Xu hướng chuyển đổi số đã và đang thần tốc thay đổi cách thức sản xuất của nhiều doanh nghiệp hiện nay. Tạo dựng phương pháp có hệ thống giúp các nhà máy hoạt động thông minh, năng suất hơn rất nhiều. Mời bạn đọc cùng theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu về Nhà máy thông minh iFactory cùng giải pháp mà Smart Home 247 có thể mang đến với khách hàng.

Nhà máy thông minh là gì?

Nhà máy thông minh là thuật ngữ dùng để thể hiện về mô hình ứng dụng nền tảng công nghệ thông tin để vận hành quy trình sản xuất. Máy móc chính là thiết bị chính giúp cải thiện hiệu quả sản xuất thông qua tối ưu hóa và tự động hóa nhà máy.

Nhà máy thông minh là sự kết nối giữa phần mềm ứng dụng với hệ thống máy móc. Thiết bị được kết nối internet. Dữ liệu của chúng được tổng hợp và phân tích bằng những phần mềm lập trình ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI).

Nhà máy thông minh có khả năng đột phá trong tương lai. Bởi hiệu chỉnh phù hợp với nhu cầu, sự cạnh tranh của doanh nghiệp, nhà máy. Dù là mở rộng thị trường hay sản phẩm mới hay đáp ứng nhu cầu vận hành bảo dưỡng, …

Lịch sử phát triển của mô hình nhà máy thông minh

Với những bước đi nhanh chóng, phát kiến đột phá tích hợp giữa con người và máy móc như chiếc thang không có giới hạn. Mô hình nhà máy thông minh như một tiến trình phát triển, cải tiến liên tục.

Cách mạng công nghiệp 1.0

Sử dụng máy móc, công cụ cơ khí giúp nâng cao hiệu quả sản xuất. Đồng thời sử dụng động cơ hơi nước thay cho sức người, động vật. Giúp nâng cao hiệu quả sản xuất lên gấp 4-8 lần.

Cách mạng công nghiệp 2.0

Với cuộc cách mạng công nghiệp 2.0 là sự phát minh ra điện và động cơ điện. Nhà máy áp dụng những công nghệ như: chiếu sáng, máy móc sử dụng động cơ điện tạo ra bước đột phá về phương thức sản xuất.

Cách mạng công nghiệp 3.0

Sự ra đời của các chip điện tử bán dẫn, dẫn đến tạo ra các máy tính thông minh. Làm nền tảng cho tất cả các nền sản xuất tiên tiến hiện đại ngày nay. Máy tính và ứng dụng là những thứ không thể thiếu của mỗi nhà máy. Tất cả các khâu từ thiết kế, tổ chức sản xuất, lưu trữ dữ liệu, xử lý thông tin đến thanh toán giao hàng, …

Cách mạng công nghiệp 4.0

Kế thừa cuộc cách mạng 3.0 thì trong thời kì 4.0 với các nền tảng IOT, Big Data, … Các đối tượng được liên kết với nhau (IoT). Với sự phát triển của các loại cảm biến. Gần như các thông tin cần thiết đều được hệ thống thu thập và số hóa. Toàn bộ các thông tin, dữ liệu của các thành phần được cập nhật lên hệ thống dữ liệu chung (Big Data). Các dữ liệu được tự động xử lý đồng bộ từ khâu đầu vào tới đầu ra. Đảm bảo tính liên tục và phù hợp với chuỗi sản xuất của nhà máy.

Những lợi ích của nhà máy thông minh?

1. Năng suất hoạt động của doanh nghiệp cao hơn

Hiệu quả từ đưa tự động hóa vào dây chuyền sản xuất. Hoàn thành các quy trình, sản xuất trở nên tự động hơn. Đòi hỏi ít sự can thiệp của con người hơn. Máy móc không cần nghỉ ngơi. Nó có thể làm việc trong nhiều giờ, nhiều ngày. Trên thực tế, máy móc có thể hoạt động 24/24. Quá trình sản xuất được đẩy nhanh hơn và rẻ hơn. Thay vì cách sản xuất thủ công bằng con người. Máy móc cùng công nghệ hiện đại giúp con người giải phóng lao động thủ công. Từ đó đảm nhiệm việc phân tích dữ liệu. Tạo ra các trải nghiệm khách hàng để đổi mới và nâng cao giá trị hơn cho doanh nghiệp.

2. Mức độ hài lòng của khách hàng cao hơn

Tại sao lại như thế? Việc sản xuất thông minh dựa trên cơ sở dữ liệu thực tế. Các dữ liệu này được lấy từ nhiều nguồn khác nhau: khách hàng, dự liệu nội bộ, được lấy từ các thiết bị con, … Với những thông tin đó, chủ của nhà máy có thể dự đoán được nhu cầu cho sản phẩm của mình. Một mặt hàng đang bán chạy thì sẽ tăng sản lượng trong thời gian thực. Và một mặt hàng không bán chạy thì có thể giảm sản lượng sản xuất theo thời gian thực.

Thay vì sản xuất thủ công. Máy móc thiết bị được đưa vào theo dây chuyền tự động. Mang đến các sản phẩm với mẫu mã đa dạng, đẹp hơn, đáp ứng với nhu cầu của khách hàng. 

3. Kiểm soát chất lượng sản phẩm tốt hơn

Nhà máy thông minh được ra đời cũng là một phần để giải quyết bài toán nhằm dự đoán, phát hiện sớm các khuyết điểm chất lượng. Và có thể xác định các nguyên nhân gây ra lỗi (do con người, máy móc hay môi trường). Với các nhà máy thông thường không có sự tối ưu này. Trong mô hình nhà máy thông minh, các thiết bị cảm biến như: nhiệt độ, áp suất, tốc độ, lưu lượng không khí và độ ẩm, … sẽ được giám sát theo thời gian thức để xác định khi nào các thông số đó vượt ngưỡng tiêu chuẩn cho phép. Khi đó, hệ thống sẽ đưa ra các cảnh áo về sản phẩm hay linh kiện có thể không đạt tiêu chuẩn. Và có thể đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời.

Các thiết bị đo đạc, phân tích dữ liệu trong mô hình nhà máy thông minh có thể theo dõi kết quả của các bước sản xuất quan trọng. Bằng cách đo đạc hay kiểm tra các thành phần của các sản phẩm. Đảm bảo chúng luôn phù hợp với thông sỗ kỹ thuật. Việc phát hiện sớm các lỗi hỏng trong quá trình sản xuất sẽ giúp doanh nghiệp. Giảm thiểu thời gian hoàn thành sản phẩm. Từ đó sẽ tiết kiệm được chi phí sản xuất.

4. Giảm chi phí sản xuất

Các quy trình sản xuất sẽ được tối ưu hóa tối đa so với các mô hình nhà máy thông thường. Các quy trình như kiểm kê trước đây phải sử dụng con người để đếm. Giờ đây  các cảm biến đếm thông minh sẽ là công cụ hỗ trợ con người. Thông tin về nguyên liệu, giá bán, thành phẩm đều được dễ dàng thống kê, kiểm soát. Tình hình kho cũng được kiểm soát tốt hơn. Từ kiểm soát, dự đoán tới cảnh báo về lượng sản xuất. Có thể ra các quyết định nhập hàng hay đẩy hàng đi. Và chọn lựa các nhà cung cấp có giá thành thấp. Giảm thiểu các chi phí phát sinh. Hệ thống còn đưa ra tình trạng của máy móc. Cảnh báo về thời gian bảo hành từ đó giảm chi phí sửa chữa, bảo hành.

5. Nâng cao lợi thế cạnh tranh

Giải pháp nhà máy thông minh mang tính chiến lược cho các doanh nghiệp. Đẩy mạnh năng suất công việc một cách tối ưu, tiết kiệm chi phí,… mang đến một lượng khách hàng ổn định. Bền bỉ, linh hoạt là yếu tố quan trọng của nhà máy giúp các doanh nghiệp giữ chân khách hàng. Với sự đầu tư thông minh cho quá trình sản xuất. Sản phẩm nhiều hơn mà giá thành sản phẩm vẫn rẻ.

6. Phát triển bền vững và an toàn hơn

Không chỉ là mô hình kiến tạo hiệu quả vượt trội mạng lại những lợi ích cho doanh nghiệp. Nhà máy thông minh còn đóng góp một phần không nhỏ vào những nỗ lực chung của toàn thế giới. Đó là công cuộc phát triển mục tiêu kép là vừa phát triển xã hội vừa đảm bảo ít tác động tiêu cực nhất đến môi trường sống. Với sự vận hành ít chi phí hơn. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nhà máy thông minh gây ít tác động xấu đến môi trường hơn là các mô hình nhà máy thông thường.

Máy móc tự chủ được trong việc sản xuất sẽ đảm bảo an toàn. Giảm thiểu nguy cơ lỗi của con người, bao gồm các tai nạn thương tích, …

Các giải pháp thành phần với nhà máy thông minh?

1. Trí tuệ nhân tạo

Trí tuệ nhân tạp được ứng dụng trong nhà máy thông minh. Giúp giải phóng sức lao động. Nâng cao hoạt động sản xuất. Công nghệ AI là công nghệ mô phỏng các quá trình suy nghĩ, học tập của con người cho máy móc. Trí tuệ nhân tạo được ứng dụng trong nhà máy thông minh với những lợi thế sau:

Deep Learning để phát hiện lỗi sai: Việc tích hợp các mạng neuron cho phép máy tính phát hiện những lỗi sai trên bề mặt như vết xước, vết nứt, chỗ rò rỉ, …

Machine Learning để cảnh báo bảo trì: Thay vì xử lý lỗi sau khi xảy ra hoặc lên lịch kiểm tra thiết bị định kì. Các thuật toán machine learning tối ưu hệ thống bảo trì. Phân tích quy luật sự cố và dự báo các vấn đề tiềm ẩn.

Ứng dụng AI để xây dựng mô hình bản sao số: Những ứng dụng phổ biến của giải pháp này là chuẩn đoán. Đánh giá theo thời gian thực các quy trình sản xuất. Dự báo, hiển thị hiệu năng của sản phẩm.

Chuỗi cung ứng biết nhận thức dựa vào công nghệ AI và ML: các hệ thống quản lý chuỗi cung ứng dựa trên thuật toán machine learning. Có thể tự động phân tích những dữ liệu như nguyên vật liệu tồn kho, hàng đến, công việc đang triển khai … từ đó đề xuất các phương án tối ưu giúp người quản lý dễ dàng đưa ra các quyết định dựa trên các dữ liệu sẵn có.

2. Phần mềm theo dõi tình trạng sản xuất

Các hệ thống phần mềm theo dõi sản xuất được tạo ra để quản lý và giám sát công việc trong quá trình sản xuất tại nhà máy.

3. Công nghệ blockchain trong sản xuất

Ứng dụng công nghệ blockchain trong nhà máy thông minh giúp doanh nghiệp có được sự minh bạch trong lịch sử giao dịch hàng hóa. Dễ dàng theo dõi các khâu trong quy trình hoạt động. Đồng thời, bảo vệ những tài sản trí tuệ quan trọng. Đơn giản hóa thủ tục bảo vệ, kiểm tra chất lượng sản phẩm.

4. Internet công nghiệp

Tiếp nối các thành tựu của công nghiệp 3.0. Sự kế thừa của cách mạnh công nghiệp 4.0 tạo ra các nền tảng. Mà ở đó các thiết bị được kết nối, định vị và tương tác với nhau. Nền tảng IoT là một không gian có thể không giới hạn mà các đội tượng liên kết.

Có rất nhiều các IoT platform khác nhau. Tuy nhiên hầu hết tất cả đều có các thành phần cơ bản bao gồm: thiết bị kết nối, phương thức kết nối, xử lý dữ liệu, giao diện. Các IoT platform đảm bảo việc tích hợp liền mạch các phần cứng khác nhau. Bằng các giao thức phổ biến (MQTT, HTTP, CoAP). Sử dụng các API do IoT platform cung cấp. Ta có thể tải dữ liệu IoT thu thập được vào các hệ thống phân tích , lưu trữ hoặc xử lý dữ liệu tới các thiết bị được kết nối. Hoặc truyền dữ liệu giữa chúng bằng việc sử các loại ứng dụng người dùng khác nhau.

IoT ứng dụng trong nhà máy thông minh để kiểm soát và cấu hình các thiết bị từ xa. Không gian IoT sẽ được tạo ra. Nơi mà các thiết bị trong chuỗi sản xuất sẽ được kết nối. Và dữ liệu của nó sẽ được cập nhật Realtime lên đám mây. Người quản lý sẽ cập nhật được dữ liệu theo thời gian thực. Vì thế dù ở bất cứ đâu thì cũng có thể giám sát được nhà máy mà không cần thiết phải có mặt.

5. An ninh mạng

 Các nhà máy thông minh về bản chất cần được kết nối với đám mây hoặc internet. Trong khi kết nối mạng tức thì mang lại nhiều lợi thế về giao tiếp. Nó cũng dẫn đến sự gia tăng đáng kể qua diện tích bề mặt dễ bị tấn công thông qua các phương tiện kĩ thuật số.

Chắc chắn trong tương lai thì các nhà máy thông minh sẽ trở thành mục tiêu tiềm năng cho tin tặc, có khả năng gây nguy hiểm cho lợi ích kinh doanh. Để các nhà máy thông minh hoạt động hiệu quả và an toàn. Đặt vấn đề an ninh mạng vào lĩnh vực ưu tiên trọng tâm là nhu cầu thiết yếu của các doanh nghiệp để có thể sẵn sàng đối phó với các mối đe dọa có thể xảy ra bất cứ lúc nào.

6. Robot công nghiệp

Robot là một loại máy có thể thực hiện công việc một cách tự động bằng cách điều khiển máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. Trong một nhà máy thông minh hiện nay có rất nhiều các loại robot như: robot bốc xếp hàng hóa, robot hàn gia công cơ khí, robot gắp và sắp xếp sản phẩm, robot vận chuyển, … Khi có các loại robot hoạt động trong nhà máy thông minh mang lại rất nhiều lợi ích. Robot hỗ trợ rất nhiều cho con người trong môi trường khắc nghiệt, độc hại và nguy hiểm. Ứng dụng robot có thể sản xuất các sản phẩm hàng loạt, có tính đồng nhất và chất lượng hơn. Gia tăng năng suất mà không bị gián đoạn so với sức lao động của con người. Tiết kiệm nguyên vật liệu và hạ giá thành sản phẩm.

Một số giải pháp thông minh phổ biến

Giải pháp thông minh được xây dựng trên sự phối hợp giữa 2 nền tảng chính là IT (information technology) và OT (operational Technology)

1. Nền tảng công nghệ thông tin

Tất cả các phần mềm đều được lập trình trên máy tính bao gồm: hệ thống thực thi điều hành sản xuất MES, báo cáo quản trí thông minh BL, hoạch định nguồn lực doanh nghiệp ERP. Dựa vào những phần mềm này. Người quản lý có thể truy cập, tìm kiếm thông tin, dữ liệu liên quan một cách nhanh chóng hơn. Đồng thời, kế hoạch và cảnh báo sớm về rủi ro cũng được thông báo. Nhờ vậy có những quyết định đúng đắn, kịp thời.

2. Nền tảng công nghệ vận hành

Công nghệ vận hành là các phần cứng, phần mềm có chức năng giám sát thiết bị máy móc, quy trình, từng phân đoạn sản xuất. Công cụ OT cho phép người quản lý thu thập thông tin một cách chính xác trên thời gian thực tế qua các thiết bị cảm biến đầu vào như nhiệt độ, tự động dừng, năng suất hay khởi động chương trình.

Nhà máy thông minh tiêu biểu

Nhà máy GE Hải Phòng – Đây là một trong 7 “nhà máy thông minh” của Tập đoàn General Electric trên toàn cầu.

 Một ngày làm việc của các kĩ sư ở đây bắt đầu bằng việc đọc báo cáo được tổng hợp từ hệ thống phòng điều khiển trung tâm với dữ liệu chi tiết đến từng cánh tay robot hàn. Hệ thống phân tích này nhanh chóng cho biết máy nào hoạt động tốt. Máy nào ở tình trạng sản phẩm bị chậm. Cũng như nguyên nhân là do đâu hay đưa ra những giải pháp phù hợp nhất.

Tại bộ phận kho, số liệu về lượng dự trữ của hàng nghìn mã linh kiện cũng được tự động cập nhật. Và tải lên hệ thống toàn cầu của tập đoàn. Các nhân viên từ bất kì nơi nào trên thế giới đều có thể truy cập. Phân tích dữ liệu để đưa ra quyết định phù hợp. Đảm bảo nhu cầu vật tư luôn được đáp ứng kịp thời và chuỗi cung ứng toàn cầu không bị gián đoạn.

Cảm ơn bạn đã đọc bài viết này của Smarthome247. Vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin chi tiết về giải pháp Nhà máy thông minh iFactory nhé!

THÔNG TIN LIÊN HỆ:

SMART HOME 247

Địa chỉ: 122 Khuất Duy Tiến, Quận Thanh Xuân, Hà Nội.

Website: https://smarthome247.vn/

Hotline: 0345842888

Email: Smarthome247.care@gmail.com

Hotline 0345.842.888
Liên hệ qua Zalo
popup

Số lượng:

Tổng tiền:

Xin chào
close nav
Danh mục
Được hỗ trợ bởi Dịch