Nhiệm vụ chính của đồ án là xây dựng hệ thống thu thập dữ liệu và thiết giao diện giám sát cho dây chuyền lắp ráp đèn LED Bulb. Các vấn đề cần thực hiện bao gồm: - Xây dựng phần cứng cho hệ thống gồm IOT2040, PLC và HMI. - Cấu hình IOT2040 kết nối SQL Server, WINCC Runtime Professional. - Xây dựng hệ thống Database thu thập dữ liệu lỗi bằng SQL Server. - Thiết kế hệ thống giao diện giám sát quản lí lỗi trong dây chuyền lắp ráp bằng WINCC. Kết quả của đồ án thu được đạt yêu cầu mà đề tài đặt ra. Đề tài có thể mở rộng để phù hợp hơn với yêu cầu của công nghiệp như nâng cấp giao diện giám sát dùng webform để tăng khả năng kết nối thiết bị đầu cuối, giám sát 1 cách dễ dàng và truy cập từ mọi nơi trong mạng LAN với các cấp quản lý khác nhau. Trong quá trình làm đồ án về đề tài được giao thì em đã tích lũy thêm được nhiều kiến thức về PLC, IOT gateway đặc biệt là dòng SIMATIC IOT2040 của Siemens, hệ thống thu thập dữ liệu sử dụng SQL Server lưu trữ, thiết kế giao diện dùng WINCC, ... cũng như cách thức một hệ thống thu thập và giám sát hoạt động trong thực thế. Ngoài ra chúng em cũng được nâng cao kỹ năng làm việc nhóm và làm báo cáo.
Giới thiệu chung
Công ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Rạng Đông được xây dựng từ năm
Công ty Rạng Đông, thành lập năm 1958, hiện là nhà sản xuất hàng đầu tại Việt Nam về nguồn sáng, thiết bị chiếu sáng và phích nước, đồng thời tiên phong trong nghiên cứu và sản xuất LED cũng như phát triển giải pháp chiếu sáng xanh Năm 2017, công ty đã cung cấp hơn 18 triệu sản phẩm LED ra thị trường, đạt doanh thu trên 1.200 tỷ đồng, với sản phẩm đa dạng và chất lượng được khẳng định trên thị trường quốc tế, có mặt tại nhiều quốc gia như Hàn Quốc, Cuba, và Trung Đông, góp phần vào kim ngạch xuất khẩu đạt trên 103 tỷ đồng Công ty đầu tư vào dây chuyền sản xuất tự động hóa cao và áp dụng các tiêu chuẩn quản lý quốc tế, đảm bảo sản phẩm thân thiện với môi trường, bảo vệ sức khỏe con người và nâng cao chất lượng cuộc sống.
Đèn LED Rạng Đông giúp tiết kiệm 30-40% điện năng so với đèn truyền thống, giảm chi phí điện cho gia đình và sản xuất Sản phẩm được ưa chuộng tại nhiều nơi như gia đình, nhà hàng, khách sạn và văn phòng nhờ vào hiệu quả tiết kiệm điện và bảo vệ môi trường với lượng tỏa nhiệt thấp Đèn LED Rạng Đông được sản xuất từ công nghệ hiện đại và chất liệu cao cấp, được tin dùng rộng rãi Công ty đã vinh dự được Forbes Việt Nam xếp hạng trong TOP 50 Công ty niêm yết tốt nhất và nhiều danh hiệu khác trong suốt 5-6 năm liên tiếp, đồng thời nhận nhiều giải thưởng từ Chính phủ, khẳng định vị thế hàng đầu trong ngành công thương.
Trong thời kỳ đổi mới, danh hiệu Anh hùng đã được phong tặng hai lần cho những cá nhân có thành tích đặc biệt xuất sắc trong công tác, góp phần quan trọng vào sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước.
Tổng quan quy trình sản xuất đèn LED hiện nay tại Rạng Đông
Quá trình sản xuất đèn LED Rạng Đông bao gồm các bước chính, tất cả đều tuân thủ quy trình kiểm soát chất lượng IQC, TQC và OQC Điều này đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều từ khâu đầu vào đến khâu hoàn thiện Các linh kiện điện tử và linh kiện đầu vào được lựa chọn kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho sản phẩm.
Trước khi lưu kho bảo quản, sản phẩm sẽ được đánh giá và kiểm tra một lần nữa về độ tin cậy, cũng như các thông số khắc nghiệt, nhằm đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về nhiệt độ môi trường.
Hình 1.1 Quy trình sản xuất LED
Module LED là bảng mạch điện tử sử dụng công nghệ Surface-mount (SMT), cho phép gắn trực tiếp chip LED lên bo mạch PCB mà không cần chân nhỏ như công nghệ DIP cũ Các module LED có thể hoạt động độc lập hoặc kết nối với nhau để tạo thành màn hình hiển thị LED lớn Chất lượng hình ảnh của màn hình LED phụ thuộc nhiều vào hiệu suất của các module này.
Sản xuất Module LED là một khâu quan trọng trong quy trình sản xuất đèn LED, vì việc hàn gắn không đúng cách có thể ảnh hưởng đến khả năng tản nhiệt, dẫn đến giảm hiệu suất phát quang Do đó, việc sản xuất LED Module yêu cầu công nghệ và độ chính xác cao Rạng Đông đã đầu tư 4 dây chuyền sản xuất LED FMD, sử dụng các thế hệ máy mới nhất từ các hãng hàng đầu.
Mỹ, toàn bộ dây chuyền có mức tự động hóa cao, mỗi dây chuyền chỉ có một công nhân vận hành, điều khiển từ khâu đầu đến khâu cuối
Hình 1.3 Máy in kem thiếc
Hình 1.4 Máy gán chíp LED
Hình 1.5 Lò hàn và 2 vùng làm mát
Toàn bộ quá trình vận hành được tự động hóa và kiểm soát thông qua máy tính, cho phép người vận hành theo dõi chế độ hoạt động và kiểm soát nhiệt độ ở từng khu vực một cách hiệu quả.
Module LED được sản xuất ra được kiểm tra lại bằng máy kiểm tra tự động AOI
Hình 1.6 Máy kiểm tra tự động AOI
Khâu cuối cùng của kiểm tra Module LED là tiến hành kiểm tra các thông số điện rồi bao gói trước khi chuyển xuống lắp ráp
Driver LED giúp chuyển đổi nguồn điện xoay chiều AC sang điện áp một chiều DC cung cấp cho Module có thể chiếu sáng theo công suất thiết kế
Driver LED đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chất lượng và tuổi thọ của đèn LED Theo tính toán, chất lượng của Driver LED ảnh hưởng đến 45% tuổi thọ của sản phẩm.
Driver LED là sản phẩm từ trung tâm nghiên cứu và phát triển chiếu sáng, được thiết kế nhằm tối ưu hóa hiệu suất phát quang và gia tăng tuổi thọ cho đèn LED.
Sản xuất Driver LED được thực hiện trên hai dây chuyền chính: dây chuyền SMT cho các Driver chất lượng cao sử dụng linh kiện hàn dán như ASI, và dây chuyền cắm tự động xuyên lỗ cho các Driver sử dụng linh kiện cắm Các dây chuyền này không chỉ nâng cao năng suất mà còn đảm bảo chất lượng và độ tin cậy cao, đồng thời giảm thiểu sai sót do yếu tố con người.
Để thích nghi với môi trường nóng ẩm, khắc nghiệt của Việt Nam, tất cả Driver LED của Rạng Đông đều được xử lý nhiệt đới hóa và trải qua quy trình sơn, tẩm sấy tự động nhằm hạn chế tối đa tác động từ môi trường.
Tất cả các driver sau khi sản xuất đều trải qua quy trình kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt, bao gồm kiểm tra ngoại quan và xác minh các thông số kỹ thuật thông qua hệ thống kiểm tra tự động và lưu trữ dữ liệu phân loại.
Hình 1.8 Vỏ đèn LED Bulb
Cover LED là phần vỏ bao bọc bên ngoài giúp bảo vệ Module LED, Driver LED và giúp định hình kiểu dáng cho đèn
Rạng Đông hiện nay đã đạt tỉ lệ nội địa hóa lên đến 60-70% trong sản xuất bộ vỏ Cover LED và các thiết bị chiếu sáng, bao gồm thiết kế, sản xuất Module LED, Driver LED và các sản phẩm như máng, chao Với tỉ lệ này, Rạng Đông có khả năng kiểm soát chất lượng tốt hơn và sản xuất các sản phẩm LED đáp ứng yêu cầu đặc biệt của khách hàng Năng lực sản xuất lớn của công ty cũng giúp họ nhanh chóng đáp ứng các đơn hàng lớn trong thời gian ngắn nhất.
Khâu lắp ráp đèn LED
Hình 1.9 Dây chuyền lắp ráp số 4
Khâu lắp ráp là giai đoạn cuối trong quy trình sản xuất đèn LED, với khả năng sản xuất vượt quá 1 triệu sản phẩm mỗi tháng Rạng Đông thiết lập nhiều dây chuyền lắp ráp cho các loại đèn LED như Bulb và panel Để đảm bảo chất lượng, hệ thống lắp ráp được bố trí trong môi trường sạch, hạn chế bụi bẩn và duy trì nhiệt độ phù hợp Quy trình lắp ráp được quy định chặt chẽ, với đội ngũ công nhân được đào tạo chuyên nghiệp nhằm thực hiện tiêu chí “ba không”: không sản xuất sản phẩm lỗi, không nhận sản phẩm lỗi và không giao sản phẩm lỗi.
Sau khi lắp ráp, sản phẩm LED được đưa vào dây chuyền luyện, nơi 100% sản phẩm trải qua quá trình luyện ở các nhiệt độ và điện áp khác nhau Điều này đảm bảo rằng đèn LED hoạt động ở điều kiện tối ưu nhất khi ra thị trường.
Kiểm tra và nhập kho
Sau khi lắp ráp hoàn chỉnh, sản phẩm sẽ được kiểm tra toàn diện để đảm bảo chất lượng an toàn và hiệu quả trước khi được đóng gói và lưu trữ trong kho.
1.3 Mục tiêu đề ra về số hóa, thu thập dữ liệu sản xuất
Quá trình số hóa hiện nay đã trở thành xu hướng toàn cầu, đặc biệt sau cách mạng công nghiệp 4.0, với nhiều doanh nghiệp và tổ chức tham gia nhằm phát triển và bắt kịp sự tiến bộ của thế giới Theo báo cáo năm 2016 của PricewaterhouseCoopers, 86% trong số 2000 doanh nghiệp từ 26 quốc gia kỳ vọng sẽ giảm chi phí và tăng lợi nhuận nhờ nỗ lực chuyển đổi số trong vòng 5 năm tới.
