Nhà máy thông minh là gì? Tính năng nổi bật nhất trong Smart Factory mà bạn cần nắm rõ

Nhà máy thông minh là gì?

Nhà máy thông minh là một cơ sở sản xuất được số hóa sử dụng các thiết bị, máy móc và hệ thống sản xuất được kết nối để liên tục thu thập và chia sẻ dữ liệu. Dữ liệu này sau đó được sử dụng để thông báo các quyết định cải tiến quy trình cũng như giải quyết bất kỳ vấn đề nào có thể phát sinh

Các phương pháp sản xuất thông minh được sử dụng bởi một nhà máy thông minh được kích hoạt bởi nhiều công nghệ bao gồm trí tuệ nhân tạo (AI), phân tích dữ liệu lớn, điện toán đám mây và Internet vạn vật công nghiệp (IoT).
 

Nhà máy thông minh có sự tương tác tốt trong thời gian thực theo cả hai chiều giữa các tầng, từ tầng chiến lược đến tầng quản lý, tầng vận hành và tầng máy móc thiết bị.

Tham khảo khái niệm khác từ Deloitte Insights: Nhà máy thông minh là sự tiến hóa vượt bậc từ một hệ thống sản xuất tự động hóa truyền thống sang một nhà máy sản xuất được kết nối linh hoạt. Nhờ vậy hoạt động sản xuất kinh doanh sẽ hiệu quả hơn, linh hoạt hơn, giảm thời gian chết, có khả năng dự báo và tự điều chỉnh.

Tính năng nổi bật nhất trong Smart Factory

Giải pháp nhà máy thông minh là cánh tay đắc lực cho quá trình sản xuất của doanh nghiệp. Mọi hoạt động được thực hiện một cách có định hướng và xuyên suốt trên toàn bộ chuỗi giá trị, điều này góp phần kiểm soát QCD (Quality – Chất lượng, Cost – Chi phí, Delivery – Tiến độ), giúp nâng cao lợi thế cạnh tranh của doanh nghiệp, gia tăng cơ hội gia nhập thị trường quốc tế. Cùng tìm hiểu qua 12 đặc trưng nổi bật nhất của mô hình nhà máy thông minh ngay dưới đây:

• Tự động hoá: Góp phần nên thành công của nhà máy thông minh không thể bỏ qua hệ thống máy móc tân tiến, robot công nghiệp cùng những chiếc AGV tự hành. Những công cụ này tạo thành quá trình sản xuất tự động giúp hạn chế tối đa sự tham gia của con người vào quá trình vận hành, sản xuất.
• Thông minh: Cảm biến RFID, thiết bị quét mã QR code,…Các thiết bị thông minh được ứng dụng tuyệt đối nhằm thu thập dữ liệu trong thời gian thực của quá trình sản xuất, vận hành. Chúng có mặt ở mọi giai đoạn, mọi ngóc ngách (quản lý năng suất, vị trí hàng hoá, kho, logistic…)
• Kết nối: Đây là đặc tính quan trọng nhất góp phần tạo ra sự khác biệt của nhà máy sản xuất thông minh với những mô hình nhà máy cũ ở cuộc Cách mạng Công nghiệp trước đó. Trong đó, IoT (internet vạn vật kết nối) được coi là xương sống trong dòng chảy dữ liệu giữa các tầng. Kết hợp cùng OPC – UA (giao thức đa nền tảng) giúp sự giao tiếp giữa máy móc – phần mềm trở nên dễ dàng hỗ trợ cho mục đích giám sát – quản lý sản xuất. Nhờ vào đó, mỗi doanh nghiệp có thể kết nối và xử lý dữ liệu liên tục mang tới cái nhìn toàn diện, thúc đẩy hiệu quả mạng lưới tổng thể cao hơn bao giờ hết.
   

• Thời gian thực: Việc tạo nên dòng chảy kết nối giữa máy móc – thiết bị – con người đã tạo nên nhà máy thông minh thực thụ với sự quản trị, giám sát đều dễ dàng ghi nhận trong thời gian thực.
• Trực quan hoá: Nhà máy thông minh truyền đạt thông tin hiệu quả đến các đối tượng liên quan thông qua các phương tiện đồ hoạ. Dữ liệu từ dây chuyền, máy móc được ghi nhận và truyền tải ngay tức thì đến hệ thống máy tính bảng công nghiệp (màn hình số cỡ lớn). Tính trực quan hoá còn được áp dụng lên toàn bộ hệ thống điều hành, theo dõi và kiểm soát tổng thể từ xa ngay trong thời gian thực.
• Số hoá: Hệ thống MES & hệ thống ERP là hai nền tảng công nghệ không thể thiếu, chúng giúp số hóa toàn bộ quy trình quản trị lõi và hoạt động vận hành trong nhà máy. Từ đó, các dữ liệu sản xuất trở nên nhất quán, góp phẩn bổ sung cho các đặc trưng khác thêm rõ rệt và hiệu quả.
• Chủ động: Không có sự chủ động hoàn toàn, nhà máy thông minh thể hiện hình thái của một dạng nhà máy cải tiến, ngày càng chủ động và hiệu quả hơn so với các loại nhà máy của giai đoạn công nghiệp cũ. Việc ứng dụng triệt để các hoạt động dự đoán và lập kế hoạch trong quá trình thực quản lý chất lượng, quản lý vật tư, bảo trì,…đã giúp nhà máy thông minh xứng đáng trở thành hình mẫu cho nền công nghiệp 4.0.
• Linh hoạt: Giải pháp nhà máy thông minh luôn sẵn sàng thích nghi, đáp ứng mọi hoạt động thay đổi về mặt vật lý (bố trí nhà xưởng), các yêu cầu về cân đối năng lực sản xuất và thời gian thực hiện ngay cả khi gặp biến động thị trường.
• Toàn diện: Hệ thống báo cáo thông minh (Business Intelligence) được ứng dụng để chuyển hoá những dữ liệu thu thập được trên toàn nhà máy để tạo ra những biểu đồ trực quan dạng lát cắt về toàn bộ hoạt động sản xuất kinh doanh. Điều này tạo nên bức tranh toàn cảnh, giúp nhà quản lý điều hành và hoạt định chiến lược dễ dàng, nhanh chóng.
   

• Tối ưu hoá: Tất cả những đặc trưng nêu trên chính là tiền đề tạo nên sự tối ưu hoá của một nhà máy thông minh. Nơi có sức mạnh vượt trội không chỉ về năng lực và chất lượng mà còn là khả năng tối ưu hóa mọi mặt trong hoạt động kinh doanh sản xuất của doanh nghiệp.

Xem thêm:Điều gì làm cho Smart Factory trở nên khác biệt?

Lợi ích của Smart Factory

• Các nhà máy thông minh sử dụng thiết bị được kết nối để cho phép ra quyết định dựa trên thống kê, nhằm tối ưu hóa hiệu quả và năng suất trong suốt quá trình sản xuất.
   

• Cung cấp một quy trình sản xuất nhanh, lặp đi lặp lại có thể mở rộng khả năng của cả thiết bị và nhân viên, dẫn đến chi phí thấp hơn, giảm thời gian ngừng hoạt động và ít lãng phí hơn trong ngành sản xuất.
• Xác định và sau đó giảm hoặc loại bỏ các khả năng sản xuất được sử dụng không đúng chỗ hoặc sử dụng sai mục đích. Qua đó làm tăng khả năng đầu tư vào các nguồn lực mới.
• Các lợi ích của việc kỹ thuật số hóa một nhà máy bao gồm những lợi ích liên quan đến lập kế hoạch, kiểm soát chất lượng, phát triển sản phẩm và hậu cần vì mỗi thứ đều được đánh giá và tối ưu hóa dựa trên phản hồi thực tế.
• Ngoài ra còn có những lợi ích lâu dài đạt được thông qua việc đưa công nghệ máy học vào quy trình. Bằng cách thu thập và phân tích dữ liệu, có thể lên lịch bảo trì dự phòng và dự đoán - dựa trên thông tin chính xác trong đời thực - để tránh ngừng hoạt động dây chuyền sản xuất.

Bốn cấp độ của các nhà máy thông minh

Có bốn cấp độ có thể được sử dụng để đánh giá hành trình của bạn thông qua quá trình cải tiến để trở thành một nhà sản xuất thông minh:

Cấp độ 1: Dữ liệu khả dụng
Ở cấp độ này, một nhà máy hoặc cơ sở không thực sự 'thông minh' chút nào. Có sẵn dữ liệu nhưng không dễ dàng truy cập hoặc phân tích. Phân tích dữ liệu, nơi nó được thực hiện, tốn thời gian và có thể gây ra sự kém hiệu quả cho quy trình sản xuất.

Cấp độ 2: Dữ liệu có thể truy cập được
Ở cấp độ này, dữ liệu có thể được truy cập ở dạng có cấu trúc hơn và dễ hiểu hơn. Dữ liệu sẽ được cung cấp tập trung và được sắp xếp với sự trực quan hóa và hiển thị hỗ trợ quá trình xử lý. Tất cả điều này cho phép phân tích dữ liệu chủ động, mặc dù vẫn sẽ có những hạn chế nhất định.

Cấp độ 3: Dữ liệu hoạt động được
Ở cấp độ này, dữ liệu có thể được phân tích với sự hỗ trợ của máy học và trí tuệ nhân tạo, tạo ra cái nhìn sâu sắc mà không cần nhiều sự giám sát của con người. Hệ thống tự động hơn ở cấp độ hai và có thể dự đoán các vấn đề chính hoặc bất thường để chủ động dự đoán các lỗi tiềm ẩn.

Cấp độ 4: Dữ liệu có thể định hướng hành động
Cấp độ thứ tư được xây dựng dựa trên bản chất tích cực của cấp độ ba để tạo ra các giải pháp cho các vấn đề và trong một số trường hợp, thực hiện hành động để giảm bớt một vấn đề hoặc cải thiện một quy trình mà không có sự can thiệp của con người. Ở cấp độ này, dữ liệu được thu thập và phân tích các vấn đề trước khi các giải pháp được tạo ra và nếu có thể, được thực hiện với rất ít thông tin đầu vào của con người.

Kết luận

Các nhà máy thông minh sử dụng một loạt các công nghệ khác nhau để tạo ra sản xuất được kết nối, có khả năng thu thập và đánh giá dữ liệu quy trình, đồng thời cung cấp các cải tiến về hiệu quả, an toàn và hơn thế nữa.

Việc tối ưu hóa này có thể bao gồm cải tiến thủ tục, cải tiến kiểm tra và bảo trì, hậu cần, thời gian và thậm chí là cách thức sử dụng nhân viên.

Sử dụng Internet of Things cùng với phân tích dữ liệu và cảm biến, một nhà máy thông minh có thể trở thành một phần tích cực của quá trình hướng tới Công nghiệp 4.0, với những cải tiến được cảm nhận trong toàn bộ quy trình sản xuất.

Tuy nhiên, với chi phí cao cho việc nâng cấp thiết bị, thiết lập hệ thống an toàn và đào tạo lại nhân viên, không phải tổ chức nào cũng có thể đảm bảo. Càng khó khăn hơn khi cam kết sự nâng cấp luôn song hành cùng lợi ích mà nó mang lại.

Quyết định xây dựng một nhà máy thông minh cần phải tham gia vào tất cả các lĩnh vực của công ty, nhưng cuối cùng cũng cần phải dựa trên sự so sánh chính xác xem nó có xứng đáng với cơ sở hoặc mô hình kinh doanh cụ thể của bạn hay không.

CMC TS là đơn vị Top đầu tại Việt Nam về tư vấn và triển khai các giải pháp xây dựng nhà máy thông minh như MES, các giải pháp nhận diện thông minh, quản lý tài sản hay IOT,... Với nhiều năm kinh nghiệm trong nghề, chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những gói dịch vụ chất lượng với mức giá tốt nhất thị trường. Ngoài ra, chúng tôi còn có đội ngũ kỹ thuật viên có trình độ và kinh nghiệm cao, sẵn sàng hỗ trợ bạn 24/7.

Để hiểu rõ điều này và có thể đưa ra được quyết định đúng đắn nhất cho tổ chức, hãy đăng ký nhận tư vấn từ đội ngũ CMC TS tại biểu mẫu bên dưới.