Nhà máy thông minh và sản xuất thông minh là một phần của quá trình chuyển đổi công nghiệp 4.0 hay Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Trong đó, các mạng lưới máy móc, cơ chế giao tiếp và sức mạnh tính toán được kết nối với nhau, nhà máy thông minh là một hệ thống thực - ảo sử dụng công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học để phân tích dữ liệu, điều khiển các quy trình tự động và học hỏi trong quá trình hoạt động.
Định nghĩa nhà máy thông minh Smart Factory ?
Nhà máy thông minh (Smart factory) là tầm nhìn về môi trường sản xuất trong đó các cơ sở sản xuất và hệ thống hậu cần được tổ chức mà không cần có sự can thiệp của con người. Việc ứng dụng công nghệ đang làm cho quá trình sản xuất ngày càng trở nên thông minh và năng động - cho phép khái niệm Nhà máy thông minh trở thành hiện thực. Các nhà máy thông minh không còn là một tầm nhìn. Trong khi các mô hình nhà máy khác nhau thể hiện tính khả thi, nhiều doanh nghiệp đã làm rõ bằng các ví dụ thực tế, cách nhà máy thông minh hoạt động.
Những nền tảng kỹ thuật mà trên đó các máy thông minh được dựa trên hệ thống ảo vật lý mà giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng Internet of Things và Dịch vụ. Một phần quan trọng của quá trình này là trao đổi dữ liệu giữa sản phẩm và dây chuyền sản xuất.
Tất cả các bộ phận sản xuất khác nhau này có thể được kết nối thông qua IoT (Internet of Things) hoặc các loại mạch tích hợp tiên tiến khác (IC), cho phép cảm biến, đo lường, điều khiển và giao tiếp mọi thứ diễn ra trong suốt quá trình sản xuất.
Hệ thống quản lý kho hàng thông minh
Nhà máy thông minh hoạt động như thế nào?
Chúng ta thường nói về các quy trình tự động như thể chúng là duy nhất đối với một nhà máy thông minh - nhưng tự động hóa và người máy đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ trong các hoạt động sản xuất. Nhiều nhà máy truyền thống sử dụng các máy móc tự động như máy quét mã vạch, máy ảnh và thiết bị sản xuất số hóa trong các hoạt động khác nhau nhưng những thiết bị đó không được kết nối với nhau. Tất cả con người, máy móc, công cụ quản lý và hệ thống quản lý dữ liệu trong một nhà máy truyền thống đều hoạt động độc lập với nhau và phải được phối hợp và tích hợp thủ công trên cơ sở dữ liệu liên tục.
Một nhà máy thông minh hoạt động bằng cách tích hợp máy móc, con người và cơ sở dữ liệu vào một hệ sinh thái được kết nối kỹ thuật số duy nhất. Một nhà máy thông minh không chỉ sắp xếp và phân tích dữ liệu, nó còn thực sự học hỏi từ kinh nghiệm. Nó diễn giải và thu được thông tin chi tiết từ các tập dữ liệu để dự báo xu hướng và thị trường, đồng thời đề xuất và triển khai quy trình sản xuất thông minh, quy trình sản xuất tự động. Một nhà máy thông minh trải qua quá trình cải tiến quy trình liên tục để tự sửa lỗi và tự tối ưu hóa để trở nên năng suất, hiệu quả và an toàn hơn.
Cấu trúc của một nhà máy thông minh
1. Nhà máy thông minh: Thu thập dữ liệu
Trí tuệ nhân tạo và các công nghệ cơ sở dữ liệu hiện đại cho phép quản lý và thu thập các bộ dữ liệu hữu ích khác nhau trong toàn bộ doanh nghiệp, chuỗi cung ứng và sản xuất. Bằng các cảm biến và cổng, IOT cho phép toàn bộ quy trình, máy móc được kết nối thu thập dữ liệu vào hệ thống chung. Thông qua vô số cổng dữ liệu khác, hệ thống do AI cung cấp có thể biên dịch các bộ dữ liệu liên quan đến hiệu suất, xu hướng thị trường, hậu cần, quá trình sản xuất,..
2. Nhà máy thông minh: Phân tích dữ liệu
Máy học và các hệ thống kinh doanh thông minh sử dụng các giải pháp quản lý dữ liệu hiện đại và phân tích nâng cao để hiểu được tất cả các dữ liệu khác nhau được thu thập. Cảm biến IOT có thể phát tín hiệu cảnh báo khi có bất kỳ dấu hiệu nguy hiểm nào xảy ra, thông báo thời gian bảo trì, bảo dưỡng của máy. Dữ liệu thị trường và hoạt động được tổng hợp liên tục để phát hiện các cơ hội và rủi ro. Hiệu quả của quy trình làm việc có thể được nghiên cứu theo thời gian để tối ưu hóa hiệu suất và tự động sửa chữa khi đến thời gian bảo hành. Trên thực tế, các bộ dữ liệu có thể được so sánh và phân tích đưa ra khả năng kết hợp gần như vô hạn để cung cấp thông tin cho việc tối ưu hóa nhà máy kỹ thuật số và dự báo chuỗi cung ứng.
3. Tự động hóa nhà máy thông minh
Sau khi quá trình thu thập và phân tích dữ liệu diễn ra, quy trình công việc được thiết lập và hướng dẫn được gửi đến các máy và thiết bị trong hệ thống. Các thiết bị này có thể nằm trong bốn bức tường của nhà máy hoặc được điều khiển từ xa trong các liên kết hậu cần hoặc sản xuất trong chuỗi cung ứng. Quy trình làm việc thông minh liên tục được theo dõi và tối ưu hóa. Nhà máy thông minh tính toán và nhận được cảnh báo về nhu cầu tăng đột biến đối với một sản phẩm nhất định, ngay lập tức quy trình làm việc của máy in 3D có thể được hướng dẫn để tăng mức độ ưu tiên sản xuất cho mặt hàng đó. Nếu một lô hàng nguyên liệu thô bị trì hoãn, bộ đệm hàng tồn kho có thể được luân chuyển để loại bỏ bất kỳ sự gián đoạn nào.
Lợi ích của nhà máy thông minh
Công nghệ kỹ thuật số đã cách mạng hóa sản xuất và mở ra vô số thay đổi giúp tăng hiệu quả sản xuất và thúc đẩy tăng trưởng nền kinh tế lỗi thời. Các quy trình và công nghệ có thể tùy chỉnh tạo ra một lộ trình riêng phù hợp với mục tiêu kinh doanh của từng doanh nghiệp.
Nhiều doanh nghiệp đã thành công với các hoạt động và hệ thống chuỗi cung ứng về cơ bản không thay đổi trong nhiều thập kỷ. Nhưng với kỳ vọng của người tiêu dùng và sự không chắc chắn về kinh tế ở mức cao nhất mọi thời đại, các nhà quản lý chuỗi cung ứng cần các giải pháp có thể mang lại lợi ích đáng kể và có thể đo lường được, đồng thời mang lại lợi ích đó một cách nhanh chóng. Đối với các công ty đã và đang đầu tư vào chuyển đổi kỹ thuật số và giải pháp nhà máy thông minh, có tiềm năng mang lại lợi ích kinh doanh đáng kể, dưới đây là những lợi ích đáng kể mà sản xuất thông minh có thể mang lại cho thương hiệu của bạn:
1. Hiệu quả, năng suất:
Trong suốt lịch sử của mình, ngành sản xuất chủ yếu là phản ứng - xem xét một sự kiện hoặc một xu hướng đã xảy ra và sau đó cố gắng điều khiển doanh nghiệp theo một hướng khác sau khi thực tế xảy ra. Các công nghệ nhà máy thông minh được thiết kế để giảm nhu cầu thực hành phản ứng và chuyển quản lý chuỗi cung ứng sang chế độ linh hoạt và đáp ứng nhanh hơn. Nhà máy thông minh phân tích dự đoán và phân tích Dữ liệu lớn cho phép xác định và đưa sản phẩm ra thị trường được cải thiện là một số lợi ích về hiệu quả mà các nhà máy thông minh mang lại. Được tăng cường bởi những hiểu biết về kỹ thuật số, những người làm việc trong các nhà máy thông minh cũng có thể hợp lý hóa các nỗ lực của họ, tăng thêm năng suất tổng thể của nhà máy, đáp ứng nhu cầu của thị trường lớn mạnh.
2. Tính bền vững và an toàn
Người tiêu dùng thông minh sẵn sàng chi trả, lựa chọn dòng sản phẩm có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, được sản xuất bằng các phương pháp có trách nhiệm với xã hội và môi trường. Các công nghệ nhà máy thông minh hiện đại giúp các doanh nghiệp dễ dàng xác định và triển khai các cơ hội thực hành sản xuất xanh hơn, an toàn hơn và có trách nhiệm với xã hội hơn. Các nhà quản lý nhà máy thông minh có thể sử dụng các cải tiến kỹ thuật số như chuỗi khối và cảm biến RFID để đảm bảo nguồn gốc rõ ràng và kiểm soát chất lượng của tất cả các vật liệu và vật tư, kể cả những liên kết xa nhất trong chuỗi cung ứng. Hiệp hội tự động hóa Quốc tế báo cáo rằng robot và các thiết bị tự động có thể giúp giảm thiểu hoặc loại bỏ ba trong số năm nguyên nhân hàng đầu gây thương tích tại nơi làm việc.
3. Chất lượng sản phẩm và trải nghiệm của khách hàng
Trong nhà máy thông minh, kết nối đám mây và khả năng hiển thị từ đầu đến cuối trong các nhà máy thông minh mang đến những hiểu biết và hoạt động sản xuất theo thời gian thực cho tất cả các cấp của quy trình sản xuất. Các sản phẩm được cập nhật chặt chẽ với mong muốn của khách hàng dựa theo khả năng tùy chỉnh nhanh chóng và đáp ứng các xu hướng thay đổi của thị trường.
Các công nghệ được ứng dụng trong nhà máy thông minh
Trọng tâm của nhà máy thông minh là công nghệ giúp cho việc thu thập dữ liệu có thể thực hiện được. Chúng bao gồm các cảm biến, động cơ và rô bốt thông minh có mặt trên dây chuyền sản xuất và lắp ráp mà nhà máy thông minh đưa vào sử dụng.
Cảm biến giúp bạn có thể theo dõi các quy trình cụ thể trong toàn bộ nhà máy, giúp tăng nhận thức về những gì đang xảy ra ở nhiều cấp độ. Ví dụ, cảm biến rung động có thể đưa ra cảnh báo khi động cơ, ổ trục hoặc thiết bị khác cần được bảo dưỡng. Các loại cảnh báo tinh vi này trở thành cảnh báo để bảo trì phòng ngừa hoặc các hành động khác gây ra các vấn đề sản xuất lớn hơn nếu không được giám sát.Tạo giao diện tiêu chuẩn hóa để trao đổi dữ liệu Công nghiệp 4.0 khiến các công ty ngày càng cách mạng hóa nguồn lực vận hành, máy móc và hệ thống hậu cần của họ trong các hệ thống vật lý mạng. Đối với các nhà máy thông minh, kết quả là các sản phẩm thông minh có thể nhận dạng được, có thể được bản địa hóa bất cứ lúc nào và biết lịch sử của họ, tình trạng hiện tại của họ và các tùy chọn có thể trên đường đến sản phẩm hoàn thiện. Ngoài ra các hệ thống sản xuất thông minh được kết nối với các quy trình kinh doanh trong công ty và tạo ra các giá trị bên ngoài.
Trong bối cảnh đó, việc tạo ra các tiêu chuẩn giao tiếp giữa logic điều khiển, máy móc và người vận hành các cơ sở sản xuất và hệ thống hậu cần là một trong những thách thức trọng tâm.
Sản phẩm đổi mới và chất lượng cao hơn
Khi năng suất được cải thiện, nó sẽ tiết kiệm chi phí, sau đó có thể đầu tư vào phát triển sản phẩm. Sau khi được phân tích, dữ liệu sản xuất thông minh cho thấy nhu cầu của khách hàng ở đâu và các nhà quản lý có thể tìm thấy cơ hội cho các sản phẩm mới hoặc các sản phẩm tưởng tượng lại có chất lượng cao hơn.
Nhà máy thông minh - giải pháp từ Schneider Electric
Cuối cùng, chính việc áp dụng trí tuệ ở cấp nhà máy sẽ tạo ra một môi trường sản xuất năng động và đạt được kết quả mong muốn - giảm chi phí trong khi nâng cao chất lượng và độ tin cậy. Xem xét các thiết bị thông minh có thể tự động hóa phần lớn những gì cần thiết để đáp ứng sự thay đổi của sản phẩm và hoạt động sản xuất quy mô nhỏ hơn trong quá trình sản xuất. Tương lai của ngành sản xuất là tùy biến nhiều hơn, vì vậy bằng cách giảm thiểu thời gian chết để trang bị lại và đặt lại thiết bị, các nhà sản xuất có thể hoạt động hiệu quả trong khi vẫn linh hoạt.
Nhà máy thông minh - tương lai của doanh nghiệp sản xuất
Công nghệ là động lực đổi mới và tăng trưởng cho doanh nghiệp, nhưng ứng dụng như thế nào và bắt đầu từ đâu là một bài toán đầy thách thức, Nhiều doanh nghiệp sản xuất coi nhà máy thông minh là mục tiêu của quá trình chuyển đổi số bởi lợi ích về tự động hóa, giảm nhân công, thời gian sản xuất... Tuy nhiên, họ vẫn loay hoay trong việc đi tìm lời giải cho các bài toán như "Triển khai nhà máy thông minh bắt đầu từ đâu? Số hóa cái gì trước, cái gì sau? Công nghệ nào phù hợp với thực tế doanh nghiệp và ngành?". Tất cả những câu hỏi trên đều bắt nguồn từ việc tận dụng sức mạnh công nghệ để thu thập những dữ liệu sản xuất gì và như thế nào?"
ETEK tự hào là doanh nghiệp tự động hóa đến từ Việt Nam với kinh nghiệm 15 năm hỗ trợ các nhà máy sản xuất trong quá trình tự động hóa, chúng tôi mang đến cho khách hàng bộ giải pháp toàn diện về nhà máy thông minh bao gồm: Sản xuất thông minh, hạ tầng thông minh, an toàn thông minh, hệ thống phân phối thông minh.
.jpg)
Gửi bình luận