Chuyển đổi kỹ thuật số trong sản xuất: Đi từng bước nhỏ hay một bước nhảy vọt?

Làm thế nào để thực hiện ba bước thiết thực có thể tạo ra chiến thắng ngắn hạn và đạt được thành công lâu dài với công nghệ Internet vạn vật công nghiệp (IIoT).

Từ các dây chuyền sản xuất ô tô sang thiết bị dầu khí, việc chuyển từ quy trình thủ công sang công nghệ kỹ thuật số có tiềm năng thay đổi cuộc chơi cho các ứng dụng công nghiệp. Nhưng đối với nhiều nhà sản xuất, sự chuyển đổi kỹ thuật số này vẫn là một giấc mơ trừu tượng. Trên thực tế, một cuộc khảo sát gần đây của Emerson cho thấy hơn 70% công ty không có tầm nhìn về phân tích dữ liệu với lộ trình thành công rõ ràng. Ngoài ra, nhiều nhà sản xuất nhận thấy Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) và các công nghệ hỗ trợ khác quá phức tạp, tốn kém và mất thời gian để triển khai. Và với tất cả các sản phẩm đang tranh giành sự chú ý của họ trên thị trường, rất khó để biết được sản phẩm nào — nếu có — phù hợp nhất với loại cây cụ thể của họ.

Nói tóm lại, có quá nhiều nhà sản xuất bị giữ chân khỏi Miền đất hứa kỹ thuật số. Nhưng thực tế là có những bước thực tế, dễ thực hiện mà bạn có thể thực hiện để biến chuyển đổi kỹ thuật số thành hiện thực — ngay bây giờ.

Vai trò của IIoT cho phép bạn thu thập dữ liệu quy trình từ các thành phần “không thông minh” trước đây như van, xi lanh và bộ điều chế không khí. Sau khi thu thập dữ liệu này và truyền nó đến các cổng và hệ thống phần cứng và phần mềm tổng hợp khác, bạn có thể mở khóa thông tin chi tiết mới về sản xuất dẫn đến thời gian ngừng hoạt động ít hơn, chi phí năng lượng thấp hơn, thời gian chu kỳ nhanh hơn và năng suất tổng thể cao hơn.

Nhưng làm thế nào bạn có thể chắc chắn rằng dữ liệu máy bạn đang thu thập là có thể xử lý được ? Và làm thế nào bạn có thể áp dụng dữ liệu này để cải thiện hoạt động của tầng sản xuất và ra quyết định ở cấp cao hơn?

1. Tìm ra những gì bạn đang tìm kiếm

Các quy trình sản xuất hiện mang lại nhiều dữ liệu hơn bao giờ hết. Một trong những bước quan trọng nhất trên con đường chuyển đổi kỹ thuật số là tìm ra mục tiêu của bạn, sau đó chọn ra dữ liệu có thể hành động có thể thông báo và thúc đẩy các quyết định của bạn. 

Ví dụ: nếu bạn đang muốn giảm chi phí năng lượng, sẽ rất hữu ích nếu bạn biết lượng năng lượng hiện tại bạn đang tiêu thụ cũng như bất kỳ nguồn lãng phí tiềm năng nào.

Khi bạn biết mình đang tìm gì, điều quan trọng là phải hợp tác với một nhà cung cấp dịch vụ và công nghệ IIoT có uy tín. Những người tốt nhất sẽ hợp tác với bạn để thiết lập đường cơ sở của bạn, và sau đó vạch ra những hiểu biết mới được cung cấp bởi hệ thống IIoT mới của bạn. 

Chiến lược này có thể giúp bạn chủ động giải quyết các vấn đề hoạt động và tránh các vấn đề khó xảy ra. Và một khi bạn được trang bị nhiều dữ liệu hơn và các mẫu lịch sử, bạn có thể bắt đầu so sánh các ứng dụng khác nhau với nhau — thúc đẩy nhiều cải tiến hơn nữa và mang lại lợi nhuận lớn hơn trong quá trình hoạt động của bạn.

2. Bắt đầu với quy mô nhỏ : thông minh ở cấp độ nhỏ

Một lý do khiến bạn có thể do dự khi áp dụng chương trình IIoT là khoản đầu tư tiềm năng — cả từ quan điểm kỹ thuật và doanh nghiệp. Thông thường, các hệ thống IIoT nổi tiếng là bao gồm các kiến ​​trúc dữ liệu phức tạp để kết nối các hệ thống phần cứng và phần mềm khác nhau — đòi hỏi nhiều giờ kỹ thuật, vật liệu và chi phí để thiết lập và triển khai. Đối mặt với viễn cảnh đầu tư hàng triệu đô la, các giám đốc điều hành có quyền tự hỏi liệu họ có đang đầu tư vào lựa chọn phù hợp cho công ty của họ hay không.

Nhưng thực tế là chuyển đổi kỹ thuật số không phải đòi hỏi cách tiếp cận tất cả hoặc không có gì cả. Các phát triển công nghệ đang được tiến hành ở cấp độ thực địa, phân phối thông tin tình báo giữa các thiết bị “không thông minh” trước đây, chẳng hạn như ống góp van và bộ điều chế không khí. Sự phát triển này mở ra cánh cửa cho một cách tiếp cận IIoT đơn giản nhưng hiệu quả: bắt đầu với quy mô nhỏ và quy mô theo thời gian. 

Ví dụ: khi bạn xác định được mục tiêu sản xuất, thiết kế hệ thống và đánh giá mục tiêu lợi tức đầu tư (ROI), bước tiếp theo là bắt đầu với một dự án thử nghiệm nhỏ trên một vài máy. Từ đó, bạn có thể theo dõi các đường thử nghiệm này cải thiện như thế nào. Khi bạn nhận thấy tác động hữu hình, bạn có thể mở rộng các khả năng này cho các máy khác trong cơ sở của mình.

Một ví dụ về cấp trường thông minh là cảm biến dòng Aventics AF2, có thể được trang bị thêm cho các hệ thống khí nén hiện có hoặc được đưa vào như một phần của bộ phận hoặc tấm chuẩn bị không khí mới. Thiết bị hỗ trợ IIoT này cung cấp phân tích phát hiện rò rỉ và tiêu thụ không khí, cho phép khách hàng mở khóa khả năng giám sát từ xa, giảm chi phí năng lượng và giảm lượng khí thải CO2 của họ.

3. Đừng tự nhốt mình: các công cụ và giao thức mở

Chuyển đổi kỹ thuật số sẽ không xảy ra trong một sớm một chiều. Với tất cả các sản phẩm và hệ thống IIoT trên thị trường, điều quan trọng là phải chọn và triển khai các dịch vụ sẽ không hạn chế các dự án hoặc kế hoạch mở rộng trong tương lai của bạn. Một cách để tránh tự khóa mình là triển khai các công cụ và giao thức nguồn mở, cho phép bạn dễ dàng điều chỉnh hoặc chuyển hướng thông tin dựa trên nhu cầu phát triển và mục tiêu ROI của mình.

Các kiến ​​trúc mở, linh hoạt có thể dựa trên đám mây, tại chỗ hoặc được tích hợp vào các hệ thống phần mềm hiện có. Hai ví dụ là Open Platform Communications United Architecture (OPC UA) và Message Queueing Telemetry Transport (MQTT), là lựa chọn tốt nhất của bạn nếu bạn có dữ liệu cảm biến đến từ các cảm biến hoặc muốn bao gồm phân tích thông minh. 

Nói chung, các nhà cung cấp công nghệ IIoT tốt nhất sẽ điều chỉnh hệ thống của họ dựa trên cơ sở hạ tầng hiện tại của bạn và sau đó cung cấp thông tin chi tiết về máy thông qua các cổng, hệ thống điều khiển hoặc các giao thức IIoT mở này. 

Ngoài ra, bạn có nhiều công cụ tổng hợp, cơ sở dữ liệu và trực quan hóa dữ liệu nguồn mở khác nhau tùy ý sử dụng, giúp việc duy trì môi trường nguồn mở dễ dàng hơn bao giờ hết. Chúng bao gồm:

·     Node-Red : một công cụ phát triển dựa trên luồng để lập trình trực quan. Bằng cách liên kết các khối đầu vào, chức năng và đầu ra, bạn có thể ghi, xử lý và chuyển tiếp dữ liệu mà không cần viết bất kỳ mã nào.

·      InfluxDB : cơ sở dữ liệu chuỗi thời gian mã nguồn mở, cho phép bạn nhanh chóng truy xuất dữ liệu chuỗi thời gian trong dữ liệu cảm biến IIoT, giám sát hoạt động, phân tích thời gian thực và nhiều lĩnh vực khác.

·      Grafana : một ứng dụng web tương tác và phân tích mã nguồn mở đa nền tảng, cho phép bạn hình dung, hiểu và nhận thông báo về các chỉ số của mình.

Các công cụ mã nguồn mở, dễ sử dụng này có thể cho phép bạn triển khai các dịch vụ IIoT mới một cách nhanh chóng — ngay cả khi bạn không có kiến ​​thức nền tảng về lập trình. Và ngoài việc có một cộng đồng lớn các nhà phát triển đang làm việc và cải thiện chúng, họ còn có nhiều tài nguyên trực tuyến, miễn phí như hướng dẫn và video trực tuyến để đào tạo và hỗ trợ người dùng mới.

Hợp tác với một nhà cung cấp IIoT có kinh nghiệm

Con đường chuyển đổi kỹ thuật số không phải là một bước nhảy vọt. Thay vào đó, có những bước nhỏ thiết thực mà bạn có thể thực hiện ngay bây giờ để tạo ra chiến thắng ngắn hạn và đạt được thành công lâu dài. Hãy nhớ rằng, một khía cạnh quan trọng của thành công này liên quan đến việc hợp tác với một nhà cung cấp công nghệ IIoT có kiến ​​thức để thực hiện phương pháp tư vấn cho tất cả các triển khai IIoT.