Ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hoá là gì

Ngành này trước đây còn có tên gọi là nghành công nghệ tự động, đây là ngành của thời đại công nghiệp. Khi các nhà máy công nghiệp được hình thành, cũng là thời điểm mà ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa thể hiện rõ vai trò quan trong của mình. Khi nào vẫn còn các nhà máy sản xuất công nghiệp, khi đó ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa vẫn còn thể hiện vai trò quan trọng của mình.

Ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa (Control and Automation Engineering) là gì

Ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, hay Control and Automation Engineering, là một lĩnh vực kỹ thuật chuyên về thiết kế, phát triển, và ứng dụng của các hệ thống tự động hóa và điều khiển. Ngành này kết hợp các nguyên tắc từ kỹ thuật điện, cơ khí, thông tin liên lạc, và hệ thống máy tính để tạo ra các hệ thống và thiết bị tự động hóa hiệu quả và thông minh.

Các khía cạnh chính của ngành này bao gồm:

1. Điều khiển Hệ thống: Thiết kế và phân tích các hệ thống điều khiển để quản lý và điều chỉnh hành vi của các hệ thống khác nhau, từ robot công nghiệp đến hệ thống điều hòa không khí.

2. Tự động hóa: Tự động hóa quy trình sản xuất và các tác vụ khác, giúp tăng hiệu suất và giảm sự can thiệp của con người.

3. Robotics: Phát triển robot cho các ứng dụng công nghiệp, y tế, hay nghiên cứu.

4. Thiết kế Hệ thống: Sáng tạo và thiết kế các hệ thống tự động hóa thông minh, từ thiết bị gia dụng đến hệ thống sản xuất công nghiệp.

5. Thiết bị cảm biến và Đo lường: Sử dụng cảm biến và thiết bị đo lường để thu thập dữ liệu và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu đó.

6. Máy tính và Lập trình: Phát triển phần mềm và thuật toán để điều khiển và tối ưu hóa các hệ thống tự động.

7. Mạng và Truyền thông: Tích hợp các hệ thống qua mạng để chúng có thể giao tiếp và làm việc cùng nhau một cách hiệu quả.

Vai trò vị trí của ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Dây chuyền sản xuất sữa tự động

Công nhân theo dõi và điều khiển dây chuyền sản xuất

1. Phát triển Hệ thống Điều khiển: Thiết kế các hệ thống điều khiển để quản lý và điều chỉnh các quá trình và máy móc. Điều này bao gồm việc phát triển thuật toán điều khiển, lập trình PLC (Programmable Logic Controller), và tích hợp các hệ thống điều khiển.

2. Tự động hóa Quy trình và Sản xuất: Sử dụng công nghệ tự động hóa để cải tiến quy trình sản xuất, từ tự động hóa dây chuyền lắp ráp cho đến thiết kế các hệ thống tự động trong sản xuất.

3. Phát triển và Ứng dụng Robot: Thiết kế và tích hợp robot vào các quy trình công nghiệp và nghiên cứu, bao gồm cả robot công nghiệp và robot dịch vụ.

4. Nghiên cứu và Phát triển: Tham gia vào các hoạt động nghiên cứu để phát triển công nghệ mới và cải tiến các hệ thống hiện có.

5. Thiết kế và Ứng dụng Cảm biến và Hệ thống Đo lường: Sử dụng cảm biến và hệ thống đo lường trong việc thu thập và xử lý dữ liệu, giúp hệ thống tự động hóa có thể hoạt động chính xác và hiệu quả.

6. Lập trình và Phần mềm: Phát triển phần mềm để điều khiển, giám sát, và tối ưu hóa các hệ thống tự động.

7. Tích hợp Hệ thống và Mạng: Tạo lập và quản lý các mạng liên kết các hệ thống tự động và điều khiển, đảm bảo sự giao tiếp và hoạt động ổn định giữa chúng.

8. Quản lý Dự án và Tư vấn Kỹ thuật: Quản lý các dự án liên quan đến tự động hóa và điều khiển, cung cấp tư vấn chuyên môn và hỗ trợ kỹ thuật cho các doanh nghiệp và tổ chức.

Kiến thức và kỹ năng để làm ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hoá

1. Kiến Thức Cơ Bản về Kỹ Thuật: Hiểu biết vững chắc về các nguyên lý cơ bản của kỹ thuật, bao gồm kỹ thuật điện, cơ khí, và hệ thống thông tin. Điều này cần thiết để phát triển và tích hợp các hệ thống tự động hóa.
   - Khối kiến thức nền tảng bao gồm khối kiến thức về cơ khí, kiến thức về điện tử, kiến thức về công nghệ thông tin và máy tính. Cơ khí, điện tử, máy tính là những thành phần không thể thiếu trên hệ thống tự động hóa.

2. Lập Trình và Phần Mềm: Kỹ năng lập trình là cần thiết, đặc biệt là trong các ngôn ngữ như C/C++, Python, MATLAB, và các ngôn ngữ lập trình PLC (Programmable Logic Controller). Khả năng phát triển và debug phần mềm là quan trọng.
   - Khối kiến thức về kỹ năng lập trình điều khiển hệ thống trên máy tính PC, trên hệ thống nhúng, FPGA, trên các thiết bị điều khiển chuyên ngành như PLC, ZEN, LOGO… Đặc biệt PLC là thiết bị điều khiển rất phổ biến trong công nghiệp, chuyên sâu về PLC giúp cho người kỹ sư có rất nhiều cơ hội nghề nghiệp.

3. Kiến Thức về Hệ thống Điều khiển: Hiểu biết về lý thuyết điều khiển và thiết kế hệ thống điều khiển, bao gồm cả các phương pháp điều khiển tuyến tính và phi tuyến tính.

4. Tự Động Hóa và Robot: Kiến thức về tự động hóa quy trình sản xuất và công nghệ robot, bao gồm cả thiết kế và tích hợp hệ thống robot. - Khối kiến thức về Tự động hoá quá trình sản xuất (tự động hóa chế tạo cơ khí, lắp ráp ô tô, dầu khí, dệt, luyện kim, hoá học, xi măng, chế biến thực phẩm: sữa, bánh kẹo…).

5. Cảm Biến và Đo lường: Hiểu biết về cảm biến và thiết bị đo lường, cách chúng hoạt động và cách tích hợp vào các hệ thống tự động.
   - Khối kiến thức nền tảng bao gồm khối kiến thức về cơ khí, kiến thức về điện tử, kiến thức về công nghệ thông tin và máy tính. Cơ khí, điện tử, máy tính là những thành phần không thể thiếu trên hệ thống tự động hóa.

6. Mạng và Hệ thống Truyền thông: Kiến thức về mạng và giao tiếp giữa các thiết bị, bao gồm cả công nghệ không dây và dây.

7. - Ngoài ra một số trường còn tuyển sinh đào tạo thêm khối kiến thức về CAD/CAM/CNC (gia công cơ khí trên máy tự động), gia công khuôn mẫu.

Quá trình học với lượng kiến thức chuyên ngành có thể tham gia chế tạo máy móc, robocon...

Cơ hội nghề nghiệp của ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hoá

1. Kỹ Sư Tự Động Hóa: Thiết kế, lập trình, và vận hành các hệ thống tự động hóa trong các ngành công nghiệp như sản xuất, năng lượng, và dầu khí.

2. Kỹ Sư Điều Khiển Hệ Thống: Phát triển và bảo trì các hệ thống điều khiển cho máy móc và quy trình sản xuất.

3. Kỹ Sư Robot: Thiết kế, phát triển và triển khai các ứng dụng robot trong sản xuất công nghiệp và các lĩnh vực khác.

4. Nhà Phân Tích Dữ Liệu và Hệ Thống: Phân tích dữ liệu từ các hệ thống tự động để cải thiện hiệu suất và hiệu quả.

5. Kỹ Sư Phần Mềm: Phát triển phần mềm cho các hệ thống tự động hóa và điều khiển, bao gồm lập trình PLC và HMI (Human Machine Interface).

6. Nhà Tư Vấn Kỹ Thuật: Tư vấn và hỗ trợ kỹ thuật cho các dự án liên quan đến tự động hóa và điều khiển.

7. Kỹ Sư Bảo Trì và Sửa Chữa: Bảo trì và sửa chữa các hệ thống tự động hóa và điều khiển trong các nhà máy và công ty.

8. Kỹ Sư Nghiên Cứu và Phát Triển (R&D): Làm việc trong các dự án nghiên cứu và phát triển công nghệ mới trong lĩnh vực tự động hóa và điều khiển.

9. Kỹ Sư Cảm Biến và Đo lường: Phát triển và triển khai các hệ thống cảm biến và đo lường cho các quy trình tự động.

10. Quản Lý Dự Án: Quản lý các dự án liên quan đến tự động hóa và điều khiển, từ lập kế hoạch đến triển khai và bảo trì.