Nhà máy thông minh là gì? Ứng dụng Smart Factory cho nhà máy
Nhà máy thông minh (smart factory) là giải pháp sản xuất thông minh giúp tối ưu hoá sản xuất và giảm chi phí cho ngành công nghiệp trong thời đại Industry 4.0. Vậy nhà máy thông minh là gì? Những lợi ích và cách ứng dụng giải pháp này cho doanh nghiệp ra sao? IoT Viet Solution sẽ phân tích kỹ càng cho bạn qua bài viết này.
Khái niệm Nhà Máy Thông Minh là gì
Nhà máy thông minh (hay Smart factory) là một hệ thống sản xuất tích hợp các công nghệ tiên tiến như: tự động hóa, IoT, Big Data, trí tuệ nhân tạo (AI),… nhằm thu thập dữ liệu, tự động hoá, nâng cao hiệu quả, giảm chi phí và tối ưu hóa toàn bộ quy trình sản xuất.
Smart factory solution
>> Tham khảo thêm: Smart Manufacturing
Điểm khác biệt giữa Nhà Máy Thông Minh và Nhà Máy Truyền Thống
Dưới đây là bảng so sánh một số điểm khác biệt tiêu biểu giữa mô hình nhà máy thông minh và mô hình nhà máy truyền thống:
| Tiêu chí | Nhà máy thông minh | Nhà máy truyền thống |
| Tự động hóa | Cao, sử dụng robot, PLC, AGV | Thấp, chủ yếu dựa vào lao động thủ công |
| Kết nối | Mạng lưới IoT kết nối mọi thiết bị | Hệ thống độc lập, phân tán |
| Phân tích dữ liệu | Sử dụng Big Data, AI để phân tích và dự đoán | Phân tích dữ liệu thủ công, thiếu chính xác |
| Ra quyết định | Dựa trên dữ liệu, tối ưu hóa hiệu quả | Dựa trên kinh nghiệm, thiếu chính xác |
| Lợi ích | Tăng năng suất, giảm chi phí, nâng cao chất lượng | Năng suất thấp, chi phí cao, chất lượng không ổn định |
Vai trò của Smart Factory trong công nghiệp 4.0
- Hệ thống điều hành sản xuất giúp tự động thu thập dữ liệu máy, quản lý lịch sử công việc, hàng lỗi, tiến độ lưu thông hàng hoá, thực trạng sản xuất theo thời gian thực.
- Giám sát tình trạng tài sản, máy móc thiết bị dựa trên Công nghệ IoT để làm cơ sở cho bảo trì dự đoán.
- Giám sát năng suất của công nhân trong nhà máy
- Hệ thống Andon giúp cảnh báo theo thời gian thực về trạng thái máy móc, tình trạng sản xuất, bảo trì, chất lượng, hàng tồn kho, môi trường và mức độ an toàn.
- Hệ thống kho thông minh dựa trên mã vạch/RFID dành cho khu vực WIP và quản lý kho hàng giúp tăng khả năng truy xuất nguồn gốc, kiểm soát chất lượng và theo dõi hàng tồn theo thời gian thực.
Lợi ích của nhà máy thông minh trong sản xuất
Theo nghiên cứu của một số đơn vị uy tín trên thế giới, đặc biệt là Samsung, những lợi ích của nhà máy thông minh mang lại cho doanh nghiệp bao gồm:
Tăng năng suất và hiệu quả sản xuất
- Tăng năng suất sản xuất lên 45%.
- Giảm thời gian sản xuất trung bình 20%.
- Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên lên đến 15%.
Tiết kiệm chi phí
- Giảm chi phí nhân công từ 10% đến 30%.
- Giảm chi phí nguyên vật liệu từ 5% đến 10%.
- Giảm chi phí năng lượng sử dụng từ 10% đến 20%.
Nâng cao chất lượng sản phẩm
- Giảm tỷ lệ lỗi sản phẩm nhờ 50% hoặc hơn nhờ kiểm soát chất lượng chặt chẽ.
- Đảm bảo mức độ đồng nhất sản phẩm cao.
Cải thiện an toàn lao động
- Robot và các thiết bị tự động giúp giảm thiểu rủi ro tai nạn cho người lao động.
- Việc tự động hóa các công việc nguy hiểm giúp cải thiện môi trường làm việc an toàn hơn.
- Hệ thống giám sát thông minh giúp nâng cao nhận thức về an toàn cho người lao động.
Thúc đẩy phát triển bền vững
- Tiết kiệm năng lượng giúp giảm thiểu tác động môi trường.
- Giảm thiểu chất thải sản xuất.
Các công nghệ cốt lõi trong mô hình nhà máy thông minh
Một mô hình hoàn chỉnh sẽ bao gồm những công nghệ và thiết bị nhà máy thông minh sau:
Công nghệ tự động hóa (Automation)
- Robot công nghiệp tự động hóa các công việc nguy hiểm, nặng nhọc, lặp đi lặp lại với độ chính xác cao.
- PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) điều khiển và giám sát các thiết bị trong nhà máy.
- Cảm biến (sensor) thu thập dữ liệu về môi trường, thiết bị và sản phẩm.
Công nghệ IoT (Internet vạn vật)
- Mạng lưới IoT kết nối tất cả các thiết bị trong nhà máy, tạo ra môi trường sản xuất thông minh.
- Thu thập dữ liệu thời gian thực để giám sát và tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Giải pháp bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance)
- Phân tích dữ liệu để dự đoán sự cố thiết bị và thực hiện bảo trì trước khi hỏng hóc xảy ra.
- Giảm thiểu thời gian chết máy (downtime), tăng hiệu quả sản xuất.
Hệ thống phân tích dữ liệu và trí tuệ nhân tạo (AI)
- Phân tích dữ liệu sản xuất để tìm ra các điểm yếu và cơ hội cải tiến.
- Sử dụng AI để đưa ra quyết định thông minh, tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Mô hình nhà máy thông minh
Triển khai giải pháp nhà máy thông minh
Các bước triển khai giải pháp nhà máy thông minh (Smart factory solution) bao gồm:
Bước 1: Xác định mục tiêu và phạm vi triển khai Smart Factory
- Xác định rõ mục tiêu hướng đến.
- Xác định phạm vi áp dụng công nghệ trong nhà máy.
- Khảo sát thực tế và lập kế hoạch chi tiết cho quá trình triển khai.
Bước 2: Lựa chọn giải pháp công nghệ phù hợp
- Lựa chọn các giải pháp công nghệ phù hợp với mục tiêu đề ra.
- Xem xét khả năng tương thích và khả năng tích hợp với hệ thống, máy móc hiện có.
- Ưu tiên lựa chọn các giải pháp cho phép mở rộng trong tương lai.
- Đánh giá chi phí và thời gian triển khai.
Bước 3: Đào tạo nhân sự
- Đào tạo nhân sự về cách sử dụng và vận hành các công nghệ mới.
Bước 4: Đánh giá và cải tiến liên tục
- Theo dõi và đánh giá hiệu quả của việc triển khai nhà máy thông minh.
- Cải tiến liên tục quy trình và hệ thống dựa trên dữ liệu thu thập.
- Nâng cấp công nghệ và giải pháp khi cần thiết.
Case study nhà máy thông minh đã được IoT Viet Solution triển khai
Dưới đây là một số nhà máy lớn đã được IoT Viet Solution triển khai hệ thống nhà máy thông minh:
Dịch vụ nhà máy thông minh IoT Viet Solution
Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong ngành và từng triển khai cho nhà máy Samsung, IoT Viet Solution mang lại bộ giải pháp sản xuất thông minh giúp doanh nghiệp nâng cao chất lượng sản xuất và giảm chi phí:
- Giải pháp hệ thống điều hành sản xuất MES tích hợp IoT.
- Giải pháp cảnh báo sản xuất Andon.
- Giải pháp giám sát hiệu suất máy OEE.
- Giải pháp quản lý sản xuất MRP.
- Giải pháp giám sát công nhân Worker Monitoring.
- Giải pháp quản lý kho thông minh.
- Giải pháp theo dõi sản xuất Production Monitoring.
- Giải pháp đếm sản lượng Camera Vision.
Đặc biệt, các giải pháp Smart Factory của chúng tôi được dựa trên IoT Platform tự thiết kế hoàn toàn, đảm bảo:
- Tương thích mọi thiết bị và máy móc (Cũ và mới).
- Tích hợp mọi hệ thống sẵn có.
- Cho phép mở rộng không giới hạn quy mô doanh nghiệp.
- Chi phí nhà máy thông minh được tính theo module triển khai cụ thể.
- Được khảo sát và demo trước khi nhận báo giá.
Kết Luận
Qua bài viết này, bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm nhà máy thông minh (Smart factory) là gì và những lợi ích cũng như cách triển khai giải pháp này. Hãy ứng dụng ngay cho nhà máy để cải thiện hiệu quả sản xuất và tối ưu hoá lợi nhuận cho doanh nghiệp.
Tài liệu tham khảo
- Tạp chí Manufacturing Engineering:
https://www.sme.org/manufacturing-engineering-magazine/ - Báo cáo nghiên cứu thị trường nhà máy thông minh:
https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/smart-factory-market
