Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đang chứng kiến tốc độ phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin và sự chuyển mình của các hình thái sản xuất. Các tiến bộ công nghệ đang dần thay thế những mô hình sản xuất truyền thống. Chúng được kết nối với nhau trở thành một mạng lưới kỹ thuật số, trở thành yếu tố chính xây dựng nên mô hình mới, là nhà máy thông minh.
Công nghiệp 4.0 là gì?
Công nghiệp 4.0 là đại diện cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đang diễn ra trong ngành sản xuất. Nhìn một cách tổng quan, cuộc cách mạng ban đầu là sự chuyển đổi từ lao động thủ công sang sản xuất bằng máy móc với sự ra đời của cơ khí và động cơ hơi nước. Cuộc cách mạng thứ hai là thời kỳ của điện khí hóa, dây chuyền sản xuất và lắp ráp hàng loạt. Tiếp đó, cuộc cách mạng thứ ba là sự ra đời của máy tính và hệ thống tự động.
Công nghiệp 4.0 là sự tiếp nối và phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin, với việc tối ưu hóa các phát minh của cuộc cách mạng trước đó. Các hệ thống trở nên thông minh hơn, tự động kết nối với nhau và hoạt động tự chủ mà không cần đến sự can thiệp của con người. Xu hướng của ngành sản xuất hiện đại là sự kết hợp tự động hóa, Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (Big Data),... Đây là tiền đề cho sự ra đời của mô hình nhà máy thông minh.
Định nghĩa nhà máy thông minh
Nhà máy thông minh là biểu hiện hữu hình của Công nghiệp 4.0. Cách đơn giản nhất để hình dung một nhà máy thông minh là so sánh với mô hình truyền thống hơn, nhưng vẫn là môi trường sản xuất hiện đại hóa. Sau cuộc cách mạng lần thứ ba, máy tính và các hệ thống tự động như cảm biến và máy quét mã vạch đã được tích hợp vào các quy trình sản xuất. Tuy nhiên, ở thời điểm này, các công nghệ vẫn hoạt động rời rạc, không có sự kết nối và cần đến con người để xử lý quá trình chuyển đổi giữa các giai đoạn sản xuất.
Nhà máy thông minh không chỉ là một nhà máy tự động, nó còn là một hệ thống linh hoạt, áp dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tự động tối ưu hóa hiệu suất và kết nối các yếu tố rời rạc trước đó của dây chuyền sản xuất, từ đó có thể tự điều hành toàn bộ quá trình sản xuất. Về cơ bản, nhà máy thông minh kết hợp máy móc vật lý và quy trình kinh doanh, đồng thời có khả năng hoạt động không chỉ trong phạm vi nhà máy mà còn được kết nối với mạng lưới cung ứng rộng hơn.
Các yếu tố cấu tạo nên nhà máy thông minh
Robots
Robot là yếu tố quan trong trong nhà máy thông minh. Robot di chuyển tự động (Autonomous Mobile Robots - AMRs) được triển khai để nhận diện nguyên vật liệu thông minh và hoạt động thích ứng. Các nhà sản xuất đã kết luận rằng sự ra đời của AMR đã giảm 80% độ trễ và gia tăng tốc độ phân phối vật liệu lên 3 lần. Hơn nữa, robot là cơ sở hạ tầng linh hoạt, có thể được mở rộng hoặc thu nhỏ tùy thuộc vào nhu cầu của doanh nghiệp. Do đó, việc lắp đặt các thiết bị cố định như dây chuyền lắp ráp, băng tải hoặc những thiết bị truyền thống tiêu tốn một khoản chi phí lớn có thể bị loại bỏ.
Dữ liệu lớn (Big Data) và Internet vạn vật (IoT)
Một yếu tố quan trọng khác của nhà máy thông minh là cho phép truy cập vào cơ sở dữ liệu khổng lồ được thu thập thông qua hệ thống đám mây và các thiết bị công nghệ được kết nối với nhau thông qua IoT. Thông tin, dữ liệu được quản lý tập trung, được thu thập và cập nhật theo thời gian thực, sau đó được phân tích và đánh giá bởi công nghệ Big Data. Điều này có thể hỗ trợ doanh nghiệp trong việc nắm bắt các hoạt động sản xuất liên tục và chính xác, từ đó nhanh chóng phát hiện sự cố hoặc lên kế hoạch tối ưu các hoạt động sản xuất. Đây là tiền đề để doanh nghiệp phát triển lâu dài.
Quản lý dựa trên điện toán đám mây
Quản lý thông qua đám mây cũng là một yếu tố cần thiết của mô hình nhà máy thông minh. Bộ kiến trúc phần mềm chuyên nghiệp, bao gồm Hệ thống quản lý robot (Robot Management System - RMS), Hệ thống thực thi kho thông minh (Intelligent Warehouse Execution System - WES) , Hệ thống quản lý kho thông minh ( Intelligent Warehouse Management System - iWMS), Nền tảng dữ liệu (Data Platform - DP) và Nền tảng mô phỏng ( Simulation Platform - SP). được kết nối và quản lý tập trung thông qua điện toán đám mây, hỗ trợ doanh nghiệp theo dõi và kiểm soát hoạt động sản xuất hiệu quả. Việc này giúp doanh nghiệp phản ứng nhanh với thị trường, cung cấp khả năng mở rộng cũng như khả năng hiển thị thông tin theo thời gian thực hoạt động sản xuất và hàng tồn kho. Doanh nghiệp dễ dàng quản lý từ quy trình sản xuất cho đến khi thành phẩm đến tay khách hàng.
Đọc thêm: kết nối dữ liệu
Kết
Đây là thời điểm quan trọng để các doanh nghiệp bắt đầu công cuộc chuyển đổi số. Những yếu tố cấu tạo nên nhà máy thông minh là những tiến bộ công nghệ của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, được kỳ vọng trở thành bước nhảy cho năng suất sản xuất và thiết lập quỹ đạo tăng trưởng mới cho ngành sản xuất. Ứng dụng nhà máy thông minh là giải pháp để doanh nghiệp tạo lợi thế dẫn đầu, giúp phát triển lâu dài và mang lại những giá trị bền vững.
