FMS là gì? Tất tần tật về hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

Nhờ ứng dụng hệ thống FMS hiệu quả, nhiều doanh nghiệp đã tối ưu hóa được quy trình sản xuất tăng năng suất và giảm chi phí. Vậy FMS là gì? Cùng khám phá chi tiết về hệ thống này, các loại FMS phổ biến và những ứng dụng thực tế trong bài viết.

FMS là gì? 

FMS là từ viết tắt của Flexible Manufacturing System – Hệ thống sản xuất linh hoạt. Đây là một phương thức sản xuất được thiết kế để doanh nghiệp dễ dàng thích ứng với những thay đổi về loại, mẫu mã, kích thước, số lượng… của sản phẩm được sản xuất.

FMS là hệ thống tự động hoá trong sản xuất, quản lý và điều phối máy móc trong quy trình

Về lý thuyết, FMS là tập hợp các máy móc, thiết bị và hệ thống điều khiển tự động được lắp đặt thành một chuỗi, nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất trong môi trường sản xuất đa dạng và thay đổi liên tục mà không cần can thiệp thủ công nhiều.

Bằng cách áp dụng hiệu quả hệ thống sản xuất linh hoạt, doanh nghiệp có thể dễ dàng điều chỉnh thiết lập sản xuất, nhanh chóng chuyển đổi giữa các sản phẩm khác nhau và thậm chí sản xuất các sản phẩm tùy chỉnh theo yêu cầu của khách hàng.

Xem thêm: Các loại thiết bị tự động hóa trong sản xuất

Các thành phần chính của hệ thống FMS là gì?

Các thành phần cốt lõi của FMS gồm: Máy móc gia công, hệ thống xử lý và vận chuyển vật liệu, hệ thống điều khiển trung tâm. Mỗi thành phần sẽ giữ một vai trò riêng, đảm bảo hệ thống vận hành hiệu quả, linh hoạt:

Sơ đồ minh hoạ 4 thành phần chính của hệ thống FMS

• Máy móc gia công: Nhiệm vụ chính là thực hiện các tác vụ gia công và lắp ráp sản phẩm. Máy móc gia công thường được sử dụng trong hệ thống FMS là máy CNC (Computer Numerical Control), ngoài ra còn có robot công nghiệp, DNC (Direct Numerical Control), máy gia công tự động (AC)…
• Hệ thống xử lý và vận chuyển vật liệu: Có nhiệm vụ luân chuyển nguyên vật liệu, bán thành phẩm và thành phẩm giữa các trạm làm việc trong FMS. Các thiết bị phổ biến thường được sử dụng là: Băng tải công nghiệp, xe tự hành (AGV), AMR, xe nâng…
• Hệ thống điều khiển trung tâm: Là “bộ não” của hệ thống FMS, có nhiệm vụ giám sát, điều phối và tối ưu mọi hoạt động sản xuất trong nhà máy. Hệ thống máy tính trung tâm có thể điều khiển các thiết bị máy móc, theo dõi tình trạng máy móc, quản lý lịch trình gia công và xử lý thông tin sản xuất theo thời gian thực. Trong các nhà máy hiện đại, hệ thống này còn được tích hợp với phần mềm ERP, MES hoặc SCADA, giúp doanh nghiệp kiểm soát toàn diện từ kế hoạch đến thực thi.
• Nhân viên lao động: Chịu trách nhiệm quản lý, giám sát và ra quyết định cho toàn bộ hệ thống. Bên cạnh đó, công nhân cũng là người thực hiện xếp dỡ các chi tiết và sản phẩm, thay đổi công cụ dụng cụ, và tiến hành bảo trì và sửa chữa thiết bị khi cần thiết.

Phân loại FMS

Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS được phân thành 3 loại chính:

Các loại FMS chính hiện nay

FMS đặt hàng ngẫu nhiên

Đây là loại FMS tiên tiến có khả năng sản xuất và thiết kế sản phẩm theo yêu cầu riêng biệt của khách hàng mà không bị ràng buộc bởi các mẫu tiêu chuẩn. Hệ thống này đòi hỏi tính linh hoạt cao trong quy trình sản xuất và khả năng chế tạo các sản phẩm đa dạng. FMS đặt hàng ngẫu nhiên đặc biệt hữu ích cho các ngành công nghiệp đòi hỏi sản xuất đa dạng hoặc sản phẩm được tùy chỉnh.

FMS chuyên dụng

• Là loại FMS được tối ưu hóa để sản xuất một loại sản phẩm duy nhất hoặc một nhóm sản phẩm có liên quan chặt chẽ với nhau.
• FMS chuyên biệt này thường có độ ổn định cao và hiệu suất vượt trội, tuy nhiên, nó có thể gặp khó khăn khi phải thích nghi với thay đổi trong nhu cầu thị trường.

Hệ thống FMS chuyên dụng được thiết kế để sản xuất một dòng sản phẩm cụ thể hoặc một nhóm sản phẩm có nhiều đặc điểm chung và trải qua các quy trình sản xuất tương tự nhau.

FMS chuyên dụng thường có độ ổn định và hiệu suất cao do quy trình sản xuất được tối ưu hóa cho một dòng sản phẩm cụ thể. Tuy nhiên, khả năng thích ứng với những thay đổi trong nhu cầu thị trường của loại này có thể bị hạn chế do sự giới hạn trong việc sản xuất các dòng sản phẩm khác.

FMS lắp ráp

FMS lắp ráp tập trung vào việc lắp ráp các thành phần riêng lẻ thành một sản phẩm hoàn chỉnh. Thông thường, doanh nghiệp sẽ sử dụng các loại robot công nghiệp để tăng cường tính linh hoạt và độ chính xác trong quá trình lắp ráp.

Loại FMS này đặc biệt phù hợp cho các sản phẩm có nhiều thành phần hoặc đòi hỏi các quy trình lắp ráp phức tạp. Việc tự động hóa quy trình lắp ráp giúp cải thiện hiệu quả và đảm bảo độ chính xác của sản phẩm cuối cùng.

Lợi ích của hệ thống sản xuất linh hoạt FMS

FMS giúp nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí và tăng tính linh hoạt. Các lợi ích cụ thể của hệ thống này bao gồm:

6 Lợi ích nổi bật của hệ thống FMS

Tăng cường tính linh hoạt trong sản xuất

Với sự linh hoạt của FMS, các nhà máy có thể dễ dàng thay đổi thiết lập máy móc, dây chuyền, trình tự sản xuất để đáp ứng nhu cầu của sản phẩm mới mà không mất nhiều thời gian. Điều này vô cùng quan trọng đối với các ngành công nghiệp có nhu cầu sản phẩm đa dạng và tính biến động cao.

Rút ngắn thời gian sản xuất

Nhờ ứng dụng FMS, doanh nghiệp có thể tự động và tối ưu hóa quy trình sản xuất, từ đó rút ngắn thời gian hoàn thành sản phẩm và tăng tốc độ đưa sản phẩm ra thị trường. Việc giảm thời gian sản xuất giúp doanh nghiệp nâng cao khả năng cạnh tranh

Giảm số lượng công cụ và máy móc

Nhờ khả năng đa nhiệm và lập trình linh hoạt, các máy móc và dây chuyền trong hệ thống FMS có thể đảm nhiệm nhiều công đoạn khác nhau. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể giảm số lượng máy móc trong nhà máy để tiết kiệm chi phí đầu tư và diện tích dưới nhà xưởng.

Giảm khối lượng công việc đang thực hiện

Hệ thống sản xuất linh hoạt thường sử dụng các công cụ, máy móc tự động và thiết bị điều khiển hiện đại giúp doanh nghiệp giảm bớt gánh nặng công việc thủ công, đồng thời tối ưu hóa luồng công việc và giảm thiểu thời gian chờ đợi giữa các giai đoạn sản xuất.

Giảm lao động trực tiếp

Sử dụng hệ thống sản xuất linh hoạt FMS giúp phần lớn công việc sản xuất được tự động hóa, nhờ đó, doanh nghiệp có thể giảm bớt nhu cầu về lao động trực tiếp, đồng thời giảm bớt các công việc quản lý và giám sát. Điều này không chỉ giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí lao động mà còn hỗ trợ tối ưu hóa việc sử dụng nguồn nhân lực.

Nâng cao năng lực cạnh tranh

Tính linh hoạt của FMS cho phép doanh nghiệp dễ dàng điều chỉnh quy trình sản xuất để đáp ứng các biến động của thị trường. Việc này giúp doanh nghiệp duy trì khả năng cạnh tranh và thích ứng với môi trường kinh doanh thay đổi nhanh chóng.

Hạn chế của hệ thống FMS

Dù FMS mang lại rất nhiều lợi ích, nhưng việc triển khai hệ thống này cũng không phải là điều dễ dàng. Các doanh nghiệp có thể gặp phải một số vấn đề cụ thể như sau:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao: FMS yêu cầu đầu tư lớn về cơ sở hạ tầng và phần mềm.
• Khó khăn trong việc đào tạo nhân viên: Việc sử dụng FMS đòi hỏi người sử dụng có kỹ năng và hiểu biết về hệ thống. Quy trình này tiêu tốn nhiều thời gian đào tạo và thử nghiệm. 
• Tích hợp hệ thống với công nghệ cũ: Các doanh nghiệp phải đối mặt với thách thức khi tích hợp FMS vào các hệ thống hiện có mà không làm gián đoạn hoạt động.

FMS được ứng dụng trong các ngành công nghiệp như thế nào?

Ngành công nghiệp ô tô

FMS thường được ứng dụng trong sản xuất linh kiện và lắp ráp xe hơi – lĩnh vực có yêu cầu cao về độ chính xác, tốc độ và sự đa dạng mẫu mã. Hệ thống FMS cho phép các nhà sản xuất nhanh chóng chuyển đổi giữa các model xe, thay đổi cấu hình sản phẩm mà không cần tái cấu trúc dây chuyền. Điều này không chỉ giúp doanh nghiệp rút ngắn thời gian tung sản phẩm mới ra thị trường mà còn góp phần giảm chi phí sản xuất hàng loạt.

FMS hỗ trợ doanh nghiệp ngành công nghiệp ô tô nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm ở mức tối đa

Ngành cơ khí – chế tạo máy

Hệ thống FMS cho phép các nhà máy cơ khí hiện đại gia công nhiều loại sản phẩm có hình dạng, kích thước và vật liệu khác nhau. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể xử lý nhiều đơn hàng nhỏ lẻ cùng lúc mà không ảnh hưởng đến tiến độ hoặc chất lượng sản phẩm. Đây là giải pháp lý tưởng cho doanh nghiệp vận hành theo hình thức Make-to-Order.

Ngành công nghiệp thực phẩm

Hệ thống sản xuất linh hoạt FMS được triển khai để tự động hóa các công đoạn từ chế biến, đóng gói đến kiểm tra chất lượng, từ đó, đảm bảo thực phẩm có độ tươi ngon và an toàn cao, đáp ứng tốt các tiêu chuẩn khắt khe về an toàn thực phẩm.

Ngành công nghiệp dệt may

Khả năng tùy chỉnh linh hoạt của hệ thống FMS cho phép doanh nghiệp ngành dệt may dễ dàng thay đổi các thông số sản phẩm, đáp ứng một cách hiệu quả các yêu cầu đa dạng về kiểu dáng, mẫu mã từ phía khách hàng.

FMS là một hệ thống mạnh mẽ giúp các doanh nghiệp trong ngành sản xuất tối ưu hóa quy trình công việc, nâng cao hiệu quả và giảm chi phí. Việc áp dụng FMS sẽ mang lại lợi ích lâu dài, giúp doanh nghiệp duy trì sức cạnh tranh trong thị trường toàn cầu.