Nhà máy thông minh (Smart Factory) - một thuật ngữ hot trong thời đại công nghệ 4.0 được xem là bước tiến vượt bậc cho ngành công nghiệp sản xuất. Hãy cùng Unic tìm hiểu kỹ hơn về thuật ngữ này nhé. 

1. Khái niệm 

Nhà máy thông minh là một khái niệm để thể hiện mục tiêu quan trọng của số hóa trong sản xuất. Đây là cách thuật ngữ được sử dụng phổ biến nhất. Cụ thể hơn, Nhà máy thông minh là một sàn cửa hàng được số hóa cao liên tục thu thập và chia sẻ dữ liệu thông qua các máy móc, thiết bị và hệ thống sản xuất được kết nối. Dữ liệu sau đó có thể được sử dụng bởi các thiết bị tự tối ưu hóa hoặc trong toàn bộ tổ chức để chủ động giải quyết các vấn đề, cải thiện quy trình sản xuất và đáp ứng các nhu cầu mới. Các công nghệ khác nhau như AI, Phân tích dữ liệu lớn, Điện toán đám mây và IoT công nghiệp (Internet of Things) đã giúp thực hành sản xuất thông minh trở nên toàn diện. Bằng cách kết nối thế giới vật lý và kỹ thuật số, các nhà máy thông minh có thể giám sát toàn bộ quy trình sản xuất, từ các công cụ sản xuất và chuỗi cung ứng đến các nhà điều hành riêng lẻ trên sàn cửa hàng. Khi được hiện thực hóa đầy đủ, các nhà máy Thông minh được tích hợp một cách hữu ích, các hệ thống sản xuất hợp tác để làm cho hoạt động thích ứng, linh hoạt, và một cách tối ưu hóa. 

2. Các công nghệ của nền công nghiệp 4.0 trong nhà máy thông minh 

Nhà máy thông minh không phải là việc triển khai một phần mềm trên toàn bộ cửa hàng và chứng kiến những cải tiến tức thì trong quy trình sản xuất. Sự kết hợp của các công nghệ Công nghiệp 4.0 khác nhau góp phần tối ưu hóa sản xuất thông minh. Dưới đây là các công nghệ quan trọng nhất trong nhà máy thông minh: 
IoT Công nghiệp (Industrial IoT) 
  • IIoT công nghiệp đề cập đến các thiết bị, máy móc và / hoặc quy trình được kết nối với nhau được liên kết bởi các hệ thống truyền thông dữ liệu để tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi và sử dụng dữ liệu giữa con người và máy móc. Thông thường, các thiết bị này có cảm biến thu thập các điểm dữ liệu có ý nghĩa trên cơ sở dữ liệu đám mây hoặc ngoại tuyến để theo dõi và xác định từ đó đưa ra các giải pháp nhằm cải thiện quy trình sản xuất. IoT công nghiệp cho phép hiệu quả hoạt động, kiểm soát và khả năng hiển thị thành các chỉ số chính có thể hành động. 
Cảm biến (Sensors) 
  • Các cảm biến được gắn vào các thiết bị và máy móc giúp thu thập các điểm dữ liệu riêng biệt ở các giai đoạn cụ thể của quy trình sản xuất, cung cấp khả năng hiển thị tức thì vào các lớp khác nhau của tầng cửa hàng. Ví dụ: cảm biến nhiệt độ trong phòng sạch có thể theo dõi và phát hiện khí hậu trong phòng thí nghiệm và chia sẻ dữ liệu đó thông qua cổng kết nối IoT. Sau đó, dữ liệu có thể được sử dụng để tự sửa lỗi bằng AI (Trí tuệ nhân tạo) hoặc cảnh báo các thành viên trong nhóm có liên quan để xem xét. 
Điện toán đám mây (Cloud Computing) 
  • Điện toán đám mây cho phép các nhà máy thông minh lưu trữ, xử lý và chia sẻ dữ liệu với tính linh hoạt cao hơn với chi phí thấp hơn so với các giải pháp thay thế tại chỗ truyền thống. Các thiết bị và máy móc được kết nối với nhau, từ đó có thể nhanh chóng tải lên một lượng lớn dữ liệu để cung cấp phản hồi và đưa ra quyết định kịp thời. 
Phân tích dữ liệu lớn (Big Data Analytics) 
  • Việc tích lũy dữ liệu theo thời gian có thể cung cấp thông tin chi tiết về mức độ hiệu quả của quy trình sản xuất, các chỉ số chính và báo cáo hệ thống nào đang hoạt động chưa hiệu quả. Kích thước tuyệt đối của Dữ liệu lớn có thể phát hiện ra các mẫu lỗi và đảm bảo chất lượng dự đoán với độ chính xác cao. Việc trình bày và thời gian của phân tích dữ liệu lớn - được cung cấp thông tin phù hợp vào đúng thời điểm, cải thiện một cách tối ưu và nhanh chóng. 

3. Các Nguyên tắc Chính của Nhà máy Thông minh là gì? 

Các nguyên tắc chính đằng sau nhà máy của tương lai là kết nối cùng với phân tích và chẩn đoán dữ liệu; dẫn đến ít lần tắt máy hơn, quy trình được cải thiện và cơ sở vật chất được tối ưu hóa. Một nhà máy thông minh dựa trên việc sử dụng các công nghệ và kết nối mới nhất để thúc đẩy cải tiến các quy trình. Sử dụng các công nghệ như IoT và trí tuệ nhân tạo cho phép tạo ra một đường truyền nhanh hơn nhưng cũng mang tính dự đoán cao hơn; tận dụng tối đa các nguồn lực sẵn có để sản xuất tiết kiệm chi phí và hiệu quả. 

4. Lợi ích của Nhà máy thông minh 

Nhà máy thông minh tối ưu hóa hiệu quả và năng suất bằng cách mở rộng khả năng của cả thiết bị sản xuất và con người. Bằng cách tập trung vào việc tạo ra một quy trình sản xuất nhanh nhẹn, lặp đi lặp lại thông qua thu thập dữ liệu, các nhà máy thông minh có thể hỗ trợ quá trình ra quyết định với bằng chứng chắc chắn hơn. Bằng cách liên tục cải thiện năng suất của các quy trình sản xuất, các nhà máy thông minh có thể hạ giá thành, giảm thời gian chết và giảm thiểu lãng phí. Việc xác định và giảm bớt các năng lực sản xuất không đúng chỗ hoặc sử dụng thấp có nghĩa là các cơ hội để tăng trưởng mà không cần đầu tư thêm vào các nguồn lực tiền tệ và / hoặc vật chất. Bốn cấp độ của cấu trúc dữ liệu có thể giúp bạn đánh giá xem bạn đang ở đâu trong tiến trình trở thành một nhà máy thông minh và những bước bạn cần thực hiện để nâng cao lên cấp độ tiếp theo. 
Cấp độ một: Dữ liệu có sẵn 
  • Đây có thể là tình trạng hiện tại của hầu hết các nhà máy. Dữ liệu có sẵn, nhưng không thể truy cập. Việc sắp xếp và phân tích dữ liệu đòi hỏi công việc thủ công và có thể tốn nhiều thời gian, làm tăng thêm tính kém hiệu quả cho quá trình cải tiến sản xuất so với dự định hoặc mức cần thiết.
Cấp độ hai: Dữ liệu có thể truy cập 
  • Ở giai đoạn này, dữ liệu được trình bày dưới dạng dễ tiêu hóa hơn. Dữ liệu được tổ chức theo cấu trúc và sắp xếp hợp lý ở một vị trí với các hệ thống bổ sung giúp trực quan hóa dữ liệu và hiển thị trang tổng quan. Nhà máy có thể thực hiện phân tích chủ động, mặc dù việc này có thể vẫn đòi hỏi một chút thời gian và nỗ lực. 
Cấp độ ba: Dữ liệu hoạt động 
  • Dữ liệu hoạt động có nghĩa là dữ liệu có thể thực hiện phân tích chủ động bằng cách sử dụng máy học và trí tuệ nhân tạo để tạo ra thông tin chi tiết mà không cần nhiều sự giám sát của con người. 
Cấp độ bốn: Dữ liệu hướng tới hành động 
  • Ở giai đoạn này, học máy có thể tạo ra các giải pháp hữu ích cho các vấn đề đã được xác định trong các giai đoạn trước đó. Sau đó, máy móc và thiết bị sản xuất được kết nối với mô-đun hoặc hệ thống này có thể thực hiện những thay đổi đó mà không cần sự can thiệp của con người. Việc thu thập dữ liệu, xác định vấn đề và đưa ra giải pháp diễn ra theo trình tự mà không cần đến sự tham gia của con người. 

5. Kết luận 

Các nhà máy thông minh sử dụng một loạt các công nghệ khác nhau để tạo ra sản xuất được kết nối có thể thu thập và đánh giá dữ liệu quy trình, đồng thời cung cấp các cải tiến về hiệu quả, an toàn và hơn thế nữa. Việc tối ưu hóa này có thể bao gồm các cải tiến về thủ tục, cải tiến kiểm tra và bảo trì, hậu cần, thời gian và thậm chí cả việc sử dụng nhân viên. Sử dụng IoT cùng với phân tích dữ liệu và cảm biến, một nhà máy thông minh có thể trở thành một phần tích cực trong quá trình hướng tới Công nghiệp 4.0, với những cải tiến được cảm nhận trong toàn bộ quy trình sản xuất. Tuy nhiên, với chi phí nâng cấp thiết bị, thiết lập hệ thống an toàn và đào tạo lại nhân viên, không phải người sử dụng lao động nào cũng có thể biện minh cho khoản chi phí này so với lợi ích. Quyết định xây dựng một nhà máy thông minh cần phải tham gia vào tất cả các lĩnh vực của công ty, nhưng cuối cùng cũng cần dựa trên sự so sánh chính xác xem nó có xứng đáng với cơ sở hoặc mô hình kinh doanh cụ thể của bạn hay không. 
——- 
Công ty cổ phần công nghệ thông minh Unify (Unic)- công ty tiên phong cung cấp phần mềm quản lý sản xuất và kinh doanh, quản lý nhà máy tông minh, dễ dàng và chính xác 
Unic giúp các công ty loại bỏ giấy tờ và bảng tính - và hướng dẫn họ chuyển đổi số thông qua các quy trình làm việc của họ. Chúng tôi sử dụng công nghệ IIoT tiên tiến để nắm bắt, phân tích và trực quan hóa KPI trong thời gian thực để khách hàng đạt được hiệu quả công việc cao nhất và tiết kiệm thời gian giải quyết vấn đề.