Hành trình đến một nền Công Nghiệp 4.0 với quy mô có thể mở rộng
13/02/2020
Chỉ vài năm trước, nhiều nhà quan sát về Công nghiệp 4.0 đã nói những điều như, “Chúng tôi đứng trước bờ vực của một cuộc cách mạng công nghệ sẽ thay đổi căn bản cách chúng ta sống, làm việc và liên quan đến nhau”. Nhưng, họ có đúng không? Hay là chúng ta, ngày nay, coi mọi thứ như những đứa trẻ chơi với điện thoại thông minh mà chỉ 10 năm trước nó là một công nghệ cực kì tân tiến. Thật đáng để lùi lại để xem chúng ta đang ở đâu, bây giờ thì mọi thứ đã rõ ràng hơn.
Sự hội tụ của công nghệ sản xuất và truyền thông công nghiệp - thường được gọi là Công nghiệp 4.0 - là một chủ đề thường được thảo luận và thường bị hiểu sai từ góc độ của chủ doanh nghiệp và quản lý. Mặc dù Công nghiệp 4.0 là một khái niệm đa dạng và phân mảnh, nhưng có một số khái niệm phổ biến về ý nghĩa của nó trong thực tế đối với các nhà sản xuất công nghiệp ngày nay. Giai đoạn công nghiệp hóa thứ tư này tăng cường cơ học với các công nghệ truyền thông kỹ thuật số không dây, robot và hệ thống tự động. Do đó, một lượng lớn dữ liệu có giá trị được tạo ra để thu thập, xử lý và phân tích quan trọng bởi các máy chủ được đào tạo AI và các dịch vụ dựa trên đám mây để mang lại năng suất tốt hơn, tối ưu hóa hiệu quả xử lý và chủ động duy trì hoạt động lắp ráp trơn tru và không gặp sự cố. Toàn bộ các dây chuyền sản xuất có thể được hình dung từ đầu đến cuối, từ trên xuống dưới, cho phép các nhà điều hành và vận hành máy đưa ra quyết định thông minh loại bỏ lỗi của con người và sản xuất các sản phẩm được sản xuất tốt hơn, ít khuyết tật hơn và chi phí thấp nhất so với các sản phẩm đối thủ khác .
Các thuộc tính hiện tại của Công nghiệp 4.0
- Kết nối không dây: Các công nghệ truyền thông không dây và IoT có nghĩa là thiết bị, cảm biến và các thứ khác có thể được liên kết với các dịch vụ dựa trên đám mây để theo dõi các quy trình về hiệu quả và hiệu quả, đồng thời thu thập dữ liệu để hiển thị và truyền trực tuyến đến màn hình bảng điều khiển lớn và quản lý.
- Dữ liệu lớn: Các nhà máy kỹ thuật số, được kết nối không dây tạo ra một lượng lớn dữ liệu dây chuyền sản xuất thiết yếu. Khả năng kết nối giữa thiết bị cũ và hệ thống mới đạt được thông qua các công cụ tương thích giao thức. Điều này cho phép các nhà khai thác quản lý tất cả các tài sản và thu thập lượng dữ liệu khổng lồ ở tất cả các giai đoạn sản xuất để xác định các khu vực và quy trình chính để cải thiện thông qua tối ưu hóa.
- Các quyết định phi tập trung: Trí tuệ nhân tạo của vạn vật (AIoT) cho phép các quyết định tự trị được đưa ra ở biên mạng cả bên trong và bên ngoài các cơ sở sản xuất. Khả năng kết hợp thông tin địa phương và toàn cầu này đồng thời giúp cải thiện việc ra quyết định và tăng năng suất tổng thể.
- 5G: Công nghệ truyền thông di động không dây thế hệ thứ năm này sẽ có tác động lớn đến cách cung cấp dịch vụ do tốc độ truyền dữ liệu cao, giảm độ trễ, tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí và tăng công suất hệ thống.
Với việc số hóa tất cả các tài sản thiết yếu của nhà máy, số lượng thiết bị được kết nối đang tăng theo cấp số nhân. Nhiều nhà sản xuất đã tận dụng 4G để tích hợp và kết nối tất cả các thiết bị của nhà máy nhằm nỗ lực hiện thực hóa các giải pháp sản xuất thông minh. Tuy nhiên, 5G sẽ là chất xúc tác lớn tiếp theo để nhân rộng các nhà máy thông minh. Thật vậy, một số nhà sản xuất đã đặt cược vào 5G và IoT để cung cấp mạng kết nối với độ trễ cực thấp, băng thông cao và thông tin liên lạc đáng tin cậy cần thiết để nâng cao sản lượng trong các nhà máy của họ.
Ericsson: loại bỏ sự hiện diện của dây cáp với nền sản xuất thông minh dựa trên 5G
Nhiều chủ doanh nghiệp nhận ra những thay đổi của Công nghiệp 4.0, nhưng họ không chắc chắn cách tận dụng các cơ hội. Ông Erik Josefsson, Trưởng bộ phận công nghiệp tiên tiến tại Ericsson, có liên quan chặt chẽ đến việc triển khai 5G và do đó được đặt lý tưởng để cung cấp một cái nhìn sâu sắc độc đáo về công nghệ này. Gần đây, ông nói về Công nghiệp 4.0, "các nhà sản xuất trên mạng hiện đang tìm kiếm hiệu quả trong sản xuất và khả năng cung cấp một hỗn hợp rộng hơn các sản phẩm tùy chỉnh cho khách hàng của họ. Họ biết rằng việc duy trì tính cạnh tranh sẽ đòi hỏi các quy trình vận hành và dây chuyền sản xuất phải được tích hợp và thích ứng để cho phép thay đổi cấu hình nhanh và giảm thời gian thực hiện. Và tất cả những điều đó cần phải xảy ra mà không ảnh hưởng đến một chút nào về an toàn hoặc chất lượng".
5G đã được triển khai và Ericsson đang có những bước tiến lớn đối với sản xuất không dây. Tại Estonia, Ericsson đã hợp tác với một nhà máy sản xuất để triển khai một hệ thống tự động hóa thông minh kết hợp học máy và trí tuệ nhân tạo vào các quy trình sản xuất của họ. Mục đích của họ là tạo điều kiện cho các phân tích dữ liệu thời gian thực và thiết lập một chuỗi sản xuất tự động đầu cuối được cung cấp bởi các cảm biến tế bào robot 5G.
Các giải pháp 5G được kích hoạt bằng cách tăng kết nối - cảm biến, robot đám mây, theo dõi tài sản tập trung, kiểm tra chất lượng từ xa và quy trình tự động của nhà máy - không có nghĩa là tất cả các hoạt động được kết nối với nhau trong một cơ sở. Thay vào đó, cũng có tiềm năng liên kết nhiều nhà máy và thậm chí các cơ sở của các đối tác bên thứ ba với nhau để tạo thành một hệ sinh thái của các trung tâm sản xuất thông minh trên toàn thế giới.
“Thứ được gọi là Internet of Things di động là cách kết nối những thứ vật lý, như cảm biến, với Internet bằng cách cho chúng sử dụng cùng một mạng di động như điện thoại thông minh. Nó có thể chỉ là câu trả lời cho các nhà sản xuất. Vì vậy, đầu tư vào IoT di động và tạo ra các nhà máy thông minh là một công việc khổng lồ, nhưng điều cần thiết là phải thúc đẩy một nền Công nghiệp 4.0 có thể mở rộng”, ông Josefsson cho biết thêm.
Advantech: Kết nối chuỗi cung ứng và tạo ra hệ sinh thái mới
Kết quả một cuộc khảo sát gần đây của một trong những công ty kế toán hàng đầu thế giới đã chỉ ra rằng, "Công nghiệp 4.0 mang đến cơ hội lớn cho sự đổi mới, vượt xa các sản phẩm và dịch vụ có thể yêu cầu một cách tiếp cận mới trong các lĩnh vực như tìm kiếm tài năng, rủi ro không gian mạng, và sự gián đoạn cạnh tranh. Ví dụ, đây là những lĩnh vực mà các ứng dụng Công nghiệp 4.0 có thể giúp cung cấp việc học hỏi liên tục, khai thác các nguồn tài năng mới, tiếp cận các thị trường không được giám sát, cung cấp các công cụ dự đoán để cải thiện quy trình và giảm rủi ro, kết nối chuỗi cung ứng, tạo hệ sinh thái mới và cho phép các hệ thống có khả năng thích ứng nhanh nhẹn hơn và ứng phó với những thay đổi trong thời gian thực".
Advantech cũng tin tưởng vào việc kết nối chuỗi cung ứng và tạo ra các hệ sinh thái mới. Mr.Tony Liu thuộc Phòng Đầu tư doanh nghiệp (ACI) của Advantech đã mô tả tầm nhìn của họ về Công nghiệp 4.0 bằng cách nêu rõ, “Công nghiệp 4.0 là một thị trường đa dạng và đây là lý do tại sao chúng ta cần thiết lập một hệ sinh thái IoT phát triển các giải pháp tập trung vào miền đáp ứng nhu cầu của tất cả các loại nhà máy và thị trường công nghiệp. Một trong những xu hướng mà chúng tôi đã nhận thấy là trực quan hóa và phân tích dữ liệu, đây sẽ là những khía cạnh quan trọng của Công nghiệp 4.0. Hơn nữa, dịch vụ và lưu trữ đám mây kết hợp với thuật toán AI mạnh mẽ sẽ là điểm mấu chốt để tạo ra giá trị mới và lợi thế cạnh tranh cho chủ sở hữu nhà máy”.
Trong một thời gian dài, Advantech đã có những phản ứng của riêng mình cho Công nghiệp 4.0 - mô hình kinh doanh đồng sáng tạo - bao gồm các chiến lược cho giai đoạn phát triển IoT tiếp theo. Bởi vì quá trình và sự phát triển của các giải pháp IoT rất phức tạp và khó nhận ra đầy đủ đối với một số doanh nghiệp, đồng sáng tạo đề xuất một hệ sinh thái nhằm vào các lĩnh vực công nghiệp khác nhau để thúc đẩy tăng trưởng kinh doanh thông qua quan hệ đối tác. Advantech cung cấp phần cứng và phần mềm WISE-PaaS của mình cho các nhà phát triển và hợp tác phát triển các gói sẵn sàng cho giải pháp, được gọi là SRPs. Các SRP chìa khóa trao tay này là các giải pháp độc đáo được thiết kế cho các lĩnh vực cụ thể, chẳng hạn như quản lý năng lượng hoặc an ninh và giám sát, và tập trung vào các thị trường khu vực và thị trường dọc cụ thể. Đào tạo giúp các đối tác làm quen với các SRP này và nền tảng WISE-PaaS, cho phép họ cung cấp dịch vụ cuối cùng cho khách hàng của họ. Hơn nữa, Advantech cũng cung cấp dịch vụ tùy chỉnh và hỗ trợ sau bán hàng, đồng thời thiết lập các đối tác trong các lĩnh vực quan trọng để hợp tác trong khu vực đó trong tương lai. Điều này tạo ra một sự hợp tác đôi bên cùng có lợi.
Tương lai của sản xuất là thông minh, an toàn và ổn định
Các công nghệ IoT mới cho phép phát triển cơ sở hạ tầng nhà máy thông minh cho các mạng truyền thông được áp dụng trực tiếp cho các nhà máy công nghiệp dưới danh nghĩa tốc độ, bảo mật và dễ sử dụng. “Một nhà máy được kết nối dẫn đến một nền sản xuất thông minh hơn”, ông Josefsson nói.
Bây giờ mọi người đều thấy những lợi ích của một Công nghiệp 4.0 đang ngày một rõ rang hơn. Xu hướng về trực quan hóa và phân tích dữ liệu, dây chuyền sản xuất có thể thích ứng và các sản phẩm tùy chỉnh, hệ sinh thái và hợp tác, tất cả đều góp phần chuyển đổi cách sản xuất và kinh doanh của chúng ta. Tương lai của ngành sản xuất sẽ mang lại lợi ích cho các công ty, nhân viên, nhà đầu tư và khách hàng toàn cầu trong kỷ nguyên IoT.
