Sản xuất thông minh đang là mô hình mà rất nhiều nhà máy hướng tới. Thế nhưng con đường để triển khai thì không hề đơn giản. Xác định đúng hướng áp dụng là đã đi được một phần quãng đường.

Sản xuất thông minh là gì?

Sản xuất thông minh (Smart Manufacturing) chính là áp dụng công nghệ tiên tiến vào mọi khía cạnh trong chu trình sản xuất để nâng cao năng suất, tiết kiệm thời gian cũng như chi phí và bảo vệ môi trường.

Những lợi ích của sản xuất thông minh đã được nhiều doanh nghiệp trên thế giới chứng minh. Hãng lốp xe hơi hàng đầu thế giới Goodyear áp dụng số hóa trong thiết kế sản phẩm, đã tiết kiệm được thời gian thiết kế sản phẩm mới từ 3 năm xuống còn 1 năm và giảm chi phí phát triển từ 40% xuống 15% ngân sách dành cho R&D.

Số hóa kết hợp với tính toán độ bền và vật liệu trong sản xuất thông minh đã giúp máy bay Airbus A320 cắt giảm khoảng 500kg/máy bay, nhờ vậy sẽ giảm phát thải 166 tấn CO2 mỗi năm, bảo vệ môi trường tránh khỏi ô nhiễm.

Mô hình kim tự tháp các hệ thống nhà máy sản xuất thông minh

Các công cụ và hệ thống của 1 nhà máy sản xuất thông minh (smart factory) được chia thành 5 cấp từ cấp 0 tới cấp 4:

• – Level 4 là các hệ thống công nghệ thông tin quản trị ở mức toàn doanh nghiệp: hoạch định nguồn lực doanh nghiệp, quản lý quan hệ khách hàng, quản lý chuỗi cung ứng, quản lý vòng đời sản phẩm. Chúng được theo dõi và sử dụng theo tần suất hàng ngày, tháng, quý, năm.
• – Level 3 là các hệ thống điều khiển sản xuất tự động hóa, báo cáo tiến độ sản xuất, theo dõi các lô hàng sản xuất, phân tích điều hành, kiểm soát chất lượng từng giây, phút, giờ, đợt/lô sản xuất, ngày
• – Level 2 là các hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu theo tần suất mili giây, giây, phút, giờ.
• – Thiết bị điều khiển (Level 1) kết hợp với các thiết bị tham gia trực tiếp quá trình sản xuất (Level 0) nhờ có hệ thống cảm biến, tạo thành các thiết bị sản xuất thông minh (smart device) và có khả năng giao tiếp với Level 2.

Doanh nghiệp áp dụng sản xuất thông minh như thế nào?

Sản xuất thông minh sử dụng chủ yếu các công nghệ sau:

Công nghệ cảm biến

Cảm biến gắn trong thiết bị, máy móc, sản phẩm,… để đo sản lượng, mức tiêu thụ hay điều kiện hoạt động. Cảm biến tạo ra luồng thông tin đầu vào để phân tích và xử lý tự động cho sản xuất thông minh.

Mạng không dây

Tất cả máy móc và thiết bị trong nhà máy được kết nối với nhau qua mạng không dây internet, giúp thu thập và chia sẻ dữ liệu dễ dàng. Internet of Things, hay IoT, internet vạn vật là một trong những công nghệ quan trọng của sản xuất thông minh.

Phân tích dữ liệu

Sự kết hợp giữa luồng thông tin thu thập nhờ hệ thống cảm biến và sự kết nối toàn bộ nhà máy của mạng không dây, mang đến lượng dữ liệu khổng lồ. Phân tích lượng dữ liệu ấy giúp nhà máy phát hiện sớm vấn đề, tối ưu hóa và ra quyết định chính xác.

Khi triển khai hệ thống thông minh cho các nhà máy, DELCO luôn tính toán để các kịch bản công nghệ sát với thực tế sử dụng nhất. DELCO sử dụng cảm biến để giám sát nhiệt độ trong nhà xưởng, nhiệt độ ngoài trời và nhiệt độ máy điều hòa, điều khiển tự động hệ thống điều hòa bằng thuật toán dựa vào sự chênh lệch giữa các nhiệt độ. Ngoài ra, hệ thống còn có thể giám sát tình trạng hoạt động của điều hòa, cảnh báo bảo hành, sửa chữa. Sự kết hợp của các công nghệ hiện đại này không chỉ giảm chi phí điện, chi phí bảo hành cho chủ đầu tư, mà còn giảm tiêu hao điện năng và góp phần bảo vệ môi trường.

AI – Trí tuệ nhân tạo

Công nghệ này cho phép sử dụng các thuật toán phức tạp của hệ thống máy tính, mô phỏng các quá trình trí tuệ của con người, giúp máy tính có thể tư duy và hành động như con người. Tác dụng lớn nhất của AI chính là tiết kiệm sức lao động và nâng cao độ chính xác trong hoạt động sản xuất.

Sản xuất thông minh đang là xu hướng toàn cầu. Tại Việt Nam, Chính phủ đã dành rất nhiều ưu đãi để khuyến khích các dự án đầu tư phát triển kinh tế số và công nghiệp thông minh. Doanh nghiệp có thể tham gia vào xu thế cách mạng công nghiệp 4.0, bắt đầu từ bước đầu tư mới hoặc nâng cấp các phần mềm công nghệ quản trị doanh nghiệp (ở Level 4 của chuẩn IEC:62264), rồi đến các bước đầu tư triển khai các thiết bị thông minh, hệ thống ở Level 3,2,1,0.

Đến nay, DELCO đã có kinh nghiệm triển khai nhà máy thông minh ở cả 5 level, các khách hàng chủ yếu là nhà đầu tư FDI: Nhà máy Công nghệ Power Plus (Đài Loan); Nhà máy Ắc quy GS (Nhật Bản),… Với kinh nghiệm gần 15 năm trong lĩnh vực xây dựng và tư vấn thiết kế, các kịch bản công nghệ mà DELCO đưa ra luôn sát với thực tế vận hành nhà máy và chi phí phù hợp.