Nhà Máy Thông Minh

Nhà máy thông minh (Smart Factory) hay nhà máy kết nối (Connected Factory) thể hiện một bước nhảy vọt từ tự động hóa truyền thống đến tự động hóa nhà máy với hệ thống máy móc, thiết bị được kết nối hoàn toàn và linh hoạt – có thể sử dụng một luồng dữ liệu liên tục từ các hoạt động và hệ thống sản xuất liên quan để kiểm soát, phân tích và cải tiến để nâng cao năng suất, chất lượng trong sản xuất...

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đang diễn ra rất mạng mẽ và sâu rộng ở nhiều quốc gia phát triển, nó mang lại cơ hội để thay đổi bộ mặt của nhiều quốc gia trên nhiều lĩnh vực từ kinh tế, kỹ thuật, công nghệ đến y tế, giáo dục,... Tuy nhiên ở đây chúng tôi muốn đề cấp đến trong lĩnh vực công nghiệp và sản xuất, sự phát triển này hình thành lên các nhà máy thông minh với những tính năng ưu việt và tạo lên sự đột phá trong sản xuất.

Nhà máy thông minh (Smart Factory) là gì?

Nhà máy thông minh (Tiếng Anh: Smart Factory) là một cơ sở sản xuất được số hóa và có tính kết nối cao dựa vào sản xuất thông minh (smart manufacturing). Đây là một khái niệm quan trọng của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, hay Công nghiệp 4.0.

Cụ thể :

• Nhà máy thông minh là thuật ngữ dùng để thể hiện về một môi trường sản xuất mà ở đây máy móc chính là thiết bị chính giúp cải thiện hiệu quả sản xuất thông qua, tối ưu hóa và tự động hóa nhà máy.
• Với khái niệm nhà máy thông minh bạn có thể hiểu: Cơ sở sản xuất trong mô hình nhà máy thông minh được số hóa và kết nối cao dựa trên phương thức sản xuất thông minh. Đây là kết quả của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 - Công nghiệp 4.0.
• Smart Factory là sự kết nối giữa phần mềm ứng dụng với hệ thống máy móc, thiết bị được kết nối Internet. Dữ liệu của chúng được tổng hợp và phân tích bằng những phần mềm lập trình ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI).
• Giải pháp nhà máy thông minh (Smart Factory) là một bước nhảy vọt từ phương thức sản xuất tự động hóa truyền thống sang một phương thức sản xuất được kết nối và xử lý dữ liệu liên tục. Khả năng tự học từ hoạt động sản xuất và kinh doanh giúp hệ thống thích nghi theo nhu cầu mới của thị trường.
• Điều quan trọng nhất: Smart Factory có khả năng phát triển, cải tiến phù hợp với nhu cầu và sự phát triển của doanh nghiệp, nhà máy. Dù là mở rộng thị trường hay sản phẩm mới hay đáp ứng nhu cầu vận hành, bảo dưỡng,....

Một nhà máy thông minh khi được kết nối không thể thiếu một hệ thống MES để điều phối các chức năng hoạt động. Nhiều chức năng và tính năng được cung cấp bởi MES mà IIoT (Industrial Internet of Things) khó có thể thay thế được. Hệ thống MES được tích hợp bởi các công nghệ như: thực tế mở rộng, điện toán đám mây, trí tuệ nhân tạo, Auto-id.... MES còn có tác dụng để Phân tích các chỉ số KPI và OEE trong sản xuất.

Đặc điểm kho hàng thông minh của một nhà máy hiện đại?

• Hệ thống lưu trữ và truy xuất mật độ cao (AS/RS)

Điểm khác biệt lớn nhất so với kho truyền thống là khả năng tận dụng không gian theo chiều thẳng đứng và tự động hóa hoàn toàn việc lấy hàng. Sử dụng các hệ thống kệ cao tầng (có thể lên tới 30-40m) giúp tăng mật độ lưu trữ lên 400% so với kho dùng xe nâng thông thường. Sử dụng các thiết bị vận hàng như Stacker Crane (Cẩu trục linh hoạt) hoặc Radio Shuttle để di chuyển pallet/thùng hàng vào đúng vị trí với độ chính xác tính bằng milimet.

• Hệ sinh thái Robot tự hành (AGV/AMR)

Trong kho thông minh, hàng hóa tự tìm đến người thay vì người đi tìm hàng bằng việc ứng dụng robot AGV hoặc robot AMR Di chuyển theo đường dẫn cố định hoặc khả năng tự lập bản đồ, tránh vật cản linh hoạt để vận chuyển các lô hàng lớn, nặng giữa kho và xưởng sản xuất.

• Hệ điều hành "Bộ não" số hóa

Mọi hoạt động trong kho đều được điều khiển bởi phần mềm quản lý kho chuyên sâu: WMS hoặc WCS: Quản lý tồn kho theo thời gian thực, tự động hóa quy trình nhập-xuất, tối ưu hóa vị trí sắp xếp dựa trên tần suất luân chuyển, điều phối các thiết bị phần cứng (robot, băng tải) để thực thi các lệnh mượt mà nhất.

• Công nghệ nhận diện và kết nối vạn vật.

Kho thông minh không dùng giấy tờ. Mọi mặt hàng đều có "định danh số": RFID Cho phép quét hàng loạt hàng trăm sản phẩm cùng lúc mà không cần nhìn thấy trực tiếp nhãn mác, giúp kiểm kho chỉ trong vài phút thay vì vài ngày. Đồng thời sử dụng cảm biến IoT giám sát môi trường và tình trạng sức khỏe của máy móc để thực hiện bảo trì dự soát tránh tình trạng dây chuyền dừng đột ngột.

• Khả năng tích hợp và đồng bộ chuỗi giá trị

Một kho hàng thông minh không đứng cô lập. Nó là một mắt xích trong hệ thống ERP tổng thể của nhà máy: Kết nối sản xuất và Phân tích dữ liệu lớn kho sẽ tự động nhận tín hiệu và điều phối robot cấp hàng ngay lập tức (Just-in-Time), Phân tích dữ liệu lớn để dự báo nhu cầu nhập hàng trong tương lai, giúp doanh nghiệp chủ động về dòng vốn và kế hoạch sản xuất.