Kỷ nguyên 4.0 mở ra cánh cửa chào đón một bước tiến đột phá trong ngành sản xuất: sự ra đời của nhà máy thông minh. Không còn giới hạn trong những bức tường đơn thuần, nhà máy giờ đây khoác lên mình "bộ cánh" công nghệ hiện đại, biến thành một cỗ máy thông minh, nơi con người và máy móc hòa quyện và kiến tạo tương lai.
Thay vì những dây chuyền sản xuất thô cứng, nhà máy thông minh vận hành dựa trên nền tảng dữ liệu và trí tuệ nhân tạo. Mỗi khâu sản xuất được kết nối chặt chẽ, liên tục thu thập và phân tích thông tin để tối ưu hóa hiệu quả. Nhờ vậy, năng suất được gia tăng đáng kể, chất lượng sản phẩm được nâng cao, đồng thời tiết kiệm chi phí và nguồn nhân lực.
Lợi ích mà nhà máy thông minh mang lại cho doanh nghiệp không chỉ dừng lại ở đó. Nền tảng dữ liệu thông minh giúp doanh nghiệp thấu hiểu nhu cầu thị trường, từ đó đưa ra chiến lược kinh doanh hiệu quả, linh hoạt thích ứng với thị hiếu biến động của khách hàng.
Vậy nhà máy thông minh là gì? Hãy cùng KCTech tìm hiểu rõ hơn về vấn đề này.

Nhà máy thông minh (Smart Factory) là gì?

Nhà máy thông minh (Smart Factory) có thể hiểu là mô hình sản xuất hiện đại ứng dụng các công nghệ tiên tiến để tự động hóa, tối ưu hóa và kết nối mọi hoạt động sản xuất. Nơi đây con người và máy móc phối hợp nhịp nhàng, tạo ra hiệu quả vượt trội so với mô hình truyền thống.

Sự kết hợp của nhiều công nghệ Công nghiệp 4.0 khác nhau như trí tuệ Nhân tạo (AI), Big Data, Điện toán Đám mây (Cloud Computing) và IoT Công nghiệp (Internet of Things) đều đóng vai trò quan trọng trong việc biến hoạt động sản xuất thông minh thành một hệ thống toàn diện. Kết nối giữa thế giới vật lý và kỹ thuật số cho phép Nhà máy Thông minh theo dõi mọi khía cạnh của quy trình sản xuất, từ các công cụ sản xuất và chuỗi cung ứng đến các nhân viên vận hành trong từng phòng làm việc.

Khi triển khai một cách đầy đủ, Các nhà máy Thông minh sử dụng các hệ thống sản xuất tích hợp, hợp tác để tạo nên một môi trường linh hoạt, thích ứng và tối ưu hóa hoạt động sản xuất.

Đặc điểm của nhà máy thông minh

Tự động hóa không phải tính năng duy nhất giúp nhà máy trở nên thông minh. Thay vào đó một nhà máy được coi là thông minh khi thể hiện các đặc điểm sau:

• Thu thập và phân tích dữ liệu:

Một nhà máy thông minh sẽ có thể tự động thu thập và phân tích dữ liệu thông qua việc lắp đặt các cảm biến và thiết bị IoT được kết nối với nhau. Điều này giúp nhà máy có thể phân tích xu hướng lịch sử, xác định mô hình và sử dụng thông tin để đưa ra quyết định tốt hơn. Các quyết định có thể được đưa ra theo cách thủ công—ví dụ: bởi người vận hành—hoặc kết quả phân tích dữ liệu có thể được cung cấp cho các thiết bị và máy IoT (IoT công nghiệp) để kích hoạt tự động hóa.

• Tùy chỉnh và cá nhân hóa sản phẩm:

Một đặc điểm quan trọng khác của nhà máy thông minh là khả năng sản xuất hàng hóa tùy chỉnh để đáp ứng yêu cầu của từng khách hàng thay vì sản xuất hàng loạt. Với sự hỗ trợ của các công nghệ tiên tiến, chẳng hạn như phần mềm mô phỏng, in 3D và các công nghệ khác, giờ đây việc sản xuất các sản phẩm được cá nhân hóa với số lượng nhỏ là khả thi. Trước các nhà máy thông minh và công nghiệp 4.0, sản xuất hàng loạt là cách duy nhất tiết kiệm chi phí để sản xuất sản phẩm, nhưng điều đó không còn đúng nữa.

• Khả năng kết nối:

Các nhà máy thông minh (và máy móc thông minh) đều tập trung vào khả năng kết nối và trao đổi dữ liệu tốc độ cao giữa các cảm biến, thiết bị và máy móc công nghiệp. Điều này tạo ra hiện tượng mà chúng tôi gọi là hội tụ IT/OT: sự hợp nhất giữa CNTT (Công nghệ thông tin) và OT (Công nghệ vận hành) cho phép các máy OT trong thế giới thực giao tiếp với mạng kỹ thuật số. Việc áp dụng sự hội tụ IT/OT này thực tế là vô hạn. Ví dụ: đối với một công ty có nhiều nhà máy, nhà máy B có thể sử dụng một máy ở nhà máy A thông qua liên lạc đám mây trong thời gian thực, giúp tăng năng suất của từng nhà máy một cách hiệu quả.’

• Chuỗi cung ứng dựa trên dữ liệu:

Các nhà máy thông minh có thể gửi dữ liệu sản xuất của họ tới các nhà cung cấp theo thời gian thực để tạo điều kiện cho lịch giao hàng hiệu quả hơn. Ví dụ, nhà cung cấp có thể biết ngay liệu nhà máy có tiêu thụ nguyên liệu nhanh hơn bình thường hay không (tức là do nhu cầu tăng) và có thể quyết định gửi nguyên liệu trước một ngày. Mặt khác, khi nhà máy gặp sự cố gián đoạn, nhà cung cấp có thể định tuyến lại việc giao hàng để tránh lãng phí thời gian. Ở phía bên kia của chuỗi cung ứng, nhà máy cũng có thể sử dụng phân tích dữ liệu. Hiện tại, nhiều công nghệ dựa trên Blockchain khác nhau cũng đang được phát triển để cải thiện hơn nữa tính minh bạch của chuỗi cung ứng trong các nhà máy thông minh.

Sự khác nhau giữa nhà máy thông minh và nhà máy truyền thống

Lợi ích của việc triển khai nhà máy thông minh trong công nghiệp 4.0

Việc triển khai nhà máy thông minh trong công nghiệp đã giải quyết được hầu hết các bài toán khó trong việc quản lý và sản xuất của các doanh nghiệp. Dưới đây là một 3 lợi ích mà nhà máy thông minh đem lại cho các doanh nghiệp sản xuất:

• Giảm chi phí vận hành và đẩy nhanh quy trình sản xuất:

Nhờ cấu trúc phân cấp và mô-đun linh hoạt, việc triển khai nhà máy thông minh mang đến khả năng đa dạng hóa chức năng cho từng bộ phận (và thậm chí cho phép biến đổi linh hoạt). Giải pháp sản xuất thông minh hoặc máy móc đa chức năng giúp đẩy nhanh và tối ưu hóa quy trình vận hành. Trong các nhà máy quy mô lớn sản xuất hàng nghìn sản phẩm mỗi ngày, hiệu quả gia tăng này có thể đạt mức đáng kể. Bên cạnh việc rút ngắn thời gian vận hành, ứng dụng công nghệ thông minh còn góp phần giảm thiểu sai sót, từ đó nâng cao hiệu quả và tối ưu hóa chi phí hoạt động.

• Bảo trì tự động:

Dù là máy móc hay thiết bị hiện đại thì vẫn không tránh khỏi nhu cầu bảo trì.Việc áp dụng sản xuất thông minh mang đến cho các nhà máy bước chuyển đột phá từ bảo trì thủ công tốn thời gian sang phương thức tự động, chủ động và hiệu quả hơn.

Nhờ khả năng dự đoán và can thiệp trước khi sự cố xảy ra, bảo trì thông minh giúp giảm thiểu tối đa thời gian ngừng hoạt động. Tuy nhiên, việc thực hiện bảo trì quá thường xuyên cũng sẽ dẫn đến lãng phí nguồn lực và ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động.

• Tăng lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp:

Mô hình nhà máy thông minh đã tạo ra lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ cho doanh nghiệp so với các đối thủ trên thị trường. Rõ ràng khi một doanh nghiệp có sản phẩm tốt hơn, giá thành rẻ hơn trong khi sản xuất lại nhanh chóng nữa, thì ưu thế của doanh nghiệp đó sẽ rất lớn. Sẽ có nhiều khách hàng tìm đến sản phẩm của doanh nghiệp đó hơn.

Để đáp ứng được yêu cầu của khách hàng khó tính, việc tạo lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp là vô cùng quan trọng. Sản phẩm và quy trình sản xuất cần được tối ưu hóa và quảng bá thật hiệu quả nếu doanh nghiệp muốn đưa thông tin về các ưu điểm của mình đến gần hơn với khách hàng.

Trong thời đại Công nghiệp 4.0, việc triển khai nhà máy thông minh không chỉ là một quyết định mang tính chiến lược ảnh hưởng đến sự phát triển lâu dài của doanh nghiệp, mà còn là bước tiến tất yếu để bứt phá và dẫn đầu thị trường.

Tuy nhiên, để thực hiện thành công, doanh nghiệp cần có sự chuẩn bị kỹ lưỡng, bao gồm:

Xác định rõ ràng nhu cầu thị trường và mục tiêu phát triển: Hiểu rõ xu hướng thị trường, nhu cầu khách hàng và định hướng chiến lược của doanh nghiệp là nền tảng để lựa chọn mô hình nhà máy thông minh phù hợp.

Đánh giá nguồn lực tài chính và khả năng quản lý: Việc đầu tư vào nhà máy thông minh đòi hỏi nguồn vốn dồi dào và đội ngũ quản lý có chuyên môn cao để vận hành hệ thống hiệu quả.

Lựa chọn nhà cung cấp uy tín và có kinh nghiệm: Việc hợp tác với đối tác tin cậy sẽ đảm bảo giải pháp phù hợp, hỗ trợ kỹ thuật hiệu quả và đảm bảo an ninh mạng.