Sản xuất thông minh là gì?
Cách công nghiệp 4.0 đã thay đổi bản chất của quá trình sản xuất một cách đáng kể. Khái niệm “sản xuất thông minh” xuất phát từ sự hội tụ của công nghệ thông tin và ứng dụng thông minh vào mọi khía cạnh của vòng đời sản phẩm và dịch vụ. Nó đòi hỏi sự kết hợp thông minh của công nghệ và quá trình sản xuất để nắm bắt thông tin quan trọng, phục vụ cho cả quá trình sản xuất lẫn dịch vụ thông minh. Sản xuất thông minh không chỉ đơn thuần là việc tự động hóa các quy trình sản xuất mà còn tạo điều kiện cho một môi trường tương tác hoàn hảo giữa con người và máy móc. Nó cung cấp các công cụ trực quan và đa phương thức để quản lý và tối ưu hóa quá trình sản xuất. Điều này đặt ra một thách thức lớn đối với cách chúng ta hiểu và quản lý công việc trong ngành sản xuất.
Ngoài việc tối ưu hóa các quy trình sản xuất trực tiếp, sản xuất thông minh còn phải quan tâm đến hậu cần sản xuất và hoàn thành các nhiệm vụ cơ bản liên quan đến quản lý dự án, lập kế hoạch, và theo dõi hiệu suất. Điều này đòi hỏi sự kết hợp của khả năng tự động hóa với nhận thức chi tiết về toàn bộ quá trình sản xuất. Sản xuất thông minh không chỉ đơn giản là việc tự động hóa quá trình sản xuất mà còn là việc tạo ra một môi trường tương tác thông minh và linh hoạt giữa con người và công nghệ. Nó liên quan đến việc tối ưu hóa từ đầu đến cuối trong vòng đời của sản phẩm và dịch vụ, với mục tiêu cải thiện hiệu suất và hiệu quả toàn diện.
Sản xuất thông minh – Trình điều khiển công nghệ
Sản xuất thông minh đã được thực hiện nhờ những tiến bộ trong công nghệ. Dưới đây là một số công nghệ sẽ thúc đẩy sản xuất thông minh và công nghiệp 4.0.
Thực tế tăng cường (AR)
Thực tế tăng cường (AR), một sự tiến bộ đỉnh cao trong công nghệ thực tế, mở ra một thế giới rộng lớn của ứng dụng và tiềm năng đang chờ đợi. AR là một hệ thống phức tạp sử dụng công nghệ để tích hợp thông tin kỹ thuật số và đưa nó lên hình ảnh thực tại, tạo ra một trải nghiệm tương tác và hấp dẫn hơn. Điều này thường diễn ra thông qua việc sử dụng camera trên điện thoại thông minh hoặc qua kính bảo hộ thông minh, cho phép người sử dụng thấy thế giới thực và cùng lúc nhận được thông tin bổ sung từ thế giới kỹ thuật số.
Một trong những điểm đặc biệt quan trọng của AR là khả năng theo dõi và cải thiện hiệu suất công việc và sự an toàn của người sử dụng. Thông qua AR, người dùng có thể dễ dàng kiểm tra thông tin quan trọng mà không cần phải chuyển đổi giữa các thiết bị. Điều này không chỉ giúp họ làm việc hiệu quả hơn mà còn giảm nguy cơ chấn thương, đặc biệt trong các ngành công nghiệp đòi hỏi sự tập trung cao độ và sự chú ý đến chi tiết.
AR mở ra cửa cho nhiều ứng dụng thú vị, từ giáo dục tương tác cho học sinh đến hỗ trợ kỹ thuật cho nhân viên dịch vụ và sản xuất. Thực tế tăng cường đã và đang thay đổi cách chúng ta tương tác với thế giới xung quanh, tạo nên một tầm nhìn mới về sự kết hợp giữa thế giới thực và thế giới kỹ thuật số.
In 3D
Kỹ thuật in 3D đang tỏ ra là một biểu tượng của sự tiến bộ công nghệ trong ngành sản xuất, đồng thời đánh dấu một bước nhảy vượt bậc trong quá trình chế tạo sản phẩm. Với sự sáng tạo không ngừng và việc áp dụng vật liệu inovative hiện nay, máy in 3D đang bắt đầu thay đổi cách chúng ta hiểu về quá trình sản xuất, mở ra cơ hội vô tận cho linh hoạt và hiệu quả về chi phí trong việc tạo ra các sản phẩm mới.
Máy in 3D là một công cụ đột phá trong việc tối ưu hóa quá trình sản xuất. Bằng cách tạo ra các sản phẩm bằng cách xếp chồng các lớp chất liệu theo hướng 3 chiều, chúng ta có khả năng tạo ra các sản phẩm phức tạp với sự chính xác và chi tiết đáng kinh ngạc. Việc này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu lãng phí vật liệu, điều này rõ ràng khiến quy trình sản xuất trở nên hiệu quả hơn.
Thêm vào đó, sự phát triển của các loại vật liệu in mới, có tính chất đa dạng và hiệu suất cao, đã mở ra nhiều cánh cửa cho việc tạo ra sản phẩm độc đáo và đa dạng. Các nhà sản xuất có thể tận dụng máy in 3D để thực hiện các thiết kế mới một cách dễ dàng và nhanh chóng, giúp họ đáp ứng nhanh chóng các yêu cầu thị trường đang biến đổi. Máy in 3D không chỉ tăng cường quá trình sản xuất mà còn thúc đẩy sự sáng tạo và linh hoạt trong việc tạo ra các sản phẩm mới, đồng thời mang lại lợi ích về chi phí, làm cho nó trở thành một công nghệ quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất.
Cảm biến thông minh
Cảm biến thông minh ngày nay đại diện cho sự phát triển đỉnh cao của công nghệ cảm biến, mở ra một loạt các ứng dụng tiềm năng và tiềm ẩn sự thay đổi cách chúng ta tương tác với thế giới xung quanh. Những cảm biến này đã tiến xa hơn trong việc hiểu và thu thập dữ liệu phức tạp, mở đường cho sự khai thác toàn diện của tiềm năng của máy móc thông minh.
Với khả năng hiểu biết sâu rộng và phân tích dữ liệu tức thì, cảm biến thông minh cho phép máy móc đạt đến đỉnh cao của hiệu suất và năng suất. Điều quan trọng hơn nữa, chúng giúp loại bỏ nhu cầu phải xử lý dữ liệu từ xa, tạo ra sự linh hoạt và tự động hóa hơn cho các quy trình công nghiệp và các ứng dụng thông minh. Các máy móc thông minh trang bị cảm biến này có khả năng thích ứng tự động với môi trường xung quanh, tối ưu hóa hoạt động của họ dựa trên dữ liệu mà cảm biến cung cấp.
Điều này không chỉ mang lại sự hiệu quả trong quy trình sản xuất và các tác vụ tự động hóa mà còn mở ra cánh cửa cho nhiều ứng dụng mới, từ hệ thống kiểm soát thông minh cho ngôi nhà thông minh cho đến các giải pháp y tế tiên tiến. Cảm biến thông minh chính là trọng điểm của cuộc cách mạng công nghiệp và làm thay đổi cách chúng ta tương tác và tận dụng dữ liệu trong cuộc sống hàng ngày.
Kết nối
Khía cạnh của kết nối trong hệ thống sản xuất thông minh đóng vai trò vô cùng quan trọng để đảm bảo sự hoạt động mượt mà và hiệu quả. Một giải pháp kết nối hiệu quả đòi hỏi việc quản lý, tổng hợp, đệm và xử lý dữ liệu một cách an toàn và hiệu quả. Quy trình sản xuất có thể được kết nối thông qua một loạt các mạng, bao gồm mạng khu vực cá nhân (PAN), mạng cục bộ (LAN), mạng diện rộng (WAN), mạng riêng ảo (VPN) hoặc mạng khu vực đô thị (MAN), mỗi loại mạng mang đến các ưu điểm và ứng dụng đặc biệt riêng biệt.
PAN (Mạng khu vực cá nhân), thường dùng cho các quy trình sản xuất nhỏ hơn và tầm phủ hạn chế, cung cấp sự linh hoạt cho việc kết nối các thiết bị trong phạm vi ngắn. LAN (Mạng cục bộ) mở rộng khả năng kết nối cho các quy trình sản xuất trong cùng một vị trí vật lý, trong khi WAN (Mạng diện rộng) và VPN (Mạng riêng ảo) cho phép kết nối từ xa và an toàn, tạo điều kiện thuận lợi cho làm việc từ xa và quản lý từ xa.
MAN (Mạng khu vực đô thị) mở rộng phạm vi kết nối cho các quy trình sản xuất trong một khu vực đô thị cụ thể. Mỗi loại mạng mang đến lợi ích riêng và cơ hội sử dụng riêng biệt, và vì vậy, việc tìm ra giải pháp kết nối tốt nhất phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của hệ thống sản xuất thông minh. Đối tác có kinh nghiệm trong việc kết nối các hệ thống sản xuất thông minh có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc đưa ra quyết định về loại mạng nào sẽ phù hợp nhất, giúp đảm bảo sự hiệu quả và bảo mật trong quá trình kết nối các phần của quy trình sản xuất thông minh.
Tự động hóa
Tự động hóa, một lĩnh vực hứa hẹn đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của sản xuất thông minh, đang tạo ra nền tảng cho sự hòa quyện giữa robot và trí tuệ nhân tạo (AI) trong ngành công nghiệp. Trong tương lai, dự kiến AI sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc mở rộng khả năng tự động hóa lên một tầm cao mới trong quy trình sản xuất.
Sự hỗ trợ từ AI sẽ giúp các nhà sản xuất thúc đẩy sự tự động hóa lên một cấp độ mới, tận dụng tối đa sức mạnh của máy móc thông minh. Các phần mềm dựa trên AI sẽ chơi một vai trò quan trọng trong nhiều khía cạnh của nhà máy thông minh, bao gồm việc lập kế hoạch, quản lý lịch trình sản xuất và bảo trì dự đoán, giúp tối ưu hóa quá trình và tăng hiệu suất toàn diện của nhà máy.
Theo dõi
Theo dõi vị trí của tài sản là một khía cạnh quan trọng và không thể thiếu trong hoạt động sản xuất hiện đại. Các tiến bộ trong lĩnh vực công nghiệp 4.0 và Internet of Things (IIoT) đã mở ra khả năng theo dõi liên tục các hàng hóa và sản phẩm thông qua nhiều hệ thống khác nhau. Điều này bao gồm quản lý chuỗi cung ứng, hệ thống quản lý doanh nghiệp (ERP), các hệ thống thực hiện sản xuất và nhiều hệ thống Công nghệ thông tin khác, giúp tối ưu hóa hiệu suất tổng thể của quy trình sản xuất và quản lý.
Điện toán đám mây
Cơ sở hạ tầng điện toán đám mây đang đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phát triển sản phẩm mới, tạo ra một môi trường đặc biệt thuận lợi cho sự cộng tác liên tục trong quá trình thiết kế và phát triển. Khả năng cung cấp tài nguyên tính toán và lưu trữ theo nhu cầu cho phép nhân viên tập trung vào các nhiệm vụ quan trọng mà không gặp giới hạn về tài nguyên.
Điều này mang lại lợi ích hai chiều: người lao động có thể ưu tiên và tập trung vào công việc quan trọng hơn, trong khi điện toán đám mây cho phép các nhà sản xuất thông minh thiết lập kết nối với các địa điểm trên toàn cầu một cách dễ dàng và theo dõi trạng thái của sản phẩm một cách liền mạch. Điều này tạo ra sự linh hoạt và tích hợp trong quá trình phát triển sản phẩm, đồng thời cung cấp cơ sở cho việc đối mặt với thách thức và cơ hội trong thị trường toàn cầu.
An ninh
An ninh luôn đặt lên hàng đầu vấn đề đối với các nhà sản xuất, không chỉ ở Ấn Độ mà còn trên khắp nơi trên thế giới. Trong bối cảnh sản xuất thông minh, có sự kỳ vọng rằng việc sử dụng Mạng lưới thần kinh sâu sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn thông tin liên lạc và ngăn ngừa các hình thức gian lận. Tuy nhiên, có nhiều phương pháp và biện pháp khác mà chúng ta có thể sử dụng để đảm bảo an ninh mạng.
Cải thiện an ninh mạng không chỉ liên quan đến việc sử dụng công nghệ thần kinh sâu mà còn bao gồm việc triển khai các biện pháp bảo mật toàn diện, đào tạo nhân viên về an toàn thông tin, quản lý quy trình bảo mật và thiết lập các chính sách bảo mật chặt chẽ. Ngoài ra, việc sử dụng mã hóa dữ liệu, theo dõi mạng liên tục, và thực hiện kiểm tra an ninh định kỳ cũng là những cách quan trọng để đảm bảo an toàn trong môi trường sản xuất thông minh.
Ưu điểm của sản xuất thông minh
Ưu điểm của sản xuất thông minh rất đáng kể và đang tạo ra một sự thay đổi đáng kể trong ngành công nghiệp. Theo các nghiên cứu và đánh giá của các tổ chức uy tín, dự kiến rằng sản xuất thông minh sẽ phát triển với tốc độ nhanh chóng và có khả năng đạt mức giá trị lên đến khoảng Rs. 14000 tỷ (tương đương 200 tỷ USD) vào năm 2022. Điều này có thể được thấy nhờ sự thúc đẩy từ Internet of Things (IoT), sản xuất thông minh đã thúc đẩy sự tối ưu hóa của hoạt động kinh doanh, nâng cao năng suất và tối ưu hóa lợi nhuận (ROI). Sản xuất thông minh hoạt động hoàn toàn tự động hóa, có khả năng tương tác giữa con người và máy móc thông minh, và quản lý truy xuất nguồn gốc từ đơn hàng của khách hàng cho đến quá trình giao hàng. Quá trình sản xuất thông minh sử dụng thông tin kỹ thuật số để tối ưu hóa hoạt động của sản phẩm, nhà máy và chuỗi cung ứng, với sự hỗ trợ của tiến bộ trong lĩnh vực cảm biến, truyền thông và phân tích dữ liệu số, tạo ra nhiều cơ hội mới để tăng hiệu suất, giảm chi phí và cải thiện chất lượng.
Một số ưu điểm quan trọng của sản xuất thông minh bao gồm:
- Sử dụng hiệu quả dữ liệu lớn và phân tích sản xuất tiên tiến: Sản xuất thông minh hình thành một môi trường cho việc tự động thu thập dữ liệu và thực hiện các phân tích sản xuất đầu tiên. Quá trình này cung cấp quyền truy cập mở rộng vào dữ liệu trên toàn mạng lưới chuỗi cung ứng và cung cấp thông tin thời gian thực. Điều này cho phép các nhà quản lý và nhà sản xuất đưa ra quyết định dựa trên thông tin hiện tại, tạo điều kiện thuận lợi để cải thiện quản lý và tối ưu hóa quá trình sản xuất.
- Giảm chi phí thông qua quản lý thông minh: Điều này có thể thấy thông qua việc tiếp cận dữ liệu lớn thời gian thực, cho phép các nhà sản xuất thông minh xác định lãng phí và cải thiện dự báo một cách hiệu quả, đặc biệt là trong việc quản lý tồn kho và trạng thái giao hàng. Họ cũng có khả năng dự báo chu kỳ nhu cầu với độ chính xác cao hơn, giúp giảm thiểu các chi phí liên quan đến việc duy trì tồn kho không cần thiết hoặc sự sản xuất vượt quá dự kiến, tạo điều kiện thuận lợi cho sự quản lý thông minh và tối ưu hóa chi phí sản xuất.
- Tối ưu hóa chất lượng sản phẩm thông qua dữ liệu lớn: Sản xuất thông minh tận dụng sự mạnh của dữ liệu lớn. Khi máy móc có khả năng tương tác liền mạch với phần mềm sản xuất thông minh, dữ liệu được tạo ra trở thành một nguồn thông tin quý báu để hiểu rõ nhu cầu của khách hàng. Nhờ vào dữ liệu này, nhà sản xuất có thể tìm thấy các cơ hội để cải thiện chất lượng sản phẩm của họ, đồng thời tối ưu hóa quy trình sản xuất để đáp ứng sự đánh giá cao từ phía khách hàng về chất lượng sản phẩm.
- Giảm thiểu thách thức liên quan đến lực lượng lao động và tạo cơ hội việc làm: Sự tự động hoá mạnh mẽ trong sản xuất thông minh giúp giảm sự phụ thuộc vào lao động con người. Bằng việc có khả năng truy cập vào dữ liệu thời gian thực từ nhiều nguồn, nó cho phép các nhà sản xuất giải phóng lao động để họ có thể tập trung vào những nhiệm vụ chuyên sâu và yêu cầu kỹ thuật của họ. Mặc dù sản xuất thông minh có thể giảm bớt việc thực hiện công việc thủ công, nhưng nó cũng đem lại cơ hội việc làm cho lực lượng lao động thông thạo về công nghệ, người sẽ tham gia vào việc vận hành phần mềm và phân tích dữ liệu được tạo ra. Điều này tạo ra môi trường làm việc mới, đồng thời tối ưu hóa sự tận dụng nguồn nhân lực và thúc đẩy sự hiểu biết về công nghệ trong lực lượng lao động.
Hy vọng thông tin trong bài viết đã giúp bạn biết được sâu hơn về sản xuất thông minh là gì?. Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, xin vui lòng truy cập vào trang website COMIT và Fanpage của chúng tôi.
