NHÀ MÁY THÔNG MINH – MÔ HÌNH CHUYỂN ĐỔI SỐ CHO DOANH NGHIỆP SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM

Cách mạng công nghiệp 4.0 đang tạo nên những thay đổi lớn ở quy mô chưa từng có do sự dịch chuyển của một số yếu tố như cải tiến công nghệ, đặc tính sản xuất và môi trường làm việc. Làn sóng chuyển đổi diễn ra trên toàn cầu và ở hầu hết các ngành trọng yếu. Tại Việt Nam, chiến lược chuyển đổi sang nhà máy thông minh đã và đang làm thay đổi diện mạo ngành sản xuất theo hướng tích cực hơn bao giờ hết.

Có thể thấy, cuộc cách mạng công nghiệp thứ nhất có đặc trưng là đưa ứng dụng kỹ thuật vào ngành sản xuất. Cách mạng lần thứ hai sử dụng điện năng phục vụ sản xuất hàng loạt. Đặc điểm của cách mạng công nghiệp lần ba là sử dụng điện tử và công nghệ thông tin trong quản lý sản xuất. Còn chìa khóa của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư chính là sự cải tiến công nghệ quản lý thông qua internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (Big data), và công nghệ điện toán… Đây chính là thời điểm quyết định liệu doanh nghiệp sản xuất nào có thể tổn tại và bứt phá, doanh nghiệp nào sẽ dừng lại phía sau.

Trong nhiều thập kỷ, Hewlett Package Enterprise (HPE) đã không ngừng phát triển các sản phẩm và giải pháp hạ tầng IT cho ngành sản xuất và hiện sở hữu năng lực vượt trội với lợi thế AI & IoT. Nhận thấy những thách thức cũng như cơ hội mà ngành sản xuất ở Việt Nam đang đối mặt, HPE chia sẻ kinh nghiệm triển khai giúp doanh nghiệp sản xuất có những bước đi vững vàng và chắc chắn ngay từ giai đoạn sơ khởi.

Cụ thể, HPE khái quát mô hình quản lý số cho nhà máy qua 3 giai đoạn: Khai thác dữ liệu, Giám sát tình trạng và phân tích dữ liệu, Phân tích dự đoán

Giai đoạn 1: Khai thác dữ liệu

Ở giai đoạn này, dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau được trích xuất, bao gồm dữ liệu từ hệ thống quản lý và cơ sở dữ liệu sản xuất hiện có, cảm biến, SCADAs, PLCs và máy móc được tích hợp vào nền tảng ThingWorx IoT thông qua HPE Edgeline EL300. Nền tảng IoT có thể được vận hành trên cloud hoặc máy chủ vật lý HPE Apollo. Trong đó, HPE Apollo được thiết kế cho các ứng dụng điện toán hiệu suất cao (HPC) bao gồm AI.

Nhà máy thông minh - Mô hình chuyển đổi số cho doanh nghiệp sản xuất tại Việt Nam - hpe2

MES (Manufacturing Execution System – Hệ thống điều hành sản xuất) là một hệ thống quản lý sản xuất tích hợp tập trung vào giám sát sàn, kiểm soát, hậu cần, theo dõi lịch sử và quản lý chất lượng sản phẩm theo thời gian thực với mục tiêu nâng cao năng suất và hiệu quả kinh doanh.

Giai đoạn 2: Giám sát tình trạng và phân tích dữ liệu

Theo dõi điều kiện của dữ liệu có sẵn nhờ vào IoT, trước khi khai thác thông tin để đưa ra điều phối cao hơn ở bước phân tích và dự đoán. Theo dõi tình trạng với giả định rằng sức khỏe máy móc sẽ xấu đi theo thời gian và cuối cùng sẽ bị hỏng.

Nhà máy thông minh - Mô hình chuyển đổi số cho doanh nghiệp sản xuất tại Việt Nam - hpe3

Các lỗi máy móc thường gặp được xác định bởi các thông số thiết bị giám sát như độ rung, nhiệt độ động cơ và điều kiện môi trường xung quanh. Từ những dữ liệu này có thể phân biệt giữa mòn bánh răng, thiếu bôi trơn vòng trục, lệch trục hay lỗi điện năng…

Để đảm bảo độ tin cậy cao của thiết bị và ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, việc theo dõi hiệu suất thiết bị đóng vai trò chủ động để có thể lên lịch bảo trì trước khi sự cố xảy ra. Nhờ đó, tránh được những thiệt hại về tiền bạc, thời gian và công sức.

Dữ liệu được phân tích, trực quan hóa và hiển thị cho nhân viên nhà máy trên trang tổng quan trong ứng dụng di động hoặc phần mềm tăng cường thực tế ảo.

Tuy nhiên những báo cáo và hình dung này vẫn còn xa so với dự đoán. Để có dự đoán chính xác, các dữ liệu kết hợp từ các nguồn khác nhau được sử dụng để thiết lập các thuật toán máy học nhằm xác định các mẫu bất thường có thể dẫn đến lỗi thiết bị.

Giai đoạn 3: Phân tích dự đoán

Dự đoán bảo trì dựa trên thông tin chi tiết được trích xuất từ dữ liệu, thu thập được trong điều kiện thiết bị được giám sát liên tục. Các thông số kết hợp về tình trạng thiết bị, điều kiện môi trường, và cài đặt hoạt động được thu thập từ các cảm biến. Dữ liệu này sau đó được kết hợp với cài đặt vận hành, lịch sử dữ liệu trong cơ sở dữ liệu, dữ liệu bảo trì và dịch vụ trong hệ thống ERP. Tập hợp này được đưa vào các thuật toán máy học trên HPE Apollo 6500, từ đó mô hình dự đoán nhận ra sự kết hợp của các mẫu thông số dữ liệu môi trường và tình trạng thiết bị, nhận biết tình trạng khỏe mạnh và có vấn đề, bằng cách phát hiện ra mối tương quan nhân quả trong tập dữ liệu.

Mặt khác, dữ liệu máy học quan trọng được xử lý ở Biên (Edge) và việc ra quyết định được thực hiện ngay tại chỗ. Mô hình dự đoán này được triển khai trên HPE Edgeline EL1000 để dự đoán thời gian thực. Các lỗi tiềm ẩn được phát hiện vào thời gian thực sẽ kích hoạt một thông báo để cảnh báo nhóm bảo trì đồng thời thực hiện khắc phục sự cố thông qua Programmable Logic Controllers (PLCs) dựa trên vòng phản hồi thông tin. Điều này đảm bảo quá trình vận hành không bị gián đoạn nhờ việc phát hiện các lỗi tiềm ẩn thông qua phân tích dự đoán.

Nhà máy thông minh - Mô hình chuyển đổi số cho doanh nghiệp sản xuất tại Việt Nam - hpe4

Hạ tầng IT của HPE là nền tảng thông minh cho hệ thống vận hành sản xuất kỹ thuật số, giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất, cụ thể như giảm thiểu chi phí liên quan đến nhân sự bảo trì hệ thống, thiết bị bảo trì dự trữ, ngăn ngừa rủi ro hệ thống ngừng hoạt động ngoài kế hoạch bằng cách dự đoán lỗi thiết bị và lên lịch sửa chữa, bảo trì, đảm bảo an toàn cho người lao động nhờ thông tin từ dữ liệu thu thập tự động.

Theo báo cáo từ khách hàng của HPE, một nhà máy sản xuất theo quy trình đã uớc tính giảm 20% thời gian chết, giảm 50% chi phí bảo trì theo kế hoạch. Trong khi đó, một nhà máy sản xuất hộp đựng thực phẩm có sản lượng tăng tới 45% và giảm tới 50% các vấn đề về chất lượng sản phẩm qua từng năm.

Nhìn chung, việc triển khai IoT và AI thành công với lợi tức đầu tư hợp lý để mở ra những giá trị đích thực của công nghệ đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức ngành (từ chủ doanh nghiệp), phần cứng IoT (HPE), phần mềm (ThingWorx) và dịch vụ chuyên môn (CAD-IT IoT Centre) để thu hẹp khoảng cách từ lý thuyết đến thực tế.

Tại Việt Nam, các doanh nghiệp sản xuất có vốn FDI đang dẫn đầu xu hướng chuyển đổi sang nhà máy thông minh, tạo ra khác biệt rõ rệt giữa mô hình sản xuất truyền thống và hiện đại. Xu thế chuyển đổi số là điều tất yếu và cạnh tranh sẽ trở nên khốc liệt khi các ứng dụng công nghệ hàng đầu thế giới đều có mặt tại đây.

Nhà máy thông minh - Mô hình chuyển đổi số cho doanh nghiệp sản xuất tại Việt Nam - hpe5

Charles Darwin từng nói: “Để tồn tại, bạn không cần phải là người mạnh mẽ hay thông minh nhất, mà là người thích nghi tốt nhất”. Điều này đặc biệt đúng khi nói đến sự thay đổi nhanh chóng trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay. Khi mà IoT đã thúc đẩy tăng tốc quá trình với tổng ước tính khoảng 21 tỷ thiết bị được kết nối IoT vào năm 2025. Vậy doanh nghiệp bạn đã sẵn sàng thích nghi và chuyển đổi?

Hewlett Packard Enterprise (HPE) là công ty đa quốc gia của Mỹ chuyên cung cấp sản phẩm và giải pháp công nghệ thông tin cho doanh nghiệp, có tiền thân là Hewlett Packard (HP). Tìm hiểu thêm về giải pháp hạ tầng cho nhà máy thông minh của HPE tại manufacturingdx.com.

Nguồn: https://tgs.vn/iot/nha-may-thong-minh-mo-hinh-chuyen-doi-so-cho-doanh-nghiep-san-xuat-tai-viet-nam/