Cơ sở lý thuyết trong tự động hóa thực chất để cấu thành GDP theo quy trình công nghiệp hóa

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 1 - Khoa C¬ - §iÖn Më ®Çu 1. §Æt vÊn ®Ò B−íc vµo thÕ kû XXI, cuéc c¸ch m¹ng khoa häc vµ c«ng nghÖ hiÖn ®¹i tiÕp tôc t¸c ®éng s©u s¾c tíi mäi mÆt cña ®êi sèng x· héi. Ph¸t triÓn dùa vµo khoa häc vµ c«ng nghÖ trë nªn xu thÕ tÊt yÕu ®èi víi tÊt c¶ c¸c quèc gia trªn thÕ giíi. §Ó thùc hiÖn ®iÒu ®ã §¶ng vµ Nhµ n−íc chñ ®éng øng dông khoa häc c«ng nghÖ hiÖn ®¹i trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®Èy nhanh c«ng nghiÖp ho¸ - hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n−íc. Mét trong nh÷ng c«ng nghÖ ®ang ®−îc sö dông réng r·i ®ã lµ c«ng nghÖ tù ®éng ho¸, thuËt ng÷ nµy kh«ng cßn xa l¹ víi nhiÒu ng−êi. Tù ®éng ho¸ ®· th©m nhËp vµo cuéc sèng gia ®×nh th«ng qua c¸c thiÕt bÞ bÕp nóc, c«ng viÖc néi trî, b¶o vÖ … §Æc biÖt tù ®éng ho¸ kh«ng thÓ thiÕu trong s¶n xuÊt c«ng nghiÖp. Nã quyÕt ®Þnh ®Õn n¨ng suÊt, chÊt l−îng s¶n phÈm, kh¶ n¨ng linh ®éng, ®¸p øng víi c¸c thay ®æi nhanh chãng cña thÞ tr−êng nh»m gi÷ uy tÝn víi kh¸ch hµng vµ b¶o ®¶m m«i tr−êng sèng d©y chuyÒn cµng hiÖn ®¹i th× phÕ liÖu cµng Ýt, « nhiÔm cµng gi¶m. §ã lµ nh÷ng tiªu chÝ mµ mäi ngµnh s¶n xuÊt ph¶i ®¹t tíi nhÊt lµ khi hoµ nhËp vµo m«i tr−êng c¹nh tranh quèc tÕ. Thùc tÕ cho thÊy c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt cßn mang nÆng tÝnh thñ, c«ng quy m« nhá. Trong mçi kh©u còng nh− trong toµn bé qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, chÕ biÕn ph¶i bá ra mét l−îng lao ®éng rÊt lín mµ n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng kh«ng cao, kh«ng ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng t¨ng cña c¸c doanh nghiÖp. ChÝnh ®iÒu ®ã ®· dÉn ®Õn mét hiÖn t−îng vµ trë thµnh phæ biÕn cña mét sè t− nh©n vµ doanh nghiÖp bá vèn ®Çu t− x©y dùng, ®æi míi c«ng nghÖ vµ trang thiÕt bÞ nh»m n©ng cao søc c¹nh tranh trªn thÞ tr−êng. BiÕt r»ng s¶n xuÊt c«ng nghiÖp kh«ng cho phÐp ®iÒu khiÓn c¸c chØ tiªu mét c¸ch “c¶m tÝnh” mµ ph¶i cã mét qui tr×nh s¶n xuÊt chuÈn mùc, ®¹t hiÖu qu¶ kinh tÕ cao. §Ó lµm ®−îc ®iÒu ®ã th× chØ cã c«ng nghÖ thiÕt bÞ hiÖn ®¹i míi cã thÓ b¶o ®¶m chÊt l−îng æn ®Þnh, n©ng cao n¨ng suÊt. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 2 - Khoa C¬ - §iÖn Tuy nhiªn c«ng nghÖ lµ “®iÒu kiÖn cÇn” cho chÊt l−îng. ChØ cã ®iÒu hÇu hÕt c¸c d©y chuyÒn thiÕt bÞ hiÖn ®¹i t¹i c¸c nhµ m¸y xÝ nghiÖp ë n−íc ta hiÖn ®Òu ngo¹i nhËp, tiªu tèn mét l−îng ngo¹i tÖ kh«ng nhá. §iÒu ®ã kh«ng chØ xÈy ra ®èi víi n−íc ta mµ kÓ c¶ c¸c n−íc trong khu vùc. ViÖc øng dông tù ®éng ho¸ vÉn cßn chËm vµ yÕu ch−a cã mét ®Þnh h−íng râ rµng, v× vËy viÖc tiÕn hµnh nghiªn cøu c¬ b¶n ®em øng dông vµ ph¸t triÓn c«ng nghÖ tù ®éng ho¸ trong c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt gãp phÇn tÝch cùc vµ trùc tiÕp vµo viÖc n©ng cao vµ hiÖn ®¹i ho¸ d©y chuyÒn s¶n xuÊt hiÖn cã ®Ó tõng b−íc t¨ng n¨ng suÊt, chÊt l−îng vµ h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm gãp phÇn ®−a nÒn kinh tÕ n−íc ta héi nhËp khu vùc vµ thÕ giíi. Tù ®éng ho¸ thùc chÊt ®· lµ nh©n tè quan träng ®Ó cÊu thµnh GDP (Gross Domestic Product) nÕu muèn ®¶m b¶o ®Ých thùc c«ng nghiÖp ho¸ - hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n−íc. 2. Môc ®Ých cña ®Ò tµi ¾ Nghiªn cøu c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt hiÖn cã trong thùc tiÔn, tõ ®ã tiÕn hµnh thiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu khiÓn cña mét sè d©y chuyÒn s¶n xuÊt phôc vô cho viÖc m« pháng vµ ®−a ra c¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn tèi −u ¾ øng dông phÇn mÒm Simatic S7 - 200 ®Ó thµnh lËp ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn 3. Néi dung cña ®Ò tµi ¾ Tæng quan vÒ C«ng ty KÝnh §¸p CÇu ¾ Tæng quan vÒ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ¾ C¬ së lý thuyÕt ®Ó thiÕt kÕ m« h×nh ®iÒu khiÓn d©y chuyÒn s¶n xuÊt kÝnh C¸n vµ k×nh tÊm x©y dùng cña C«ng ty kÝnh §¸p CÇu ¾ X©y dùng m« h×nh ®iÒu khiÓn 4. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ¾ C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu kÕ thõa - KÕ thõa c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña thÕ hÖ tr−íc vÒ c¬ së lý thuyÕt §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 3 - Khoa C¬ - §iÖn cña phÇn mÒm lËp tr×nh Simatic S7 - 200 - KÕ thõa c¸c m« h×nh s¶n xuÊt ®· cã trong thùc tiÔn ¾ §Þnh h−íng nghiªn cøu - Nghiªn cøu c¸c phÇn mÒm lËp tr×nh trªn m¸y tÝnh - Thay ®æi ph−¬ng ph¸p lËp tr×nh ®Ó t×m ra c¸c ph−¬ng ph¸p ®¬n gi¶n, dÔ sö dông vµ hiÖu qu¶ h¬n. - Thµnh lËp ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. ¾ Ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm kiÓm chøng - Ch¹y thö ch−¬ng tr×nh, ph¸t hiÖn lçi vµ hoµn thiÖn ch−¬ng tr×nh ¾ Dông cô thùc hµnh - M¸y tÝnh PC (Personal Computer) - Bé ®iÒu khiÓn Logic kh¶ tr×nh PLC S7 – 200 - Bé m« pháng, cæng truyÒn th«ng RS485 vµ RS232 §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 4 - Khoa C¬ - §iÖn Ch−¬ng 1 Tæng quan 1.1. Sù h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn cña C«ng ty kÝnh §¸p CÇu - B¾c Ninh [1] C«ng ty kÝnh §¸p cÇu trùc thuéc Tæng c«ng ty Thuû tinh vµ Gèm x©y dùng ®−îc thµnh lËp theo quyÕt ®Þnh 162/BXD-TCL§ ngµy 3.3.1990. Lóc ®Çu ®−îc gäi lµ Nhµ m¸y kÝnh §¸p CÇu vµ theo quyÕt ®Þnh sè 485/BXD-TCL§ ngµy 30.7.94 ®−îc ®æi tªn thµnh C«ng ty kÝnh §¸p CÇu. C«ng ty ®−îc ®Æt t¹i x· Vò ninh - ThÞ x· B¾c ninh - TØnh B¾c ninh. Nhµ m¸y kÝnh §¸p CÇu ®−îc khëi c«ng x©y dùng tõ n¨m 1986 víi thiÕt bÞ vµ kü thuËt ®ång bé cña Liªn x« cò, sau mét thêi gian thi c«ng x©y dùng, n¨m 1990 nhµ m¸y chÝnh thøc ®i vµo s¶n xuÊt. Ngµy 17 - 4 - 1990 mÐt vu«ng kÝnh ®Çu tiªn ra ®êi, më ®Çu cho ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt kÝnh tÊm x©y dùng ë ViÖt nam. KÝnh §¸p CÇu ®−îc s¶n xuÊt theo c«ng nghÖ kÐo ®øng qua thuyÒn c«ng suÊt 2,4 triÖu m2/n¨m (tiªu chuÈn 2mm) Nhµ m¸y ra ®êi trong giai ®o¹n nÒn kinh tÕ cña ®Êt n−íc ®ang chuyÓn dÇn sang nÒn kinh tÕ thÞ tr−êng. V−ît qua bao khã kh¨n thö th¸ch c¸n bé vµ c«ng nh©n viªn nhµ m¸y KÝnh ®¸p cÇu ®· lµm chñ ®−îc c«ng nghÖ khi c¸c chuyªn gia Liªn x« cò rót vÒ n−íc. Nhµ m¸y ®· ®i lªn, ph¸t triÓn vµ ®Çu t− më réng s¶n xuÊt, thay ®æi c«ng nghÖ hiÖn ®¹i h¬n. Cô thÓ C«ng ty ®· ®Çu t− 62 tû ®ång ®Ó më réng lß nÊu, trang bÞ thªm mét m¸y kÐo kÝnh n©ng c«ng suÊt lªn 3,8 triÖu m2/n¨m (tiªu chuÈn 2mm). Víi chøc n¨ng nhiÖm vô chÝnh lµ s¶n xuÊt kÝnh tÊm x©y dùng, C«ng ty lu«n cung cÊp cho thÞ tr−êng nh÷ng s¶n phÈm ®¹t tiªu chuÈn chÊt l−îng. C¸c s¶n phÈm cña c«ng ty ®· ®¹t nhiÒu huy ch−¬ng vµng trong c¸c kú triÓn l·m hµng c«ng nghiÖp ViÖt nam. Ngoµi s¶n xuÊt kÝnh tÊm x©y dùng, n¨m 1993 C«ng ty x©y dùng mét d©y chuyÒn s¶n xuÊt kÝnh an toµn theo c«ng nghÖ cña Céng hoµ liªn bang §øc. N¨m 1996 ®Çu t− x©y dùng d©y chuyÒn kÝnh g−¬ng vµ kÝnh ph¶n quang. N¨m §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 5 - Khoa C¬ - §iÖn 1998 nhËn thªm d©y chuyÒn s¶n xuÊt tÊm lîp Ami¨ng (do C«ng ty b¹n kh«ng ®¶m ®−¬ng ®−îc) c«ng suÊt 1 triÖu m2/n¨m. N¨m 2002 C«ng ty ®Çu t− x©y dùng Nhµ m¸y kÝnh c¸n - kÝnh tÊm kÐo ngang c«ng suÊt 6,4triÖu m2/n¨m. Tr¶i qua h¬n 10 n¨m tån t¹i vµ ph¸t triÓn, C«ng ty kÝnh §¸p CÇu ®· ®¹t ®−îc nhiÒu thµnh tÝch trong s¶n xuÊt kinh doanh, cô thÓ: - VÒ s¶n l−îng vµ chÊt l−îng c¸c s¶n phÈm cña C«ng ty s¶n xuÊt ra ®Òu v−ît c«ng suÊt thiÕt kÕ cña thiÕt bÞ tõ 5 - 26%. §¹t tiªu chuÈn chÊt l−îng lo¹i A > 90%. - VÒ doanh thu: Tõ 36.126 triÖu ®ång n¨m 1991, n¨m 2002 doanh thu ®¹t 131.000 triÖu ®ång, n¨m 2003 doanh thu ®¹t 135.000 triÖu ®ång v−ît n¨m 5 - 26% so víi kÕ ho¹ch. - Tèc ®é t¨ng tr−ëng b×nh qu©n 11% n¨m. Thu nép ng©n s¸ch ®Çy ®ñ. - HiÖu qu¶ s¶n xuÊt kinh doanh hµng n¨m ®Òu cã l·i. N¨m 2002 l·i 9,4 tû n¨m 2003 l·i 11 tû, thu nhËp b×nh qu©n n¨m ®¹t 1360.000®/ng−êi/th¸ng. Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt kinh doanh cña C«ng ty cã nh÷ng thuËn lîi vµ khã kh¨n sau: ThuËn lîi: C«ng ty ®−îc sù chØ ®¹o ®óng ®¾n cña Tæng c«ng ty Thuû tinh vµ Gèm X©y dùng, sù gióp ®ì tËn t×nh cña ®Þa ph−¬ng n¬i ®Æt trô së vµ ®−îc sù hç trî cña c¸c chÝnh s¸ch Nhµ n−íc. Khã kh¨n: ThiÕt bÞ m¸y mãc l¹c hËu, c«ng nghÖ kÐo ®øng tèn nhiÒu chi phÝ ¶nh h−ëng ®Õn gi¸ thµnh, lµm ¶nh h−ëng tíi tÝnh c¹nh tranh cña s¶n phÈm trªn thÞ tr−êng. C«ng t¸c tiªu thô s¶n phÈm tuy cã sù c¹nh tranh víi kÝnh ngo¹i nhËp lËu, kÝnh liªn doanh ViÖt - NhËt vµ mét sè c«ng ty kÝnh cña t− nh©n kh¸c. Nh−ng víi sù nç lùc phÊn ®Êu cña ®éi ngò nh©n viªn b¸n hµng vµ tiÕp thÞ, s¶n phÈm cña c«ng ty vÉn ®−îc tiªu thô ë kh¾p n¬i vµ mäi miÒn trong n−íc. Víi nh÷ng khã kh¨n nh− vËy nh−ng nhê cã sù l·nh ®¹o ®óng ®¾n cña l·nh ®¹o C«ng ty cïng sù ®oµn kÕt g¾n bã cña tËp thÓ c«ng nh©n viªn, n¨m §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 6 - Khoa C¬ - §iÖn 2000 c«ng ty kÝnh §¸p CÇu ®−îc Nhµ n−íc phong tÆng danh hiÖu Anh hïng lao ®éng trong thêi kú ®æi míi. §Þnh h−íng ph¸t triÓn: §Ó ®Þnh h−íng cho viÖc nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn s¶n xuÊt, ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng cao cña x· héi vÒ nhiÒu mÆt nãi chung vµ vÒ c¸c s¶n phÈm kÝnh vµ thuû tinh trong thêi kú míi, thêi kú hoµ nhËp víi nÒn kinh tÕ chung cña khu vùc. C«ng ty kÝnh §¸p CÇu dù kiÕn kÕ ho¹ch ®Çu t− x©y dùng trong giai ®o¹n 2005 - 2010. Më réng ph¸t triÓn s¶n xuÊt víi viÖc x©y dùng nhµ m¸y g−¬ng cao cÊp, nhµ m¸y s¶n xuÊt Frit men 3000t/n¨m ë B×nh D−¬ng vµ nhµ m¸y kÝnh Float 350t/ngµy ë §¸p CÇu. 1.2. Vai trß cña ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt kÝnh [1] Trong mét nÒn kinh tÕ ph¸t triÓn lµnh m¹nh, cã søc c¹nh tranh vµ ®¹t hiÖu qu¶ cao, vai trß cña ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt kÝnh cã vÞ trÝ ®Æc biÖt quan träng. C¸ch ®©y kh«ng l©u, ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt kÝnh ë ViÖt Nam cßn ph¸t triÓn chËm vµ yÕu víi qui m« nhá nh−ng cho ®Õn nay hµng tr¨m nhµ m¸y kÝnh ®· xuÊt hiÖn ë kh¾p mäi n¬i. §iÒu ®ã kh¼ng ®Þnh vai trß vµ vÞ trÝ cña nã trong mäi mÆt cña ®êi sèng x· héi. ViÖc ®−a vµo vËn hµnh d©y chuyÒn s¶n xuÊt kÝnh cã mét vai trß to lín trong tiÕn tr×nh ph¸t triÓn vµ më réng s¶n xuÊt cña c«ng ty KÝnh §¸p CÇu. S¶n phÈm kÝnh víi nhiÒu chñng lo¹i kh¸c nhau, mçi lo¹i mang trong m×nh nh÷ng øng dùng lín trong cuéc sèng. DÇn dÇn chiÕm lÜnh thÞ tr−êng thay thÕ mét c¸ch hiÖu qu¶ víi chi phÝ thÊp h¬n so víi mét sè s¶n phÈm cïng lo¹i, ®ång thêi t«n thªm vÎ ®Ñp cña c¸c c«ng tr×nh kiÕn tróc lªn nhiÒu lÇn. Khi mµ s¶n phÈm gç ngµy cµng k¹n kiÖt víi gi¸ thµnh cao kh¶ n¨ng më réng øng dông lín dÇn ®−îc thay thÕ, phÇn nµo gi¶i quyÕt ®−îc vÊn ®Ò k¹n kiÖt tµi nguyªn thiªn nhiªn. S¶n phÈm chÝnh cña C«ng ty lµ kÝnh, víi trªn 20 lo¹i s¶n phÈm kh¸c nhau: - KÝnh tÊm x©y dùng: lµ lo¹i kÝnh ph¼ng, trong suèt. §−îc s¶n xuÊt theo ph−¬ng ph¸p Foucault c¶i tiÕn trªn hÖ thèng thiÕt bÞ hiÖn ®¹i cña Nga vµ Hµn Quèc. §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 7 - Khoa C¬ - §iÖn - KÝnh ph¶n quang: §−îc s¶n xuÊt theo ph−¬ng ph¸p ®iÖn tö, c¸c ion kim lo¹i sau khi b¾n ph¸ trong tr−êng ®iÖn tõ m¹nh, sÏ b¸m ®Òu vµo bÒ mÆt tÊm kÝnh t¹o nªn mét líp phñ bÒn ch¾c, chÞu ®−îc mäi sù t¸c ®éng cña thêi tiÕt víi kh¶ n¨ng ph¶n x¹ tíi 60% n¨ng l−îng ¸nh s¸ng mÆt trêi, ng¨n chÆn tia s¸ng cã h¹i nh− tia tö ngo¹i, tia cùc tÝm, b¶o ®¶m cho kh«ng khÝ trong phßng ®−îc dÞu m¸t vµ trong lµnh. KÝnh ph¶n quang §¸p CÇu cã nhiÒu mµu s¾c, mµu xanh lam , xanh lôc, xanh rªu, mµu trµ, mµu b¹c… vµ nhiÒu mµu s¾c kh¸c, tuú theo yªu cÇu cña kh¸ch hµng. ChÊt l−îng kÝnh ph¶n quang ®−îc ®¶m b¶o theo tiªu chuÈn quèc tÕ ®¸p øng mäi yªu cÇu cña kh¸ch hµng. - S¶n phÈm kÝnh an toµn: §−îc s¶n xuÊt theo ph−¬ng ph¸p t«i nhiÖt trªn hÖ thèng thiÕt bÞ hiÖn ®¹i cña c«ng hoµ liªn bang §øc vµ NhËt B¶n. S¶n phÈm kÝnh an toµn cã ®é bÒn gÊp 4 - 5 lÇn so víi kÝnh th−êng, chÞu ®−îc ®é rung lín, va ®Ëp m¹nh, ®é bÒn nhiÖt cao, khi vì t¹o thµnh m¶nh nhá, kh«ng s¾c c¹nh, kh«ng g©y nguy hiÓm cho ng−êi sö dông, ®−îc dïng lµm cöa sæ, cöa ra vµo, kÝnh quan s¸t trong c¸c lß c«ng nghiÖp, kÝnh ®Ìn chiÕu s¸ng ®« thÞ… s¶n phÈm kÝnh an toµn ®−îc sö dông réng r·i cho c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng vËn t¶i. - S¶n phÈm kÝnh mê: §−îc s¶n xuÊt b»ng c¸ch lµm mê mÆt kÝnh t¹o cho ¸nh s¸ng xuyªn qua thµnh t¸n x¹, dÞu m¸t, kh«ng nh×n xuyªn qua ®−îc, s¶n phÈm kÝnh mê cã ®é bÒn cao, ®Ñp tho¶ m·n yªu cÇu vÒ sö dông ®Æc biÖt lµ trong trang trÝ néi thÊt. - S¶n phÈm g−¬ng: §−îc s¶n xuÊt theo ph−¬ng ph¸p phñ kim lo¹i trong ch©n kh«ng líp phñ ®Òu, bÒn ch¾c cã chiÒu dµy lín, hÖ sè ph¶n x¹ lín h¬n 77%, líp s¬n b¶o vÖ cøng, bÒn cã kh¶ n¨ng b¶o vÖ líp phñ trong mäi ®iÒu kiÖn thêi tiÕt, cho h×nh ¶nh trong s¸ng trung thùc. - S¶n phÈm b«ng thuû tinh: - S¶n phÈm b«ng kho¸ng: - S¶n phÈm kÝnh d¸n: C¸c tÊm kÝnh ®−îc d¸n s¬ bé víi nhau b»ng líp §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 8 - Khoa C¬ - §iÖn keo PVB ë nhiÖt ®é 300 - 700C ®−îc d¸n vµ Ðp chÆt trong thiÕt bÞ nåi hÊp cã ¸p lùc 15bar, nhiÖt ®é 1500C. - S¶n phÈm kÝnh c¾t, mµi: - S¶n phÈm kÝnh b¶o «n (kÝnh c¸ch ©m, c¸ch nhiÖt): §−îc s¶n xuÊt theo ph−¬ng ph¸p t¹o réng gi÷a hai tÊm kÝnh b»ng khung nh«m, bªn ngoµi khung nh«m cã b¬m keo Silicol ®Ó g¾n kÕt c¸c tÊm kÝnh víi nhau, kho¶ng rçng gi÷a hai tÊm kÝnh t¹o ch©n kh«ng hoÆc Nit¬. Tõ nh÷ng −u ®iÓm næi bËt cña s¶n phÈm kÝnh chóng ta cã thÓ kh¼ng ®Þnh r»ng viÖc s¶n xuÊt kÝnh lµ yªu cÇu cÊp thiÕt ®èi víi sù ph¸t triÓn cña ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt kÝnh. §Ó ®¶m b¶o ®−îc ®iÒu ®ã th× chØ cã c«ng nghÖ hiÖn ®¹i míi cã thÓ ®¶m ®−¬ng ®−îc, trong ®ã c«ng nghÖ tù ®éng ho¸ ®ãng vai trß ®Æc biÖt quan träng. 1.3. Vai trß cña ngµnh Tù ®éng ho¸ [2] 1.3.1. Sù h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn cña ngµnh tù ®éng ho¸ Ngµy nay, cïng víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña c¸c ngµnh ®iÖn tö vµ c«ng nghÖ th«ng tin, c¸c hÖ thèng tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt còng cã nh÷ng b−íc tiÕn v−ît bËc. Ngoµi c¸c d¹ng hÖ ®iÒu khiÓn truyÒn thèng, cßn xuÊt hiÖn thªm c¸c d¹ng hÖ míi, ngµy cµng ®¸p øng tèt h¬n yªu cÇu c«ng nghÖ. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, c¸c n−íc cã nÒn c«ng nghiÖp ph¸t triÓn tiÕn hµnh r«ng r·i tù ®éng ho¸ trong s¶n xuÊt lo¹i nhá. §iÒu nµy ph¶n ¸nh xu thÕ chung cña nÒn kinh tÕ thÕ giíi tõ s¶n xuÊt lo¹i lín vµ hµng khèi sang s¶n xuÊt lo¹i nhá vµ hµng khèi thay ®æi. Nhê c¸c thµnh tùu to lín cña c«ng nghÖ th«ng tin vµ c¸c lÜnh vùc khoa häc kh¸c, ngµnh c«ng nghiÖp gia c«ng c¬ cña thÕ giíi trong nh÷ng n¨m cuèi cña thÕ kû XX ®· cã sù thay ®æi s©u s¾c. Sù xuÊt hiÖn cña mét lo¹t c¸c c«ng nghÖ mòi nhän nh− kü thuËt linh ho¹t (Agile Engineening) hÖ ®iÒu hµnh s¶n xuÊt qua mµn h×nh (Visual Manufacturing System) kü thuËt t¹o mÉu nhanh (Rapid Prototyping) c«ng nghÖ Nan« ®· cho phÐp tù ®éng ho¸ toµn phÇn kh«ng chØ trong s¶n xuÊt hµng khèi mµ cßn trong §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Träng Hïng - §iÖn 45A Tr−êng §HNNI - Hµ Néi - 9 - Khoa C¬ - §iÖn s¶n xuÊt lo¹i nhá vµ ®¬n chiÕc. ChÝnh sù thay ®æi nhanh cña s¶n xuÊt ®· liªn kÕt chÆt chÏ c«ng nghÖ th«ng tin víi c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y, lµm xuÊt hiÖn mét lo¹t c¸c thiÕt bÞ vµ hÖ thèng tù ®éng ho¸ hoµn toµn míi nh− c¸c lo¹i m¸y mãc ®iÒu khiÓn sè, c¸c trung t©m gia c«ng, c¸c hÖ tèng ®iÒu khiÓn theo ch−¬ng tr×nh l«gic PLC (Programmable Logic Control), c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt linh ho¹t FMS (Flexble Manufacturing Systems), c¸c hÖ thèng s¶n xuÊt tÝch hîp CIM (Computer Integadted Manufacturing) cho phÐp chuyÓn ®æi nhanh s¶n phÈm gia c«ng víi thêi gian chuÈn bÞ s¶n xuÊt Ýt, rót ng¾n chu kú s¶n phÈm, ®¸p øng tèt tÝnh thay ®æi nhanh cña s¶n phÈm hiÖn ®¹i. VÒ mÆt kü thuËt, lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng ho¸ ph¸t triÓn qua 3 giai ®o¹n: Giai ®o¹n 1: Cho ®Õn nh÷ng n¨m 1940. Trong giai ®o¹n nµy c¬ së lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng ®−îc h×nh thµnh. Khi ®ã c¸c ph−¬ng ph¸p kh¶o s¸t hÖ “mét ®Çu vµo, mét ®Çu ra - Siso” nh−: Hµm truyÒn vµ biÓu ®å Bode ®Ó kh¶o s¸t ®¸p øng tÇn sè vµ æn ®Þnh; biÓu ®å Nyquist vµ dù tr÷ ®é lîi/pha ®Ó ph©n tÝch tÝnh æn ®Þnh cña hÖ kÝn. Vµo cuèi nh÷ng n¨m 1940 vµ ®Çu nh÷ng n¨m 1950 ph−¬ng ph¸p ®å thÞ thùc nghiÖm cña Evans ®· ®−îc hoµn thiÖn. Giai ®o¹n nµy ®−îc coi lµ “®iÒu khiÓn cæ ®iÓn”. Giai ®o¹n 2: Xung quanh nh÷ng n¨m 1960, lµ giai ®o¹n ph¸t triÓn cña kü thuËt ®iÒu khiÓn ®−îc gäi lµ “®iÒu khiÓn hiÖn ®¹i” (Modern control). HÖ kü thuËt ngµy cµng trë lªn phøc t¹p, cã “nhiÒu ®Çu vµo, nhiÒu ®Çu ra - MIMO”. §Ó m« h×nh ho¸ thuéc d¹ng nµy ph¶i cÇn ®Õn mét tËp c¸c ph−¬ng tr×nh m« t¶ mèi liªn quan gi÷a c¸c tr¹ng th¸i cña hÖ. Vµ ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn b»ng biÕn tr¹ng th¸i ®−îc h×nh thµnh. Còng trong thêi gian nµy, lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tèi −u cã nh÷ng b−íc ph¸t triÓn lín dùa trªn nÒn t¶ng nguyªn lý cùc ®¹i cña Poltryagin vµ lËp tr×nh ®éng lùc häc cña Bellman. §ång thêi, häc thuyÕt Kalman ®−îc hoµn thiÖn vµ nhanh chãng trë thµnh c«ng cô chuÈn, ®−îc sö dông trong nhiÒu lÜnh vùc ®Ó −íc l−îng tr¹ng th¸i bªn trong cña hÖ tõ tËp nhá tÝn hiÖu ®o ®−îc.