Tự động hóa công nghiệp - Xu thế của các nhà máy trong nền sản xuất hiện đại

Tự động hóa trong công nghiệp

• - Nâng cao năng suất, hiệu quả hoạt động của máy móc

  - Đảm bảo được sự chính xác cao

  - Chất lượng sản phẩm đúng theo tiêu chuẩn và đồng đều

  - Giảm chi phí rất lớn bao gồm cả chi phí về nhiên liệu, năng lượng, chi phí về thời gian, chi phí về nhân công.

  - Có khả năng thay thế cho con người làm việc ở những môi trường nguy hiểm hay có chất độc hại, những nơi mà con người không đặt chân lên được

  - Hiện đại hóa quá trình sản xuất cũng như cuộc sống của con người bằng nhiều loại máy móc, công cụ tiện ích

• 2.2. Nhược điểm

• - Mức chi phí khá cao: đối với những hệ thống điều khiển tự động chẳng hạn PLC hay biến tần thì mức giá bán của thiết bị tương đối cao nên không phải doanh nghiệp nào cũng có đủ nguồn vốn đầu tư.

  • - Vận hành phức tạp, đòi hỏi có chuyên môn và am hiểu sâu rộng về các thiết bị. Từ việc lắp đặt, lập trình hay cài các thông số của hệ thống đều cần những chuyên gia thực hiện mới có thể đảm bảo được sự chính xác, an toàn. Bảo trì hay sửa chữa cũng cần phải được tiến hành cẩn thận. Bên cạnh đó thì cũng có những thiết bị sử dụng rất dễ dàng, đơn giản.

    - Đối với những lĩnh vực có yêu cầu bảo mật và an ninh cao thì sử dụng tự động hóa đôi khi có thể gây mất an toàn nếu bị xâm nhập vào

    Mặc dù có một số hạn chế nhất định, song có thể thấy những ưu điểm của tự động hóa trong công nghiệp là rất lớn.

3.1. Sự kết hợp của IT và OT

Mô hình ứng dụng IoT trong nông nghiệp công nghệ cao 

Trước đây, hệ thống IT và OT (operational technology) trong sản xuất được vận hành độc lập và riêng biệt do có nhiều đặc thù khác nhau. Tuy vậy, những tiến bộ trong việc kết nối, big data và sự ra đời của công nghệ kết nối (IoT) đã mở đường cho một thế hệ công nghệ sản xuất thông minh mới, xóa nhòa khoảng cách giữa IT và OT. Theo các chuyên gia dự đoán có tới 36,13 tỷ thiết bị sẽ được kết nối IoT trong năm 2021.

Đi kèm theo đó là thách thức trong việc tích hợp các hệ thống độc lập lại với nhau cũng như vấn đề về an toàn bảo mật. Nhiều doanh nghiệp lựa chọn việc triển khai hệ thống trên điện toán đám mây nhằm giải quyết hai bài toán trên. Tuy vậy, việc chuyển đổi hệ thống từ in-house lên điện toán đám mây vẫn là một bài toán khó. Do đó, việc áp dụng mô hình trung tâm dữ liệu hybrid sẽ trở thành lựa chọn phổ biến hơn vì có thể mở rộng và phát triển một phần cơ sở hạ tầng của doanh nghiệp lên nền tảng điện toán đám mây trong khi vẫn duy trì kết nối các tài nguyên đó với hệ thống nội bộ. Doanh nghiệp sản xuất sẽ phải nâng cấp các thiết bị hiện tại của mình với cảm biến thông minh nhằm cải thiện khả năng giám sát quy trình ngay trong thời gian thực.

3.2. Chuyển đổi qua mô hình dịch vụ - XAAS

Đứng trước sự bùng nổ của IoT và nền tảng điện toán đám mây, nhiều doanh nghiệp sản xuất đã bắt đầu chuyển đổi từ mô hình sản phẩm qua mô hình dịch vụ XaaS (Anything as a Service) nhằm cho phép người dùng có nhiều lựa chọn linh hoạt hơn tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng của mình.

Trong một thị trường sản phẩm đa dạng tính năng và chi phí được cắt giảm tới tối đa nhờ vào mô hình dịch vụ mới, doanh nghiệp sản xuất nhận ra cách tiếp cận lấy khách hàng làm trung tâm chính là yếu tố quyết định thành bại. Song song đó, dịch vụ giá trị gia tăng (Value Added Service) được xem là một giải pháp cho phép các nhà sản xuất trở nên khác biệt so với đối thủ cũng như tạo lợi thế cạnh tranh cho riêng mình.

Do đó, doanh nghiệp sẽ cần có tầm nhìn chiến lược và thấu hiểu khách hàng cũng như khả năng đáp ứng được nhu cầu của thị trường một cách nhanh chóng và linh hoạt. Nói cách khác, các nhà sản xuất sẽ phải dựa vào công nghệ để cung cấp trải nghiệm tuyệt vời cho người dùng ở mọi quy mô.

Công nghiệp sản xuất thông minh

Trong thời đại công nghiệp 4.0, khả năng tích hợp toàn bộ những công nghệ mới nhất cho phép việc số hoá toàn bộ quy trình từ thiết kế cho đến sản xuất. Đánh dấu sự ra đời của một thế hệ nhà máy sản xuất thông minh, được trang bị với các cảm biến giám sát và kết nối chia sẻ dữ liệu với nhau.

Trong đó, sự ra đời của các máy tính có trí tuệ nhân tạo AI và ML (machine learning) giúp doanh nghiệp sản xuất dễ dàng theo dõi mọi thứ đang diễn ra cũng như cập nhật, phân loại dữ liệu, thống kê xác suất và tối ưu hóa quy trình hoạt động. Theo dự đoán của chuyên gia, tính tới 2021, công nghệ AI sẽ tạo ra $2.9 nghìn tỷ giá trị kinh tế . Ngoài ra, Blockchain đang là một xu hướng mới trong việc tăng cường tính bảo mật hệ thống cho doanh nghiệp sản xuất.

Đứng trước một thị trường biến động với tốc độ phát triển nhanh chóng, nhà sản xuất sẽ cần phải tự động hóa quy trình của mình nhằm rút ngắn thời gian sản xuất, cắt giảm chi phí, nâng cao chất lượng của sản phẩm cũng như đạt được nhiều mục tiêu khác nhau. Hơn nữa, khả năng giám sát hoạt động và hiệu suất ngay trong thời gian thực sẽ là huyết mạch giúp doanh nghiệp có thể đưa ra những quyết định sáng suốt và kịp thời, đặc biệt là khi có sự trợ giúp từ những công nghệ “thông minh”.

3.3. Công nghệ sản xuất chuyển đổi đột phá

Công nghệ sản xuất đang trên đà phát triển mạnh mẽ và liên tục mang tới những đột phá trong ngành sản xuất. Một trong số đó là khả năng giả lập và mô phỏng môi trường sản xuất, đi kèm với sự trợ giúp của công nghệ thực tế ảo (Virtual Reality - VR) và thực tế tăng cường (Augmented Reality - AR), cho phép doanh nghiệp dự đoán cách thức hệ thống sẽ phản ứng trong nhiều tình huống khác nhau. Việc mô phỏng giai đoạn chế tạo sản phẩm sẽ giúp rút ngắn đáng kể thời gian nghiên cứu phát triển, bảo đảm tính an toàn và chất lượng của sản phẩm cũng như quy trình sản xuất diễn ra đúng theo dự định của công ty.

Một lĩnh vực khác cũng nhận được nhiều sự chú ý là robot sản xuất. Nhờ vào công nghệ AI, chúng ta đang chứng kiến một thế hệ mới các thiết bị tự động với khả năng hoạt động chính xác mà không cần sự can thiệp của con người như trước đây. Theo ước tính, tổng ngân sách dành cho hệ thống robot sản xuất sẽ đạt mức $87 tỷ trong năm 2025.

Không dừng lại đó, đột phá trong công nghệ sản xuất cho phép chúng ta tạo ra các vật liệu thành phẩm với độ chính xác gần như tuyệt đối, nhờ đó, tăng tính khả thi cho những sản phẩm mà trước đây bị cho là không thể.

Những công nghệ mới đang thay đổi cách các nhà sản xuất thiết kế và tạo ra sản phẩm. Nói cách khác, doanh nghiệp cần phải biết cách áp dụng những công nghệ mới vào quy trình sản xuất để tạo ra những sản phẩm tốt để có thể cạnh tranh với các đối thủ khác. Điều này chỉ có thể khả thi khi chúng ta có một nền tảng thích ứng, linh hoạt và dễ dàng mở rộng theo nhu cầu.

3.4. Một thế hệ mới gia nhập lực lượng lao động

Thế hệ mới gia nhập lực lượng lao động

Song hành cùng làn sóng bùng nổ công nghệ 4.0 trong sản xuất là quá trình chuyển giao giữa các thế hệ lao động. Trong khi Boomer đang bắt đầu tới tuổi nghỉ hưu thì thế hệ Millennial đang nắm trong tay các vị trí quản lý và nhóm Gen Z đã đến độ tuổi lao động. Khác biệt so với thế hệ Boomer, cả Millennial và Gen Z đều đề cao sự đa dạng văn hóa và sắc tộc cũng như sự sáng tạo mới mẻ. Vì vậy, doanh nghiệp sẽ bắt buộc phải thay đổi quy trình hoạt động và vận hành của mình nhằm đảm bảo năng suất của nhân viên luôn ở mức tốt nhất.

Mặt khác, nhờ vào tiến bộ từ công nghệ và quy trình tự động hóa, máy móc đã có thể thay thế con người ở những vị trí đòi hỏi lao động chân tay. Các vị trí công nhân giờ đây sẽ giống như nhân viên văn phòng với khả năng sử dụng công nghệ thành thạo cho công việc của mình. Điều này dẫn tới việc nhiều công ty gặp khó khăn trong việc tìm kiếm nguồn nhân lực đáp ứng được yêu cầu. Theo nhiều chuyên gia dự đoán, ngành sản xuất có nguy cơ tới 2 triệu vị trí bỏ trống trong thập kỷ tới.

(Nguồn tham khảo internet)