[Video] Smart factory – Nhà máy thông minh là gì?

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 bùng nổ đã mở ra một kỷ nguyên mới cho lĩnh vực sản xuất. Những đột phá công nghệ đã thay đổi hoàn toàn quy trình, phương thức sản xuất và cách quản lý truyền thống, đánh dấu sự ra đời của một thế hệ nhà máy sản xuất thông minh (Smart Factory). Vậy nhà máy thông minh là gì và mô hình này đem lại lợi ích như thế nào cho doanh nghiệp? Hãy cùng ITG tìm hiểu kỹ hơn thông qua video và bài viết dưới đây.

Video Smart Factory – Nhà máy thông minh là gì

1. Mô hình Smart Factory – Nhà máy thông minh

Về cơ bản, Smart Factory là một môi trường mà máy móc và các thiết bị sản xuất được kết nối với nhau và hoạt động theo quy trình tự động hóa tối đa. Trong đó, nhờ ứng dụng thành tựu của cách mạng công nghiệp 4.0 như Internet vạn vật (IoT), AI, Big data, toàn bộ thông tin trong quá trình sản xuất đều được ghi nhận và kiểm soát một cách đồng bộ trong thời gian thực.

Mô hình nhà máy thông minh được xây dựng trên nền tảng của 5 thành tố: BI (Business Interligent) – Báo cáo thông minh; ERP (Enterprise Resource Planning) – Hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp; MES (Manufacturing Execution System) – Hệ thống điều hành sản xuất, IIOT và PLC (Bộ điều khiển Logic lập trình).

Mô hình nhà máy thông minh

Trước tiên để xây dựng mô hình Smart Factory, điều tối quan trọng là phải hoàn thiện hệ thống tự động hóa công nghiệp. Hệ thống này thường hay sử dụng các bộ PLC – Bộ điều khiển Logic lập trình. Hiểu đơn giản, PLC là những máy tính đơn giản để hỗ trợ người thiết lập hệ thống tạo ra các chương trình điều khiển dựa trên những thuật toán điều khiển logic và các sự kiện kích thích từ những hệ thống bên ngoài như các cảm ứng (sensor) hoặc các thông tin ghi nhận lại tại các trạm HMI (Human Machine Interface), MMI (Machine Machine Interface). Trong quy trình sản xuất, PLC được sử dụng trên dây chuyền lắp ráp, thiết bị robot hoặc bất kỳ hoạt động nào đòi hỏi kiểm soát độ tin cậy cao và dễ lập trình.

Ở bước tiếp theo, IIoT – Internet Vạn vật trong công nghiệp sẽ giúp kết nối tất cả máy móc thiết bị trong nhà máy vào một mạng Internet nội bộ. Quá trình kết nối này giúp thu thập và chia sẻ những dữ liệu cần thiết bằng cách đo đạc (thông qua các cảm biến) hoặc xử lý tín hiệu từ các PLC theo thời gian thực. Dữ liệu này sẽ được gửi tới một dịch vụ đám mây tập trung hoặc server vật lý đặt tại ‘sở chỉ huy’ nhà máy, nơi nó được tổng hợp, “làm sạch” để cung cấp đầy đủ, kịp thời và chính xác nhất cho các hệ thống quản trị.

Đóng vai trò trực tiếp và quan trọng nhất trong việc quản lý và điều hành sản xuất là MES – Hệ thống điều hành sản xuất. MES là hệ thông giải pháp phần mềm có những chức năng như theo dõi, giám sát, lưu trữ, cập nhật liên tục thông tin từ nhà máy và khu sản xuất trong thời gian thực. Các tác vụ nổi bật của MES cần phải kể đến là: báo cáo tiến độ, truy cập hướng dẫn công việc và tương tác với các hệ thống truy xuất nguồn gốc và chất lượng. Công nhân trong nhà máy có thể dễ dàng nhìn thấy các thông tin quan trọng như hướng dẫn, lịch trình, dữ liệu chất lượng, tình trạng hàng tồn kho và thay đổi nhu cầu. Trong mô hình nhà máy thông minh, dữ liệu từ IIoT và MES bổ trợ cho nhau, giúp nhà quản lý có bức tranh tổng thể nhất về vận hành của nhà máy từ đó đưa ra các quyết định chính xác nhất liên quan đến hoạt động sản xuất.

Tầng cao hơn của cấp độ quản lý doanh nghiệp là ERP – Phần mềm hoạch định nguồn lực doanh nghiệp. Trong khi MES tập trung hoàn toàn vào khía cạnh sản xuất, thì ERP là một giải pháp tổng thể giúp liên kết các sự kiện của khu vực sản xuất với các sự kiện kinh doanh, bán hàng, mua hàng, bảo trì máy móc thiết bị, và tài chính kế toán. ERP có thể hỗ trợ quản lý tài nguyên trên toàn bộ doanh nghiệp, đảm bảo hiệu quả cao hơn, tăng lợi nhuận và khả năng cạnh tranh.

Ở trên cùng của mô hình Smart Factory, ở mức độ phối hợp thông tin cao nhất là BI – Báo cáo quản trị thông minh. Tính năng nổi trội của BI là khả năng hỗ trợ người dùng tự lập báo cáo dựa trên dữ liệu được tích hợp từ nhiều luồng thông tin động, không chỉ ở bên trong mà cả bên

2. Lợi ích của Smart Factory

• Dữ liệu được sắp xếp hợp lý và tự động: Mô hình Smart Factory tự động thu thập dữ liệu và cung cấp các phân tích sản xuất nâng cao, để các nhà quản lý có thể đưa ra định hướng điều hành chính xác hơn. Với hệ thống quản trị nguồn lực doanh nghiệp tổng thể ERP, doanh nghiệp có thể kết hợp dữ liệu sản xuất với các bộ phận khác trong hệ thống để đối chiếu các chỉ số hiệu suất chính so với mục tiêu kinh doanh.
• Bảo trì dự đoán: Mô hình nhà máy thông minh với khả năng hiển thị trạng thái tốt hơn có thể dự đoán và giúp nhà sản xuất giải quyết các vấn đề bảo trì trước khi chúng dẫn đến các vấn đề về thời gian chết hoặc chất lượng sản phẩm. Ví dụ: các cảm biến được gắn vào máy hoặc thiết bị có thể gửi dữ liệu theo dõi tình trạng hoạt động trong thời gian thực và tự động đưa ra kế hoạch sửa chữa, từ đó doanh nghiệp có thể xây dựng kế hoạch sản xuất một cách tối ưu.
• Giảm chi phí: Khi ứng dụng mô hình Smart Factory, đặc biệt là phân hệ Báo cáo thông minh, toàn bộ hệ thống doanh nghiệp được kết nối và phối hợp với các luồng thông tin từ bên ngoài. Như vậy, người điều hành có cái nhìn sâu sắc hơn về các vấn đề chuỗi cung ứng, chẳng hạn như mức tồn kho và tình trạng giao hàng, cũng như chu kỳ nhu cầu. Với thông tin này, họ có thể giảm chi phí liên quan đến hàng tồn kho quá mức hoặc khối lượng sản xuất bất ngờ.
• Giảm các thách thức về lực lượng lao động: Có quyền truy cập thời gian thực vào dữ liệu trên nhiều nền tảng giúp người lao động tập trung vào các trách nhiệm cốt lõi của mình. Như vậy, các dự án sản xuất sẽ được thực hiện với ít công nhân hơn. Và trong các trường hợp có biến động bất thường trong quá trình sản xuất, doanh nghiệp cũng có thể có phưng án điều chỉnh nhanh hơn mà không cần đầu tư vào các nguồn lực bổ sung.
• Tăng năng suất: Trong một doanh nghiệp được kết nối, các nhà sản xuất có bức tranh tổng quan và từ đó dễ dàng xác định các nút thắt trong vận hành, hiệu suất máy và các hoạt động không hiệu quả khác. Với dữ liệu này, các nhà sản xuất có thể thực hiện các điều chỉnh để tăng sản lượng, cải thiện chất lượng và giảm chất thải.

3. Ứng dụng Smart Factory nên bắt đầu từ đâu

Không có một công thức cụ thể nào cho việc ứng dụng Smart Factory. Tuy nhiên, cũng giống như bất kì dự án ứng dụng công nghệ nào muốn đảm bảo thành công, cần tiến hành các bước cơ bản:

• Chuẩn bị tư duy cho nhà điều hành: thay đổi tư duy từ chỗ hành động dựa trên kinh nghiệm, cảm tính sang phân tích logic dựa trên những dữ liệu thu thập được.
• Xây dựng một bộ phận chuyên trách phụ trách dự án xây dựng mô hình Nhà máy thông minh, bao gồm những người có khả năng quyết định và chịu trách nhiệm cùng đội ngũ chuyên gia công nghệ.
• Lựa chọn nhà cung cấp giải pháp công nghệ phù hợp, có kinh nghiệm và trách nhiệm.

Sau khi tiến hành các bước nêu trên, việc bắt đầu triển khai mô hình nhà máy thông minh ở cấp độ nào sẽ phụ thuộc vào chiến lược và điều kiện sản xuất thực tế của doanh nghiệp. Từ đó, doanh nghiệp và nhà cung cấp giải pháp có thể ngồi lại với nhau và tùy chỉnh phương tiếp cận mô hình Nhà máy thông minh phù hợp nhất.

Kết

Trong bối cảnh các công nghệ phát triển như vũ bão, các doanh nghiệp sản xuất buộc phải nghĩ tới việc ứng dụng Smart factory để duy trì năng lực cạnh tranh. Các nhà quản lý cần phải xác định rằng, đây không chỉ dừng lại ở một dự án công nghệ, mà còn là một chiến lược sống còn của doanh nghiệp. Hy vọng qua bài viết này các bạn đã hiểu Smart factory là gì?

Để được tư vấn thêm về giải pháp Nhà máy thông minh vui lòng liên hệ Hotline: 092.6886.955