Thực trạng giám sát máy công cụ (CNC) ở Việt Nam

Theo thông kê, Việt Nam có hơn 3,000 doanh nghiệp hoạt động trong ngành cơ khí, 50% số đó là sản xuất và lắp ráp các sản phẩm cơ khí. Trong năm 2018, ngành cơ khí Việt Nam có mức tăng trưởng cao 20 %/năm [1]. Để phục vụ cho mức tăng trưởng cao liên tục trong những năm qua, lượng máy công cụ được sử dụng và nhập khẩu vào Việt Nam tăng đáng kể. Tổng giá trị máy công cụ sử dụng của Việt Nam vào top 15 của thế giới với giá trị 1,066.9 triệu đô la Mỹ năm 2016 và top 10 nhập khẩu máy công cụ của thế giới với giá trị 960 triệu đô la Mỹ năm 2016 [2]. Các máy công cụ ở các doanh nghiệp Việt Nam của nhiều hãng máy khác nhau, có thời hạn sử dụng khác nhau một phần lớn là máy móc cũ trước đây cộng thêm máy móc cũ được nhập về từ các nước và một số máy móc mới được đầu tư.

Để phục vụ cho quản lý sản xuất máy công cụ, phần lớn các doanh nghiệp cơ khí đặc biệt là doanh nghiệp vừa và nhỏ sử dụng hệ thống thu thập và phân tích dữ liệu sản xuất máy công cụ bằng tay. Một số doanh nghiệp cơ khí lớn và doanh nghiệp FDI sử dụng các hệ thống giám sát của các công ty tích hợp hệ thống trong khi số ít doanh nghiệp nước ngoài có máy móc đồng bộ sử dụng phần mềm giám sát của các hãng máy công cụ. Trong xu thế của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 việc ứng dụng IoT giám sát tự động sản xuất của máy công cụ là yêu cầu tất yếu để chiếm lợi thế trong môi trường cạnh tranh toàn cầu.

Các giải pháp giám sát máy công cụ

Để giám sát sản xuất máy công cụ, các doanh nghiệp cơ khí sử dụng giải pháp thu thập và phân tích dữ liệu bằng tay, hoặc sử dụng phần mềm của hãng sản xuất máy hoặc áp dụng hệ thống giám sát máy bên thứ ba.

Với hiện trạng của các nhà máy sản xuất cơ khí ở Việt Nam chủ yếu sử dụng máy công cụ cũ của nhiều hãng khác nhau thì việc đầu tư giải pháp tích hợp giám sát máy công cụ của bên thứ 3 là giải pháp tối ưu nhất, phù hợp nhất phục vụ giám sát sản xuất máy công cụ hiệu quả ở Việt Nam.

Giải pháp IoT Globiots cho giám sát sản xuất máy công cụ

IoT Globiots là một giải pháp hoàn chỉnh, bao gồm phần cứng và phần mềm phục vụ việc giám sát sản xuất máy công cụ. Giải pháp ứng dụng công nghệ IoT dựa trên nền tảng kết nối vạn vật Globiots do Daviteq phát triển từ năm 2012 và dựa trên 18 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực đo lường và điều khiển công nghiệp của Daviteq.

IoT Globiots có thể ứng dụng giám sát nhiều loại máy công cụ khác nhau (máy phay, máy tiện, máy bào, máy khoan, máy mài, máy cắt, máy dập,…) của nhiều hãng khác nhau (Farnuc, Haas, Mazak, Okuma,…) từ bất cứ đâu sử dụng PC, tablet, hoặc smartphone (Hình 1).

Phần cứng và phần mềm của hệ thống được thiết kế dạng module hóa nên triển khai giải pháp nhanh chóng và nâng cấp hay mở rộng hệ thống dễ dàng. IoT Globiots sử dụng giao thức mã hóa đóng nên đảm bảo an ninh cao. Bên cạnh đó, hệ thống dễ dàng trao đổi dữ liệu với các phần mềm quản lý doanh nghiệp khác như ERP, CRM,… thông qua giao tiếp API web services, hay xuất file excel/csv.

IoT Globiots ứng dụng để giám sát các thông số và các chỉ số KPI khác nhau của máy công cụ phục vụ quản lý sản xuất, quản lý thiết bị và quản lý người vận hành:

– Tổng thời gian chạy máy

– Tổng thời gian dừng máy

– Tổng thời gian gia công

– Tổng thời gian mỗi nguyên nhân dừng

– Thời gian sản xuất một sản phẩm

– % hiệu suất máy (Performance)

– % thời gian máy sẵn sàng (Availability)

– Số sản phẩm gia công

– Số sản phẩm lỗi

– Số sản phẩm đạt

– % hoàn thành kế hoạch

– Tiến độ sản xuất

-% chất lượng sản phẩm

-Hiệu quả sử dụng thiết bị tổng thể (OEE)

Sơ đồ cấu trúc phần cứng của hệ thống IoT Globiots như hình 2. Thành phần chính của hệ thống là tủ giám sát chứa màn hình chạm HMI. Tủ HMI kết nối với các tín hiệu từ máy (chạy máy, dừng máy, alarm, cài đặt,…) và các tín hiệu về sản phẩm lỗi, sản phẩm tốt. Tủ có giao diện để người vận hành khai báo bắt đầu và kết thúc sản xuất 1 mã sản phẩm, các nguyên nhân dừng máy. Tủ giám sát HMI kết nối với server thông qua mạng điện thoại 3G, mạng LAN hoặc wifi. Server thu thập dữ liệu trạng thái của máy móc, các nguyên nhân dừng máy, bắt đầu và kết thúc sản xuất từ HMI. Bên cạnh đó, server cũng đọc dữ liệu file csv về kế hoạch sản xuất hàng ngày và chi tiết của sản phẩm. Từ các dữ liệu thu thập được, server sẽ tổng hợp, phân tích, lập các dashboard, báo cáo, danh sách cảnh báo và danh mục sự kiện (hình 3). Các kết quả này được hiển thị trên màn hình lớn, PC, tablet tại xưởng, tại phòng điều hành hoặc máy tính trên mạng LAN. Các báo cáo, sự kiện có thể tự động gửi email theo lịch đến người dùng. Ngoài ra kết quả cũng hiển thị tại màn hình HMI giúp người vận hành biết được tiến độ, năng suất sản xuất của các máy mà họ đang vận hành.

IoT Globiots và lợi ích cho doanh nghiệp gia công cơ khí

• Nhờ hệ thống mà tiến độ sản xuất được cập nhật liên tục theo thời gian thực giúp quản lý sản xuất có biện pháp xử lý, điều chỉnh kịp thời đảm báo đạt kế hoạch sản xuất đề ra từ đó nâng cao hiệu quả giám sát tiến độ sản xuất;
• Giao diện HMI giúp người vận hành biết được % kế hoạch đạt được theo thời gian thực giúp họ tự điều chỉnh để đạt tiến độ đề ra. Bên cạnh đó, các nhân viên có thể tự so sánh năng suất với nhau để thi đua giúp tăng năng suất của nhân viên vận hành;
• Nguyên nhân dừng máy được cập nhật online để các bộ phận liên quan (bảo trì, vật tư, nhân sự,…) có thông tin xử lý nhanh chóng, kịp thời các nguyên nhân dừng máy liên quan đến bộ phận của họ nên giảm thời gian dừng máy;
• Hệ thống đưa ra ngay các cảnh báo bất thường về số lượng, % sản phẩm lỗi giúp bộ phận QC và bộ phận sản xuất xử lý kịp thời nguyên nhân gây ra lỗi sản phẩm góp phần tăng chất lượng sản phẩm;
• Các báo cáo phân tích các nguyên nhân dừng máy giúp quản lý đánh giá được việc dừng máy lâu và với tần suất nhiều chủ yếu do nguyên nhân gì, từ bộ phận nào từ đó có biện pháp cải thiện và tối ưu hóa quy trình sản xuất;
• Nhà máy được trang bị hệ thống giám sát tiến độ sản xuất online giúp khách hàng tin tưởng rằng đơn hàng của khách hàng được xử lý và giám sát liên tục đảm bảo giao hàng đúng tiến độ như đã cam kết từ đó giúp tăng uy tín thương hiệu của doanh nghiệp.

Tài liệu tham khảo

1. UBM VES

MTA Vietnam 2018 once again supports the growth of Vietnam’s precision engineering and manufacturing sectors

https://mtavietnam.com/news-va-media/press-releases/mta-vietnam2018-once-again-supports-the-growth-of-vietnam-s-precision-engineering-and-manufacturing-sectors.html

2. Gardner Business Media Inc. 2016 World machine tool survey https://www.gardnerweb.com/cdn/cms/2016%20WMTS%20Report.pdf

Nguyễn Vĩnh Lộc, Phan Văn Lực/Daviteq Company Ltd/ vinhloc.nguyen@daviteq.com