rời các bộ phận của máy. Hệ thống này thường có công suất vừa phải đến trung bình phù hợp với các nhà sản xuất. Các doanh nghiệp vừa và nhỏ có nhân viên ra vào kho.5: Hệ thống lưu kho bán tự động 2.3 Các phương pháp vận chuyển hàng hoá trong kho hiện nay Hiện nay việc vận chuyển hàng trong kho được áp dụng bằng nhiều phương pháp rất đa dạng, tuỳ từng trường hợp và từng loại hàng hoá với yêu cầu khác nhau mà doanh nghiệp sẽ nghiên cứu và lựa chọn phương pháp phù hợp nhất.
Trong đó có một số phương pháp đang được sử dụng cách rộng tãi hiện nay như: 7 - Vận chuyển hàng bằng băng tải: Là một dạng máy cơ khí được sử dụng để vận chuyển hàng: từ điểm sản xuất đến kho lưu trữ, từ kho ra điểm xuất hàng,… được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy, siêu thị,…vì tính đa dạng của nhiều loại băng tải, mỗi loại có thể được dùng và đáp ứng cho mỗi loại hàng hoá và nguyên vật liệu khác nhau.6: Băng tải vận chuyển hàng hoá - Vận chuyển hàng bằng xe tự hành, robot: Là một hệ thống sử dụng công nghệ hiện đại có thể di chuyển và vận chuyển hàng hoá vào kho theo chương trình đã được lập trình sẵn, hiệu quả cao hơn so với những phương pháp vận chuyển hàng truyền thống, hàng hoá được vận chuyển an toàn, tránh va đập hơn. Đặc biệt là những dạng cánh tay Robot có thể vận chuyển và lắp ráp những chi tiết nhỏ và phức tạp tuy nhiên chi phí để đầu tư và vận hành lại cao.7: Robot vận chuyển hàng hoá 2.4 Những phương pháp phân loại hàng hoá hiện tại Hiện nay có rất nhiều cách thức được sử dụng để phân loại hàng hoá, những tuỳ vào thực tế trong sản xuất và mặt hàng cần phân loại thì ta sẽ áp dụng những phương pháp phù hợp để tối ưu chi phí và đem đến hiệu quả cao, một số phương pháp phân loại điển hình hiện nay như: - Phân loại hàng hoá theo mã vạch, mã QR. - Phân loại hàng theo chiều cao, khối lượng. - Phân loại hàng theo màu sắc.
8 - Phân loại hàng hoá bằng phần mềm xử lý ảnh. Ở đề tài này nhóm chúng em quyết định chọn phương pháp phân loại sản phẩm bằng quét mã vạch vì hiện nay mã vạch được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các sản phẩm, nên tính ứng dụng của hệ thống vào thực tế sẽ cao hơn.1 Tìm hiểu về mã vạch Mã vạch là sự thể hiện thông tin trong các dạng nhìn thấy trên các bề mặt của sản phẩm, hàng hóa mà máy móc có thể đọc được. Mã vạch thường được sử dụng bằng cách cho những máy quét quang học (máy quét ma vạch, máy đọc mã vạch) để xử lý và đọc được mã vạch hoặc có thể được quét từ hình ảnh bằng các phần mềm chuyên biệt để có thể đọc và xử lý được mã vạch. Nội dụng của mã vạch biểu thị được các thông tin về sản phẩm như: Quốc gia đăng ký mã vạch, tên doanh nghiệp, lô hàng, tiêu chuẩn chất lượng đăng ký, thông tin về kích thước sản phẩm, nơi kiểm tra… Hình 2.2 Ứng dụng Mã vạch (các thẻ có thể đọc bằng máy khác như RFID) được sử dụng khi cần đánh số các mục có dữ liệu thích hợp để máy tính có thể xử lý dữ liệu đó.
Người vận hành chỉ cần quét mã vạch cho máy đọc mã vạch; không cần nhập chuỗi dữ liệu vào đầu vào của máy tính.