Số hóa nhà máy: Cơ hội thành công được chia đều cho tất cả

Cuộc cách mạng thứ 4 với khả năng tích hợp những công nghệ mới nhất như trí tuệ nhân tạo AI, Big Data (dữ liệu lớn) và Internet of Things (Internet vạn vật). Việc số hóa toàn bộ quy trình diễn ra hầu hết ở mọi lĩnh vực, từ thiết kế cho đến sản xuất. Số hóa nhà máy đang ngày càng được nhiều tổ chức, doanh nghiệp hướng đến để có thể đạt được những thành tựu vượt bậc. 

Số hóa nhà máy không chỉ là việc sử dụng công nghệ và tự động hóa - mà còn là sự kết hợp giữa cách con người với quy trình làm việc để đạt được năng suất sản xuất, an toàn và giảm chi phí vận hành. 

I. Số hóa nhà máy là gì? 

Số hóa nhà máy (Digital Factory) là một thuật ngữ chung để chỉ một mạng lưới toàn diện các mô hình, phương pháp và công cụ kỹ thuật số - Theo tiêu chuẩn 4499 của Hiệp hội VDI thiết lập. Thông qua việc lập kế hoạch, đánh giá tổng thể và cải tiến liên tục các sản phẩm, cấu trúc, sản phẩm, quy trình và nguồn lực của nhà máy. Tạo nên một cơ sở sản xuất có tỉ lệ tự động hóa cao, được số hóa dữ liệu, kết nối thông tin dựa trên hệ thống sản xuất thông minh.  

Mỗi một nhà máy, khu công nghiệp đều có thể tiến hành số hóa. Bắt đầu từ việc đưa máy tính vào từng hoạt động của doanh nghiệp. Đánh dấu sự khởi đầu của quá trình số hóa thông tin sản xuất - từ chữ viết và đánh máy đến các định dạng có thể đọc được trên máy tính - giảm bớt sự phụ thuộc một cách ồ ạt vào hồ sơ trên giấy.  

Chúng ta hiện đang ở giữa Công nghiệp 4.0, khi mà các hệ thống và quy trình được kết nối với các thiết bị thông minh, tự động hóa và tự chủ hơn rất nhiều. Thuật ngữ “Digital Factory” đặt ra cho các nhà máy hiện đang triển khai hoặc có kế hoạch triển khai phấn đấu trở thành “nhà máy số hóa” hoàn toàn. 

II. Điểm khác biệt giữa nhà máy số hóa và nhà máy truyền thống 

Số hóa nhà máy mang đến những thay đổi tích cực cho các doanh nghiệp trong quá trình sản xuất, tăng gấp nhiều lần sản lượng, chất lượng sản phẩm vẫn được đảm bảo và đồng nhất. Để có sự phát triển này, doanh nghiệp triển khai số hóa cho một phần hoặc toàn bộ quy trình, hệ thống của tổ chức. Hạn chế và thậm chí là loại bỏ những bước làm việc thủ công của phương thức sản xuất truyền thống cũ. 

Vậy điểm khác biệt giữa nhà máy số hóa và nhà máy truyền thống là gì? Theo dõi ngay nội dung dưới đây! 

III. 5 đặc trưng của số hóa nhà máy 

Dù hoàn toàn được số hóa hay vẫn đang thực hiện quá trình chuyển đổi, các nhà máy số hóa đều có những đặc điểm chung sau: 

3.1 Kết nối 

Kết nối đám mây, internet hoặc kết hợp tồn tại giữa các ứng dụng phần mềm, hệ thống tự động hóa, máy móc và thiết bị biên – trong phạm vi cơ sở hoặc trên toàn doanh nghiệp – có thể là giữa các nhà cung cấp dịch vụ và thiết bị được ủy quyền. Khả năng kết nối tạo điều kiện cho việc tiêu chuẩn hóa nền tảng công nghệ và phần mềm cũng như quy trình làm việc, dữ liệu, số liệu hiệu suất, báo cáo và bảng chỉ số. Theo đó làm tăng năng suất và hiệu quả, cải thiện hiệu quả chi phí và cho phép các tổ chức phối hợp tốt hơn các mục tiêu và mục tiêu kinh doanh. 

3.2 Trí thông minh nâng cao 

Số hóa nhà máy hỗ trợ xử lý dữ liệu, phân tích thông minh và mức độ tự động hóa cao hơn, tăng cường trí thông minh của con người bằng trí tuệ nhân tạo (AI), học máy (ML), nhận dạng mẫu và phân tích thông minh để đưa ra quyết định bảo trì tốt hơn, kịp thời hơn cũng như tinh chỉnh hiệu suất hoạt động và tài sản. Họ có thể tận dụng các mô hình kỹ thuật số hoặc các bản sao kỹ thuật số để mô phỏng các thay đổi về quy trình hoặc thiết bị, các nhiệm vụ bảo trì phức tạp hoặc cải tiến kỹ thuật trước khi áp dụng chúng vào môi trường hoạt động. 

3.3 Hỗ trợ IIoT 

Các thiết bị Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) được kết nối có thể bao gồm điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc bộ thu thập dữ liệu chắc chắn; cảm biến máy có dây hoặc không dây; robot hoặc cobots (robot cộng tác); xe tự hành; máy bay không người lái hoặc các thiết bị giám sát tình trạng di động (CM) như camera đo nhiệt độ hồng ngoại (IR), máy phân tích độ rung hoặc máy phát hiện rò rỉ siêu âm. Bằng cách sử dụng thiết bị IIoT, các công ty có thể hợp lý hóa hoặc tự động hóa các tác vụ rườm rà, đồng thời tổng hợp và phân tích thông tin chi tiết từ bộ sưu tập dữ liệu rộng hơn. 

3.4 Thực tế mở rộng  

Công nghệ thực tế tăng cường (AR), thực tế ảo (VR) và thực tế hỗn hợp (MR) cải thiện trải nghiệm của nhân viên. Cho phép kiểm tra từ xa, cộng tác theo thời gian thực, chẩn đoán của chuyên gia, hỗ trợ có hướng dẫn, đào tạo chuyên sâu, trình diễn ảo và đánh giá thiết kế tương tác. 

Nhiều nhà máy ứng dụng công nghệ thực tế ảo tạo nên chuyến tham quan với những trải nghiệm thú vị và thuận tiện thông qua các thiết bị thông minh. Giúp nhà quản trị có thể quảng bá hình ảnh doanh nghiệp đến nhiều nhóm đối tượng khách hàng. 

3.5 Tối ưu hóa bảo trì 

Cảm biến giám sát từ xa trên các máy móc truyền dữ liệu cho phép nhà quản lý hạn chế những rủi ro, hỏng hóc, đưa ra cảnh báo sớm về sự xuống cấp và bảo trì theo quy định. Một số nhà máy sẽ kết hợp bản sao kỹ thuật số (Digital Twin) để kiểm tra các kế hoạch bảo trì, đánh giá các chiến lược nâng cấp và thay thế. Với những giải pháp này, các nhà máy có thể giảm chi phí bảo trì, thời gian ngừng hoạt động và kéo dài tuổi thọ tài sản.  

IV. Số hóa nhà máy làm thay đổi văn hóa công ty 

Trong McKinsey Podcast đã từng diễn ra buổi trò chuyện giữa Barr Seitz - trưởng nhóm xuất bản toàn cầu của bộ phận Tiếp thị & Bán hàng và Thực hành Kỹ thuật số của McKinsey với Joao Dias, một đối tác cấp cao của McKinsey. Chủ đề đề cập đến cách các lãnh đạo cấp cao có thể vượt qua những thách thức về mặt quản lý khi thiết lập và vận hành, cũng như những gì cần thiết để bắt đầu số hóa nhà máy, doanh nghiệp. 

Các công ty đã đạt được nhiều thành công với các chương trình thử nghiệm số hóa nhà máy với quy mô nhỏ, nhưng họ bắt đầu gặp phải những vấn đề thực sự khi cố gắng mở rộng quy mô các chương trình kỹ thuật số đó trong toàn doanh nghiệp. Tại sao vậy? Và tại sao thành lập nhà máy số là một cách để giải quyết vấn đề đó? 

Câu trả lời cho câu hỏi này là vấn đề mà hầu hết các công ty phải đối mặt là khi bắt đầu thực hiện số hóa, họ nhận ra rằng mình cần phải phá vỡ rất nhiều quy tắc. Bao gồm về cách phân bổ người tham gia sáng kiến, cách cấp vốn cho sáng kiến, hoặc thậm chí sử dụng công nghệ nào hoặc sử dụng mô hình dự án nào. 

Chúng ta cũng nên làm rõ rằng nhà máy kỹ thuật số là một công trình phục vụ mục đích khởi xướng và tiến hành chuyển đổi kỹ thuật số của một doanh nghiệp. Nhưng không phải là cấu trúc duy nhất để làm điều đó. Một số lĩnh vực phát triển hơn và đặc biệt ở một số công ty phát triển hơn, họ thực hiện chuyển đổi kỹ thuật số theo cách đơn giản hơn nhiều vì các bộ phận bên trong công ty đã hoạt động một cách rất linh hoạt. 

Nhưng không thể phủ nhận việc ứng dụng công nghệ nghệ số hóa làm thay đổi văn hóa công ty. Dễ dàng nhận thấy điều đó tại các doanh nghiệp truyền thống, với các mô hình cũ, văn hóa làm việc cũ. Người lao động ngày nay có thể loại bỏ những công việc đơn giản trong hệ thống dây chuyền sản xuất để tiến hành những công việc đòi hỏi khả năng phân tích, dự báo cao hơn. 

Xem thêm bài viết Nhà máy tương tác thông minh: Chìa khóa thành công trong thời 4.0

V. Ưu điểm của số hóa nhà máy đối với doanh nghiệp 

Số hóa nhà máy mang lại những lợi ích vượt trội cho doanh nghiệp, hiệu suất sản xuất ngày càng được nâng cao, chất lượng sản phẩm được đồng bộ. Nhiều nhà máy, khu công nghiệp đang chủ trương triển khai số hóa trong các hoạt động của doanh nghiệp. Vậy các tổ chức sẽ nhận được gì khi triển khai số hóa nhà máy?  

      - Tăng năng suất và hiệu quả 

Điều hành một cơ sở có thể được tập trung hóa, cải thiện khả năng giám sát tất cả các dây chuyền và kiểm soát ở những nơi cần thiết. Thay vì sử dụng lực lượng lao động cho các hoạt động sản xuất, giờ đây khi từng bước ứng dụng các công nghệ, con người có thể giảm tải các công việc tay chân và thay vào đó là các công việc trí óc được sử dụng nhiều hơn. Triển khai số hóa tạo nên một dây chuyền sản xuất tự động, điều này giúp cho chất lượng và hiệu quả của sản phẩm được nâng cao.  

      - Truy xuất nguồn gốc sản phẩm nhanh chóng và chính xác 

Khi triển khai số hóa, các công đoạn tạo ra sản phẩm đều được theo dõi nghiêm ngặt. Công nghệ hiện đại còn cho phép người dùng truy xuất nguồn gốc tự động bằng cách ghi lại dữ liệu được thu thập từ các bộ phận máy móc, thành phần sản phẩm và dây chuyền sản xuất được giám sát liên tục. Thông tin về từng thành phần và sản phẩm, bao gồm kết quả kiểm tra, chi tiết lắp ráp và thời gian ở mỗi trạm, được ghi lại từ đầu đến cuối. 

      - Kết nối số hóa nhà máy 

Toàn bộ chuỗi cung ứng khi số hóa sẽ loại bỏ được những khác biệt trong việc tạo ra sản phẩm. Mỗi sản phẩm được sản xuất theo cùng một tiêu chuẩn chất lượng nhất định khi có sự kết nối các khâu, các quy trình lại với nhau. Các công cụ và nền tảng được triển khai cho phép lực lượng lao động sử dụng các công nghệ mới hơn, nâng cao hiệu quả của họ. 

Khả năng kết nối xác định và dự báo các tình huống để cải thiện các quy trình. Thông qua phân tích dữ liệu thông minh, các nhà sản xuất có thể đặt câu hỏi về cách họ có thể tối ưu hóa sản lượng của nhà máy.  

Số hóa thúc đẩy tối ưu hóa hoạt động kinh doanh cốt lõi truyền thống, từ đó cho phép các công ty đầu tư vào các cơ hội kinh doanh mới. Đồng thời tăng khả năng cạnh tranh cho các nhà sản xuất nhỏ bằng cách cung cấp các sản phẩm chuyên biệt, có khả năng tùy biến cao. Năng lực dự báo và tối ưu hóa hàng tồn kho lớn hơn để có khả năng thích ứng tốt hơn với nhu cầu thị trường tại một thời điểm nhất định. 

VI. Ví dụ về tự động hóa, số hóa nhà máy 

Là một đơn vị trực thuộc Công ty CP Gang Thép Thái Nguyên, Nhà máy Cán thép Lưu Xá đã sớm áp dụng chuyển đổi số và tự động hóa trong sản xuất, kinh doanh. Bây giờ, các động cơ trong Nhà máy đều được điều khiển bằng PLC, được lập trình các bộ điều khiển, bộ điều khiển này sẽ lưu hết vào máy tính bằng phần mềm SCADA. Các thông số vận hành được truyền thông profibus gửi dữ liệu tới máy tính giám sát SCADA để lưu trữ, khi cần có thể xem lại, giúp người cán bộ kỹ thuật dễ xử lý.  

Nhằm nâng cao hiệu quả quản trị sản xuất, nhà máy THACO Bus đã triển khai nhiều giải pháp công nghệ và đưa vào ứng dụng hệ thống điều khiển giám sát, thu thập dữ liệu từ xa (SCADA), kết nối đồng bộ dữ liệu hoạt động của các thiết bị tại dây chuyền hàn - sơn - lắp ráp - kiểm định, đảm bảo kiểm soát hiệu quả và xuyên suốt chuỗi sản xuất. 

Đối với các nhà máy sản xuất dầu nhờn, PIACOM cung cấp các giải pháp tự động hóa nhà máy nhằm tối ưu hóa quy trình quản lý và hiệu suất, bao gồm hệ thống phối trộn tự động và hệ thống quản lý nguyên liệu – tồn kho – công thức. Giải pháp sử dụng những công nghệ hiện đại nhất được cung cấp bởi các thương hiệu tự động hàng đầu như Rockwell Automation. 

Giải pháp tự động hóa của PIACOM đã được tin dùng bởi nhiều kho xăng dầu tại Việt Nam. Dự án Castrol BP Petco năm 2018 là lần đầu tiên PIACOM triển khai thành công giải pháp tự động hóa cho nhà máy lọc dầu. Đây là một thành công điển hình của việc áp dụng các tiêu chuẩn tự động hóa quốc tế tại xưởng sản xuất trong nước. 

Số hóa nhà máy mở ra nhiều hướng đi mới cho các doanh nghiệp, tạo tiền đề cho sự phát triển vượt trội. Để đạt được sự thành công cũng đòi hỏi những nỗ lực và đường lối triển khai đúng đắn. Hy vọng với những thông tin đã chia sẻ sẽ giúp bạn có thêm nhiều thông tin hữu ích trong hành trình số hóa của mình. 

Bài viết liên quan:

• Mô phỏng nhà máy: Khái niệm, ví dụ và lợi ích của giải pháp
• Mô hình nhà máy thông minh: Giúp doanh nghiệp Việt “lột xác”
• Nhà máy thông minh

LIÊN HỆ HỢP TÁC CÙNG VR360 
VR360 – ĐỔI MỚI ĐỂ KHÁC BIỆT 
- Facebook: https://www.facebook.com/vr360vnvirtualtour/
- Hotline:  0935 690 369  
- Email: infor@vr360.com.vn 
- Địa chỉ:

• 123 Phạm Huy Thông, Sơn Trà, Đà Nẵng
• Toà nhà Citilight, số 45 Võ Thị Sáu, Đakao, Quận 1, TP Hồ Chí Minh
• 3B Đặng Thái Thân, Phan Chu Trinh, Hoàn Kiếm, Hà Nội