Nhà máy thông minh là một cơ sở sản xuất ứng dụng các thiết bị số hóa, máy móc và hệ thống sản xuất được kết nối để liên tục thu thập, chia sẻ dữ liệu. Dữ liệu này được sử dụng để cải thiện quy trình cũng như giải quyết mọi vấn đề có thể phát sinh.
Thật vậy, nhà máy thông minh điều hành các hoạt động sản xuất bởi nhiều công nghệ như: trí tuệ nhân tạo (AI), phân tích dữ liệu lớn, điện toán đám mây và Internet vạn vật (IoT).
Các nhà máy thông minh kết nối thế giới thực với hệ thống kỹ thuật số để giám sát toàn bộ quy trình sản xuất, từ quản lý chuỗi cung ứng đến các công cụ sản xuất, thậm chí cả công việc của các nhà điều hành riêng lẻ trong khu vực.
Các hệ thống sản xuất được tích hợp đầy đủ mang lại nhiều lợi ích cho người vận hành, cho phép các hoạt động có thể thích ứng và dễ dàng tối ưu hóa.
Những lợi ích của Nhà máy thông minh
Các thiết bị trong nhà máy thông minh được kết nối với hệ thống, cho phép đưa ra quyết định dựa trên số liệu thu thập được nhằm tối ưu hóa hiệu quả và năng suất trong quá trình sản xuất.
Tự động hóa quy trình sản xuất lặp đi lặp lại, linh hoạt có thể mở rộng khả năng của thiết bị và nhân viên, giúp giảm chi phí, tiết kiệm thời gian chết trong quy trình sản xuất.
Xác định, chỉ rõ vấn đề gặp phải, tiến hành loại bỏ khả năng sản xuất sử dụng không đúng chỗ hoặc đặt sai mục đích. Nhờ đấy làm tăng hiệu quả sản xuất và sản lượng, không cần đầu tư vào nguồn lực mới.
Việc thực hiện số hóa nhà máy mang lại những lợi ích liên quan đến lập kế hoạch, kiểm soát chất lượng, phát triển sản phẩm và hậu cần vì mỗi lợi ích đều được đánh giá, tối ưu hóa dựa trên phản hồi thực tế.
Ngoài ra, còn có các lợi ích lâu dài đạt được thông qua việc đưa máy móc vào quy trình sản xuất. Bằng cách thu thập và phân tích dữ liệu, nhà máy thông minh có thể lên lịch bảo trì phòng ngừa và dự đoán - dựa trên thông tin thực tế chính xác - tránh gây gián đoạn hoạt động dây chuyền sản xuất.
Bốn cấp độ của Nhà máy thông minh
Có bốn cấp độ dùng để đánh giá hành trình phát triển của một nhà máy, mà thông qua quá trình cải tiến liên tục trở thành nhà máy thông minh:
Cấp độ 1: Có sẵn Dữ liệu cơ bản
Ở cấp độ này, một nhà máy hoặc cơ sở không thực sự “thông minh”. Tuy có sẵn dữ liệu nhưng lại không dễ truy cập và phân tích. Nếu thực hiện việc phân tích dữ liệu, sẽ tốn thời gian và làm giảm hiệu quả trong quy trình sản xuất.
Cấp độ 2: Chủ động Phân tích dữ liệu
Ở cấp độ này, dữ liệu có thể được truy cập ở dạng có cấu trúc và dễ hiểu hơn. Dữ liệu được quản lý tập trung và hiển thị trực quan hỗ trợ quá trình xử lý, cho phép phân tích dữ liệu chủ động, mặc dù vẫn sẽ có một mức độ nhất định.
Cấp độ 3: Dữ liệu hoạt động
Ở cấp độ này, dữ liệu có thể được phân tích với sự hỗ trợ của thiết bị thông minh và trí tuệ nhân tạo, mà không cần nhiều sự giám sát của con người. Hệ thống này tự động hóa nhiều hơn ở cấp độ hai và có thể dự đoán các vấn đề chính hoặc bất thường để người vận hành chủ động dự đoán các lỗi tiềm ẩn, đưa ra giải pháp kịp thời.
Cấp độ 4: Hành động định hướng dữ liệu
Cấp độ thứ tư dựa trên bản chất tích cực của cấp độ ba, tạo ra giải pháp giảm bớt một số vấn đề, cải thiện quy trình mà không có sự can thiệp của con người. Ở cấp độ này, dữ liệu thu thập và phân tích cho các vấn đề trước khi các giải pháp được tạo ra, chúng được thực hiện với rất ít ý kiến đóng góp con người.
Nhà máy thông minh sử dụng những công nghệ nào?
Nhà máy thông minh sử dụng nhiều công nghệ khác nhau liên quan đến cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (Công nghiệp 4.0) để tối ưu hóa quy trình sản xuất thông minh.
Những công nghệ này bao gồm:
Cảm biến
Các cảm biến trên thiết bị và máy móc được sử dụng ở các giai đoạn cụ thể của quy trình sản xuất nhằm thu thập dữ liệu dùng để giám sát các quy trình.
Ví dụ: Các cảm biến có thể theo dõi nhiệt độ hoặc các biến số khác và tự khắc phục mọi sự cố/cảnh báo cho nhân viên. Các cảm biến này có thể được liên kết với một mạng lưới cung cấp khả năng giám sát liên kết trên một số máy.
Điện toán đám mây
Việc lưu trữ và xử lý dữ liệu thu thập từ các cảm biến được thực hiện thông qua điện toán đám mây. Phương pháp này linh hoạt và tiết kiệm hơn so với phương pháp lưu trữ tại chỗ truyền thống, cho phép tải lên, lưu trữ và đánh giá một lượng lớn dữ liệu để cung cấp phản hồi cho việc ra quyết định trong thời gian thực.
Phân tích dữ liệu lớn
Khi thu thập được nhiều dữ liệu hơn, có thể sử dụng dữ liệu đó để cung cấp thông tin chuyên sâu về quy trình sản xuất đang hoạt động như thế nào. Dữ liệu lớn cho phép phát hiện các mẫu bị lỗi và đảm bảo chất lượng dự đoán được thực hiện với mức độ chính xác cao hơn. Dữ liệu này có thể được chia sẻ giữa các nhà máy khác nhau hoặc thậm chí các tổ chức để giải quyết các vấn đề chung và tối ưu hóa hơn nữa quy trình.
Thực tế ảo và Thực tế tăng cường
Thực tế tăng cường (còn gọi Tương tác thực tế ảo) là một công nghệ kỹ thuật số cho phép kết hợp thế giới thực và thế giới ảo thông qua điện thoại thông minh, trong khi thực tế ảo mang đến một môi trường hoàn toàn nhân tạo được mô phỏng và tạo ra bởi phần mềm máy tính. Cả hai công nghệ này đều có thể giúp các nhà vận hành nhà máy thông minh tổ chức sản phẩm, nhiệm vụ sản xuất cũng như bảo trì và sửa chữa thiết bị.
Bản sao kỹ thuật số
Bản sao kỹ thuật số có thể được sử dụng để đại diện cho một quá trình hoặc đối tượng vật lý và mô phỏng hiệu suất trong thế giới thực. Điều này giúp cải thiện hiệu quả đồng thời hỗ trợ lập kế hoạch và kiểm soát vận hành.
Nhà máy thông minh trong IoT là gì?
Internet vạn vật (IoT) là nơi các thiết bị, máy móc hoặc quy trình được kết nối thông qua hệ thống truyền dữ liệu Internet để chúng có thể chia sẻ thông tin với các máy móc và con người.
Thông thường sử dụng các công nghệ cảm biến và điện toán đám mây, IoT công nghiệp (IIoT - Industrial Internet of Things) tự động hóa rất nhiều công việc cần thiết để theo dõi và xác định các cải tiến trong quy trình sản xuất.
IIoT là một phần của “Công nghiệp 4.0”, liên quan đến việc máy tính hóa nhiều ngành công nghiệp truyền thống, bao gồm cả sản xuất. Nhà máy thông minh tập hợp các hệ thống kỹ thuật số và số-thực thể với Internet vạn vật. Các hệ thống này bao gồm kết nối không dây, cảm biến và các chương trình thu thập dữ liệu.
Việc giám sát liên tục nhờ sự hỗ trợ của IIoT không chỉ giúp giảm chi phí và thời gian cho các quy trình sản xuất, mà còn có thể cải thiện sự an toàn của môi trường sản xuất bằng cách giám sát các lỗi tiềm ẩn và cho phép bảo trì dự đoán, cũng như giảm các nhu cầu thủ công đối với người lao động. Sử dụng máy học để tối ưu hóa quy trình sản xuất cũng có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng, đồng thời mang lại nhiều lợi ích hơn cho môi trường.
Nguyên tắc chính trong Nhà máy Thông minh
Các nguyên tắc chính đằng sau nhà máy thông minh là khả năng kết nối cùng với phân tích và chẩn đoán dữ liệu; giúp cải thiện quy trình và tối ưu hóa cơ sở vật chất.
Việc sử dụng các công nghệ như IoT và trí tuệ nhân tạo cho phép tạo ra một đường truyền nhanh hơn, mang tính dự đoán hơn; tận dụng tối đa các nguồn lực có sẵn để tiết kiệm chi phí sản xuất.
Tạo Nhà máy thông minh
Nâng cấp một nhà máy “thông minh” nghe có vẻ tốn kém, nhưng bạn có thể thực hiện những thay đổi nhanh chóng và hiệu quả mà không cần phải thay thế mọi máy móc trong dây chuyền sản xuất của mình.
Đầu tiên, bạn cần đánh giá dây chuyền sản xuất của mình và chọn ra những phần quan trọng nhất. Việc phân tích chúng sẽ giúp bạn biết những gì cần được cải thiện tiếp theo.
Phân tích này nên được thực hiện bởi một nhóm chuyên môn, là chuyên gia trong các lĩnh vực kinh doanh khác nhau. Nhân viên cũng cần được đào tạo để đảm bảo họ có thể sử dụng bất kỳ thiết bị mới nào. Thật vậy, thay vì cần ít lao động, các kỹ năng mà bạn yêu cầu nhân viên sẽ thay đổi khi họ giám sát hệ thống, đối chiếu dữ liệu và cải tiến hành động, kiểm tra hoặc sửa chữa.
Các kỹ sư sẽ cần phải làm việc với ban quản lý và các chuyên gia hệ thống công nghệ thông tin để tìm ra khu vực cần nâng cấp, đồng thời lập một kế hoạch tối ưu hóa các quy trình, tăng doanh thu, giảm chi phí và tiết kiệm thời gian trong quy trình sản xuất.
Vấn đề An ninh mạng
Vì các nhà máy thông minh phụ thuộc vào máy tính và hệ thống kỹ thuật số nên an ninh mạng là một vấn đề cần đặc biệt quan tâm.
Bảo vệ dữ liệu và quyền riêng tư rất quan trọng đối với bất kỳ doanh nghiệp nào. Trong một số trường hợp, doanh nghiệp sẽ chia sẻ dữ liệu với các công ty khác vì lợi ích của mọi người, chẳng hạn như về các vấn đề an toàn. Tuy nhiên, các thành phần, quy trình và dữ liệu khác của bạn cần được bảo vệ khỏi lỗi vô tình hoặc thậm chí là hack có chủ ý.
Chi phí bỏ ra cho các vấn đề về an ninh mạng khá tốn kém do đó bạn cần cân nhắc và đưa ra quyết định xem lợi ích nhà máy thông minh mang lại có xứng đáng với chi phí thiết lập nó hay không.
Kết luận
Các nhà máy thông minh sử dụng nhiều công nghệ khác nhau có tính kết nối để thu thập dữ liệu, đánh giá quy trình, đồng thời cung cấp các cải tiến hiệu quả, an toàn.
Việc tối ưu hóa này có thể bao gồm các cải tiến về giám sát và bảo trì, hậu cần, thời gian và thậm chí cả việc sử dụng nhân viên.
Sử dụng Internet vạn vật cùng với phân tích dữ liệu và cảm biến, một nhà máy thông minh có thể trở thành một phần tích cực trong quá trình chuyển sang nền công nghiệp 4.0, với những cải tiến trong toàn bộ quy trình sản xuất.
Tuy nhiên, với chi phí nâng cấp thiết bị, thiết lập hệ thống an toàn và đào tạo lại nhân viên, người sử dụng lao động cần đánh giá lợi ích có thể nhận được để đưa ra quyết định.
Song, quyết định phát triển một nhà máy thông minh cần tới sự tham gia của tất cả lĩnh vực trong công ty. Bên cạnh đó, cũng cần dựa trên sự so sánh tính chính xác xem nhà máy thông minh có phù hợp với cơ sở hoặc mô hình kinh doanh cụ thể của doanh nghiệp đó hay không.
—————————————————————–
MỌI THÔNG TIN CHI TIẾT LIÊN HỆ
CÔNG TY CỔ PHẦN GIẢI PHÁP TỰ ĐỘNG HÓA ETEK
Địa chỉ trụ sở chính 189 Phan Trọng Tuệ –Thanh Liệt- Thanh Trì – Hà Nội
.jpg)
Gửi bình luận