Tự động hóa - động lực của sự phát triển

Tự động hoá có mặt từ khâu thiết kế đến khâu đóng gói sản phẩm trong một dây chuyền sản xuất. Tự động thiết kế CAD không chỉ cần thiết kế sản phẩm, mà còn dùng để mô phỏng, tính toán, phân tích, so sánh. Bộ chương trình máy tính EPC (Engineering, Procurement, Construction - thiết kế kĩ thuật, mua sắm, xây lắp), một công cụ đắc lực giúp việc trở thành “tổng thầu”, cũng là một loại chương trình CAD. Ngày nay, người ta rất quan tâm đến một dạng phát triển nữa của CAD. Đó là CAE (Computer Aide Engineering). CAE dùng để phân tích kĩ thuật và tìm lời giải hợp lí nhất ngay trong giai đoạn thiết kế. Ví dụ, khi thiết kế khuôn ép nhựa, bên cạnh việc sáng tạo dáng hình học chính xác, còn cần phải mô phỏng để phân tích quá trình sẽ xẩy ra trong khi phun ép nhựa nóng. Từ đó có thể chọn phương án liên quan đến đầu phun, đến độ co ngót v.v... để sản phẩm không bị biến dạng, cong vênh sau khi ép xong. Một dạng phát triển nữa của CAD là công nghệ tạo mẫu nhanh RPT (Rapid Prototyping Technology). Theo công nghệ này, các thông tin về sản phẩm được thiết kế trên máy tính và sẽ chuyển trực tiếp sang thiết bị RPT để tạo ngay ra mẫu vật 3 chiều. Vì thế, người ta còn gọi đây là máy in 3D (Three Dimetions Printer).
Như vậy, chỉ riêng một vấn đề nhỏ của kĩ thuật tự động hoá, CAD đã có thể làm thay đổi nhiều quá trình sản xuất. Khi mới ra đời, CAD đã được một cơ quan khoa học của Mỹ đánh giá như một công nghệ mới “làm tăng năng suất lên gấp bội, mà chưa công nghệ nào đạt tới”, đồng thời dẫn ra ví dụ minh hoạ về việc rút ngắn thời gian thiết kế một chiếc máy bay từ 1,5 năm với hơn 1 ngàn kĩ sư, xuống còn vài tuần với một nhóm nhỏ kỹ sư. Ngày nay, CAD vẫn trên đà phát triển mới.
Một ứng dụng nữa của kĩ thuật tự động hoá là có thể dùng máy tính trực tiếp điều khiển đến từng thiết bị, từng dây chuyền sản xuất cũng như toàn bộ hệ thống sản xuất. Từ việc điều khiển số NC (Numerical Control), điều khiển bằng máy tính CNC (Computer Numerical Control) cho đến việc ứng dụng các “máy tính nhúng” trong các bộ điều khiển các thiết bị, là một bước đường dài của sự phát triển làm tăng sự ổn định và hiệu quả sử dụng lên rõ rệt.
Một trong những đặc trưng của trình độ tự động hoá hiện đại là mức độ xử lí thông minh trong các tình huống xẩy ra ở quá trình công nghệ. Vì vậy, cần có những sensor tinh xảo để nhận biết về các tình huống đó. Ngày nay, trên cơ sở những thành tựu của hệ thống tích hợp khoa học Micro và Nano (Micro Nanoscience Integrated Systems) nhiều tổ hợp các sensors tạo ra các cụm cảm biến đa năng, cho phép nhanh chóng nhận thức môi trường và tình huống từ nhiều thông tin cùng một lúc.
Vài nét đặc trưng của ngành tự động hoá hiện đại vừa điểm qua, càng tô đậm vai trò chủ đạo của nó trong nền kinh tế kĩ thuật hiện đại.
Ngày nay, nhiều người đã thừa nhận rằng, nói đến công nghiệp hoá, hiện đại hoá không thể không nói đến tự động hoá, mà linh hoạt hoá là một trong những tiêu chí quan trọng để đánh giá hệ thống tổ chức sản xuất đáp ứng yêu cầu cạnh tranh khốc liệt trên thị trường. Những bước đi từ số hoá đến máy tính hoá hệ thống sản xuất, dịch vụ ngày càng thực hiện theo con đường mềm hoá, linh hoạt hoá để thích nghi với thị trường biến động. Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS (Flexible Manufacturing Systems) trở thành biểu tượng cho nền sản xuất hiện đại. Hệ thống sản xuất tự động này cho phép đáp ứng nhanh với yêu cầu thay đổi mẫu mã và đặc tính kĩ thuật của sản phẩm trong thị trường cạnh tranh. Hệ thống FMS cũng rất thích hợp với quy mô sản xuất vừa và nhỏ. Hệ thống sản xuất tích hợp với máy tính CIM (Computer Integrated Manufacturing) trở thành cốt lõi cho hệ thống quản lý công nghệ và kinh tế của các doanh nghiệp hiện đại. Như vậy, càng ngày tự động hoá càng nổi lên với vai trò chủ đạo, dẫn dắt nhiều ngành kinh tế kĩ thuật phát triển.
Bản thân tự động hoá là một liên ngành. Nó không thuộc một ngành kinh tế kĩ thuật riêng biệt nào, nhưng lại có mặt ở hầu hết các ngành kinh tế kĩ thuật. Nếu hình ảnh “máy tính nhúng” (embeded) trong từng thiết bị và trong cả doanh nghiệp hiện đại là một hình ảnh đẹp đã phổ biến khắp nơi, thì cũng có thể nói rằng, ngày nay tự động hoá đã “nhúng” trong hầu hết các ngành kinh tế kĩ thuật.
Những khả năng kì diệu mà tự động hoá đem lại cũng đòi hỏi khi đem vào ứng dụng cho hệ thống thiết bị hay cho dây chuyền sản xuất nào đó, những kĩ thuật viên phải am hiểu quy trình công nghệ cụ thể. Phải nhận biết được các thông số của quá trình để đặt đúng chỗ, đúng lúc các loại sensors hợp lý. Phải điều khiển được từng thiết bị và cả hệ thống, không những là hệ thống quản lý công nghệ, mà cả hệ thống quản lý sản xuất.
Tóm lại, tự động hoá có mặt ở hầu hết các ngành kinh tế kĩ thuật, có vị trí chủ đạo trong sự phát triển của các ngành đó và có thể nói một cách hình ảnh là, tự động hoá đã “nhúng” phổ biến trong quản lý công nghệ, quản lý sản xuất và quản lý hành chính. Tự động hoá là cầu nối để các thành tựu của công nghệ thông tin biến thành hiện thực trong sản xuất và trong đời sống xã hội. Tự động hoá phải am hiểu từng ngóc ngách, đến toàn thể quá trình công nghệ, tự động hoá phải tiếp cận từ hệ thống toàn cục, đến từng chi tiết cụ thể của vấn đề mà nó đang được ứng dụng.
Vì những lẽ nói trên, chúng ta càng thấy rõ vai trò chủ đạo trong việc đào tạo của tự động hoá trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Trong những năm gần đây, nước ta cũng đã đạt được nhiều thành tựu bước đầu trong việc áp dụng tự động hoá trong công nghiệp và dịch vụ. Hy vọng rằng, trong xu thế đổi mới và hội nhập, tự động hoá sẽ có nhiều bước tiến mạnh mẽ hơn nữa.