Sản xuất thông minh (smart manufacturing) đang dần trở thành xu hướng tất yếu trong kỷ nguyên Cách mạng công nghiệp 4.0 – nơi mà công nghệ và dữ liệu trở thành những yếu tố cốt lõi. Khác với mô hình sản xuất truyền thống, sản xuất thông minh ứng dụng hàng loạt công nghệ tiên tiến để tạo ra các quy trình tối ưu hóa, linh hoạt và bền vững. Xu hướng này không chỉ mang lại lợi ích to lớn trong việc cải thiện năng suất và chất lượng mà còn tăng khả năng cạnh tranh và phản ứng nhanh trước những thay đổi của thị trường.
Trong bài viết này, SOM sẽ phân tích khái niệm tổng quát và lợi ích, bản chất của sản xuất thông minh. Cùng tham khảo ngay để nắm bắt giúp doanh nghiệp chuyển mình thành công trong tương lai!
Sản xuất thông minh – smart manufacturing là gì?
Sản xuất thông minh (smart manufacturing) là một phương pháp sản xuất hiện đại, ứng dụng các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI), kết nối đám mây và Internet vạn vật trong công nghiệp (Industrial IoT – IIoT) để tối ưu hóa hiệu suất và tăng cường sự linh hoạt trong các quy trình sản xuất truyền thống.
Theo Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST), sản xuất thông minh được định nghĩa là: “Hệ thống sản xuất tích hợp hoàn toàn, mang tính hợp tác, có khả năng đáp ứng trong thời gian thực để đáp ứng nhu cầu và điều kiện thay đổi trong nhà máy, mạng lưới cung ứng và nhu cầu khách hàng.”
Điều này có nghĩa rằng sản xuất thông minh không chỉ là việc sử dụng công nghệ hiện đại mà còn là sự kết hợp giữa sự sáng tạo của con người, các thiết bị kết nối kỹ thuật số và hệ thống phân tích được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo. Mô hình này giúp tăng tính thích nghi và rút ngắn thời gian tùy chỉnh sản phẩm dựa trên dữ liệu thời gian thực, qua đó làm cho sản xuất thông minh trở thành yếu tố cốt lõi trong việc cải thiện chuỗi cung ứng và hoạt động kinh doanh tổng thể.
Từ lịch sử đến cách mạng công nghiệp 4.0
Sản xuất thông minh là một phần của Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 (Industry 4.0). Trong lịch sử, mỗi cuộc cách mạng công nghiệp đều được thúc đẩy bởi các công nghệ mang tính bao quát, ví dụ:
- Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất sử dụng năng lượng hơi nước.
- Cách mạng công nghiệp lần thứ hai dựa trên sự phát triển của điện năng.
- Cách mạng công nghiệp lần thứ ba được thúc đẩy bởi tự động hóa cơ bản và sức mạnh tính toán.
- Và hiện nay, cách mạng công nghiệp lần thứ tư là sự kết hợp của các hệ thống vật lý-cyber và các công nghệ thông minh.
Tuy nhiên, sản xuất thông minh không yêu cầu phải thay đổi hoàn toàn nhà máy truyền thống mà khuyến khích việc nâng cấp từng bước bằng cách áp dụng các công cụ và giải pháp phù hợp để đạt được mục tiêu sản xuất một cách hiệu quả hơn.
Các công nghệ nền tảng trong smart manufacturing là gì?
Sản xuất thông minh dựa vào một loạt các công nghệ tiên tiến, mỗi công nghệ đóng vai trò quan trọng trong việc biến đổi ngành công nghiệp:
- IoT và IIoT (Internet vạn vật trong công nghiệp): Các thiết bị và máy móc được trang bị khả năng gửi và nhận dữ liệu kỹ thuật số, tạo thành một mạng lưới kết nối. Các hệ thống này cho phép tự động hóa quy trình và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động dựa trên dữ liệu thực tế.
- Trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (machine learning): AI giúp phân tích dữ liệu và tạo ra các kết quả dự đoán chính xác, trong khi các thuật toán học máy (machine learning) giúp cải thiện các quy trình dựa trên dữ liệu thu thập được.
- Dữ liệu lớn (Big Data): Là nền tảng cung cấp thông tin để AI và học máy vận hành. Khả năng xử lý dữ liệu lớn giúp các nhà máy phân tích, dự đoán và tối ưu hóa hiệu suất sản xuất.
- Robot tự động: Các robot được tích hợp công nghệ thông minh có thể tự động hóa các nhiệm vụ phức tạp, từ đó tăng tốc độ và độ linh hoạt của sản xuất.
- Sản xuất phụ gia (3D Printing): Cho phép các doanh nghiệp sản xuất các bộ phận khi cần thiết, giảm chi phí lưu kho và nâng cao tính linh hoạt trong sản xuất.
- Điện toán đám mây: Cung cấp khả năng truy cập và quản lý tài nguyên dữ liệu theo yêu cầu, giúp tăng tính kết nối và hiệu quả hoạt động.
- Mô phỏng và bản sao kỹ thuật số (Digital Twin): Là phiên bản ảo của máy móc hoặc quy trình sản xuất trong thực tế, cho phép thử nghiệm và tối ưu hóa trước khi triển khai thực tế.
→ Có thể bạn quan tâm: Top 4 công nghệ quyền năng trong chuyển đổi số doanh nghiệp
Lợi ích của sản xuất thông minh – smart manufacturing
Sản xuất thông minh không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn mang lại giá trị bền vững cho doanh nghiệp, khách hàng và môi trường.
- Tăng cường hiệu suất và năng suất: Việc ứng dụng tự động hóa, phân tích dữ liệu thời gian thực và các giải pháp sản xuất tích hợp giúp tăng tốc độ và độ an toàn của quy trình sản xuất, đồng thời giảm thiểu lỗi.
- Khả năng thích ứng và phản ứng nhanh: Các công cụ phân tích dữ liệu cho phép doanh nghiệp đáp ứng nhanh chóng trước thay đổi thị trường, tối ưu hóa quy trình sản xuất và cá nhân hóa sản phẩm.
- Phát triển bền vững: Dữ liệu từ công nghệ sản xuất thông minh hỗ trợ hoạch định chiến lược tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu lãng phí và thúc đẩy hoạt động sản xuất xanh hơn.
- Cải thiện kiểm soát chất lượng: Sản xuất thông minh tích hợp các giải pháp giám sát và kiểm tra ở mọi giai đoạn, giúp đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng cao nhất.
- Tiết kiệm toàn diện: Tích hợp kỹ thuật số từ đầu đến cuối chuỗi cung ứng giúp doanh nghiệp dự đoán chính xác, quản lý hàng tồn kho hiệu quả và giảm rủi ro, từ đó tăng sự hài lòng của khách hàng.
Ví dụ thực tế về sản xuất thông minh – smart manufacturing
Các công ty trên thế giới đã áp dụng sản xuất thông minh để tối ưu hóa hoạt động, ví dụ như:
- Leonhart Group: Sử dụng giải pháp đám mây để tăng cường khả năng quan sát, năng suất và bảo mật.
- A.M.P.E.R.E: Tích hợp quy trình tự động và cập nhật giá theo thời gian thực để đảm bảo giao hàng đúng thời điểm.
- Yanmar Marine: Tự động hóa và tiêu chuẩn hóa giúp cải thiện giao tiếp và nâng cao năng suất.
- Smart Press Shop: Tăng cường hiệu quả và khả năng phục hồi chuỗi cung ứng trong sản xuất linh kiện ô tô.
Sản xuất thông minh không chỉ là một xu hướng mà còn là giải pháp tất yếu để doanh nghiệp cạnh tranh và phát triển bền vững trong thời đại công nghiệp 4.0. Với sự hỗ trợ của công nghệ tiên tiến, sản xuất thông minh giúp nâng cao hiệu suất, tăng cường chất lượng, và thúc đẩy sự đổi mới, từ đó đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường và khách hàng.
→ Có thể bạn quan tâm: Ứng dụng công nghệ cao vào quản lý doanh nghiệp thành công qua chương trình thạc sỹ tại AIT
