Đặt vấn đề Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, do đó việc đẩy mạnh vai trò của lao động sáng tạo, cải tiến trong công việc để nâng cấp công nghệ và hợp lý hóa sản xuất nâng cao chất lượng, tăng năng suất lao động là việc rất cần thiết. Tính đến ngày 20/3/2022, tổng số vốn đăng ký mới, vốn bổ sung, vốn góp và vốn mua cổ phần của nhà đầu tư nước ngoài đạt trên 8,9 tỷ USD, tương đương 87,9% so với cùng kỳ năm 2021. Vốn thực hiện của dự án đầu tư nước ngoài đôi với ngành FDI đối với ngành thực phẩm ước đạt 4,42 tỷ USD, tăng 7,8% so với cùng kỳ năm 2021. Thêm vào đó ngày càng nhiều công ty mới xuất hiện từ các quốc gia Ấn Độ, Trung Quốc, Brazil… cạnh tranh về cả công nghệ và giá thành.
Do vậy yêu cầu không ngừng cải tiến thiết bị máy móc tại các phân xưởng sản xuất nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí lao động đang là vấn đề hết sức được chú trọng. Bên cạnh đó, yêu cầu của khách hàng ngày càng khắc khe, các tiêu chuẩn trong đo lường, kiểm tra truy vết sản phẩm được đòi hỏi chỉnh chu và kỹ lưỡng trước khi giao sản phẩm đến khách hàng. Nhiều doanh nghiệp vừa và nhỏ vẫn sử dụng phương pháp thủ công từ định lượng, dán và cắt thủ công ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm. Quy trình đòi hỏi sự tập trung cao của công nhân để kiểm soát những lỗi thường gặp như: Cân không chính xác khối lượng, hàn hở miệng, hàn không thẳng đường.
Do đó dẫn đến các sản phẩm không đạt yêu cầu để gửi đến khách hàng, vấn đề này ảnh hưởng đến công tác quản lý chất lượng của nhà máy cũng như uy tín của công ty chưa kể đến những khoản bồi thường khá lớn do sai sót. Đứng trước thực tế đó nhiều loại máy đóng gói đã được ra đời nhằm cải thiện năng suất, tiết kiệm chi phí như máy đóng gói dạng cốc đong, dạng vít me, dạng cân định lượng 2 - 4 đầu cân… Những loại máy này đa số được nhập khẩu từ nước ngoài về như: Trung Quốc, Nhật Bản… Các máy này có hiệu suất cao (1000 - 2000 gói một giờ) và đã giải quyết được cơ bản vấn đề đã đề ra ở trên. Tuy nhiên đa số các máy được nhập về được sử dụng bo mạch để điều khiển và vì một số lý do bảo mật, bản quyền mà đa số các chip điều khiển sẽ bị tẩy đi. Do đó trong quá trình vận hành có xảy ra hư hỏng thì rất khó để sửa chữa.
Mặt khác, để tạo ra một máy mới hoàn toàn thì chi phí khá cao và điều đó làm ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất của công ty, nhà máy. Từ những lý do trên nên nhóm lựa chọn giữ lại phần cơ và sửa chữa, thay thế phần điện nhẳm tối ưu chi phí. Với phạm vi đồ án tốt nghiệp thì nhóm xin chọn tên đề tài là: “NÂNG CẤP MÁY ĐÓNG GÓI DẠNG CỐC ĐONG”. Báo cáo đồ án tốt nghiệp Trang 2 Dưới đây là một số hình ảnh nhằm làm rõ thực trạng ban đầu của máy đóng gói khi nhóm nhận được: Hình 1.1 Tình trạng ban đầu của cơ cấu phễu chứa nguyên liệu và cơ cấu đong Hình 1.2 Tình trạng ban đầu của cơ cấu kéo trên Báo cáo đồ án tốt nghiệp Trang 3 Hình 1.3 Tình trạng ban đầu của cơ cấu kẹp và cơ cấu kéo dưới Hình 1.4 Tình trạng ban đầu của cơ cấu cắt Báo cáo đồ án tốt nghiệp Trang 4 Hình 1.5 Tình trạng ban đầu hệ thống điện của máy Hình 1.6 Tình trạng chung ban đầu của máy Báo cáo đồ án tốt nghiệp Trang 5 ❖ Kết luận: Khi được tiếp nhận máy thì đa số các cơ cấu cơ khí đi cùng máy đã được tháo rời nhằm mục đích di chuyển.
Tuy nhiên các cơ cấu vẫn đủ điều kiện, đáp ứng được nhu cầu sản xuất. Còn về phần điện, vì đa số các chip đã bị tẩy nên việc sửa chữa là gần như không thể. Từ đó nhóm đưa ra kết luận là có thể nâng cấp máy thông qua việc lắp ráp phần cơ và thay thế phần điện cũng như các nút điều khiển, giám sát.2 Mục tiêu của đề tài Nâng cấp máy đóng gói dạng bột đạt được các yêu cầu sau: - Nâng cấp phần điều khiển nhằm làm chủ công nghệ máy đóng gói. - Đóng gói có khối lượng có sai số nhỏ hơn 5%.
- Sản phẩm sau khi đóng gói phải được ép kín, nét cắt cần thẳng hàng, dễ dàng cho việc mở. - Hiệu suất khoảng 1800 gói/ 1 giờ. - Giám sát và điều khiển thông qua màn hình HMI. - Dùng với mục đích đóng gói thực phẩm như: Bột cà phê, sữa bột, bột trà… 1.3 Giới hạn đề tài Máy thiết kế nhằm mục địch phục vụ đóng gói cho một số sản phẩm nhất định có dạng bột hoặc hạt có kích thước nhỏ, đồng đều.4 Phương pháp nghiên cứu Kết hợp phương pháp khảo sát, lý thuyết và thực nghiệm: - Phương pháp khảo sát: Khảo sát từ các máy có công suất, phương pháp định lượng tương tự để đo được thời gian hoàn thành một quy trình đóng gói, nhiệt độ phù hợp để đóng gói.
Lập bảng khảo sát những điểm cần sửa chữa và cải tạo. - Phương pháp lý thuyết: Tính toán, thiết kế các cụm chi tiết và các cơ cấu chấp hành điều khiển bằng PLC. - Phương pháp thực nghiệm: Chạy thực nghiệm máy sau sửa chữa và cải tiến để đưa ra kết luận, đánh giá.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học: Làm chủ quy trình, công nghệ máy đóng gói tự động dạng cốc đong. Báo cáo đồ án tốt nghiệp Trang 6 - Ý nghĩa thực tiễn: ▪ Nâng cao năng suất lao động.
Một số thiết bị đóng gói bằng máy nhanh hơn rất nhiều so với đóng gói thủ công. Một ví dụ điển hình là thiết bị đóng gói kẹo, vì hàng trăm, hàng nghìn viên kẹo có thể được gói trong vài phút. ▪ Đảm bảo chất lượng bao bì. Bao bì cơ khí chủ yếu quan trọng đối với các sản phẩm xuất khẩu để có được bao bì đáng tin cậy.
▪ Bảo vệ nhân viên khỏi các vấn đề sức khỏe do các sản phẩm độc hại hoặc nguy hiểm, bụi và tránh ô nhiễm môi trường. ▪ Đảm bảo vệ sinh tốt một cách đáng tin cậy bằng cách loại bỏ tiếp xúc tay với thuốc và thực phẩm.6 Nội dung đề tài Phần còn lại của đề tài có các nội dung như sau: Chương 2: Cơ sở lý thuyết. Chương này trình bày tổng quan về các phương pháp được sử dụng để đưa vào máy đóng gói cũng như nói qua thực trạng về ngành công nghiệp đóng gói tại nước ta trong vài năm gần đây. Phân tích, so sánh, đối chiếu để có thể lựa chọn ra các phương pháp phù hợp với đề tài.
Chương 3: Thiết kế phần cứng. Nêu ra các yêu cầu của khác hàng về thiết kế phần cứng, vẽ sơ đồ khối hệ thống; từ đó lựa chọn thiết bị để thay thế để đáp ứng được yêu cầu ở trên. Chương 4: Thiết kế phần mềm. Nội dung chương này trình bày các lưu đồ giải thuật điều khiển hệ thống thông qua PLC và giám sát hệ thống trên màn hình HMI.
Chương này sẽ đưa ra cái nhìn tổng quan về cách thức hoạt động của toàn hệ thống. Chương 5: Kết quả đạt được. Tổng hợp các kết quả sau khi hoàn thành việc kết hợp mô hình và giao diện điều khiển giám sát. Nhận xét đánh giá kết quả nhận được sau khi hoàn thành đề tài.
Những phần đã làm được, hoàn thiện sẽ được nêu trong chương. Chương 6: Kết luận và hướng phát triển. Chương này đưa ra nhận xét, đánh giá những kết quả đạt được ở chương 5, từ đó nhấn mạnh những ưu điểm đồng thời nêu lên những nhược điểm còn tồn tại của hệ thống. Cuối chương, nhóm thực hiện đưa ra các phương án giải quyết các nhược điểm cùng với hướng phát triển để hoàn thiện hệ thống nhằm tiến tới tối ưu hóa mô hình trong tương lai.
Báo cáo đồ án tốt nghiệp Trang 7 Chương 2. Cơ Sở Lý Thuyết Chương này trình bày tổng quan về các phương pháp được sử dụng để đưa vào máy đóng gói cũng như nói qua thực trạng về ngành công nghiệp đóng gói tại nước ta trong vài năm gần đây. Phân tích, so sánh, đối chiếu để có thể lựa chọn ra các phương pháp phù hợp với đề tài.1 Thực trạng hiện này về ngành công nghiệp đóng gói của nước ta Trong bối cảnh năm 2021, ngành bao bì tại Việt Nam đã trải qua một quá trình phân hóa theo nhóm ngành hàng và vật liệu đóng gói. Đối với nhóm ngành hàng, có sự tăng trưởng mạnh mẽ trong các lĩnh vực tiêu dùng, dược phẩm, chăm sóc sức khỏe và thương mại điện tử.
Điều này đã dẫn đến sự tăng cường nhu cầu về bao bì đóng gói dược phẩm, thực phẩm, dán nhãn chất khử trùng, bao bì xà phòng, chất tẩy rửa và nước rửa tay. Trong việc xem xét tính chất vật liệu, ngành bao bì mềm là lĩnh vực ít bị ảnh hưởng nhất, đặc biệt là trong lĩnh vực bao bì thực phẩm. Bao bì nhựa cứng cũng có sự phát triển tốt trong lĩnh vực thực phẩm và đồ uống, nhưng gặp khó khăn hơn trong các lĩnh vực như bao bì nhựa công nghiệp. Nhu cầu đóng gói các sản phẩm phụ trợ, phục vụ bán hàng trực tuyến và xuất khẩu đang tăng trưởng đáng kể.
Điều này đã thúc đẩy tăng trưởng mạnh mẽ trong phân khúc giấy bao bì, hộp giấy và thùng carton. Đánh giá về triển vọng trong năm 2022, hơn 80% chuyên gia và doanh nghiệp trong cuộc khảo sát của Vietnam Report cho rằng ngành bao bì sẽ tiếp tục duy trì tốc độ tăng trưởng và có thể đạt mức tăng trưởng cao hơn so với năm 2021. Ngành bao bì sẽ được thúc đẩy bởi nhiều yếu tố, bao gồm thị trường xuất khẩu chính của Việt Nam và nhiều quốc gia chuyển sang chiến lược sống chung với đại dịch COVID-19. Nền kinh tế cũng dự kiến phục hồi mạnh mẽ trong năm 2022, tạo ra cơ hội tăng trưởng cho ngành bao bì thông qua việc tăng cường việc làm và sự gia tăng mua sắm hàng tiêu dùng.2 Phương pháp định lượng 2.1 Phân tích loại sản phẩm Đầu tiên, cần xác định liệu sản phẩm có phải là chất rắn hay chất lỏng.
Điều này quan trọng vì các loại máy đóng gói sẽ có thiết kế và chức năng khác nhau để xử lý các loại sản phẩm khác nhau.