Nhà máy Thông Minh kết nối mọi thứ
Hãy tưởng tượng một thế giới nơi mà các hệ thống thông minh, bộ cảm biến Internet (IoT) và robotics kết hợp để tự động hoá các khu vực sản xuất lớn, kết nối các mạng có dây và không dây trên toàn thế giới trong việc tạo ra các sản phẩm và dựa vào dữ liệu lớn có cấu trúc và không có cấu trúc để có được công việc đã hoàn thành.
McKinsey & Company mô tả việc sản xuất thông minh như là một “loại hệ thống thông tin thông qua cảm biến và bộ điều khiển được nhúng trong các vật thể vật lý … trong đó các sản phẩm thông minh có hành động khắc phục để tránh thiệt hại và nơi mà các bộ phận cá nhân được tự động bổ sung.”
Nhận thấy tiềm năng của một quá trình chuyển đổi sản xuất tổng thể với việc sử dụng các dữ liệu lớn của IoT, Đức đã khởi xướng sáng kiến của Chính phủ về Công nghiệp 4.0 nhằm thúc đẩy ngành công nghiệp của mình. Theo các nhà khoa học, ngành công nghiệp 4.0 đã dựa vào dữ liệu thời gian thực để lái xe và đưa ra các quyết định trong nhà máy, theo sau đó là “cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư” – theo sau động cơ hơi, băng tải, và giai đoạn đầu của tự động hóa IT .
Trong thế giới này, nhiều nhà máy, các nhà cung cấp dịch vụ hậu cần, … sẽ kết nối với nhau trong một hệ thống tự động hóa dữ liệu IoT có nguồn gốc từ người và mọi người – tất cả được điều khiển bằng một “mặt sau” của hệ thống trung tâm có khả năng đồng bộ hóa và điều khiển tất cả các sự kiện trong suốt chuỗi cung ứng và cho tất cả mọi người tham gia vào khả năng hiển thị đầy đủ về những gì đang diễn ra.
Để thực hiện sản xuất thông minh, các hệ thống doanh nghiệp phải được sửa đổi để họ có thể giao tiếp và giám sát công nghệ dựa trên cảm biến IoT, cùng với một loạt các sản phẩm khác nhau, hậu cần, mua sắm, đặt hàng và các hệ thống khác phải được tích hợp vào một mặt sau máy bay.
Từ khía cạnh IT , nhiệm vụ có thể gây khó khăn. Từ góc độ quản lý nhà cung cấp, cũng có thể có những thách thức đang nổi lên, vì một số nhà cung cấp sẽ chuẩn bị nhiều hơn những người khác tham gia vào nỗ lực này.
Điều quan trọng không kém là nhu cầu tập hợp nhóm dữ liệu lớn với nhóm dữ liệu tiêu chuẩn, bởi vì để sản xuất theo kiểu Công nghiệp 4.0, cả dữ liệu lớn và dữ liệu chuẩn đều phải hợp tác chặt chẽ và được tích hợp chặt chẽ.
Điều này có nghĩa là cả hai nhóm dữ liệu tham gia vào một dự án chung để các luồng thông tin có thể được kiến trúc hoá để thu hút cả dữ liệu tiêu chuẩn và lớn để lái xe tự động hóa cần thiết để chạy các nhà máy. Nếu các nhà máy được phân phối rộng khắp các nhà cung cấp và địa lý khác nhau, cũng cần phải nhập vào kiến trúc dữ liệu lớn và tiêu chuẩn cho những người khác trong chuỗi cung ứng sản xuất.
Tin tốt lành là các tiêu chuẩn ngành đang nổi lên cho các giao diện dữ liệu lớn và chuẩn sẽ tạo điều kiện cho các luồng thông tin sản xuất thông minh.
Trong các ngành công nghiệp như thực phẩm và nước giải khát, các cảm biến tạo ra thông tin điều khiển bằng máy và cảnh báo tự động đã được sử dụng rộng rãi để đo nhiệt độ và độ ẩm của các thùng chứa mà sản phẩm thực phẩm được vận chuyển và cũng để theo dõi các lô hàng từ điểm xuất phát tới nơi cuối cùng các điểm đến vận chuyển.
Khi dữ liệu lớn và IoT làm lại các nhà máy vào các nhà máy được tối ưu hoá và tự động hóa cao, hàng hoá sẽ đạt được tốc độ cao hơn trên thị trường, tăng lợi nhuận cho các công ty vì hàng hóa có thể được chuyển tới thị trường nhanh hơn.
Các công ty tiến bộ đã và đang đầu tư vào các hệ thống theo định hướng của IoT, điều này cho thấy phản ứng nhanh hơn đối với những thay đổi trong nhu cầu người tiêu dùng và đổi mới sản phẩm. Điều này có thể mở ra cơ hội thị trường lớn hơn cho các công ty và nhiều lựa chọn hơn cho người tiêu dùng – mang lại lợi ích cho mọi người trong chuỗi giá trị.
Lợi ích của công nghệ IoT trong nhà máy thông minh
Dưới đây là một số lợi ích có được khi triển khai IoT trong sản xuất và công nghiệp
Thu thập dữ liệu thời gian thực
Lưu trữ an toàn dữ liệu được thu thập từ các cảm biến và máy móc để phân tích và ứng dụng là điều cần thiết. Điện toán Đám mây cho phép linh hoạt và hiệu quả trong việc tận dụng thông tin để biến nó thành hành động cho các công ty sản xuất.
Lắp ráp thông minh hơn
Để thu hẹp khoảng cách giữa mạng sản xuất và doanh nghiệp, các công ty sản xuất đang triển khai mạng thông minh. Điều này cho phép họ giảm downtime bằng cách cho phép truy cập từ xa vào các hệ thống và đối tác, đồng thời cung cấp độ chính xác, độ tin cậy và khả năng phục hồi từ khu vực sản xuất cho doanh nghiệp.
Cải thiện tầm nhìn quản trị
Điều bắt buộc đối với các công ty sản xuất là có được tầm nhìn tốt hơn về nhu cầu tài nguyên, hiệu suất thiết bị và các mối đe dọa bảo mật. Họ có thể phát triển Dashboardhiển thị chi tiết về môi trường nhà máy, an toàn, hiệu quả và lợi nhuận trên tài sản.
Các hệ thống sản xuất tích hợp rất quan trọng đối với các nhà sản xuất với các vị trí sản xuất phân tán về mặt địa lý. Điều này có thể giúp rút ngắn thời gian dẫn. Để lưu lượng thông tin nhanh hơn, tăng cường khả năng đáp ứng thị trường và ra quyết định nhanh hơn, các nhà sản xuất có thể tận dụng công nghệ mạng Giao thức nội bộ (IP) kết nối các ứng dụng doanh nghiệp với dữ liệu sản xuất ở cấp độ thiết bị trong thời gian thực.
Báo động và giải quyết sự cố
Trong nhiều trường hợp, các nhà máy sản xuất thiếu khả năng đưa ra thông báo theo thời gian thực trong trường hợp thiết bị hỏng. Các tiêu chuẩn mở cho phép người dùng chạm vào các mạng cấp độ cảm biến có thể phát hiện sự cố một cách nhanh chóng (đôi khi ngay cả trước khi chúng xảy ra) để tạo ra mức độ hiệu quả thiết bị tổng thể cao (OEE).
Bảo trì nâng cao và hiệu quả hơn
Bảo trì thường xuyên là chìa khóa cho hoạt động trơn tru của nhà máy. Mất điện theo kế hoạch (thường là hàng năm) để bảo trì và sửa chữa thiết bị giúp các công ty giải quyết tốt hơn các trường hợp khẩn cấp. Tuy nhiên, phương pháp này không phải là không có vấn đề vì không phải tất cả các thiết bị đều cần bảo trì cùng một lúc và theo cùng một lịch trình.
Triển khai IIoT sẽ giúp các công ty chuyển sang một mô hình chủ động hơn về bảo trì dự đoán . Internet công nghiệp (IIoT) cung cấp khả năng theo dõi thời gian thực về sức khỏe của máy móc và thiết bị, cho phép các công ty lên lịch bảo trì khi máy cần và không theo lịch trình tùy ý.
Tầm nhìn chuỗi cung ứng rõ ràng
Tầm nhìn chuỗi cung ứng là rất cần thiết và đầy thách thức, đặc biệt là trong ngành thực phẩm, nơi có nhiều nhà cung cấp tham gia và các quy định mới bắt buộc phải hoàn toàn minh bạch và tuân thủ. IoT trong ngành sản xuất đảm bảo khả năng hiển thị thời gian thực vào tất cả các quy trình sản xuất. Ví dụ, các nhà sản xuất thực phẩm sử dụng cảm biến có thể xác định xem sản phẩm của họ có tiếp xúc với nhiệt độ, áp suất hoặc các điều kiện môi trường khác có thể khiến thực phẩm không an toàn khi tiêu thụ hay không. Biết trước điều này có thể giúp các công ty tiết kiệm hàng triệu đô la trong chi phí thu hồi.
Phân tích dữ liệu cơ sở
So sánh hiệu quả và chất lượng sản phẩm giữa các cơ sở là thách thức trong quá khứ. Tuy nhiên, ngày nay, các nhà sản xuất có thể sử dụng công nghệ IoT để thu thập và phân tích dữ liệu từ một số cơ sở. Hỗ trợ này trong việc ra quyết định tốt hơn liên quan đến chất lượng, hiệu quả hoạt động, vv
Tự động hóa cao hơn
IIoT liên quan đến các máy giao tiếp với nhau mà không có sự can thiệp từ con người (người có thể đưa ra lỗi). Điều này mở rộng phạm vi cho IoT trong sản xuất, được các tổ chức áp dụng với số lượng ngày càng tăng nhằm tăng hiệu quả và cải thiện chất lượng và tính nhất quán của các sản phẩm của họ.
Điện toán đám mây mạnh mẽ, chi phí thấp, giao tiếp có dây và không dây và các hệ thống trên chip cho điện toán nhúng đang thúc đẩy cuộc cách mạng IoT.
