Nhà máy thông minh (Smart Factory) là gì?

Nhà máy thông minh là một cơ sở sản xuất được số hóa sử dụng các thiết bị, máy móc và hệ thống sản xuất được kết nối để liên tục thu thập và chia sẻ dữ liệu.

Công nghiệp 4.0 đã mở ra một thời đại mới với sự xuất hiện của các nhà máy thông minh, đó là bước tiến lớn đối với ngành sản xuất. Đây là cơ hội để tạo ra các hình thức hiệu quả và linh hoạt mới bằng cách kết nối các quy trình, luồng thông tin và các bên liên quan khác nhau theo cách hợp lý.

Sự phổ biến của các giải pháp nhà máy sản xuất tự động đang tăng lên khi các nhà lãnh đạo doanh nghiệp thừa nhận nhu cầu cấp thiết về chuyển đổi kỹ thuật số trong chuỗi cung ứng của họ để duy trì tính cạnh tranh và khả năng phục hồi. 

1. Nhà máy thông minh là gì?

Nhà máy thông minh (Smart factory) là một mô hình sản xuất tiên tiến, được số hóa và kết nối cao, ứng dụng các hệ thống hợp tác và tích hợp toàn diện nhằm tối ưu hóa hiệu quả hoạt động. Đây là đại diện cho thế hệ nhà máy tự động, hiện đại, được xây dựng dựa trên nền tảng công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI), robot, phân tích dữ liệu lớn (Big Data) và Internet vạn vật công nghiệp (IIoT). 

Các đặc điểm chính của nhà máy hiện đại này bao gồm khả năng hiển thị, khả năng kết nối và quyền tự chủ. Hệ thống nhà máy 4.0 này có thể học hỏi và điều chỉnh, giúp quá trình sản xuất trở nên linh hoạt hơn nhiều so với trước đây. Ngoài ra, các máy móc và thiết bị thông minh của nhà máy sẽ tự giảm sát tình trạng hoạt động của chúng, cho phép bảo trì chủ động để ngăn ngừa sự cố.

Nhà máy thông minh

>>> Xem thêm Máy vặn vít cho nhà máy sản xuất

2. Cách hoạt động của nhà máy sản xuất thông minh

Nhà máy tự động hóa cao vận hành như một cỗ máy thông minh khổng lồ, nơi mạng lưới cảm biến và phần mềm tinh vi làm việc nhịp nhàng để thu thập và chia sẻ dữ liệu ở mọi giai đoạn sản xuất. Nhờ vậy, nhà máy có thể tăng tốc độ sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa việc bảo trì hệ thống.

Khác biệt hoàn toàn so với các cơ sở sản xuất truyền thống, nhà máy thông minh vận hành như một hệ sinh thái kỹ thuật số kết nối mọi yếu tố, từ con người, máy móc, trí tuệ nhân tạo đến dữ liệu lớn. Hệ thống thống nhất này đóng vai trò then chốt trong việc điều phối hoạt động và thúc đẩy hiệu quả sản xuất.

Được trang bị công cụ phù hợp, nhà máy thông minh không chỉ đơn thuần quản lý và phân tích dữ liệu mà còn khai thác kho tàng thông tin quý giá này để dự đoán xu hướng và sự kiện tương lai. Nhờ vậy, quy trình tự động và sản xuất thông minh có thể liên tục tự điều chỉnh, tạo nên một môi trường sản xuất thông minh có khả năng tự tối ưu hóa, phát triển thành hệ thống an toàn, năng suất và linh hoạt hơn.

Cách hoạt động của nhà máy sản xuất thông minh

3. Các công nghệ sử dụng phổ biến trong Nhà máy thông minh

Công nghệ nhà máy tự động rất linh hoạt. Khi các sáng kiến chuyển đổi kỹ thuật số ngày càng phát triển trong doanh nghiệp, khả năng mở rộng, sửa đổi và điều chỉnh khi cần là gần như vô tận.

IIoT - Mạng lưới vạn vật kết nối trong nhà máy thông minh: IIoT tạo nên mạng lưới kết nối thông minh giữa các thiết bị, cho phép trao đổi dữ liệu kỹ thuật số để cung cấp thông tin chi tiết về quy trình sản xuất và tự động hóa, nâng cao sản xuất.

Cảm biến - Đôi mắt thông minh trong nhà máy: Cảm biến thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ rung, áp suất, và nhiều yếu tố khác để giám sát máy móc và quy trình sản xuất để thu thập và truyền tải dữ liệu liên tục. Đồng thời, theo dõi chất lượng sản phẩm và phát hiện hư hỏng.

>>> Đọc thêm Cảm biến là gì?

Điện toán đám mây - Nền tảng cốt lõi: Điện toán đám mây cung cấp lưu trữ dữ liệu, ứng dụng và cơ sở hạ tầng, giúp tối ưu hóa hoạt động và hiệu quả sản xuất, dễ dàng điều chỉnh quy mô và cập nhật công nghệ. Đồng thời có thể truy cập dữ liệu từ mọi thiết bị có kết nối internet, sao lưu và bảo mật dữ liệu tiên tiến.

Phân tích dữ liệu lớn (Big Data) - Tối ưu hóa nhà máy thông minh: Phân tích dữ liệu lớn giúp khai thác giá trị từ lượng dữ liệu khổng lồ thu thập được. Từ đó có thể dự đoán hư hỏng máy móc và tối ưu hóa bảo trì, giúp điều chỉnh quy trình sản xuất và cải thiện chất lượng sản phẩm.

Blockchain - Bảo vệ nhà máy thông minh: Blockchain cung cấp giải pháp bảo mật tiên tiến và minh bạch trong chuỗi cung ứng giúp hệ thống khỏi các mối đe dọa an ninh mạng, đảm bảo tính minh bạch và giảm sai sót trong chuỗi cung ứng, nâng cao hiệu quả hoạt động của nhà máy.

Các công nghệ sử dụng phổ biến trong Nhà máy thông minh

>>> Đọc thêm Sự quan trọng của công nghệ máy móc hiện đại

4. Lợi ích của giải pháp nhà máy thông minh

Việc áp dụng các giải pháp thông minh vào nhà máy mang lại nhiều lợi ích to lớn, giúp doanh nghiệp gia tăng lợi thế cạnh tranh trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0. 

- Nâng cao chất lượng sản phẩm và trải nghiệm khách hàng

Nhà máy tự động hóa đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu sai sót. Nhờ khả năng phát hiện sớm khiếm khuyết và bất thường, nhà sản xuất có thể kịp thời khắc phục trước khi sản phẩm hoàn thiện, dẫn đến ít lỗi sản phẩm hơn, giảm lãng phí và nâng cao chất lượng sản phẩm tổng thể.

Hệ thống thông minh giúp doanh nghiệp phản ứng nhanh nhạy với trải nghiệm khách hàng. Dựa trên xu hướng thị trường, đánh giá và hoạt động của đối thủ cạnh tranh, doanh nghiệp có thể điều chỉnh quy trình sản xuất, mang đến sự hài lòng cao hơn cho khách hàng, giảm thiểu tỷ lệ trả hàng/hoàn tiền và xây dựng mô hình kinh doanh lấy khách hàng làm trung tâm.

- Tăng cường năng suất và hiệu quả

Nhà máy thông minh mang đến lợi ích to lớn là tăng hiệu quả và năng suất thông qua ứng dụng các công nghệ tiên tiến như Internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy. Nhờ tự động hóa các công việc thường ngày, giải phóng nhân viên cho các hoạt động có giá trị gia tăng hơn, các nhà máy có thể nâng cao hiệu quả hoạt động và tăng năng suất rõ rệt.

Giám sát và phân tích theo thời gian thực được hỗ trợ bởi các công nghệ này cung cấp cho nhà sản xuất những hiểu biết sâu sắc về hoạt động sản xuất, giúp họ xác định điểm nghẽn, dự đoán lỗi thiết bị và đưa ra quyết định sáng suốt để tối ưu hóa hiệu suất. Nhờ vậy, nhà máy hiện đại có thể vận hành và thích ứng tự chủ, nâng cao năng suất và hiệu quả hoạt động.

Nhà máy thông minh mang đến lợi ích to lớn là tăng hiệu quả và năng suất

- Đảm bảo an toàn và tính bền vững

Nhà máy 4.0 ứng dụng các công nghệ như loT, AI và robot góp phần tạo ra môi trường làm việc an toàn hơn. Robot có thể đảm nhiệm các nhiệm vụ nguy hiểm, giảm thiểu nguy cơ tai nạn cho nhân viên. Cảm biến IoT có thể phát hiện các mối nguy tiềm ẩn về an toàn và cảnh báo nhân viên kịp thời. Nhờ vậy, nhà máy thông minh không chỉ nâng cao năng suất và hiệu quả mà còn ưu tiên sự an toàn cho người lao động.

>>> Đọc thêm An toàn lao động trong nhà máy tự động hóa

5. Các thách thức của việc triển khai Nhà máy thông minh

Những nhược điểm thường không phát sinh trong quá trình vận hành liên tục nhưng có thể được coi là những thách thức trong việc quy hoạch và xây dựng nhà máy thông minh.

- Chi phí đầu tư cao

Việc xây dựng và vận hành Nhà máy thông minh đòi hỏi khoản đầu tư lớn cho các hạng mục như: Mua sắm và lắp đặt công nghệ tiên tiến, đào tạo nhân viên, nâng cấp cơ sở hạ tầng,…

Chi phí bảo trì và bảo dưỡng hệ thống cũng cao hơn so với nhà máy truyền thống.

- Cách tiếp cận rời rạc

Triển khai Nhà máy thông minh là một quá trình phức tạp đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa nhiều bộ phận trong doanh nghiệp, bao gồm ban lãnh đạo, phòng ban kỹ thuật, sản xuất, CNTT,…

Việc thiều sự thống nhất và phối hợp trong việc triển khai có thể gây khó khăn cho việc quản lý và vận hành hiệu quả nhà máy.

Doanh nghiệp cần xây dựng chiến lược triển khai rõ ràng, phân công trách nhiệm cụ thể cho từng bộ phận và đảm bảo sự phối hợp chặt chẽ trong suốt quá trình.

Các thách thức của việc triển khai Nhà máy thông minh

- Thiếu giám sát thiết bị

Nhà máy tự động vận hành dựa trên hệ thống kết nối mạng của nhiều thiết bị IoT (Internet vạn vật). Việc giám sát hiệu suất thiết bị trong thời gian thực đóng vai trò vô cùng quan trọng, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của nhà máy. Thiếu hệ thống giám sát thiết bị tiềm ẩn nhiều nguy cơ, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động sản xuất và lợi ích kinh doanh của doanh nghiệp.

- Bảo mật kém

Nhà máy thông minh với hệ thống kết nối mạng rộng khắp và dữ liệu khổng lồ tiềm ẩn nguy cơ bị tấn công mạng, đánh cắp dữ liệu hay gây rối hoạt động sản xuất. Bảo mật kém là một trong những thách thức lớn nhất mà Nhà máy thông minh phải đối mặt, có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như: Rò rỉ thông tin bí mật, gây rối hoạt động sản xuất, gây tổn hại đến danh tiếng thương hiệu.

MỌI THÔNG TIN XIN LIÊN HỆ

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI HTV VIỆT NAM

Chuyên cung cấp các máy móc, thiết bị và robot tự động hóa trong các nhà máy sản xuất lĩnh vực công nghiệp điện tử, công nghiệp phụ trợ và tự động hóa.

🏭Địa chỉ: Tuyến số 2, khu công nghiệp Lai Xá, Kim Chung, Hoài Đức, Hà Nội

☎︎Hotline: 024 8588 3625      Email: infor@htvtools.com

🌐Website: htvtools.com, robotcongnghiep.com.vn, pogopin.com.vn