Smart Factory là gì? Những công nghệ nào được sử dụng trong Smart Factory

Smart Factory sử dụng những công nghệ hiện đại ứng dụng trong máy móc, dây chuyền sản xuất để tối ưu quy trình và nâng cao hiệu suất. Bằng cách kết nối thiết bị và hệ thống sản xuất, người vận hành hoàn toàn có thể giám sát và quản lý quy trình từ đầu đến cuối. Giúp nhà máy vận hành hiệu quả, tối ưu hơn và kịp thời phát hiện các sự cố và rủi ro không mong muốn. Cùng Việt Tuấn tìm hiểu thêm về Smart Factory trong bài viết dưới đây nhé.

1. Smart Factory là gì?

Smart Factory là một nhà máy/cơ sở sản xuất được tích hợp nhiều công nghệ hiện đại, số hoá và kết nối thông qua mạng internet. Với smart factory, môi trường sản xuất được tối ưu và tự động hoá thông qua sự kết nối từ internet. Các thiết bị sẽ được tổng hợp dữ liệu và phân tích dựa vào các phần mềm sử dụng công nghệ AI. 

Smart Factory chuyển đổi từ tự động hoá truyền thống nâng cấp lên việc dữ liệu được kết nối, phân tích và xử lý liên tục. Thậm chí, tính năng machine learning còn có thể tự động học hỏi trong quá trình nhận dữ liệu sản xuất và kinh doanh, từ đó thích nghi và thay đổi cho phù hợp với xu hướng từ thị trường. 

Smart Factory còn có khả năng phát triển và cải tiến cho phù hợp với sự phát triển của nhà máy, doanh nghiệp. Các tính năng của Smart Factory sử dụng các công nghệ như AI, điện toán đám mây,... và được hỗ trợ bởi hệ thống Manufacturing Execution System giúp hoạt động sản xuất được điều phối, phân tích các chỉ số KPI và OEE quan trọng trong quá trình sản xuất. 

2. Những lợi ích khi ứng dụng Smart Factory trong thực tế

Smart Factory giúp người vận hành có được những phân tích dữ liệu và dẫn chứng cụ thể từ đó đưa ra các quyết định chính xác giúp tối ưu và nâng cao hiệu suất cho hệ thống nhà máy. Việc có một quy trình sản xuất linh hoạt có thể mở rộng khả năng và hiệu suất làm việc của thiết bị máy móc và các nhân viên, giúp tối ưu chi phí, hạn chế tối đa thời gian hỏng hóc và ngưng hoạt động, đồng thời cũng giảm lượng rác thải trong ngành công nghiệp sản xuất.

Ứng dụng công nghệ hiện đại giúp nhà máy nhận biết khi đặt sai vị trí máy móc hoặc không sử dụng đến giúp tăng hiệu suất và sản lượng mà không tốn nhiều chi phí đầu tư nguồn lực mới. Ngoài ra, smart factory còn giúp kiểm soát chất lượng, phát triển sản phẩm, hệ thống vận chuyển, tối ưu hoá kế hoạch dựa trên các đánh giá và phản hồi thực tế. Bằng việc thu thập và phân tích dữ liệu, người vận hành có thể lên lịch bảo trì và ngăn chặn tình trạng có thể dừng hoạt động của dây chuyền sản xuất dựa trên các dữ liệu phân tích thực tế. 

Tìm hiểu thêm bài viết: Smart City là gì? Smart City vận hành như thế nào?

3. Quy trình và các bước để trở thành Smart Factory 

Để một nhà máy thông thường trở thành một Smart Factory, thường phải đi qua 4 cấp độ như sau:

Cấp độ 1: Các dữ liệu cơ bản có sẵn

Ở cấp độ này, một nhà máy hoặc cơ sở chưa thực sự "thông minh". Dữ liệu có sẵn nhưng lại không dễ dàng để truy cập hoặc phân tích. Nếu người vận hành có phân tích dữ liệu thì cũng sẽ rất tốn thời gian và có thể làm mất hiệu quả trong quá trình sản xuất.

Cấp độ 2: Dữ liệu được tổ chức có hệ thống

Ở cấp độ 2, dữ liệu bắt đầu được truy cập một cách dễ hiểu và có tổ chức hơn. Dữ liệu sẽ được tập trung tại 1 điểm truy cập, với các hiển thị và giao diện giúp cài đặt và xử lý dữ liệu. Từ đó con người có thể phân tích dữ liệu một cách chủ động nhưng vẫn gặp khá nhiều khó khăn. 

Cấp độ 3: Dữ liệu được phân tích tự động

Ở cấp độ này, dữ liệu có thể được phân tích với sự hỗ trợ của học máy và trí tuệ nhân tạo, tạo ra những thông tin dữ liệu mà không cần nhiều sự giám sát từ con người. Hệ thống tự động hơn so với cấp độ hai và có thể dự đoán các vấn đề quan trọng hoặc bất thường để dự phòng sự cố tiềm ẩn có thể xảy ra.

Cấp độ 4: Chủ động phân tích và tự động khắc phục 

Cấp độ này được xây dựng trên cơ sở của cấp độ 3, tạo ra giải pháp cho các vấn đề. Thậm chí trong một số trường hợp, hệ thống còn chủ động khắc phục để giảm thiểu sự cố hoặc cải thiện quy trình sản xuất mà không cần đến sự can thiệp của con người. Dữ liệu sẽ được thu thập và phân tích để tìm ra vấn đề, sau đó tạo giải pháp và tự động khắc phục luôn nếu có thể. 

Các thông tin về cuộc cách mạng 4.0: Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 là gì? Ưu điểm và hạn chế

4. Những công nghệ nào được sử dụng trong Smart Factory

Để có thể trở thành Smart Factory trong thời đại công nghiệp 4.0 ta cần đầu tư rất nhiều cac trang thiết bị, các hệ thống hỗ trợ và cùng đó là các công nghệ cơ bản phục vụ cho giám sát và tự động hóa trong Smart Factory. Cùng tìm hiểu những công nghệ đó dưới đây: 

Sensors

Công nghệ cảm biến được sử dụng phổ biến trong smart factory. Các cảm biến trên máy móc, thiết bị có vai trò thu thập dữ liệu để giám sát quy trình, ví dụ như giám sát nhiệt độ. Từ đó có thể nhanh chóng phát hiện và sửa chữa sự cố, hoặc thông báo cho nhân viên. Các cảm biến này có thể được kết nối với một mạng trung tâm để giám sát toàn bộ hệ thống máy móc của nhà máy. 

Cloud Computing

Cloud Computing có vai trò lưu trữ và xử lý các dữ liệu thu thập được từ cảm biến. Điều này giúp tối ưu chi phí và linh hoạt hơn so với việc lưu trữ truyền thống. Cloud Computing cho phép người dùng tải lên, lưu trữ và đánh giá dữ liệu, sau đó cung cấp phản hồi theo thời gian thực. 

Big Data Analytics

Với công nghệ phân tích lượng lớn dữ liệu, chúng ta có những thông tin về hiệu suất của quy trình sản xuất. Cho phép phát hiện các lỗi và thực hiện dự đoán với tính chính xác cao. Dữ liệu này có thể được chia sẻ giữa các nhà máy khác nhau hoặc các tổ chức khác nhau để tìm ra vấn đề chung từ đó tối ưu hoá quy trình. 

Virtual and Augmented Reality

Công nghệ thực tế ảo có thể dựa trên dữ liệu thực tế sau đó mô phỏng, xây dựng lại các thông tin số và có thể xem qua thiết bị thông minh. Công nghệ này giúp nhân viên nhà máy có thể thực hiện các nhiệm vụ sản xuất, bảo dưỡng và tổ chức sản phẩm. 

Tìm hiểu thêm về hệ thống ITS: Hệ thống giao thông thông minh (ITS) là gì

Digital Twins

Bản sao số được sử dụng để đại diện cho một quy trình hoặc đối tượng vật lý và mô phỏng hiệu suất trong thế giới thực. Điều này có thể giúp cho quá trình nghiên cứu và cải tiến hiệu quả, hỗ trợ việc điều khiển và lập kế hoạch vận hành.

Tạm kết 

Smart Factory là một nhà máy được tích hợp các công nghệ tiên tiến, qua đó thu thập và phân tích dữ liệu giúp cải thiện hiệu suất, giảm lỗi và tăng tính linh hoạt trong quy trình sản xuất. Mang đến lợi ích to lớn trong việc quản lý, đánh giá chất lượng và phát triển sản phẩm. Góp phần vào nền công nghiệp 4.0 và tạo ra môi trường sản xuất hiện đại, an toàn, hiệu quả, tiết kiệm chi phí.