Các vấn đề cần xem xét khi doanh nghiệp triển khai nhà máy thông minh

Nhà máy thông minh đại diện cho một bước nhảy vọt từ các hệ thống sản xuất truyền thống sang một hình thức mới, có khả năng kết nối và xử lý dữ liệu liên tục một cách linh hoạt hơn. Đây là mô hình được kỳ vọng giúp doanh nghiệp có thể thích ứng cũng như kết nối mạnh mẽ với nền sản xuất hiện đại.

Tiềm năng của nhà máy thông minh trong kỷ nguyên 4.0 

Nhà máy thông minh là sự phát triển vượt bậc từ một hệ thống sản xuất truyền thống sang một hệ thống sản xuất thông minh dựa trên dữ liệu – hệ thống có thể kết nối và xử lý dữ liệu liên tục, thu thập từ các máy móc thiết bị sản xuất, đến các quy trình sản xuất và kinh doanh, với khả năng hỗ trợ nhân công đưa ra quyết định hoặc tự động thực hiện công việc. Mô hình kể trên đem đến sự tương tác hai chiều xuyên suốt từ tầng hoạch định đến tầng sản xuất và ngược lại. Kết quả là, mỗi nhà máy trở nên hiệu quả và nhanh nhẹn hơn, giảm thời gian chết trong sản xuất, từ đó nâng cao năng lực sản xuất và vận hành hiệu quả. Theo một số nghiên cứu vào năm 2019, việc ứng dụng nhà máy thông minh đã giúp tăng trung bình 12% năng suất lao động của công nhân, 11% hiệu suất nhà máy và 10% tổng sản phẩm đầu ra. Hay điển hình như dự báo của Forbes, smart factory có thể giúp tăng trưởng lợi nhuận tới 38% cho ngành sản xuất vào năm 2035. 

Nhiều nhà sản xuất đã tận dụng mô hình nhà máy thông minh để thay đổi toàn bộ cách thức, quy trình kinh doanh của mình. Cụ thể, trong môi trường nhà máy thông minh, doanh nghiệp có thể lập kế hoạch và lập lịch sản xuất tự động thông qua các dữ liệu sản xuất theo thời gian thực; cũng như hỗ trợ bảo trì, bảo dưỡng máy móc một cách toàn diện. Cũng tại mô hình ưu việt này, máy móc được tự động hóa để tham gia chính vào quy trình sản xuất, sức lao động của con người được giải phóng. Máy móc vận hành với tốc độ nhanh gấp rất nhiều lần so với con người, độ chính xác cao hơn, vì vậy rút ngắn thời gian sản xuất, giảm được chi phí do thành phẩm lỗi hỏng. Do vậy mà sẽ giúp quy trình sản xuất được tối ưu hóa.

Với những tiềm năng mang lại, thị trường nhà máy thông minh trên toàn cầu ước đạt 153,7 tỷ USD vào năm 2012 và con số này được dự báo sẽ tăng đạt mức 244,8 tỷ USD vào năm 2027. 

Các vấn đề cần doanh nghiệp lưu ý khi triển khai nhà máy thông minh

• Dữ liệu và thuật toán

Dữ liệu chính là mạch máu của nhà máy thông minh. Nhờ vào sức mạnh phân tích của các thuật toán, dữ liệu có thể điều khiển tất cả các quy trình, phát hiện các lỗi trong hoạt động sản xuất, cung cấp các phản hồi từ người dùng. Khi các dữ liệu được thu thập đầy đủ, chúng có thể được sử dụng để phân tích những yếu tố chưa hiệu quả trong dây chuyền sản xuất, dự báo các thiết bị cần bảo hành, thậm chí phát hiện ra các vấn đề trong giữa cung và cầu.

Trong môi trường nhà máy thông minh, dữ liệu được sử dụng và tồn tại dưới nhiều hình thức và phục vụ nhiều mục đích khác nhau, chẳng hạn như thông tin riêng biệt về điều kiện môi trường bao gồm độ ẩm, nhiệt độ hoặc chất gây ô nhiễm. Để nâng cao sức mạnh của nhà máy thông minh, các nhà quản lý nên có phương tiện để có thể thu thập các luồng dữ liệu một cách liên tục, quản lý và lưu trữ thông tin được tạo ra, và phân tích và sử dụng chúng theo nhiều cách khác nhau.

Để chuyển đổi sang cấp độ cao hơn của mô hình nhà máy thông minh, các tập dữ liệu có đựơc sẽ được mở rộng để doanh nghiệp nắm bắt và theo dõi toàn diện hơn. Ví dụ, doanh nghiệp chỉ có thể thu được một bộ dữ liệu nếu hạn chế triển khai thu thập dữ liệu tại một khu vực duy nhất. Tuy nhiên, để có được toàn bộ dữ liệu trong nhà máy, doanh nghiệp cần triển khai các cách thức thu thập dữ liệu với quy mô lớn hơn sâu hơn phải được thực hiện. Điều này cũng dẫn đến khả năng phân tích, lưu trữ và quản lý bộ dữ liệu khổng lồ và đa dạng đó trong doanh nghiệp.

Dữ liệu cũng có thể thể hiện qua bản sao kỹ thuật số, một tính năng của cấu trúc nhà máy thông minh đặc biệt phức tạp. Ở cấp độ cao, công nghệ bản sao kỹ thuật số cung cấp một bản diễn giải kỹ thuật số về hành vi trong quá khứ và hiện tại của một đối tượng hoặc quá trình. Công nghệ này yêu cầu các phép đo dữ liệu tích lũy trong thế giới thực thông qua một loạt bản sao, bao gồm sản xuất, môi trường và hiệu suất sản phẩm. Khả năng xử lý mạnh mẽ của bản sao kỹ thuật số có thể khai thác các thông tin chi tiết về hiệu suất của sản phẩm hoặc hệ thống, cũng như có thể đề xuất những thay đổi về thiết kế và quy trình.

• Công nghệ

Để một nhà máy thông minh hoạt động, mọi thiết bị trong nhà máy cần có sự phối hợp liên kết với nhau cũng như với hệ thống điều khiển trung tâm. Hệ thống điều khiển này có thể ở dạng hệ thống thực thi sản xuất hoặc hệ thống mạng cung cấp kỹ thuật số. Trung tâm điều khiển này chức năng như một điểm vào duy nhất cho toàn bộ dữ liệu từ khắp nhà máy thông minh và mạng cung cấp kỹ thuật số. Tại đây, thông tin sẽ được tổng hợp, phân tích nhằm giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định phù hợp.

Tuy nhiên, doanh nghiệp cũng nên xem xét một vài công nghệ khác như hệ thống lập kế hoạch tài nguyên doanh nghiệp và giao dịch, các nền tảng phân tích và IoT cũng như điên toán biên và lưu trữ đám mây. Công nghệ này có thể yêu cầu doanh nghiệp phải triển khai thêm một vài công nghệ bổ sung khác trong nền Công nghiệp 4.0, chẳng hạn như IoT, công nghệ in 3D, rô bốt, điện toán hiệu suất cao, AI…Các ứng dụng tiên tiến này sẽ giúp doanh nghiệp kết nối các loại thiết bị máy móc, tạo ra các dữ liệu có nghĩa và số hóa các hoạt động kinh doanh.

• Quy trình và quản trị

Một trong những khả năng có giá trị nhất của nhà máy thông minh đó là tự tối ưu hóa, tự thích ứng và tự điều hành các quy trình sản. Nói một cách đơn giản là chúng thay đổi các quy trình và cách thức quản lý theo kiểu truyền thống.

Một hệ thống tự động có thể đưa ra và thực hiện nhiều quyết định mà không cần sự can thiệp của con người, chuyển trách nhiệm ra quyết định từ con người sang máy móc trong nhiều trường hợp hoặc giảm bớt quyền lực của con người. Ngoài ra, khả năng kết nối của nhà máy thông minh có thể mở rộng ra ngoài phạm vi nhà máy để tăng cường liên kết với các nhà cung cấp, khách hàng và các doanh nghiệp khác. Hình thức hợp tác này sẽ đặt ra những tiềm năng mới về quy trình và mô hình quản trị mới.

Với tầm nhìn sâu sắc hơn, tổng thể hơn về nhà máy và mạng lưới sản xuất cung cấp, các nhà sản xuất có thể sẽ phải đối mặt với những yêu cầu cao hơn của sản xuất. Các nhà quản lý có thể muốn xem xét hay thậm chí là thay đổi các quy trình để phù hợp hơn với nhu cầu của nhà máy.

• Con người

Một nhà máy thông minh không có nghĩa là không cần đến sự tham gia của con người mà ngược lại con người đóng một vai trò quan trọng tại đây. Chỉ có điều cách thức sử dụng và cơ cấu tổ chức nhân lực trong các nhà máy này có sự khác biệt sâu sắc so với các nhà máy sản xuất truyền thống.

Như đã đề cập trước đó, một số vị trí trong nhà máy có thể không còn tồn tại bởi chúng đã được thay thế bằng robot (vật lý và logic), các quy trình tự động hóa hay trí tuệ nhân tạo (AI). Một số vị trí khác vốn dĩ thuộc về nhân lực nhà máy có thể được tăng cường với các khả năng mới như thực tế ảo và trực quan hóa dữ liệu. Dẫu vậy, con người sẽ vẫn có những vai trò mới và hoàn toàn khác biệt so với trước. Nhà máy thông minh vẫn cần những nhà quản lý, giám sát trong quá trình triển khai và vận hành bất kỳ giải pháp nhà máy thông minh nào. Sự thành công của mô hình nhà máy thông minh được quyết định một phần bởi lực lượng lao động đa chức năng, có động lực và sáng tạo.

• Tính an toàn

Về bản chất, mọi hoạt động trong nhà máy thông minh được kết nối. Do đó, rủi ro an ninh mạng cũng tiềm tàng tại đây nhiều hơn so với cơ sở sản xuất truyền thống và chúng cần được giải quyết như một phần của kiến ​​trúc nhà máy thông minh tổng thể. Trong một môi trường liên kết toàn diện, các cuộc tấn công với mục đích xấu có thể có tác động lớn hơn và có thể khó bảo vệ hơn. Chúng sẽ hiện lên rõ rệt hơn khi nhà máy thông minh mở rộng quy mô để liên kết sâu rộng các nhà cung cấp, khách hàng và các cơ sở sản xuất khác. Các nhà sản xuất nên ưu tiên xây dựng hệ thống an ninh mạng trong chiến lược xây dựng nhà máy thông minh ngay từ đầu.

Bắt đầu: Thực hiện các bước hướng tới nhà máy thông minh

Quá trình chuyển khai mô hình nhà máy thông minh thường rất khó khăn vào thời điểm ban đầu. Các nhà quản lý có vô số con đường để bắt tay vào quá trình chuyển đổi, nhưng quan trọng các bước đi cần được xác định rõ, lên kế hoạch cụ thể và thực hiện từng bước theo khả năng của doanh nghiệp. Nếu như còn đang băn khoăn không biết bắt đầu quá trình này từ đâu, doanh nghiệp có thể bắt đầu với các bước sau:

Gợi ý 1: Mạnh dạn chuyển đổi, bắt đầu trong phạm vi nhỏ và mở rộng quy mô nhanh chóng

Hiện nay, ngày càng nhiều doanh nghiệp Việt Nam đặt mục tiêu chuyển đổi số thành nhà máy thông minh. Tuy nhiên, có không ít rào cản khiến doanh nghiệp còn chần chừ trong việc triển khai mô hình smart factory. Song, công nghệ luôn không chờ đợi bất kỳ ai, nếu doanh nghiệp không nhanh chóng nắm bắt, sẽ bị bỏ lại trong cuộc đua chuyển đổi số. Chính vì thế, mỗi công ty cần sớm bắt đầu với việc xác định mục tiêu rõ ràng.

Doanh nghiệp cần khảo sát tình hình hệ thống các thiết bị, dây chuyền, các quy trình công nghiệp đang áp dụng cũng như các vấn đề của từng hệ thống đang gặp phải của nhà máy. Từ việc xác định khó khăn, lỗ hổng của mình, doanh nghiệp cần thiết lập chiến lược hành động cụ thể và không nhất thiết phải cùng lúc chuyển đổi trên toàn bộ nhà máy. Họ có thể lựa chọn một hoặc hai cơ sở sản xuất để triển khai thử các yêu cầu của nhà máy thông minh,

Trên thực tế, quá trình chuyển đổi có thể hiệu quả hơn nếu bắt đầu từ quy mô nhỏ, thử nghiệm mô hình trong một phạm vi mà doanh nghiệp có thể quản lý được. Sau đó, dựa vào tình hình thực tế và các kinh nghiệm đã gặt hái được, doanh nghiệp có thể tiếp tục mở rộng dần quy mô chuyển đổi. Việc thay đổi linh hoạt cách tiếp cận đối với từng tình huống có thể giúp doanh nghiệp đảm bảo mục tiêu nhà máy thông minh có thể đáp ứng nhu cầu sản xuất của mình.

Gợi ý 2: Tư duy mở và toàn diện ra ngoài phạm vi nhà máy

Giải pháp nhà máy thông minh là một giải pháp tổng thể, liên kết toàn bộ những hoạt động trong phạm vi nhà máy nhờ vào mạng lưới cung cấp kỹ thuật số toàn diện. Tuy nhiên, không nên chỉ nhìn nhận sự thay đổi trong phạm vi nhà máy, doanh nghiệp cần tận dụng các công nghệ hiện đại để kết nối với các nhà cung cấp và khách hàng… từ đó tạo ra chuỗi giá trị, chuỗi mạng lưới chuyển đổi số toàn diện. Điều này sẽ đưa đến cho doanh nghiệp các giá trị vượt bậc. Nói cách khác, nhà quản lý nên xây dựng một hệ sinh thái mở cho nhà máy thông minh để xây dựng mô hình tương tác hai chiều xuyên suốt từ tầng hoạch định đến tầng sản xuất và ngược lại.

Gợi ý 3: Tham khảo tư vấn từ chuyên gia về xây dựng nhà máy thông minh

ITG Technology là đơn vị tiên phong tại Việt Nam triển khai nhà máy thông minh. Bên cạnh đó, đơn vị này cũng là đối tác của nhà cung cấp thiết bị IoT hàng đầu thế giới như: Intel, Advantech, SATO…. Kinh nghiệm triển khai thực tế tại nhiều doanh nghiệp và sự kết hợp với các đối tác cung cấp phần cứng quốc tế là một trong những nổi bật khiến ITG có thể cung cấp cho doanh nghiệp những giải pháp nhà máy thông minh toàn diện, từ đó có thể tối ưu lợi nhuận và gia tăng sức cạnh tranh trên thị trường.

Đọc thêm: (Vnexpress) Sunhouse bắt tay ITG triển khai giải pháp nhà máy thông minh

Kết

Có thể nói, chuyển đổi số chưa bao giờ là điều dễ dàng, đặc biệt việc kiến tạo một mô hình hoàn toàn mới cho doanh nghiệp của mình – mô hình nhà máy thông minh. Thế nhưng để có được “cú hích” mạnh mẽ nhất giúp đẩy nhanh sự phát triển, chuyển đổi sang nhà máy thông minh là tất yếu, giúp doanh nghiệp dần khẳng định vị thế và tiến tới thành công trên thị trường. Nếu doanh nghiệp của bạn đang cần tư vấn về cách thức triển khai nhà máy thông minh, hãy liên hệ với ITG qua hotline 092.6886.855 để được giải đáp.