Chuyển đổi số | Hiện thực hóa nhà máy thông minh thông qua tích hợp IT và OT
Hiện thực hóa nhà máy thông minh
thông qua tích hợp IT và OT
Công nghệ IT (Công nghệ thông tin) tập trung vào chuỗi giá trị để phát triển các mô hình nhà máy thông minh, giám sát và quản lý mọi thiết bị trong nhà máy thông qua công nghệ OT (Công nghệ vận hành).
Sự kết hợp giữa IT-OT giúp thúc đẩy sản xuất thông minh, tự động hóa và tối ưu hóa, kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT), điện toán đám mây (Cloud) và dữ liệu lớn (Big Data) nhằm điều chỉnh và đưa ra phương thức sản xuất tối ưu nhất.
Sử dụng IIoT (Internet vạn vật công nghiệp) để xây dựng nhà máy thông minh có khả năng tự động tối ưu hóa và cải thiện chất lượng sản xuất theo thời gian thực đang trở thành xu hướng.
Sự phát triển của nhà máy thông minh đòi hỏi việc áp dụng công nghệ để phục vụ tự động hóa – thông minh hóa sản xuất và xây dựng dữ liệu lớn, qua đó đạt được mô hình sản xuất hiệu quả, linh hoạt và chất lượng hơn.
1. Phát triển nhà máy thông minh với chuỗi giá trị IT
Công nghệ IT tập trung vào chuỗi giá trị để phát triển các mô hình nhà máy thông minh. Một số công cụ số hóa phổ biến dành cho doanh nghiệp để thu thập dữ liệu như: hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP), hệ thống quản lý chuỗi cung ứng (SCM), hệ thống quản lý quan hệ khách hàng (CRM), trí tuệ doanh nghiệp (BI) và hệ thống xử lý giao dịch (TPS)…
Không chỉ tự động tối ưu hóa dây chuyền sản xuất cho các nhà máy thông minh, chiến lược kinh doanh của doanh nghiệp cũng được đưa vào trong quy trình tự động hóa, thông minh hóa và dữ liệu hóa sản xuất. Trong nhà máy thông minh, công nghệ IT được sử dụng trong các khía cạnh sau:
Thu thập và giám sát dữ liệu lớn công nghiệp theo thời gian thực
Dữ liệu lớn công nghiệp có 4 đặc tính gọi là 4V, bao gồm: Khối lượng (Volume), Tính đa dạng (Variety), Tính lưu động (Velocity), Tính xác thực (Veracity), Giá trị (Value) và Tính nhìn thấy được (Visibility). Các đặc tính này được dùng cho máy cảm biến và thiết bị giám sát ở cấp OT nhằm thu thập dữ liệu từ máy móc và dây chuyền theo thời gian thực. Những dữ liệu này sẽ được giám sát theo thời gian thực ở cấp IT.
Giám sát hiệu quả và chất lượng sản xuất theo thời gian thực
Nhờ dữ liệu sản xuất đổ về ứng dụng, chúng ta có thể theo dõi toàn bộ thông tin về nhà máy như: tỷ lệ sử dụng, tỷ lệ thành phẩm, tỷ lệ hoàn thành sản xuất và tỷ lệ lỗi thiết bị, phân phối lịch trình sản xuất, an toàn công nghiệp, tín hiệu cảnh báo của nhà máy…
Hệ thống AIoT Cloud có thể truyền dữ liệu thông qua tích hợp thiết bị giữa máy với máy (M2M) và hiển thị thông tin lên màn hình lớn ở phòng quản lý trung tâm. Từ đó nhà quản lý có thể theo dõi mọi hoạt động của nhà máy trong nháy mắt.
Phân tích và khai thác dữ liệu
Thu thập dữ liệu công nghiệp chuyên sâu, giám sát theo thời gian thực và phân tích chênh lệch dữ liệu với các tác vụ có tính lặp đi lặp lại trên hiện trường sản xuất, từ đó khai thác các giá trị khác biệt. Kết hợp cùng máy học (machine learning) và các công cụ kinh doanh thông minh để phân tích và dự đoán, nhằm đưa ra các kết luận phục vụ tự động hóa và tối ưu hóa cho nhà máy.
Điều khiển nhà máy thông minh hóa
Công nghệ điều khiển tự động hóa giúp nhà máy sản xuất với các quy trình chuẩn được thiết lập sẵn khi không có nhân sự tham gia. Đó là giai đoạn Công nghiệp 3.0 khi chưa có trang bị trí tuệ nhân tạo (AI).
Bước vào thời đại Công nghiệp 4.0, công nghệ điều khiển thông minh xuất hiện với sự kết hợp AIoT (trí tuệ nhân tạo và IoT), cho phép máy móc cộng tác với nhau và tối ưu hóa sản xuất theo thời gian thực mà không cần sự can thiệp của con người. Nhà máy có thể tự động cải thiện quy trình sản xuất, tự động hóa báo cáo, minh bạch hóa tình trạng thiết bị và sản xuất.
Kết nối mạng cho thiết bị và ứng dụng trí tuệ nhân tạo sẽ giúp thông minh hóa toàn bộ các quy trình như phát triển sản phẩm, quy hoạch sản xuất, quản lý vật liệu, bảo trì thiết bị, quản lý chuỗi cung ứng, quản lý doanh nghiệp và tài chính… Ứng dụng toàn diện công nghệ IT vào vận hành là nâng cao toàn diện cho giá trị sản xuất.
2. Công nghệ vận hành OT với tư duy nhà máy thông minh
Công nghệ vận hành OT giúp hỗ trợ quá trình giám sát và vận hành thực tế nhà máy với nhiều thiết bị máy móc khác nhau. Cùng với sự phát triển công nghệ cảm biến nhà máy, hệ thống quản lý sản xuất (MES) trở thành một hệ thống sản xuất thông minh, có thể được dùng tại cấp OT để thực hiện thu thập, trích lọc, phân tích và tối ưu hóa dữ liệu, đồng thời kiểm soát vận hành và quản lý an toàn.
Kiểm soát và điều khiển thông minh
Trong một nhà máy thông minh, công nghệ OT có thể điều khiển việc kiểm soát tài nguyên sản xuất, quy trình hậu cần, giám sát chất lượng sản xuất với sự hỗ trợ từ cảm biến. Từ đó thông minh hóa sản xuất từ nhiều phương diện như máy móc, vật liệu, phương pháp và môi trường, tối thiểu hóa sự can thiệp từ con người. Đây chính là khâu trang bị “trí tuệ” cho nhà máy.
Giám sát và quản lý vận hành
Trong nhà máy thông minh, các thiết bị trên dây chuyền sản xuất đạt tới mục tiêu kỹ thuật thông qua khả năng giám sát, tương tác và ảo hóa, cho phép nhà máy tự dự đoán kết quả thực hiện và đưa ra quyết định độc lập. Từ đó tối ưu hóa dây chuyền và cải thiện chất lượng sản phẩm.
Kết luận
Sự kết hợp IT-OT hướng đến công nghệ sản xuất thông minh hoàn toàn theo thời gian thực. Thông qua sự kết hợp AIoT (trí tuệ nhân tạo và Internet vạn vật) cùng điện toán đám mây và dữ liệu lớn để giúp nhà máy đảm bảo tính tính minh bạch, có khả năng độc lập đánh giá và tối ưu hóa. Đồng thời tích hợp quản lý doanh nghiệp vào quy trình sản xuất, bao gồm quản lý quan hệ cạnh tranh và hợp tác giữa các doanh nghiệp cùng ngành, quan hệ chuỗi cung ứng và quan hệ khách hàng.
Hãy để chuyên gia Digiwin tư vấn lộ trình chuyển đổi số phù hợp nhất cho doanh nghiệp của bạn.
