Những công nghệ nào được ứng dụng trong nhà máy thông minh?
Cập nhật: 02/03/2023 15:55 - lượt xem: 812
Chẳng còn nghi ngờ khi nhà máy thông minh trở thành tương lai của ngành sản xuất. Nhưng chính xác nhà máy thông minh là gì, công nghệ nào làm cho nó hoạt động và điều gì khiến cho một nhà máy trở nên “thông minh”?
Nhà máy thông minh là một cơ sở sản xuất ứng dụng các thiết bị số hóa, máy móc và hệ thống sản xuất nhằm nâng cao hiệu quả và năng suất.
Máy in 3D, cobot (Collaborate robot), 5G, trí tuệ nhân tạo, SERP, điện toán đám mây, điện toán biên, v.v. đều được ứng dụng vào quy trình sản xuất.
Với rất nhiều công nghệ tiên tiến đang được áp dụng, nhà máy thông minh hoạt động với độ chính xác cao, có tính linh hoạt điều mà nhà máy truyền thống không làm được. Khi thế giới càng phụ thuộc vào quy trình sản xuất tự động hóa thì nhà máy thông minh càng trở nên phổ biến và quan trọng.
Một số công nghệ được ứng dụng trong Nhà máy thông minh
IN 3D
Một nhà máy thông minh sẽ không hoàn chỉnh nếu không có một vài máy in 3D. Những cỗ máy đa năng này có thể tạo ra các bộ phận và sản phẩm. Bởi vì máy in 3D có thể sản xuất các mặt hàng theo yêu cầu, phù hợp cho việc tạo mẫu, sản xuất hàng loạt trong quy mô nhỏ.
In 3D - công nghệ bồi đắp vật liệu, đang tạo ra một thế giới mới cho kỹ sư thiết kế. Đây là công nghệ lý tưởng tạo ra các bộ phận có độ chi tiết cao, kể cả những khối hình học phức tạp. Khác với công nghệ sản xuất một khuôn mẫu cho tất cả sản phẩm, in 3D đòi hỏi rất nhiều quy trình, kỹ thuật và vật liệu. Chẳng hạn như kỹ thuật in lập thể, thiêu kết laser chọn lọc (SLS), multi-jet fusion (MJF), polyjet, mô hình lắng đọng hợp nhất (FDM), đúc chân không và đúc trực tiếp, thường được dùng để chế tạo các bộ phận từ nhựa và kim loại.
In 3D làm đổi mới sản xuất và tương lai của ngành thiết kế. Hiện nay, khách hàng yêu cầu về nhận dạng cá nhân và tùy biến sản phẩm cao hơn nhiều, do đó in 3D là một điểm khác biệt trong cách các nhà sản xuất hoạch định chiến lược trong chuỗi cung ứng. Tại sao phải dự trữ một bộ phận lắp ráp với số lượng lớn trong khi bạn có khả năng in nhanh bộ phận ấy chính xác theo yêu cầu?
Cobot
Robot cộng tác hay cobot (Collaborate robot) là một thành phần quan trọng khác của nhà máy thông minh. Những cánh tay robot được thiết kế để hoạt động linh hoạt cùng con người, phù hợp với công việc đóng gói và lắp ráp. Nhờ có giao diện thân thiện với người dùng, cobot thực hiện dễ dàng các nhiệm vụ mới khi cần.
Cánh tay Robot
Tại Anh, cobot có tốc độ tăng trưởng nhanh, tập trung ở các doanh nghiệp vừa và nhỏ.
Không giống robot truyền thống, cobot có thể được triển khai lắp đặt trong vòng vài tuần khiến cơ sở tiết kiệm chi phí. Chúng dễ thiết lập và lập trình, đồng thời có đủ linh hoạt để di chuyển xung quanh nhà máy.
Cobot có thể đảm nhận các công việc bẩn thỉu, nguy hiểm và nhàm chán – tuy nhiên một số công việc trong số đó vẫn do con người thực hiện. Bằng cách làm việc với cobot, nhân viên hoàn thành tốt vai trò của mình, giảm thiểu thời gian dành cho những công việc thông thường. Người lao động cũng không cần phải làm thêm vào ca đêm.
5G
5G là thế hệ tiếp theo của công nghệ không dây, được thiết lập để cách mạng hóa sản xuất. Bởi lẽ nhà máy thông minh phụ thuộc nhiều vào dữ liệu. Mạng 5G sẽ cung cấp kết nối tốc độ cao, độ trễ thấp cần thiết để truyền một lượng lớn dữ liệu nhanh chóng và hiệu quả.
5G cung cấp phương tiện để giải quyết những thách thức lớn nhất của lĩnh vực sản xuất. Từ đạt mức ròng 0, thu hút nhân tài trong tương lai để tối đa hóa thời gian hoạt động và tăng tốc phát triển sản phẩm. 5G cung cấp khả năng gần như vô hạn. Sản xuất là một trong những lĩnh vực được kỳ vọng sẽ hưởng lợi nhiều nhất từ sự xuất hiện của 5G.
5G nhanh hơn khoảng 10 lần so với 4G, với tốc độ tối đa có thể đạt trên 1gbps (gigabit mỗi giây). Không giống các thế hệ trước, 5G không chỉ đơn giản là một mạng truyền thông được nâng cấp. Nó đã được xây dựng từ đầu để mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn, trao quyền cho các mô hình triển khai mới và cung cấp các dịch vụ mới.
Trí tuệ nhân tạo
Trí tuệ nhân tạo (AI) là một trong những lĩnh vực mà các nhà máy thông minh dẫn đầu nhắm tới. AI làm các nhiệm vụ như bảo trì dự đoán, kiểm soát chất lượng và xử lý vật liệu. Công nghệ AI ngày càng phát triển, đồng nghĩa với nhà máy thông minh hoạt động hiệu quả và năng suất hơn.
Trí tuệ nhân tạo không tưởng sẽ kết hợp dữ liệu thu thập từ các cảm biến, máy móc và con người, sau đó áp dụng nó vào các thuật toán đã được thiết kế nhằm tối ưu hóa hoạt động, đạt mục tiêu sản xuất. Mặc dù công nghệ hiện nay còn cách xa kịch bản đó, song có nhiều nhà sản xuất đang áp dụng AI vào toàn bộ chuỗi giá trị của ngành. Chẳng hạn như tại nơi làm việc, quản lý máy móc/tòa nhà, thị giác máy và an ninh mạng.
SERP
Sàn nhà máy thông minh thường được trang bị hệ thống SERP, viết tắt của 'tự phục hồi lỗi chống lỗi'. Hệ thống này sử dụng cảm biến để phát hiện lỗi trong thời gian thực, sau đó thực hiện hành động khắc phục để ngăn chúng xảy ra lần nữa. Điều này giúp giảm lãng phí, nâng cao chất lượng và giữ cho dây chuyền sản xuất hoạt động trơn tru.
Hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP)
Có thể nói ERP - yếu tố làm thay đổi một lĩnh vực chẳng hạn như sản xuất, nơi ưu tiên hiệu quả hàng đầu. ERP là phần mềm quản lý mọi khía cạnh của quy trình và hoạt động cơ sở, cho phép hiển thị, điều phối và quản lý, tạo nên một doanh nghiệp sản xuất.
Với vô số quy trình phải diễn ra hàng ngày chỉ để duy trì hoạt động của một nhà máy, hoạch định nguồn lực trong hoạt động sản xuất trở thành một điều hiển nhiên. ERP không chỉ hỗ trợ quản lý hàng tồn kho, chuỗi cung ứng, bảo trì và đảm bảo chất lượng mà còn cho phép các quy trình tương tác với nhau.
Điện toán đám mây
Sử dụng điện toán đám mây là điều bắt buộc đối với các nhà máy thông minh. Bởi vì nhà máy thông minh cần duy trì hoạt động của hệ thống với một lượng lớn dữ liệu. Ngoài ra, việc sử dụng điện toán đám mây giúp giảm chi phí, về phần cứng và phần mềm.
Bằng cách cung cấp các dịch vụ điện toán như máy chủ, lưu trữ, cơ sở dữ liệu, mạng, phần mềm, phân tích và trí thông minh qua internet, các nhà máy sản xuất có thể được đổi mới nhanh hơn, với nguồn lực và tài chính theo quy mô. Điện toán đám mây hoạt động theo chính sách thanh toán khi sử dụng, giúp các công ty giảm thiểu chi phí, vận hành cơ sở hạ tầng hiệu quả hơn và mở rộng quy mô khi nhu cầu kinh doanh thay đổi.
Ngoài chi phí và tốc độ, dịch vụ đám mây còn có các lợi ích như khả năng cung cấp đúng lượng tài nguyên công nghệ thông tin và chính xác vị trí khi cần; loại bỏ các nhu cầu về cơ sở hạ tầng phức tạp như 'giá đỡ và xếp chồng', thiết lập phần cứng, vá lỗi phần mềm và các công việc quản lý tốn thời gian khác; tăng độ tin cậy và bảo mật. Ngoài ra, dịch vụ điện toán đám mây chạy trong mạng trung tâm dữ liệu an toàn trên toàn thế giới, thường xuyên được nâng cấp.
Điện toán biên
Điện toán biên là một phần quan trọng trong nhà máy thông minh. Hệ thống điện toán biên được thiết kế để xử lý dữ liệu cục bộ, thay vì gửi dữ liệu lên đám mây, đưa các ứng dụng doanh nghiệp đến gần hơn với các nguồn dữ liệu như thiết bị IoT (Internet vạn vật) hoặc máy chủ biên cục bộ. Giúp cải thiện thời gian phản hồi và giảm độ trễ, rất quan trọng đối với các ứng dụng sản xuất. Sự gần gũi với dữ liệu tại nguồn này có thể mang lại lợi ích kinh doanh mạnh mẽ như thông tin nhanh hơn, thời gian phản hồi được cải thiện và tính khả dụng của băng thông tốt hơn.
Về cơ bản, dữ liệu được xử lý và phân tích gần với điểm mà nó được tạo ra. Điện toán biên có thể giúp mở khóa tiềm năng của lượng dữ liệu khổng lồ. Khả năng phân tích thúc đẩy sự đổi mới để cải thiện chất lượng và nâng cao giá trị trong các thiết bị biên, đồng thời cung cấp thông tin chuyên sâu và phân tích dự đoán trong thời gian gần với thời gian thực.
Bản sao kỹ thuật số
Bản sao kỹ thuật số VR được trình diễn tại Nhà hát Điều hành Kỹ thuật số của AMRC.
Bản sao kỹ thuật số VR được trình diễn tại Nhà hát Điều hành Kỹ thuật số của AMRC.
Bản sao kỹ thuật số - mô hình ảo của sản phẩm hoặc tài sản thực. Đây là hệ thống hỗ trợ cho sản xuất bằng việc sử dụng mô hình tích hợp để nhanh chóng tìm ra giải pháp khi có vấn đề phát sinh.
Những mô phỏng này giúp người vận hành có cái nhìn bao quát về vật thể được mô phỏng. Dựa vào luồng dữ liệu hiện có để xác định quy trình vận hành lý tưởng giúp người vận hành hệ thống đưa ra quyết định.
Những mô hình ảo hoạt động như một bản sao chính xác của một 'vật' vật lý. Các cảm biến được kết nối trên sản phẩm hay tài sản, thu thập dữ liệu có thể được ánh xạ lên mô hình ảo. Người vận hành nhìn vào bản sao kỹ thuật số có thể thấy thông tin quan trọng về cách thức vật lý đang hoạt động trong thế giới thực.
Bản sao kỹ thuật số là công cụ quan trọng giúp các kỹ sư và người vận hành hiểu không chỉ cách sản phẩm đang hoạt động mà còn cả cách chúng sẽ hoạt động trong tương lai. Phân tích dữ liệu từ các cảm biến được kết nối, kết hợp với các nguồn thông tin khác, cho phép đưa ra dự đoán chính xác.
Phần kết luận:
Như bạn có thể thấy, có rất nhiều thứ liên quan đến việc tạo ra một nhà máy thông minh. Nhưng với sự trợ giúp của những công nghệ tiên tiến, các nhà máy thông minh có thể hoạt động với năng suất cao, có độ chính xác nhất định điều. Thế giới ngày càng phụ thuộc vào sản xuất tự động hóa, các nhà máy thông minh ngày càng trở nên phổ biến hơn – và quan trọng hơn.
—————————————————————–
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