Ứng dụng IoT để số hóa sản xuất

Internet Of Things (IoT) , công nghệ di động, điện toán đám mây, phân tích dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo, thực tế ảo, mạng xã hội,…đang phát triển. Doanh nghiệp biết nắm bắt cơ hội và lựa chọn đầu tư vào kỹ thuật số sẽ mang lại giá trị và gia tăng khả năng cạnh tranh cho doanh nghiệp.

Ứng dụng IoT để số hoá nhà máy

Ứng dụng IoT trong sản xuất công nghiệp (IoT – Industrial Internet of Things) hay “sản xuất thông minh”, “sản xuất ký thuật số” có thể hình dung đơn giản như sau : 

Máy móc trở nên “thông minh” hơn nhờ được gắn những cảm biến, được kết nối internet và liên kết với nhau qua một hệ thống để có thể tự nắm bắt toàn bộ quy trình sản xuất rồi đưa ra quyết định; sản phẩm cũng “thông minh” hơn nhờ các cảm biến, “thông báo” cho máy móc biết chúng cần được xử lý như thế nào; các quy trình sẽ “có quyền tự trị” trong một hệ thống mô-đun phân cấp.

Các thiết bị thông minh làm việc với nhau qua mạng không dây hoặc thông qua “đám mây”; các cảm biến, cơ cấu chấp hành và điều khiển cho phép máy móc liên kết với nhau, liên kết đến các hệ thống mạng khác và giao tiếp với con người. Các mạng thông minh này là nền tảng của các “nhà máy thông minh – smart factory”, “nhà máy số”.

Xem thêm : Chuyển đổi sang nhà máy thông minh như thế nào ?

IoT , hay Industrial of Things, (còn gọi là Công nghiệp 4.0), đề cập đến việc sử dụng dữ liệu và các công nghệ tập trung vào kết nối để tăng cường hoạt động sản xuất hàng ngày . Trong vài năm qua, các xu hướng chuyển đổi số như điện toán đám mây, dữ liệu lớn, cảm biến, tự động hóa và trí tuệ nhân tạo (AI) đã thay đổi hoàn toàn những gì có thể trong lĩnh vực sản xuất. Phần lớn các công ty đang xem số hóa như là một yếu tố trong chiến lược sản xuất của họ.

IoT đã biến đổi bộ mặt truyền thống của nhà máy thông qua các quy trình hợp lý hóa và tối đa hóa năng suất sản xuất. Vậy, những lợi ích chính mà IoT có thể mang lại cho ngành sản xuất là gì?

• Máy móc thông minh hơn – bằng cách triển khai IoT trong lĩnh vực sản xuất truyền thống, các nhà sản xuất có thể đạt được tầm nhìn cao hơn về hiệu suất sản xuất, hỗ trợ phát hiện sớm sự chậm trễ để giảm thiểu downtime và tối đa hóa năng suất.
• Thu thập và phân tích dữ liệu tốt hơn – thông qua việc thu thập dữ liệu hiệu suất và chất thải, các nhà sản xuất có thể đưa ra quyết định sáng suốt hơn để cải thiện hiệu suất tổng thể của công ty họ.
• Quản lý tài nguyên được cải thiện – bằng cách hiểu cách thức máy hoạt động và đang được sử dụng, các nhà sản xuất có thể bảo vệ an toàn cho công nhân, tăng năng suất và giảm chi phí vận hành liên quan.

Xem thêm : Chuyển đổi số là gì ? Sự khác biệt giữa Số hoá và chuyển đổi số ?

Sản xuất thông minh từng là viễn cảnh, nay đã trở thành hiện thực. Điều này được minh chứng khi Siemens ra mắt nhà máy điện tử Amberg Siemens được số hóa hoàn toàn tại Đức, vào năm 2013. Tại đây, quá trình sản xuất hoàn toàn tự động nhờ các dây chuyển sản xuất thông minh, hệ thống vận chuyển hoàn toàn tự động đảm bảo nguyên liệu được đưa từ nhà kho đến máy sản xuất trong vòng 15 phút. Nhà máy vận hành 3 ca mỗi ngày, với hơn 3 triệu sản phẩm xuất xưởng mỗi năm. Nhờ sản xuất thông minh, nhà máy này đã tăng sản lượng lên 8 lần, với số lao động và mặt bằng sản xuất gần như không đổi.

5 bước để số hoá trong sản xuất

Ứng dụng IoT giúp tăng cường số hóa

Các công nghệ mới hơn như IoT , điện toán đám mây, Machine Learning và trí tuệ nhân tạo (AI) là những công cụ có thể giúp thực hiện các công cụ quản lý ​​kỹ thuật số như Hệ thống MES . Nhiều nhà điều hành sản xuất trên thế giới nhấn mạnh rằng các công nghệ mới hơn này là các công cụ hỗ trợ các sáng kiến ​​số hóa và không nhất thiết phải là sáng kiến mới.

IoT , ví dụ là các thiết bị liên quan đến việc gửi và nhận dữ liệu trên một mạng. Đây đơn giản là một đường dẫn truyền thông cho dữ liệu cần được sử dụng bằng cách nào đó. Sử dụng công nghệ IoT có thể giúp ích cho rất nhiều ứng dụng, nhưng đó không phải là ứng dụng. Bởi vì IoT không thể tự tối ưu hóa sản xuất. Nó chỉ có thể cải tiến các ứng dụng có cách thức như Hệ thống MES , hệ thống lập kế hoạch tài nguyên doanh nghiệp hoặc hệ thống quản lý bảo trì để chuyển đổi dữ liệu thành thông tin có thể thực hiện được.

Các nhà kỹ thuật tự động trong sản xuất đều cho rằng mối quan hệ giữa IoT và Hệ thống MES tương tự như mạng công nghiệp với kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA). Càng giống như SCADA có thể sử dụng các mạng công nghiệp để liên lạc, vì vậy Hệ thống MES có thể sử dụng tương tự các thiết bị hỗ trợ IoT để nhận hoặc gửi thông tin.

Điều này không nên giảm vai trò của IoT và các công nghệ khác trong hoạt động sản xuất. Một số môi trường đòi hỏi nhiều chức năng thu thập thông tin và dữ liệu hơn là quản lý các hoạt động vận hành, Keith Chambers nói, phó chủ tịch phần mềm quản lý hoạt động tại Aveva . Trong những trường hợp này, chức năng IoT , điện toán đám mây và trực quan hóa và phân tích dữ liệu có thể sẽ chiếm một số chức năng mà một Hệ thống MES local đã cung cấp.

Điều này đặc biệt đúng trong các ngành công nghiệp chế biến, theo Cathal Strain, CEO của Neo PLM , nhà cung cấp các giải pháp quản lý vòng đời sản phẩm cho các công ty dược phẩm. Trong quá trình sản xuất, Hệ thống MES thường thay thế các hướng dẫn công việc trên giấy thường bằng cách đơn giản là giao dịch các tài liệu vật lý cho các thiết bị điện tử, theo ông. Ngoài ra, dữ liệu Hệ thống MES của Hệ thống MES thường là một nguồn không đáng tin cậy cho thông tin lô chính xác, đặc biệt là dấu thời gian sự kiện.

Vì lý do này, ông tin rằng các hệ thống thực thi hàng loạt và hệ thống kiểm soát quy trình dựa trên công thức sẽ đảm nhận việc thực hiện nhiều khu vực sản xuất hơn khi chuyển đổi số. tiến bộ trong các ngành công nghiệp quy trình (industrial process).

Cải tiến kinh doanh thông qua ứng dụng của IoT

Có 1 tin tức đáng khích lệ cho các nhà sản xuất là trong khi các mô hình công nghệ và kinh doanh đang thay đổi đáng kể và sự hội tụ của mạng lưới sản xuất IT và OT là không thể tránh khỏi, thì các số liệu tương tự là trọng tâm của cải tiến quy trình kinh doanh và nỗ lực chất lượng trong quá khứ vẫn còn hiệu lực. với IoT và các sáng kiến ​​sản xuất kỹ thuật số ngày nay.

Các nhà sản xuất của các nhà sản xuất đang mong đợi những cải tiến sâu sắc về số liệu sản xuất chính khi khả năng hiển thị tăng lên thông qua việc kết nối với các tài sản trong nhà máy và trên toàn doanh nghiệp. Các cải tiến bao gồm giảm downtime không có kế hoạch, chất lượng được cải thiện và OEE được cải thiện.

Trong một trường hợp khi một nhà sản xuất robot hàng đầu thực hiện ứng dụng phân tích dữ liệu và bảo trì dự đoán theo thời gian thực cho một nhà sản xuất ô tô hàng đầu, downtime không có kế hoạch trên vài nghìn robot đã bị loại bỏ hoàn toàn. Điều này đã tiết kiệm cho nhà sản xuất khoảng 40 triệu đô la chỉ trong vài tuần. Các ví dụ như thế này đang dẫn đến kỳ vọng tăng lên về những gì có thể thông qua việc chuyển đổi số của sản xuất.

Một ví dụ về ứng dụng IoT trong quản lý sản xuất chất lượng được minh họa bằng phương pháp Six Sigma. Six Sigma là một tập hợp các kỹ thuật sản xuất dựa trên dữ liệu được sử dụng để giảm lỗi.

Lean sử dụng các công cụ như ánh xạ dòng giá trị, Just In Time (JIT), Kanban, SMED, vv để xác định và loại bỏ lãng phí trong hệ thống. Vì thế, IoT (Internet of thing) đang trở thành một xu hướng phổ biến trong công nghệ. IoT mang đến sự tiện lợi và tốc độ trong việc kết nối các thiết bị và truyền dữ liệu qua internet để mang lại những thông tin thực và chính xác cho Lean.

IoT đã thêm giá trị to lớn trong lĩnh vực có thể đeo, lưới điện thông minh, giám sát từ xa và theo dõi tài sản. Một trong những lĩnh vực quan trọng mà IoT thực sự có thể giúp các hoạt động sẽ là cải tiến quy trình được thúc đẩy bởi công cụ lean six sigma.

https://smartfactoryvn.com/smart-factory/scada-iiot/ung-dung-iot-trong-lean-six-sigma/

Kết luận

Công nghệ ngày càng phát triển, các thiết bị IoT và Edge càng ngày càng rẻ hơn, cùng với sự xoá nhoà biên giới giữa IT và OT, chúng ta đang ở giai đoạn chuyển giao để chuyển đổi sang mô hình sản xuất Thông Minh hơn, kết nối hơn trong tương lai. Giao thoa giữa các hệ thống điều hành sản xuất MES, thiết bị IoT, Edge sẽ tạo nên 1 mô hình nhà máy định hướng dữ liệu, và sản xuất xuất dựa trên dữ liệu tốt hơn trong nền công nghiệp 4.0.

Lợi ích khi ứng dụng IoT trong sản xuất công nghiệp tiềm năng nhất chúng ta có thể xem qua các báo cáo bao gồm : 

• Tận dụng máy móc thiết bị tăng 3% – 5%;
• Tăng năng suất 10% – 15%;
• Giảm thời gian ngừng hoạt động 1% – 5%;
• Giảm giá thành 15% – 30%;
• Giảm giờ làm thêm của lao động kỹ thuật 20% – 25%.

Xem thêm : PLM, ERP và MES: Bộ ba giải pháp thần thánh cho doanh nghiệp

Bạn đang quan tâm về các giải pháp NEW SCADA, Industrial IoT hoặc các công cụ quản lý sản xuất ?  Hãy điền thông tin dưới đây, chúng tôi sẽ liên hệ và tư vấn cho bạn cụ thể.