1. Công nghệ tự động hóa là gì?
Tự động hóa (Industrial Automation) là công nghệ dùng hệ thống điều khiển như phần mềm, máy tính công nghiệp, robot và máy móc lập trình sẵn để vận hành thiết bị với rất ít hoặc không cần sức người. Trong ngành may, tự động hóa không có nghĩa là thay toàn bộ công nhân bằng robot. Phần lớn nhà máy áp dụng theo từng công đoạn: cắt tự động, trải vải tự động, máy may chuyên dùng bán tự động, băng chuyền treo và hệ thống giám sát sản lượng.
2. Lợi ích ứng dụng công nghệ tự động hóa ngành may
2.1 Tăng năng suất sản xuất
Máy tự động chạy liên tục nhiều ca, không giảm tốc độ về cuối ca như thao tác tay. So với cắt và may thủ công, tốc độ của máy cắt tự động và máy may chuyên dùng cao hơn nhiều lần và ổn định giữa các ca. Đây là lý do các nhà máy may lớn ưu tiên đưa thiết bị tự động vào dây chuyền sản xuất, trước hết ở công đoạn cắt và các bước may lặp lại.
2.2 Nâng cao chất lượng sản phẩm
Thiết bị tự động được nạp sẵn thông số sản phẩm trước khi chạy: kích thước chi tiết, đường may, mật độ mũi. Vì vậy sản phẩm ra đồng đều, tỷ lệ lỗi thấp và ít phụ thuộc vào tay nghề. Lỗi giảm kéo theo giảm chi phí nguyên liệu hao hụt, chi phí sửa hàng và chi phí đền bù đơn hàng.
2.3 Giảm chi phí nhân công
Máy tự động hoạt động liên tục và cần ít người đứng máy, nên chi phí nhân công trên mỗi sản phẩm giảm. Công nhân được chuyển sang vận hành, cài đặt và bảo trì thiết bị, tay nghề được nâng lên theo hướng kỹ thuật. Tự động hóa cũng giảm sai sót trong quá trình sản xuất, giữ chất lượng đồng đều và tiết kiệm chi phí sửa chữa. Khi có sự cố, hệ thống báo đúng vị trí và nguyên nhân, giúp khắc phục nhanh và rút ngắn thời gian dừng chuyền.
2.4 Nâng cao vị thế cạnh tranh
Khách hàng chọn sản phẩm chất lượng ổn định với giá thấp hơn. Tự động hóa nâng hiệu suất máy móc, tối ưu thời gian làm việc của công nhân và giảm thời gian dừng sản xuất do sự cố, nên giá thành trên mỗi sản phẩm cạnh tranh hơn. Hệ thống tự động còn thu thập dữ liệu về tình trạng máy, thời điểm xảy ra sự cố, thời gian dừng của máy và của công nhân. Dữ liệu này là cơ sở để phân tích hiệu suất, tìm điểm nghẽn và ra quyết định cải tiến. Doanh nghiệp có số liệu thật sẽ trả lời khách hàng về năng lực và tiến độ chính xác hơn.
3. Các công nghệ ứng dụng cho tự động hóa ngành dệt may
3.1. Dao cắt CNC
Máy cắt vải CNC (Computer Numerical Control, điều khiển số bằng máy tính) dùng đầu dao cơ khí chạy theo sơ đồ cắt được lập trình. Máy phù hợp với vật liệu dày và nhiều lớp vải xếp chồng, đang được dùng rộng rãi trong sản xuất dệt may. Đầu dao có nhiều kiểu để đáp ứng các mục đích cắt, khoan dấu và đánh dấu khác nhau. Bàn cắt thường phủ lớp lông chổi và là bàn phẳng tĩnh. Cách bố trí này cho độ chính xác cao hơn bàn băng tải, vì dao cắt chuyển động qua nhiều lớp vải trong lúc cắt và bàn cần đứng yên. Máy cắt CNC tối ưu sơ đồ cắt, giảm hao vải và tăng năng suất so với cắt tay.
3.2. Tia Laser
Máy cắt laser là phương pháp cắt phổ biến thứ hai, thường dùng để cắt một lớp. Trên sợi tổng hợp như polyester và nylon, nhiệt của tia laser hàn kín mép cắt nên vải không bị sờn. Hiệu ứng mép cắt được điều chỉnh qua cường độ laser. Vì cắt một lớp, máy laser thường đi kèm bàn băng tải để cắt liên tục từ cuộn vải và tăng năng suất.
| Tiêu chí | Máy cắt CNC (dao cơ khí) | Máy cắt laser |
|---|---|---|
| Số lớp vải mỗi lần cắt | Nhiều lớp xếp chồng | Một lớp |
| Kiểu bàn cắt | Bàn phẳng tĩnh, mặt lông chổi | Bàn băng tải, cắt liên tục từ cuộn |
| Mép cắt | Mép cắt cơ khí, cần vắt sổ với vải dệt | Mép hàn kín trên sợi tổng hợp |
| Vật liệu phù hợp | Vải dày, da, vật liệu nặng | Vải tổng hợp mỏng, chi tiết có hoa văn |
| Phù hợp đơn hàng | Số lượng lớn, ít mã hàng | Số lượng vừa, nhiều mẫu thay đổi |
3.3. Công nghệ hỗ trợ
Máy cắt tự động hiện nay được trang bị nhiều công nghệ hỗ trợ, đáng chú ý nhất là hệ thống camera tích hợp để ghi hình và nhận dạng vật liệu cần cắt. Ảnh chụp bề mặt vải được xử lý để tính toạ độ cắt, nhờ đó máy cắt đúng theo hoạ tiết in hoặc thiết kế riêng của khách hàng, kể cả khi vải bị lệch trên bàn.
4. Máy tính công nghiệp trên chuyền may: đếm sản lượng, hiển thị và giám sát
Nhiều nhà máy may chưa cần thay máy may nhưng cần biết chuyền đang đạt bao nhiêu sản phẩm mỗi giờ, vị trí nào đang chậm và máy nào đang dừng. Đây là bài toán tự động hóa ở lớp giám sát, giải bằng cảm biến, bộ đếm và máy tính công nghiệp thay vì thay thiết bị cơ khí. Cấu trúc thường gặp gồm ba lớp:- Thu tín hiệu tại vị trí may. Cảm biến quang hoặc nút bấm ở mỗi vị trí ghi nhận một sản phẩm hoàn thành; máy may điện tử có thể xuất tín hiệu đếm trực tiếp. Tín hiệu đi về mô-đun vào/ra số (DI/DO) hoặc cổng DI của máy tính công nghiệp.
- Xử lý và hiển thị đầu chuyền. Máy tính công nghiệp đếm, so với chỉ tiêu giờ và đưa lên màn hình lớn hoặc Panel PC đầu chuyền: chỉ tiêu, số đạt, chênh lệch, hiệu suất. Tổ trưởng và công nhân nhìn thấy tiến độ theo thời gian thực.
- Đưa dữ liệu về quản lý. Máy tính gửi dữ liệu qua mạng LAN hoặc Wi-Fi về phần mềm quản lý sản xuất, nơi quản đốc theo dõi nhiều chuyền và lập báo cáo ca. Chi tiết về lớp này xem bài hệ thống giám sát dây chuyền sản xuất.