Thực hiện sản xuất thông minh thông qua ứng dụng mạng thiết bị thuê bao

Thực hiện sản xuất thông minh thông qua

ứng dụng mạng thiết bị thuê bao

Bạn có cảm thấy sản xuất thông minh và công nghiệp 4.0 quá xa vời? Ứng dụng công nghiệp kết nối dữ liệu thiết bị với đám mây, xây dựng cấu trúc với các dịch vụ vi mô mới (Microservices), khiến phần mềm quy mô lớn thêm phần linh hoạt. Đây là bước tiến đầu tiên của các nhà máy hướng tới Công nghiệp 4.0. Bài viết này sẽ giới thiệu về ứng dụng công nghiệp cùng với sự khác biệt và lợi ích so với phần mềm truyền thống, kinh nghiệm triển khai ứng dụng công nghiệp nhằm hỗ trợ công nghiệp sản xuất thực hiện chuyển đổi số.

Sản xuất thông minh “dễ hiểu nhưng khó làm”

Sản xuất thông minh đề cập đến những thay đổi trong mô hình kinh doanh của các quốc gia, nhằm đáp ứng những thay đổi thị trường. Như mẫu mã đa dạng-lô hàng nhỏ, sản xuất quy mô. Nâng cao chất lượng, giảm chi phí, giao hàng nhanh, sản xuất linh hoạt các sản phẩm theo yêu cầu khách hàng là những gì doanh nghiệp mong muốn đạt được khi thực hiện “thông minh hóa”. Để hướng tới Công nghiệp 4.0, doanh nghiệp sử dụng IOT, dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo để tiến tới sản xuất thông minh. Nhưng đối với nhiều doanh nghiệp SME, điều này “nói thì dễ, làm thì khó”, do họ cần đắng đo nhiều giữa chi phí đầu vào và kết quả đầu ra.

Ứng dụng công nghiệp

“Ứng dụng công nghiệp” là một ứng dụng IIOT dựa trên cơ sở IOT. Ứng dụng công nghiệp căn cứ vào sản xuất công nghiệp, các kiến thức và dữ liệu trong quá trình sản xuất, bao gồm R&D, cải tiến quy trình, chế tạo sản xuất, vận hành và bảo trì v.v được tích hợp trong ứng dụng. Ứng dụng công nghiệp sẽ giúp ích hiện trường sản xuất thực hiện trực quan hóa. Kết hợp dữ liệu thu thập từ hiện trường sản xuất với các mô hình thuật toán để phân tích dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo.

Về mặt kỹ thuật, ứng dụng công nghiệp với cơ sở IIOT, xây dựng cấu trúc với các dịch vụ vi mô. Mọi chức năng phần mềm chia thành các đơn vị nhỏ. Lấy ngân hàng online làm ví dụ, các thông tin tài khoản, chuyển khoản, chi tiết thẻ tín dụng được chia thành các dịch vụ vi mô khác nhau. Ưu điểm chính là mỗi dịch vụ vi mô hoàn toàn độc lập. Trong lúc mở rộng phát triển và cập nhật sẽ thêm phần hiệu quả, hạn chế phản ứng dây chuyền trong lúc khai thác và sử dụng.

Ứng dụng công nghiệp có thể giải quyết các khó khăn của doanh nghiệp SME trong lúc phát triển sản xuất thông minh:

Hạng nhẹ: Các ứng dụng công nghiệp tập chung vào các tình cảnh cụ thể, có thể đăng ký sử dụng theo yêu cầu, làm giảm gánh nặng chi phí phần mềm cho các doanh nghiệp.
Tức thì: Thông qua mạng thiết bị, ứng dụng công nghiệp có thể thu thập dữ liệu, giải quyết các vấn đề trong các tình huống bất thường và phân tích tức thì để đạt được quản lý hiệu quả.
Dễ mở rộng: Dựa trên cấu trúc dịch vụ vi mô IIOT, việc mở rộng trở nên dễ dàng hơn, sâu rộng hơn, nhằm đáp ứng các đặc điểm và nhu cầu ngành công nghiệp khác nhau.
Dễ sử dụng: Hệ thống cung cấp giao diện thao tác dựa trên chức vụ và tổ hợp dịch vụ khác nhau. Hỗ trợ nhân viên thao tác dễ dàng hơn, đồng thời giảm chi phí huấn luyện, hạn chế lỗi sai trong lúc thao tác.

Tất nhiên để đạt được những ưu điểm trên, điều đầu tiên là thực hiện nối mạng thiết bị, nhờ đó ta có thể theo dõi hoạt động nhà máy theo thời gian thực. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ nối mạng thiết bị hoặc hộp nối mạng thiết bị. Thay vì đầu tư một khoản vốn lớn để mua thiết bị mới, ta có thể cải tiến thiết bị cũ thông qua nối mạng plug-in.

Ứng dụng công nghiệp hỗ trợ sản xuất thông minh

Tiếp theo, ta sẽ cùng nhau tìm hiểu cách sử dụng ứng dụng công nghiệp để thực hiện sản xuất thông minh thông qua các case study thực tế.Một doanh nghiệp chuyên sản xuất và buôn bán các máy tiện CNC, máy phay, máy mài, máy tiện theo dưỡng. Công ty phải đối mặt với các khó khăn sau:(1) Mô hình thiết bị đa dạng, các vấn đề thiết bị không được xử lý kịp thời(2) Tiêu chuẩn hiệu suất sản xuất không thống nhất(3) Tình trạng thực hiện sản xuất không dễ kiểm soát

Do đó, công ty hy vọng cải thiện các vấn đề sau thông qua ứng dụng công nghiệp, bao gồm quản lý trực quan hiện trường sản xuất, cải thiện hiệu quả nhu cầu công việc, theo dõi tiến độ sản xuất và hoạt động thiết bị, cải thiện hiệu quả kiểm tra thiết bị, cảnh báo thông số bất thường của thiết bị, v.v.

Digiwin hỗ trợ công ty thiết lập máy chủ Edge trong phòng máy. Đó sẽ kết nối trực tiếp với hệ thống NC của máy CNC , nhằm thu thập tức thì trạng thái, sản lượng, tốc độ trục chính, bội suất máy tiện. Mặt khác, máy chủ Edge kết nối với ERP (Dgiwin E10 ERP) và phân phát lệnh sản xuất đến máy trạm tương ứng. Nhân viên thao tác thực hiện nhập/xuất trạm thông qua ứng dụng công nghiệp trên điện thoại di động. Máy chủ Edge thực hiện lưu trữ, tính toán dữ liệu OT thu thập được đồng thời tích hợp với dữ liệu IT, gửi dữ liệu ở dạng mã hóa đến đám mây mạng máy tính công nghiệp Digiwin. Sau đây là lợi ích khi thực hiện dự án:

Giám sát công suất thiết bị và tiến độ sản xuất theo thời gian thực.
Giám sát thông số thiết bị bất thường theo thời gian thực. Nếu thông số bất thường, hệ thống sẽ thông báo ngay cho người phụ trách liên quan.
Phân tích tình trạng thiết bị, nguyên nhân bất thường và đưa ra tham chiếu quyết định.
Nhập trạm và xuất trạm thông qua điện thoại di động và ghi lại hiệu suất nhân sự.

Ngoài ra, công ty thông qua hộp nối mạng thiết bị thu thập các thông số máy tiện, đồng thời dán nhãn QR trên các bộ phận chính máy móc. Nhằm kiểm tra số hóa cho các linh kiện chính, để tránh tình trạng hạch toán sau thực tế và nâng cao hiệu quả kiểm tra của nhân viên. Sau khi thực hiện dự án, tỷ lệ sử dụng tổng quát các máy tiện tăng 15%, tỷ lệ hoàn thành kế hoạch sản xuất tăng 10%, đồng thời cải thiện khả năng giao hàng đúng kế hoạch.

Ứng dụng công nghiệp & Đẩy mạnh cách tân với dữ liệu số hóaỨng dụng công nghiệp không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất thông minh mà còn đẩy mạnh đổi mới dựa trên dữ liệu. Với kinh nghiệm của Digiwin, ứng dụng công nghiệp có thể hỗ trợ đưa ra quyết định với ba phương diện sau:

Dữ liệu + Ứng dụng: minh bạch và dễ nhìn. Dữ liệu được trình bày minh bạch và trực quan hóa. Trạng thái thiết bị và sản xuất, các thông số xử lý sẽ hỗ trợ các cấp quản lý xem xét tiến độ và mục tiêu. Ví dụ: ứng dụng giám sát sản xuất theo thời gian thực, EKB hiện trường sản xuất, bảng điều khiển trong phòng tình hình.
Dữ liệu + Thuật toán: dự báo và quản lý. Trong quá trình xử lý, việc kiểm soát các thuật toán cơ bản và các tuyến trên dưới, khiến các vấn đề thiết bị được cảnh báo tức thì và quá trình sản xuất suôn sẻ hơn. Ví dụ: giám sát tốc độ trục chính CNC, cảnh báo rung động bất thường.
Dữ liệu + Mô hình: dự đoán và tối ưu hóa. Sử dụng các mô hình AI và dữ liệu lớn để tìm ra phương án tốt nhất, thực hiện sản xuất tinh gọn và hạn chế các rủi ro bất thường. Ví dụ: dự đoán tuổi thọ thành phần chính, phân tích nguyên nhân chất lượng, v.v.

Kết luận: Doanh nghiệp cần xem xét nhiều yếu tố khi tiến tới thông minh hóa. Ứng dụng công nghiệp sẽ là một trong những giải pháp dể áp dụng. Với dịch vụ đám mây thuê bao sẽ giảm gánh nặng kinh phí cho các doanh nghiệp và hạn chế lỗi sai phần mềm. Một ứng dụng công nghiệp tốt có thể tùy chỉnh theo tình cảnh sử dụng, đáp ứng nhu cầu các chức vụ khác nhau trong hiện trường sản xuất. Từ đó giảm chi phí và cải thiện hiệu quả, thi hành cách tân trong việc đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu của doanh nghiệp.

Dữ liệu thúc đẩy sự đổi mới

Dựa trên các thiết bị kết nối thông minh và nhu cầu khách hàng, tiến hành thu thập và phân tích dữ liệu, xây dựng mô hình thông qua thuật toán học máy để tối ưu hóa các quyết định.

Dữ liệu + Ứng dụng WHAT Trình diện trực quan hóa các trạng thái thiết bị và thông số công nghệ, khiến quy trình sản xuất minh bạch hơn.

Dữ liệu + Thuật toán CONTROL Quản lý quá trình sản xuất hiệu quả, khiến thiết bị hoạt động trơn tru và ổn định hơn.

Dữ liệu + Mô hình WHY/HOW Hỗ trợ các quyết định sản xuất, đề xuất các thông số tối ưu hóa thiết bị, dự đoán bất thường trong quy trình để hạn chế rủi ro.