Nhà máy thông minh – Giải pháp của ngành công nghiệp 4.0

Nhà máy thông minh là một khái niệm quen thuộc trong ngành công nghiệp 4.0, mang đến những tiềm năng đáng kể cho sản xuất hiện đại. Từ khả năng tự động hóa quy trình sản xuất cho đến khả năng đưa ra quyết định thông minh dựa trên dữ liệu đang trở thành giải pháp được các doanh nghiệp quan tâm tới. 

Tuy nhiên, việc triển khai và phát triển cũng đặt ra nhiều thách thức. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về lợi ích và rào cản trong việc phát triển, cùng với quy trình triển khai hệ thống nhà máy.

1. Nhà máy thông minh là gì?

1.1. Định nghĩa

Nhà máy thông minh (smart factory) là một mô hình sản xuất hiện đại, được thiết kế để tối ưu hóa hiệu quả và sự linh hoạt trong sản xuất bằng cách sử dụng các công nghệ tiên tiến như IoT (Internet of Things), AI (Artificial Intelligence), máy học và tự động hóa. 

Smart factory – giải pháp tối ưu cho các nhà sản xuất trong kỷ nguyên Công nghiệp 4.0.

Trong một nhà máy, các thiết bị, máy móc và hệ thống được kết nối để truyền tải dữ liệu và tương tác với nhau, giúp tăng cường sự chính xác, độ tin cậy và tốc độ sản xuất.

Nhà máy này được xem là giải pháp tối ưu cho các nhà sản xuất trong kỷ nguyên Công nghiệp 4.0 hiện nay. Điểm nổi bật của mô hình này là khả năng tự động hóa toàn bộ quy trình sản xuất, giúp giảm thiểu lỗi nhân sự, tối ưu hóa dòng sản phẩm và giảm chi phí sản xuất.

1.2. Mô hình nhà máy thông minh đã phát triển và mở rộng như thế nào tại Việt Nam trong thời kỳ 4.0?

Mô hình nhà máy thông minh tại Việt Nam đã được triển khai trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm điện tử, gỗ, may mặc, cơ khí và nông nghiệp. Các nhà sản xuất đang dần nhận thấy lợi ích mà mô hình này mang lại, từ đó đẩy mạnh việc đầu tư và triển khai nhà máy tại Việt Nam.

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ và quy định pháp luật hỗ trợ, Việt Nam đang trở thành một trong những địa điểm hấp dẫn để triển khai mô hình nhà máy thông minh. Tuy nhiên, việc đưa ra quyết định đầu tư và triển khai mô hình này cần được cân nhắc kỹ lưỡng, đánh giá đúng với nhu cầu và khả năng tài chính của doanh nghiệp.

1.3. Một số đặc trưng / đặc điểm nổi bật của nhà máy thông minh

Nhà máy thông minh (Smart factory) có những đặc trưng và đặc điểm khác biệt so với những nhà máy truyền thống. Đầu tiên, nhà máy được trang bị các thiết bị cảm biến thông minh, máy móc tự động hóa và trí tuệ nhân tạo (AI). 

Những công nghệ này cho phép các thiết bị trong nhà máy có thể giao tiếp với nhau và đưa ra quyết định một cách tự động. Điều này giúp tăng tốc độ và độ chính xác của quy trình sản xuất, đồng thời giảm thiểu lỗi sản xuất.

Ngoài ra, nhà máy này còn được tích hợp với hệ thống mạng thông tin để có thể thu thập và xử lý dữ liệu sản xuất. Từ đó, quản lý sản xuất có thể theo dõi toàn bộ quy trình sản xuất từ xa và đưa ra các quyết định quản lý một cách khoa học, hiệu quả.

1.4. Mô hình nhà máy thông minh khác gì so với nhà máy truyền thống

So với nhà máy truyền thống, nhà máy thông minh hoạt động theo một mô hình sản xuất linh hoạt và linh động hơn. Nó cho phép sản xuất các sản phẩm với số lượng nhỏ, tùy chỉnh, hoặc thậm chí sản xuất các sản phẩm có tính chất độc đáo, theo yêu cầu của khách hàng. 

Mô hình nhà máy thông minh đem lại nhiều lợi thế tối ưu.

Điều này cho phép nhà máy có thể tăng tính linh hoạt, đồng thời đáp ứng được nhu cầu của khách hàng một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn.

Ngoài ra, nhà máy có thể tự động điều chỉnh quy trình sản xuất một cách linh hoạt. Khi có yêu cầu sản xuất mới hoặc điều kiện sản xuất thay đổi, hệ thống nhà máy có thể tự động tối ưu hóa quy trình sản xuất một cách nhanh chóng và chính xác. Điều này giúp tăng tính hiệu quả và giảm thiểu thời gian dừng máy sản xuất.

2. Lợi ích và rào cản trong việc phát triển nhà máy thông minh

2.1. Lợi ích của việc phát triển nhà máy thông minh

Nhà máy thông minh mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp sản xuất. Với các thiết bị cảm biến thông minh, các máy móc, thiết bị và tài sản được kết nối và giao tiếp với nhau qua hệ thống mạng, dữ liệu được cập nhật liên tục và đầy đủ nhất. 

Nhờ đó, nhân viên thực thi hoặc quản lý có thể nắm bắt được tình trạng hoạt động của máy móc để tối ưu hóa năng suất hay giám sát điều khiển chúng từ xa. Điều này giúp doanh nghiệp khai thác được tối đa khả năng của các hệ thống, thiết bị để đạt được năng suất sản xuất cũng như hiệu quả kinh doanh cao nhất.

Nhà máy còn tích hợp các công nghệ chuyển đổi số như trí tuệ nhân tạo hay công nghệ robot. Dựa trên những dữ liệu được thu thập và xử lý, trí tuệ nhân tạo giúp phân tích thông tin, đưa ra các nhận định hay dự báo, hỗ trợ người quản lý lập kế hoạch công việc và đưa ra các quyết định chính xác và kịp thời. 

Công nghệ robot có thể giúp tự động thực hiện các công việc có thao tác lặp trong quy trình sản xuất, giúp tối ưu nguồn lực và giảm thiểu tai nạn lao động.

Bên cạnh đó còn giúp các hoạt động sản xuất – kinh doanh diễn ra hiệu quả và linh hoạt hơn, giảm thiểu sai sót và hạn chế về mặt địa lý, tối ưu chi phí vận hành và nguyên vật liệu, cải thiện hoạt động hiệu suất của các máy móc, thiết bị và nguồn lực lao động. 

Quá trình lập kế hoạch cũng trở nên chính xác hơn, nâng cao hiệu quả hoạt động của chuỗi cung ứng từ nhà cung cấp đến đến doanh nghiệp và khách hàng. Việc trang bị những năng lực này giúp doanh nghiệp và nhà máy có thể vận hành hiệu quả hơn, nâng cao năng suất sản xuất và tăng lợi nhuận.

2.2. Rào cản trong việc phát triển nhà máy thông minh

Những rào cản đang đối diện với việc phát triển các giải pháp nhà máy thông minh. Một trong số đó là các quy định nghiêm ngặt về yêu cầu sử dụng năng lượng và sự thiếu hụt nguồn lực lao động có tay nghề hiện tại. Để giải quyết các vấn đề về nguồn lực, các nhà lãnh đạo doanh nghiệp cần tập trung nhiều hơn vào tự động hóa các quy trình vận hành trong nhà máy.

Ngoài ra, các nhà máy này cũng thường xuyên phải đối mặt với các cuộc tấn công mạng. Thống kê từ cuộc khảo sát cho thấy rằng công nghệ, con người và quy trình thực hiện đều đóng góp vào thách thức bảo mật của nhà máy. Tuy nhiên, số người thực hiện các biện pháp kỹ thuật để cải thiện an ninh mạng tại nhà máy vẫn chưa đạt đến mức độ mong muốn.

3. Quy trình 7 bước triển khai hệ thống nhà máy thông minh

Triển khai hệ thống nhà máy thông minh là một quá trình phức tạp và đòi hỏi sự chuyên môn cao. Dưới đây là 7 bước cơ bản để triển khai thành công hệ thống nhà máy.

7 bước triển khai hệ thống nhà máy thông minh.

1. Tự đánh giá mức độ sẵn sàng với mô hình nhà máy sản xuất thông minh: Doanh nghiệp cần đánh giá mức độ sẵn sàng với mô hình nhà máy và xác định nội lực trước khi quyết định triển khai chương trình chuyển đổi số dài hạn.
2. Xác định vấn đề và mục tiêu ưu tiên: Cần xác định các vấn đề cần giải quyết và đặt ra mục tiêu ưu tiên để tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu chi phí và tăng năng suất.
3. Lựa chọn nhà cung cấp giải pháp nhà máy: Tìm kiếm nhà cung cấp giải pháp phù hợp với nhu cầu của doanh nghiệp, chuyên môn tư vấn các công nghệ sản xuất phù hợp để đồng hành cùng doanh nghiệp trên chặng đường triển khai.
4. Khảo sát: Tiến hành khảo sát hiện trạng, đánh giá nhu cầu mong muốn của doanh nghiệp và cùng nhà cung cấp giải pháp tìm ra giải pháp phù hợp cho doanh nghiệp. Từ đó, đưa ra kế hoạch tổng quan cùng tầm nhìn chiến lược cho dự án triển khai.
5. Phân tích: Tổng hợp thông tin và phân tích để hoạch định chiến lược ưu tiên yếu tố nào trong hoạt động kiểm soát Q-C-D sẽ là tối ưu nhất cho doanh nghiệp.
6. Thiết kế: Thiết kế giải pháp phù hợp với các yêu cầu cụ thể của doanh nghiệp.
7. Lập trình và kiểm thử: Tiến hành lập trình, cài đặt và kiểm thử giải pháp, đảm bảo tích hợp thành công các công nghệ hiện đại vào quá trình sản xuất.

4. Tổng kết

Sự phát triển của nhà máy thông minh là một chủ đề được quan tâm rất nhiều trong ngành công nghiệp hiện nay. Vào năm 2023, sự kiện triển lãm quốc tế VME 2023 và chuyến tham quan nhà máy Factory Visit 2023 do RX Tradex tổ chức sẽ cung cấp cho các doanh nghiệp cơ hội tuyệt vời để khám phá các giải pháp công nghệ mới nhất và tìm hiểu cách áp dụng vào hoạt động sản xuất.

Các nhà sản xuất sẽ được tìm hiểu cách nhà máy này có thể giúp tăng cường năng suất sản xuất, giảm thiểu lỗi sản phẩm và tăng tính linh hoạt trong quá trình sản xuất. 

Họ sẽ cũng có cơ hội học hỏi từ các chuyên gia công nghệ và các nhà cung cấp về cách tích hợp các công nghệ tiên tiến như AI, IoT và Machine learning vào hệ thống sản xuất.

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc áp dụng smart factory trở nên ngày càng quan trọng để các doanh nghiệp giữ vững và tăng cường tính cạnh tranh trên thị trường. 

Chuyến tham quan nhà máy và tham gia triển lãm công nghiệp quốc tế VME 2023 sẽ giúp các doanh nghiệp tìm hiểu thêm về các giải pháp công nghệ tiên tiến và áp dụng vào hoạt động sản xuất để tối ưu hoá quá trình sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh doanh.