Ở các nhà máy thông minh, máy móc được kết nối internet và liên kết với nhau qua hệ thống có thể tự hình dung toàn bộ quy trình sản xuất rồi đưa ra quyết định. Theo TS. Lê Đình Phong thuộc lĩnh vực robotics và tự động hóa (Khu Công nghệ cao TP.HCM), tính năng quan trọng nhất của nhà máy thông minh là sự kết nối.
Các máy móc, thiết bị, cảm biến, robot, dữ liệu (từ các hoạt động và hệ thống kinh doanh cũng như từ các nhà cung cấp và khách hàng), nguồn nhân lực... kết nối với nhau, từ đó có thể thực hiện các quy trình thông minh và hiệu quả trong sản xuất. Với công nghệ mới, mọi hoạt động được tối ưu hóa, giảm sự can thiệp bằng tay với độ tin cậy cao, quy trình sản xuất được minh bạch từ khâu đầu tiên đến khâu cuối cùng, từ nhà máy đến chuỗi cung ứng, quá trình phân phối, trải nghiệm người dùng.
Với mạng lưới kết nối và tích hợp được xây dựng trên nền tảng ứng dụng các công nghệ thu thập và phân tích dữ liệu, nhà máy thông minh tạo ra sự chủ động, lường trước các thách thức và nhờ vậy có thể cải thiện năng suất và đáp ứng tốt hơn trước biến động về nhà cung cấp cũng như những yêu cầu từ khách hàng.
Theo các chuyên gia, lương thực, thực phẩm, hàng tiêu dùng, may mặc là những lĩnh vực có tính đa dạng về sản phẩm, có điều kiện thuận lợi để những nhà máy thông minh được ứng dụng và phát huy những đặc tính ưu việt của chúng. Tuy nhiên, hiện nay, nền công nghiệp sản xuất Việt Nam vẫn đang trong giai đoạn tự động hóa từng phần đến toàn bộ.
Ông Lê Đức Anh, Giám đốc giải pháp nhà máy thông minh của CMC TS cho biết, thách thức chủ quan của các doanh nghiệp sản xuất là năng suất còn thấp. Vì lẽ đó các doanh nghiệp sản xuất vẫn luôn trăn trở làm sao vừa giảm chi phí, vừa nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm và trải nghiệm khách hàng.
Ông Anh cho biết, trên thế giới, công nghệ được ứng dụng mạnh nhất để chuyển đổi số nhà máy sản xuất là quản lý vòng đời sản phẩm (PLM) chiếm 40%, MES/SCADA cung cấp dữ liệu được ứng dụng nhiều thứ hai… Ngoài ra, có các hệ thống như: giám sát từ xa, robotics, phân tích số liệu, in 3D…
Tại Việt Nam, việc ứng dụng công nghệ diễn ra ở nhiều cấp độ. Đa phần doanh nghiệp có bước đi ban đầu ở mảng thu thập số liệu để có bức tranh trực quan về hoạt động sản xuất, hệ thống giám sát hiện trường giúp giám sát từ xa,...
Tuy nhiên, máy móc sản xuất tự động hoá chưa được kết nối lên hệ thống quản lý thông tin nên vẫn tồn tại thao tác thủ công, chưa đem lại hiệu quả tối ưu cho hoạt động sản xuất kinh doanh.
Đại diện CMC TS chỉ ra, có một số cách thức giải bài toán cho các doanh nghiệp, bao gồm: ứng dụng thu thập số liệu, kết nối tự động hoá, hệ sinh thái Internet vạn vật (IoT).
Trong đó, hệ sinh thái giúp kết nối chuỗi sản xuất từ nguyên vật liệu, nhà cung cấp, nhà máy, khách hàng… và cho phép trả lời các câu hỏi: thời gian, kịch bản ra mắt sản phẩm, kịch bản tích hợp theo chiều dọc từ lộ trình sản xuất, ban điều hành, kết nối tương tác máy móc với hệ thống cung ứng, thương mại điện tử. Từ đó, thúc đẩy hệ thống sản xuất kết nối với đối tác, đảm bảo cung ứng thông suốt.
“Nhà máy thông minh là nhà máy ứng dụng, tận dụng tối đa công nghệ để tạo đột biến về năng suất, chất lượng, đảm bảo tối đa lợi ích cho khách hàng", ông Anh nhấn mạnh tại hội thảo trực tuyến Smart manufacturing - Lộ trình chuyển đổi số cho doanh nghiệp sản xuất.
Rào cản khi triển khai nhà máy thông minh
Là doanh nghiệp đứng đầu mảng phần mềm, đầu tư 5 - 6 tỷ USD cho nghiên cứu và phát triển, Siemens đã áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến vào chuyển đổi số mô hình sản xuất truyền thống. Doanh nghiệp này định nghĩa nhà máy thông minh cần dử dụng công nghệ thông tin để phục vụ cho vận hành, xây dựng và kết nối các phòng ban trong hệ thống. Trong đó, thông tin là quan trọng nhất.
“Hiện nay, chúng ta ở thời điểm phù hợp để phát triển nhà máy thông minh với trí tuệ nhân tạo và điện toán đám mây. Chúng ta có nhiều thuận lợi để xây dựng nhà máy thông minh nhưng cần lộ trình, chiến lược và con người hiểu biết để xây dựng được”, ông Bằng Tạ, Giám đốc kinh doanh Siemens tại thị trường Việt Nam nói.
Để giải quyết bài toán thông tin cho khách hàng, một trong những giải pháp được đưa ra là bản sao số. Giải pháp này như bộ não của hệ thống tham gia vào khâu lên ý tưởng, thiết kế phát triển sản phẩm để tưởng tượng ra quá trình sản xuất, quá trình sử dụng.
Ngoài ra, hệ thống MoM giúp có thông tin trong quy trình sản xuất để tối ưu hoá, đảm bảo hệ thống sản xuất cũng như tạo ra sự minh bạch, đảm bảo chính xác. Từ đó, tạo sự chủ động trong vận hành, đáp ứng nhanh chóng nhu cầu khách hàng.
Trong khi đó, ông Tariq Shallwani, Giám đốc Kinh doanh khu vực châu Á - Thái Bình Dương của HPE cho rằng, sản xuất thông minh bắt đầu từ xu hướng lớn như: trí tuệ nhân tạo, sản xuất bền vững, siêu kết nối (dữ liệu liên tục chảy), an ninh công nghiệp (các thuật toán truyền thống được kết nối lại, bảo mật là giá trị của doanh nghiệp)…
Theo ông Tariq, thách thức lớn nhất trong chuyển đổi số nhà máy sản xuất là khả năng kết nối và tuân thủ. Một mặt, kỳ vọng của khách hàng ngày càng tăng có nghĩa là thiết kế và mô phỏng kỹ thuật số là những khía cạnh quan trọng để cải thiện sản phẩm và dịch vụ. Cạnh tranh cũng ngày càng gay gắt - với việc các công ty đổ xô đến nơi có lợi nhuận - được định hướng bởi phương tiện truyền thông xã hội, thói quen mua hàng của người tiêu dùng và các chỉ số kinh tế sẵn có.
Chuỗi cung ứng bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Tuần trước, các nhà máy sản xuất ô tô ở Anh đã phải đóng cửa vì thiếu chất bán dẫn. Xây dựng khả năng phục hồi trong chuỗi cung ứng là một thách thức trong toàn ngành, và khả năng kết nối tốt hơn của các hệ thống ERP và MES giữa các doanh nghiệp là cách tốt nhất để giải quyết.
Ngoài ra, các quy định cho ngành sản xuất toàn cầu này sẽ còn tiếp tục khắt khe hơn, do đó, doanh nghiệp cần tăng cường khả năng kiểm soát tuân thủ chặt chẽ và hợp lý đối với các hoạt động sản xuất.
“Theo kinh nghiệm đã làm với khách hàng chúng tôi thấy, ai cũng nói nhưng việc ứng dụng AI không dễ dàng. Ai cũng nhìn thấy giá trị nhưng đưa vào sản xuất thì khó vì điều phối AI là một nhiệm vụ triển khai phức tạp, đòi hỏi các công cụ để quản lý và triển khai các mô hình AI và máy học cũng như các đường ống dữ liệu cung cấp các mô hình đó", ông Tariq Shallwani cho biết.
Theo đại diện HPE, Việt Nam đang có lực lượng công nghệ trẻ, đáp ứng nhu cầu chuyển đổi, số hoá ngay từ đầu. Hiện nay, hầu hết các doanh nghiệp số hoá nhanh chóng sau dịch bệnh, đây là thị trường tiềm năng nhưng mỗi doanh nghiệp có mức độ chuyển đổi số khác nhau và nhu cầu khác nhau.
Trong khi đó, ông Nguyễn Thái Vinh, kỹ sư tư vấn giải pháp Aruba - doanh nghiệp chuyên về giải pháp hạ tầng kết nối cho biết, bảo mật là một trong những vấn đề quan trọng khi phát triển nhà máy thông minh.
Theo đó, khi áp dụng nhiều công nghệ vào sản xuất nhà máy thì nhiều hệ thống kết nối vào hệ thống mạng. Các thiết bị thường không có cơ chế bảo mật mà định kỳ sẽ cập nhật bản bảo mật mới. Điều này gây mất an ninh cho hệ thống, bất cứ lúc nào hệ thống có thể thoả hiệp, tác động đến quy trình sản xuất đang hoạt động liên tục.
Đại diện Aruba khẳng định chuyển đổi số chính là chìa khóa mở đầu cho quá trình chuyển đổi từ nhà máy truyền thống sang nhà máy thông minh với sản xuất tự động hóa và đảm bảo an ninh thông tin.
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 nghệ 4.0 phát triển mạnh mẽ nhưng vì nhiều yếu tố, xu hướng nhà máy thông minh mới chỉ manh nha ở Việt Nam.
An Vy (t/h)
