Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nhà máy Schneider Electric Manufacturing Vietnam (SEMV) là đơn vị chuyên sản xuất các thiết bị công tắc và ổ cắm điện với quy mô hơn 110 đến 120 dây chuyền sản xuất, cung cấp 70 dòng sản phẩm (product families) tương ứng khoảng 450 chủng loại sản phẩm phục vụ nhiều thị trường quốc tế như Úc, Mỹ, Trung Quốc, Malaysia, Thái Lan, Indonesia. Do đặc thù đa dạng mẫu mã và sản xuất theo các lệnh sản xuất (Work Orders - WO) có số lượng thay đổi, phần lớn các dây chuyền tại SEMV vẫn vận hành theo quy trình thủ công (manual process).

Phương thức thao tác thủ công dẫn đến nhiều dạng sai lỗi trong sản xuất:

  • Sản phẩm không hoạt động đúng chức năng nhưng vẫn lọt qua khâu kiểm tra.
  • Thiếu linh kiện phụ trợ hoặc thiếu quy cách đóng gói.
  • Đóng gói nhầm chủng loại sản phẩm hoặc dán sai nhãn mã hàng.
  • Bỏ qua công đoạn kiểm tra chất lượng (bypass testing): công nhân có thể thử nghiệm nhiều lần trên một sản phẩm lỗi hoặc sử dụng một sản phẩm đạt chuẩn để quét kiểm tra thay thế cho các sản phẩm không đạt.
  • Nhãn mã tuần (week-code label) được in sẵn hàng loạt (mass pre-printed) không liên kết dữ liệu lịch sử sản phẩm, dẫn đến nguy cơ dán sai và khó truy vết khi phát sinh lỗi.

Mặc dù SEMV đã áp dụng các tiêu chuẩn thao tác (Operation Work Standards - OWS) và đầu tư một số máy tự động từ nhà cung cấp ngoài (như hệ thống đóng gói Iconic, Chameleon, Poka-Yoke), các giải pháp này bộc lộ nhược điểm: chi phí đầu tư và vận hành cao, giao diện chưa thân thiện với công nhân, thời gian trễ tín hiệu cảm biến và chỉ áp dụng cục bộ tại trạm đóng gói mà không kiểm soát toàn diện quy trình từ đầu đến cuối.

Đề tài đặt ra các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Xây dựng hệ thống liên động (Interlocking System) gồm 3 ứng dụng phần mềm độc lập liên kết qua các điều kiện logic chặt chẽ cho 3 trạm chính: Trạm in nhãn (Printing Station), Trạm kiểm tra chất lượng (Testing Station) và Trạm đóng gói (Packaging Station).
  2. Thiết kế giao diện người dùng (User Interface - UI) trên nền tảng Windows Forms thân thiện, đồng nhất với thói quen thao tác của công nhân.
  3. Xây dựng cơ sở dữ liệu mẫu nhãn (label templates) trên hệ thống máy chủ Microsoft SQL Server cho từng mã sản phẩm phục vụ các thị trường khác nhau.
  4. Cải tạo chương trình điều khiển PLC trên máy kiểm tra (Tester) để chèn tín hiệu khóa liên động (Interlock signal), ngăn chặn hành vi bỏ qua công đoạn kiểm tra.
  5. Thiết lập hệ thống thu thập và lưu trữ dữ liệu lịch sử sản phẩm theo thời gian thực từ cơ sở dữ liệu LDS của nhà máy.
  6. Thực hiện chu trình triển khai: Chạy thử (Trial Run) $\rightarrow$ Sửa lỗi (Debug) $\rightarrow$ Đào tạo nhân sự (Training) $\rightarrow$ Vận hành chính thức (Live Run).

Đối tượng nghiên cứu là quy trình lắp ráp, kiểm tra và đóng gói thiết bị điện tại SEMV. Phạm vi nghiên cứu ban đầu thực hiện trên 01 dây chuyền sản xuất điển hình trong giai đoạn từ tháng 09/2022 đến tháng 02/2023, làm cơ sở để nhân rộng cho 14 dây chuyền sản xuất có sản lượng lớn tại nhà máy.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm

  • Nguyên lý khóa liên động (Interlocking): Bắt nguồn từ hệ thống tín hiệu đường sắt năm 1856 bởi John Saxby, nguyên lý liên động quy định một công đoạn chỉ được phép thực hiện khi các điều kiện logic của các công đoạn trước đó đã thỏa mãn đầy đủ. Trong sản xuất, liên động ngăn chặn việc bỏ bước hoặc đảo lộn quy trình thao tác.
  • Khái niệm truy xuất nguồn gốc (Traceability): Định nghĩa theo tiêu chuẩn ISO và tổng hợp bởi Olsen & Borit là khả năng truy cập mọi thông tin liên quan đến đối tượng trong suốt vòng đời thông qua mã định danh ghi nhận. Hệ thống sử dụng mã QR (khởi xướng bởi Denso Wave năm 1994) để gán mã định danh duy nhất cho từng sản phẩm.
  • Phân tích dạng sai hỏng và tác động (Failure Mode and Effects Analysis - FMEA): Đánh giá mức độ rủi ro thông qua chỉ số ưu tiên rủi ro (Risk Priority Number - RPN), tính theo công thức: $$\text{RPN} = \text{Mức độ xuất hiện (Occurrence)} \times \text{Khả năng phát hiện (Detection)} \times \text{Mức độ nghiêm trọng (Severity)}$$ Thang điểm đánh giá RPN của SEMV áp dụng theo 4 mức: 1 (Hầu như không), 4 (Thấp), 7 (Trung bình), 10 (Gần như chắc chắn).
  • Công thái học bàn thao tác công nghiệp (Ergonomics & Anthropometrics): Thiết kế vị trí thiết bị dựa trên phân tích nhân trắc học, tối ưu hóa vùng thao tác một tay (singlehanded zone) và bố trí thiết bị theo tiêu chuẩn 5S nhằm giảm thiểu mệt mỏi và thao tác thừa cho công nhân.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp khảo sát hiện trạng: Quan sát trực tiếp thao tác công nhân tại các trạm lắp ráp, kiểm tra, đóng gói; thu thập các phản hồi lỗi từ khách hàng và ghi nhận các điểm yếu trong quy trình in/dán nhãn thủ công.
  • Phương pháp phân tích FMEA: Lập bảng nhận diện các dạng sai lỗi tiềm ẩn tại từng công đoạn, tính toán điểm RPN trước và sau khi áp dụng giải pháp.
  • Phương pháp thiết kế và tích hợp hệ thống: Lập trình phần mềm giao diện bằng C# trên nền tảng .NET Windows Forms; xây dựng cơ sở dữ liệu trên Microsoft SQL Server; cấu hình máy in mã vạch qua ngôn ngữ ZPL (Zebra Programming Language) và phần mềm BarTender; hiệu chỉnh logic điều khiển PLC Modicon M221 qua phần mềm EcoStruxure Machine Expert - Basic.
  • Phương pháp thực nghiệm hiện trường: Thu thập dữ liệu vận hành từ hệ thống LDS, tiến hành chạy thử nghiệm, đo đạc thời gian chu kỳ (cycle time) và kiểm tra độ ổn định của hệ thống trước khi ký biên bản phát hành (Release Data Letter).

Thiết kế và triển khai hệ thống

Kiến trúc phần cứng và thiết bị ngoại vi

Hệ thống Interlocking được thiết lập đồng bộ tại 3 trạm làm việc, kết nối qua mạng nội bộ Ethernet và các giao thức truyền thông công nghiệp.

Thiết bị Model Thông số kỹ thuật chính Vai trò trong hệ thống
Máy tính trạm (Workstation PC) Cấu hình chuyên dụng Intel Core i7-10700, 8GB RAM DDR4 2666MHz, SSD 512GB NVMe, Intel UHD Graphics 630 Chạy ứng dụng WinForms điều khiển tại từng trạm
Đầu đọc mã vạch (Barcode Scanner) Honeywell Xenon XP 1952g HD Quét 2D, kết nối Bluetooth không dây (tầm xa 33 ft), hỗ trợ RS-232/USB Quét mã QR lệnh sản xuất và tem định danh sản phẩm
Cân điện tử (Digital Scale) Jadever JCL-6K Tải trọng 6 kg, độ chia 0.5 g, đĩa cân inox 294 $\times$ 228 mm, cổng RS-232 Kiểm tra trọng lượng hộp sản phẩm tại trạm đóng gói
Máy in mã vạch công nghiệp Zebra ZDesigner ZT411 Độ phân giải 300 DPI, giao tiếp USB 2.0, RS-232, Bluetooth, Ethernet In nhãn hộp ngoài (outer box) và nhãn nhóm (group box)
Máy in mã vạch để bàn Zebra ZDesigner ZD620 Độ phân giải 300 DPI, màn hình màu LCD, giao tiếp Ethernet, USB, Serial In nhãn QR định danh cho từng sản phẩm đơn lẻ
Bộ điều khiển lập trình (PLC) Schneider Modicon M221 (TM221CE16R) 9 ngõ vào số (24V DC), 7 ngõ ra relay, tích hợp cổng Ethernet, lập trình CoDeSys Điều khiển máy kiểm tra chất lượng và khóa liên động
Nguồn cấp chuyển mạch (SMPS) Switching Power Supply 24V Điện áp vào 140–260V AC, ngõ ra 24V DC - 2A, hiệu suất 90% Cung cấp nguồn điều khiển 24V DC cho PLC và cảm biến
Cáp chuyển đổi tín hiệu RS232 to USB (DB9 Male) Chipset Prolific PL2303, tốc độ truyền đến 255 kbps Truyền dữ liệu cân điện tử về máy tính trạm

Kiến trúc phần mềm và giao thức truyền thông

Hệ thống phần mềm được tổ chức theo cấu trúc liên kết cơ sở dữ liệu tập trung thông qua các công nghệ:

  1. Nền tảng ứng dụng: Microsoft Visual Studio C# Windows Forms, sử dụng thư viện System.Data.SqlClient để kết nối và truy vấn máy chủ SQL Server.
  2. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: Microsoft SQL Server Management Studio (SSMS), quản lý các bảng dữ liệu:
    • itl_view_WO: Truy xuất thông tin lệnh sản xuất, số lượng yêu cầu từ hệ thống LDS.
    • itl_printing_header: Lưu trữ dữ liệu lịch sử in nhãn và số lượng nhãn đã phát hành.
    • itl_master_dummy_data, itl_master_tester_data, itl_master_testing_result_history: Lưu trạng thái kiểm tra, thông số kỹ thuật Pass/Fail của từng mã sản phẩm.
    • itl_packing, itl_standard_weight, itl_packing_history: Định mức khối lượng chuẩn, số lượng đóng gói và lịch sử quét mã đóng hộp.
  3. Giao thức truyền thông:
    • Modbus TCP/IP qua cổng Ethernet: Truyền nhận bit điều khiển và thanh ghi trạng thái (memory words %MW, pulse signals) giữa máy tính trạm kiểm tra và PLC Modicon M221.
    • Chuẩn nối tiếp RS-232: Giao tiếp giữa cân Jadever JCL-6K và máy tính trạm đóng gói qua sơ đồ chân DB-9 (chân 2 RXD, chân 3 TXD, chân 5 GND).
    • Ngôn ngữ in ZPL (Zebra Programming Language): Thiết kế mẫu nhãn trực tuyến qua Labelary và Zebra Setup Utilities, tích hợp mã lệnh ZPL trực tiếp vào mã nguồn C# để điều khiển lệnh in tức thời.

Quy trình vận hành các trạm

  • Trạm 1 - In nhãn (Printing Station): Công nhân quét mã Work Order trên phiếu lệnh. Hệ thống truy vấn SQL Server để xác định đúng chủng loại hàng, số lượng và mẫu nhãn tương ứng. Máy in ZD620 in đúng số lượng nhãn QR duy nhất cho từng sản phẩm. Mỗi nhãn được cấp một mã định danh chứa thông tin mã hàng, ngày sản xuất và số thứ tự, triệt tiêu việc in nhãn tràn lan.
  • Trạm 2 - Kiểm tra chất lượng (Testing Station): Sản phẩm sau khi lắp ráp thô được dán nhãn QR. Tại bàn kiểm tra, công nhân quét mã QR. Ứng dụng gửi lệnh qua Modbus TCP/IP mở khóa PLC M221. Máy tester thực hiện đo kiểm các thông số điện. Kết quả (Pass/Fail) từ ngõ ra relay của PLC được gửi ngược lại phần mềm để ghi nhận vào bảng itl_master_testing_result_history. Mỗi mã QR chỉ được phép kích hoạt kiểm tra một lần duy nhất; nếu sản phẩm Fail, hệ thống khóa không cho phép chuyển tiếp sang trạm sau.
  • Trạm 3 - Đóng gói (Packing Station): Công nhân quét mã QR trên từng sản phẩm đạt chuẩn để xếp vào hộp nhóm/hộp ngoài. Phần mềm đối chiếu trạng thái trong cơ sở dữ liệu: chỉ những sản phẩm có kết quả "Pass" tại Trạm 2 mới được ghi nhận hợp lệ và tăng bộ đếm số lượng. Khi đủ số lượng quy định, cân Jadever JCL-6K truyền dữ liệu khối lượng về máy tính qua cổng RS-232. Nếu trọng lượng nằm trong dung sai cho phép của bảng itl_standard_weight, máy in ZT411 tự động in nhãn niêm phong thùng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu (Introduction)

Chương 1 phân tích bối cảnh sản xuất tại SEMV với hơn 110 dây chuyền và 450 loại sản phẩm công tắc, ổ cắm. Tác giả chỉ rõ các dạng lỗi do thao tác thủ công, đánh giá sự không phù hợp của các dây chuyền tự động hóa hoàn toàn đối với môi trường sản xuất linh hoạt (high-mix, low-volume) và đề xuất mô hình chuyển đổi mặt bằng (layout transformation) cùng quy trình làm việc (workflow transformation) tích hợp hệ thống liên động Interlocking.

Chương 2: Tổng quan tài liệu (Literature Review)

Chương này tổng hợp các cơ sở lý thuyết chuyên ngành:

  • Lịch sử và nguyên lý liên động trong công nghiệp, ưu thế và hạn chế của bộ điều khiển PLC trong bối cảnh Công nghiệp 4.0.
  • Lập trình ứng dụng Windows Forms trên C#, các thành phần điều khiển giao diện và cơ chế quản lý dữ liệu với DataGridView, BindingSource.
  • Cấu trúc giao thức truyền thông mạng Modbus TCP/IP, chuẩn truyền thông nối tiếp RS-232 và cấu tạo cổng kết nối DB-9.
  • Kiến trúc hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server và phần mềm SSMS.
  • Môi trường lập trình PLC EcoStruxure Machine Expert - Basic theo tiêu chuẩn IEC 61131-3.
  • Đánh giá ưu nhược điểm của 3 hệ thống kiểm soát hiện hữu tại nhà máy: Iconic Packing (C#), Chameleon Packing (MATLAB), Poka-Yoke Packaging (LabVIEW).
  • Phương pháp phân tích FMEA và các tiêu chuẩn thiết kế trạm làm việc công thái học.

Chương 3: Thiết kế và triển khai (Design and Implementation)

Chương 3 trình bày chi tiết toàn bộ thiết kế kỹ thuật của hệ thống:

  • Lập danh mục và thông số kỹ thuật chi tiết của các thiết bị phần cứng (bảng 4).
  • Xây dựng sơ đồ khối tổng thể, sơ đồ kết nối hệ thống và sơ đồ nguyên lý tủ điện điều khiển chứa PLC M221, bộ nguồn chuyển mạch 24V.
  • Thiết kế giao diện đồ họa, lưu đồ thuật toán và cấu trúc bảng dữ liệu SQL cho từng trạm: Trạm in (Printing), Trạm kiểm tra (Testing) và Trạm đóng gói (Packaging).
  • Tích hợp mã điều khiển ZPL cho máy in Zebra và lập trình địa chỉ ngõ vào/ngõ ra (I/O), bit nhớ (%MW), xung đếm trên PLC M221.
  • Thiết kế mặt bằng làm việc theo nguyên lý nhân trắc học, tối ưu tầm với công nhân và quy hoạch đường dây điện vào máng cáp gọn gàng theo tiêu chuẩn 5S.

Chương 4: Thực nghiệm, phân tích và tổng hợp kết quả (Experimental, Analysis, Summary Results)

Chương 4 thực hiện thu thập dữ liệu và phân tích kết quả sau giai đoạn vận hành thử nghiệm:

  • Xây dựng các tiêu chí kiểm tra (Test Criteria) và ma trận liên kết chỉ số đo lường với nhu cầu vận hành.
  • Phân tích FMEA định lượng trước và sau cải tiến đối với 4 dạng lỗi chính: Bỏ qua kiểm tra (Bypass testing), Thiếu linh kiện đóng gói (Missing package), Dán sai nhãn (Wrong label), Sai mã tuần (Wrong week-code).
  • Ghi nhận dữ liệu theo dõi KE tháng 11 và tháng 12/2022 qua hệ thống LDS và phân tích sự biến thiên của thời gian chu kỳ sản xuất (cycle time).

Chương 5: Kết luận, cải tiến, kế hoạch tương lai và đề xuất (Conclusion, Improvement, Future Plan, and Recommendation)

Tổng kết mức độ hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án, công bố văn bản nghiệm thu chính thức (Release Data Letter ký phê duyệt bởi các bộ phận liên quan) và vạch ra lộ trình mở rộng triển khai hệ thống cho 14 dây chuyền sản xuất trọng điểm tiếp theo tại SEMV.


Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng từ phân tích RPN (FMEA)

Hệ thống liên động đã loại bỏ hoàn toàn các điểm mù trong quy trình kiểm soát chất lượng thủ công, thể hiện qua sự suy giảm rõ rệt của chỉ số ưu tiên rủi ro (RPN) trên dây chuyền sản xuất:

Dạng sai lỗi tiềm ẩn (Failure Mode) RPN trước cải tiến RPN sau khi áp dụng Interlocking Mức độ giảm rủi ro
Bỏ qua công đoạn kiểm tra (Bypass testing) Điểm rủi ro cao (do công nhân tự ý thử lại nhiều lần hoặc dùng mẫu tốt để thay thế) Giảm triệt để Khóa cưỡng bức qua PLC: mỗi mã QR chỉ kích hoạt kiểm tra 1 lần
Thiếu sản phẩm/phụ kiện đóng gói (Missing package) Rủi ro cao do đếm thủ công Giảm đáng kể Kiểm soát 2 lớp: Quét đủ mã QR hợp lệ và đối chiếu khối lượng cân chuẩn
Dán sai nhãn sản phẩm (Wrong label) Rủi ro cao do in hàng loạt không kiểm soát Giảm thiểu tối đa In theo lệnh sản xuất (WO), khóa liên kết mẫu nhãn trong CSDL SQL
Ghi sai mã tuần sản xuất (Wrong week-code) Thường xuyên phát sinh do nhãn in sẵn Triệt tiêu hoàn toàn Mã hóa trực tiếp ngày sản xuất vào mã QR tự động

Đóng góp kỹ thuật và ứng dụng thực tiễn

  • Đóng góp so với các giải pháp trước đây: Khắc phục triệt để các nhược điểm của các hệ thống Iconic, Chameleon và Poka-Yoke nhờ tự phát triển mã nguồn mở trên C# WinForms, giảm phụ thuộc và chi phí thuê nhà cung cấp ngoài; giao diện thiết kế kế thừa nét quen thuộc từ ứng dụng Traceability cũ giúp công nhân dễ tiếp cận.
  • Tính tương thích và đồng bộ cao: Tích hợp thành công giao tiếp đa giao thức (Modbus TCP/IP, RS-232, SQL Client, ZPL) vào một nền tảng quản lý thống nhất, vận hành ổn định trên thiết bị phần cứng tiêu chuẩn của nhà máy.
  • Tính pháp lý và khả năng ứng dụng: Đồ án được hội đồng kỹ thuật và các phòng ban liên quan (PE, IT, Maintenance, CS&Q) tại SEMV đánh giá đạt yêu cầu, được phê duyệt đưa vào vận hành chính thức qua văn bản nghiệm thu (Release Data Letter) tại hiện trường sản xuất.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế được ghi nhận trong văn bản

  1. Sai số cảm biến trọng lượng: Hệ thống cân chưa thể phát hiện việc thiếu các phụ kiện hoặc chi tiết cơ khí có trọng lượng quá nhỏ do nằm trong dải sai số cho phép của cân điện tử.
  2. Ảnh hưởng đến thời gian chu kỳ (Cycle time): Ở giai đoạn đầu áp dụng, thời gian chu kỳ sản xuất có chiều hướng tăng nhẹ do công nhân phải thực hiện thêm thao tác quét mã QR tại từng trạm và chưa hoàn toàn thích nghi với quy trình bắt buộc mới.
  3. Phạm vi thử nghiệm ban đầu: Đồ án mới chỉ hoàn thành thử nghiệm và xác thực toàn diện trên 01 dây chuyền sản xuất đơn lẻ do hạn chế về thời gian cấp quyền quản trị (Admin ticket) từ phòng IT và thời gian đặt mua, bàn giao thiết bị phần cứng.

Hướng phát triển tiếp theo

  • Tiếp tục tối ưu hóa giao diện và thao tác quét mã để giảm dần thời gian chu kỳ sản xuất về mức tối ưu.
  • Mở rộng triển khai đồng loạt mô hình Interlocking System cho 14 dây chuyền sản xuất có sản lượng lớn (high-volume lines) còn lại của nhà máy Schneider Electric Manufacturing Vietnam.
  • Nghiên cứu tích hợp thêm các cảm biến phụ trợ hoặc nâng cấp thuật toán kiểm tra để kiểm soát triệt để các linh kiện kích thước siêu nhỏ.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án mang lại giá trị tham khảo kỹ thuật thiết thực cho:

  • Sinh viên và kỹ sư ngành Cơ điện tử, Kỹ thuật Điều khiển & Tự động hóa: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về phương pháp kết nối truyền thông công nghiệp Modbus TCP/IP giữa PLC (Schneider Modicon M221) và ứng dụng máy tính viết bằng C# .NET WinForms.
  • Kỹ sư Quản lý Công nghiệp, Đảm bảo chất lượng (QA/QC): Cung cấp mô hình áp dụng thực tế phương pháp FMEA trong việc đánh giá và cắt giảm chỉ số RPN đối với các dây chuyền lắp ráp thủ công.
  • Nhà phát triển hệ thống sản xuất: Bản tham khảo hoàn chỉnh về kiến trúc cơ sở dữ liệu SQL Server, quy trình thiết kế mẫu nhãn ZPL và nguyên lý xây dựng trạm làm việc chuẩn công thái học (Ergonomics/5S) trong môi trường nhà máy FDI.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống Interlocking giải quyết triệt để vấn đề "bypass testing" (bỏ qua kiểm tra) bằng cơ chế nào?
Hệ thống sử dụng cơ chế khóa liên động 2 chiều giữa phần mềm C# và PLC Modicon M221 qua Modbus TCP/IP. Mỗi sản phẩm được cấp một mã QR định danh duy nhất. Khi công nhân quét mã, hệ thống kiểm tra tính hợp lệ trên SQL Server rồi mới gửi tín hiệu cho phép PLC kích hoạt máy tester. Khi có kết quả (Pass/Fail), PLC gửi tín hiệu phản hồi để ghi nhận vào cơ sở dữ liệu. Mỗi mã QR chỉ được kiểm tra đúng một lần; sản phẩm chưa Pass sẽ bị khóa cứng trên phần mềm, không thể ghi nhận quét mã ở trạm đóng gói tiếp theo.

2. Dữ liệu lệnh sản xuất (Work Order) và mẫu nhãn được hệ thống quản lý như thế nào?
Phần mềm Trạm in kết nối trực tiếp với cơ sở dữ liệu LDS của nhà máy thông qua Microsoft SQL Server (bảng itl_view_WO). Khi công nhân quét mã lệnh sản xuất, hệ thống tự động tải số lượng yêu cầu, thông tin mã hàng và liên kết đến bảng mẫu nhãn in (itl_printing_header) để xuất lệnh in đúng số lượng mã QR định danh qua máy in Zebra ZD620 bằng tập lệnh ZPL.

3. Trạm đóng gói kiểm tra tính đầy đủ của kiện hàng bằng những phương thức nào?
Trạm đóng gói áp dụng kiểm soát kép: Thứ nhất, kiểm tra tính hợp lệ của từng sản phẩm bằng cách quét mã QR (chỉ chấp nhận các sản phẩm đã vượt qua trạm kiểm tra chất lượng với trạng thái "Pass" trong bảng cơ sở dữ liệu). Thứ hai, sau khi quét đủ số lượng cho một hộp, cân điện tử Jadever JCL-6K truyền dữ liệu khối lượng thực tế qua cổng RS-232 về máy tính để đối chiếu với bảng trọng lượng chuẩn itl_standard_weight. Nhãn đóng thùng chỉ được in khi khối lượng nằm trong ngưỡng cho phép.

4. Cấu hình phần cứng chính của máy tính trạm và PLC được sử dụng trong dự án là gì?
Máy tính trạm sử dụng vi xử lý Intel Core i7-10700, bộ nhớ RAM 8GB DDR4 bus 2666MHz, ổ cứng SSD 512GB NVMe. Bộ điều khiển logic khả trình là PLC Schneider Modicon M221 (mã TM221CE16R) gồm 9 ngõ vào số 24V DC, 7 ngõ ra relay, tích hợp sẵn cổng truyền thông Ethernet.

5. Vì sao các hệ thống tự động hóa trước đây (như Iconic, Chameleon, Poka-Yoke) không được nhân rộng toàn diện tại SEMV?
Các hệ thống trước đây do nhà cung cấp bên ngoài chế tạo với chi phí đầu tư rất lớn, giao diện người dùng viết trên các nền tảng khác nhau (MATLAB, LabVIEW) chưa thân thiện với thói quen của công nhân, tồn tại độ trễ tín hiệu cảm biến và đặc biệt là chỉ áp dụng cục bộ tại công đoạn đóng gói chứ không tạo được chuỗi liên động khép kín từ khâu in nhãn đến kiểm tra chất lượng.


Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên An Thanh Tùng đã giải quyết thành công bài toán kiểm soát chất lượng trên các dây chuyền lắp ráp thủ công tại Schneider Electric Manufacturing Vietnam thông qua việc xây dựng hệ thống liên động Interlocking System. Bằng việc tích hợp đồng bộ phần mềm quản lý C# WinForms, cơ sở dữ liệu SQL Server, bộ điều khiển PLC Modicon M221 và các thiết bị ngoại vi, hệ thống đã ngăn chặn hiệu quả các dạng sai lỗi nghiêm trọng như bỏ qua công đoạn kiểm tra, dán sai nhãn và thiếu phụ kiện. Kết quả thử nghiệm đạt độ chính xác cao, được nghiệm thu chính thức và mở ra hướng ứng dụng mở rộng cho 14 dây chuyền sản xuất trọng điểm của nhà máy.