Slide bài giảng Công nghệ cơ khí 11 cánh diều Bài 13: Cách mạng công nghiệp 4.0 với tự động hoá quá trình sản xuất

Tóm lược nội dung

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

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời: Hãy liệt kê một số thành tựu của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 mà bạn đang sử dụng.

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• Tìm hiểu về cách mạng công nghiệp 4.0

• Tác động của cách mạng công nghiệp 4.0 trong tự động hóa quá trình sản xuất

• Luyện tập

• Vận dụng

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu về cách mạng công nghiệp 4.0

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:  

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 được định nghĩa như thế nào? Những đặc điểm nào của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 thúc đẩy quá trình tự động hóa trong sản xuất?

Nội dung gợi ý:

- Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 là sự kết hợp của công nghệ trong các lĩnh vực vật lí, công nghệ số và sinh học để tạo ra những khả năng sản xuất hoàn toàn mới.

- Những đặc trưng nổi bật của cách mạng công nghiệp 4.0 là:

+ Dựa trên nền tảng của sự kết hợp giữa công nghệ cảm biến mới, phân tích dữ liệu (Big Data), điện toán đám mây (Cloud Computing) và kết nối Internet vạn vật (Internet of Things – IoT) để thúc đẩy tự động hóa và sản xuất thông minh.

+ Sử dụng công nghệ in 3D để giảm chi phí sản xuất.

+ Công nghệ nano và vật liệu mới tạo ra có nhiều ưu điểm nổi bật.

+ Trí tuệ nhân tạo và điều khiển cho phép con người kiểm soát từ xa.

Hoạt động 2. Tác động của cách mạng công nghiệp 4.0 trong tự động hóa quá trình sản xuất

GV đưa ra câu hỏi: Cách mạng công nghiệp 4.0 ảnh hưởng đến tự động hóa quy trình sản xuất như thế nào?

Nội dung gợi ý:

1. Nâng cao tính linh hoạt của quá trình sản xuất

- Tinh linh hoạt của quá trình sản xuất là mức độ và khả năng thích ứng với việc chế tạo nhiều loại sản phẩm khác nhau.

2. Giảm chi phí sản xuất

- Nhờ thành tựu của cách mạng công nghiệp 4.0, quá trình sản xuất được tối ưu hoá và giảm thiểu được lãng phí.

- 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 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.

3. Giám sát, điều chỉnh và cải tiến quy trình sản xuất

- Công nghệ cảm biến phát triển giúp thu thập và số hóa hầu như tất cả các thông tin cần thiết mô tả hệ thống sản xuất.

- Nhờ sự hỗ trợ của công nghệ trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn, việc phân tích dữ liệu sản xuất, xác định xu hướng thị trường để điều chỉnh cải tiến quy trình sản xuất trở nên dễ dàng, nhanh chóng và chính xác hơn rất nhiều.

- Việc lưu trữ dữ liệu trong thời gian dài có thể cung cấp thông tin chi tiết về mức độ hiệu quả của quy trình sản xuất.

4. Đảm bảo an toàn trong sản xuất

- 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.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

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

Câu 1: Cách mạng công nghệ 4.0 là sự kết hợp của công nghệ trong các lĩnh vực nào?

A. Vật lí

B. Công nghệ số

C. Sinh học

D. Cả 3 đáp án trên

Câu 2: Cách mạng công nghiệp 4.0 có mấy đặc trưng nổi bật?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Câu 3: Kết nối vạn vật trong sản xuất có tác động gì trong tự động hóa quá trình sản xuất?

A. Nâng cao tính linh hoạt của quá trình sản xuất

B. Giảm chi phí sản xuất

C. Giám sát, điều chỉnh và cải tiến quy trình sản xuất

D. Đảm bảo an toàn trong quy trình sản xuất

Câu 4: Tác động của công nghệ 4.0 trong tự động hóa sản xuất là?

A. Nâng cao tính linh hoạt của quá trình sản xuất

B. Giảm chi phí sản xuất

C. Giám sát, điều chỉnh và cải tiến quy trình sản xuất

D. Đảm bảo an toàn trong quy trình sản xuất

E. Tất cả các ý trên

Câu 5: Công nghệ in 3D có tác động gì trong tự động hóa quá trình sản xuất?

A. Nâng cao tính linh hoạt của quá trình sản xuất

B. Giảm chi phí sản xuất

C. Giám sát, điều chỉnh và cải tiến quy trình sản xuất

D. Đảm bảo an toàn trong quy trình sản xuất

Nội dung gợi ý:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

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

Câu 1: Giải thích vai trò của Internet of Things (IoT) trong việc tự động hóa quy trình sản xuất.

Câu 2: Trình bày cách mà việc tự động hóa quy trình sản xuất có thể giảm thiểu tác động của con người đến môi trường.