Công nghệ chuyển đổi số: 8 thay đổi trong sản xuất năm 2023

Công nghệ ERP dựa trên đám mây

Hệ thống ERP (Quản lý nguồn lực doanh nghiệp) dựa trên đám mây và các giải pháp phần mềm sản xuất khác là những thành phần quan trọng của quá trình biến đổi số trong lĩnh vực sản xuất. Các công nghệ này cho phép các nhà sản xuất tối ưu hóa hoạt động, cải thiện sự cộng tác và tận dụng dữ liệu để ra quyết định có căn cứ. Dưới đây là cách chúng đóng góp vào việc số hóa sản xuất:

Hệ thống ERP dựa trên đám mây

• Tính mở rộng và linh hoạt: Hệ thống ERP dựa trên đám mây cung cấp khả năng mở rộng để đáp ứng sự tăng trưởng kinh doanh và khả năng linh hoạt để thích ứng với các yêu cầu thay đổi mà không cần thay đổi cơ sở hạ tầng đáng kể.
• Truy cập dữ liệu thời gian thực: Hệ thống đám mây cung cấp truy cập thời gian thực vào dữ liệu quan trọng về sản xuất từ bất kỳ nơi nào, giúp theo dõi từ xa và ra quyết định.
• Quy trình tích hợp: Hệ thống ERP dựa trên đám mây tích hợp các chức năng khác nhau như sản xuất, quản lý tồn kho, bán hàng và tài chính, đảm bảo luồng dữ liệu liền mạch và giảm việc nhập dữ liệu thủ công.
• Cộng tác và giao tiếp: Các nền tảng dựa trên đám mây tăng cường giao tiếp và cộng tác giữa các nhóm chức năng, nhà cung cấp và đối tác.

Phần mềm sản xuất khác

• Quản lý Dự án và Sản xuất: Các giải pháp phần mềm quản lý dự án và sản xuất giúp theo dõi tiến độ, quản lý tài nguyên và tối ưu hóa quá trình sản xuất.
• Quản lý Chất lượng: Phần mềm quản lý chất lượng hỗ trợ việc giám sát và đảm bảo chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn quy định.
• Kế hoạch và Lập kế hoạch sản xuất: Các giải pháp lập kế hoạch sản xuất và quản lý lịch trình giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và phân phối.
• Quản lý Chuỗi Cung ứng: Phần mềm quản lý chuỗi cung ứng tối ưu hóa việc quản lý các mặt hàng, lưu trữ và vận chuyển trong chuỗi cung ứng.

Những công nghệ này cho phép các nhà sản xuất vận dụng mô hình làm việc hiệu quả hơn, phản ứng nhanh hơn với thay đổi thị trường và đảm bảo khả năng cạnh tranh trong môi trường sản xuất đang cạnh tranh.

Sản xuất thông minh (Smart manufacturing) là gì?

Sản xuất thông minh, còn được gọi là Công nghiệp 4.0, là quá trình tích hợp các công nghệ số hóa tiên tiến, phân tích dữ liệu và tự động hóa để tạo ra các hệ thống sản xuất hiệu quả, linh hoạt và kết nối mạnh mẽ. Đây là giai đoạn tiếp theo trong sự phát triển của ngành sản xuất, đặc trưng bởi việc sử dụng thông minh các công nghệ để tối ưu quy trình, cải thiện năng suất và nâng cao quá trình ra quyết định. Dưới đây là tổng quan về các yếu tố quan trọng và lợi ích của sản xuất thông minh:

Các Yếu Tố Quan Trọng của Sản Xuất Thông Minh

• Internet of Things (IoT): Các cảm biến, thiết bị và máy tích hợp giúp thu thập dữ liệu thời gian thực và truyền thông, tạo điều kiện cho sự hợp tác và giám sát liên tục.
• Phân Tích Dữ Liệu Lớn và Thống Kê: Thông tin hướng dẫn từ dữ liệu giúp tối ưu hóa quy trình, dự báo bảo trì, dự báo nhu cầu và quyết định dựa trên dữ liệu.
• Tự Động Hóa Tiên Tiến: Robot, hệ thống tự động và tự động hóa dựa trên trí tuệ nhân tạo cải thiện tính hiệu quả và độ chính xác trong quy trình sản xuất.
• Cloud Computing: Các nền tảng dựa trên đám mây hỗ trợ lưu trữ dữ liệu, khả năng truy cập và luồng làm việc chung qua nhiều địa điểm.
• In 3D (In Khối): Khả năng tạo mẫu nhanh chóng và sản xuất tùy chỉnh được thực hiện thông qua công nghệ in khối (3D printing).
• Trí Tuệ Nhân Tạo (AI) và Học Máy: Các thuật toán AI phân tích dữ liệu, dự báo kết quả và tối ưu hóa quy trình để đạt được kết quả tốt hơn.
• Hệ Thống Vật Lý Kỹ Thuật Số: Tích hợp quy trình vật lý với hệ thống số hóa cho phép kiểm soát và giám sát thời gian thực.
• Thực Tế Ảo (AR) và Thực Tế Ảo Mở Rộng (VR): AR cung cấp thông tin thời gian thực, còn VR tạo ra môi trường ảo để huấn luyện và tương tác.

Lợi Ích của Sản Xuất Thông Minh

• Nâng Cao Hiệu Quả: Sản xuất thông minh tối ưu hóa quy trình, giảm lãng phí và cải thiện việc sử dụng tài nguyên.
• Cải Thiện Chất Lượng: Giám sát thời gian thực và phân tích dữ liệu đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng nhất và phát hiện lỗi sớm.
• Sản Xuất Linh Hoạt: Có khả năng thích ứng nhanh chóng với nhu cầu thị trường và tạo ra sản phẩm tùy chỉnh cho từng khách hàng.
• Giảm Thời Gian Chết Máy: Dự báo bảo trì giảm thiểu thời gian chết máy và ngăn ngừa sự cố đắt đỏ.
• Tiết Kiệm Chi Phí: Bảo trì proaktif giả

Công nghệ in 3D

3D printing, còn được gọi là công nghệ sản xuất thêm, là một công nghệ cách mạng liên quan đến việc tạo ra các đối tượng ba chiều bằng cách xếp chồng hoặc “in” vật liệu lớp trên lớp, thường là bằng các loại vật liệu như polymer, kim loại, gốm sứ hoặc các loại hỗn hợp. Quá trình này tương phản với các phương pháp sản xuất trừ bớt truyền thống, trong đó vật liệu được loại bỏ từ một khối chất rắn.

Dưới đây là một tổng quan về các khía cạnh quan trọng và các ứng dụng của công nghệ in 3D:

Các Khía Cạnh Quan Trọng Của In 3D

• Tạo Lớp Trên Lớp: In 3D xây dựng các đối tượng từng lớp trên lớp, sử dụng các mô hình số hóa như bản thiết kế để tạo ra các hình dạng phức tạp và tùy chỉnh.
• Đa Dạng Vật Liệu: Có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau trong in 3D, bao gồm nhựa polymer, kim loại, gốm sứ, nhựa tổng hợp và thậm chí thực phẩm.
• Tự Do Thiết Kế: In 3D cho phép tạo ra các thiết kế phức tạp và tinh tế mà sử dụng các phương pháp sản xuất truyền thống sẽ khó khăn hoặc không thể thực hiện được.
• Thử Nghiệm Nhanh: In 3D giúp tăng tốc chu kỳ phát triển sản phẩm bằng cách cho phép tạo ra các mẫu thử nghiệm nhanh chóng để kiểm tra và điều chỉnh.
• Tùy Chỉnh: Các sản phẩm cá nhân và được tùy chỉnh có thể được sản xuất dễ dàng bằng in 3D, đáp ứng sở thích và nhu cầu cá nhân.
• Giảm Lãng Phí: Khác với sản xuất trừ bớt, in 3D tạo ra các đối tượng từng lớp một, giảm thiểu lãng phí vật liệu.

Các Ứng Dụng Của In 3D

• Thử Nghiệm và Phát Triển Sản Phẩm: In 3D được sử dụng rộng rãi để tạo ra các mẫu thử nghiệm để hình dung và kiểm tra thiết kế trước khi sản xuất ở quy mô lớn.
• Sản Xuất Các Bộ Phận: In 3D được sử dụng để sản xuất các bộ phận phức tạp và nhẹ, thường được sử dụng trong ngành hàng không, ô tô và y tế.
• Thiết Bị Y Tế và Cấy Ghép: Cấy ghép tùy chỉnh, bộ phận giả tương và dụng cụ phẫu thuật cùng cả mô cấy thậm chí cả cơ thể được sản xuất bằng in 3D.
• Ứng Dụng Nha Khoa: Nha sĩ thường sản xuất nha cầu, cầu răng, thiết bị nha khoa và các mô hình nha khoa bằng in 3D.
• Trang Sức và Thời Trang: Những người thiết kế sử dụng in 3D để tạo ra các mảnh trang sức phức tạp và độc đáo cũng như các phụ kiện thời trang.
• Kiến Trúc và Xây Dựng: In 3D xây dựng mô hình tỷ lệ thu nhỏ, các bề mặt phức tạp và thậm chí cả toàn bộ tòa nhà bằng bê tông hoặc các vật liệu khác.
• Hàng tiêu dùng: Từ vỏ điện thoại thông minh đến đồ trang trí nhà cửa, in 3D cho phép sản xuất hàng tiêu dùng nhanh chóng.
• Giáo dục và Nghiên cứu: In 3D là một công cụ có giá trị trong giáo dục và nghiên cứu, cho phép sinh viên và nhà nghiên cứu tạo ra các mô hình và nguyên mẫu hữu hình.
• Nghệ thuật ẩm thực và ẩm thực: In 3D được sử dụng để tạo ra các mặt hàng thực phẩm tùy chỉnh và các thiết kế ẩm thực phức tạp.
• Nghệ thuật và Điêu khắc: Các nghệ sĩ và nhà điêu khắc sử dụng công nghệ in 3D để hiện thực hóa tầm nhìn sáng tạo của họ dưới dạng vật chất.

Bảo trì dự đoán là một cách tiếp cận chủ động để bảo trì, trong đó phân tích dữ liệu và công nghệ được sử dụng để dự đoán khi nào thiết bị hoặc máy móc có khả năng bị hỏng. Bằng cách phân tích dữ liệu lịch sử, dữ liệu cảm biến thời gian thực và thuật toán máy học, các tổ chức có thể dự đoán nhu cầu bảo trì và thực hiện sửa chữa hoặc thay thế trước khi xảy ra lỗi. Cách tiếp cận này mang lại một số lợi ích và đã trở thành một thành phần quan trọng của quá trình chuyển đổi kỹ thuật số trong các ngành khác nhau:

Các khía cạnh chính của bảo trì dự đoán:

• Thu thập dữ liệu: Các cảm biến và hệ thống giám sát thu thập dữ liệu về hiệu suất, nhiệt độ, độ rung của thiết bị và các thông số liên quan khác.
• Phân tích dữ liệu: Các thuật toán phân tích nâng cao và máy học xử lý dữ liệu đã thu thập để xác định các mẫu, xu hướng và điểm bất thường.
• Dự đoán lỗi: Dựa trên phân tích dữ liệu, các mô hình dự đoán xác định khả năng xảy ra lỗi thiết bị trong một khung thời gian cụ thể.
• Giám sát tình trạng: Giám sát thời gian thực cung cấp thông tin cập nhật liên tục về tình trạng của thiết bị, cho phép can thiệp kịp thời.
• Hành động theo quy định: Bảo trì dự đoán đề xuất các hành động cụ thể cần thực hiện, chẳng hạn như nhiệm vụ bảo trì hoặc thay thế thành phần.

Lợi ích của bảo trì dự đoán:

• Giảm thời gian ngừng hoạt động: Dự đoán lỗi cho phép bảo trì theo kế hoạch, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến ​​và gián đoạn sản xuất.
• Tiết kiệm chi phí: Bảo trì chủ động giúp giảm chi phí sửa chữa, tránh sửa chữa khẩn cấp tốn kém và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
• Nâng cao năng suất: Thời gian hoạt động và độ tin cậy của thiết bị tăng lên, dẫn đến hiệu quả sản xuất tổng thể được cải thiện.
• Phân bổ nguồn lực được tối ưu hóa: Các nguồn lực, chẳng hạn như lao động và phụ tùng thay thế, có thể được phân bổ hiệu quả hơn dựa trên những hiểu biết dự đoán.
• Cải thiện an toàn: Phát hiện sớm các vấn đề về thiết bị giúp tăng cường an toàn tại nơi làm việc bằng cách ngăn ngừa các tai nạn tiềm ẩn.
• Ra quyết định dựa trên dữ liệu: Bảo trì dự đoán cung cấp thông tin chi tiết dựa trên dữ liệu để đưa ra quyết định chiến lược và sáng suốt hơn.
• Tính bền vững: Giảm tiêu thụ năng lượng, lãng phí tài nguyên và tác động đến môi trường góp phần vào hoạt động bền vững.
• Tăng tuổi thọ của thiết bị: Bảo trì thường xuyên dựa trên những hiểu biết dự đoán giúp kéo dài tuổi thọ của máy móc và thiết bị.
• Mối quan hệ với nhà cung cấp: Bảo trì dự đoán thúc đẩy giao tiếp và hợp tác tốt hơn với các nhà cung cấp để thay thế bộ phận kịp thời.
• Hoạt động liên tục: Bằng cách giảm thiểu sự cố không mong muốn, tính liên tục của sản xuất và sự hài lòng của khách hàng được duy trì.

Các ứng dụng của bảo trì dự đoán:

• Sản xuất: Bảo trì dự đoán được sử dụng trong sản xuất để tối ưu hóa dây chuyền sản xuất, giảm thời gian ngừng hoạt động và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
• Năng lượng và Tiện ích: Các nhà máy điện và tiện ích áp dụng bảo trì dự đoán để quản lý các thiết bị như tua-bin và máy phát điện.
• Hàng không vũ trụ: Các hãng hàng không và nhà sản xuất máy bay sử dụng bảo trì dự đoán cho động cơ máy bay, hệ thống điện tử hàng không và các thành phần quan trọng khác.
• Dầu khí: Các cơ sở thăm dò và sản xuất dựa vào bảo trì dự đoán cho thiết bị khoan, đường ống và nhà máy lọc dầu.
• Giao thông vận tải: Bảo trì dự đoán được sử dụng để bảo trì phương tiện, xe lửa và hệ thống giao thông công cộng.
• Chăm sóc sức khỏe: Thiết bị y tế trong bệnh viện có thể được bảo trì một cách chủ động để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân và chăm sóc không bị gián đoạn.

Bảo trì dự đoán trao quyền cho các tổ chức chuyển từ các chiến lược bảo trì phản ứng sang các phương pháp tiếp cận chủ động, dựa trên dữ liệu, giúp cải thiện hiệu quả hoạt động, tiết kiệm chi phí và hiệu suất kinh doanh tổng thể.

Tăng cường và thực tế ảo

Thực tế tăng cường (AR) và Thực tế ảo (VR) là những công nghệ nhập vai tương ứng phủ lên hoặc tạo ra trải nghiệm kỹ thuật số trong thế giới thực. Họ có các ứng dụng biến đổi trong sản xuất, tăng cường các khía cạnh khác nhau của hoạt động, đào tạo, thiết kế và sự tham gia của khách hàng:

Thực tế tăng cường (AR)

• Hỗ trợ tại nơi làm việc: AR cung cấp hướng dẫn và thông tin theo ngữ cảnh theo thời gian thực cho người lao động, hỗ trợ thực hiện các nhiệm vụ phức tạp và giảm sai sót.

Thực tế tăng cường (AR)? Thực tế tăng cường (AR) là một công nghệ mà thông tin và hình ảnh số hóa được trải nghiệm như là một phần của thế giới thực. Thay vì tạo ra một môi trường hoàn toàn ảo như trong thực tế ảo, AR kết hợp thông tin và đối tượng số hóa vào thực tế xung quanh chúng ta.

• Bảo trì và sửa chữa: Kỹ thuật viên có thể sử dụng lớp phủ AR để làm theo hướng dẫn sửa chữa từng bước và trực quan hóa các bộ phận bên trong thiết bị.
• Đào tạo và giới thiệu: AR cung cấp các mô-đun đào tạo tương tác, cho phép nhân viên mới tìm hiểu các thủ tục và quy trình một cách trực quan.
• Đánh giá thiết kế: Các kỹ sư có thể trực quan hóa và điều khiển các mô hình 3D trong quá trình đánh giá thiết kế, phát hiện các vấn đề tiềm ẩn và cải thiện thiết kế.
• Cộng tác từ xa: Các chuyên gia có thể hướng dẫn nhân viên tại chỗ từ xa bằng AR, giảm nhu cầu đi lại và giải quyết vấn đề nhanh hơn.
• Lắp ráp và Sản xuất: AR hỗ trợ công nhân dây chuyền lắp ráp với các hướng dẫn lắp ráp và vị trí linh kiện chính xác.
• Kiểm soát chất lượng: Lớp phủ AR làm nổi bật các lỗi hoặc khu vực quan tâm trong quá trình kiểm tra, đảm bảo chất lượng sản phẩm nhất quán.

Thực tế ảo (VR)

• Đào tạo mô phỏng: VR cung cấp các mô phỏng thực tế để đào tạo trong môi trường nguy hiểm hoặc vận hành máy móc phức tạp.
• Thiết kế và tạo mẫu sản phẩm: Các nhà thiết kế và kỹ sư có thể đắm mình trong các nguyên mẫu ảo, đánh giá thiết kế và thực hiện các điều chỉnh.
• Chuyến tham quan ảo: Các nhà sản xuất có thể cung cấp các chuyến tham quan ảo đến các cơ sở, cho phép khách hàng hoặc đối tác tiềm năng khám phá mà không cần có mặt thực tế.
• Thiết kế hợp tác: Các nhóm ở khắp các địa điểm có thể cộng tác trong môi trường VR được chia sẻ, cải thiện hiệu quả giao tiếp và thiết kế.
• Trực quan hóa dữ liệu: Dữ liệu sản xuất phức tạp có thể được trực quan hóa trong VR, giúp các nhóm hiểu rõ hơn và đưa ra quyết định sáng suốt.
• Bán hàng và tiếp thị: Trải nghiệm VR có thể giới thiệu sản phẩm, nhà máy hoặc quy trình cho khách hàng tiềm năng, tăng cường sự tham gia.
• Huấn luyện an toàn: VR cung cấp các tình huống huấn luyện an toàn giống như thật, giúp người lao động chuẩn bị cho các tình huống khẩn cấp.

Cả công nghệ AR và VR đều nâng cao hiệu quả hoạt động, hiệu quả đào tạo và sự tham gia của khách hàng trong lĩnh vực sản xuất. Khả năng kết hợp thế giới vật lý và kỹ thuật số của họ mở ra những con đường mới cho sự đổi mới và cải tiến trong các quy trình sản xuất và quy trình làm việc khác nhau.

4 thách thức chuyển đổi kỹ thuật số trong sản xuất

Chuyển đổi kỹ thuật số trong sản xuất, mặc dù hứa hẹn nhiều lợi ích, nhưng cũng đặt ra một số thách thức mà các tổ chức cần giải quyết. Dưới đây là bốn thách thức phổ biến phải đối mặt trong quá trình chuyển đổi kỹ thuật số trong lĩnh vực sản xuất:

• Cơ sở hạ tầng và hệ thống cũ: Nhiều tổ chức sản xuất có các hệ thống và cơ sở hạ tầng cũ hiện có không được thiết kế để tích hợp với các công nghệ kỹ thuật số hiện đại. Việc trang bị thêm hoặc thay thế các hệ thống này để cho phép chia sẻ dữ liệu liền mạch và khả năng tương tác có thể phức tạp và tốn nhiều tài nguyên.
• Quản lý thay đổi và áp dụng lực lượng lao động: Chuyển sang các quy trình kỹ thuật số thường đòi hỏi phải thay đổi văn hóa tổ chức và bộ kỹ năng của lực lượng lao động. Nhân viên có thể cần học các công nghệ, quy trình công việc và cách thức làm việc mới, điều này có thể dẫn đến sự kháng cự, khoảng cách kỹ năng và giảm năng suất nếu không được quản lý hiệu quả.
• Bảo mật và quyền riêng tư dữ liệu: Khi có nhiều dữ liệu được thu thập và chia sẻ trên các hệ thống kỹ thuật số, việc bảo mật và quyền riêng tư của dữ liệu trở nên tối quan trọng. Các nhà sản xuất phải triển khai các biện pháp an ninh mạng mạnh mẽ để bảo vệ thông tin nhạy cảm khỏi bị xâm phạm, đảm bảo tuân thủ các quy định và bảo vệ cả tài sản trí tuệ và dữ liệu của khách hàng.
• Khả năng tích hợp và tương tác: Việc tích hợp các công nghệ kỹ thuật số, ứng dụng phần mềm và nền tảng khác nhau có thể là một thách thức. Đảm bảo luồng dữ liệu liền mạch và khả năng tương thích giữa các hệ thống khác nhau là điều cần thiết để tránh các hầm thông tin, trùng lặp nỗ lực và hoạt động không hiệu quả.

Giải quyết những thách thức này đòi hỏi một cách tiếp cận chiến lược bao gồm lập kế hoạch cẩn thận, sự tham gia của các bên liên quan, đầu tư vào đào tạo và phát triển kỹ năng cũng như lộ trình chuyển đổi kỹ thuật số rõ ràng. Vượt qua những trở ngại này có thể dẫn đến quá trình chuyển đổi thành công sang một môi trường sản xuất hiệu quả, nhanh nhẹn và cạnh tranh hơn.