5 Cấp độ của Kim tự tháp tự động hóa và Quản lý hoạt động sản xuất

Tự động hóa công nghiệp đã tiếp quản quá trình sản xuất trong các ngành công nghiệp và rất khó hình dung một dây chuyền sản xuất không có hệ thống tự động hóa. Có một số yếu tố dẫn đến việc triển khai hệ thống tự động hóa trong sản xuất công nghiệp như yêu cầu sản phẩm chất lượng cao, kỳ vọng cao về độ tin cậy của sản phẩm, sản xuất khối lượng lớn,...

Bài viết này sẽ tìm hiểu về Kim tự tháp tự động hóa, đây là nền tảng cho hầu hết các cuộc thảo luận về công nghệ sản xuất và hướng phát triển của ngành công nghiệp. Nếu bạn không hiểu về Kim tự tháp tự động hóa, bạn sẽ gặp bất lợi vì việc áp dụng Công nghiệp 4.0 và Đám mây tiếp tục tạo ra những thay đổi trong cách quản lý các nhà máy của chúng tôi.
 

Kim tự tháp tự động hóa là một đại diện bằng hình ảnh của các lớp tự động hóa trong một nhà máy điển hình, bao gồm năm lớp thiết bị và công nghệ tích hợp. Nó cũng là một ví dụ trực quan về cách công nghệ đang được tích hợp vào ngành công nghiệp. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét kỹ hơn và cố gắng phá vỡ kim tự tháp.

 

 

 

Hãy bắt đầu từ dưới cùng, trên tầng sản xuất. Cấp độ này được tạo thành từ nhiều loại thiết bị và công nghệ cảm biến, bao gồm:

 

 

Lớp Kiểm soát, hay lớp PCL, là bộ não đằng sau các quy trình sàn cửa hàng của bạn. PCL là viết tắt của 'bộ điều khiển logic có thể lập trình được', nhưng khi các quá trình liên quan rất phức tạp, PCL có thể không đủ trí óc. Trong trường hợp đó, các PCL được thay thế bằng 'hệ thống điều khiển phân tán' (DCS). Các thiết bị ở mức Kiểm soát nhận đầu vào từ các thiết bị ở mức Hiện trường và sử dụng đầu vào đó để tạo đầu ra kiểm soát quá trình sản xuất. 
 

Lớp tiếp theo là nơi bạn tìm thấy các hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA), cũng như các giao diện người-máy (HMI). Trong lớp này, dữ liệu quy trình được giám sát thông qua giao diện người dùng và được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. SCADA thường được sử dụng để điều khiển nhiều máy trong các quy trình phức tạp, bao gồm các quy trình liên quan đến nhiều địa điểm.

Khi tôi lần đầu tiên gặp SCADA, tôi hơi bối rối - sự khác biệt thực sự giữa cấp SCADA và cấp độ Kiểm soát là gì? Cả hai cấp đều nhận đầu vào từ tầng cửa hàng và trả lại đầu ra để kiểm soát các quy trình. Một điểm khác biệt là SCADA thường được sử dụng để tinh chỉnh hoặc đặt lại các giá trị ở mức Điều khiển. Ví dụ: nếu quy trình sản xuất của bạn thường làm nóng các vật dụng ở 400 độ, SCADA có thể được sử dụng để thay đổi giá trị đó, có thể là 500 độ.
 

Cuối cùng, chúng ta đến mức quy hoạch của kim tự tháp. Đây, bây giờ, là cấp độ yêu thích của tôi, vì nó chứa hệ thống thực thi quản lý (MES). Ví dụ, SYSPRO MOM giám sát toàn bộ quy trình sản xuất của bạn, từ nguyên liệu thô đến thành phẩm. Điều này cung cấp cho các nhà quản lý khả năng hiển thị 360 độ theo thời gian thực cũng như các công cụ tiên tiến cao để theo dõi các chỉ số quan trọng của sàn cửa hàng, chẳng hạn như sử dụng và hiệu suất lao động và thiết bị, có thể được sử dụng để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất và giảm hoặc loại bỏ lãng phí.
 

Lớp trên cùng, Quản lý, được xây dựng xung quanh hệ thống ERP của công ty bạn, lớp này cung cấp thông tin của người ra quyết định cho công ty từ mọi cấp của Kim tự tháp tự động hóa. Trong khi MOM / MES giám sát và kiểm soát một nhà máy duy nhất, ERP cung cấp việc giám sát, báo cáo và kiểm soát cho toàn bộ.
 

Hãy xem những gì bạn đã học được về kim tự tháp tự động hóa. Khi bạn bắt đầu ở phía dưới, bạn đang bắt đầu ở tầng sản xuất với tất cả các cảm biến, động cơ và bộ truyền động giúp cơ sở hoạt động.

Khi bạn di chuyển lên trên kim tự tháp, cấp độ tiếp theo là kiểm soát cấp độ trường. Đây là nơi các PLC và PID đi vào để điều khiển các thiết bị ở cấp trường.

Cấp độ tiếp theo là các điều khiển SCADA. Đây là những điều tuyệt vời để kiểm soát và tự động hóa các khu vực rộng lớn hoặc trên một khoảng cách xa.

Hai cấp cuối hầu hết dành cho quản lý. Một để kiểm soát một nhà máy duy nhất, nhà máy cuối cùng có thể giám sát toàn bộ công ty từ trong ra ngoài.