Điều hành sản xuất thời gian thực – Chìa khóa cho giải pháp nhà máy thông minh

Trong giải pháp nhà máy thông minh, các công nghệ giúp hỗ trợ sản xuất hiệu quả hơn xuất hiện ngày càng nhiều và đóng vai trò ngày càng lớn. Tuy nhiên, một trong số những công nghệ đóng vai trò quan trọng nhất phải kể đến là công nghệ điều hành sản xuất thời gian thực. 

Điều hành sản xuất thời gian thực là gì? 

Vào thế kỷ 21, rất nhiều công nghệ mới được phát triển nhằm giúp các doanh nghiệp đạt trạng thái kinh doanh và sản xuất hiệu quả nhất có thể. Trong đó, các công nghệ phân tích dữ liệu và điều hành sản xuất thời gian thực đang thúc đẩy tăng trưởng sản xuất phát triển một cách toàn diện.

Hệ thống thông tin thời gian thực ngày nay được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: trong ngành công nghiệp sản xuất, kiểm soát tiến trình (trong nhà máy, hay trong viện hạt nhân, trong hệ thống hàng không thông qua các hệ thống dẫn đường tích hợp trên máy bay và vệ tinh,…). 

Đọc thêm: Thống kê sản xuất realtime với phần mềm 3S ERP

Các ví dụ về lợi ích của doanh nghiệp khi điều hành sản xuất thời gian thực

Giám sát thời gian thực trong sản xuất giúp nhiều doanh nghiệp giải quyết các vấn đề cố hữu như xử lý thời gian chết, tăng hiệu quả thiết bị và quản lý hậu cần chặt chẽ. Điều này cho thấy khả năng cung cấp thông tin chính xác, kịp thời về các hoạt động trong doanh nghiệp cũng như sự phát triển của hệ thống giám sát thời gian thực trong hoạt động vận hành, sản xuất. 

Các thống kê cho thấy, 81% cơ sở sản xuất dựa vào phân tích dữ liệu thu được qua nhiều nguồn khác nhau để cải thiện và nâng cao năng suất của mình. Mặc dù các thống kê thu được đã nhấn mạnh tầm quan trọng của phân tích dữ liệu và giám sát thời gian thực trong công nghiệp 4.0, nhưng không phải ai cũng biết công nghệ này nằm ở đâu trong giải pháp nhà máy thông minh.

Để có thể hiểu kỹ hơn vai trò của hệ thống điều hành sản xuất thời gian thực trong bộ giải pháp nâng cao hiệu suất và hiệu quả sản xuất trong các nhà máy thông minh hoặc thông thường, hãy cùng Ifactory tìm hiểu các ví dụ dưới đây:

• Giảm thời gian chết và lãng phí vật liệu – Case study tại Carolina Precision

Trong quá trình phát triển của mình, doanh nghiệp nào cũng sẽ đứng trước bài toán: Mở rộng doanh nghiệp và duy trì chính sách bán hàng tốt, nhiều ưu đãi cho khách hàng. Tuy nhiên, để giải hai bài toán này, trên thực tế không phải là chuyện đơn giản, và bài học ứng dụng giải pháp nhà máy thông minh của doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực linh kiện Carolina Precision là một câu chuyện thất bại điển hình. 

Đặc thù của các doanh nghiệp sản xuất linh kiện là sản phẩm chi tiết, phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao. Điều này khiến việc hiểu dữ liệu máy và tối ưu hóa chu kỳ sản xuất là nhu cầu cấp bách. Để giải quyết vấn đề này, Carolina Precision đã phát triển một mô hình giám sát thời gian thực dựa trên các dữ liệu vận hành của máy móc thiết bị, giúp quản lý năng suất khu vực sản xuất và tối ưu hóa hiệu quả thiết bị tổng thể (OEE). Hệ quả là, doanh nghiệp có thể giảm thời gian chết và loại bỏ chất thải vật liệu trong hoạt động sản xuất, từ đó tiết kiệm khoảng 1,5 triệu đô la trong các bộ phận sản xuất vào năm đầu tiên sử dụng mô hình này.

Ngoài ra, ứng dụng giải pháp nhà máy thông minh cũng đem lại nhiều lợi ích khác bao gồm:

• • Tối ưu hóa việc sử dụng máy móc trong doanh nghiệp;
  • Khả năng hiển thị thời gian thực của dữ liệu thu về từ cơ sở sản xuất;
  • Cải thiện trách nhiệm của nhà điều hành doanh nghiệp trong giám sát hoạt động kinh doanh.

• Cải thiện độ chính xác theo dõi và truy xuất nguồn gốc – Case Study ở một cơ sở sản xuất thiết bị y tế

Một nhà sản xuất thiết bị y tế quốc tế đã chọn cách sử dụng các phương pháp theo dõi các quy trình sản xuất đơn giản và thủ công như qua hồ sơ, giấy tờ, để nhường nguồn đầu tư cho máy móc thiết bị. Lựa chọn này đã vấp phải thách thức vô cùng lớn với các vấn đề truy xuất nguồn gốc khi tích hợp các quy định theo yêu cầu của Cơ quan Dược phẩm và Thực phẩm (Hoa Kỳ). Những thách thức khác mà công  ty dược nên trên gặp phải bao gồm cả những khó khăn với việc quản lý các kế hoạch bảo trì và chất lượng sản phẩm.

Đọc thêm: Hoạt động quản lý hợp nhất giữa MES và ERP trong mô hình Smart factory

Để loại bỏ những thách thức này, doanh nghiệp đã quyết định ứng dụng một hệ thống điều hành thực thi sản xuất (MES) và tận dụng tối đa năng lực giám sát theo thời gian thực mà nó cung cấp. Với quy trình giám sát theo thời gian thực, doanh nghiệp có thể theo dõi và giám sát chu kỳ sản xuất một cách thông minh theo quy định của FDA. Bên cạnh đó, nhà sản xuất có thể tích hợp các yêu cầu tuân thủ được các yêu cầu gắt gao đối với mặt hàng thiết bị y tế mà họ sản xuất. Trên thực tế, với tính năng giám sát thời gian thực, nhà sản xuất có thể giảm thiểu công việc kiểm soát chất lượng một cách thủ công hằng ngày của 3 chuyên viên kiểm định chất lượng.

• 
• Giảm chi phí hoạt động – Casestudy tại trường cao đẳng cộng đồng San Mateo

Trường cao đẳng cộng đồng San Mateo có khoảng 40.000 sinh viên đang theo học trong khoảng 90 chương trình dạy nghề và kỹ thuật. Các chương trình đào tạo này bao gồm các hoạt động dạy nghề đặc thù trên các lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và kỹ thuật. Vì đặc điểm chương trình đào tạo như vậy, nên các hoạt động của trường tiêu thụ một lượng lớn năng lượng.

Để giảm chi phí hoạt động, trường đã chuyển sang phân tích dữ liệu và theo dõi tốc độ tiêu thụ năng lượng của các bộ phận thông qua các hệ thống điều hành sản xuất thời gian thực. Với sự hỗ trợ của Schneider Electric, trường San Mateo đã có thể giám sát năng lượng theo thời gian thực trên khắp các khu vực phòng thí nghiệm, khu vực thực hành sản xuất, giúp giảm đáng kể tỷ lệ năng lượng tiêu thụ. Thông tin được thu thập bởi hệ thống giám sát thời gian thực cũng hỗ trợ phân bổ hợp lý năng lượng cho các thiết bị và quy trình sản xuất cụ thể.

• Tăng cường hiệu quả thiết bị tổng thể – Case Study tại National Oilwell Varco (NOV CAPS)

Tại NOV Caps, nhu cầu cải thiện hiệu quả hoạt động thông qua việc tối ưu hóa hiệu xuất máy móc thiết bị đã thúc đẩy doanh nghiệp này khám phá các tính năng của nền tảng Nhà máy thông minh và khả năng thu thập dữ liệu chi tiết trong sản xuất.

Cụ thể là, NOV CAP đã triển khai kết nối 60 máy CNC trên hai nhà máy sản xuất với nền tảng Nhà máy thông minh để thu thập tất cả dữ liệu và sắp xếp các bộ dữ liệu thành các danh mục có liên quan. Những thông tin này có thể giúp đánh giá dữ liệu vận hành của máy móc trong nhà máy nhằm đưa ra các ý tưởng cải tiến hàng ngày. Trong vòng ba tháng, dữ liệu trực quan được thu thập đã cho phép NOV CAP giải quyết các vấn đề mang tính hệ thống và tăng hiệu suất sử dụng hệ thống máy CNC của mình lên 20%.

Kết

Thông qua các ví dụ tại nhiều doanh nghiệp khác nhau, vai trò của điều hành sản xuất thời gian thực được đã khẳng định rõ nét. Chúng có thể được thể hiện dưới dạng một phần mềm riêng biệt hay được tích hợp vào phần mềm điều hành thực thi sản xuất MES. Tuy nhiên, dù dưới hình thức nào, điều hành sản xuất theo thời gian thực vẫn là chiếc chìa khóa thành công cho các giải pháp nhà máy thông minh mà doanh nghiệp muốn triển khai.