Sản xuất thông minh là một phương thức sản xuất mà các doanh nghiệp lớn trên thế giới đang hướng tới, tích hợp các công nghệ thông minh vào quy trình làm việc. Tuy nhiên, triển khai nhà máy thông minh không phải là một công việc đơn giản, nó yêu cầu doanh nghiệp phải có kế hoạch bài bản, dựa trên nội lực hiện tại và mục tiêu tương lai mà doanh nghiệp muốn hướng tới để tìm ra phương án phù hợp nhất. Dựa trên nhu cầu này, mô hình FDI ra đời, giúp công ty có chiến lược chuyển đổi số sản xuất hiệu quả nhất.
Mô hình FDI là gì?
FDI (Factory Design and Improvement) được hiểu là bản mô hình thiết kế và cải tiến nhà máy, được chứng minh là phương pháp tối ưu để thiết kế một hệ thống sản xuất toàn diện. FDI lập kế hoạch từ trên xuống dưới, bao gồm từ thiết kế nhà máy, cơ sở hạ tầng bên trong nhà xưởng đến những công nghệ vận hành, quản lý sản xuất doanh nghiệp.
FDI sẽ phân tích các tiêu chuẩn và công cụ phần mềm sản xuất, doanh nghiệp dựa trên kết quả phân tích này để đưa ra quyết định nên thiết lập một hệ thống sản xuất mới hay nâng cấp hệ thống hiện có với nhiều công nghệ mới tích hợp hơn, nhằm mục đích thông suốt để phối hợp tốt hơn trong nội bộ và đạt được tối đa lợi ích.
Kết quả hoạt động của FDI cho phép lập kế hoạch sản xuất và giám sát sản xuất, thể hiện sự tương tác và kết nối cần thiết của các bộ phận trong nhà máy một cách rõ ràng. Điều này rất cần thiết để vận hành giải pháp máy thông minh một cách trơn tru.
Ở cấp độ cao, FDI bao gồm bốn hoạt động chủ yếu:
Xác định yêu cầu của nhà máy (Factory Requirement),
Thiết kế cơ sở (Basic Design)
Thiết kế chi tiết (Detailed Design)
Thử nghiệm (Test).
Với mô hình trên, FDI sẽ tác động đến việc thiết kế hệ thống sản xuất từ cấp độ kiểm soát doanh nghiệp đến cấp độ kiểm soát thiết bị theo mô hình kiểm soát của ISA-88.
Những phần mềm hữu ích trong mô hình FDI
FDI hoạt động dựa trên nguyên lý sau: FDI sử dụng các phần mềm quản lý cho phép thu thập, trao đổi dữ liệu từ các công cụ sản xuất kỹ thuật số về sản phẩm, quy trình sản xuất. Sau đó phân tích lượng thông tin khổng lồ này và sử dụng chúng để mô phỏng, phân tích đa chiều, từ đây thiết kế mới hoặc sắp xếp lại hệ thống sản xuất cũ.
Các phần mềm quản lý sản xuất của FDI hiện nay hầu hết được tích hợp các công nghệ như tự động hóa, AI, IIoT khiến thông tin được cập nhập trên thời gian thực, chính xác, đầy đủ, giúp doanh nghiệp dễ dàng nắm bắt. Một số phần mềm của FDI bao gồm:
Phần mềm quản lý vòng đời sản phẩm (PLM)
Mục đích của PLM là phối hợp thông tin, quy trình và vai trò của con người liên quan đến vòng đời của sản phẩm, tham gia từ khâu lên ý tưởng, thiết kế sản phẩm, phát triển đến sản xuất và phân phối trên thị trường. Các chức năng PLM cung cấp là:
Quản lý dữ liệu sản phẩm
Quản lý thiết kế sản phẩm
Định mức nguyên vật liệu BOM
Thiết kế có sự hỗ trợ của máy CAD
Quản lý vòng đời sản phẩm
Kết nối với hệ thống quản lý thực thi sản xuất MES
Phần mềm hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP)
Giải pháp ERP là một hệ thống quản trị doanh nghiệp tổng thể, đa chức năng liên kết mọi hoạt động của doanh nghiệp, từ quản trị đầu vào, đầu ra, lập kế hoạch, tài chính, nhân sự,... Ứng dụng ERP sẽ giúp doanh nghiệp quản trị doanh nghiệp hiệu quả, cải thiện và nâng cao chất lượng lao động, cập nhập và quản lý thông tin một cách chính xác và đồng bộ, giảm thiểu tình trạng đứt gãy thông tin trong doanh nghiệp. ERP bao gồm 7 phân hệ:
Phân hệ tài chính-kế toán
Phân hệ quản trị sản xuất
Phân hệ quản lý bán hàng
Phân hệ quản lý mua hàng
Phân hệ quản lý kho vận
Phân hệ quản trị nhân sự
Phân hệ quản trị khách hành
Hệ thống điều hành và thực thi sản xuất (MES)
Hệ thống MES là giải pháp kết nối thông tin, giám sát và kiểm soát hệ thống sản xuất và luồng dữ liệu khổng lồ trong nhà máy, đảm bảo hiệu quả của hoạt động sản xuất và cải thiện năng suất lao động. Hệ thống MES cho phép người quản lý thu thập dữ liệu về quá trình sản xuất, hiệu suất làm việc, truy xuất nguồn gốc sản phẩm, giám sát nguyên vật liệu đầu vào, đầu ra và nhiều hoạt động khác ở tầng nhà xưởng. Chức năng cốt lõi của MES bao gồm:
Thiết lập lịch trình sản xuất
Quản trị lịch trình sản xuất trên thời gian thực
Quản lý chất lượng
Quản lý truy xuất nguồn gốc
Thiết lập bảo trì
Phân tích hiệu suất máy móc tổng thể OEE
Phần mềm quản trị chuỗi cung ứng (SCM)
Giải pháp SCM cho phép doanh nghiệp bao quát thông tin tổng thể từ hoạt động Logistics, Marketing, phát triển sản phẩm mới, tài chính và dịch vụ khách hàng. Bên cạnh đó, SCM cung cấp những module:
Quản trị tồn kho
Quản lý phân phối
Quản lý đơn hàng, nhà cung cấp
Theo dõi và phân tích hành vi khách hàng
Khả năng tích hợp các phần mềm hướng tới mục tiêu chung của FDI
Những phần mềm được sử dụng trong FDI và doanh nghiệp có khả năng tùy chỉnh, tích hợp và hỗ trợ lẫn nhau nhau trên cùng một nền tảng của nhà máy thông minh. Từ đây, chúng phối hợp đem khả năng lớn cho doanh nghiệp về: Dự báo thị trường; Quản lý chi phí; Quản lý hàng tồn kho; Quản lý phân phối; Quản lý dự án; Lập kế hoạch sản xuất; Quản lý nguồn lực. Thực hiện những hoạt động trên sẽ giúp công ty vận hành và quản lý tổng thể hoạt động sản xuất hiệu quả nhất, đem lại những lợi ích về giảm thời gian giao hàng, giảm thiểu chi phí, nâng cao chất lượng và tăng tốc độ mở rộng quy mô.
Nhà máy thông minh là một mô hình sản xuất có sự tham gia của nhiều hệ thống quản lý và khối lượng dữ liệu cực kỳ lớn. Do đó, thực hiện FDI để là một bước quan trọng để doanh nghiệp bắt đầu xây dựng hoặc cải tiến hệ thống sản xuất của mình.
