Công nghiệp 4.0 và nhà máy thông minh

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (Industry 4.0) đang diễn ra mạnh mẽ trên các lĩnh vực, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất.


  • Chuyển đổi số là đòi hỏi cấp thiết đối với các nhà sản xuất
  • Chuyển đổi số - hành trình, chứ không phải đích đến

Thường được gọi là Công nghiệp 4.0, với các khái niệm được nhắc đến có liên quan trực tiếp đến nền công nghiệp tự động hóa, đã và đang đặt ra hàng loạt thách thức đáng kể cho các nhà sản xuất trên toàn cầu.


CMCN 4.0 gắn liền với những đột phá chưa từng có về công nghệ được dự đoán sẽ tác động mạnh mẽ đến mọi quốc gia, chính phủ, doanh nghiệp và người dân khắp toàn cầu, cũng như làm thay đổi căn bản cách thức mà tất cả chúng ta sống, làm việc và sản xuất.


CMCN 4.0 là xu hướng hiện tại của tự động hóa và trao đổi dữ liệu trong công nghệ sản xuất. Công nghiệp 4.0 bao gồm các hệ thống mạng vật lý, mạng Internet kết nối vạn vật (IoT) và điện toán đám mây. Công nghiệp 4.0 tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo ra các “nhà máy thông minh” (Smart Factory) hay “nhà máy số”.


Trong các nhà máy thông minh này, hệ thống vật lý không gian ảo sẽ giám sát các quá trình vật lý, tạo ra một bản sao ảo của thế giới vật lý. Với IoT, các hệ thống vật lý không gian ảo này tương tác với nhau, và với con người theo thời gian thực; và thông qua IoT, người dùng sẽ được tham gia vào chuỗi giá trị thông qua việc sử dụng các dịch vụ này…


Vậy Smart Factory là gì?


Thuật ngữ này về cơ bản là mô tả một môi trường nơi máy móc và thiết bị có thể cải thiện quy trình thông qua tự động hóa và tự tối ưu hóa.
Những lợi ích này không chỉ trên chức năng sản xuất hàng hóa mà còn mở rộng trên các tính năng như lập kế hoạch, chuỗi cung ứng và thậm chí phát triển sản phẩm. Đó là nơi khả năng kết nối con người, máy móc và các vật thể thông qua mạng Internet, rút ngắn khoảng cách giữa thế giới thực và thế giới ảo, trao quyền quyết định nhanh chóng cho con người trong thời gian thực.


Dự báo tăng trưởng trong việc sử dụng các công nghệ kết nối và phân tích dữ liệu lớn trong 5 năm tới (nguồn: PwC)


Lộ trình hướng đến Smart Factory


Tâm điểm của cuộc CMCN 4.0 chính là các nhà máy thông minh (Smart Factory). Thế nhưng, có một thực tế rằng, phần lớn doanh nghiệp tại Việt Nam lại chưa thực sự chuẩn bị đầy đủ cho việc tiếp cận với cuộc cách mạng được xác định là “thay đổi mạnh mẽ nền sản xuất của thế giới”.
Các nhà sản xuất đang tìm kiếm giải pháp công nghệ hiện đại trong nền công nghiệp 4.0 nhằm mục đích giám sát và tạo ra các nhà máy thông minh của riêng họ. Đó chính là nhà máy sản xuất nơi mà IoT (Internet of Things) và hệ thống các mạng thực - ảo (cyber-physical systems) kết hợp với nhau để nâng cao hiệu quả, an toàn và năng suất lao động.


Chính sự phát triển công nghệ của CMCN 4.0 đã đem đến sự ra đời của Nền tảng cộng tác số (Digital Collaboration Platform), giúp tối ưu hóa và tích hợp toàn bộ các hệ thống hiện hữu từ các nhà cung cấp giải pháp công nghệ khác nhau, không những không thay thế mà còn duy trì và không làm ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất hàng ngày của doanh nghiệp.


Hai nhân tố công nghệ và con người trong CMCN 4.0 đã có những tác động mạnh mẽ nhằm giúp Doanh nghiệp đạt được thành công trong lộ trình xây dựng nhà máy thông minh.


Chuyển đổi về công nghệ


Thay đổi công nghệ là nhân tố cốt lõi của CMCN 4.0, hệ thống không gian mạng thực - ảo nơi mà các máy móc vật lý có thể giao tiếp trực tiếp với nhau thông qua mạng kỹ thuật số sẽ trở thành trụ cột chính cho nhà máy thông minh.


Các xu hướng công nghệ mới nổi được dùng để định nghĩa trong CMCN 4.0 bao gồm, hệ thống không gian mạng thực ảo (Cyber-Physical Systems), Mạng lưới vạn vật kết nối (IoT), phân tích dữ liệu lớn (Big Data), công nghệ cảm biến tiên tiến (Advanced Sensor Technologies), trí tuệ nhân tạo (AI) tân tiến, công nghệ nhận thức (Cognitive) và hơn thế nữa.


Hiện tại, có rất ít công ty công nghệ có thể theo kịp hoặc đồng thời sở hữu những công nghệ trên, do đó, để đi nhanh và bắt xu hướng các nhà sản xuất phải cân nhắc chọn lựa những nền tảng công nghệ toàn diện mở và linh động giúp doanh nghiệp có thể ứng dụng các công nghệ vào một cách dễ dàng và hiệu quả nhất.


Chuyển đổi về con người


Công nghiệp 4.0 đòi hỏi một quan điểm hoàn toàn mới khi nói đến việc sản xuất nói chung, do đó việc thay đổi lớn về vai trò, kiến thức và kỹ năng của nguồn nhân lực trong nhà máy thông minh (Smart Factory) chắc chắn là yếu tố vô cùng cần thiết.


Khi các nhà máy thông minh từng bước xuất hiện, con người sẽ đảm nhận vai trò phức tạp hơn, trong khi quá trình tự động hóa của máy móc sẽ chinh phục các nhiệm vụ có thể lặp đi lặp lại, hoặc những công việc nguy hiểm vốn khan hiếm nguồn lao động.


Khi ấy, con người sẽ dịch chuyển từ vai trò “công nhân lao động thủ công” sang “người theo dõi và đưa ra quyết định” thông qua những dữ liệu do máy móc mang lại, giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng, không làm gián đoạn dây chuyền sản xuất.


Các nghiên cứu chỉ ra rằng công nghệ không loại bỏ việc làm của con người. Khi các nhà máy nhận được nhiều công nghệ tiên tiến hơn, số lượng công việc gián tiếp cần thiết để hỗ trợ họ sẽ tăng tương ứng. Đổi lại, các nhà cung cấp mới trong các ngành công nghiệp mới sẽ nổi lên, thúc đẩy sự tiến bộ từ bên ngoài nhà máy thông minh.


Cuối cùng, việc đầu tư xây dựng một nhà máy thông minh và đội ngũ nhân sự phù hợp mang lại lợi ích cho nhà sản xuất bằng cách tạo ra một nhà máy an toàn hơn và đáng tin cậy hơn.


Con đường phía trước


Vô số thách thức và xu hướng công nghệ rất phức tạp đòi hỏi sự thay đổi quan điểm và hành vi, vì thế con đường dẫn đến nhà máy thông minh cần phải có tầm nhìn và quyết tâm để đạt được.


“Không phải loài khỏe nhất hay thông minh nhất sẽ tồn tại, mà là loài thích nghi với thay đổi sẽ tồn tại”
(Charles Darwin)

Là một trong những công ty đón đầu xu hướng về nền tảng số hóa doanh nghiệp (Enterprise Digitalization Platform), XSPERA cung cấp giải pháp XINGATE 3.0 - Cổng thông tin một cửa tích hợp toàn diện hệ thống và các chu trình công việc (workflow, process) từ các phòng ban chức năng (marketing, tài chính, dịch vụ khách hàng…), đến các nhà máy, phân xưởng (công đoạn mua nguyên liệu, công cụ, máy móc, sản xuất …) và chuyển ra các đội ngũ bán hàng trong một hay thậm chí nhiều nhà máy, nhiều công ty.


Đại diện công ty XSPERA cho biết, đơn vị này đã tích hợp thành công hệ thống dữ liệu trực quan (Data Virtualization) trên nền tảng kỹ thuật số cộng tác XINGATE 3.0, giúp các bộ phận liên quan có thể quan sát, tiếp nhận thông tin kịp thời đối với tình trạng dây chuyền máy móc ở các nhà máy thông qua nhiều thiết bị di động khác nhau. Sự kết nối trong các dây chuyền tự động trong nhà máy sản xuất hiện đại đến hệ thống các phòng ban và bộ phận liên quan giúp nâng cao hiệu quả sản xuất, ra quyết định nhanh chóng, giảm thiểu tối đa chi phí vận hành.


Chia sẻ lợi ích và tác động trực tiếp của công nghệ số từ CMCN 4.0 (Industry 4.0) mang lại, anh Vòng Sềnh Thai (Thai Vong) – hiện là Kiến trúc sư phần mềm (Solution Architect), chuyên viên triển khai giải pháp về IoT tại công ty XSPERA nói rằng “Cuộc CMCN lần thứ 4 diễn ra rất sôi động tại các công ty sản xuất ở khu vực châu Âu”.


Cũng theo anh Thai Vong, việc được tham gia vào tư vấn và triển khai quy trình tự động hóa của các nhà máy tại Đức đã giúp anh và các cộng sự tại XSPERA triển khai áp dụng thành công Cổng thông tin (Intranex In-a-box) cho một công ty sản xuất hàng đầu của Đức, bao gồm tích hợp mạng xã hội (social networks), thông báo, wiki, blog, tìm kiếm và quy trình công việc (workflows), qua đó giúp việc cộng tác dễ dàng với các tổ chức, các dự án, các nhà máy và các phòng ban khác nhau, giúp trao đổi tin tức, kiến thức (know-how), nội dung (content) và các tài liệu (document management)… diễn ra nhanh chóng và đáng tin cậy hơn.


“Đồng thời, các đối tác của XSPERA là những nhà máy sản xuất thiết bị lâu đời của châu Âu, đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối, với hơn hàng ngàn máy công nghiệp trên nhiều dây chuyền sản xuất các thiết bị khác nhau, lượng dữ liệu sản sinh mỗi giây trong các bộ cảm biến (Sensor devices) là rất lớn, và để giải quyết bài toán hiệu năng hệ thống (System Performance), chúng tôi phải áp dụng kiến trúc lưu trữ tối ưu cho cả không gian và thời gian lưu trữ (Time Series Data)”, bà Nguyễn Phương Thảo – Giám đốc điều hành XSPERA tại Việt Nam cho biết thêm.


Đặc biệt, việc áp dụng chuẩn giao tiếp IoT trong công nghiệp (OPC Foundation), giúp giải quyết nhanh chóng việc giao tiếp thời gian thực (Real Time) giữa những máy móc với nhau (Machine to Machine), điều đó giúp các nhà quản lý tiếp nhận thông tin ngay lập tức.


“Các bước tiếp theo trên hành trình số được áp dụng cho doanh nghiệp này sẽ sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) liên quan tới Bots nhằm bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance) và tích hợp chuỗi cung ứng (Supply Chain Integration) với dây chuyền sản xuất lên đến hơn hàng ngàn máy công nghiệp”, nữ đại diện XSPERA tự tin chia sẻ.


Bằng việc tích hợp hệ thống lưu trữ thông minh, dễ dàng kết nối dữ liệu giữa máy móc, quy trình, con người … giúp người dùng hệ thống hóa và đưa ra những phân tích xử lý một cách nhanh chóng và hiệu quả. Giúp cho việc kết nối không chỉ là máy móc tới máy móc, máy móc đến con người mà còn là kết nối trực tiếp hiệu quả giữa máy móc và doanh nghiệp trên một nền tảng số hóa doanh nghiệp (Enterprise Digitalization Platform – XINGATE 3.0).










Cong nghiep 4.0 va nha may thong minh


Cuoc cach mang cong nghiep lan thu tu (Industry 4.0) dang dien ra manh me tren cac linh vuc, dac biet trong linh vuc san xuat.


  • Chuyen doi so là dòi hoi cap thiet doi voi các nhà san xuat
  • Chuyen doi so - hành trình, chu không phai dích den

Thuong duoc goi là Công nghiep 4.0, voi các khái niem duoc nhac den có liên quan truc tiep den nen công nghiep tu dong hóa, dã và dang dat ra hàng loat thách thuc dáng ke cho các nhà san xuat trên toàn cau.


CMCN 4.0 gan lien voi nhung dot phá chua tung có ve công nghe duoc du doán se tác dong manh me den moi quoc gia, chính phu, doanh nghiep và nguoi dân khap toàn cau, cung nhu làm thay doi can ban cách thuc mà tat ca chúng ta song, làm viec và san xuat.


CMCN 4.0 là xu huong hien tai cua tu dong hóa và trao doi du lieu trong công nghe san xuat. Công nghiep 4.0 bao gom các he thong mang vat lý, mang Internet ket noi van vat (IoT) và dien toán dám mây. Công nghiep 4.0 tao dieu kien thuan loi cho viec tao ra các “nhà máy thông minh” (Smart Factory) hay “nhà máy so”.


Trong các nhà máy thông minh này, he thong vat lý không gian ao se giám sát các quá trình vat lý, tao ra mot ban sao ao cua the gioi vat lý. Voi IoT, các he thong vat lý không gian ao này tuong tác voi nhau, và voi con nguoi theo thoi gian thuc; và thông qua IoT, nguoi dùng se duoc tham gia vào chuoi giá tri thông qua viec su dung các dich vu này…


Vay Smart Factory là gì?


Thuat ngu này ve co ban là mô ta mot môi truong noi máy móc và thiet bi có the cai thien quy trình thông qua tu dong hóa và tu toi uu hóa.
Nhung loi ích này không chi trên chuc nang san xuat hàng hóa mà còn mo rong trên các tính nang nhu lap ke hoach, chuoi cung ung và tham chí phát trien san pham. Dó là noi kha nang ket noi con nguoi, máy móc và các vat the thông qua mang Internet, rút ngan khoang cách giua the gioi thuc và the gioi ao, trao quyen quyet dinh nhanh chóng cho con nguoi trong thoi gian thuc.


Du báo tang truong trong viec su dung các công nghe ket noi và phân tích du lieu lon trong 5 nam toi (nguon: PwC)


Lo trình huong den Smart Factory


Tâm diem cua cuoc CMCN 4.0 chính là các nhà máy thông minh (Smart Factory). The nhung, có mot thuc te rang, phan lon doanh nghiep tai Viet Nam lai chua thuc su chuan bi day du cho viec tiep can voi cuoc cách mang duoc xác dinh là “thay doi manh me nen san xuat cua the gioi”.
Các nhà san xuat dang tìm kiem giai pháp công nghe hien dai trong nen công nghiep 4.0 nham muc dích giám sát và tao ra các nhà máy thông minh cua riêng ho. Dó chính là nhà máy san xuat noi mà IoT (Internet of Things) và he thong các mang thuc - ao (cyber-physical systems) ket hop voi nhau de nâng cao hieu qua, an toàn và nang suat lao dong.


Chính su phát trien công nghe cua CMCN 4.0 dã dem den su ra doi cua Nen tang cong tác so (Digital Collaboration Platform), giúp toi uu hóa và tích hop toàn bo các he thong hien huu tu các nhà cung cap giai pháp công nghe khác nhau, không nhung không thay the mà còn duy trì và không làm anh huong den hoat dong san xuat hàng ngày cua doanh nghiep.


Hai nhân to công nghe và con nguoi trong CMCN 4.0 dã có nhung tác dong manh me nham giúp Doanh nghiep dat duoc thành công trong lo trình xây dung nhà máy thông minh.


Chuyen doi ve công nghe


Thay doi công nghe là nhân to cot lõi cua CMCN 4.0, he thong không gian mang thuc - ao noi mà các máy móc vat lý có the giao tiep truc tiep voi nhau thông qua mang ky thuat so se tro thành tru cot chính cho nhà máy thông minh.


Các xu huong công nghe moi noi duoc dùng de dinh nghia trong CMCN 4.0 bao gom, he thong không gian mang thuc ao (Cyber-Physical Systems), Mang luoi van vat ket noi (IoT), phân tích du lieu lon (Big Data), công nghe cam bien tiên tien (Advanced Sensor Technologies), trí tue nhân tao (AI) tân tien, công nghe nhan thuc (Cognitive) và hon the nua.


Hien tai, có rat ít công ty công nghe có the theo kip hoac dong thoi so huu nhung công nghe trên, do dó, de di nhanh và bat xu huong các nhà san xuat phai cân nhac chon lua nhung nen tang công nghe toàn dien mo và linh dong giúp doanh nghiep có the ung dung các công nghe vào mot cách de dàng và hieu qua nhat.


Chuyen doi ve con nguoi


Công nghiep 4.0 dòi hoi mot quan diem hoàn toàn moi khi nói den viec san xuat nói chung, do dó viec thay doi lon ve vai trò, kien thuc và ky nang cua nguon nhân luc trong nhà máy thông minh (Smart Factory) chac chan là yeu to vô cùng can thiet.


Khi các nhà máy thông minh tung buoc xuat hien, con nguoi se dam nhan vai trò phuc tap hon, trong khi quá trình tu dong hóa cua máy móc se chinh phuc các nhiem vu có the lap di lap lai, hoac nhung công viec nguy hiem von khan hiem nguon lao dong.


Khi ay, con nguoi se dich chuyen tu vai trò “công nhân lao dong thu công” sang “nguoi theo dõi và dua ra quyet dinh” thông qua nhung du lieu do máy móc mang lai, giai quyet van de mot cách nhanh chóng, không làm gián doan dây chuyen san xuat.


Các nghiên cuu chi ra rang công nghe không loai bo viec làm cua con nguoi. Khi các nhà máy nhan duoc nhieu công nghe tiên tien hon, so luong công viec gián tiep can thiet de ho tro ho se tang tuong ung. Doi lai, các nhà cung cap moi trong các ngành công nghiep moi se noi lên, thúc day su tien bo tu bên ngoài nhà máy thông minh.


Cuoi cùng, viec dau tu xây dung mot nhà máy thông minh và doi ngu nhân su phù hop mang lai loi ích cho nhà san xuat bang cách tao ra mot nhà máy an toàn hon và dáng tin cay hon.


Con duong phía truoc


Vô so thách thuc và xu huong công nghe rat phuc tap dòi hoi su thay doi quan diem và hành vi, vì the con duong dan den nhà máy thông minh can phai có tam nhìn và quyet tâm de dat duoc.


“Không phai loài khoe nhat hay thông minh nhat se ton tai, mà là loài thích nghi voi thay doi se ton tai”
(Charles Darwin)

Là mot trong nhung công ty dón dau xu huong ve nen tang so hóa doanh nghiep (Enterprise Digitalization Platform), XSPERA cung cap giai pháp XINGATE 3.0 - Cong thông tin mot cua tích hop toàn dien he thong và các chu trình công viec (workflow, process) tu các phòng ban chuc nang (marketing, tài chính, dich vu khách hàng…), den các nhà máy, phân xuong (công doan mua nguyên lieu, công cu, máy móc, san xuat …) và chuyen ra các doi ngu bán hàng trong mot hay tham chí nhieu nhà máy, nhieu công ty.


Dai dien công ty XSPERA cho biet, don vi này dã tích hop thành công he thong du lieu truc quan (Data Virtualization) trên nen tang ky thuat so cong tác XINGATE 3.0, giúp các bo phan liên quan có the quan sát, tiep nhan thông tin kip thoi doi voi tình trang dây chuyen máy móc o các nhà máy thông qua nhieu thiet bi di dong khác nhau. Su ket noi trong các dây chuyen tu dong trong nhà máy san xuat hien dai den he thong các phòng ban và bo phan liên quan giúp nâng cao hieu qua san xuat, ra quyet dinh nhanh chóng, giam thieu toi da chi phí van hành.


Chia se loi ích và tác dong truc tiep cua công nghe so tu CMCN 4.0 (Industry 4.0) mang lai, anh Vòng Senh Thai (Thai Vong) – hien là Kien trúc su phan mem (Solution Architect), chuyên viên trien khai giai pháp ve IoT tai công ty XSPERA nói rang “Cuoc CMCN lan thu 4 dien ra rat sôi dong tai các công ty san xuat o khu vuc châu Âu”.


Cung theo anh Thai Vong, viec duoc tham gia vào tu van và trien khai quy trình tu dong hóa cua các nhà máy tai Duc dã giúp anh và các cong su tai XSPERA trien khai áp dung thành công Cong thông tin (Intranex In-a-box) cho mot công ty san xuat hàng dau cua Duc, bao gom tích hop mang xã hoi (social networks), thông báo, wiki, blog, tìm kiem và quy trình công viec (workflows), qua dó giúp viec cong tác de dàng voi các to chuc, các du án, các nhà máy và các phòng ban khác nhau, giúp trao doi tin tuc, kien thuc (know-how), noi dung (content) và các tài lieu (document management)… dien ra nhanh chóng và dáng tin cay hon.


“Dong thoi, các doi tác cua XSPERA là nhung nhà máy san xuat thiet bi lâu doi cua châu Âu, dòi hoi do chính xác tuyet doi, voi hon hàng ngàn máy công nghiep trên nhieu dây chuyen san xuat các thiet bi khác nhau, luong du lieu san sinh moi giây trong các bo cam bien (Sensor devices) là rat lon, và de giai quyet bài toán hieu nang he thong (System Performance), chúng tôi phai áp dung kien trúc luu tru toi uu cho ca không gian và thoi gian luu tru (Time Series Data)”, bà Nguyen Phuong Thao – Giám doc dieu hành XSPERA tai Viet Nam cho biet thêm.


Dac biet, viec áp dung chuan giao tiep IoT trong công nghiep (OPC Foundation), giúp giai quyet nhanh chóng viec giao tiep thoi gian thuc (Real Time) giua nhung máy móc voi nhau (Machine to Machine), dieu dó giúp các nhà quan lý tiep nhan thông tin ngay lap tuc.


“Các buoc tiep theo trên hành trình so duoc áp dung cho doanh nghiep này se su dung trí tue nhân tao (AI) liên quan toi Bots nham bao trì du doán (Predictive Maintenance) và tích hop chuoi cung ung (Supply Chain Integration) voi dây chuyen san xuat lên den hon hàng ngàn máy công nghiep”, nu dai dien XSPERA tu tin chia se.


Bang viec tích hop he thong luu tru thông minh, de dàng ket noi du lieu giua máy móc, quy trình, con nguoi … giúp nguoi dùng he thong hóa và dua ra nhung phân tích xu lý mot cách nhanh chóng và hieu qua. Giúp cho viec ket noi không chi là máy móc toi máy móc, máy móc den con nguoi mà còn là ket noi truc tiep hieu qua giua máy móc và doanh nghiep trên mot nen tang so hóa doanh nghiep (Enterprise Digitalization Platform – XINGATE 3.0).



Công nghiệp 4.0 và nhà máy thông minh

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (Industry 4.0) đang diễn ra mạnh mẽ trên các lĩnh vực, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất.
Giới thiệu cho bạn bè
  • gplus
  • pinterest

Bình luận

Đăng bình luận

Đánh giá