Học được gì từ câu chuyện ứng dụng Smart Factory của Siemen?

17/09/2021
Mục lục

Nội dung bài viết

Sau khi ứng dụng Smart Factory trong nhà máy đặt tại Amberg của mình, Siemens đã nhanh chóng cải thiện năng suất 10 lần và đạt được mức chất lượng sản xuất lên tới 99%. 

Quản trị bằng Nền tảng điện toán đám mây nội bộ 

Góp phần lớn vào thành tựu của Siemens trong ứng dụng Smart Factory phải kể đến vai trò MindSphere – Nền tảng Điện toán đám mây dành riêng cho ngành công nghiệp. MindSphere là nền tảng điện toán đám mây được xây dựng dành riêng cho các OEM và nhà phát triển ứng dụng công nghiệp, giúp họ có thể dễ dàng truy xuất dữ liệu từ hệ thống thông qua các giao diện mở.

Thông tin được thu thập trong quá trình sản xuất sẽ được chia sẻ minh bạch với các bộ phận kế hoạch sản xuất và thiết kế sản phẩm. Điều này sẽ làm cho quy trình sản xuất linh hoạt hơn, cho chất lượng sản phẩm tốt hơn và cũng giúp người quản lý sản xuất xác định các thực tiễn tốt nhất, bằng cách so sánh các quy trình sản xuất tại các nhà máy khác nhau trên toàn cầu.

Đối với lĩnh vực nghiên cứu phát triển, MindSphere cho phép nhà quản lý xây dựng các thiết kế mô phỏng dựa trên những dữ liệu thực tế. Các phương án thiết kế này sẽ giúp xác định các cách để giảm mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải CO2 đã có trong quá trình thiết kế và trong giai đoạn vận hành nhà máy. Từ đó, tìm ra phương án tốt nhất để tối ưu hóa năng lượng sử dụng và giảm thiểu phát thải.

Nhà

>>>Đọc thêm: “Ông lớn” ngành gia dụng Việt Nam Sunhouse triển khai giải pháp nhà máy thông minh

Phương thức tiến hành số hóa nhà máy sản xuất

Bên cạnh MindSphere, để ứng dụng Smart Factory cho các xưởng sản xuất của mình, Siemen còn tập trung vào việc định hình lại các quy trình bằng số hóa. Lãnh đạo doanh nghiệp này định hướng rằng, Smart Factory là mô hình nhà máy được số hóa hoàn toàn, trong đó, mọi bộ phận trong hệ thống sản xuất được kết nối hoàn toàn với kho dữ liệu chính thông qua các cảm biến, hệ thống SCADA, PLC và các thiết bị tự động hóa khác. Trong một nhà máy thông minh như vậy, tất cả các sự kiện xảy ra trên mặt sàn nhà xưởng trong quá trình sản xuất đều được ghi lại và những sự kiện liên quan được đẩy trở lại hệ thống trực tiếp lên server hoặc qua đám mây.

Tất cả các thiết bị trên mặt bằng nhà xưởng phải được hỗ trợ chuẩn giao tiếp và dữ liệu để tham gia luồng kỹ thuật số. Điều này sẽ giúp hệ thống dễ dàng giám sát để kịp thời ra quyết định tự điều chỉnh. Các thông tin thu được còn được sử dụng để nghiên cứu và phân tích thông tin bằng Công nghệ Trí tuệ nhân tạo (AI). Kết quả từ quá trình đó sẽ được dùng cho hỗ trợ phát triển sản phẩm, lập kế hoạch sản xuất hoặc lập kế hoạch cơ sở.

>>>Đọc thêm: Tác động của Internet vạn vật (IoT) đến ngành sản xuất

Để làm cho hệ thống linh hoạt nhất có thể, mỗi tài nguyên không chỉ được kết nối với hệ thống giám sát trung tâm, mà còn phải giao tiếp với các tài nguyên, bộ phận, cụm lắp ráp và sản phẩm khác. Trong mô hình Smart Factory của Siemens, mỗi sản phẩm sẽ mang một con chip lưu trữ tất cả thông tin kiểm tra chất lượng và sản xuất có liên quan. Khi sản phẩm đó đến trạm, chip của sản phẩm sẽ truy xuất các thông tin cần thiết: các bước tiếp theo cần thực hiện, công cụ, nguyên vật liệu để tiếp tục tiến hành hoàn thiện sản phẩm.

Công cụ hỗ trợ con người trong Smart Factory

Ở thời đại công nghiệp 4.0 ngày nay, các quy trình sản xuất thay đổi rất nhanh phụ thuộc vào yêu cầu của thị trường, từ đó đòi hỏi việc đào tạo nhân viên phải được diễn ra thường xuyên. Việc đào tạo này tại các Nhà máy thông minh sẽ được hỗ trợ bằng cách sử dụng các thiết bị thực tế ảo (VR) và thực tế tăng cường (AR).

Các thiết bị này sẽ cho phép nhân viên sản xuất trải nghiệm việc sử dụng các dây chuyền sản xuất, thậm chí thâm nhập vào bên trong các hệ thống, trước cả khi chúng được lắp đặt trên mặt bằng sản xuất. Khi dây chuyền sản xuất được thiết lập, nhân công trong xưởng có thể sử dụng các kỹ thuật AR để làm quen với quy trình sản xuất như bước sản xuất cần thiết tiếp theo, trên bộ phận hoặc thành phẩm. Trong khi các đội bảo trì sẽ được đào tạo cách duy trì các hệ thống sản xuất khá phức tạp với thiết bị VR.

Khi nói đến Smart Factory, người ta không thể không đề cập đến tác nhân rất mới, có thể thay đổi toàn bộ quy trình vận hành truyền thống: Robot. Trong nhà máy thông minh của Siemens, robot không được sử dụng để thay thế hoàn toàn vai trò của con người, mà được định nghĩa là robot hợp tác (co-bot). Công nhân có thể tự mình điều khiển robot đến các điểm mà công nhân không thể tiếp cận và tiến hành công việc sản xuất tại các điểm đó. Ngoài ra, nó được trang bị hệ thống tầm nhìn và trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ có thể tự thực hiện các nhiệm vụ được chỉ định hoặc tái tạo công việc do con người thực hiện và thích ứng với các tình huống phát sinh, chẳng hạn như thay đổi vị trí của các bộ phận hoặc sản phẩm.

Ứng dụng smart factory theo mô hình của Siemens có cần cân nhắc gì không?

Từ câu chuyện thực tế của Siemens, có thể thấy ứng dụng Smart factory và tự động hóa gia tăng là một giải pháp bước ngoặt cho các nhà sản xuất trong thời đại hiện nay. Nó không chỉ giúp doanh nghiệp theo kịp nhu cầu của khách hàng mà còn chiếm được thế thượng phong trên thương trường. Tuy nhiên, không phải doanh nghiệp nào cũng có khả năng, và nên áp dụng mô hình Smart Factory của Siemens.

Ví dụ như, có thể việc áp dụng nền tảng điện toán đám mây trong hệ thống kiểm soát dữ liệu của mình rất thành công, nhưng đây là một giải pháp cần cân nhắc kỹ lưỡng nếu thực sự muốn áp dụng trên thực tế đối với doanh nghiệp vừa và nhỏ. Cần phải nhớ rằng, ông lớn này đã phát triển nền tảng điện toán đám mây nội bộ giúp các doanh nghiệp sản xuất đa quốc gia quản lý hệ thống nhà máy của mình. Câu chuyện sẽ hoàn toàn khác nếu doanh nghiệp của bạn không có khả năng đầu tư xây dựng nền tảng đám mây cho mình mà phải sử dụng nền tảng điện toán đám mây do các nhà cung ứng phần mềm cung cấp.

Đã nghĩ tới việc ứng dụng Smart Factory, ai cũng muốn tái hiện được mô hình của Siemens. Nhưng đây sẽ là một công việc đầy tính thử thách, và đòi hỏi thực hiện bài bản từng bước một thì mới có thể thành công. Vì vậy, những nhà lãnh đạo doanh nghiệp nên tham khảo kỹ mô hình và có sự tham vấn kỹ lưỡng của các chuyên gia trong ngành để tìm được phương án tối ưu dành cho doanh nghiệp của mình.

Bạn muốn chuyên gia tư vấn nhanh?
Bạn đang tìm hiểu về các giải pháp chuyển đổi số và muốn chuyên gia tư vấn trực tiếp tức thì? Đừng ngại ngần kết nối với chúng tôi để được hỗ trợ giải pháp nhanh chóng