Nhà máy thông minh: Tâm điểm của cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0

Mặc dù đã xuất hiện từ năm 2011, khởi nguồn từ một dự án trong chiến lược công nghệ cao của chính phủ Đức thúc đẩy việc điện toán hóa sản xuất.

Nhưng chỉ những năm gần đây, đặc biệt với “cú hích” của đại dịch Covid-19, sự cần thiết của việc chuyển đổi số, tiến lên Nhà máy thông mình của các nhà máy sản xuất mới thực sự được quan tâm và nghiên cứu mạnh mẽ trên toàn cầu.

Sự khác biệt của Cách mạng Công nghiệp 4.0

Khác với Cách mạng Công nghiệp lần thứ 3 (1950 – 1970) được biết đến là cuộc Cách mạng Kỹ thuật số (Digital Revolution) hay Kỷ nguyên số (Information Age), Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4 đưa tự động hóa quy trình sản xuất lên một tầm cao mới bằng việc sử dụng công nghệ sản xuất hàng loạt linh hoạt và có khả năng tùy biến cao.

Điều này có nghĩa là, máy móc sẽ hoạt động một cách độc lập hoặc phối hợp với con người trong việc tạo nên lĩnh vực sản xuất hướng tới khách hàng – một lĩnh vực không ngừng phải vận hành để tự duy trì. Cũng trong Công nghiệp 4.0, máy móc sẽ trở thành một thực thể độc lập có khả năng thu thập dữ liệu, phân tích và tư vấn cho ngành sản xuất. Về vai trò của con người, người sản xuất sẽ giao tiếp với máy móc thay vì điều khiển nó. Sự khác biệt lớn nhất của cuộc Cách mạng này chính là việc kết nối thực tế giữa con người, máy móc và vật thể.

Các nhà máy thông minh ra đời

Cách mạng Công nghiệp 4.0 tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà máy thông minh (Smart Factory) ra đời. Đây là một môi trường nơi máy móc và quy trình có thể cải thiện thông qua tự động hoá và tối ưu hoá. Theo Tạp chí Forbes, “nhà máy thông minh có thể định nghĩa là nơi hệ thống không gian mạng thực – ảo (Cyber physical system) giao tiếp dựa trên kết nối Internet vạn vật (IoT) để hỗ trợ con người và máy móc trong việc thực hiện công việc.”

Vì vậy, để xây dựng nhà máy thông minh, bên cạnh các điều kiện như trang thiết bị tiên tiến và nguồn lực nhân sự trình độ cao, nhà sản xuất cần xây dựng một nền tảng hệ thống công nghệ thông tin (Information Technology). Nền tảng này hoạt động như một ngôn ngữ, phương thức giao tiếp chung giữa con người và máy móc, nó bao gồm các hệ thống như hệ thống Quản ý điều hành sản xuất (MES), Hệ thống Quản lý vòng đời sản phẩm (PLM), Hệ thống Quản lý chất lượng (QMS), Hệ thống Quản lý chuỗi cung ứng (SCM), v.v. Trong các hệ thống ấy, Hệ thống MES đóng vai trò như hệ thống core, lõi nhất cho việc chuyển đổi nhà máy tiến lên smart factory

Là một hệ thống thông tin tích hợp, MES hoạt động như một hệ thống trung tâm điều hành toàn bộ quá trình sản xuất, giám sát chất lượng, tiến độ sản xuất của nhà máy tại thời gian thực, đồng thời phân tích, thống kê giúp liên tục tối ưu hoạt động sản xuất. MES cũng hỗ trợ chặt chẽ cho hoạt động của chuỗi cung ứng, giúp thông tin được cập nhật liên tục và mang lại khả năng truy suất nguồn gốc của từng đơn hàng sản xuất. Trên cơ sở các đo đạc, phân tích, thống kê, hệ thống MES cũng giúp Doanh nghiệp đánh giá hiệu suất làm việc trên từng công đoạn sản xuất, từng thiết bị, máy móc và từng cá nhân trên dây chuyền, từ đó giúp nâng cao hiệu quả, tối ưu chi phí.

Này 14/4/2020, Tổng Công ty Giải pháp và Công nghệ CMC phối hợp cùng HPE và Samsung SDS tổ chức Hội thảo trực tuyến “Manufacturing Innovation 2020″ đã giới thiệu về giải pháp quản lý nhà máy thông minh MES và cơ sở hạ tầng với các ứng dụng IoT và AI trong xây dựng nhà máy thông minhvới sự tham gia của hơn 150 khách hàng trên nền tảng Microsoft Teams.

Hội thảo cung cấp cái nhìn toàn diện về việc triển khai nhà máy thông minh: từ hạ tầng phần cứng, máy chủ, trung tâm dữ liệu cho đến giải pháp nhà máy thông minh tích hợp nhiều ứng dụng phục vụ cho các quy trình sản xuất của doanh nghiệp. Cũng trong buổi hội thảo, chuyên gia cấp cao của Samsung đã trình bày và hướng dẫn các cách thức cụ thể giúp cho Doanh nghiệp có thể tự tiến hành nghiên cứu, phân tích và đánh giá và chọn lựa điểm khởi đầu cho hành trình tiến lên Smart Factory.

Tập đoàn Công nghệ CMC hiện đang là đối tác chiến lược của Samsung SDS tại Việt Nam. CMC TS sẽ phụ trách việc triển khai giải pháp quản lý và điều hành nhà máy thông minh MES của Samsung SDS cho các khách hàng tại Việt Nam cũng như trong khu vực.

Nền tảng nhà máy thông minh của Samsung SDS (Samsung Intelligent Factory) là Samsung Nexplant. Đây là nền tảng chuyển đổi số ứng dụng trí tuệ nhân tạo gồm 3 yếu tố: Trí tuệ sản xuất, Trí tuệ quản lý vật liệu và thiết bị, Trí tuệ nhà máy. Bộ giải pháp này của Samsung SDS phục vụ hầu hết các hoạt động vận hành của nhà máy.

Chia sẻ về danh mục sản phẩm cho nhà máy thông minh của HPE, ông Sapan Kumar – Trưởng nhóm Giải pháp dành cho khối Sản xuất và AI, HPE Khu vực Châu Á Thái Bình Dương cho biết: “HPE cung cấp đầy đủ giải pháp từ đầu đến cuối, từ phát triển sản phẩm, vận hành, kiểm soát chất lượng đến đảm bảo an toàn cho hoạt động nhà máy. HPE cung cấp phần cứng và phối hợp với các đối tác về phần mềm lớn trên thế giới để phát triển hệ thống này.”

Trước thực tế nhiều nhà máy tại Việt Nam vẫn còn đang loay hoay chưa biết bắt đầu xây dựng nền tảng nhà máy thông minh từ đâu, đại diện HPE cũng đưa ra ví dụ về dự án nhà máy thông minh mà HPE đã triển khai. Ông Sapan nhấn mạnh một số giải pháp có thể triển khai ngay như video analytics (phân tích hình ảnh video), giúp doanh nghiệp kiểm soát người lao động tuân thủ điều kiện an toàn làm việc hay kiểm soát ra vào trong nhà máy.

Chuyển đổi số đóng vai trò rất quan trọng trong việc cải thiện tốc độ và chất lượng của chuỗi cung ứng, từ quy trình sản xuất hàng hoá tới tốc độ và hiệu quả của việc tạo đơn hàng và vận chuyển. Về vấn đề này, ông Đỗ Hoàng Hải, Giám đốc Trung tâm giải pháp SMSS, CMC Technology & Solution cho biết: “Để tối ưu hóa và tiến lên Smart Factory, các Doanh nghiệp sản xuất cần đánh giá, phân tích hiện trạng; chọn lựa cách thức thực hiện và từng bước ứng dụng các công nghệ tiên tiến để giúp các thiết bị máy móc vô tri vô giác trở nên là các hệ thống thông minh, hoạt động trơn tru, nhịp nhàng dưới sự điều hành ưu việt của hệ thống CNTT”.

Đóng vai trò cốt lõi, quan trọng nhất trong sản xuất thông minh chính là hệ thống Quản lý điều hành sản xuất (MES – Manufacturing Execution System), hệ thống mà CMC đã hợp tác với Samsung triển khai cho gần chục khách hàng tại Việt Nam trong gần hai năm vừa qua. Là một hệ thống thông tin tích hợp, MES hoạt động như một hệ thống trung tâm điều hành toàn bộ quá trình sản xuất, giám sát chất lượng, tiến độ sản xuất của nhà máy tại thời gian thực, đồng thời phân tích, thống kê giúp liên tục tối ưu hoạt động sản xuất. MES cũng hỗ trợ chặt chẽ cho hoạt động của chuỗi cung ứng, giúp thông tin được cập nhật liên tục và mang lại khả năng truy suất nguồn gốc của từng đơn hàng sản xuất. Trên cơ sở các đo đạc, phân tích, thống kê, hệ thống MES cũng giúp Doanh nghiệp đánh giá hiệu suất làm việc trên từng công đoạn sản xuất, từng thiết bị, máy móc và từng cá nhân trên dây chuyền, từ đó giúp nâng cao hiệu quả, tối ưu chi phí.

PV