Automation Pyramid là gì?
Kim tự tháp tự động hóa (Automation Pyramid) không phải là một khái niệm tự phát mà là một mô hình được tiêu chuẩn hóa toàn cầu, ra đời từ nhu cầu quản lý sự phức tạp ngày càng tăng của các hệ thống sản xuất.
Mô hình kim tự tháp tự động hóa này được giới thiệu trong bộ tiêu chuẩn ISA-95 – tên chính thức của bộ tiêu chuẩn này là “ANSI/ISA-95 Enterprise-Control System Integration” hay cũng được biết dưới tên IEC/ISO 62264
Mô hình này giúp định nghĩa rõ ràng vai trò và trách nhiệm của từng cấp độ, từ đó tạo điều kiện cho việc thiết kế hệ thống hiệu quả hơn, cải thiện khả năng tương tác giữa các thiết bị và phần mềm, và tối ưu hóa quy trình sản xuất tổng thể.
Mô hình cũng là cấu trúc xương sống cho các giải pháp về chuyển đổi số nhà máy mà Techconnect thiết kế và tư vấn cho từng khách hàng khác nhau,dựa trên thực trạng hiện hữu của từng nhà máy.
Các cấp độ (layer) tự động hóa sản xuất trong Automation Pyramid
Mô hình kim tự tháp tự động hóa truyền thống thường được phân chia thành năm cấp độ chính, từ thấp nhất (tầng hiện trường) đến cao nhất (tầng quản lý doanh nghiệp). Mỗi cấp độ có chức năng và công nghệ riêng biệt nhưng liên kết chặt chẽ với nhau thông qua luồng thông tin và điều khiển.
Cấp độ 1 – Cấp độ hiện trường / Quy trình sản xuất (Field Level)
Bắt đầu từ dưới đáy của kim tự tháp đi lên, đây là cấp độ cơ bản nhất, là tầng sản xuất , có các thiết bị bao gồm :
a. Các thiết bị cung cấp dữ liệu đầu vào như : cảm biến nhiệt, cảm biến mức, đo lưu lượng, đo độ rung,dòng chảy, nhiệt độ, áp suất…
b. Các thiết bị, máy móc như : van, máy bơm, quạt, băng tải….
b. Các phương thức giao tiếp, bao gồm mạng có dây và không dây, nguồn…để có thể cho phép thiết bị trường này, kết nối, giao tiếp với các lớp trên.
Cấp độ 2 – Cấp độ điều khiển (PLC – DCS – PID – RTU) – Machine Control
Các thiết bị ở cấp độ điều khiển (bao gồm PC, PLC hay PID) được kết nối với thiết bị/phần cứng ở cấp độ hiện trường (Field Level), liên tục nhận dữ liệu đầu vào từ chúng và sử dụng dữ liệu đó để tạo đầu ra kiểm soát quá trình sản xuất.
Ví dụ thực tế : PLC nhận tín hiệu từ công tắc hành trình, kiểm tra điều kiện an toàn và ra lệnh đóng/mở van trong hệ thống chiết rót nước uống.
Cấp độ 3 – Cấp độ giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu (SCADA – HMI) – System Control
Tầng này tập trung vào việc giám sát và thu thập dữ liệu từ toàn bộ hệ thống sản xuất. Nó kiểm tra, thu thập và xử lý dữ liệu theo thời gian thực, đồng thời có khả năng ghi lại dữ liệu cho mục đích lịch sử. Người vận hành tại cấp độ này sử dụng thông tin hiển thị để phân tích và hành động với các sự kiện, báo động của hệ thống, cũng như thực hiện các điều khiển ở mức độ cao hơn.
Các công nghệ chủ đạo tại đây là Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition) và Giao diện người-máy (HMI – Human-Machine Interface). Hệ thống SCADA bao gồm các thành phần phần mềm và phần cứng cho phép giám sát và điều khiển các nhà máy cả tại chỗ và từ xa. Màn hình HMI là nơi người vận hành tương tác với hệ thống, hiển thị thông tin hệ thống và cho phép điều khiển các thiết bị chấp hành.
Ví dụ thực tế: Trong một nhà máy xử lý nước, SCADA giám sát mức nước bể chứa, trạng thái bơm, chất lượng nước đầu ra và gửi cảnh báo nếu vượt ngưỡng.
Cấp độ 4 – Cấp độ quản lý điều hành sản xuất (MES – Manufacturing Operation)
Khác với các cấp độ dưới chủ yếu liên quan đến chức năng sản xuất vật lý và điều khiển, cấp độ này bổ sung chức năng quản lý.
Công nghệ chính được sử dụng ở cấp độ này là Hệ thống thực thi sản xuất (MES – Manufacturing Execution System) . MES kết nối giữa việc điều hành sản xuất và các hệ thống quản lý doanh nghiệp bằng cách lấy dữ liệu trực tiếp từ máy móc, sau đó xử lý và triển khai đến đội ngũ quản lý sản xuất, quản lý chất lượng và công nhân vận hành máy. Tầng này nhận dữ liệu sản xuất chi tiết và thời gian thực từ Cấp Độ 3. Nó sau đó cung cấp dữ liệu tổng hợp, báo cáo hiệu suất và thông tin chi tiết về sản xuất cho Cấp Độ 4 để giám sát kinh doanh rộng hơn và hoạch định chiến lược.
Ví dụ thực tế: MES nhận lệnh sản xuất từ ERP, phân bổ cho từng máy, theo dõi giám sát tiến độ, trạng thái theo thời gian thực, đồng thời lưu trữ báo cáo.
Cấp độ 5 – Cấp độ quản lý hoạch định doanh nghiệp (ERP)
Đây là cấp độ cao nhất trong kim tự tháp tự động hóa, bao gồm tất cả các cấp độ thấp hơn và mở rộng ra toàn bộ hoạt động kinh doanh. Nó cho phép các nhà quản lý cấp cao nhất giám sát tất cả các phòng ban của doanh nghiệp, bao gồm bán hàng, mua hàng, sản xuất, tài chính, nhân sự và quản lý quan hệ khách hàng (CRM). Hệ thống này nhằm mục đích thúc đẩy hiệu quả, minh bạch và xác định các lĩnh vực cần cải thiện trên toàn công ty.
Các giải pháp CHUYỂN ĐỔI SỐ mà TECHCONNECT mang đến cho khách hàng
Để quá trình chuyển đổi sốhiệu quả cho nhà máy sản xuất, sự liên kết chặt chẽ giữa các tầng trong kim tự tháp tự động hóa là rất quan trọng.
Để thiết kế được giải pháp phù hợp và tối ưu cho mỗi doanh nghiệp khách hàng, chúng tôi luôn sử dụng mô hình kim tự tháp tự động hóa theo tiêu chuẩn ISA-95 toàn cầu làm kim chỉ nam trong tư vấn.
Việc khảo sát nhà máy để biết thực trạng khách hàng đang ở phân lớp nào của mô hình, và mong muốn cải tiến như thế nào, sẽ giúp giải pháp chúng tối tối ưu nhất về mặt hiệu suất và chi phí, đồng thời mang lại các lợi ích sau :
– Giảm thiểu thời gian sản xuất, sai sót, lỗi trong vận hành
– Nâng cao năng lực, chất lượng sản xuất, đảm bảo an toàn lao động.
– Cải thiện khả năng phân tích và theo dõi quá trình sản xuất, giúp nhà quản lý đưa ra các quyết định phù hợp và đúng đắn.
Quý khách có nhu cầu Demo xin liên hệ :
– Zalo / Phone : 0902 931 924
– Email : admin@techconnect-mi.com
Theo dõi thêm các giải pháp tại :
https://www.linkedin.com/in/techconnect-mi-4106b5203/recent-activity/all/
English 
Vietnamese