Các sản phẩm Mechatronics trong lĩnh vực chế biến nông sản

I. Đặt vấn đề I.1. Xuất xứ công trình: Sản phẩm nông nghiệp của nước ta có chất lượng tốt nhưng có giá trị xuất khẩu thấp do khâu chế biến nông sản kém, thiết bị trong khâu chế biến lạc hậu. Trong d

 

I.2. Nguồn kinh phí:

   Tổng kinh phí để thực hiện công trình là khoảng 9.000.000.000 đ (chín tỷ đồng), với các hạng mục công việc gồm:

   + Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo 10 máy phân loại cà phê theo màu sắc.

   + Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo 01 máy phân loại gạo theo màu sắc.

+ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hồng ngoại vào việc nhận dạng các tạp chất trong suốt (thuỷ tinh, đá trắng, v.v..) trong phân loại gạo phục vụ xuất khẩu.

   Trong đó:

   + Nguồn vốn cấp Nhà nước: chiếm khoảng 30 %.

   + Nguồn vốn cấp Bộ: chiếm khoảng 5 %.

   + Nguồn vốn cấp cơ sở đầu tư: chiếm khoảng 65 %.

II. Nội dung

II.1. Các nội dung khoa học công nghệ chính đã được triển khai:

+ Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng cấu trúc, nguyên lý hoạt động cho hệ thống thu nhận và xử lý ảnh từ các camera số, quét dòng với tần số tới 20KHz.

+ Nghiên cứu đưa ra thiết kế, nguyên lý hoạt động và công nghệ chế tạo các thiết bị phân loại cà phê hạt, gạo với độ chính xác cao.

+ Nghiên cứu, xây dựng các phần mềm xử lý ảnh và điều khiển tự động hệ thống phân loại quang - cơ - điện tử.

+ Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ hồng ngoại vào việc nhận dạng các tạp chất trong phân loại gạo phục vụ xuất khẩu.

+ Hoàn chỉnh thiết kế và công nghệ chế tạo, đưa ra thị trường các thiết bị phân loại cà phê hạt và thiết bị phân loại gạo với chất lượng cao, tương đương thiết bị nhập ngoại.

II.2. Các đóng góp về mặt KH-CN:

+ Lần đầu tiên ở Việt Nam, công trình đã nghiên cứu, xây dựng và ứng dụng thành công hệ thống machine-vision/computer-vision làm việc trong các dải tốc độ chuyển động của đối tượng cao,  số lượng đối tượng rất lớn  như các máy phân loại hạt nông sản theo màu sắc. Đây là một thiết bị khá điển hình của công nghệ mechatronic, đồng thời là sản phẩm của nhiều chuyên ngành công nghệ cao như cơ khí và vi cơ chính xác cao, đo lường quang và kỹ thuật quang điện tử, vi điện tử số có mức tích hợp cao và rất cao, công nghệ thông tin và kỹ thuật xử lý dữ liệu, điều khiển thời gian thực trong vùng tới hạn nhỏ...Với thành công này, đã mở ra một hướng mới trong ngành cơ khí nói chung, mechatronic nói riêng: chế tạo máy machine-vision có giá trị vượt trội so với các chủng loại máy khác.

+ Trên cơ sở những nghiên cứu và xây dựng một cách cơ bản hệ thống machine-vision của mình, công trình đã xây dựng được một cấu trúc máy phân loại hạt bằng màu sắc mới, đạt được một sự phối hợp hợp lý, hiệu quả giữa các thiết bị xử lý dữ liệu tích hợp (có bán sẵn trên thị trường máy machine vision) và tự thiết kế chế tạo, giữa vai trò chức năng các phần cứng, phần sụn và phần mềm. Đây chính là sự khác biệt thực sự giữa máy của ta và các hãng khác trên thế giới, và sự khác biệt này đã mang lại những giá trị kinh tế-kỹ thuật đáng kể cho các máy phân loại hạt nông sản theo màu sắc do IMI chế tạo.

+ Đã nghiên cứu, thiết kế, làm chủ công nghệ và chế tạo thành công một loạt mô đun cơ, điện tử, phần mềm đáp ứng các chức năng trong cấu trúc máy mới được xây dựng:

- Hệ cấp liệu rung và máng dẫn liệu.

- Bộ súng thổi và manifold lắp van và súng thổi.

- Thiết bị điện tử điều khiển thổi

- Chương trình thu thập, xử lý, điều khiển phân loại.

III. Kết quả

III.1. ý nghĩa khoa học:

+ Đã hình thành và phát triển được một chuyên ngành khoa học mới là ngành cơ điện tử trên cơ sở tích hợp sáng tạo cơ khí với tự động hoá, điện tử và công nghệ phần mềm.

+ Tích hợp có chọn lọc và sáng tạo nhiều công nghệ tiên tiến để tạo ra các sản phẩm  mang thương hiệu Việt Nam mới, có giá trị nội sinh và gia tăng lớn.

+ Đã làm chủ được các giải pháp ghép nối hệ thống cơ khí, tự động hoá, điện-điện tử và làm chủ được công nghệ qua việc phát triển các phần mềm mới cho quá trình điều khiển và bản quyền công nghệ sản phẩm.

+ Sự thành công của công trình đã góp phần  thay đổi tư duy về hoạt động khoa học công nghệ trong thời đại công nghiệp hoá - hiện đại hoá gắn với nền kinh tế thị trường định hướng XHCN.

III.2. ý nghĩa kinh tế-xã hội:

+ Cho đến nay Viện IMI đã chế tạo và cung cấp ra thị trường được 10 chiếc máy phân loại hạt nông sản theo màu sắc. Việc IMI sản xuất và cung cấp được loại thiết bị này đã buộc các nhà cung cấp thiết bị nước ngoài đồng loạt giảm giá bán thiết bị 50 % để cạnh tranh với IMI. Mỗi thiết bị nhập ngoại trên có giá thành từ 50.000 USD đến 60.000 USD, trong khi đó giá thành của thiết bị do Viện IMI chế tạo có chất lượng tương đương nhưng chỉ có giá là từ 25.000 USD đến 30.000 USD. Như vậy với số lượng sản phẩm đã được tiêu thụ là 10 thiết bị thì công trình đã góp phần tiết kiệm ngoại tệ là 250.000 USD đến 300.000 USD.

+ Công trình đã góp phần đào tạo được một đội ngũ cán bộ nghiên cứu, công nhân kỹ thuật có trình độ cao trong lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các sản phẩm cơ điện tử. Bên cạnh đó công trình cũng đã tạo công ăn việc làm và thu nhập ổn định cho một bộ phận cán bộ - công nhân viên của Viện IMI .

=> Với các kết quả đạt được, công trình đã góp phần để cụm công trình “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo cụm thiết bị cơ - điện tử trong công nghiệp” vinh dự nhận được giải thưởng Hồ Chí Minh về Khoa học công nghệ năm 2005.

* Đơn vị khách hàng lớn nhất của sản phẩm:

   Công ty cổ phần cơ khí VINA Nha trang.

   Địa chỉ: Số 5 Trường sơn - Khu chế xuất Bình Tân - TP. Nha Trang.

   Tel: 058. 883128                        Fax: 058. 883151

* Tiềm năng: Nền nông nghiệp nước nhà đang phấn đấu để tiến tới nước ta là nước xuất khẩu nông sản hàng đầu trên thế giới, do vậy đây là thị trường to lớn và đầy hứa hẹn với các sản phẩm của công trình, đồng thời Viện IMI cũng hướng tới khả năng xuất khẩu nhóm thiết bị này sang thị trường Nam Mỹ và Châu phi.
  • Tags: