Nhà máy thông minh là gì và tác động của nó đối với ngành sản xuất?
Công nghệ có một tác động sâu sắc đối với cách hoạt động của các nhà máy ngày nay, từ các robot tự động di động (AMRs) đến máy tính đám mây và in 3D. Việc ứng dụng công nghệ đang làm cho quá trình sản xuất trở nên thông minh và linh hoạt hơn, cho phép ý tưởng về một Nhà máy thông minh trở thành hiện thực. Hãy cùng COMIT tìm hiểu về nhà máy thông minh là gì và tác động của nó đối với ngành sản xuất? nhé!
Về nhà máy thông minh
Nhà máy thông minh (Smart Factory) là gì?
Nhà máy thông tinh, hay còn được gọi là Smart Factory, là một hệ thống sản xuất hiện đại sử dụng các công nghệ thông minh như Internet of Things (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), tự động hóa và các công nghệ kỹ thuật số khác để tối ưu hóa quá trình sản xuất. Mục tiêu của nhà máy thông tinh là tăng cường sự linh hoạt, hiệu suất và chất lượng trong quá trình sản xuất, đồng thời giảm thiểu lỗi và lãng phí.
Nhà máy thông minh là một phần của cuộc cách mạng công nghiệp hiện đang diễn ra, được gọi là Công nghiệp 4.0. Các lợi ích cũng bao gồm không chỉ việc sản xuất vật phẩm vật lý mà còn các chức năng như kế hoạch, quản lý chuỗi cung ứng và thậm chí là phát triển sản phẩm.
Tuy nhiên, giá trị cốt lõi của nhà máy thông minh vẫn diễn ra trong “bốn bức tường” của nhà máy. Cấu trúc của một nhà máy thông minh có thể bao gồm sự kết hợp của các công nghệ sản xuất, thông tin và giao tiếp, với tiềm năng tích hợp trên toàn bộ chuỗi cung ứng sản xuất.
Tất cả những phần riêng lẻ này của quy trình sản xuất có thể được kết nối thông qua IoT (Internet of Things) hoặc các loại vi mạch tích hợp tiên tiến (IC), cho phép cảm nhận, đo lường, điều khiển và truyền thông về tất cả mọi thứ đang diễn ra trong quá trình sản xuất.
Internet of Things (IoT) là gì? Internet of Things (IoT) là một khái niệm trong công nghệ, đề cập đến mạng lưới kết nối giữa các thiết bị vật lý (như cảm biến, máy móc, thiết bị gia dụng) thông qua internet. IoT cho phép các thiết bị này giao tiếp, trao đổi dữ liệu và thực hiện các tác vụ thông qua việc thu thập và chia sẻ thông tin. Mục tiêu của IoT là tạo ra một môi trường thông minh, tiện ích và tự động hơn thông qua việc kết nối và tương tác giữa các thiết bị và người dùng.
Nhà máy thông minh đang trở nên ngày càng phổ biến khi các nhà lãnh đạo kinh doanh nhận ra nhu cầu biến đổi kỹ thuật số trong chuỗi cung ứng để cạnh tranh và mạnh mẽ. Mong muốn của người tiêu dùng cũng đang đóng góp vào việc phát triển và áp dụng nhanh chóng các công nghệ nhà máy thông minh. Theo Báo cáo Ngành hàng năm 2022 của MHI, yêu cầu của khách hàng về thời gian phản hồi nhanh hơn là thách thức thứ ba khó khăn nhất đối với các công ty, yêu cầu các công ty ngày càng đầu tư vào tự động hóa chuỗi cung ứng.
Tác động của nhà máy thông tin tới ngành sản xuất
Nhà máy thông minh (Smart Factory) có tác động đáng kể đối với ngành sản xuất. Dưới đây là một số tác động quan trọng của nhà máy thông minh đối với ngành sản xuất:
- Tăng hiệu quả sản xuất: Nhà máy thông minh sử dụng tự động hóa, tự động hóa máy móc và hệ thống thông tin để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Điều này giúp tăng năng suất, giảm thời gian thất thoát và làm giảm các sai sót con người.
- Tự động hóa nhiệm vụ lặp đi lặp lại: Các công việc đơn điệu, lặp đi lặp lại thường được tự động hóa trong nhà máy thông minh. Điều này giảm sự mệt mỏi của người lao động và giảm nguy cơ sai sót.
- Sử dụng dữ liệu và trí tuệ nhân tạo: Nhà máy thông minh sử dụng cảm biến và dữ liệu thời gian thực để theo dõi và dự đoán hiệu suất của máy móc. Trí tuệ nhân tạo được sử dụng để tối ưu hóa quy trình sản xuất và dự đoán khi cần bảo trì hoặc sửa chữa.
- Tăng tính minh bạch: Các công ty sản xuất có thể theo dõi mọi khía cạnh của quy trình sản xuất từ xa, giúp tăng tính minh bạch trong chuỗi cung ứng. Điều này cung cấp thông tin quan trọng về nguồn gốc và chất lượng sản phẩm cho người tiêu dùng.
- Giảm nguy cơ tai nạn lao động: Các công việc nguy hiểm và mạo hiểm thường được tự động hóa, giảm nguy cơ tai nạn lao động và bảo vệ sức khỏe của người lao động.
- Tạo ra các sản phẩm tùy chỉnh: Nhà máy thông minh cho phép các công ty sản xuất tạo ra sản phẩm tùy chỉnh dễ dàng hơn, bằng cách điều chỉnh quy trình sản xuất để đáp ứng nhu cầu cụ thể của khách hàng.
- Giảm thời gian giao hàng: Tự động hóa và tối ưu hóa quy trình sản xuất giúp giảm thời gian cần thiết để sản xuất và giao hàng sản phẩm, đáp ứng mong đợi của khách hàng về thời gian giao hàng nhanh hơn.
- Tạo ra cơ hội mới cho công việc: Mặc dù nhà máy thông minh có thể tự động hóa nhiều nhiệm vụ, nhưng nó cũng tạo ra cơ hội cho người lao động tham gia vào các nhiệm vụ phức tạp hơn và quản lý các hệ thống thông minh.
Tóm lại, nhà máy thông minh có tác động tích cực đối với ngành sản xuất bằng cách tối ưu hóa quy trình, gia tăng hiệu suất và cung cấp tính minh bạch trong sản xuất. Điều này giúp công ty cạnh tranh hiệu quả hơn trên thị trường và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng.
Công nghệ cảm biến IoT
Công nghệ cảm biến làm cho Internet of Things (IoT) trở nên có thể thực hiện Trung tâm của nhà máy thông minh chính là công nghệ làm cho việc thu thập dữ liệu trở nên khả thi. Điều này bao gồm các cảm biến thông minh, động cơ và robot có mặt trên các dây chuyền sản xuất và lắp ráp mà nhà máy thông minh sử dụng.
Các cảm biến giúp theo dõi các quy trình cụ thể trong toàn bộ nhà máy, tăng cường sự nhận thức về những gì đang diễn ra ở nhiều mức độ khác nhau. Ví dụ, cảm biến rung có thể cung cấp cảnh báo khi động cơ, ổ bi hoặc thiết bị khác cần được bảo dưỡng. Những loại cảnh báo tinh tế như vậy trở thành đề xuất cho bảo dưỡng định kỳ hoặc các biện pháp khác để ngăn chặn các vấn đề sản xuất lớn hơn nếu để không quan tâm.
Tương tự, công nghệ cảm biến trên các xe tải tự hành (AMR) được sử dụng cho việc xử lý vật liệu cải thiện hiệu suất và an toàn cho các cơ sở sản xuất và kho. AMR sử dụng cảm biến bên trong và hệ thống LiDAR để xác định vị trí so với cơ sở hạ tầng hiện có cũng như con người. Điều này cho phép chúng tránh được con người, các máy móc khác và các chướng ngại vật không mong muốn, tự động lái xe xung quanh chướng ngại vật để tránh mất hiệu suất. Khả năng tự động tránh xa các sự cố phổ biến này là một ưu điểm mạnh mẽ giúp duy trì hoạt động sản xuất ở mức tối ưu.
Kết nối Shop Floor với Top Floor
Giao tiếp và khả năng sử dụng dữ liệu sản xuất là chìa khóa khiến nhà máy trở nên ‘thông minh’. Cùng với sự phát triển của Công nghiệp 4.0, những công nghệ mới đang xuất hiện, giúp biến nhà máy trở thành một mô hình thông minh.
Tại mức độ cơ sở của nhà máy, việc áp dụng trí tuệ làm cho quá trình sản xuất trở nên đa dạng và mang lại kết quả mong muốn: giảm chi phí, nâng cao chất lượng và đáng tin cậy. Hãy tưởng tượng cách thiết bị thông minh cho phép tự động hóa nhiều công việc cần thiết để đáp ứng sự biến đổi của sản phẩm và sản xuất hàng loạt nhỏ. Tương lai của ngành sản xuất đang hướng đến sự tùy chỉnh cao hơn, vì vậy bằng cách giảm thời gian ngừng hoạt động để điều chỉnh thiết bị, các nhà sản xuất có thể làm việc hiệu quả hơn và duy trì tính linh hoạt.
Tác động của Nhà máy Thông minh đối với Công việc
Khi các công nghệ nhà máy thông minh được áp dụng nhanh chóng, vai trò mà con người đảm nhận sẽ phát triển từ những gì họ đang làm trong những nhà máy hiện nay. Con người sẽ đảm nhận các vai trò phức tạp hơn trong khi tự động hóa sẽ đảm nhận các nhiệm vụ có thể lặp đi lặp lại, đơn điệu, nguy hiểm hoặc hiện đang bị ảnh hưởng bởi tình trạng thiếu lao động toàn cầu. Trên thực tế, tình trạng thiếu lao động là một trong những thách thức phổ biến nhất mà các nhà sản xuất phải liên tục đối mặt, với 54% trong số họ cho rằng việc tuyển dụng và giữ chân người lao động có đủ năng lực là khó khăn, theo Báo cáo Ngành Công nghiệp MHI năm 2022.
Một xu hướng mới đang nổi lên, được gọi là “khoảng cách tài năng số hóa”, đã dẫn đến sự tăng cầu về kỹ năng số hóa khi có nhiều công ty chọn triển khai các công nghệ số hóa. Theo Báo cáo Ngành Công nghiệp hàng năm của MHI năm 2022, các công ty đang gặp khó khăn đáng kể trong việc triển khai các công nghệ số hóa do thiếu người lao động có kỹ năng cần thiết để điều hành chúng. Điều này có nghĩa rằng các công ty sẽ cần bắt đầu đầu tư vào phát triển tài năng, vì việc áp dụng công nghệ Ngành 4.0 sẽ đòi hỏi một nhu cầu lớn hơn về người lao động có kỹ năng.
Việc đầu tư vào xây dựng một nhà máy thông minh mang lại lợi ích cho các nhà sản xuất bằng cách tạo ra một hoạt động an toàn, hiệu quả và đáng tin cậy hơn. Các công ty sẽ cần áp dụng các công nghệ số hóa để đáp ứng mong đợi ngày càng cao của người tiêu dùng về thời gian giao hàng nhanh hơn, vận chuyển miễn phí, tùy chọn tùy chỉnh sản phẩm, tính minh bạch cao hơn và giá thấp hơn. Khi Sunview Patio Doors bắt đầu chuyển đổi sang một nhà máy thông minh, họ đã tiêu chuẩn hóa quy trình và chuyển nhân công có kỹ năng lên các nhiệm vụ có giá trị cao hơn, và tất cả với lợi nhuận trở về trong vòng 16 tháng.
