Trong bức tranh toàn thể của công nghệ 4.0 hiện nay, sự xuất hiện của “nhà máy thông minh” là một bước tiến mới cho công cuộc cách mạng dẫn đến tương lai hiện đại hóa. Sự chuyển đổi từ hệ thống nhà máy truyền thống sang vận hành Smart Factory hiện nay đang được áp dụng phổ biến trong ngành công nghiệp và sản xuất. Câu hỏi đặt ra, sự khác biệt nào ở “nhà máy thông minh” so với hình thức cũ, khiến nó được ưu tiên sử dụng và không ngừng phát triển? Và sau đây sẽ là lời đáp!

I. Định nghĩa thuật ngữ “nhà máy thông minh” (Smart Factory)

Smart Factory - Nhà máy thông minh

Là một khái niệm không còn xa lạ trong ngành sản xuất, vận hành nhà máy, Smart Factory - Nhà máy thông minh liên tục phát triển như vũ bão, nắm giữ chìa khóa tương lai hầu hết các doanh nghiệp. Đến nay, có rất nhiều cách giới thiệu khác nhau về giải pháp này. Thay vì trích dẫn các định nghĩa đó, Tecostore sẽ tổng hợp lại các ý chính, trình bày đơn giản để giúp bạn dễ hiểu nhất nhé!

• Nhà máy thông minh (tiếng Anh: Smart Factory): là khả năng hoạt động của thuần máy móc mà không có (hoặc rất ít) sự can thiệp của con người trong từng khâu sản xuất. Quá trình đó diễn ra xuyên suốt, vận hành một cách thông minh và có hệ thống.
• Smart Factory hoạt động dựa trên sự kết nối do vậy nó còn có tên gọi là Connected Factory - Nhà máy kết nối. Bằng cách vận dụng phối hợp các công nghệ như phân tích; dữ liệu lớn; internet của vạn vật trong công nghiệp (IIoT); các hệ thống quản trị sản xuất và quản trị doanh nghiệp tự động, nhà máy thông minh có thể tự vận hành phần lớn các tác vụ với khả năng tự điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu sản xuất. 
• Tính linh hoạt chính là sức mạnh thật sự của một Smart Factory. Với bất kỳ sự thay đổi nào của tổ chức như mở rộng thị trường hay ra sản phẩm mới, Nhà máy thông minh vẫn thực hiện được dự báo và đáp ứng nhu cầu vận hành, bảo dưỡng, kết hợp công nghệ và quy trình mới theo thời gian thực cho quy trình sản xuất. 

II. Nhà máy thông minh vận hành như thế nào?

1. Cấu trúc của nhà máy thông minh

1.1 Máy móc và hệ thống tự động hóa 

Đây là một sự phát triển vượt bậc của nhà máy thông minh so với nhà máy truyền thống. Trước đây, trong công đoạn gia công phôi hoặc chi tiết, để biết máy móc có hoạt động hiệu quả hay có xảy ra sai sót không, các nhà máy phải sử dụng nhân công cho việc ghi chép, đánh giá số liệu. Tuy nhiên, phương pháp thủ công đó đã là quá khứ. Hiện nay, mô hình nhà máy 4.0 sử dụng công nghệ cảm biến tự động có thể mô phỏng hầu hết trạng thái của các đối tượng. Sự hiện đại của cảm biến không dừng lại ở các thông tin đơn giản như số lượng, màu sắc mà còn ghi lại những thông số về nhiệt độ, độ ẩm. Nhờ hệ thống này, chúng ta sẽ nhận biết được chính xác số liệu, hình dáng cũng như dị tật ở sản phẩm mà không tốn kém thời gian và nhân lực.

1.2 Dữ liệu lớn (Big Data)

Rõ ràng, Big Data đóng một vai trò quan trọng trong mô hình Smart Factory. 

Một số lượng lớn dữ liệu từ khâu cảm biến liên tục được cập nhật và truyền xuống. Nó nhiều tới mức, các phần mềm xử lý dữ liệu truyền thống không đủ khả năng thu thập, quản lý và xử lý trong một khoảng thời gian thích hợp. Do vậy, Big Data được hình thành để giải quyết vấn đề trên. Dựa vào khả năng hoạt động của công nghệ Big Data, con người dễ dàng theo dõi và kiểm soát mọi tiến trình ở từng khâu sản xuất. Đồng thời, Big Data cũng là cơ sở dữ liệu cho các đánh giá và phân tích về chất lượng, thiết kế hoặc sự cố...

1.3 Kết nối vạn vật (IoT)

Để quá trình truyền dữ liệu giữa các bộ phận máy móc trở nên đơn giản và có hệ thống, nhà máy thông minh được tích hợp công nghệ IoT (Internet of Things). Thông qua mạng lưới giao tiếp trực tuyến giữa các máy móc với nhau, các thông tin từ cảm biến sẽ liên tục cập nhật sau đó chuyển xuống Big Data để xử lý. 

1.4 Trí tuệ nhân tạo (AI)

Ứng dụng AI sử dụng để phân tích các dữ liệu cũ trong quá khứ để đưa ra đánh giá và phản hồi mang tính cảnh báo hoặc gợi ý xu hướng. Dựa vào đây, con người có thể cân nhắc phương án triển khai mới hoặc rút kinh nghiệm cho những sai sót đã xảy ra. Ở các phiên bản cao cấp, AI sẽ đưa ra những điều chỉnh mang tính tự động thích ứng.

2. Tính năng vượt trội của Smart Factory 

Tính năng vượt trội của nhà máy thông minh

2.1 Kết nối (Connected)

Có thể nói bản chất của Nhà máy thông minh là sự kết nối. Hệ thống có thể truy xuất và cập nhật liên tục các dữ liệu phản ánh tình trạng sản xuất, các điều kiện hiện tại giúp doanh nghiệp tạo ra mạng lưới cung ứng hiệu quả hơn.

2.2 Tối ưu hóa (Optimized)

Đây là tính năng ưu việt và đáng tin cậy nhất mà một Smart Factory đem lại. Tính năng này cho phép Smart Factory làm việc tự động; đồng bộ hóa tài sản; theo dõi và lập lịch trình; tiêu thụ năng lượng được tối ưu;...Bằng sự hỗ trợ đắc lực đó, các doanh nghiệp tăng năng suất, chất lượng đồng thời tối ưu thời gian sản xuất cũng như tiết kiệm chi phí vận hành.

2.3 Minh bạch (Transparent) 

Cụ thể, dữ liệu được thu thập là minh bạch. Nhà máy thông minh tạo lập một mạng lưới thu thập dữ liệu với nhiều công cụ tối ưu để đảm bảo rằng doanh nghiệp đưa ra các quyết định chính xác hơn. Các dữ liệu được đảm bảo độ trực quan, minh bạch, có khả năng hiển thị lớn trên toàn bộ cơ sở.

2.4 Chủ động (Proactive)

Tính năng này thể hiện ở chỗ, nhân viên và hệ thống sẽ phát hiện lỗi và dự đoán thách thức phát sinh trước lúc chúng xảy ra để chủ động cho việc điều chỉnh, đảm bảo an toàn cho quá trình sản xuất.

2.5 Linh hoạt (Agile)

Như đã đề cập ở mục định nghĩa, Smart Factory thể hiện sức mạnh thật sự bằng tính linh hoạt. Nó dễ dàng thích nghi với lịch trình thay đổi sản phẩm và mở rộng sang thị trường mới. Ngoài ra, Smart Factory còn có khả năng dự báo giúp doanh nghiệp thay đổi công nghệ, quy trình mới kịp thời và phù hợp.

III. Vì sao các doanh nghiệp cần có giải pháp “nhà máy thông minh”?

1. Lợi ích Nhà máy thông minh đem lại là rất lớn

Dựa vào các tính năng vượt trội, Smart Factory bao hàm nhiều lợi ích đối với các doanh nghiệp. Đó là:

• Nâng cao năng suất và chất lượng: Máy móc được lập trình để thay thế con người trong các hoạt động sản xuất, với thời gian hoạt động cao nhất là 24/7. Khi không bị phụ thuộc bởi con người, sản xuất sẽ tránh được sự đình trệ hoặc những sai sót không đáng có. 
• Dự đoán bảo trì: Sự thông minh của mô hình này biểu hiện qua việc dự đoán các vấn đề lỗi giúp nhà sản xuất lập kế hoạch bảo dưỡng máy móc chính xác hơn; có thể giúp giảm thời gian ngừng máy; tăng thời gian trung bình giữa các lỗi; và giảm chi phí bảo trì dự phòng không cần thiết và kho hàng phụ tùng.
• Giảm thiểu chi phí sản xuất: Công nghệ tự động hóa đã giảm lược chi phí nhân lực đáng kể. Dự đoán bảo trì sẽ đưa ra cảnh báo về tình trạng máy móc, thời gian bảo hành hệ thống. Thêm vào đó, mọi thông tin như nguyên liệu, bán thành phẩm, thành phẩm được thống kê rõ ràng. Từ đó, các quyết định chi tiêu sẽ được tính toán chính xác và phù hợp nhất.
• An toàn và thân thiện môi trường: Nhà máy thông minh với hệ thống tự động hóa làm giảm nguy cơ tai nạn thương tích; hạn chế các công việc lặp lại nhiều lần gây mệt mỏi cho con người như ghi chép lỗi máy hỏng hoặc tính toán thời gian sản xuất từng mẻ sản phẩm...
• Tăng lợi thế cạnh tranh: Nếu một doanh nghiệp làm việc nhanh hơn, thông minh hơn và tiết kiệm chi phí hơn so với đối thủ, thì điều chắc chắn là lượng khách hàng sẽ tăng.

2. Các doanh nghiệp nên lựa chọn và ứng dụng giải pháp Smart Factory nhanh nhất có thể

Trong bối cảnh cạnh tranh cao như hiện nay, bên nào không cập nhập nhanh xu thế công nghệ sẽ có nguy cơ bị thụt lùi và bị bỏ xa so với đối thủ. Vì vậy, nắm bắt rõ thông tin về Smart Factory và thực thi áp dụng giải pháp này càng sớm sẽ càng có lợi.

Để có thể biến mô hình nhà máy thành nhà máy thông minh, các doanh nghiệp cần tìm hiểu các công nghệ tiên tiến. Số hóa, tự động hóa mô hình nhà máy thông minh chính là điều mà các doanh nghiệp cần phải hướng tới trong tương lai.

Đặc biệt, với nhu cầu thiết kế phần mềm thực hiện tự động hóa, ứng viên nổi bật phải kể đến là LabVIEW - phần mềm kỹ thuật hệ thống dành cho các ứng dụng yêu cầu kiểm tra, đo lường và điều khiển với khả năng truy cập nhanh vào thông tin chi tiết về phần cứng và dữ liệu. LabVIEW phủ sóng tại nhiều lĩnh vực sản xuất và sở hữu tập khách hàng lớn như Amazon; Analog Devices; Eaton; Siemens; Tektronix; Battelle; Orbital ATK; Nokia; BAE Systems…

Cụ thể LabVIEW giúp doanh nghiệp làm gì?

Một dây chuyền tự động cần phải được lập trình và thiết kế. Do vậy, LabVIEW đóng vai trò điều khiển quá trình tự động hóa diễn ra thuận lợi và không xảy ra sai sót. Các khâu như truyền thông tin mẫu, kiểm tra chất lượng, đánh giá mẻ sản phẩm có đạt chuẩn không, số liệu trả về có chuẩn xác không phụ thuộc vào phần mềm như LabVIEW.

Doanh nghiệp nên chọn công ty nào thiết kế phần mềm tự động hóa chuẩn theo tiêu chí của LabVIEW?

Tecostore đạt chứng chỉ CLD của LabVIEW

Hiện tại, Tecostore chuyên cung cấp các linh phụ kiện phục vụ thiết kế dây chuyền tự động hóa của các hãng như NI, Kanomax, Rion,...Cùng với đó, chúng tôi còn đạt chuẩn chứng chỉ cơ bản của LabVIEW là CLD (Certified LabVIEW Developer). Thông qua chứng nhận này, các kỹ sư của chúng tôi đủ khả năng thiết kế và phát triển các chương trình chức năng phù hợp nhu cầu người dùng, cụ thể là hệ thống tự động hóa trực thuộc Nhà máy thông minh. Chúng tôi tự tin đảm nhiệm và đem lại giải pháp hiệu quả nhất cho mọi khách hàng.

Liên hệ ngay tới số Hotline 0966580080 để nhận ngay tư vấn các giải pháp kỹ thuật tốt nhất từ Tecostore bạn nhé! 

Hồng Thu

09:49 02/02/2021

2329 lượt xem