Giới thiệu về mô hình nhà máy thông minh

Nhà máy thông minh là gì?

Cuộc cách mạng 4.0 đã và đang diễn ra mạnh mẽ, mang lại nhiều thay đổi trong công nghiệp và sản xuất. Trong đó có thể kể đến “nhà máy thông minh” - một mô hình giải pháp nổi bật mà cuộc cách mạng này đem đến.

Nhà máy thông minh (tiếng Anh: Smart Factory) về cơ bản vẫn mang chức năng gia công, sản xuất, tạo ra sản phẩm. Tuy nhiên, mọi công đoạn đều được tự động hóa, được điều khiển và kết nối với nhau thông qua một hệ thống duy nhất.

Cụ thể:

- Thuật ngữ “Nhà máy thông minh” trong sản xuất thể hiện một môi trường mà máy móc đóng vai trò sản xuất chính và đã được tối ưu hóa, tự động hóa bởi bàn tay con người.

- Cơ sở sản xuất trong mô hình nhà máy thông minh được số hóa và kết nối cao dựa trên phương thức sản xuất thông minh.

- Nhà máy thông minh là sự kết nối giữa các phần mềm theo dõi, xử lý, tính toán cùng hệ thống máy móc, thiết bị đã được kết nối thông qua Internet.

Đây là một hệ thống linh hoạt, đã được lập trình trí tuệ nhân tạo, có thể tự tối ưu hóa hiệu suất trên mạng lưới rộng hơn, tự thích ứng và học hỏi từ các điều kiện mới trong thời gian thực hoặc gần thực và tự động điều hành toàn bộ quy trình sản xuất.

- Xét về khía cạnh sản xuất, “nhà máy thông minh” là nhà máy áp dụng những thành tựu của công nghệ để nâng cao năng suất, giảm thiểu chi phí nhưng vẫn duy trì, thậm chí là hoàn thiện hơn về chất lượng của sản phẩm.

Tổng quan nhà máy thông minh

Gắn liền với sự phát triển của công nghệ - kỹ thuật, mô hình nhà máy thông minh trải qua các giai đoạn khác nhau, tùy vào đặc điểm và sự tiến bộ công nghệ của mỗi giai đoạn.

- Nhà máy thông minh thời cách mạng công nghiệp 1.0: Nhờ vào sử dụng dụng cụ cơ khí, động cơ hơi nước, hiệu suất sản xuất tăng lên gấp 4-8 lần lúc ban đầu, đồng thời tiết kiệm sức người, sức động vật.

- Nhà máy thông minh thời cách mạng công nghiệp 2.0: Sự phát minh về điện và động cơ điện đã tạo ra sự đột phá trong sản xuất, dẫn đến rất nhiều ứng dụng trong hầu hết lĩnh vực lúc ấy: dây chuyền sản xuất, chiếu sáng, các thiết bị gia nhiệt điện,... và đặc biệt là các dây chuyền sản xuất hàng loạt bắt đầu xuất hiện trong thời kỳ này.

- Nhà máy thông minh thời cách mạng công nghiệp 3.0: Cuộc cách mạng 3.0 gắn liền với sự ra đời và phát triển của máy tính (computer). Việc phát minh ra các chip điện tử bán dẫn đã cho phép phát triển và cải tiến các loại máy tính trở nên thông minh hơn, kéo theo đó là những phát minh công nghệ thông tin tiên tiến hiện nay.

Đến lúc này, máy tính và phần mềm ứng dụng dần trở thành những công cụ không thể thiếu trong mỗi nhà máy từ khâu thiết kế, lên kế hoạch, tổ chức sản xuất đến lưu trữ dữ liệu, xử lý thông tin, thanh toán, giao tiếp kết nối,...

Bên cạnh đó cũng có những sáng tạo, phát triển về các bộ điều khiển logic, vi điều khiển được chế tạo và tích hợp góp phần tạo nên những hệ thống tự động hóa tinh vi hơn, dần thay thế con người nhiều hơn trong nhiều công đoạn…

- Nhà máy thông minh thời cách mạng công nghiệp 4.0: Tiếp nhận những đặc tính của nhà máy thông minh 3.0, cách mạng 4.0 đưa sản xuất lên một tầm cao mới với máy tính, số hóa dữ liệu, hệ thống camera, các máy tự động và cảm biến. Tuy vậy vẫn cần có sự tham gia giám sát sản xuất của con người để tránh những lượng hàng phế phẩm mà máy móc không kịp xử lý dữ liệu đầu vào.

Với sự phát triển của nền tảng IOT, AI, Big Data, cảm biến hiện tại,... con người gần như là có thể kiểm soát hoàn toàn và tức thời toàn bộ chuỗi sản xuất của nhà máy qua các dữ liệu được thu thập và xử lý bằng máy móc.

Các nhà máy thông minh trên thế giới hiện đang chạy ở cuối giai đoạn 3.0 và đầu giai đoạn 4.0

Cấu trúc của nhà máy thông minh

Nhà máy thông minh có cấu trúc như sau:

- Tự động hóa, số hóa thông tin: Công nghệ cảm ứng phát triển, các đặc điểm đơn giản như số lượng màu sắc đến những đặc tính phức tạp hơn như thông số nhiệt độ độ ẩm, camera hiện đại có thể nhận dạng hình thái sản phẩm,... giúp cho tiến trình sản xuất của thế giới thực được mô tả bằng các tín hiệu số.

- Kết nối (IIOT - Industrial Internet of Things): Cung cấp địa chỉ mạng trên các mạng lưới giao tiếp trực tuyến giữa các máy móc với nhau - mạng vật lý (cyber-physical) thì có thể tạo liên kết IT với các thành phần cơ - điện tử, sau đó giao tiếp với nhau thông qua hạ tầng mạng. Các thông tin được thu thập bởi các cảm biến liên tục chia sẻ thông tin về lượng hàng hiện tại, về sự cố hoặc lỗi, về những thay đổi trong đơn đặt hàng hoặc mức độ nhu cầu. Quá trình sản xuất và thời hạn sản xuất được phối hợp với mục tiêu tăng hiệu suất và tối ưu hóa thời gian công suất và chất lượng sản phẩm trong các khâu...

- Dữ liệu lớn - Big data: Con người có thể kiểm soát và can thiệp hoàn toàn cũng như tức thời vào máy móc, đối tượng và các tiến trình trong nhà máy dựa trên các dữ liệu được cập nhật liên tục từ các đối tượng.

- Trí tuệ nhân tạo - AI: Mô hình hóa toàn bộ dữ liệu, sau đó các ứng dụng AI sẽ phân tích các dữ liệu trong quá khứ nhắm đưa ra các cảnh báo, xu hướng, cao cấp hơn là đưa ra giải pháp điều chỉnh tự động thích ứng. Ví dụ, trong quá trình sản xuất hàng hóa, dữ liệu về lỗi sai sẽ được lưu lại, khi sử dụng ứng dụng AI trong quá trình sản xuất hàng hóa mới, AI sẽ phân tích và so sánh những thông tin mới với những dữ liệu cũ, từ đó đưa ra những phản hồi để có sự thay đổi kịp thời, giảm thời gian, tránh được những tổn thất không đáng có.

SmartBiz - Giải pháp chuyển đổi nhà máy thông minh, tự động hóa dành cho các doanh nghiệp truyền thống

Giải pháp SmartBiz Tích hợp giữa ERP và IoT bao gồm phần mềm quản trị doanh nghiệp tổng thể ERP và hệ thống thiết bị Điều khiển, Giám sát, Thu thập dữ liệu với mạng lưới kết nối rộng khắp. Giải pháp số hóa này không chỉ phù hợp với các nhà máy mới, hiện đại mà còn có thể áp dụng vào các nhà máy lâu đời, các doanh nghiệp truyền thống, tạo nên sự biến chuyển tích cực trong sản xuất.

Không chỉ có công nghệ, SmartBiz cung cấp đầy đủ các thiết bị cảm biến, thu thập - phát đi thông tin, phù hợp với nhiều loại máy móc, biến nhiều loại máy móc lâu đời thành máy móc thông minh.

SmartBiz tự hào là đơn vị Top 10 Thương hiệu – Nhãn hiệu nổi tiếng Chấu Á- Thái Bình Dương năm 2022 mang đến những giải pháp quản trị doanh nghiệp thông minh, Nhà máy thông minh tới Doanh nghiệp