Nhà máy số: Động cơ chính của sản xuất thông minh

Trong làn sóng chuyển đổi hiện nay của ngành sản xuất, nhà máy số chắc chắn là động cơ chính của sản xuất thông minh. Nó như một cây cầu, kết nối chặt chẽ ngành sản xuất truyền thống với tương lai thông minh, tạo dựng nền tảng vững chắc cho sự chuyển mình và nâng cấp của doanh nghiệp.

Nhà máy số là việc sử dụng các công nghệ kỹ thuật số và công cụ thông tin để nâng cấp và chuyển đổi toàn diện các xưởng sản xuất truyền thống. Bằng cách số hóa các yếu tố như thiết bị, quy trình, nhân sự, và vật liệu trong quy trình sản xuất, một nhà máy số sẽ cho phép thu thập, truyền tải, phân tích và ứng dụng dữ liệu sản xuất theo thời gian thực, từ đó đạt được tự động hóa, số hóa, thông minh hóa và trực quan hóa trong quy trình sản xuất. Điều này không chỉ tăng cường đáng kể hiệu quả sản xuất và trình độ quản lý của doanh nghiệp mà còn nâng cao khả năng đáp ứng thay đổi của thị trường và tính cạnh tranh của doanh nghiệp.

Trong thời đại kỹ thuật số này, ngành sản xuất đang trải qua một sự chuyển đổi sâu sắc, và nhà máy số chính là yếu tố then chốt trong sự thay đổi này. Nó bao gồm nhiều chỉ tiêu quan trọng, những chỉ tiêu này có sự liên kết và ảnh hưởng lẫn nhau, cùng nhau tạo thành các tiêu chí đánh giá nhà máy số và cung cấp các hướng đi rõ ràng cho việc đạt được sản xuất thông minh. Hãy cùng khám phá các chỉ số quan trọng này và mở ra những bí mật của nhà máy số nhé!

TĂNG TỐC HIỆU QUẢ SẢN XUẤT

Hiệu Quả Thiết Bị Tổng Thể (OEE)

Hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE) là một chỉ số quan trọng để đo lường mức độ sử dụng thiết bị, hay “thước đo sức khỏe” của thiết bị, phản ánh rõ ràng hiệu quả thực tế của thiết bị trong quy trình sản xuất. Công thức tính là:

OEE = Tỷ lệ Thời Gian Hoạt Động × Tỷ lệ Hiệu Suất × Tỷ lệ Sản Phẩm Đạt Chất Lượng

Trong đó “Tỷ lệ Thời Gian Hoạt Động” phản ánh tình trạng sử dụng thời gian của thiết bị, tức là tỷ lệ giữa thời gian thực tế thiết bị chạy và thời gian kế hoạch; “Tỷ lệ Hiệu Suất” phản ánh mức độ hoạt động của thiết bị, đo lường tỷ lệ giữa số lượng sản phẩm thực tế và chu kỳ gia công lý thuyết trong thời gian hoạt động; “Tỷ lệ Sản Phẩm Đạt Chất Lượng” liên quan trực tiếp đến chất lượng sản phẩm, là tỷ lệ giữa số lượng sản phẩm đạt chất lượng và tổng số sản phẩm gia công.

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thiết bị tổng thể, giống như những “chướng ngại” tiềm ẩn, cản trở việc khai thác tối đa hiệu quả của thiết bị. Các yếu tố này bao gồm hỏng hóc thiết bị, điều chỉnh thay đổi khuôn mẫu, thay thế công cụ, khởi động thiết bị, dừng ngắn trong sản xuất, tốc độ chậm, và thiết bị hoạt động không tải.

Để nâng cao hiệu suất thiết bị tổng thể, doanh nghiệp có thể áp dụng một số biện pháp như bảo dưỡng thiết bị thường xuyên để đảm bảo thiết bị hoạt động tốt, phân tích nguyên nhân gây hỏng hóc và khắc phục kịp thời, cải tiến quy trình sản xuất, giảm thiểu thời gian ngừng máy và mất hiệu suất, áp dụng các phương pháp bảo trì hợp lý để kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

Chu kỳ sản xuất

Chu kỳ sản xuất là khoảng thời gian từ khi bắt đầu sản xuất cho đến khi sản phẩm hoàn thành, bao gồm tất cả các bước như chuẩn bị sản xuất, gia công, kiểm tra chất lượng, vận chuyển, và nhập kho, cùng với thời gian gián đoạn trong quá trình lao động như gián đoạn kỹ thuật (ví dụ: sấy khô tự nhiên, làm mát) và gián đoạn tổ chức (ví dụ: chờ nguyên liệu, chờ xử lý, lắp ráp, vận chuyển). Việc rút ngắn chu kỳ sản xuất có ý nghĩa quan trọng đối với doanh nghiệp, nó giống như lắp một “bộ tăng ga” cho sự phát triển của doanh nghiệp. Việc này giúp doanh nghiệp phản ứng nhanh chóng với nhu cầu của thị trường, chiếm lợi thế trong môi trường cạnh tranh khốc liệt.

Trong thị trường thay đổi nhanh chóng hiện nay, yêu cầu của khách hàng đối với việc giao hàng kịp thời ngày càng cao, và doanh nghiệp chỉ có thể đáp ứng yêu cầu này nếu rút ngắn chu kỳ sản xuất. Ví dụ, một công ty sản xuất sản phẩm điện tử đã tối ưu hóa quy trình sản xuất và quản lý chuỗi cung ứng, rút ngắn chu kỳ sản xuất từ 15 ngày xuống còn 7 ngày, giúp nâng cao sự hài lòng của khách hàng và gia tăng đáng kể lượng đơn hàng.

Ngoài ra, việc rút ngắn chu kỳ sản xuất còn giúp tăng tốc dòng vốn của doanh nghiệp, cải thiện hiệu quả sử dụng vốn. Khi chu kỳ sản xuất ngắn hơn, sản phẩm có thể chuyển thành doanh thu nhanh hơn, làm tăng tốc độ thu hồi vốn và giúp doanh nghiệp có thêm nguồn lực để đầu tư vào nghiên cứu, mở rộng quy mô sản xuất, hoặc các hoạt động đầu tư khác, từ đó củng cố sức mạnh tài chính và khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp.

Để giảm thiểu chu kỳ sản xuất, doanh nghiệp có thể thực hiện các biện pháp như phân tích sâu quy trình sản xuất, sử dụng phương pháp sản xuất tinh gọn để loại bỏ các nút thắt và các bước không gia tăng giá trị, áp dụng các hệ thống lập kế hoạch sản xuất hiện đại, như APS (Hệ thống điều độ sản xuất nâng cao), và ứng dụng công nghệ tự động hóa và sản xuất thông minh v.v.

“THẦN HỘ MỆNH” CỦA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

Tăng cường đào tạo nhân viên, nâng cao kỹ năng và nhận thức về chất lượng của nhân viên để họ tuân thủ nghiêm ngặt quy trình sản xuất; bảo trì và kiểm tra độ chính xác của thiết bị định kỳ, thay thế thiết bị lão hóa kịp thời để đảm bảo thiết bị vận hành bình thường và đạt độ chính xác cao; xây dựng hệ thống quản lý nhà cung cấp nghiêm ngặt, tăng cường kiểm tra và lựa chọn nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu có chất lượng ổn định và đáng tin cậy; tối ưu hóa thiết kế quy trình, cài đặt tham số hợp lý, chuẩn hóa quy trình sản xuất, tăng cường kiểm soát chất lượng trong quá trình sản xuất và phát hiện vấn đề kịp thời để giải quyết; kiểm soát môi trường sản xuất, đảm bảo đáp ứng yêu cầu sản xuất sản phẩm. Ví dụ, một doanh nghiệp sản xuất ô tô thông qua phương pháp quản lý Six Sigma để kiểm soát và tối ưu hóa từng khâu trong quy trình sản xuất, đã thành công giảm tỷ lệ sản phẩm lỗi từ 3% xuống dưới 1%, nâng cao chất lượng sản phẩm và năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.

Truy xuất nguồn gốc chất lượng

Truy xuất nguồn gốc chất lượng là khả năng ghi lại và theo dõi các thông tin về sản phẩm trong quá trình sản xuất, từ đó có thể tra cứu chính xác nguồn gốc nguyên liệu, quá trình sản xuất, dữ liệu kiểm tra chất lượng, thông tin nhân viên, thiết bị, cũng như luồng đi và nơi bán của sản phẩm. Nó giống như một “hồ sơ lý lịch” của sản phẩm, cung cấp cơ sở mạnh mẽ cho việc kiểm soát chất lượng sản phẩm và truy cứu các vấn đề.

Trong nhà máy số, việc thực hiện truy xuất nguồn gốc chất lượng chủ yếu dựa vào các công nghệ thông tin tiên tiến như IoT, mã vạch, mã QR, RFID. Bằng cách dán hoặc gắn thẻ nhận dạng duy nhất lên nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm, và sử dụng cảm biến trong quá trình sản xuất, thiết bị thu thập dữ liệu để ghi lại thông tin liên quan đến sản phẩm theo thời gian thực và lưu trữ thông tin này vào cơ sở dữ liệu. Khi sản phẩm gặp vấn đề về chất lượng, doanh nghiệp có thể quét mã nhận dạng trên sản phẩm để nhanh chóng tra cứu thông tin chi tiết về sản phẩm trong quá trình sản xuất, từ đó xác định chính xác nguyên nhân của vấn đề và áp dụng các biện pháp giải quyết hiệu quả. Ví dụ, trong ngành thực phẩm, khi xảy ra vấn đề về an toàn thực phẩm, doanh nghiệp có thể sử dụng hệ thống truy xuất chất lượng để nhanh chóng tìm ra lô sản phẩm, thời gian sản xuất, xưởng sản xuất, nhà cung cấp nguyên liệu,… và kịp thời thu hồi sản phẩm, tránh việc hậu quả lan rộng, đồng thời truy cứu trách nhiệm và xử phạt những bên liên quan, bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng.

Truy xuất nguồn gốc chất lượng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc kiểm soát chất lượng sản phẩm. Nó giúp doanh nghiệp thực hiện giám sát và quản lý toàn diện quy trình sản xuất, phát hiện kịp thời các rủi ro chất lượng và thực hiện các biện pháp phòng ngừa và sửa chữa; khi sản phẩm gặp vấn đề chất lượng, nó giúp xác định nguồn gốc nhanh chóng, giảm thiểu thời gian và chi phí kiểm tra vấn đề, nâng cao hiệu quả giải quyết vấn đề; đồng thời cũng cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho việc cải tiến chất lượng, thông qua phân tích thông tin truy xuất chất lượng để tìm ra những yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và thực hiện cải tiến, tối ưu hóa có mục tiêu, từ đó không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm.

CHÌA KHÓA VÀNG CHO KIỂM SOÁT CHI PHÍ

Chi phí sản xuất

Đối với doanh nghiệp sản xuất, việc kiểm soát chi phí sản xuất là một khâu quan trọng giúp doanh nghiệp đạt được hiệu quả kinh tế tối đa. Nó giống như chiếc “chìa khóa vàng”, giúp mở cửa tăng trưởng lợi nhuận. Nhà máy số thông qua các công nghệ tiên tiến và chiến lược quản lý, sẽ đóng vai trò then chốt trong việc giảm chi phí lao động, vật liệu, bảo trì thiết bị,… và tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của doanh nghiệp.

Nhà máy số có ảnh hưởng rõ rệt đến việc giảm chi phí lao động. Các xưởng sản xuất truyền thống thường cần nhiều nhân công để hoàn thành nhiệm vụ sản xuất, chi phí lao động cao và dễ mắc sai sót do con người, dẫn đến hiệu quả sản xuất thấp và chất lượng sản phẩm không ổn định. Trong khi đó, nhà máy số thông qua việc áp dụng thiết bị tự động hóa và robot thông minh có thể thực hiện quy trình sản xuất tự động hóa và thông minh hóa, giảm thiểu đáng kể sự phụ thuộc vào lao động. Ví dụ, trong ngành sản xuất ô tô, việc ứng dụng dây chuyền sản xuất tự động hóa giúp các công đoạn như hàn, sơn, lắp ráp được thực hiện hiệu quả và chính xác, những công việc mà trước đây cần hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm người, giờ đây chỉ cần một số ít nhân viên kỹ thuật để giám sát và quản lý. Điều này không chỉ giảm chi phí lao động mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm. Các dữ liệu liên quan cho thấy, một doanh nghiệp sản xuất ô tô sau khi cải tạo và nâng cấp trình độ số hóa nhà máy, chi phí lao động đã giảm khoảng 30%, trong khi hiệu quả sản xuất tăng hơn 50%.

Trong việc kiểm soát chi phí vật liệu, nhà máy số cũng đạt được những kết quả ấn tượng. Thông qua hệ thống quản lý số hóa, doanh nghiệp có thể kiểm soát chính xác các khâu như mua hàng, tồn kho, phân phối vật liệu. Trong khâu thu mua, hệ thống có thể tự động tạo đơn hàng mua sắm dựa trên kế hoạch sản xuất và tình hình tồn kho, đồng thời đánh giá và lựa chọn nhà cung cấp, đảm bảo chất lượng vật liệu ổn định và giá cả hợp lý. Trong quản lý tồn kho, hệ thống giám sát mức tồn kho theo thời gian thực, tránh tình trạng vật liệu bị tồn đọng quá lâu hoặc thiếu hụt, từ đó cắt giảm được chi phí tồn kho. Ví dụ, một doanh nghiệp sản xuất điện tử áp dụng hệ thống quản lý vật liệu số hóa và đã nâng cao tỷ lệ vòng quay hàng tồn kho lên 25%, giảm chi phí tồn kho khoảng 20%. Đồng thời, nhà máy số còn có thể tối ưu hóa quy trình và công nghệ sản xuất để giảm thiểu lãng phí và thất thoát vật liệu.

Tiêu thụ năng lượng

Tiêu thụ năng lượng là một yếu tố quan trọng trong chi phí sản xuất của các doanh nghiệp ngành sản xuất, đặc biệt trong bối cảnh toàn cầu khuyến khích tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải, thì việc giảm tiêu thụ năng lượng có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển bền vững của doanh nghiệp. Các nhà xưởng số hóa thông qua hệ thống giám sát và quản lý năng lượng tiên tiến có thể kiểm soát và tối ưu hóa việc tiêu thụ năng lượng một cách chính xác, giúp doanh nghiệp tiết kiệm đáng kể chi phí năng lượng và đồng thời góp phần bảo vệ môi trường.

Các nhà máy số sử dụng nhiều phương thức để giám sát và quản lý việc tiêu thụ năng lượng. Thông qua việc lắp đặt các công tơ điện, đồng hồ nước, đồng hồ khí, cảm biến trên các thiết bị cung cấp năng lượng và thiết bị sản xuất trong xưởng, dữ liệu tiêu thụ năng lượng sẽ được thu thập theo thời gian thực và truyền tải về hệ thống quản lý năng lượng. Hệ thống quản lý năng lượng sử dụng công nghệ phân tích dữ liệu lớn để phân tích sâu sắc các dữ liệu tiêu thụ, tìm ra các quy luật và không gian tiết kiệm năng lượng tiềm ẩn. Ví dụ, hệ thống có thể phân tích mức tiêu thụ năng lượng của các thiết bị sản xuất khác nhau dưới các quy trình sản xuất khác nhau, tại các thời điểm khác nhau, tìm ra các công đoạn và thiết bị tiêu thụ năng lượng cao để đưa ra biện pháp tiết kiệm năng lượng phù hợp.

Trong việc ứng dụng công nghệ tiết kiệm năng lượng, nhà máy số sẽ có một “hộp công cụ” phong phú. Ví dụ, việc sử dụng thiết bị và quy trình sản xuất tiết kiệm năng lượng có thể giảm tiêu thụ năng lượng ngay từ nguồn. Ứng dụng công nghệ chiếu sáng thông minh trong hệ thống chiếu sáng của xưởng, tự động điều chỉnh độ sáng ánh sáng dựa trên độ sáng của xưởng và tình trạng hoạt động của nhân viên, tránh lãng phí năng lượng không cần thiết. Ngoài ra, các doanh nghiệp còn áp dụng công nghệ điều khiển biến tần trong hệ thống điều hòa không khí, tự động điều chỉnh tần số hoạt động của điều hòa dựa trên nhiệt độ và độ ẩm trong xưởng, giúp hệ thống điều hòa luôn hoạt động hiệu quả và tiết kiệm năng lượng. Một ví dụ từ một doanh nghiệp cho thấy, sau khi cải tiến nhà máy và áp dụng hàng loạt công nghệ tiết kiệm năng lượng, doanh nghiệp đã giảm được khoảng 20% tiêu thụ năng lượng và tiết kiệm hàng trăm triệu đồng chi phí năng lượng mỗi năm.

Hệ thống quản lý năng lượng đóng vai trò như một “người quản lý năng lượng” quan trọng trong nhà xưởng. Hệ thống không chỉ có thể giám sát tình hình tiêu thụ năng lượng theo thời gian thực mà còn có các chức năng dự báo năng lượng và tối ưu hóa điều độ sản xuất. Thông qua phân tích dữ liệu tiêu thụ năng lượng và kế hoạch sản xuất trong quá khứ, hệ thống quản lý năng lượng có thể dự báo nhu cầu năng lượng trong một khoảng thời gian nhất định, lập kế hoạch cung cấp năng lượng trước, đảm bảo sự ổn định và tin cậy trong việc cung cấp năng lượng. Đồng thời, hệ thống còn có thể tối ưu hóa việc điều độ năng lượng dựa trên tình hình tiêu thụ năng lượng và độ ưu tiên của các nhiệm vụ sản xuất, phân bổ năng lượng cho các thiết bị và quy trình có hiệu quả sử dụng năng lượng cao và nhiệm vụ sản xuất khẩn cấp, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng. Ví dụ, trong một nhà xưởng số hóa của một doanh nghiệp hóa chất, hệ thống quản lý năng lượng đã cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng lên khoảng 15%, giúp giảm đáng kể tiêu thụ năng lượng và chi phí sản xuất.

Tỷ lệ hỏng hóc thiết bị

Tỷ lệ hỏng hóc thiết bị là tỷ lệ giữa số lần hỏng hóc của thiết bị trong một khoảng thời gian nhất định và tổng thời gian hoạt động của thiết bị, là một chỉ số quan trọng để đánh giá độ tin cậy và ổn định của thiết bị. Công thức tính là:

Tỷ lệ hỏng hóc thiết bị = Số lần hỏng hóc ÷ Tổng thời gian hoạt động × 100%

Ví dụ, một thiết bị trong một tháng hoạt động 500 giờ và xảy ra 5 lần hỏng hóc, thì tỷ lệ hỏng hóc của thiết bị trong tháng đó là 5 ÷ 500 × 100% = 1%.

Tỷ lệ hỏng hóc thiết bị ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và lợi ích kinh tế của doanh nghiệp. Tỷ lệ hỏng hóc cao có nghĩa là thiết bị thường xuyên gặp sự cố, dẫn đến gián đoạn sản xuất, thời gian ngừng máy kéo dài, không chỉ làm giảm sản lượng sản phẩm mà còn có thể ảnh hưởng đến thời gian giao hàng sản phẩm, khiến doanh nghiệp đối mặt với nguy cơ khiếu nại của khách hàng và mất đơn hàng; đồng thời, chi phí sửa chữa thiết bị cũng gia tăng, làm tăng chi phí vận hành của doanh nghiệp. Vì vậy, giảm tỷ lệ hỏng hóc thiết bị là rất quan trọng đối với doanh nghiệp.

Để giảm tỷ lệ hỏng hóc thiết bị, doanh nghiệp cần áp dụng một loạt các chiến lược bảo trì khoa học và hiệu quả. Đầu tiên, cần xây dựng một hệ thống bảo trì phòng ngừa hoàn thiện, như xây dựng một “tường bảo vệ” vững chắc cho thiết bị. Dựa trên loại thiết bị, tần suất sử dụng, môi trường hoạt động, v.v., cần lập kế hoạch bảo trì cá nhân hóa, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị định kỳ. Ví dụ, đối với các thiết bị quan trọng, có thể sử dụng phương pháp kiểm tra định kỳ, kiểm tra các bộ phận quan trọng của thiết bị hàng tuần hoặc hàng tháng để phát hiện và xử lý kịp thời các vấn đề tiềm ẩn; đối với các bộ phận dễ hỏng, cần lập kế hoạch thay thế trước khi chúng bị mài mòn đến mức độ nhất định, tránh hỏng hóc thiết bị do lỗi linh kiện.

Thứ hai, cần tăng cường giám sát và quản lý thiết bị hàng ngày, sử dụng công nghệ số để giám sát tình trạng hoạt động của thiết bị theo thời gian thực và phân tích dữ liệu. Thông qua việc lắp đặt cảm biến, công cụ đo thông minh, v.v., thu thập các thông số hoạt động như nhiệt độ, áp suất, độ rung, dòng điện, và truyền dữ liệu này vào hệ thống quản lý thiết bị. Hệ thống quản lý thiết bị sử dụng công nghệ phân tích dữ liệu lớn để khai thác và phân tích dữ liệu vận hành của thiết bị, kịp thời phát hiện sự thay đổi bất thường của thiết bị và các nguy cơ hỏng hóc tiềm ẩn. Ví dụ, khi độ rung của thiết bị tăng đột ngột hoặc nhiệt độ tăng cao bất thường, hệ thống có thể tự động phát cảnh báo và thông báo cho nhân viên bảo trì để kiểm tra và xử lý kịp thời, từ đó tránh được sự cố thiết bị.

Cuối cùng, việc nâng cao chất lượng chuyên môn và trình độ kỹ năng của nhân viên vận hành và bảo trì thiết bị cũng là yếu tố then chốt để giảm tỷ lệ hỏng hóc thiết bị. Nhân viên vận hành cần trải qua huấn luyện nghiêm ngặt, nắm vững quy trình vận hành thiết bị và các lưu ý khi sử dụng, tránh sai sót trong vận hành dẫn đến hỏng hóc thiết bị; nhân viên bảo trì cần học hỏi và nắm vững các phương pháp và kỹ thuật bảo trì thiết bị tiên tiến, nâng cao khả năng chẩn đoán và sửa chữa sự cố, xử lý nhanh chóng và chính xác sự cố thiết bị. Doanh nghiệp có thể tổ chức các khóa huấn luyện nội bộ, mời chuyên gia kỹ thuật của nhà sản xuất thiết bị đào tạo hoặc cử nhân viên tham gia các khóa đào tạo chuyên nghiệp bên ngoài để nâng cao chuyên môn cho nhân viên.

Một công ty sản xuất phụ tùng ô tô đã thực hiện các chiến lược bảo trì này và đạt được kết quả đáng kể. Trước khi áp dụng hệ thống quản lý thiết bị số hóa, tỷ lệ hỏng hóc thiết bị của công ty khá cao, trung bình mỗi tháng là khoảng 3%, dẫn đến hiệu quả sản xuất thấp và chi phí sửa chữa cao. Sau khi áp dụng hệ thống quản lý thiết bị số hóa, công ty đã xây dựng một cơ chế bảo trì phòng ngừa, kiểm tra và bảo dưỡng thiết bị định kỳ, thay thế các bộ phận dễ hỏng sớm; đồng thời sử dụng hệ thống quản lý thiết bị để giám sát tình trạng hoạt động của thiết bị và phân tích dữ liệu theo thời gian thực, phát hiện và xử lý kịp thời các sự cố bất thường. Sau một thời gian, tỷ lệ hỏng hóc thiết bị của công ty đã giảm đáng kể xuống dưới 1%, hiệu quả sản xuất tăng hơn 20%, chi phí sửa chữa giảm khoảng 15%, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho công ty.

SẢN XUẤT LINH HOẠT NHƯ “TẮC KÈ HOA”

Thời gian thay đổi dây chuyền

Thời gian thay đổi dây chuyền là khoảng thời gian từ sản phẩm cuối cùng của thiết bị sản xuất loại sản phẩm trước đến sản phẩm đầu tiên của loại sản phẩm tiếp theo. Nó bao gồm thời gian nội bộ và thời gian bên ngoài. Thời gian nội bộ là thời gian mà công việc vẫn cần phải tiếp tục trong quá trình ngừng máy, ví dụ như thay đổi dao cụ; thời gian bên ngoài là công việc có thể thực hiện trong khi máy vẫn hoạt động hoặc vừa mới khởi động lại, ví dụ như kiểm tra lần đầu. Công thức tính là:

Thời gian thay đổi dây chuyền = Thời gian nội bộ + Thời gian bên ngoài

Ví dụ: khi một dây chuyền sản xuất chuyển sản phẩm, thời gian nội bộ là 15 phút, thời gian bên ngoài là 10 phút, tổng thời gian thay đổi dây chuyền là 25 phút.

Thời gian thay đổi dây chuyền ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và tính linh hoạt sản xuất. Thời gian thay đổi dây chuyền dài sẽ làm tăng thời gian ngừng máy, giảm hiệu suất sản xuất và không đáp ứng kịp thời nhu cầu đa dạng của thị trường; trong khi đó, rút ngắn thời gian thay đổi dây chuyền có thể cải thiện tính linh hoạt sản xuất, cho phép sản xuất số lượng nhỏ và đa dạng sản phẩm, nâng cao khả năng phản ứng với sự thay đổi của thị trường.

Để rút ngắn thời gian thay đổi dây chuyền, các doanh nghiệp có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau. Trong đó, phương pháp SMED (Single Minute Exchange of Dies) – phương pháp thay khuôn nhanh trong một phút là một phương pháp rất hiệu quả. Nó thông qua việc chuyển đổi công việc nội bộ thành công việc bên ngoài càng nhiều càng tốt và giảm thời gian công việc nội bộ và công việc bên ngoài, giúp rút ngắn thời gian thay đổi dây chuyền. Ví dụ, trong quá trình thay khuôn, chuẩn bị công cụ và khuôn mẫu trước, thực hiện công việc điều chỉnh khuôn khi máy chạy, giảm thời gian ngừng máy; tiêu chuẩn hóa và tối ưu hóa quy trình thay đổi dây chuyền, nâng cao hiệu quả công việc; sử dụng các thiết bị kết nối nhanh, thiết bị định vị để giảm thời gian lắp đặt, v.v. Thêm vào đó, có thể tăng cường đào tạo nhân viên vận hành để nâng cao kỹ năng và sự thành thạo, cũng như thực hiện công việc song song, cho phép nhiều người thực hiện cùng một lúc công việc thay đổi dây chuyền để rút ngắn thêm thời gian.

Khả năng tùy chỉnh sản phẩm

Trong môi trường thị trường hiện nay, khi tiêu dùng cá nhân hóa ngày càng phổ biến, khả năng tùy chỉnh sản phẩm đã trở thành một yếu tố quan trọng thể hiện năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp. Các xưởng số hóa nhờ vào công nghệ số tiên tiến và hệ thống sản xuất thông minh có lợi thế đặc biệt trong việc đáp ứng nhu cầu tùy chỉnh sản phẩm.

Nhà máy số có thể thực hiện quản lý toàn bộ quy trình từ thiết kế sản phẩm đến sản xuất qua nền tảng số, giao tiếp và tương tác sâu sắc với khách hàng, chính xác thu thập yêu cầu cá nhân hóa từ khách hàng, và chuyển những yêu cầu này thành lệnh sản xuất nhanh chóng, truyền đến dây chuyền sản xuất. Ví dụ, sử dụng công nghệ mô hình 3D và mô phỏng ảo, doanh nghiệp có thể nhanh chóng thiết kế mô hình ba chiều của sản phẩm dựa trên yêu cầu tùy chỉnh của khách hàng, và thực hiện lắp ráp và kiểm tra hiệu suất ảo để xác minh khả năng và tính hợp lý của sản phẩm trước, tránh sai sót và phải làm lại trong quá trình sản xuất.

Trong giai đoạn sản xuất, hệ thống sản xuất linh hoạt của nhà máy đóng vai trò chủ chốt. Thông qua việc sử dụng các thiết bị thông minh như Bộ điều khiển lập trình (PLC), robot, hệ thống phân phối vật liệu tự động, cùng hệ thống quản lý sản xuất dựa trên Internet of Things (IoT), dây chuyền sản xuất có thể nhanh chóng điều chỉnh công nghệ sản xuất, tham số thiết bị và lộ trình phân phối vật liệu, thực hiện chuyển đổi nhanh chóng giữa các kiểu dáng và kích thước sản phẩm khác nhau. Ví dụ, xưởng số hóa trong sản xuất ô tô có thể sản xuất các loại xe khác nhau về màu sắc, cấu hình và kiểu dáng trên cùng một dây chuyền sản xuất để đáp ứng nhu cầu cá nhân hóa của khách hàng.

Khả năng tùy chỉnh sản phẩm không chỉ giúp nâng cao sự hài lòng của khách hàng, tăng độ trung thành của khách hàng mà còn giúp doanh nghiệp mở rộng thị trường, nâng cao giá trị thương hiệu và khả năng cạnh tranh trên thị trường. Trong kỷ nguyên số hóa, doanh nghiệp chỉ có thể duy trì vị thế cạnh tranh trong thị trường khốc liệt bằng cách không ngừng nâng cao khả năng tùy chỉnh sản phẩm.

“BỘ NÃO THÔNG MINH” GIÚP RA QUYẾT ĐỊNH DỰA TRÊN DỮ LIỆU

Độ chính xác trong thu thập và truyền tải dữ liệu

Trong nhà máy số, độ chính xác trong thu thập và truyền tải dữ liệu giống như nền tảng vững chắc của một tòa nhà, quyết định trực tiếp đến độ tin cậy của việc phân tích và ứng dụng dữ liệu sau này. Nếu thu thập dữ liệu không chính xác, giống như chỉ dẫn trên một bản đồ sai, dù có sử dụng phương pháp phân tích tinh vi hay công nghệ ứng dụng tiên tiến đến đâu, chúng ta cũng không thể đưa ra kết luận đúng, thậm chí có thể dẫn đến sai lầm trong quyết định kinh doanh, gây ảnh hưởng tiêu cực lớn đến hoạt động sản xuất.

Để đảm bảo độ chính xác trong thu thập dữ liệu, doanh nghiệp cần sử dụng các cảm biến chính xác cao và thiết bị thu thập dữ liệu tiên tiến. Ví dụ, trong quá trình sản xuất, việc giám sát các yếu tố vật lý như nhiệt độ, áp suất, độ ẩm cần sử dụng các cảm biến có độ chính xác cao và ổn định để đảm bảo dữ liệu thu thập phản ánh chính xác tình hình thực tế của môi trường sản xuất. Đồng thời, thiết bị thu thập dữ liệu cũng cần có khả năng chống nhiễu tốt, để có thể thu thập dữ liệu chính xác trong môi trường công nghiệp phức tạp. Về truyền tải dữ liệu, cần sử dụng các giao thức truyền tải và kiến trúc mạng đáng tin cậy, chẳng hạn như mạng Ethernet công nghiệp, mạng cảm biến không dây, đảm bảo dữ liệu không bị mất mát hay thay đổi trong quá trình truyền tải.

Việc xác minh dữ liệu cũng là một phần quan trọng để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu. Doanh nghiệp có thể thiết lập các quy tắc xác minh dữ liệu, thực hiện so sánh và kiểm tra dữ liệu để đảm bảo tính hợp lệ của dữ liệu thu thập. Ví dụ, trong việc thu thập dữ liệu kiểm tra chất lượng sản phẩm, có thể thiết lập các ngưỡng giới hạn trên và dưới, cảnh báo và yêu cầu kiểm tra lại các dữ liệu vượt quá phạm vi bình thường để đảm bảo độ chính xác của dữ liệu.

Khả năng phân tích và ứng dụng dữ liệu

Phân tích dữ liệu đóng vai trò “bộ não thông minh” trong một nhà xưởng số hóa, với khả năng mạnh mẽ và các ứng dụng rộng rãi. Thông qua phân tích sâu sắc các dữ liệu sản xuất, có thể khai thác ra các quy luật và giá trị ẩn chứa trong dữ liệu, hỗ trợ mạnh mẽ các hoạt động tối ưu hóa sản xuất, cải tiến chất lượng, bảo trì thiết bị, và kiểm soát chi phí của doanh nghiệp.

Trong tối ưu hóa sản xuất, phân tích dữ liệu giúp doanh nghiệp nhận diện các điểm nghẽn trong quá trình sản xuất và các không gian cải tiến tiềm năng. Ví dụ, qua việc phân tích dữ liệu vận hành thiết bị, tham số công nghệ sản xuất và dữ liệu chất lượng sản phẩm, có thể tìm ra các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất và đề xuất các biện pháp tối ưu hóa phù hợp.

Trong cải tiến chất lượng, phân tích dữ liệu giúp doanh nghiệp thực hiện kiểm soát chất lượng sản phẩm chính xác. Thông qua phân tích dữ liệu kiểm tra chất lượng, truy vết nguyên nhân gây ra vấn đề chất lượng, phát hiện kịp thời nguyên nhân của lỗi và thực hiện các biện pháp cải tiến.