Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đang tạo nên một cải cách đáng kể về công nghệ sản xuất. Trong đó, nhà máy thông minh (ứng dụng công nghệ, quy trình thông minh vào sản xuất và quản trị) hiện đang phát triển rầm rộ trên Thế Giới.

Nhà máy thông minh trong thời đại công nghiệp 4.0

Thuật ngữ nhà máy thông minh hay nhà máy sản xuất thông minh bao hàm việc ứng dụng công nghệ thông tin tới mọi khía cạnh của quy trình sản xuất hiện đại để nâng cao hiệu quả sản xuất, rút ngắn thời gian và bảo vệ môi trường. Trong xu thế cách mạng công nghệ 4.0 nhà máy thông minh chính là sự kết hợp giữa công nghệ thông tin và công nghệ sản xuất để tối ưu hóa các quy trình nhằm đáp ứng sự biến đổi năng động của thị trường, Trong nhà máy sản xuất thông minh, mọi thứ được kết nối thông qua các thiết bị như cảm biến hoặc RFID.

Các sản phẩm, công đoạn sản xuất, máy móc, công cụ,…được tổ chức và liên lạc với nhau để nâng cao sản lượng và hiệu quả của quá trình sản xuất trong một hay thậm chí nhiều nhà máy, nhiều công ty. Hiểu đơn giản hơn, nhà máy thông minh là các máy móc được kết nối Internet và liên kết với nhau qua hệ thống có thể hình dung toàn bộ quy trình sản xuất rồi đưa ra quyết định. Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đang tạo nên cuộc cải cách đáng kể về công nghệ sản xuất.

Trong đó, nhà máy sản xuất thông minh (ứng dụng công nghệ, quy trình thông minh vào sản xuất và quản trị) đang phát triển rầm rộ trên Thế Giới và Đức là một trong số quốc gia đi đầu trong việc khởi xướng cuộc cách mạng này. Hệ thống nhà máy thông minh hiện nay hoạt động theo quy trình hoàn toàn tự động hóa, sản xuất linh động nhiều biến thể của sản phẩm mà không phải tốn nhiều quy trình sản xuất như bình thường.

Một trong những lĩnh vực có thể thành công mạnh mẽ nếu ứng dụng tốt mô hình này là lĩnh vực lắp ráp, sản xuất ô tô, xe máy. Ví dụ sản xuất ô tô có nhiều model với nhiều màu sắc, khi nhà máy nhận đơn hàng với nhiều màu sắc thay vì mỗi lần chỉ sản xuất được một màu thì Industry 4.0 này sẽ đồng loạt sản xuất tất cả các màu theo yêu cầu cùng một lúc.

Xu hướng nhà máy thông minh tại Việt Nam

Những nhà máy sản xuất có mức độ tự động hóa cao thường thuộc các thương hiệu lớn hoặc có đầu tư từ nước ngoài. Theo nhà cung cấp dịch vụ tư vấn và thông tin thị trường hàng đầu thế giới Future Market Insights (FMI), thị trường nhà máy thông minh toàn cầu có giá trị 51 tỷ USD vào năm 2014 và dự kiến sẽ tăng với tốc độ 13,3% mỗi năm cho đến năm 2025.

Xu hướng nhà máy thông minh mới xuất hiện manh nha tại Việt Nam, điển hình là tại công ty Trường Hải (Thaco). Năm 2017, Thaco khởi công xây dựng nhà máy lắp ráp ô tô Thaco Mazda với kinh phí lên đến 12.000 tỷ đồng tại Quảng Nam và giai đoạn 1 của Thaco Mazda đã được vận hành hồi tháng 3 năm 2018. Nhà máy áp dụng hệ điều hành sản xuất trên nền tảng số hóa, kết nối với các dây chuyền tự động toàn nhà máy với thông tin xuyên suốt chuỗi giá trị, từ đặt hàng cho đến sản xuất. Doanh nghiệp này đã áp dụng phương thức sản xuất thông minh (dây chuyền lắp ráp ô tô do các robot đảm nhiệm), xưởng thông minh,…

Ngoài Thaco thì tổ hợp sản xuất ô tô của Vinfast tại khu kinh tế Cát Hải- Hải Phòng cũng được xem là nhà máy thông minh của ô tô Việt Nam. Để vận hành tổ hợp có tổng vốn đầu tư lên đến 3,5 tỷ USD, Vinfast đã ký với Siemens trang bị các công nghệ mới nhất có mức độ tự động hóa cao, các phần mềm ưu việt có khả năng quản trị và tích hợp toàn diện xuyên suốt chuỗi giá trị (từ khâu lên ý tưởng thiết kế, thử nghiệm sản phẩm cho đến lập kế hoạch và thiết kế dây chuyền sản xuất, điều hành sản xuất, quản trị hậu cần, hậu mãi).

Trong ngành giải khát, Công ty Coca- Cola cũng đã bắt tay xây dựng nhà máy thông minh. Từ năm 2013 đến nay, Coca- Cola liên tiếp đầu tư các dây chuyền sản xuất với công nghệ tiên tiến nhất. Bà Phạm Nhã Uyên- Giám đốc tiếp thị Coca- Cola khu vực Đông Dương cho biết, thực hiện chiến lược phát triển công nghiệp 4.0, Coca- Cola sẽ vận hành mô hình nhà máy sản xuất thông minh. Trong đó, nhà máy ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý sản xuất, số hóa và đồng bộ cơ sở dữ liệu cùng hệ thống cảm biến thông minh kiểm soát các chỉ tiêu chất lượng, tạo quy trình sản xuất khép kín sẽ cho ra đời những sản phẩm chất lượng cao. Toàn bộ dây chuyền sản xuất được tự động hóa và điều khiển bằng robot. Hệ thống kho cũng ứng dụng công nghệ thông minh, xuất nhập hàng tự động, cùng hệ thống quản lý vận tải tích hợp hệ thống định vị toàn cầu, giúp việc vận chuyển hàng hóa thuận tiện hơn.

Theo kịp xu hướng phát triển nhà máy thông minh, Công ty Vinamilk cũng đã xây dựng nhà máy sữa Vinamilk tại Bình Dương- nhà máy sản xuất sữa lớn nhất và hiện đại nhất Đông Nam Á. Tại đây, các dây chuyền sản xuất đã được tự động hóa hoàn toàn và một nhà kho với toàn bộ quy trình vận chuyển thành phẩm do robot thực hiện. Những chú robot tự hành này sẽ đi tìm ắc- quy đã được nạp đầy điện để tự thay khi nhận thấy sắp hết năng lượng.

Những ứng dụng công nghệ đã được doanh nghiệp đưa vào thực tế sản xuất nhưng theo các chuyên gia, để đạt được trình độ sản xuất tiên tiến như nhà máy thông minh đúng nghĩa thì cần có quá trình phát triển mạnh mẽ về cơ sở hạ tầng, máy móc thiết bị và con người. Hiện nay, dù làn sóng công nghiệp 4.0 phát triển mạnh mẽ nhưng vì nhiều yếu tố, xu hướng nhà máy thông minh chỉ mới manh nha ở Việt Nam.