10 xu hướng của smart factory – nhà máy thông minh – smart factory trong năm 2019 (Phần 2)

An ninh mạng sẽ được ưu tiên cao hơn khi triển khai nhà máy thông minh – smart factory.

Gần một nửa (48%) các nhà sản xuất ở Anh là nạn nhân của một cuộc tấn công mạng, theo báo cáo của  Cyber ​​Security for Manufacturing .

Mối đe dọa của một cuộc tấn công mạng cũng đang ngăn cản các nhà sản xuất đầu tư vào các công nghệ kỹ thuật số, với một phần ba trong số những người được khảo sát lo lắng về việc thực hiện các chương trình cải tiến và chuyển đổi số (Digitalization). 12% các nhà sản xuất không có biện pháp xử lý nào để giảm thiểu các mối đe dọa trên mạng.

Trong khi bài báo hoan nghênh các động thái của chính phủ nhằm cải thiện khả năng phục hồi an ninh mạng quốc gia, nó nói thêm rằng không có ưu tiên nào được dành cho các nhu cầu cụ thể của sản xuất.

Do đó, động lực để thay đổi đến từ chính các nhà sản xuất, với 59% báo cáo rằng họ đã được khách hàng yêu cầu chứng minh hoặc đảm bảo sự mạnh mẽ của các quy trình an ninh mạng của họ.

Công nghiệp 4.0 đã khiến các nhà sản xuất nhanh chóng nhận ra các cơ hội cắt giảm chi phí, tăng sản lượng và dự đoán nhu cầu bảo trì. Và họ đã phải thương lượng một cách nhạy cảm về sự phức tạp của lực lượng lao động giảm nhân lực như là một phần của sự chuyển đổi đó.

Tuy nhiên, phản ứng nhanh chóng này và những thách thức kết quả thường phải trả giá bằng an ninh mạng. Các giải pháp IoT được giải quyết trên các máy móc cũ, với các nhà máy 10 năm hoạt động cùng với các nhà máy hoàn toàn mới trên nhiều trong nhà máy .

Trong suốt năm 2019, các nhà sản xuất sẽ phân bổ ngân sách lớn hơn để đảm bảo mọi cải tiến kỹ thuật số đều được bảo mật bằng thiết kế và được cập nhật thường xuyên trước các mối đe dọa an ninh mạng.

Khi các cuộc tấn công mạng ngày càng trở nên phổ biến và người tạo ra chúng ngày càng có khả năng, các nhà sản xuất phải hành động nhanh chóng để theo kịp – hoặc có nguy cơ tổn thất tài chính nghiêm trọng và danh tiếng bị tổn hại.

AI & phân tích nâng cao sẽ trở nên gần như phổ biến khi triển khai nhà máy thông minh – smart factory.

Phân tích nâng cao và trí tuệ nhân tạo thúc đẩy việc ra quyết định tốt hơn. Các ví dụ bao gồm bảo trì dự đoán, quản lý chất lượng kỹ thuật số và dự báo nhu cầu dựa trên AI.

Tuy nhiên, không có gì có thể đạt được từ việc đơn giản là thu thập dữ liệu như là một kết thúc; phải có một số giá trị kinh doanh trong những dữ liệu thu thập được.

Thông thường, điều này sẽ liên quan đến việc lấy dữ liệu mới từ các cảm biến và cơ cấu chấp hành và kết hợp nó với dữ liệu hiện có từ máy móc cũ và các hệ thống khác. Theo cách tốt nhất, Internet of Things sẽ cho phép các công ty tránh tình trạng quá tải, ngừng hoạt động và sử dụng nhiên liệu không cần thiết; để tối ưu hóa lịch trình bảo trì và đầu ra; giám sát các quá trình quan trọng; tăng tự động hóa; và hiểu rõ hơn và phục vụ khách hàng của họ.

AI có vai trò chính trong nhà máy thông minh – smart factory, giúp các nhà sản xuất dự đoán mô hình nhu cầu và phân bổ nguồn lực chính xác hơn nhiều. Nói cách khác, AI cho phép các nhà sản xuất trả lời các câu hỏi dựa trên dữ liệu cứng, lạnh thay vì phỏng đoán của con người.

Ví dụ, tại Bosch Ô tô, Vô Tích, Trung Quốc, các phân tích dữ liệu tiên tiến đang giúp công ty hiểu sâu sắc và loại bỏ tổn thất đầu ra, mô phỏng và tối ưu hóa cài đặt quy trình và dự đoán các gián đoạn máy trước khi chúng xảy ra.

Song sinh số (Digital Twin) sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong toàn bộ quá trình sản xuất và chuỗi cung ứng 

Một khía cạnh quan trọng của công nghệ như vậy là song sinh kỹ thuật số. Cặp song sinh kỹ thuật số cho phép các công ty mô hình hóa máy móc, quy trình và mạng của họ trong môi trường ảo và sử dụng chúng để dự đoán các vấn đề trước khi chúng xảy ra, cũng như tăng năng suất và hiệu quả.

Khi kết hợp với các cảm biến theo dõi nhiệt độ, áp suất, RPM và các yếu tố quan trọng khác, công nhân có thể ngăn chặn các vấn đề hiệu quả hơn và phản ứng nhanh hơn – thường là nhờ các cảnh báo được gửi đến thiết bị di động.

Chiến lược kinh doanh khả thi sẽ xác định các case study như vậy, tính toán các cải tiến tiềm năng mà IoT có thể thực hiện, kết nối dữ liệu và hiệu quả của quy trình kinh doanh và đo lường chúng dựa trên chi phí thực hiện và duy trì công nghệ mới.

Trong ví dụ này, một trường hợp kinh doanh cho IoT sẽ giảm rủi ro khi thực hiện bằng cách đảm bảo giảm downtime và xác định kết quả kinh doanh.

Ví dụ, tại thời điểm tăng trưởng khối lượng lớn tại trang Garbagnate của Bộ phận Dược phẩm của Bayer, ở Ý, công ty đã triển khai chương trình lập lịch dựa trên kỹ thuật số đôi để thúc đẩy các cải tiến trong phòng thí nghiệm kiểm soát chất lượng của mình.

Tại Laing O’Rourke , các case study song sinh kỹ thuật số bao gồm phân kỳ xây dựng, lập kế hoạch nhà máy, giải quyết tắc nghẽn, hậu cần, quy hoạch tuyến đường và mô phỏng chính môi trường xây dựng, đưa công nghệ vượt ra ngoài các ứng dụng dựa trên nhà máy nơi nó thường được triển khai.

Sản xuất bồi đắp (Additive Manufacturing) sẽ được sử dụng để tạo ra sản phẩm cuối cùng 

Khi máy in 3D trở nên rẻ hơn, nhanh hơn, chính xác hơn và có khả năng làm việc tốt hơn với nhiều loại vật liệu hơn, bao gồm cả các loại cấp sản xuất, chúng ngày càng được sử dụng để tạo ra các sản phẩm cuối cùng, không chỉ là prototype .

Điều này được gọi là Sản xuất bồi đắp (Additive Manufacturing) , bởi vì các máy này nằm lớp này sau lớp vật liệu nhất định để tạo ra một vật thể làm sẵn, trái ngược với việc kinh doanh ‘cắt và khoan’ vật liệu trừ đi.

Với việc sản xuất các công cụ sản xuất giảm từ sáu tuần xuống chỉ còn hai ngày và chi phí sản xuất công cụ giảm 40%, Sản xuất bồi đắp (Additive Manufacturing)  thực sự được đền đáp cho tập đoàn thiết kế và sản xuất máy bay Latécoère của Pháp.

Thực tế, rất nhiều, các kỹ sư của công ty, làm việc với những người khổng lồ trong ngành hàng không vũ trụ bao gồm Airbus, Bombardier và Dassault, đang bắt đầu khám phá ý tưởng sử dụng in 3D trong việc tạo ra các bộ phận sản xuất.

Volkswagen và HP đã giới thiệu kế hoạch của họ để đưa in 3D kim loại vào hoạt động trên dây chuyền sản xuất, cùng với đối tác GKN Powder Luyện kim, một công ty cung cấp linh kiện cho Volkswagen.

Năm 2019, GKN và Volkswagen có kế hoạch bắt đầu in 3D các linh kiện nhỏ cho ô tô, ban đầu trong các hoạt động nhỏ để phát triển công nghệ. Các thành phần cấu trúc đầu tiên cho xe sản xuất hàng loạt, trong khi đó, được dự kiến ​​trong vòng hai đến ba năm tới.

Một số nhà sản xuất ô tô khác cũng đang theo đuổi in 3D. Năm 2018 là năm Sản xuất bồi đắp (Additive Manufacturing) vượt xa prototype cho nhiều nhà sản xuất. Năm 2019 sẽ xây dựng dựa trên điều này khi công nghệ trở nên có khả năng và giá cả phải chăng hơn, và các nhà thiết kế học cách sử dụng các thế mạnh của nó.

Thiết bị Wearable sẽ trở nên phổ biến trên trong nhà máy thông minh – smart factory

Phần lớn công nghiệp 4.0 là về việc cho phép công nhân nhà máy thông minh – smart factory trở nên hiệu quả hơn và cung cấp cho họ quyền truy cập dễ dàng vào thông tin quan trọng.

Điều này thể hiện rõ ràng trong lĩnh vực thiết bị đeo, nơi các nhà sản xuất bắt đầu sử dụng quản lý hiệu suất kỹ thuật số và thực tế tăng cường (AR) để chuyển thông tin đúng đến đúng người trong thời gian thực. Những chiến thuật này giúp truyền đạt các hướng dẫn công việc tương tác và quy trình vận hành tiêu chuẩn.

Theo một báo cáo gần đây của Capgemini, các công nghệ nhập vai đang chuyển từ giả thuyết sang sử dụng thực dụng trong các công ty công nghiệp, với AR là người chiến thắng sớm .

Công ty dược phẩm sinh học AstraZeneca đã tìm thấy thành công bằng cách sử dụng công cụ Unity trên HoloLens của Microsoft và đã có thể bắt đầu dịch Quy trình hoạt động tiêu chuẩn (SOP) cho thiết bị AR. Điều này cho phép các nhà khai thác điều hướng thông qua danh sách kiểm tra và thực hiện các nhiệm vụ theo sự chỉ đạo của HoloLens.

Trong một ví dụ, thiết bị theo dõi một đường màu đỏ trên tầm nhìn của người vận hành máy, cho họ biết nơi để xâu một cuộn giấy. Giới thiệu tính năng này cho phép các nhà khai thác mới có được SOP ngay lần đầu tiên và nó đã mang lại khoảng 25% tiết kiệm thời gian cho các nhà khai thác hiện tại.

Tương tự, hãng Boeing  đang sử dụng thực tế tăng cường (AR) để cung cấp cho các kỹ thuật viên hướng dẫn cho sơ đồ nối dây máy bay. Bằng cách đặt chúng trực tiếp vào góc nhìn của công nhân trên kính thông minh, hệ thống sẽ giải phóng đôi tay của họ để tập trung vào nhiệm vụ, giảm 25% thời gian đi dây.

Thực tế ảo đã được sử dụng trong các nhà máy thông minh – smart factory trên khắp thế giới và vô số các công ty công nghiệp khác đang tiến hành thí điểm. AR đã trị giá 20 triệu đô la mỗi năm cho công ty dịch vụ và phần mềm máy tính PTC.

Khi những câu chuyện thành công xuất hiện thường xuyên hơn, năm tới có thể sẽ chứng kiến ​​vô số chương trình thí điểm AR trên toàn bộ ngành sản xuất và các hoạt động tiếp theo trên toàn công ty.

Ở những nơi khác trong ngành wearable, chúng ta có thể mong đợi những bộ đồ bảo hộ được sử dụng để cung cấp những hiểu biết về sự an toàn và hiệu quả của công nhân nhà máy.

Các nhân viên tại Nhà máy lắp ráp động cơ Valencia của Ford, ở Tây Ban Nha, đã sử dụng một bộ đồ đặc biệt được trang bị công nghệ theo dõi cơ thể. Các nhà sản xuất ô tô đã sử dụng công nghệ để thiết kế các máy trạm ít căng thẳng về thể chất để tăng cường quy trình sản xuất của họ.

Công ty thậm chí còn gọi công nhân dây chuyền lắp ráp của mình là ‘vận động viên công nghiệp’ do nhu cầu thể chất của công việc và cách tiếp cận phòng ngừa chấn thương của họ.

Bằng cách theo dõi chính xác các chuyển động của công nhân, Ford đang cho phép các thay đổi dựa trên dữ liệu cho các quy trình sản xuất xe của mình, giúp chúng an toàn và hiệu quả hơn.

Khi các nhân viên nhà máy ngày càng được tăng cường bởi các hệ thống kỹ thuật số và làm việc cùng với cobots, việc theo dõi các bộ áo giáp và các thiết bị đeo khác sẽ cho phép mức độ tương tác cao hơn với các hệ thống đó và cho phép nhân viên tích hợp sâu hơn vào các chiến lược tập trung vào dữ liệu của các nhà sản xuất hướng tới.0

Xem Phần 1 tại đây