BÀI 13 - TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ 4
PHẦN I: CÁC CÂU HỎI TRONG SGK
MỞ ĐẦU
CH: Quan sát Hình 13.1 và cho biết:
+ Người công nhân đang làm gì và thao tác trên mô hình thật hay ảo?
+ Cách làm như trong hình có tác dụng gì?
I. CÔNG NGHỆ NỔI BẬT CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ 4
Kết nối năng lực: Dựa vào Hình 13.2, hãy liên hệ và lấy ví dụ ứng dụng trong đời sống sử dụng quy trình đó.
II. TÁC ĐỘNG CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ 4 TRONG TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
Luyện tập: Quan sát Hình 13.3 và mô tả hoạt động của máy gia công vật lí mạng.
Vận dụng: Qua các kiến thức đã học, tự tìm hiểu và tham khảo Hình 13.5, hãy mô tả quá trình mua hàng gồm: đặt hàng, theo dõi tình trạng sản xuất, theo dõi quá trình di chuyển sản phẩm, nhận sản phẩm có sử dụng các thành tựu của Cách mạng công nghiệp 4.0. Em hãy phân tích ưu điểm của việc ứng dụng thành tựu của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 vào quá trình này.
Phần II, Lời giải tham khảo
BÀI 13 - TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ 4
MỞ ĐẦU
Câu hỏi: Quan sát Hình 13.1 và cho biết:
Người công nhân đang làm gì và thao tác trên mô hình thật hay ảo?
Cách làm như trong hình có tác dụng gì?
Trả lời: Người công nhân trong Hình 13.1 đang thực hiện thao tác mô phỏng trên một mô hình ảo được hiển thị bằng công nghệ thực tế ảo (Virtual Reality - VR). Đây là một ứng dụng nổi bật của công nghệ 4.0, giúp mô phỏng môi trường làm việc và các thiết bị máy móc trước khi triển khai thực tế.
Cách làm này mang lại nhiều lợi ích quan trọng. Thứ nhất, nó giúp người công nhân làm quen với quy trình sản xuất, vận hành máy móc hoặc sửa chữa thiết bị mà không cần phải tiếp xúc trực tiếp với môi trường thật, qua đó giảm thiểu rủi ro và chi phí. Thứ hai, việc thao tác trên mô hình ảo cho phép thử nghiệm các giải pháp, đánh giá kết quả trước khi triển khai thực tế, từ đó nâng cao hiệu quả và tối ưu hóa quy trình. Thứ ba, công nghệ này còn giúp tăng cường khả năng đào tạo và nâng cao kỹ năng cho người lao động trong thời gian ngắn.
I. CÔNG NGHỆ NỔI BẬT CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ 4
Câu hỏi: Dựa vào Hình 13.2, hãy liên hệ và lấy ví dụ ứng dụng trong đời sống sử dụng quy trình đó.
Trả lời: Hình 13.2 mô tả quy trình kết nối thông minh giữa các thiết bị thông qua Internet vạn vật (IoT - Internet of Things). Quy trình này thường bao gồm các bước: thu thập dữ liệu, xử lý và phân tích thông tin, sau đó đưa ra các phản hồi hoặc quyết định tự động.
Một ví dụ cụ thể trong đời sống là hệ thống nhà thông minh (Smart Home). Trong hệ thống này, các thiết bị như đèn, máy lạnh, rèm cửa và hệ thống an ninh đều được kết nối với nhau thông qua mạng IoT. Người dùng có thể sử dụng điện thoại thông minh hoặc trợ lý ảo (như Google Assistant, Alexa) để điều khiển các thiết bị từ xa. Ví dụ:
Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm trong nhà sẽ tự động điều chỉnh máy điều hòa không khí hoặc máy tạo ẩm để duy trì mức nhiệt độ, độ ẩm lý tưởng.
Camera an ninh sẽ gửi thông báo về điện thoại khi phát hiện chuyển động lạ trong nhà.
Đèn trong nhà sẽ tự động bật khi trời tối hoặc có người bước vào phòng, giúp tiết kiệm năng lượng và tăng sự tiện lợi.
Ứng dụng này không chỉ cải thiện chất lượng cuộc sống mà còn giúp tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường nhờ khả năng sử dụng năng lượng một cách tối ưu.
II. TÁC ĐỘNG CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ 4 TRONG TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
Câu hỏi: Quan sát Hình 13.3 và mô tả hoạt động của máy gia công vật lí mạng.
Trả lời: Máy gia công vật lí mạng trong Hình 13.3 là một hệ thống sản xuất hiện đại, được kết nối với mạng internet và các thiết bị thông minh khác trong dây chuyền sản xuất. Hệ thống này sử dụng các cảm biến, bộ điều khiển và phần mềm phân tích để thu thập và xử lý dữ liệu trong thời gian thực.
Quy trình hoạt động của máy gia công vật lí mạng bao gồm các bước:
Máy thu thập dữ liệu từ cảm biến về trạng thái của nguyên liệu, công cụ cắt, và điều kiện vận hành.
Dữ liệu được truyền qua mạng tới bộ xử lý trung tâm hoặc điện toán đám mây, nơi phân tích thông tin để đưa ra các quyết định điều chỉnh.
Máy tự động thực hiện các lệnh điều chỉnh, chẳng hạn như thay đổi tốc độ cắt, lực ép, hoặc vị trí gia công, để đảm bảo sản phẩm đạt độ chính xác cao nhất.
Quá trình sản xuất được giám sát liên tục và các thông báo lỗi (nếu có) được gửi ngay đến người vận hành.
Máy gia công vật lí mạng giúp tăng năng suất lao động, giảm thiểu sai sót và tối ưu hóa tài nguyên. Nhờ khả năng tự động điều chỉnh và thích ứng, hệ thống này đặc biệt hiệu quả trong các ngành công nghiệp cần độ chính xác cao như chế tạo linh kiện điện tử, sản xuất ô tô và hàng không.
Câu hỏi: Qua các kiến thức đã học, tự tìm hiểu và tham khảo Hình 13.5, hãy mô tả quá trình mua hàng gồm: đặt hàng, theo dõi tình trạng sản xuất, theo dõi quá trình di chuyển sản phẩm, nhận sản phẩm có sử dụng các thành tựu của Cách mạng công nghiệp 4.0. Em hãy phân tích ưu điểm của việc ứng dụng thành tựu của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 vào quá trình này.
Trả lời: Quá trình mua hàng trong thời đại Cách mạng công nghiệp 4.0 diễn ra thông qua các nền tảng thương mại điện tử và các hệ thống tự động hóa. Quy trình gồm các bước chính như sau:
Đặt hàng: Người dùng truy cập nền tảng thương mại điện tử (ví dụ: Amazon, Shopee) để tìm kiếm và chọn sản phẩm. Hệ thống sẽ sử dụng công nghệ AI để gợi ý sản phẩm dựa trên lịch sử tìm kiếm và hành vi mua sắm của người dùng. Sau khi lựa chọn, người dùng tiến hành thanh toán trực tuyến thông qua các cổng thanh toán điện tử (ví dụ: PayPal, MoMo).
Theo dõi tình trạng sản xuất: Trong trường hợp sản phẩm được đặt hàng cá nhân hóa hoặc cần sản xuất theo yêu cầu, hệ thống sẽ cập nhật thông tin về tiến độ sản xuất thông qua IoT và công nghệ Blockchain. Người mua có thể theo dõi trạng thái sản phẩm, từ giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu, gia công, cho đến khi hoàn thiện.
Theo dõi quá trình di chuyển sản phẩm: Khi sản phẩm rời khỏi nhà máy, các thiết bị IoT gắn trên xe vận chuyển sẽ gửi thông tin vị trí, tốc độ, và dự đoán thời gian giao hàng đến khách hàng. Hệ thống sử dụng Big Data để tối ưu hóa lộ trình giao hàng, giảm thời gian và chi phí vận chuyển.
Nhận sản phẩm: Người dùng nhận thông báo khi sản phẩm được giao đến. Trong một số trường hợp, các công nghệ hiện đại như drone hoặc robot giao hàng được sử dụng để đảm bảo giao hàng nhanh chóng và an toàn.
Phân tích ưu điểm: Ứng dụng thành tựu của Cách mạng công nghiệp 4.0 vào quy trình mua hàng mang lại nhiều lợi ích vượt trội:
Tiện lợi: Người mua có thể đặt hàng và thanh toán mọi lúc, mọi nơi mà không cần đến cửa hàng.
Minh bạch: Công nghệ Blockchain giúp cung cấp thông tin chính xác và không thể thay đổi về trạng thái sản phẩm, tạo sự tin tưởng cho người mua.
Hiệu quả cao: Big Data và AI tối ưu hóa quá trình sản xuất, lưu trữ, và vận chuyển, giảm chi phí và thời gian.
Cá nhân hóa: Sản phẩm có thể được sản xuất theo yêu cầu riêng, đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng.
Thân thiện với môi trường: Quy trình tự động hóa giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ và khí thải nhờ tối ưu hóa vận chuyển và sản xuất.
Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 không chỉ thay đổi cách con người mua sắm mà còn nâng cao chất lượng dịch vụ và cải thiện toàn diện trải nghiệm của người tiêu dùng.
