Nhà máy thông minh và ý nghĩa của nó đối với các nhà sản xuất

Một số lợi ích của công nghệ đám mây dành cho nhà sản xuất bao gồm:

• Độ tin cậy : Các hệ thống dựa trên đám mây được nhà cung cấp duy trì, điều đó có nghĩa là sự thành công của chúng phụ thuộc vào khả năng truy cập và sử dụng nó 24 giờ mỗi ngày của khách hàng. Do đó, độ tin cậy của hệ thống dựa trên đám mây cao hơn hệ thống tại chỗ.
• Tiết kiệm chi phí phần cứng : Do các hệ thống dựa trên đám mây không yêu cầu nhà sản xuất lưu trữ chúng trên máy chủ của riêng họ nên điều này giúp họ tránh được chi phí phần cứng đáng kể.
• Truy cập thông tin : Có thể truy cập thông tin thông qua các công nghệ dựa trên đám mây từ bất kỳ vị trí nào trong khi vẫn duy trì mức độ bảo mật nghiêm ngặt. Tính linh hoạt này giúp việc duy trì nhịp độ hoạt động của nhà máy theo thời gian thực dễ dàng hơn nhiều và do đó cho phép tăng tính linh hoạt của tổ chức.
• Tăng hiệu quả : Bộ phận CNTT không còn cần phải quản lý và cập nhật các ứng dụng phần mềm vì các giải pháp SaaS được nhà cung cấp liên tục cập nhật. Hiệu quả này và các hiệu quả khác tạo nên lợi thế cạnh tranh cho nhà sản xuất.
• Khả năng mở rộng của giải pháp : Nền tảng dựa trên đám mây có thể tăng hoặc giảm quy mô tùy theo nhu cầu của nhà sản xuất dễ dàng hơn nhiều so với tại chỗ. Điều này cũng có thể góp phần giúp nhà sản xuất có khả năng thích ứng, quản lý chi phí và đáp ứng nhu cầu luôn thay đổi.

Cảm biến

Cảm biến là một phần quan trọng của nhà máy thông minh vì chúng cho phép giám sát thời gian thực những yếu tố có thể gây gián đoạn sản xuất. Chúng có thể bao gồm các cảm biến quang học sử dụng tính năng chụp ảnh để phát hiện những bất thường trong quá trình xử lý máy hoặc vật liệu cũng như độ rung, áp suất, độ gần, tiếp xúc và các phép đo khác có thể chỉ ra sự sai lệch so với điều kiện hoạt động bình thường.

Các công nghệ cảm biến IIoT này đang trở nên có giá cả phải chăng và hiệu quả hơn để triển khai hàng năm và có thể là một công cụ mạnh mẽ khi được triển khai một cách thực tế và có mục đích (như theo dõi một chế độ lỗi cụ thể).

Học máy

Học máy (ML) là một loại trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm mục đích trích xuất những hiểu biết hoặc mẫu bổ sung từ dữ liệu đã được thu thập trong nhà máy. Với khối lượng dữ liệu lớn, các mẫu có thể được phát hiện và sử dụng để huấn luyện các thuật toán phức tạp nhằm xác định khi nào các mẫu này có khả năng lặp lại.

Đối với các nhà sản xuất, ML thường được áp dụng để đạt được mục tiêu bảo trì dự đoán trong đó có thể dự đoán và ngăn chặn các sự cố máy móc hoặc các sự cố khác. Cách sử dụng thiết bị ở các nhà máy khác nhau sẽ khác nhau rất nhiều, do đó, việc đạt đến điểm mà việc bảo trì được thực hiện đúng lúc cần thiết chứ không phải vào khoảng thời gian nào đó có thể giúp tiết kiệm chi phí rất lớn. ML cũng có thể được áp dụng để cải thiện hiệu quả tiêu thụ điện năng và các tiện ích khác, dự đoán mức độ và nhu cầu tồn kho, đồng thời cung cấp dữ liệu chất lượng hoặc mức tiêu thụ sản xuất khác cho nhà máy để tác động đến việc cải tiến sản phẩm.

Sản xuất bồi đắp / in 3D

Sản xuất bồi đắp, còn được gọi là in 3D, đề cập đến công nghệ xây dựng các vật thể ba chiều bằng cách áp dụng lớp siêu mịn chồng lên lớp vật liệu nóng chảy hoặc hóa lỏng. Quá trình thêm các lớp cho đến khi hoàn thành đối tượng này được thực hiện bằng phần mềm thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) hướng dẫn đầu in có thể áp dụng chính xác vật liệu cần thiết cho mỗi lớp. Mức độ chính xác này cho phép các vật thể in 3D được sử dụng đáng tin cậy cho các ngành công nghiệp quan trọng như sản xuất ô tô, hàng không vũ trụ và thiết bị y tế. Các sản phẩm in 3D có thể được làm từ các vật liệu như nhựa nhiệt dẻo, gốm sứ, kim loại và thậm chí cả chất sinh hóa.

Thực tế tăng cường

Thực tế tăng cường có thể có một số ứng dụng bên trong một nhà máy thông minh. Các công nghệ thiết bị đeo như Google Glass cung cấp một “máy tính đeo nhỏ, nhẹ với màn hình trong suốt để làm việc rảnh tay”. Những công nghệ thông minh này cho phép người dùng có cái nhìn nâng cao về môi trường xung quanh bao gồm thông tin hoặc hình ảnh chồng lên nhau liên quan đến việc hoàn thành công việc của họ. Một ví dụ điển hình là việc bảo trì tài sản. Đối với kỹ thuật viên bảo trì, việc hiển thị thông tin này ngay trước mắt bạn khi máy gặp sự cố tại chỗ có thể cải thiện tốc độ sửa chữa và giảm thiểu lỗi của con người, dẫn đến cải thiện hiệu quả và giảm chi phí.

Cặp song sinh kỹ thuật số

Trong sản xuất, bản sao kỹ thuật số là sự thể hiện ảo của sản phẩm, thiết bị hoặc quy trình. Khi dữ liệu được thu thập xung quanh các sản phẩm hoặc quy trình, dữ liệu này có thể được sử dụng để thu thập thông tin chi tiết giúp thúc đẩy cải tiến cho các lần lặp lại trong tương lai. Khi dữ liệu được thu thập từ đối tượng hoặc quy trình ban đầu, các điều chỉnh có thể được thực hiện đối với bản sao kỹ thuật số để kiểm tra các thay đổi hoặc cải tiến khác nhau cũng như tác động của chúng trước khi triển khai chúng trong đời thực.

Sử dụng IIoT trong sản xuất

Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) đề cập đến các cảm biến, máy móc, dụng cụ và các thiết bị khác được kết nối hoặc kết nối mạng với nhau và được tận dụng thông qua điện toán đám mây. Khả năng kết nối này tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu thập dữ liệu từ mỗi nguồn này, dữ liệu này có thể được tổng hợp và hiển thị trực quan trong phần mềm và trang tổng quan. Việc phân tích dữ liệu này có thể (hoặc nên) mang lại sự rõ ràng về hiệu suất vận hành của nhà máy và nó có thể giúp xác định các cơ hội cải tiến. IoT được sử dụng cho nhiều lợi ích khác nhau tại nhà máy, bao gồm khả năng hiển thị hiệu suất sản xuất, giám sát các vấn đề về chất lượng và kích hoạt nhu cầu nguyên vật liệu.

Ví dụ phổ biến nhất liên quan đến việc triển khai các thiết bị được kết nối như cảm biến trên sàn nhà máy để theo dõi hiệu suất và tình trạng của máy. Điều này mở ra con đường bảo trì dựa trên tình trạng (CbM), trong đó các vấn đề được cảm biến phát hiện và giải quyết khi chúng xảy ra; và bảo trì dự đoán (PdM), trong đó các phép đo cảm biến được áp dụng cho các công thức để xác định thời điểm nên thực hiện bảo trì trong tương lai và lên lịch các hoạt động để tránh sự cố được dự đoán.

Dữ liệu lớn sẽ tác động đến hoạt động của nhà máy như thế nào?

Hầu hết các nhà sản xuất đều thu thập lượng lớn dữ liệu và số lượng này ngày càng tăng. Nhìn chung, ngành này rất giỏi trong việc sử dụng dữ liệu này cho mục đích theo dõi nhưng lại không khai thác được tiềm năng của nó để thúc đẩy cải tiến hoạt động. Đây có thể là một thách thức vì để có được những hiểu biết đáng tin cậy có thể sử dụng cho việc ra quyết định, các bộ dữ liệu khác nhau thường phải được hợp nhất và trực quan hóa theo cách mà con người có thể hiểu được dữ liệu. Lãnh đạo nhà máy và thậm chí cả lực lượng lao động cần biết dữ liệu có ý nghĩa gì và dữ liệu yêu cầu họ làm gì.

Thay vào đó, ở nhiều nhà máy sản xuất, một lượng lớn dữ liệu được thu thập và cuối cùng được đưa vào “nghĩa địa dữ liệu”, không bao giờ được nhìn thấy nữa. Việc sở hữu một hệ thống có thể lấy nhiều tập dữ liệu khác nhau và biến chúng thành hành động hữu ích, từ đó cải thiện hoạt động, là chìa khóa dẫn đến thành công của sản xuất thông minh.

Giải pháp phần mềm sản xuất thông minh là nền tảng giúp khai thác giá trị của các công nghệ sản xuất thông minh cho nhà máy. Như đã đề cập ở trên, nếu một lượng lớn dữ liệu được thu thập từ các cảm biến và các hệ thống khác nhau (Dữ liệu lớn), nhưng dữ liệu đó không bao giờ được sử dụng để đưa ra quyết định tốt hơn và thúc đẩy cải tiến thì dữ liệu đó cuối cùng sẽ vô dụng.

Do đó, nền tảng sản xuất thông minh là nền tảng cung cấp năm khả năng chính làm nền tảng cho sự thành công của nhà máy thông minh:

• Khả năng hiển thị ở từng cấp độ: Khả năng hiển thị theo thời gian thực về hoạt động của nhà máy (vấn đề gì đang xảy ra, ở đâu, tần suất, v.v.) là yêu cầu đầu tiên để hiểu nơi triển khai công nghệ thông minh nhằm giải quyết các vấn đề cụ thể.
• Thông tin chi tiết về mức độ ưu tiên: Khi bạn biết vấn đề nào đang xảy ra, chúng xảy ra ở đâu và tần suất như thế nào, thì bạn có thể kết hợp dữ liệu đó với dữ liệu về chi phí và tác động để nhanh chóng ưu tiên những vấn đề nào đang khiến công ty chảy máu nhiều nhất, do đó cần được giải quyết trước tiên . Điều này nghe có vẻ hiển nhiên, nhưng việc tập trung chú ý vào việc giải quyết ĐÚNG vấn đề là vô cùng quan trọng.
• Cấu trúc giải pháp: Khi các vấn đề được xác định và ưu tiên, nhà sản xuất cần một cấu trúc giải pháp thông báo các nguồn lực cần thiết để khắc phục vấn đề, báo cáo các vấn đề chưa được giải quyết khi cần thiết và cung cấp sự minh bạch về cách thức giải quyết vấn đề cuối cùng và bởi ai. Sau đó, giải pháp cho vấn đề có thể được biến thành phương pháp thực hành tốt nhất và được chia sẻ với các dây chuyền và nhà máy khác trong công ty.
• Tốc độ tạo ra giá trị: Cách tiếp cận thực tế này để triển khai các công nghệ nhà máy thông minh là chìa khóa thành công. Áp dụng phương pháp tiếp cận dựa trên công nghệ trong đó các cảm biến được triển khai trong toàn bộ nhà máy mà trước tiên không hiểu rõ chúng có thể tạo ra ROI nhanh nhất ở đâu là một cạm bẫy phổ biến. Ngược lại, biết vấn đề lớn nhất ở đâu và triển khai công nghệ để giải quyết chúng có thể tạo ra ROI nhanh chóng và đáng kể. Áp dụng cách tiếp cận này sẽ tạo ra tốc độ định giá mà nhà sản xuất cần để thúc đẩy lợi thế cạnh tranh.
• Trao quyền cho nhân viên: Cuối cùng, không thể đạt được những khả năng trên và những lợi ích tương ứng nếu không có hành động của con người. Bằng cách kết nối lực lượng lao động của bạn với dữ liệu có thể hành động và trao quyền cho họ hành động dựa trên dữ liệu đó, bạn sẽ mở khóa nguồn lực lớn nhất để cải thiện mà bạn có – trí tuệ con người và mong muốn tạo ra sự khác biệt.

Cuối cùng, thành công được đo lường bằng lợi tức đầu tư (ROI) và tốc độ đạt được nó. Với năm khả năng này, nhà máy hiện đã có nền tảng cho một sáng kiến ​​nhà máy thông minh thành công và sẽ tác động tích cực đến lợi nhuận.

Con người và nhà máy thông minh

Công nghiệp 5.0 là gì?

Công nghiệp 5.0 là cuộc cách mạng công nghiệp tiếp theo đang diễn ra, đặc trưng bởi con người làm việc cùng với robot và công nghệ thông minh. Công nghiệp 5.0 nhận ra rằng thay vì tìm cách loại bỏ con người khỏi phương trình, các nhà sản xuất sẽ tìm ra những cấp độ hiệu suất và hiệu suất mới bằng cách tận dụng máy móc và AI để nâng cao năng lực của con người.

Công nhân trong các nhà máy hiện đại, tự động hóa làm gì?

Mọi người nghĩ rằng mục tiêu cuối cùng của việc tự động hóa một nhà máy là đạt được hoạt động “tắt đèn”. Bằng cách giảm số lượng nhân viên, bạn giảm bớt gánh nặng lao động ở khâu cuối cùng và giảm khả năng xảy ra lỗi của con người.

Elon Musk đã có dòng tweet nổi tiếng: “Đúng vậy, tự động hóa quá mức ở Tesla là một sai lầm. Nói chính xác hơn là lỗi của tôi. Con người bị đánh giá thấp.”

Thay vào đó hãy tìm cách nâng cao cơ hội cho con người đóng góp. Cung cấp cho họ dữ liệu phù hợp và thời điểm thích hợp để đưa ra quyết định tốt hơn và cho phép họ chủ động giải quyết vấn đề. Trao quyền cho họ bằng các ứng dụng sản xuất thông minh trực quan giúp công việc của họ trở nên dễ dàng và thỏa mãn hơn. Những nhiệm vụ tầm thường mà máy móc có thể thực hiện mang lại cơ hội cho lực lượng lao động truy cập và phân tích dữ liệu để đưa ra quyết định thông minh hơn và thực hiện hành động thông minh hơn. Con người đóng vai trò quan trọng hơn bao giờ hết trong nhà máy, nhưng vai trò của lực lượng lao động đang thay đổi. Chấp nhận sự thay đổi này là một phần của phương trình thành công trong những năm tới.

Quá trình chuyển đổi sang sản xuất thông minh có thể mất nhiều năm chứ không phải vài tháng. Cây phải trải qua nhiều giai đoạn phát triển . Hãy coi nó như một quá trình bắt đầu bằng nỗ lực ban đầu cho quá trình hiện đại hóa, quá trình này phát triển thông qua cải tiến liên tục.

Hãy xem xét các bước cấp cao này khi bạn chuyển đổi từ cơ sở truyền thống sang sản xuất thông minh:

• Xây dựng chiến lược: Giống như bất kỳ công việc quan trọng nào, bạn cần đặt ra một kế hoạch rõ ràng phù hợp với tổ chức của mình. Bắt đầu với tầm nhìn, xác định mục tiêu rõ ràng và phát triển kế hoạch thực hiện. Ở cấp độ cao, phải có các cuộc thảo luận về ngân sách sẵn có và lợi nhuận kỳ vọng.
• Thiết lập kết nối: Để kích hoạt sản xuất thông minh, cơ sở phải triển khai các giải pháp phần cứng và phần mềm đầy đủ. Cơ sở hạ tầng mạng, thiết bị Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) và chiến lược an ninh mạng là những lĩnh vực chính cần xem xét.
• Tích hợp hệ thống: Giai đoạn này nhằm mục đích kết hợp những gì tốt nhất của thế giới ảo và vật lý. Việc tích hợp công nghệ thông tin và vận hành sẽ cho phép cơ sở thu thập dữ liệu liên quan về tình trạng thiết bị và quy trình sản xuất của họ.

• Phát triển các phân tích cần thiết: Bạn không thể đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu nếu không có thông tin và phân tích dữ liệu phù hợp. Việc áp dụng các thuật toán học tập và phân tích nâng cao sẽ mở đường cho các khuyến nghị mang tính dự đoán và mang tính quy định.
• Mở rộng quy mô, tối ưu hóa và cải tiến: Lộ trình hướng tới sản xuất thông minh không dừng lại ở việc chứng minh ý tưởng. Giai đoạn cuối cùng đề cập đến tầm quan trọng của việc tìm cách mở rộng các ứng dụng hiện tại đồng thời tối ưu hóa tài nguyên.

Hy vọng thông tin trong bài viết đã giúp bạn biết được sâu hơn về nhà máy thông minh và ý nghĩa của nó đối với các nhà sản xuất. Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, xin vui lòng truy cập vào trang website COMIT và Fanpage của chúng tôi.