Tự động hóa là ngành gì? Giải mã từ A-Z cho người mới bắt đầu

1. Tìm hiểu về ngành tự động hóa là gì?

Tự động hóa là ngành gì? Tự động hóa là quá trình sử dụng công nghệ để thay thế hoặc hỗ trợ con người trong các hoạt động sản xuất, vận hành và kiểm soát hệ thống. Bao gồm các hệ thống cơ điện tử, cảm biến, trí tuệ nhân tạo (AI), robot… nhằm tối ưu hóa hiệu suất làm việc, nâng cao độ chính xác trong quy trình sản xuất và giảm sự can thiệp của con người.

Ngành tự động hóa có lịch sử lâu đời, bắt đầu từ cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất với việc cơ giới hóa sản xuất. Đến thế kỷ 20, các hệ thống điều khiển tự động dần phát triển với sự ra đời của máy tính, robot công nghiệp và trí tuệ nhân tạo. Ngày nay, tự động hóa trở thành một phần không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, y tế, giao thông và dịch vụ.

Tự động hóa đóng vai trò then chốt trong sự phát triển của ngành công nghiệp hiện đại. Trước đây, các quy trình sản xuất chủ yếu dựa vào lao động thủ công, dẫn đến nhiều hạn chế về tốc độ, độ chính xác và chi phí vận hành.

Khi tự động hóa được áp dụng, các hệ thống máy móc có thể hoạt động liên tục, đảm bảo sản xuất không bị gián đoạn và duy trì chất lượng đồng đều. Ngoài ra, tự động hóa còn giúp doanh nghiệp tối ưu nguồn lực khi giảm sự phụ thuộc vào nhân công, nhất là trong bối cảnh chi phí lao động ngày càng tăng.

2. Ngành nghề hoạt động tự động hoá

Với sự tiến bộ của công nghệ, các hệ thống tự động hóa giúp tối ưu hóa quy trình, nâng cao hiệu suất và giảm thiểu sự can thiệp của con người. Vậy tự động hóa gồm các ngành nghề gì?

2.1. Tự động hoá công nghiệp

Tự động hóa công nghiệp là một lĩnh vực rộng lớn, bao gồm nhiều hệ thống và công nghệ khác nhau, được ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất, chế tạo, năng lượng, hóa chất, thực phẩm và đồ uống. Bao gồm:

• Hệ thống điều khiển và giám sát: cho phép các nhà máy và xí nghiệp giám sát và điều khiển các quy trình sản xuất từ xa, giúp tăng cường hiệu quả hoạt động và giảm thiểu rủi ro.
• Robot công nghiệp: được sử dụng rộng rãi trong các dây chuyền sản xuất để thực hiện các công việc lặp đi lặp lại, nguy hiểm hoặc đòi hỏi độ chính xác cao.

2.2. Tự động hoá trong sản xuất

Tự động hóa trong sản xuất là việc ứng dụng các công nghệ và hệ thống tự động vào quá trình sản xuất để giảm thiểu sự can thiệp của con người, đồng thời tối ưu hóa năng suất, chất lượng và hiệu quả hoạt động.

• Dây chuyền sản xuất tự động: là một hệ thống các máy móc và thiết bị được liên kết với nhau để thực hiện các công đoạn sản xuất một cách tự động, từ khâu nguyên liệu đầu vào đến sản phẩm hoàn chỉnh.
• Quản lý quy trình sản xuất: sử dụng các phần mềm và công nghệ để quản lý và tối ưu hóa toàn bộ quy trình sản xuất, từ lập kế hoạch, điều phối, thực hiện đến giám sát và đánh giá.

2.3. Tự động hoá trong nhà thông minh

Việc ứng dụng các công nghệ và hệ thống tự động vào ngôi nhà để điều khiển và quản lý các thiết bị, hệ thống một cách thông minh và tiện lợi đang ngày càng phổ biến.

• Hệ thống điều khiển thông minh: cho phép người dùng điều khiển và quản lý các thiết bị trong nhà thông qua smartphone, máy tính bảng hoặc giọng nói.
• Ứng dụng IoT trong tự động hoá: IoT đóng vai trò quan trọng trong tự động hóa nhà thông minh, giúp các thiết bị "giao tiếp" với nhau và hoạt động một cách thông minh hơn.

3. Những công nghệ và thiết bị trong tự động hoá

Từ cảm biến, bộ điều khiển đến robot và trí tuệ nhân tạo, tất cả đều đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và vận hành. Những công nghệ và thiết bị trong tự động hóa được ứng dụng ngày càng nhiều, bao gồm:

3.1. Cảm biến và thiết bị đầu vào

Cảm biến và thiết bị đầu vào là những thành phần quan trọng trong hệ thống tự động hóa, giúp thu thập dữ liệu từ môi trường và truyền tín hiệu đến bộ điều khiển để thực hiện các tác vụ chính xác.

Có rất nhiều loại cảm biến khác nhau, mỗi loại được thiết kế để đo lường một loại đại lượng vật lý hoặc hóa học cụ thể như: cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến khoảng cách….

Cảm biến đóng vai trò quan trọng trong hệ thống tự động hóa, giúp hệ thống "nhận biết" và "tương tác" với thế giới bên ngoài. Cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất và độ chính xác của hệ thống tự động hóa. Bao gồm: cảm biến thu thập dữ liệu, chuyển đổi tín hiệu, giám sát và điều khiển….

3.2. Hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển là "bộ não" của hệ thống tự động hóa, giúp xử lý thông tin từ cảm biến và đưa ra quyết định điều khiển các thiết bị, máy móc hoạt động một cách chính xác và hiệu quả.

• PLC (Programmable Logic Controller): là một loại máy tính chuyên dụng được thiết kế để điều khiển các thiết bị và hệ thống trong môi trường công nghiệp. PLC có khả năng lập trình để thực hiện các logic điều khiển phức tạp, xử lý tín hiệu từ cảm biến và điều khiển các thiết bị đầu ra (ví dụ: van, động cơ, đèn...).
• SCADA (Supervisory Control and Data): SCADA thường được kết nối với các PLC để thu thập dữ liệu từ các thiết bị, hiển thị thông tin trực quan trên màn hình, cho phép người vận hành điều khiển các thiết bị từ xa và lưu trữ dữ liệu để phân tích.

3.3. Robot và tự động hoá

Robot được sử dụng để thực hiện các công việc lặp đi lặp lại, nguy hiểm hoặc đòi hỏi độ chính xác cao, thay thế cho sức lao động của con người.

• Các loại robot trong công nghiệp: robot trong công nghiệp thường được lập trình để thực hiện các công việc lặp đi lặp lại trong các nhà máy và dây chuyền sản xuất. Như robot cánh tay, robot SCARA, robot tự hành…
• Lợi ích và thách thức khi sử dụng robot: Robot có thể làm việc liên tục, không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài. Việc ứng dụng robot giúp doanh nghiệp giảm chi phí nhân công, nâng cao độ chính xác cũng như giảm nguy cơ tai nạn khi làm việc trong môi trường nguy hiểm.

Tuy nhiên, việc sử dụng robot cũng khiến doanh nghiệp gặp các thách thức không hề nhỏ. Doanh nghiệp cần một số vốn lớn để mua robot và tốn chi phí bảo trì. Ngoài ra, để sử dụng được robot, cần có nhân lực có trình độ để vận hành và bảo trì.

4. Ứng dụng của tự động hoá

Nhờ vào công nghệ tiên tiến, các hệ thống tự động có thể thay thế con người trong nhiều công việc lặp lại, đòi hỏi độ chính xác cao hoặc môi trường làm việc nguy hiểm. Tự động hóa có thể ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau:

4.1. Ứng dụng của tự động hóa trong sản xuất

Tự động hóa trong sản xuất đang trở thành xu hướng tất yếu, giúp tối ưu hóa quy trình, giảm chi phí nhân công và nâng cao hiệu suất. Tự động hóa được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy và dây chuyền sản xuất, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.

• Dây chuyền lắp ráp ô tô: Sử dụng rô-bốt và máy móc tự động trong các công đoạn lắp ráp, hàn, sơn, kiểm tra chất lượng. Giúp tăng tốc độ sản xuất, giảm thiểu sai sót của con người.
• Sản xuất thực phẩm: Hệ thống máy móc có thể thực hiện từ cắt, trộn, nấu đến đóng gói, giúp tiết kiệm nhân lực và giảm thiểu sai sót.
• Dây chuyền điện tử: Robot và máy tự động thực hiện lắp ráp vi mạch, linh kiện điện tử với độ chính xác tuyệt đối. Tạo ra các mẫu linh kiện nhanh chóng với độ chính xác cao, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.
• Nhà máy dệt may: Sử dụng máy móc tự động cắt vải, may và hoàn thiện sản phẩm nhanh chóng.

4.2. Ứng dụng của tự động hóa trong giao thông vận tải

Xe tự lái đang trở thành xu hướng quan trọng trong ngành giao thông vận tải toàn cầu. Tại Trung Quốc, dự kiến sẽ có khoảng 15 triệu xe điện mới được trang bị tính năng tự lái trong năm 2025. Trên thế giới, nhiều hãng xe hơi hàng đầu như Tesla, Audi, Volkswagen và General Motors đang triển khai sản xuất và thử nghiệm các mẫu xe tự lái, với mục tiêu đưa công nghệ này trở thành tương lai của giao thông thông minh.

Tự động hóa không chỉ ứng dụng trong phương tiện mà còn trong quản lý hạ tầng giao thông. Các hệ thống điều khiển giao thông thông minh sử dụng cảm biến, camera và trí tuệ nhân tạo để giám sát và điều tiết lưu lượng xe cộ, giảm thiểu tắc nghẽn và tai nạn.

4.3. Ứng dụng của tự động hóa trong y tế

Tự động hóa đang dần thay đổi ngành y tế, giúp nâng cao độ chính xác trong chẩn đoán, điều trị và chăm sóc bệnh nhân. Nhờ vào các thiết bị y tế thông minh và quy trình tự động, ngành y tế có thể giảm thiểu sai sót, tối ưu hóa hiệu suất làm việc và cải thiện chất lượng dịch vụ.

• Thiết bị y tế tự động: giúp cải thiện hiệu quả trong khám và điều trị như máy đo huyết áp, nhịp tim tự động giúp bệnh nhân theo dõi sức khỏe tại nhà mà không cần đến cơ sở y tế.
• Quy trình tự động hóa trong y tế: tự động hóa giúp tối ưu hóa quy trình quản lý và điều trị trong bệnh viện. Như hồ sơ bệnh án điện tử, AI trong chẩn đoán…

5. Tương lai của ngành tự động hoá

Ngành tự động hóa đang bước vào một giai đoạn phát triển mạnh mẽ nhờ sự kết hợp của công nghệ tiên tiến. Trong tương lai, tự động hóa sẽ không chỉ giúp tăng năng suất mà còn thay đổi cách con người làm việc và vận hành hệ thống sản xuất, dịch vụ.

• Xu hướng công nghệ mới

AI và machine learning trong tự động hoá: Trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) đang trở thành những công nghệ cốt lõi trong lĩnh vực tự động hóa, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu lỗi và nâng cao hiệu suất. Một số ứng dụng quan trọng bao gồm: robot tự hành, dự đoán bảo trì, tự động hóa trong dịch vụ khách hàng….

Tự động hoá 4.0: Tự động hóa 4.0 là bước tiến quan trọng trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, kết hợp nhiều công nghệ tiên tiến để tạo ra các hệ thống sản xuất thông minh hơn. Các hệ thống máy móc có thể giao tiếp với nhau qua mạng IoT, cho phép giám sát và điều khiển từ xa. Kết hợp robot, AI, IoT để tạo ra quy trình sản xuất tự động, hiệu quả cao.

• Thách thức và cơ hội

Thách thức trong việc chuyển đổi công nghệ: Mặc dù tự động hóa mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng đi kèm với một số thách thức lớn. Doanh nghiệp cần có nguồn tiền lớn để đầu tư vào trang thiết bị và đào tạo nhân lực. Sử dụng công nghệ có thể gặp những vấn đề an ninh mạng. Hệ thống kết nối qua Internet có thể bị tấn công, gây rủi ro cho doanh nghiệp.

Cơ hội nghề nghiệp trong ngành tự động hoá: Sự phát triển của tự động hóa mở ra nhiều cơ hội nghề nghiệp mới. Các kỹ sư và chuyên gia trong ngành có thể tham gia vào việc thiết kế, lập trình, vận hành và tối ưu hóa hệ thống tự động trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất công nghiệp đến y tế và giao thông. Với sự mở rộng của Công nghiệp 4.0, cơ hội thăng tiến và phát triển nghề nghiệp trong lĩnh vực này ngày càng rộng mở.

Hy vọng với bài viết ngành tự động hóa là gì đã giúp bạn giải đáp thắc mắc về ngành nghề trước khi chọn ngành học này. Dù còn nhiều thách thức nhưng đây cũng là cơ hội lớn cho những ai muốn làm việc trong lĩnh vực công nghệ cao. Nếu bạn có nhu cầu tìm tự động hóa là ngành gì, hãy truy cập vào website tuyển dụng https://job3s.com.vn/ để biết thêm thông tin chi tiết.