Công nghệ truy xuất nguồn gốc trong sản xuất 4.0

Các công nghệ truy xuất nguồn gốc đang được ứng dụng dễ dàng với chi phí phải chăng nhờ có sự phát triển vượt bậc của các thành tựu trong sản xuất 4.0 như thiết bị IIoT, công nghệ tạo mã hiện đại,…Những lĩnh vực được hưởng lợi nhiều nhất từ sự phát triển này có thể kể tới như sản xuất ô tô, điện tử, linh kiện, thực phẩm,… Đặc biệt, trong ngành dược phẩm, truy xuất nguồn gốc đã trở thành yêu cầu bắt buộc. Vậy Công nghệ truy xuất nguồn gốc trong sản xuất 4.0 bao gồm công nghệ nào? Hãy cùng ITG Technology tìm hiểu nhé

Công nghệ truy xuất nguồn gốc trong nền sản xuất 4.0

Các công nghệ sản xuất 4.0 có thể biến ước mơ tự động hóa truy xuất nguồn gốc trở thành hiện thực. Thật vậy, mô hình nhà máy thông minh có thể tự động giám sát các bộ phận và sản phẩm dọc theo dây chuyền sản xuất và ghi lại tất cả dữ liệu liên quan.

Với sự trợ giúp của hệ thống mã vạch và máy quét, các bộ phận và sản phẩm có thể dễ dàng được theo dõi tại mỗi trạm. Tùy thuộc vào đặc thù sản xuất của mỗi doanh nghiệp sẽ có các thời điểm/vị trí để công nhân thực hiện quét mã. Ngay lập tức, nhà quản trị có thể truy cập tất cả các báo cáo và thông tin từ ứng dụng và theo dõi quá trình sản xuất. Không chỉ vậy, với các thiết bị IIoT, các nhà sản xuất còn có thể dễ dàng theo dõi vị trí và trạng thái của hàng tồn kho.

Bên cạnh đó, còn rất nhiều công nghệ nổi bật khác phục vụ nhiệm vụ truy xuất nguồn gốc mà doanh nghiệp có thể tham khảo như:

• Công nghệ truy xuất nguồn gốc bằng mã vạch và QR Code

Mã vạch một chiều (Bar Code) hay mã vạch hai chiều (QR Code) là những ứng dụng mang đến bước đột phá lớn cho hoạt động truy xuất nguồn gốc của nền công nghiệp sản xuất. Theo đó, các mã vạch có khả năng lưu giữ lượng thông tin vô cùng lớn về quy trình cấu thành sản phẩm.

Mã QR code có thể được đánh dấu trực tiếp vào một phần của sản phẩm bằng các phương pháp in hoặc dập nổi khác nhau; trong khi đó, với mã vạch, doanh nghiệp sẽ mã hóa thông tin vào các nhãn và dán trên bao bì sản phẩm.

Theo đó, khi quét mã, mọi người sẽ có thể kiểm tra thông tin sản phẩm một cách chi tiết, có thể truy xuất được nguồn gốc xuất xứ của nhà cung cấp NVL, nhà sản xuất, hoặc đơn vị phân phối. Và đặc biệt truy xuất được đến từng công đoạn trong quá trình sản xuất chế biến sản phẩm cho đến khi đến tay người tiêu dùng. Hiện nay, tem truy xuất nguồn gốc QR Code được tích hợp công nghệ chống hàng giả, vừa giúp truy xuất thông tin về nguồn gốc sản phẩm; vừa có công nghệ chống hàng giả bảo vệ thương hiệu; chống sao chép làm giả tem và sản phẩm.

Ưu điểm của mã vạch Bar Code & QR Code:

• Tạo mã dễ dàng
• Thuận lợi trong công tác quản lý hàng hóa
• Tiết kiệm nguồn nhân lực trong quản lý

Nhược điểm của mã vạch Bar Code & QR Code:

• Hạn chế trong thiết kế bởi có thể bị mờ, gãy, dứt trong quá trình sản phẩm được vận chuyển, va chạm,… khiến việc truy xuất không thể thực hiện được.
• Sử dụng các công cụ chuyên biệt như máy Handy Terminal, khiến doanh nghiệp đầu tư thêm chi phí
• Chống gian lận thương mại ở mức nhất định, không quá hoàn hảo.

Tại sao để gia nhập chuỗi cung ứng toàn cầu và tăng niềm tin của người tiêu dùng, doanh nghiệp cần áp dụng truy xuất nguồn gốc? Đón đọc bài viết: Tổng quan về truy xuất nguồn gốc để tìm câu trả lời.

• RFID – Công nghệ truy xuất nguồn gốc

RFID là hệ thống nhận dạng bằng tần số của sóng vô tuyến. Nó được cấu tạo bởi 3 bộ phận chính: thẻ RFID, đầu đọc thẻ RFID và các phần mềm vi tính. Công nghệ này cho phép nhận biết các đối tượng thông qua hệ thống thu phát sóng radio, từ đó có thể giám sát, quản lý hoặc lưu vết từng đối tượng.

Với việc sử dụng công nghệ RFID, doanh nghiệp có thể tiết kiệm thời gian xử lý dữ liệu thông qua hệ thống thông tin đã được lưu dấu một cách chi tiết ngay từ những khâu đầu của quá trình sản xuất. Bên cạnh đó, bạn cũng tối ưu thời gian trong việc kiểm tra thông tin mà không cần trực tiếp tiếp xúc mặt hàng. Mỗi công nghệ RFID cho phép quét cùng lúc nhiều đối tượng với tốc độ 40 thẻ / giây và tái sử dụng nhiều lần với mỗi thẻ.

Tuy cho phép tái sử dụng lên đến 100.000 lần cho mỗi thẻ RFID, nhưng kinh phí cho việc đầu tư và triển khai là vô cùng lớn. Bên cạnh đó, nếu doanh nghiệp đang triển khai sản xuất hay lưu trữ hàng hóa trong môi trường kim loại, việc sử dụng RFID cũng trở nên khó khăn hơn khi thiết bị có thể bị nhiễu sóng.

• Blockchain – Công nghệ truy xuất nguồn gốc

Blockchain (chuỗi khối), một cơ sở dữ liệu phân cấp lưu trữ thông tin trong dạng khối, được liên kết với nhau bằng mã hóa và có thể mở rộng theo thời gian. Blockchain được thiết kế để chống lại sự thay đổi của dữ liệu: Một khi dữ liệu đã được mạng lưới chấp nhận thì sẽ không có cách nào thay đổi được nó.

Hiểu đơn giản, Blockchain là một cuốn sổ cái ghi chép lại những giao dịch. Điều đó có nghĩa, nó bao gồm tất cả các dữ liệu được chia sẻ, xác thực và mã hóa bởi các thành phần trong chuỗi. Vậy xét về khía cạnh kinh doanh, blockchain đem đến lợi ích gì cho các nhà sản xuất? Việc công khai tất cả các giao dịch trong mạng lưới giúp tạo niềm tin đối với người tiêu dùng. Đó là giá trị lớn nhất mà các nhà sản xuất hướng tới. Trong một mạng lưới blockchain, tất cả thành phần trong chuỗi đều có thể nhìn thấy và xác thực thông tin ở bất cứ thời điểm nào.

Bằng cách phân phối các bản sao giống hệt nhau của cơ sở dữ liệu trên toàn bộ mạng, blockchain làm cho hệ thống rất khó bị hack hoặc gian lận. Trong ngành sản xuất, blockchain được ứng dụng nhằm kiểm soát các chuỗi cung ứng. Theo đó, blockchain sẽ lưu trữ một lượng lớn thông tin, đặc biệt là khi hàng hóa đi từ nơi này sang nơi khác của thế giới. Từ đó, việc giám sát và truy vết hàng hóa trở nên dễ dàng hơn.

Nhiều doanh nghiệp lớn đang ứng dụng blockchain trong truy xuất nguồn gốc như Nestle, Carrefour…, Blockchain được ứng dụng vào những sản phẩm cần độ an toàn cao, như thực phẩm cho trẻ em và những dòng sản phẩm hữu cơ.

Ưu điểm của blockchain:

• Độ chính xác cao hơn của các giao dịch: Bởi vì một giao dịch blockchain phải được xác minh bởi nhiều nút. Điều này có thể giảm thiểu lỗi.
• Không cần trung gian: Khi sử dụng blockchain, hai bên trong một giao dịch có thể xác nhận và hoàn thành điều gì đó mà không cần làm việc thông qua bên thứ ba. Điều này giúp tiết kiệm thời gian cũng như chi phí thanh toán cho một đơn vị trung gian như ngân hàng.
• Đảm bảo sự ổn định của dữ liệu: Công nghệ mã hóa trong blockchain đã khiến cho dữ liệu không thay đổi được và chỉ có thể được cập nhật, bổ sung thêm thông qua sự đồng thuận của tất cả mọi người tham gia. Do vậy, việc chỉnh sửa dữ liệu đều được theo dõi và ghi lại một cách công khai đến tất cả thành viên.

Nhược điểm của blockchain:

• Khó khăn với việc cập nhật và sửa lỗi: Dữ liệu trên blockchain không thể thay đổi sau khi nó được thiết lập, vì vậy bắt buộc tất cả các thông tin ban đầu nhập vào hệ thống phải chính xác 100%. Ví dụ: nếu bạn làm mất Private Key được sử dụng để truy cập vào blockchain, thì gần như không thể truy cập vào hệ thống.
• Chỉ dành cho những người có thể sử dụng công nghệ: Blockchain được biết đến là một công nghệ truy xuất nguồn gốc tiên tiến và hiện đại. Vì vậy để sử dụng thành thạo Blockchain, người dùng phải làm quen với công nghệ để dễ dàng thực hiện giao dịch, lưu trữ tiền điện tử,tra cứu thông tin cùng nhiều thao tác khác trên hệ thống.
• Dung lượng lưu trữ lớn: Khi số lượng người dùng tăng lên, số lượng thông tin, cơ sở dữ liệu được tích hợp vào hệ thống lưu trữ cũng sẽ tăng lên, do đó trung bình một fullnode của blockchain cần một dung lượng lớn khoảng 150 – 200 GB mới đủ để lưu trữ cơ sở dữ liệu.

Mặc dù công nghệ Blockchain có khả năng mang lại những lợi thế to lớn cho chuỗi cung ứng hàng hóa, nhưng cũng có những nhược điểm tiềm ẩn. Vì vậy, rõ ràng rằng bất kỳ giải pháp Blockchain nào cũng phải được điều chỉnh phù hợp với chuỗi cung ứng nhằm đạt được hiệu quả quản lý tốt nhất.

• Sensor

Sensor là một thiết bị cảm nhận, phát hiện và phản hồi với một số loạt đầu vào từ môi trường vật lý. Một đầu vào cụ thể có thể là ánh sáng, âm thanh, nhiệt độ, độ ẩm, chuyển động, áp suất… từ các loại môi trường khác nhau sẽ có các loại cảm biến tương thích. Đầu ra của cảm biến (tín hiệu phản hồi) là tín hiệu được chuyển đổi thành các giá trị có thể đọc được trên màn hình hiển thị hoặc được truyền vào các bộ điều khiển (PLC, PAC,..), bộ xử lý để đọc hoặc xử lý thêm.

Các cảm biến phổ biến và thông dụng nhất được dùng để đo nhiệt độ bao gồm: cặp nhiệt điện, nhiệt điện trở, RTD và đầu dò nhiệt độ hồng ngoại.

Lấy ví dụ quản lý chất lượng sản phẩm thông qua yếu tố nhiệt độ trong lĩnh vực hàng đông lạnh: Các cảm biến có thể tác động đáng kể đến chất lượng quản lý chuỗi thông qua tích hợp công nghệ IoT. Thay vì dựa vào dữ liệu được công nhân đo và ghi chép thủ công, các cảm biến IoT sẽ tự động theo dõi và ghi lại nhiệt độ theo từng khoảng thời gian, và cập nhật liên tục. Doanh nghiệp sẽ truy vết được điều kiện nhiệt độ sản phẩm trên toàn bộ hành trình thay vì một vài công đoạn.

Cảm biến sensor thường phù hợp theo dõi sản phẩm cũng như các yêu cầu về lưu trữ hồ sơ trong ngành thực phẩm, đặc biệt là hàng hóa đông lạnh. Vì đây là lĩnh vực cần sự giám sát chặt chẽ quá trình vận chuyển, cần chú trọng điều kiện nhiệt độ và các dữ liệu quan trọng khác.

• Robotics – Công nghệ truy xuất nguồn gốc

Trong bối cảnh đại dịch COVID, tình trạng thiếu lao động trong ngành sản xuất cùng với việc đảm bảo giãn cách xã hội đã đưa robot trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.

Cụ thể, các robot đem lại nhiều lợi ích về an toàn sản xuất, bao gồm khả năng gia tăng khoảng cách xã hội, tính linh hoạt để thích ứng khi cần thiết với những thay đổi trên dây chuyền sản xuất và khả năng xử lý các công việc lặp đi lặp lại. Với những cải tiến về thị giác máy và công nghệ gắp, robot hiện có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ hơn trên dây chuyền sản xuất, khiến chúng thậm chí còn phù hợp hơn cho các ứng dụng thực phẩm và đồ uống. Thậm chí, các robot cộng tác còn có khả năng phát hiện chướng ngại vật, chúng có thể dễ dàng làm việc cùng với công nhân trên dây chuyền lắp ráp, trong việc xếp dỡ sản phẩm và chọn sản phẩm khi cần thiết.

Việc sử dụng robot trong một số nghiệp vụ nhà máy sẽ giúp doanh nghiệp đảm bảo mọi tiêu chuẩn chất lượng, bởi chúng được lập trình để hoạt động theo mục tiêu nhà máy đề ra. Nhờ vậy, các vấn đề lỗi/hỏng do thao tác thủ công được loại bỏ. Ngoài ra, các robot được tích hợp trí tuệ nhân tạo còn có khả năng truy xuất nhanh, chính xác và không bị hạn chế lưu trữ thông tin lớn, dễ dàng nhập dữ liệu và tìm kiếm số liệu.

• Hệ thống điều hành và thực thi sản xuất MES

Tính năng truy xuất nguồn gốc sản xuất nằm trong phần mềm điều hành thực thi sản xuất 3S MES sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn sâu sắc về từng thành phần được sản xuất và truy vết đầy đủ lịch sử của từng công đoạn. Với 3S MES, doanh nghiệp được cung cấp các công cụ để xem xét và phân tích dữ liệu trong quy trình sản xuất sản phẩm.

Cụ thể, hệ thống 3S MES giúp truy xuất nguồn gốc bằng cách ghi lại toàn bộ lịch sử sản xuất của một sản phẩm. Trong quá trình sản xuất, thông tin sản xuất được thu thập theo thời gian thực và mã hóa thành các mã QR code. Khi sản phẩm lỗi và cần phải thu hồi sản phẩm, công ty chỉ truy xuất thông tin và thu hồi số sê-ri của sản phẩm lỗi mà không cần thu hồi quy mô lớn. Nói cách khác, nếu ứng dụng hệ thống 3S MES vào truy xuất nguồn gốc công ty có thể giảm phạm vi thu hồi sản phẩm, đồng thời giảm tác động tiêu cực và tổn thất do việc thu hồi gây ra.

Nếu kết quả trả lại phát hiện chất lượng của nguyên liệu thô bị lỗi thì sẽ gây ra vấn đề về thành phẩm. Công ty có thể tìm thấy số sê-ri của nguyên liệu thô thông qua hệ thống 3S MES, và hỏi thêm về lô sản phẩm được áp dụng cho sản phẩm nào, sau đó dựa vào số sê-ri và đưa ra lệnh thu hồi thay vì phải thu hồi tất cả các sản phẩm là đủ trên một quy mô lớn. Nó có ý nghĩa lớn đối với việc kiểm soát quá trình sản xuất và cải tiến quy trình sản xuất của doanh nghiệp.

Ứng dụng hệ thống 3S MES trong nhà máy mang lại những lợi ích:

• Tăng năng lực sản xuất của nhà máy
• Tăng cường dịch vụ khách hàng
• Nâng cao chất lượng sản phẩm
• Giảm chi phí thu hồi khi có lỗi xảy ra.

Bên cạnh đó đối, khách hàng doanh nghiệp có thể chủ động cung cấp cho người tiêu dùng những hình ảnh, video về quá trình sản xuất để gia tăng lòng tin về chất lượng đối với sản phẩm của mình.

Để được tư vấn kỹ hơn tính năng truy xuất nguồn gốc trong phần mềm MES, doanh nghiệp có thể liên hệ với chuyên gia của ITG theo số điện thoại: 092.6886.855