Cảm biến hàng đầu được sử dụng trong sản xuất thông minh

Trong l?nh v?c h?u c?n chu?i cung ?ng, vi?c theo dõi thông minh các b? ph?n, gói hàng và thi?t b? l?u tr? riêng l? là r?t quan tr?ng ?? t?i ?u hóa hi?u su?t, gi?m chi phí và t?ng ch?t l??ng. ?? th?c hi?n vi?c theo dõi này, công ngh? s?n xu?t thông minh ?ã ?i tiên phong trong vi?c s? d?ng các lo?i th? theo dõi khác nhau có kh? n?ng l?u tr? và truy?n nhi?u lo?i d? li?u không dây.

M?t trong nh?ng lo?i th? theo dõi ph? bi?n nh?t là th? RFID ho?c th? nh?n d?ng t?n s? vô tuy?n. Th? RFID là nh?ng thi?t b? nh? g?n trên các b? ph?n, gói hàng ho?c thi?t b? l?u tr?, có kh? n?ng g?i và nh?n tín hi?u không dây. Th? RFID có th? ???c s? d?ng ?? theo dõi hàng t?n kho trong su?t chu?i cung ?ng t? ?i?m s?n xu?t ??n ?i?m s? d?ng. Th? RFID c?ng có th? ???c s? d?ng ?? xác th?c thông tin s?n ph?m, ki?m tra ch?t l??ng và qu?n lý b?o hành.

?? ??c và ghi l?i các tín hi?u t? các th? RFID, c?n có các ??u ??c th? RFID. ??u ??c th? RFID có th? là c? s? h? t?ng c? ??nh ho?c thi?t b? c?m tay. Các c? s? h? t?ng c? ??nh ho?t ??ng t?i các trung tâm mua s?m nh? b?n c?ng b?c hàng, trong khi các thi?t b? c?m tay có th? ???c s? d?ng ?? ki?m tra hàng hóa t?i các ?i?m khác nhau trong chu?i cung ?ng. Các ??u ??c th? RFID có th? ??c các th? RFID ? kho?ng cách lên t?i 10 mét, cho phép theo dõi t? ??ng và nhanh chóng các gói hàng, cu?n s?n ph?m ho?c th?m chí các b? ph?n riêng l?.

Có hai lo?i th? RFID: th? ??ng và ho?t ??ng. Th? RFID th? ??ng không c?n ngu?n ?i?n và ch? g?i tín hi?u khi ???c kích ho?t b?i m?t ??u ??c. Th? RFID ho?t ??ng c?n có ngu?n ?i?n và có th? g?i tín hi?u liên t?c. Th? RFID ho?t ??ng có ph?m vi ho?t ??ng xa h?n, lên t?i 100 mét tính t? thi?t b? c?m bi?n RFID. C? hai lo?i th? RFID ??u có th? ???c phát hi?n mà không c?n t?m nhìn và xuyên qua v?t th?. Th? RFID có chi phí r?t r?, ch? t? 10 xu m?i lo?i.

M?t lo?i th? theo dõi khác là th? NFC, vi?t t?t c?a th? Giao ti?p tr??ng g?n. Th? NFC là m?t t?p h?p con c?a công ngh? RFID, nh?ng có kh? n?ng l?u tr? và truy?n nhi?u lo?i d? li?u h?n. Th? NFC có th? ???c s? d?ng cho các ?ng d?ng xác th?c s?n ph?m, nh? ki?m tra ngu?n g?c, ch?ng gi? m?o hay ch?ng tr?m. Th? NFC c?ng có th? ???c s? d?ng ?? cung c?p d? li?u s?n ph?m b? sung cho h? th?ng thông tin s?n xu?t thông minh, nh? h??ng d?n s? d?ng, thông tin b?o hành hay khuy?n mãi.

?? ??c và ghi l?i các tín hi?u t? các th? NFC, c?n có các ??u ??c th? NFC. ??u ??c th? NFC có th? là các thi?t b? thông minh nh? ?i?n tho?i, máy tính b?ng ho?c máy tính. ??u ??c th? NFC có th? ??c các th? NFC ? kho?ng cách r?t g?n, ch? t? vài cm. ?i?u này giúp t?ng tính b?o m?t và gi?m nhi?u. Th? NFC có chi phí cao h?n th? RFID, nh?ng c?ng không quá ??t. C?m bi?n RFID và NFC ?ã tr? nên thi?t y?u ?? truy tìm s?n ph?m t? ??ng trong công ngh? s?n xu?t thông minh. Chúng cho phép truy tìm s?n ph?m t? ?i?m s?n xu?t ??n ?i?m s? d?ng trong chu?i cung ?ng s?n xu?t, c?ng nh? t? khâu sau s?n xu?t ??n ?i?m bán hàng và xa h?n là ??n h?t vòng ??i c?a s?n ph?m.

S?n xu?t thông minh là m?t l?nh v?c r?ng l?n và ?a d?ng, bao g?m nhi?u ngành công nghi?p, quy trình và công ngh? khác nhau. ?? t?o ra các s?n ph?m ch?t l??ng cao, hi?u qu? và an toàn, các h? th?ng s?n xu?t thông minh c?n có kh? n?ng thu th?p, x? lý và ph?n h?i d? li?u t? môi tr??ng xung quanh. ?? làm ???c ?i?u này, các h? th?ng s?n xu?t thông minh s? d?ng nhi?u lo?i c?m bi?n khác nhau, có ch?c n?ng phát hi?n và ?o các ??i l??ng v?t lý nh? nhi?t ??, áp su?t, kho?ng cách, gia t?c, m?c ch?t l?ng, v.v. Các c?m bi?n này có th? ???c tích h?p vào các thi?t b? máy móc, các m?ng l??i k?t n?i và các h? th?ng qu?n lý toàn di?n. Trong bài vi?t này, chúng tôi s? gi?i thi?u 6 lo?i c?m bi?n ph? bi?n nh?t trong s?n xu?t thông minh và ?ng d?ng c?a chúng.

C?m bi?n nhi?t ??

C?m bi?n nhi?t ?? là m?t lo?i c?m bi?n có kh? n?ng phát hi?n và ?o nhi?t ?? c?a m?t v?t th? ho?c m?t không gian. C?m bi?n nhi?t ?? có th? ho?t ??ng d?a trên các nguyên lý v?t lý khác nhau, ch?ng h?n nh? s? thay ??i ?i?n tr?, ?i?n áp, áp su?t ho?c b?c x? c?a v?t li?u khi nhi?t ?? thay ??i. Có nhi?u lo?i c?m bi?n nhi?t ?? khác nhau, nh? thermocouple, RTD (resistance temperature detector), thermistor, bimetallic strip, infrared thermometer, v.v. C?m bi?n nhi?t ?? ???c s? d?ng r?ng rãi trong các ngành công nghi?p có yêu c?u cao v? ki?m soát nhi?t ?? trong quá trình s?n xu?t, ch?ng h?n nh? hóa d?u, d??c ph?m, th?c ph?m, y t? và nguyên li?u thô.

Ví d?: lon nhôm dành cho ng??i tiêu dùng th??ng có l?p ph? nh?a an toàn th?c ph?m ? bên trong ph?i ???c ph? ? nhi?t ?? chính xác ?? tuân th? ?úng c?u trúc nhôm. C?m bi?n nhi?t ?? có th? ???c s? d?ng ?? giám sát và ?i?u khi?n nhi?t ?? c?a quá trình ph? nh?a này.

C?m bi?n hi?u ?ng Hall

C?m bi?n hi?u ?ng Hall là m?t lo?i c?m bi?n có kh? n?ng phát hi?n s? hi?n di?n c?a t? tr??ng. C?m bi?n hi?u ?ng Hall ho?t ??ng d?a trên hi?u ?ng Hall, là hi?n t??ng sinh ra m?t ?i?n áp vuông góc v?i chi?u c?a dòng ?i?n và t? tr??ng khi m?t dòng ?i?n ch?y qua m?t v?t li?u bán d?n ho?c kim lo?i trong m?t t? tr??ng. Có hai lo?i c?m bi?n hi?u ?ng Hall: tuy?n tính và k? thu?t s?. C?m bi?n hi?u ?ng Hall tuy?n tính cho ra m?t ?i?n áp t? l? thu?n v?i c??ng ?? t? tr??ng, trong khi c?m bi?n hi?u ?ng Hall k? thu?t s? cho ra m?t tín hi?u nh? phân khi t? tr??ng v??t quá m?t ng??ng nào ?ó.

C?m bi?n hi?u ?ng Hall th??ng ???c s? d?ng ?? ??m các ?ng d?ng, trong ?ó nam châm ???c c? ??nh vào b? ph?n máy chuy?n ??ng. Khi nam châm ?ó có m?t c?a c?m bi?n hi?u ?ng Hall, c?m bi?n s? phát hi?n s? hi?n di?n c?a nó và cung c?p d? li?u cho b? ?i?u khi?n máy. Ví d?: trong máy dán nhãn chai quay, v? trí c?a tr?c xoay nhãn có th? ???c theo dõi và ?i?u ch?nh tích c?c d?a trên ??u vào t? tính ??n c?m bi?n hi?u ?ng Hall, cho phép dán nhãn t? ??ng li?n m?ch.

C?m bi?n h?ng ngo?i

C?m bi?n h?ng ngo?i là m?t lo?i c?m bi?n có kh? n?ng phát hi?n và ?o b?c x? h?ng ngo?i c?a v?t th?. B?c x? h?ng ngo?i là m?t d?ng b?c x? ?i?n t? có b??c sóng dài h?n ánh sáng nhìn th?y, và ???c phát ra b?i t?t c? các v?t th? có nhi?t ?? cao h?n không ?? K. C?m bi?n h?ng ngo?i có th? ho?t ??ng theo hai ch? ??: ch? ??ng và b? ??ng. C?m bi?n h?ng ngo?i ch? ??ng phát ra m?t tia h?ng ngo?i và nh?n l?i tín hi?u ph?n x? t? v?t th?, trong khi c?m bi?n h?ng ngo?i b? ??ng ch? nh?n tín hi?u b?c x? t? v?t th? mà không phát ra gì. C?m bi?n h?ng ngo?i ???c s? d?ng ?? giám sát ??u ra h?ng ngo?i c?a v?t th?, có th? c?m nh?n t? xa d? li?u nhi?t ??, phân tích thành ph?n khí, ?? ph?n x? c?a v?t th? và ?? m?n b? m?t. Ví d?: c?m bi?n h?ng ngo?i có th? ???c s? d?ng ?? theo dõi thành ph?n khí trong các ?ng d?ng hàn ph?c t?p, ch?ng h?n nh? hàn titan, trong ?ó s? hi?n di?n c?a các lo?i khí không mong mu?n có th? gây th?m h?a cho quá trình s?n xu?t.

C?m bi?n ti?m c?n

C?m bi?n ti?m c?n là m?t lo?i c?m bi?n có kh? n?ng phát hi?n kho?ng cách t? c?m bi?n ??n v?t th?. C?m bi?n ti?m c?n có th? ho?t ??ng theo nhi?u nguyên lý khác nhau, ch?ng h?n nh? t? tr??ng, ?i?n dung, quang h?c, siêu âm, v.v. Có hai lo?i c? b?n c?a c?m bi?n ti?m c?n: liên l?c và không liên l?c. C?m bi?n ti?m c?n liên l?c yêu c?u ti?p xúc v?t lý v?i v?t th? ?? phát hi?n kho?ng cách, trong khi c?m bi?n ti?m c?n không liên l?c không yêu c?u ti?p xúc v?t lý và có th? ho?t ??ng t? xa. C?m bi?n ti?m c?n ph?n l?n ???c s? d?ng trong các ?ng d?ng s?n xu?t thông minh, n?i máy móc t? ??ng hóa ho?t ??ng s?n xu?t.

Ví d?: máy g?p và ??t ???c s? d?ng trong s?n xu?t thi?t b? ?i?n t? ch?n các b? ph?n riêng l? t? m?t v? trí và ??t chúng vào m?t ?i?m ??n chính xác. H? th?ng ?i?u khi?n c?a máy g?p và ??t có th? ch?a các c?m bi?n ti?m c?n nh? m?t ph??ng ti?n thông báo cho công c? v? m?c ?? g?n c?a nó v?i b? ph?n khi ‘g?’ và ?ích ??n khi ‘??t’.

Gia t?c k?

Gia t?c k? là m?t lo?i c?m bi?n có kh? n?ng phát hi?n và ?o gia t?c c?a m?t v?t th?. Gia t?c là ??i l??ng v?t lý bi?u th? s? thay ??i v?n t?c c?a v?t th? theo th?i gian. Gia t?c k? có th? ho?t ??ng theo nhi?u nguyên lý khác nhau, ch?ng h?n nh? l?c ly tâm, l?c quán tính, l?c Coriolis, v.v. Có nhi?u lo?i gia t?c k? khác nhau, nh? gia t?c k? c? h?c, gia t?c k? piezoelectric, gia t?c k? MEMS (micro-electro-mechanical systems), v.v. Gia t?c k? có th? ???c s? d?ng trong vô s? h? th?ng s?n xu?t thông minh nh? ?i?u khi?n ??ng c?, ch?ng tr?m, phát hi?n ch?m, ?? nghiêng, ??nh h??ng ??i t??ng, ??ng l?c h?c c?a máy, v.v. Ví d?: ??u dao c?a máy phay CNC 5 tr?c có th? s? ch?a m?t s? gia t?c k? ?? ??m b?o ??t ???c v? trí 3D chính xác c?a dao trong quá trình phay.

C?m bi?n m?c

C?m bi?n m?c là m?t lo?i c?m bi?n có kh? n?ng phát hi?n và ?o m?c ch?t l?ng trong các thùng ch?a phân ph?i và l?u tr? ch?t l?ng. C?m bi?n m?c có th? ho?t ??ng theo nhi?u nguyên lý khác nhau, ch?ng h?n nh? áp su?t, ?i?n dung, quang h?c, siêu âm, v.v. Có hai lo?i c? b?n c?a c?m bi?n m?c: liên t?c và r?i r?c. C?m bi?n m?c liên t?c cho ra m?t tín hi?u liên t?c bi?u th? m?c ch?t l?ng trong toàn b? d?i c?a thùng ch?a, trong khi c?m bi?n m?c r?i r?c ch? cho ra m?t tín hi?u nh? phân khi m?c ch?t l?ng ??t ho?c v??t quá m?t giá tr? nào ?ó. C?m bi?n m?c ???c s? d?ng ?? hi?u m?c ch?t l?ng trong các thùng ch?a phân ph?i và l?u tr? ch?t l?ng.

Trong các ngành s?n xu?t thông minh s? d?ng ch?t l?ng, kh? n?ng hi?u ???c l??ng ch?t l?ng ?ang ???c s? d?ng có th? r?t c?n thi?t ?? ??m b?o m?t quy trình ho?t ??ng nh? mong ??i. Ví d?: các c? s? s?n xu?t ch?t bán d?n s? d?ng hàng tr?m ch?t l?ng khác nhau, t? ch?t d?o d?o ??n dung môi ?n mòn d? bay h?i. Nh?ng ch?t l?ng này ph?i ???c qu?n lý theo các thông s? quy trình. C?m bi?n m?c có th? ???c s? d?ng ?? hi?u t?c ?? s? d?ng, s? l??ng x? lý c?n thi?t và s? hi?n di?n trong toàn b? h? th?ng ch?a ch?t l?ng.

?ây là m?t s? lo?i c?m bi?n ph? bi?n nh?t ???c s? d?ng trong s?n xu?t thông minh và ?ng d?ng c?a chúng. Tuy nhiên, ?ây không ph?i là danh sách ??y ??, vì có r?t nhi?u lo?i c?m bi?n khác có th? ???c s? d?ng cho các m?c ?ích khác nhau. Các c?m bi?n là nh?ng thành ph?n quan tr?ng c?a các h? th?ng s?n xu?t thông minh, vì chúng giúp c?i thi?n hi?u su?t, ch?t l??ng và an toàn c?a các s?n ph?m. B?ng cách s? d?ng các c?m bi?n, các h? th?ng s?n xu?t thông minh có th? t? thích ?ng v?i các ?i?u ki?n thay ??i và t?i ?u hóa các quy trình s?n xu?t.

C?m bi?n thông minh là nh?ng thi?t b? nh?n bi?t và ?o các ??i l??ng v?t lý nh? nhi?t ??, áp su?t, kho?ng cách, gia t?c, m?c ch?t l?ng, v.v. và chuy?n ??i chúng thành các tín hi?u ?i?n t? có th? ???c x? lý b?i các h? th?ng ?i?n t?. C?m bi?n thông minh có th? ???c tích h?p vào các h? th?ng s?n xu?t ?? thu th?p, truy?n và phân tích d? li?u t? môi tr??ng xung quanh, giúp c?i thi?n hi?u su?t, ch?t l??ng và an toàn c?a các s?n ph?m. C?m bi?n thông minh là m?t trong nh?ng y?u t? then ch?t c?a công nghi?p 4.0, là s? k?t h?p c?a các công ngh? s? hóa, t? ??ng hóa và liên k?t m?ng trong s?n xu?t.

Công ngh? c?m bi?n thông minh trong các h? th?ng s?n xu?t có th? khác nhau r?t nhi?u tùy thu?c vào ngành công nghi?p, ?ng d?ng và m?c tiêu c?a quá trình s?n xu?t. Tuy nhiên, dù ? b?t k? tr??ng h?p nào, thông tin mà các c?m bi?n cung c?p ??u là c?c k? quan tr?ng ??i v?i vi?c theo dõi, ?i?u khi?n và t?i ?u hóa quá trình s?n xu?t. Các c?m bi?n thông minh có th? có chi phí, kích th??c, công ngh? và cách s? d?ng khác nhau, nh?ng chúng ??u ?óng vai trò quan tr?ng trong vi?c chuy?n ??i t? s?n xu?t truy?n th?ng sang s?n xu?t thông minh. S?n xu?t truy?n th?ng là s?n xu?t d?a trên s? can thi?p con ng??i và s? d?ng các thi?t b? c? khí ??n gi?n. S?n xu?t thông minh là s?n xu?t d?a trên s? k?t n?i và h?p tác gi?a các thi?t b? thông minh và s? d?ng các thu?t toán ph?c t?p. D? li?u mà các c?m bi?n thông minh cung c?p cho phép các h? th?ng ?i?u khi?n hi?n ??i và khoa h?c d? li?u t?i ?u hóa quá trình s?n xu?t trên toàn th? gi?i.