Nhà máy thông minh và sản xuất thông minh đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi sang Công nghiệp 4.0, nơi các hệ thống máy móc, giao tiếp và tính toán được liên kết với nhau. Là một hệ thống kết hợp thực tế và ảo, sử dụng công nghệ tiên tiến như Trí tuệ nhân tạo (AI) và Học máy để phân tích dữ liệu, tự động điều khiển các quy trình và tiến hành học tập trong quá trình vận hành. I. Nhà máy thông minh là gì? Smart factory là một mô hình sản xuất hiện đại, trong đó không cần sự can thiệp của con người để tổ chức và điều hành các cơ sở sản xuất và hệ thống hậu cần. Nhờ áp dụng các công nghệ tiên tiến, quá trình sản xuất trở nên thông minh và năng động hơn, biến Smart factory từ một tầm nhìn thành hiện thực. Các Smart factory đã được chứng minh bởi nhiều doanh nghiệp thông qua các ví dụ thực tế về cách hoạt động của chúng. Nhà máy thông minh dựa trên nền tảng kỹ thuật của hệ thống ảo vật lý, nơi các thiết bị và máy móc có thể giao tiếp với nhau qua Internet of Things và Dịch vụ. Một yếu tố quan trọng của hệ thống này là việc truyền tải dữ liệu giữa sản phẩm và dây chuyền sản xuất. Các thành phần sản xuất khác nhau trong Smart factory có thể kết nối với nhau bằng IoT (Internet of Things) hoặc các loại mạch tích hợp tiên tiến khác (IC), cho phép đo lường, điều khiển và giao tiếp mọi hoạt động trong quá trình sản xuất bằng cảm biến. II. Nhà máy thông minh hoạt động như thế nào? Tự động hóa và người máy không phải là đặc trưng duy nhất của Smart factory, bởi vì chúng đã được sử dụng trong nhiều năm trong các hoạt động sản xuất. Tuy nhiên, các nhà máy truyền thống chỉ sử dụng các máy móc tự động như máy quét mã vạch, máy ảnh và thiết bị sản xuất số hóa trong một số hoạt động, mà không kết nối chúng với nhau. Con người, máy móc, công cụ quản lý và hệ thống quản lý dữ liệu trong một nhà máy truyền thống đều làm việc riêng biệt và cần được điều phối và hợp nhất thủ công dựa trên dữ liệu liên tục. Một nhà máy thông minh khác biệt bởi việc tích hợp máy móc, con người và cơ sở dữ liệu vào một hệ sinh thái kỹ thuật số duy nhất. Một Smart factory không chỉ sắp xếp và phân tích dữ liệu, mà còn học hỏi từ kinh nghiệm. Nó giải thích và rút ra thông tin chi tiết từ các tập dữ liệu để dự đoán xu hướng và thị trường, đồng thời đưa ra và thực hiện các quy trình sản xuất thông minh, quy trình sản xuất tự động. Một Smart factory liên tục cải tiến quy trình để tự khắc phục và tự tối ưu hóa, nhằm nâng cao năng suất, hiệu quả và an toàn. III. Các yếu tố cấu thành một nhà máy thông minh 3.1 Nhà máy thông minh: Quá trình thu thập dữ liệu Nhờ vào trí tuệ nhân tạo và các công nghệ cơ sở dữ liệu tiên tiến, các bộ dữ liệu quan trọng về doanh nghiệp, chuỗi cung ứng và sản xuất có thể được quản lý và thu thập một cách hiệu quả. IOT kết nối các quy trình, máy móc với nhau thông qua các cảm biến và cổng, và đưa dữ liệu vào hệ thống chung. Hệ thống do AI hỗ trợ có thể dịch các bộ dữ liệu về các khía cạnh như hiệu suất, xu hướng thị trường, hậu cần, quá trình sản xuất,… từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau. 3.2 Nhà máy thông minh: Quá trình phân tích dữ liệu Các hệ thống máy học và kinh doanh thông minh áp dụng các giải pháp quản lý dữ liệu mới nhất và phân tích sâu để giải mã các bộ dữ liệu được thu thập. Cảm biến IOT có thể gửi tín hiệu cảnh báo khi phát hiện các dấu hiệu bất thường, thông báo lịch bảo trì, bảo dưỡng của máy. Dữ liệu về thị trường và hoạt động được liên tục cập nhật để nhận biết các cơ hội và rủi ro. Hiệu quả của các quy trình làm việc có thể được theo dõi theo thời gian để cải thiện hiệu suất và tự động sửa lỗi khi đến hạn bảo hành. Thực tế, các bộ dữ liệu có thể được so sánh và phân tích theo nhiều cách khác nhau để tạo ra thông tin cho việc tối ưu hóa nhà máy kỹ thuật số và dự báo chuỗi cung ứng. 3.3 Nhà máy thông minh: Quá trình tự động hóa Sau khi hoàn thành quá trình thu thập và phân tích dữ liệu, các quy trình công việc được xây dựng và các chỉ dẫn được gửi đến các máy và thiết bị trong hệ thống. Các thiết bị này có thể nằm trong nhà máy hoặc được điều khiển từ xa trong các mắt xích hậu cần hoặc sản xuất trong chuỗi cung ứng. Các quy trình làm việc thông minh được giám sát và tối ưu hóa liên tục. Nhà máy thông minh có thể tính toán và nhận được cảnh báo về nhu cầu tăng vọt đối với một sản phẩm cụ thể, và ngay lập tức điều chỉnh quy trình làm việc của máy in 3D để ưu tiên sản xuất cho sản phẩm đó. Nếu một lô hàng nguyên liệu thô bị chậm trễ, bộ đệm hàng tồn kho có thể được sắp xếp lại để tránh bất kỳ sự gián đoạn nào. IV. Những điểm cộng của nhà máy thông minh Sản xuất đã được đổi mới hoàn toàn bởi công nghệ kỹ thuật số, mang đến nhiều cải tiến giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và đẩy mạnh sự phát triển của nền kinh tế hậu đại. Các doanh nghiệp có thể tùy biến các quy trình và công nghệ để tạo ra một con đường riêng cho mình, phù hợp với mục tiêu kinh doanh của họ. Trong nhiều thập kỷ, nhiều doanh nghiệp đã thành công với các hoạt động và hệ thống chuỗi cung ứng không có nhiều thay đổi. Nhưng với sự thay đổi liên tục của nhu cầu và sự bất ổn của kinh tế, các nhà quản lý chuỗi cung ứng cần những giải pháp có thể mang lại những lợi ích rõ rệt và có thể đánh giá được, và cần phải thực hiện chúng 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, họ có thể thu được những lợi ích kinh doanh đáng kể, dưới đây là những điểm cộng mà sản xuất thông minh có thể mang lại cho thương hiệu của bạn: 4.1 Hiệu quả, năng suất Ngành sản xuất thường phải phản ứng - nhìn vào một sự kiện hoặc một xu hướng đã xảy ra và sau đó cố gắng điều chỉnh doanh nghiệp theo một hướng mới sau khi sự việc đã xảy ra. Các công nghệ nhà máy thông minh giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào phản ứng và chuyển sang quản lý chuỗi cung ứng một cách linh hoạt và nhanh nhạy hơn. Smart factory sử dụng phân tích dự đoán và phân tích Dữ liệu lớn để xác định và đưa ra những sản phẩm được cải tiến, đây là một trong những điểm cộng về hiệu quả mà các Smart factory đem lại. Nhờ có những kiến thức về kỹ thuật số, những người làm việc trong các Smart factory cũng có thể tối ưu hóa công việc của họ, tăng năng suất toàn bộ của nhà máy, đáp ứng nhu cầu của thị trường đang phát triển. 4.2 Tính bền vững và an toàn Người tiêu dùng thông minh sẽ chọn và trả tiền cho những sản phẩm có nguồn gốc rõ ràng, được sản xuất bằng những phương pháp tôn trọng xã hội và môi trường. Các công nghệ nhà máy thông minh tiên tiến giúp các doanh nghiệp dễ dàng tìm và áp dụng những cách thức sản xuất thân thiện hơn, an toàn hơn và có trách nhiệm hơn với xã hội. Các nhà quản lý Smart factory có thể sử dụng những cải tiến kỹ thuật số như chuỗi khối và cảm biến RFID để đảm bảo rằng tất cả các vật liệu và vật tư, kể cả những phần xa nhất trong chuỗi cung ứng, đều có nguồn gốc và chất lượng được kiểm soát. Hiệp hội tự động hóa Quốc tế cho biết rằng robot và các thiết bị tự động có thể giúp giảm hoặc loại bỏ ba trong số năm nguyên nhân chính gây ra thương tích ở nơi làm việc. 4.3 Chất lượng sản phẩm và trải nghiệm của khách hàng Trong Smart factory, kết nối đám mây và khả năng theo dõi toàn bộ quá trình sản xuất trong các nhà máy thông minh mang đến những thông tin và hoạt động sản xuất theo thời gian thực cho tất cả các cấp độ của quy trình sản xuất. Các sản phẩm được cập nhật liên tục theo mong muốn của khách hàng nhờ khả năng thay đổi nhanh chóng và phù hợp với các xu hướng mới của thị trường. Công nghệ là nguồn cảm hứng cho sự đổi mới và tăng trưởng cho doanh nghiệp, nhưng làm thế nào để áp dụng và bắt đầu từ đâu là một vấn đề đầy thử thách. Nhiều doanh nghiệp sản xuất xem nhà máy thông minh là mục tiêu của quá trình chuyển đổi số vì những lợi ích về tự động hóa, giảm nhân công, thời gian sản xuất…
