Đáp án công nghệ cơ khí 11 cánh diều Bài 13. Cách mạng công nghiệp 4.0 với tự động hóa quá trình sản xuất

BÀI 13 - CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0 VỚI TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

KHỞI ĐỘNG

4. Hãy kế một vài thành tựu của cách mạng công nghiệp 4.0 mà em đang được sử dụng.

Trả lời:

Một vài thành tựu của cách mạng công nghiệp 4.0 mà em đang được sử dụng: Big data, IoT, công nghệ AI, công nghệ nano,....

I. CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0

4. Những đặc trưng nào của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 thúc đẩy tự động hoá quá trình sản xuất?

Trả lời:

• Dựa trên nền tảng của sự kết hợp giữa công nghệ cảm biến mới, phân tích dữ liệu lớn (Big Data), điện toán đám mây (Cloud Computing) và kết nối Internet vạn vật (Internet of Things - IoT) để thúc đẩy tự động hoá và sản xuất thông minh.
• Sử dụng công nghệ in 3D để giảm chi phí sản xuất (do dây chuyền sản xuất bỏ qua các khâu trung gian).
• Công nghệ nano và vật liệu mới tạo ra các vật liệu có nhiều ưu điểm nổi bật, được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực.
• Trí tuệ nhân tạo và điều khiển cho phép con người kiểm soát từ xa, không giới hạn về không gian và thời gian, tương tác nhanh hơn và chính xác hơn.

II. TÁC ĐỘNG CỦA CÁCH MJANG CÔNG NGHIỆP 4.0 TRONG TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

1. Nâng cao tính linh hoạt của quá trình sản xuất
2. Các công nghệ ở hình 12.2 và 12.3 giúp nâng cao tính linh hoạt của quá trình sản xuất như thế nào?

Trả lời:

Thông qua nền tảng Internet, giữa các bộ phận sản xuất thiết lập được một mạng lưới giao tiếp trực tuyến (hình 13.2). Thông tin về số lượng sản phẩm, lỗi của sản phẩm, thay đổi trong đơn đặt hàng hoặc nhu cầu khách hàng liên tục được cập nhật, phân tích và chia sẻ. Nhờ đó, quy trình sản xuất sẽ được điều chỉnh linh hoạt để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm....

Công nghệ in 3D, công nghệ nano và công nghệ vật liệu mới đang phát triển rất nhanh cũng giúp hoạt động sản xuất trở nên linh hoạt hơn rất nhiều (hỉnh 13.3).

2. Giảm chi phí sản xuất
3. Hãy nêu một số tác động chủ yếu của cách mạng công nghiệp 4.0 giúp giảm chi phí sản xuất.

Trả lời:

Nhờ thành tựu của cách mạng công nghiệp 4.0, các bộ phận của quy trình sản xuất được tự động hoá, sử dụng vật liệu có nhiều đặc tính nổi trội và nhờ sử dụng công nghệ tiên tiến như công nghệ CNC, công nghệ in 3D.... đã giúp giảm được các chi phí về vật liệu, thời gian nhưng chất lượng sản phẩm lại tăng lên. Các khâu đóng gói, vận chuyển, xếp, dỡ, kiểm đếm vật liệu, sản phẩm tại phân xưởng sản xuất và trong kho chứa cũng được điều hành bởi công nghệ quản lí hiện đại, tự động hoá giúp giảm chi phí sức lao động con người và đảm bảo vận hành quá trình sản xuất hợp lí, tiết kiệm, hiệu quả. Nhờ đó, quá trình sản xuất được tối ưu hoá và giảm thiểu được lãng phí.

3. Giám sát, điều chỉnh và cải tiến quy trình sản xuất
4. Các công nghệ ở hình 13.5, 13.6 và 13.7 có thể giúp con người giám sát, điều chỉnh và cải tiến quy trình sản xuất như thế nào?

Trả lời:

Trong quá trình sản xuất hàng hóa, mọi thông tin về lỗi của sản phẩm được ghi nhớ. Khi có một quy trình sản xuất mới, công nghệ trí tuệ nhân tạo sẽ phân tích dữ liệu trong quá khứ, so sánh với quy trình mới để đưa ra những phản hồi tới bộ phận thiết kế, sản xuất,...

4. Đảm bảo an toàn trong sản xuất
5. Vì sao nói robot thông minh giúp con người giảm sức lao động và tránh làm việc trong môi trường độc hại, nguy hiểm?

Trả lời:

Trong dây chuyền sản xuất tự động, máy móc trực tiếp tham gia vào quá trình vận hành, vì vậy các công nhân được đảm bảo an toàn khi không cần phải tham gia trực tiếp vào các công đoạn nguy hiểm, gây ảnh hưởng đến sức khỏe như: tiếp xúc với hóa chất độc hại, nhiệt độ khắc nghiệt, khiêng vác các vật nặng và các điều kiện làm việc nguy hiểm khác.

LUYỆN TẬP

4. Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 tác động đến tự động hoá quá trình sản xuất như thế nào?

Trả lời:

Các tác động chính của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 tác động đến tự động hoá quá trình sản xuất là:

• Nâng cao tính linh hoạt của quá trình sản xuất
• Giảm chi phí sản xuất
• Giám sát, điều chỉnh và cải tiến quy trình sản xuất
• Đảm bảo an toàn trong sản xuất.

VẬN DỤNG

1. Tìm hiểu một số mô hình nhà máy thông minh, trung tâm điều hành thông minh ở địa phương em hoặc trên Internet.

Trả lời:

• Trung tâm giám sát điều hành giao thông thông minh.
• AI Camera - Camera giao thông thông minh.
• Các camera CCTV ứng dụng công nghệ Trí tuệ nhân tạo AI (Artificial Intelligence) được lắp đặt tại các vị trí nút giao lộ, các điểm ra vào nhằm tối ưu hóa khả năng quan sát của camera.