TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

--------------------

BÀI TẬP LỚN
MƠN KỸ NĂNG MỀM
Tên bài tập:
VAI TRỊ CỦA TỰ ĐỘNG HĨA TRONG THỜI ĐẠI
CÁCH MẠNG CƠNG NGHIỆP 4.0
Nhóm sinh viên thực hiện:

Lớp: K24C- KTĐ

Nguyễn Ngọc Hiếu
Lê Thị Xinh
Vũ Thanh Tuân
Nguyễn Văn Đức
Mai Sỹ Phong

Thanh Hóa, tháng 12 năm 2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------I. Mở Đầu:
1. Giới thiệu bản thân
Họ và Tên: Nguyễn Ngọc Hiếu
Sinh Ngày: 30/04/1990
Khoa: Kỹ Thuật Điện

Mã Sinh Viên: 217203C602
GVHD: Lê Thị Giang
Bài tập lớn môn : KỸ NĂNG MỀM
Chủ đề : Vai trị của Tự Động Hóa trong thời đại cách mạng cơng nghiệp 4.0
2. Giới thiệu nhóm của mình
Gồm các sinh viên: Nguyễn Ngọc Hiếu, Lê Thị Xinh, Vũ Thanh Tuân, Nguyễn Văn Đức, Mai
Sỹ Phong.
II. Nội Dung Chính.
Nội dung bài thuyết trình của nhóm chúng em bao gồm 7 nội dung chính sau đây:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Giới thiệu chung về Tự Động Hóa.
Tầm quan trọng của Tự Động Hóa.
Ưu nhược điểm của Tự Động Hóa.
Một số ứng dụng của Tự Động Hóa.
Vai Trị của Tự Động Hóa trong cơng nghiệp.
Tương lai của Tự Động Hóa.
Kết luận.

1. Giới thiệu chung về Tự Động Hóa
Tự động hóa hay Điều khiển tự động mơ tả một loạt các công nghệ làm giảm sự can
thiệp của con người vào các quy trình. Sự can thiệp của con người được giảm thiểu bằng cách
1



TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------xác định trước các tiêu chí quyết định, các mối quan hệ của quy trình phụ và các hành động
liên quan - và thể hiện những xác định trước đó trong máy móc.
Tự động hóa, bao gồm việc sử dụng các hệ thống điều khiển khác nhau để vận hành thiết
bị như máy móc, quy trình trong nhà máy, nồi hơi và lò xử lý nhiệt, chuyển đổi trên mạng
điện thoại, lái và ổn định tàu thủy, máy bay, và các ứng dụng và phương tiện khác với sức
người sự can thiệp.
Tự động hóa bao gồm các ứng dụng khác nhau, từ bộ điều nhiệt gia dụng điều khiển lò
hơi, đến hệ thống điều khiển cơng nghiệp lớn với hàng chục nghìn phép đo đầu vào và tín
hiệu điều khiển đầu ra. Về độ phức tạp của điều khiển, nó có thể bao gồm từ điều khiển bậttắt đơn giản đến các thuật toán cấp cao đa biến.
Trong loại đơn giản nhất của vòng điều khiển tự động, bộ điều khiển so sánh giá trị đo
được của quá trình với giá trị đặt mong muốn và xử lý tín hiệu lỗi kết quả để thay đổi một số
đầu vào cho quá trình, theo cách sao cho quá trình vẫn ở điểm đặt của nó bất chấp những xáo
trộn. Điều khiển vịng kín này là một ứng dụng của phản hồi tiêu cực đối với một hệ thống.
Cơ sở toán học của lý thuyết điều khiển được bắt đầu vào thế kỷ 18 và phát triển nhanh chóng
vào thế kỷ 20.
Tự động hóa đã đạt được bằng nhiều phương tiện khác nhau bao gồm các thiết bị cơ
khí, thủy lực, khí nén, điện, điện tử và máy tính, thường là kết hợp. Các hệ thống phức tạp,
chẳng hạn như các nhà máy hiện đại, máy bay và tàu thủy thường sử dụng tất cả các kỹ thuật
kết hợp này. Lợi ích của tự động hóa bao gồm tiết kiệm lao động, giảm lãng phí, tiết kiệm chi
phí điện, tiết kiệm chi phí vật liệu và cải tiến chất lượng, độ chính xác và độ chính xác.
2. Tầm quan trọng của Tự Động Hóa.
Tự động hóa là đang được phổ biến tại Việt Nam, với thời đại cơng nghiệp hóa hiện nay,
tự động hóa càng trở nên quan trọng vì một khi các khu cơng nghiệp mọc lên song song với
đó là các nhà máy sản xuất ra đời, đây cũng là lúc mà ngành kỹ thuật điều khiển và tự động
hóa thể hiện rõ vai trị quan trọng của mình. Các nhà máy hoạt động liên tục đòi hỏi các thiết
bị cần thiết sẽ phải sản xuất liên tục để đáp ứng nhu cầu hoạt động của các nhà máy.

Vì vậy, các nhà sản xuất trên thế giới cho ra đời các loại PLC, cáp lập trình, motor, van
điện... để đáp ứng nhu cầu của các nhà máy. Việc hoạt động liên tục của máy móc làm cho
q trình hoạt động các thiết bị tự động hóa bị giảm chất lượng, vì vậy ngành tự động hóa ra
2


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------đời để kịp phục vụ cho quá trình sản xuất của nhà máy. Cho nên từ đó mới cần đến các kỹ sư
tự động , họ theo dõi các hệ thống điều khiển, phát hiện những sai sót của hệ thống để kịp
thời sửa chữa hoặc hoàn thiện, vận hành, bảo dưỡng, bảo trì hệ thống tự động…
Thế giới cũng như cơng nghệ kỹ thuật đang ngày càng phát triển. Cùng với đó là những
doanh nghiệp sản xuất “mọc lên như nấm”. Đi cùng sự lớn mạnh của công nghệ là tự động
hóa trong cơng nghiệp đóng vai trị quan trọng. Nó như một bước tiến trong sự tiện lợi và
tạo ra năng suất lớn trong các lĩnh vực cần áp dụng sản xuất. Tự động hóa có thể vận hành
những dây chuyền sản xuất thay thế sức lao động của con người. Mở ra một viễn cảnh về
robot được thiết lập quy trình làm việc và giám sát bởi con người. Đây chính là vai trị của tự
động hóa mà các doanh nghiệp ngày càng phải tận dụng.
Làm việc trong ngành tự động hóa, bạn có điều kiện tiếp xúc với các máy móc và dây
chuyền sản xuất hiện đại với trình độ cơ khí bậc cao, có điều kiện và khả năng nghiên cứu các
kỹ thuật điều khiển tiên tiến, sử dụng, vận hành hệ thống máy tính cơng nghiệp hiện đại. Với
trí sáng tạo và niềm đam mê, con người có thể giúp ngành tự động hóa ngày càng phát triển
hơn nữa.
3. Ưu nhược điểm của Tự Động Hóa.
3.1 Ưu điểm:
 Lợi ích về sản xuất
Giá thành sản phẩm là một trong những yếu tố đặc biệt xác định nhu cầu của khách hàng.
Khi nền kinh tế đang đối mặt với lạm phát, chi phí cho vật tư, lao động cũng tăng cao. Khi
giá thành sản phẩm quá cao mà tác dụng lại tương đương cùng sản phẩm hãng khác sẽ gây

bất lợi cho doanh nghiệp. Vì vậy cần lựa chọn phương pháp sản xuất sản phẩm tối ưu để giảm
giá thành sản phẩm. Và tự động hóa ra đời để hỗ trợ cho các doanh nghiệp trong vấn đề này.
Nó hỗ trợ tiết kiệm chi phí sản xuất qua đó giúp giảm giá sản phẩm.
 Tiết kiệm nhân công
Cùng một mức đo công suất nếu sử dụng máy móc tự động, năng suất lao động có thể tăng
300 – 400% so với việc sử dụng lao động thông thường.
 Tiết kiệm thời gian sản xuất

3


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ

-------------------Vai trị của tự động hóa khơng chỉ tiết kiệm nhân cơng mà cịn tiết kiệm thời gian. Máy
móc có thể hoạt động theo đúng với quy trình thiết lập sẵn của người giám sát. Và gần như
khơng có thời gian chết dành cho máy móc, điều này hạn chế sự lãng phí.
 Cải thiện chất lượng và độ chính xác
Các thơng số khi máy hoạt động sẽ được tự động kiểm sốt để đưa về trạng thái chuẩn. Nó
đảm bảo trong q trình sản xuất, lắp ráp ln đạt chất lượng và có độ chính xác cao.
3.2. Nhược điểm:
Một bất lợi chính thường liên quan đến tự động hóa, dịch chuyển cơ cấu cơng nhân. Bất
chấp những lợi ích xã hội có được từ việc đào tạo lại những người lao động bị thay thế cho
những công việc khác, trong hầu hết các trường hợp, người lao động được máy móc đảm
nhận công việc đều phải trải qua một giai đoạn căng thẳng về tinh thần.
Ngoài việc chuyển nơi làm việc, người lao động có thể bị dịch chuyển vị trí địa lý. Để tìm
cơng việc khác, một cá nhân có thể phải chuyển chỗ ở, đây là một nguyên nhân căng thẳng
khác.
Những nhược điểm khác của thiết bị tự động bao gồm chi tiêu vốn cao cần thiết để đầu tư
vào tự động hóa (một hệ thống tự động có thể tốn hàng vài trăm triệu tới hàng tỉ USD để thiết

kế, chế tạo và lắp đặt), mức độ bảo trì cần thiết cao hơn so với máy vận hành bằng tay và nói
chung mức độ linh hoạt của các sản phẩm có thể so với hệ thống thủ cơng (ngay cả tự động
hóa linh hoạt cũng kém linh hoạt hơn so với con người, những máy móc linh hoạt nhất trong
tất cả).
Ngồi ra, có những rủi ro tiềm ẩn mà cơng nghệ tự động hóa cuối cùng sẽ khuất phục hơn
là phục vụ loài người. Những rủi ro bao gồm khả năng người lao động trở thành nô lệ cho
máy móc tự động, quyền riêng tư của con người sẽ bị xâm phạm bởi mạng dữ liệu máy tính
rộng lớn, lỗi của con người trong việc quản lý công nghệ bằng cách nào đó sẽ gây nguy hiểm
cho nền văn minh, và xã hội sẽ trở nên phụ thuộc vào tự động hóa phúc lợi kinh tế của nó.
 Hệ thống máy móc dễ xảy ra hư hỏng nếu không thường xuyên kiểm tra, giám sát nên
thường xuyên phải bảo dưỡng định kỳ.

4


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

------------------- Chỉ cần một thiết bị tự động hóa bị hỏng hóc thì sẽ làm ảnh hưởng đến tồn bộ q
trình sản xuất của doanh nghiệp.
 Chi phí đầu tư ban đầu cao nên khơng phải doanh nghiệp nào cũng có khả năng đồng
bộ hóa tồn bộ.
 Tỷ lệ máy móc tham gia vào quá trình sản xuất đồng nghĩa với việc tỷ lệ lao động trình
độ thấp thất nghiệp sẽ gia tăng đáng kể.
Bỏ những nguy hiểm này sang một bên, cơng nghệ tự động hóa, nếu được sử dụng một
cách khơn ngoan và hiệu quả, có thể mang lại những cơ hội đáng kể cho tương lai. Có một
cơ hội để giải phóng con người khỏi lao động lặp đi lặp lại, nguy hiểm và các điều kiện lao
động kém an tồn, ảnh hưởng sức khỏe, khó chịu dưới mọi hình thức. Và có một cơ hội cho
các cơng nghệ tự động hóa trong tương lai để cung cấp một môi trường kinh tế và xã hội
ngày càng phát triển, trong đó con người có thể tận hưởng mức sống cao hơn và một cách

sống tốt hơn. Các dây chuyền lắp ráp, dây chuyền sản xuất tự động hóa sẽ cần ít con người
hơn hoặc con người chỉ tham gia vào một số công đoạn đỡ vất vả hơn mà vẫn có được năng
suất và chất lượng sản phẩm được kiểm soát ở mức cao.
4. Một số ứng dụng của Tự Động Hóa.
Với những lợi ích rõ nét được đề cập ở trên, tự động hóa đã và đang được ứng dụng trong
rất nhiều các lĩnh vực khác nhau và đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Nhờ sự phát triển của
Internet và cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 mà tự động hóa được xem là một yếu tố then
chốt, tất yếu để giúp các doanh nghiệp phát triển và nâng cao vị thế cạnh tranh trên thị
trường. Các lĩnh vực đang ứng dụng công nghệ và thiết bị tự động tiêu biểu bao gồm: Cơ khí,
khí nén, y tế, nông nghiệp, điện, điện tử, công nghệ sản xuất ô tơ, tàu thủy…
Đặc biệt, trong gia cơng cơ khí, nếu như theo phương pháp truyền thống, thợ cơ khí phải
gia công bằng tay hoặc dùng máy bán tự động như máy tiện, máy bào, máy hàn… thì nhờ
ứng dụng thiết bị tự động, robot tự động mà các công đoạn đó đã được thực hiện bằng những
máy gia cơng hiện đại, được lập trình CNC. Hoặc những cơng đoạn nguy hiểm như hàn thì có
sự trợ giúp tối đa của các robot hàn hiện đại. Đặc biệt, công nghệ CAD/CAM/CNC đã giúp
q trình gia cơng vận hành theo một quy trình khép kín, tốc độ cao, độ chính xác gần như
tuyệt đối.
5


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------Tại Việt Nam, diễn biến phát triển và ứng dụng của tự động hóa đang dần theo một chu
trình có khoa học. Đầu tiên, các doanh nghiệp sản xuất sẽ nghiên cứu những thành tựu của
cuộc cách mạng công nghiệp trên thế giới. Sau đó, căn cứ vào điều kiện cụ thể trong nước và
vạch ra phương hướng để phát triển ứng dụng công nghệ số và thiết bị tự động đối với từng
lĩnh vực, từng ngành khác nhau.
Trong lĩnh vực đồ ăn thức uống, nhiều quán ăn, nhà hàng đã sử dụng điện thoại di động,
máy tính bảng để ứng dụng giúp cho quá trình đặt hàng nhanh hơn, hiệu quả hơn. Trong khi

đó, các ngành cơng nghiệp khai thác cũng đang ứng dụng tự động hóa rất nhiều, chẳng hạn
như công nghiệp khai thác mỏ. Hoặc các phương tiện nội thất tự động như cửa cuốn tự động,
cửa chì bệnh viện… Bên cạnh đó, trong các nhà máy sản xuất đồ dùng, thực phẩm, ứng dụng
rất nhiều băng tải tự động trong chuyền sản xuất, giúp việc kiểm soát chất lượng cũng như
vận hành chu trình sản xuất, lắp đặt, đóng gói, xuất kho được nhanh chóng, hiệu quả hơn…
Xu thế 4.0 trên nền tảng tự động hóa
Nhờ thành tựu của cuộc cách mạng công nghiệp, đặc biệt là sự phát triển mạnh mẽ của hệ
thống Industrial Internet of Thing (Internet vạn vật công nghiệp) mà việc ứng dụng tự động
hóa trong sản xuất đang ngày càng được quan tâm, đẩy mạnh nhanh chóng. Nhiều doanh
nghiệp lúc đầu lo sợ rằng việc đầu tư cho các dây chuyền sản xuất cơng nghệ mới sẽ tốn
nhiều chi phí, việc đào tạo nhân sự để sử dụng sẽ mất nhiều thời gian. Thế nhưng, thực tế
chính kết quả của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đã giúp các doanh nghiệp sản xuất giải
quyết bài tốn kinh tế, đầu tư thơng minh, hiệu quả.
Đứng trước làn sóng mới của cơng nghệ số hóa, việc ứng dụng các dây chuyền công
nghệ cao là tất yếu. Các nhà máy đang có định hướng xây dựng theo kiểu mẫu nhà máy thông
minh, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng về những sản phẩm chất lượng, tinh
tế nhất.
Trong công nghiệp, những xu hướng nổi bật bao gồm cảm ứng đa điểm, kết nối khơng
dây và cơng nghệ robot. Trong đó, robot là xu hướng phổ biến nhất. Ban đầu, robot chỉ dừng
lại là thiết bị thực hiện các hoạt động đơn giản như di chuyển vật, nâng hạ vật. Thế nhưng,
ngày này, robot được điều khiển bởi các phần mềm thông minh, được lập trình nên thực hiện
được rất nhiều thao tác phức tạp, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong quy trình sản xuất của
các nhà máy.
6


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------Ngày nay tự động hóa mở rộng được thực hiện trong tất cả các loại thực tế của sản xuất

và lắp ráp quá trình. Một số quá trình lớn hơn bao gồm hệ điện, lọc dầu, hóa chất, nhà máy
thép, nhựa, nhà máy xi măng, nhà máy phân bón, giấy và bột giấy nhà máy, ô tô và lắp ráp xe
tải, sản xuất máy bay, sản xuất thủy tinh, nhà máy tách khí tự nhiên, thực phẩm và đồ uống
chế biến, đóng hộp và đóng chai và sản xuất các loại khác nhau của các bộ phận. Robot này
đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng độc hại như phun sơn ô tô. Robot cũng được sử dụng để
lắp ráp bản mạch điện tử. Hàn ô tô được thực hiện với robot hàn tự động và được sử dụng
trong các ứng dụng như đường ống dẫn. Một số ví dụ thường gặp trong cuộc sống như: Máy
bán nước tự động, các dây chuyền sản xuất sử dụng Robot để vận hành, máy bay phun thuốc
cho cây trồng, máy CNC, khoan cắt Laser,…vv.
5. Vai trị của Tự Động Hóa trong cơng nghiệp.
Khái niệm “Automation” hay cịn được gọi là tự động hóa lần đầu tiên xuất hiện vào năm
1947, khi tập đoàn General Motors của Mỹ thành lập Bộ phận với Tự động hóa. Các dây
chuyền tự động hóa ở thời kỳ đầu sử dụng cơ chế điều khiển phản hồi (Feedback controller)
là cơ chế phản ứng chính, mặc dù cơng nghệ này đã được phát minh từ những năm 1930.Trực
quan nhất có thể thấy, tự động hóa là cơng nghệ ứng dụng các hệ thống điều khiển thông
minh để thực hiện các quy trình hoặc thủ tục mà khơng cần sự trợ giúp của con người.
Tự động hóa là xu hướng phát triển tất yếu của ngành sản xuất công nghiệp, vai trị của tự
động hóa và những hiệu quả mà tự động hóa mang lại thật sự hữu ích.
Tự động hóa giúp tăng năng suất lao động. Một điều dễ nhận thấy rằng các dây chuyền tự
động hóa có khả năng hoạt động liên tục 24/24 mà không cần hoặc cần rất ít sự can thiệp của
con người đến q trình vận hành. Nên sẽ giúp tối ưu hóa năng suất lao động và hiệu quả sản
xuất từ dây chuyền.
Tự động hóa sẽ giúp tăng chất lượng sản phẩm. Các thiết bị máy tính, dây chuyền sản
xuất tự động sử dụng các thuật tốn để tính tốn và đưa ra những thao tác vận hành với độ sai
số cực thấp so với thao tác của cơng nhân. Từ đó giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, tối ưu
hóa chi phí vận hành, giúp nhà máy, doanh nghiệp sản xuất công nghiệp tạo lợi thế cạnh tranh
vơ cùng lớn. Tự động hóa giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, dễ thích hơn với những biến
7



TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------động khác nhau của nền kinh tế. Một điều chắc chắn rằng, để kiểm sốt tồn bộ thiết bị vận
hành trong phân xưởng bạn chỉ cần 1 đến 2 máy chủ, tuy nhiên để thực hiện quản lý một phân
xưởng với hàng trăm thậm chí hàng nghìn cơng nhân thì đó là điều không hề đơn giản.
Nhà máy thông minh là một khái niệm mới và nó nội hàm rất rộng, về cơ bản “ nhà máy
thông minh” là sự kết hợp chặt chẽ giữa công nghệ sản xuất, công nghệ thông tin và kho dữ
liệu vận hành ở trên toàn bộ chuỗi cung ứng của nhà máy.
Tự động hóa và quá trình nó là q trình sản xuất là điều kiện tiên quyết trong việc xây
dựng và vận hành nhà máy thông minh. Để xây dựng nhà máy thông minh, bước đầu tiên cần
phải ứng dụng tự động hóa trong dây chuyền sản xuất.
Trong ứng dụng cụ thể, tự động hóa được sử dụng để điều chỉnh và kiểm soát các thơng
số hoạt động của các loại thiết bị máy móc. Trong các hệ thống điều khiển công nghiệp
thường sử dụng Programmable Logic Controller (PLC) để thiết lập thuật toán điều khiển, thu
thập và ghi nhận thông tin phản hồi từ dây chuyền sản xuất.
Với sự phát triển mạnh mẽ của cuộc cách mạng số 4.0 các thiết bị điều khiển q trình tự
động hóa đang ngày càng thơng minh hơn, khơng chỉ có khả năng thực hiện theo những gì đã
được lập trình sẵn mà cịn có thể tính tốn đưa ra những hành động điều khiển bất ngờ mang
tính dự đốn rất cao.
Tự động hóa trong cơng nghiệp (Automation Industry) được hiểu là việc ứng dụng các hệ
thống điều khiên tự động, như máy tính, các loại robot cơng nghiệp (cánh tay robot, robot
cộng tác) để điều khiển các loại máy móc, cũng như vận hành q trình sản xuất một cách tự
động, con người không phải tham gia hoặc tham gia rất ít vào q trình sản xuất.
Có rất nhiều sự thay đổi tích cực khi các cơng ty áp dụng tự động hóa vào trong hoạt
động sản xuất của mình, lợi ích của tự động hóa bao gồm:
+ Tăng năng suất lao động: Các dây chuyền tự động hóa có thể hoạt động liên tục 24/24 mà
khơng cần đến sự can thiệp của con người, chính vì thế lượng sản phẩm được sản xuất ra sẽ
nhiều hơn so với việc doanh nghiệp không áp dụng tự động hóa
+ Tăng chất lượng sản phẩm: Với việc các ứng dụng tự động hóa được lập trình chính xác, sẽ

giảm đáng kể về sai số của sản phẩm so với thao tác của cơng nhân. Ví dụ với sản phẩm:
8


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------“Máy lắp ráp linh kiện - Component assembly machine” sử dụng trong ngành sản xuất điện
điện tử, linh kiện nhựa có độ chính xác (Accuracy) lên tới 0.1 mm.
+ Ngồi ra Tự động hóa cịn giúp tăng khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp, tăng tính linh
hoạt, cắt giảm chi phí nhân cơng và nhiều chi phí khác.
Cơng nghệ tự động hóa đã vượt xa hiệu quả kinh tế của người lao động với nhiều yếu
tố. Sự thật rằng máy móc đang thay thế sự xuất hiện của con người trong nhiều lĩnh vực. Đặc
biệt là trong cả cuộc sống hàng ngày lẫn trong các công việc cụ thể. Để gia tăng lợi nhuận,
cách hữu hiệu cần áp dụng chính là đưa công nghệ vào sản xuất. Công nghệ luôn thay đổi và
các doanh nghiệp cần cải tiến cấu hình của máy móc liên tục. Hãy ưu tiên lựa chọn những
máy móc được trang bị phần mềm tiên tiến nhất để có thể kiểm sốt lỗi trong q trình làm
việc.
Tự động hóa có vai trị vơ cùng quan trọng trong các nhà máy sản xuất cơng nghiệp nói
chung và trong “nhà máy thơng minh” nói riêng. Khi ứng dụng hệ thống tự động hóa vào dây
chuyền sản xuất nó sẽ mang đến những giá trị rất lớn cho doanh nghiệp của bạn.
6. Tương lai của Tự Động Hóa.
Thế giới sản xuất và các ngành công nghiệp chưa bao giờ năng động như ngày nay. Kể từ
khi cacs Platfom Industrie 4.0 được ra mắt tại Hannover Messe 2013, chúng ta đã thấy sự gia
tăng quan tâm và những kêu gọi làm gián đoạn các mơ hình kinh doanh sản xuất hơn bao giờ
hết. Bất chấp những hồi nghi ban đầu, ngành cơng nghiệp này đã tiến lên phía trước và cuộc
tranh luận trong thế giới nhà cung cấp đã chuyển từ giới thiệu sản phẩm sang các ý tưởng
khinh doanh mới được số hóa.
Mơ hình của Industrie 4.0 (hoặc bất kỳ sáng kiến nào tương tự) dựa trên những lợi ích
mà sản xuất có thể tích lũy được từ việc xử lý dữ liệu sản xuất trong thời gian thực. Được hỗ

trợ bởi các mạng cơng nghiệp chính thức, dữ liệ từ các nhà máy có thể được thu thập, lưu trữ
và đánh giá thơng tin chi tiết, sau đó có thể được chuyển tiếp đến các dịng giá trị thích hợp
để sử dụng. Thiết ké này sẽ tạo ra một nhà máy năng động có thể tối ưu hóa trong thời gian
thực và tương tác hiệu quả với chuỗi giá trị mở rộng. Thay đổi sắp xảy ra này sẽ liên quan
9


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------đến mọt quá trình phát triển dần dần – một sự thay đổi bắt đầu từ tại nơi sản xuất của tự động
hóa cơng nghiệp.
Tự động hóa cơng nghiệp là một lĩnh vực phát triển dần theo thời gian. Các công nghệ
xung quanh tự động hóa và các tiêu chuẩn của chúng là kết quả của việc giới thiệu thận trọng
từ các nhà cung cấp và sự chấp nhận cẩn trọng của khách hàng cuối. Do đó, kết quả là một thị
trường sản phẩm được tiêu chuẩn hóa cao, nơi các phương pháp tiếp cận độc quyền hoạt động
mạnh mẽ và khó có thể thay đổi. Và sử đổi mới diễn ra, nhưng các thiết kế co bản cũ đã
không chứng kiến một cuộc đại tu lớn. Tuy nhiên, tự động hóa trong những năm qua đang
dần trở nên không thể đáp ứng nhu cầu trong tương lai. Điều này đòi hỏi phải hình dung lại tự
động hóa trên tất cả các khía cạnh, bắt đầu từ thiết kế kỹ thuật, triển khai và vận hành.
Ngành tự động hóa sẽ được định hình lại được hỗ trợ rất nhiều bởi các xu hướng khổng lồ
như internet vạn vật (IoT), dữ liệu lớn và các dịch vụ phân tích, liên quan đến những thay đổi
kỹ thuật số sâu rộng trong các nhà máy của tương lai. Như đã chỉ ra trước đó, việc hình dung
tương lai của các nhà máy trước tiên phải bắt đầu bằng tầm nhìn cho tương lai về tự động
hóa, một cách tiếp cận tương đối ít được khám phá trong ngành cơng nghiệp hiện nay.
Có rất nhiều cơng ty mới từ lĩnh vực công nghệ thông tin bước vào lĩnh vực sản xuất và
tự động hóa cơng nghiệp, điều này giúp thúc đẩy sự giao thoa IT-OT trở nên mạnh mẽ hơn.
Mặt khác, các cơng ty CNTT có bí quyết kỹ thuật số lâu đời là yếu tố cần thiết để hỗ trợ quá
trình phát triển sản xuất. Mặt khác nữa, chúng ta cần phải nhận ra rằng nếu khơng có chun
mơn về domain phù hợp. đặc biệt là trong lĩnh vực tự động hóa và cơng nghiệp, rất khó có

khả năng chúng ta sẽ thấy bất kỳ sự phát triển lớn nào liên quan đến việc chấp nhận của
người dùng cuối.
Đặc biệt hơn, ba xu hướng trí tuệ nhân tạo, điện toán biên và thực tế tăng cường (AR) đã
được xác định là những yếu tố có thể ảnh hưởng mạnh mẽ đến tự động hóa theo những cách
sau:
 Trí thơng minh nhân tạo (AI) có tiềm năng chuyển đổi các mơ hình kỹ thuật lấy con
người làm trung tâm thành các hệ thống tự động, tạo điều kiện thuận lợi cho việc học
10


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------tập hoạt động liên tục và dẫn đến tăng năng suất có thể vượt quá các phương pháp tiếp
cận do cong người dẫn dắt.
 Điện tốn biên hoặc tính tốn tại biên có thể giúp mở rộng các chức năng của PLC với
sức mạnh tính tốn bổ sung và nhu cầu hoạt động được cá nhân hóa mà khơng cần thay
đổi sâu rộng đối với kiến trúc sản xuất.
 AR sẽ là HMI (Human machine interface) của tương lai, cho phép khai thác có tính
năng minh bạch cao và hiểu biết sâu sắc hơn về bộ điều khiển, máy móc và quy trình
sản xuất.
Tăng trưởng AI trong tự động hóa cơng nghiệp.
Sự gia tăng của AI (Trí tuệ nhân tạo) cho sản xuất là một nhánh tự nhiên của cuộc cách
mạng công nghiệp lần thứ tư. AI có nhiều định nghĩa khác nhau, từ những dạng đơn giản nhất
đặc trưng cho trí thông minh của con người đến những dạng phức tạp nhất sở hữu năng lực
siêu thường. Để đơn giản hóa chúng ta có thể hiểu AI là nỗ lực tạo ra những cỗ máy có thể
cảm nhận, xử lý và hoạt động giống như con người, bao gồm xử lý ngơn ngữ tự nhiên, lập kế
hoạch, nhận dạng hình ảnh, đối tượng và âm thanh cũng như giải quyết vấn đề.
Trong bối cảnh này , chúng ta cũng phải tập trung vào Máy học (ML), cung cấp phương
tiện để đạt được trí tuệ nhân tạo. AI khơng có Máy học cũng giống như lập trình mà khơng có

ngơn ngữ tiên tiến; tức là Máy học giúp đạt được AI dễ dàng hơn so với các phương tiện
thơng thường. Nó truyền đạt khả năng học hỏi cuẩ một hệ thống (hoặc một cỗ máy) mà
khơng cần được lập trình rõ ràng. ML giải quyết các thuật tốn đào tạo để tìm hiểu và các ngữ
cảnh cụ thể bằng cách sử dụng một lượng lớn dữ liệu. ML có thể đạt được nhiều hơn nữa
thông qua học sâu (Deep Learning), học cây quyết định, lập trình logic quy nạp, v.v., vớ mỗi
cách tiếp cận được thiết kế và phù hợp với các tình huống cụ thể.
Lĩnh vực AI, mặc dù có nhiều tranh cãi, nhưng đã phát triển tốt về mặt công nghệ và hiện
đang bắt đầu được khai thác cho các cảnh quan khác nhau, đang chú ý nhất là trong không
gian tiêu dùng. Tuy nhiên mục tiêu của chúng ta là sẽ xác định cách AI có thể giúp sản xuất
và đặc biệt là tự động hóa.
11


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ

--------------------

Cơng nghệ di chuyển ra vùng biên
IoT công nghiệp đang chuyển đổi cách dữ liệu được tạo ra, thu thập và phân tích. Ngày nay,
cơ sở hạ tầng cơng nghiệp đang phát triển mạnh mẽ với dữ liệu nhiều hơn bao giờ hết. Sự
chuyển đổi này đòi hỏi sự thay đổi trong cơ sở hạ tầng hiện có để hỗ trợ nhu cầu thay đổi của
nghành. Một trong những thành phần chính của cơ sở hạ tầng mới nổi này sẽ là các thiết bị
tiến tiến , bao gồm các bộ điều khiển thế hệ tiếp theo như PLC, DCS và PAC. Ngồi việc
kiểm sốt các quy trình sản xuất khác nhau, các hệ thống này cũng sẽ thu thập lữu trữ và xử
lý dữ liệu tại nguồn của tạo dữ liệu.
Trong kịch bản mới nổi này các quy trình kinh doanh chính như phân tích kiểm sốt và ra
quyết định có thể được phân phối giữa vùng biên và đám mây, theo yêu cầu. Với việc dữ liệu
được chuyển từ đám mây sang vùng biên, không phải tất cả dữ liệu được tạo ra bởi hệ sinh
thái sản xuất sẽ được gửi đến đám mây. Điện tốn biên sẽ đóng vai trò là thành phần quyết

định quyết định loại dữ liệu nào cần được gửi lên đám mây và khi nào. Ngoài ra, vùng biên sẽ
12


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ

-------------------là cơng cụ đối chiếu tất cả dữ liệu được tạo ra từ các domain khác nhau để đảm bảo phân tích
nhanh chóng trong thời gian thực. Khối lượng cộng việc xử lý dữ liệu do đó sẽ được chia sẻ
giữa đám mây và biên giúp phản ứng nhanh hơn.
Edge computing sẽ có một vai trị nổi bật trong việc giải quyết một số thách thức lớn trong
ngành công nghiệp trong khi trên con đường định hình tương lai của tự động hóa cơng
nghiệp. Một số yếu tố chính thúc đẩy việc áp dụng edge over cloud sẽ là an ninh mạng, tiêu
chuẩn hóa các giải pháp, tính linh hoạt của thiết kế và độ trễ thấp. Với sự cạnh tranh thị
trường ngày càng gay gắt, sẽ có nhu cầu rất lớn để duy trì tính bảo mật của tất cả dữ liệu đang
được tạo ra.

13


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ

-------------------Với sự ra đời của Edge computing, ngày càng có nhiều sự chú trọng vào giao tiếp được
mã hóa và bảo vệ cùng với tính tồn vẹn của hệ thống. Do đó, việc tạo ra dữ liệu ở cấp độ cao
sẽ ngụ ý đảm bảo mức độ bảo mật dữ liệu tôi đa ở tát cả các cấp của cơ sở hạ tầng nhà máy.
Với các loại dữ liệ khác nhau được tạo ra ở các cấp độ khác nhau, các biện pháp bảo mật
cũng sẽ cần đa dạng tùy theo rủi ro tiềm ẩn. Các cơng ty sẽ được khuyến khích thực hiện theo
cách tiếp cận đầu cuối đối với an ninh công nghiệp kết hợp với một số cấp độ phức tạp của cơ
chế bảo mật tích hợp.

Hơn nữa, việc tiến hành tất cả các xử lý dữ liệu ở biên sẽ giúp đảm bảo độ trễ thấp và tiết
kiệm thời gian, công sức và băng thông cần thiết để di chuyển dữ liệu từ rìa lên đám mây. Các
cơng ty sẽ bắt đầu nhận thấy giá trị thông qua các khoản đầu tư vào các công nghệ tiên tiến.
Thực tế tăng cường trong tự động hóa

Thực tế tăng cường (AR) đã là một xu hướng tương lai trong nhiều năm; chính xác hơn là
một xu hướng thuộc về tương lai xa. Đặc biệt, trong bối cảnh công nghiệp, AR được xem với
tư cách là một chủ đề hầu hết được cho là mang tính chất kỹ thuật số hơn là một tiện ích.
Thực tế tăng cường là sự kết hợp giữa thế giới kỹ thuật số với thế giới thực. Kết hợp thế
giới thực bằng cách sử dụng những hiểu biết sâu sắc từ thế giới ảo tạo ra một môi trường AR.
Nếu thực tế ảo (VR) biểu thị bản chất trực quan của thông tin chi tiết kỹ thuật số, thì AR là
việc đưa bản chất kỹ thuật số này vào bối cảnh thực tế, giúp mọi người nhìn thấy nhiều hơn

14


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ

-------------------những gì hiển nhiên và trong quá trình này, cho phép đưa ra quyết định sáng suốt hơn. Nói
một cách dễ hiểu, AR giúp tạo ra tầm nhìn nâng cao về thực tế.
Đương nhiên AR nếu được áp dụng trong bối cảnh phù hợp, có thể mang lại giá trị to lớn
cho tự động hóa, bao gồm cả nhà máy và quy trình đa dạng. Ý tưởng về việc chồng thơng tin
kỹ thuật số lên trên các tài sản vật chất trong thế giới thực là cực kỳ mạnh mẽ trong bối cảnh
cơng nghiệp. Khả năng này có thể hỗ trợ người vận hành và nhân viên nhà máy truy cập
hướng dẫn cơng việc trong thời gian thực và hình dung trước kết quả quy trình. Hệ thống AR
cho phép người dùng cơng nghiệp hồn tồn đắm chìm trong hộp cát và đồng thời hành động
dự trên dữ liệu và thông tin chi tiết được cung cấp bởi hệ thống phân tích.
Mục tiêu cuối cùng của bất kỳ quá trình triển khai AR nào đều phải là xây dựng trải
nghiệm trực quan và nhập vai có thể tăng cường và khuếch đại cách nhân nhà máy có thể

hình dung và tương tác với dữ liệu. Theo đó, AR có thể đi một chặng đường dài trong việc
định hình tương lai của ngành cơng nghiệp tự động hóa, đặc biệt là trong việc thiết kế các
giao diện người máy (HMI) tạo thành mặt trước của tự động hóa cơng nghiệp. Bên cạnh
thơng tin chi tiết về thời gian thực, hệ thống HMI hỗ trợ AR có thể mang lại chế độ xem q
trình đa chiều (lên 4D) so với giao diện 2D của HMI thơng thường hiện nay.
7. Kết luận:
Cả thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang trong cơng cuộc cơng nghiệp hóa, hiện
đại hóa. Có thể nói, vai trị của cơng nghệ cực quan trọng khi nó đóng góp trực tiếp vào quá
trình sản xuất sản phẩm cho doanh nghiệp. Các thiết bị đến máy móc làm việc đều có thể tự
động điều khiển và kiểm sốt. Trong xu thế nhu cầu xã hội ngày càng tăng, các doanh nghiệp
nên tận dụng tự động hóa để ‘làm chủ’ dây chuyền sản xuất. Và tự động hóa đang nhận được
sự quan tâm rất lớn từ mọi doanh nghiệp. Vì vậy, các doanh nghiệp hãy tận dụng nguồn lực
sẵn sàng cho những đổi mới ngày càng tiên tiến của công nghệ.
Với sự hội tụ của các công nghệ tiên tiến, tự động hóa cơng nghiệp được kỳ vọng sẽ trải
qua giai đoạn tăng trưởng bùng nổ trong những năm tới. Các mơ hình cơng nghệ mới nổi như
AI, AR và edge đang sẵn sãng thúc đẩy sự phát triển của tự động hóa quy trình điều khiển từ
những ngày đầu của công tắc điều khiển và rơ le đến các hệ thống điều khiển tiên tiến.
15


TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC
KHOA KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ

-------------------Các cơng nghệ AI như thị giác máy, NLP và máy học có thể biến đổi đáng kể cách thức tự
động hóa được thiết kế và thực thi. Phân tích cạnh có thể làm cho các PLC cũ mở rộng về sức
mạnh và chức năng mà không cần cải tiến thiết kế quy trình lớn. Thực tế tăng cường có thể
sớm thay thế HMI và nâng cao nhận thức về sản phẩm, quy trình và con người.
Với việc tự động hóa truyền thống đang đạt đến mức bão hịa về cơng nghệ, buổi bình
minh của những chủ đề đổi mới khi áp dụng các công cụ kỹ thuật số này sẽ khiến tự động hóa
có thể tồn tại trong thời đại cơng nghiệp 4.0.


16