Giáo án và PPT Công nghệ cơ khí 11 kết nối Bài 13: Tự động hoá quá trình sản xuất dưới tác động của Cách mạng công nghiệp lần thứ 4

BÀI 13. TỰ ĐỘNG HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ 4

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Cách mạng công nghiệp 4.0 dựa trên những lĩnh vực nào? 

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1.  Công nghệ nổi bật của cách mạng công nghiệp lần thứ 4 

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Theo em, những thành tố chính của công nghệ kĩ thuật số là?

Sản phẩm dự kiến:

- Cách mạng công nghiệp 4.0 dựa trên ba lĩnh vực chính là kĩ thuật số, công nghệ sinh học và vật lí. 

- Công nghệ kĩ thuật số là công nghệ cốt lõi được sử dụng trong dây chuyền sản xuất. Những thành tố chính của công nghệ kĩ thuật số là: dữ liệu lớn (Big Data), kết nối vạn vật (IoT: Intenet of Thing) và trí tuệ nhân tạo (AI: Artificial Intelligence). 

+ Công nghệ kết nối vạn vật trong công nghiệp.

- Dữ liệu lớn.

- Trí tuệ nhân tạo.

II. TÁC ĐỘNG CỦA CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ 4 TRONG TỰ ĐỘNG HOÁ QUÁ TRÌNH XUẤT 

Hoạt động 1. Gia công thông minh

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu: Theo em, gia công thông minh dựa vào?

Sản phẩm dự kiến:

- Gia công thông minh dựa vào các hệ thống vật lí không gian mạng (CPS: Cyber Physical Systems). Một số đặc điểm của bộ hệ thống vật lí không gian mạng:

+ Mỗi đối tượng vật lí sẽ tồn tại một đối tượng ảo tương ứng.

+ Tín hiệu vật lí được phản ánh lên đối tượng ảo nhờ IoT và phục vụ công tác mô phỏng, hiển thị.

+ Đối tượng ảo có thể được sử dụng mô phỏng, dự đoán, ra quyết định.

Hoạt động 2. Giám sát thông minh giúp giám sát tiêu thụ năng lượng tốt hơn

GV đưa ra câu hỏi: Việc triển khai rộng rãi các cảm biến khác nhau đã giúp ích gì cho việc giám sát thông minh? Lấy ví dụ.

Sản phẩm dự kiến:

- Việc triển khai rộng rãi các cảm biến khác nhau đã giúp cho việc giám sát thông minh trở nên khả thi.

- Ví dụ, dữ liệu về các đối tượng sản xuất khác nhau như năng lượng tiêu thụ cũng như nhiệt độ, rung động,…Giám sát thông minh không chỉ cung cấp trực quan về những dữ liệu này mà còn cảnh báo khi xảy ra bất thường trong máy móc hoặc công cụ (hình 13.4).

…………….

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Từ nội dung bài học,GV yêu cầu HS luyện tập làm bài:

Câu 1: Em hãy cho biết có loại máy tự động nào sau đây?

• A. Máy tự động cứng
• B. Máy tự động mềm
• C. Máy tự động phối hợp
• D. Cả A và B đều đúng

Câu 2: Đặc điểm của bộ hệ thống vật lí trong không gian mạng là?

• A. Mỗi đối tượng vật lí sẽ tồn tại một đối tượng ảo tương ứng. Để xây dựng các mô hình này ta sử dụng các công nghệ mô phỏng (Simulation).
• B. Tín hiệu vật lí được phản ánh lên đối tượng ảo nhờ công nghệ loT để hiển thị, mộ phỏng,... Công nghệ IoT giúp thu thập các dữ liệu về tình trạng, trạng thái các thiết bị, hệ thống,... sau đó dữ liệu (lớn) được xử lí, lưu trữ, phân tích,... Dữ liệu trạng thái, tình trạng có thể được sử dụng để phản ánh lên các đối tượng ảo nêu trên phục vụ công tác mô phỏng, hiển thị.
• C. Đối tượng ảo có thể được sử dụng mô phỏng, dự đoán, ra quyết định. Dữ liệu lớn được thu thập, xử lí, phân tích,... sẽ dùng để đào tạo ra các mô hình toán học dự báo tình trạng hoạt động các thiết bị, chất lượng các quá trình sản xuất. Các mô hình này là đặc trưng của công nghệ trí tuệ nhân tạo.
• D. Tất cả các đáp án trên

Câu 3: Công nghệ được ứng dụng trong quá trình sản xuất công nghiệp nhằm thu thập các thông số của thiết bị, máy móc trong quá trình hoạt động là?

• A. Kết nối vạn vật trong công nghiệp
• B. Dữ liệu lớn
• C. Trí tuệ nhân tạo
• D. Điện toán đám mây

Câu 3: Điều khiển thông minh chủ yếu thực hiện để quản lí các máy hoặc công cụ thông qua nền tảng nào?

• A. Dữ liệu lớn (Big Data)
• B. Kết nối vạn vật (IoT)
• C. Trí tuệ nhân tạo (AI)
• D. Hỗ trợ đám mây (Cloud - Internet)

Câu 5: Máy tiện CNC là:

• A. Máy tự động
• B. Máy tự động cứng
• C. Máy tự động mềm
• D. Người máy công nghiệp

Sản phẩm dự kiến:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Công nghệ kỹ thuật số có vai trò như thế nào trong dây chuyền sản xuất?

Câu 2: Nêu những thành tố chính của công nghệ kỹ thuật số.