Mô hình tự động điều khiển trộn và phun sơn trong công nghiệp là một trong những sáng tạo mới của khoa Cơ điện, thuộc Trường Cao đẳng cơ giới nghề Ninh Bình. Mô hình là sản phẩm thu nhỏ của một hệ thống trộn và phun sơn tự động hiện đại, có khả năng tự động vận hành, trộn và phun nhiều loại hóa chất theo một chu trình khép kín và đã xuất sắc giành được giải Ba trong cuộc thi “Thiết bị đào tạo tự làm toàn quốc lần thứ V, năm 2016” do Bộ Lao động Thương binh và Xã hội tổ chức.

Về thiết kế, mô hình được chia làm 2 bộ phận chính là bàn điều khiển và bàn mô hình. 2 bộ phận này được đấu nối với nhau bởi hệ thống điện, tạo thành một tổ hợp thu nhỏ của một nhà máy trộn và phun sơn tự động tiên tiến. Từ bàn điều khiển, người sử dụng có thể vận hành các thiết bị trên bàn mô hình. Để giúp người điều khiển vận hành mô hình một cách hiệu quả, bàn điều khiển đã được các thầy cô giáo trong khoa Cơ điện thiết kế với kích thước tương đối nhỏ gọn có khả năng phục vụ cho từ 1-2 học viên tiến hành thực hành cùng lúc. Trên bàn điều khiển là hệ thống các nút điều khiển, điều khiển trực tiếp từng thiết bị được lắp trên bàn hô hình. Bên cạnh đó bàn điều khiển cũng được kết nối với máy tính để đưa ra màn hình giám sát quy trình công nghệ, các nút ấn có tích hợp đèn báo được phân thành các khu vực tương ứng với chức năng của dây truyền công nghệ. Còn đối với bộ phận bàn điều khiển, bàn được chia làm 2 phần chính là phần hệ thống các bình chứa, bình trộn và khu vực sơn sấy.

Để có được sản phẩm sơn theo đúng yêu cầu của người sử dụng, thông qua bảng điều khiển, sơn sẽ được bơm lên các bình chứa, tỷ lệ sơn kết hợp với thời gian trộn sẽ quyết định đến màu sắc của sản phẩm. Sau khi được phối trộn tại các bình chứa, toàn bộ sản phẩm cần sơn được treo trên một dây chuyền khép kín, lần lượt đi qua hai phòng sơn, sấy. Trước và sau phòng sơn có sử dụng cảm biến tiệm cận, có khả năng phát hiện tất cả các loại vật với chất liệu khác nhau treo trên dây truyền. Khi cảm biến tiệm cận phát hiện vật chuẩn bị đi vào phòng sơn, hệ thống phun sơn sẽ hoạt động khi vật đi vào trong. Sơn sẽ được phun lên vật qua các vòi phun, đảm bảo cho vật được sơn đủ trước khi ra khỏi phòng sơn. Tại cửa ra cũng có một cảm biến tiệm cận, cảm biến này có tác dụng khóa vòi phun lại và phát tín hiệu chuẩn bị cho vật đi vào buồng sấy. Khi vật ra khỏi phòng sơn hệ thống gia nhiệt tại phòng sấy được khởi động để đảm bảo đủ nhiệt khi vật đi vào, thời gian vật qua buồng sấy đã được cài đặt sao cho đáp ứng yêu cầu của sản phẩm.

Mặc dù chỉ là một mô hình thu nhỏ, tuy nhiên, toàn bộ hệ thống vận hành của mô hình đã được áp dụng quy trình điều khiển tiêu chuẩn của một nhà máy hiện đại. Cụ thể, mô hình có khả năng vận hành tự động nhằm sản xuất một cách đại trà. Bên cạnh đó, người điều khiển cũng có thể tùy chỉnh điều khiển mô hình theo chế độ bằng tay tùy theo mục đích của người sử dụng. Một điểm mới nữa của mô hình trộn, phun sơn tự động, đó là hệ thống điều khiển của mô hình được kết nối tới máy tính bằng một hệ phần mềm tiêu chuẩn. Phần mềm này có khả năng phát hiện lỗi, tạo điều kiện thuận lợi hơn cho người điều khiển đối với việc quan sát sự vận hành của mô hình. Khi có sự cố xảy ra, thông qua phần mềm, người điều khiển có thể xác định được lỗi trong hệ thống, kịp thời có những biện pháp khắc phục, giúp quy trình hoạt động của mô hình không bị gián đoạn.

Việc thiết kế và lắp đặt thành công mô hình trộn, phun sơn tự động đã mang lại nhiều hiệu quả rõ rệt, không những hỗ trợ tốt cho các em học sinh trong việc thực hành mà còn giúp các giờ lên lớp của đội ngũ giáo viên trong khoa Cơ điện trở nên sinh động hấp dẫn hơn. Trước đây, khi mô hình trộn, phun sơn chưa được hoàn thiện, việc thực hành của các em học sinh còn gặp nhiều khó khăn. Chưa đủ điều kiện để trang bị, xây dựng một hệ thống nhà xưởng tiêu chuẩn, để tiếp cận với các loại máy móc hiện đại Trường cao đẳng nghề cơ giới Ninh Bình đã liên tục tổ chức cho các em học sinh đi thăm quan các nhà máy cơ sở doanh nghiệp. Tuy nhiên, số lần được đi thăm quan vẫn chưa đủ đáp ứng được nhu cầu của các em học sinh. Bên cạnh đó, hiệu quả của các lần thăm quan cũng chưa cao,bởi các em không được trực tiếp vận hành máy, chỉ quan sát bằng mắt thường, không nắm vững được  cơ chế vận hành của hệ thống.

Do được thiết kế, lắp đặt và trang bị hệ thống tiêu chuẩn như một nhà máy, vì vậy mô hình đã giúp các em học sinh có thể tiếp cận được với các công nghệ kỹ thuật hiện đại, Đặc biệt là các hệ thống đang được áp dụng trực tiếp đang được các nhà máy, xí nghiệp sử dụng.  Kết hợp với các lý thuyết trong giáo trình học, các em đã có thể trực tiếp đấu nối các phần của mô hình, có khả năng tự vận hành, cũng như có thể phát hiện và tiến hành sửa chữa kịp thời khi có các tình huống hư hỏng xảy ra. Hiện nay, các nội dung thực hành, các loại linh kiện, thiết bị được lắp đặt trên mô hình trộn, phun sơn tự động đều là những công cụ hỗ trợ đắc lực cho các giáo viên khoa Cơ điện đối với với các nội dung bài giảng về cơ chế tự động hóa. Mô hình có thể hỗ trợ các giáo viên của khoa trong nhiều giờ thực hành về nhiều nội dung khác nhau. Vì thế, sau khi truyền tải một lượng kiến thức nhất định, các thầy cô trong khoa lại có điều kiện hơn trong việc triển khai các giờ thực hành cho học sinh.

Có thể thấy, mô hình trộn, phun sơn tự động trong công nghiệp được thiết kế, lắp đặt thành công đã thể hiện được khả năng sáng tạo, tìm tòi của đội ngũ giáo viên cũng như các em học sinh của trường Cao đẳng cơ giới nghề Ninh Bình. Với mô hình, các nội dung thực hành trên lớp đã trở nên sinh động, hấp dẫn hơn, và đây cũng sẽ là tiền đề quan trọng, giúp các em học sinh có thể nắm vững được các nội dung bài giảng, tiếp tục nghiên cứu, tìm tòi, cải tiến các loại máy móc khác ưu việt, hiện đại hơn.

Đông Hà