IoT Công nghiệpTin Tức

Xu hướng mới trong Sản xuất 4.0

Công nghiệp 4.0 không chỉ là một khẩu hiệu hào nhoáng. Đó là sự hợp lưu của những xu hướng và công nghệ hứa hẹn sẽ định hình lại phương thức sản xuất của chúng ta

Khi đề cập về “Công nghiệp 4.0” tới hầu hết các nhà sản xuất bạn sẽ nhận được một cái nhướn mày. Nếu họ đã từng nghe thấy khái niệm đó, nhiều khả năng họ sẽ bối rối với cách hiểu về Công nghiệp 4.0. Nếu họ chưa từng nghe, nhiều khả năng họ sẽ nghi ngờ điều bạn nói như một chiêu trò marketing, một khẩu hiệu trống rỗng. Tuy vậy, nhìn gần hơn vào phía sau Công nghiệp 4.0 sẽ tiết lộ một vài xu hướng đang lên có tiềm năng mạnh mẽ trong cách thức các nhà máy hoạt động. Có thể sẽ là nói quá nếu cho rằng đó là một cuộc cách mạng công nghiệp mới. Nhưng dù gọi đó là gì, sự thật là xu hướng Công nghiệp 4.0 đang gia tăng tích tụ sức mạnh, và các nhà sản xuất nên quan sát kỹ những thay đổi đang tới và phát triển các chiến lược nhằm tận dụng những cơ hội mới này.

Khái niệm

 

Hãy bắt đầu với vài khái niệm. Chúng tôi định nghĩa Công nghiệp 4.0 là giai đoạn tiếp theo của sự số hóa lĩnh vực sản xuất, được thúc đẩy bởi 4 tiến bộ công nghệ: 1) Sự trỗi dậy đáng kinh ngạc của lượng dữ liệu, năng lực tính toán, và kết nối, đặc biệt những mạng lưới kết nối diện rộng năng lượng thấp; 2) sự trỗi dậy của khả năng phân tích và trí tuệ doanh nghiệp (Business Intelligence-BI); 3) Sự xuất hiện những cách thức mới trong tương tác người-máy như tương tác chạm và các hệ thống augmented-reality (thực tại tăng cường); và 4) Sự tiến bộ trong việc chuyển đổi từ thiết kế số sang thiết kếvật lý, như các Robot công nghệ cao và công nghệ in 3D (tuy vậy đừng nhầm lẫn 4 yếu tố này với lý do của thành tố “4.0”-vốn ám chỉ cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 theo sau cuộc cách mạng sản xuấ tinh gọn vào những năm 1970, hiện tượng thuê ngoài (outsourcing) vào những năm 1990, và xu hướng tự động hóa những năm 2000)

Hầu hết những công nghệ số này đã được nảy mầm từ lâu. Một vài trong số đó vẫn chưa sẵn sàng để đi vào áp dụng ở quy mô lớn. Nhưng nhiều trong số đó giờ đây đã phát triển tới một điểm mà sự tin cậy công nghệ ngày càng cao hơn cùng với chi phí thực hiện ngày càng rẻ hơn bắt đầu khiến việc áp dụng vào các ứng dụng công nghiệp trở nên ngày càng khả thi hơn. Tuy nhiên, các công ty không nhất quán để tâm tới các công nghệ đang lên này. Chúng tôi đã khảo sát 300 nhà sản xuất hàng đầu vào tháng 1 năm 2015; chỉ 48% các nhà sản xuất cảm thấy sẵn sàng với Công nghiệp 4.0. 78% các nhà cung cấp nói họ đã sẵn sàng.

Hãy thử nghiên cứ một vài xu hướng cải tiến công nghệ:

  • Bigdata. Một mỏ vàng tại Châu Phi đã tìm ra cách thức thu thập thêm dữ liệu từ các cảm biến của họ. Dữ liệu mới cho phép một vài biến động (trước kia) không được nhận ra về hàm lượng Oxy trong quá trình sàng lọc, môt công đoạn chính trong Khai thác vàng. Xử lý vấn đề này đã giúp tăng 3.7% sản lượng, tương đương với 20 triệu đô hàng năm.
  • Phân tích nâng cao(advanced analytics). Phân tích nâng cao có thể cải thiện đáng đáng kể quá trình phát triển sản phẩm. Một nhà sản xuất ô tô sử dụng dữ liệu từ quá trình cài đặt online, cùng với việc thu thập dữ liệu để nhận diện những khả năng mà người dùng mong muốn trả tiền để có. Với kiến thức này, nó sẽ giúp giảm các lựa chọn trên một mẫu thiết kế xuống chỉ còn 13,000- ít hơn rất nhiều lần so với con số của đối thủ, là 27,000,000. Quá trình phát triển và chi phí sản xuất được giảm đáng kể; hầu hết các công ty có thể cải thiện lợi nhuận ròng tới 30% trong vòng 24 tháng.
  • Giao diện người-máy (HMI). Công ty Logistic Knapp AG đã phát triển một công nghệ bốc hàng sử dụng thực tại tăng cường (augmented reality). Người lấy hàng sẽ đeo một thiết bị gắn trên đầu hiển thị các thông tin quan trọng trê một màn hình hiển thị trong suốt (kiểu Google Glass), cho phép họ xác định vị trí hàng hóa nhanh và chính xác hơn. Và đồng thời họ có thể xây dựng những tấm đỡ mạnh mẽ và hiệu quả hơn, có chức năng bảo vệ những hàng hóa dễ vỡ. Một camera tích hợp sẽ thu thập số serial và ID khay chứa hàng để phục vụ tracking sản phẩm theo thời gian thực. Tỉ lệ lỗi sẽ được giảm tới 40%, cùng với nhiều lợi ích khác kèm theo.
  • Chuyển đổi Số- Vật lý. Các nhà sản xuất Motor địa phương sẽ tiến tới sản xuất xe gần như bằng công nghệ in 3D, với thiết kếđược crowdsource bởi cộng đồng thiết kế Online. Điều này có thể tạo ra một thiết kế mới chỉ trong 1 năm, ít hơn nhiều so với khoảng thời gian trung bình 8 năm hiện tại. Vauxhall và GM, cùng với nhiều hãng xe khác, vẫn đang phải gia công rất nhiều chi tiết kim loại, nhưng cũng đang sử dụng công nghệ in và tạo mẫu nhanh 3D để giảm thiểu thời gian ra thị trường

Những thay đổi này và nhiều tiến bộ khác tương tự chắc chắn sẽ còn xa mới đạt tới, đang ảnh hưởng tới từng ngóc ngách của quá trình sản xuất và chuỗi cung ứng. Tốc độ thay đổi, tuy vậy, có thể sẽ diễn ra chậm hơn so với tốc độ được chứng kiến ở mảng tiêu dùng, nơi mà những thiết bị này được thay thế thường xuyên. Sự ra đời của động cơ hơi nước và sự nổi lên của Robotics đã dẫn tới sự thay thếlập tức 80 tới 90% các thiết bị công nghiệp. Trong những năm tới, chúng ta sẽ không chứng kiến  một sự đầu tư tư bản như ở quy mô như thế. Dù vậy, việc khảo sát các nhà sản xuất đã ước lượng khoảng 40-50% các máy móc hiện nay sẽ cần được nâng cấp hay thay thế.

Nhiệm vụ bất khả thi?

Người dịch: (nguyên nghĩa “Lightning in the bottle” thành ngữ ám chỉ việc đạt được thành công từ những khó khăn to lớn)

Để nắm bắt được tiềm năng của Công nghiệp 4.0, các nhà sản xuất có thể cần phải quan tâm tới 3 bước.

Đầu tiên, các công ty có thể thu thập thêm thông tin và sử dụng thông tin tốt hơn. Một công ty khai thác dầu thu thập hơn 30,000 điểm dữ liệu từ mỗi giàn khoan cua họ – tuy nhiên 99% dữ liệu bị mất do các vấn đề về truyền tải, lưu trữ và cấu trúc dữ liệu. Chỉ một mẩu dữ liệu nhỏ mà họ thu thập được cũng có thể cực kỳ có ích cho nhà quản lý. Nhưng chúng ta còn có thể là được nhiều hơn thế. Những nhà sản xuất mà chúng tôi khảo sát đã nói rằng việc xử lý vấn đề hiệu quả dữ liệu này có thể giúp gia tăng hiệu suất lên 25%

Với việc dữ liệu sản xuất đã sẵn sàng, các nhà sản xuất giờ đây lại băn khoăn về việc bắt đầu sử dụng chúng thế nào. Dữ liệu nào mang lại lợi ích lớn nhất? Dữ liệu nào khi bị rò rỉ sẽ gây ra thiệt hại lớn nhất? Công nghệ nào có thể mang lại nhiều giá trị nhất cho công ty để có thể đầu tư? Để phân loại các lựa chọn, các nhà quản lý sản xuất có thể sử dụng một “la bàn số” như dưới đây. La bàn này thể hiện 8 động lực giá trị và 26 lĩnh vực ứng dụng Công nghiệp 4.0. Các thảo luận sâu hơn về chức năng liên quan sẽ giúp các công ty tìm ra những áp dụng phù hợp nhất để giải quyết các vấn đề cụ thể của các nhà sản xuất.

Một dạng giá trị thường bị bỏ qua, mà chắc chắn sẽ khiến các nhà sản xuất quan tâm, đó là hiệu suất quá trình. Công nghiệp 4.0 cung cấp những công cụ mới cho việc quản lý tiêu thụ năng lượng, khả năng lưu trữ thông tin lớn hơn về sản phầm và các lô sản xuất, và tối ưu sản lượng theo thời gian thực. Người khổng lồ công nghiệp ABB của Thụy Sỹ sử dụng công nghệ này trong một lò nung Xi măng ở Úc. Một hệ thống máy tính mô phỏng hành vi của một người vận hành “lý tưởng”, sử dụng các thống kê thời gian thực để điều chỉnh nhiên liệu lò nung, dòng nhiên liệu, và vị trí bộ giảm chấn cho cánh quạt. Công ty nhận ra rằng những công cụ mới này có thể thúc đẩy sản lượng lên 5%.

Bức tranh lớn hơn

Các nhà chiến lược cũng có thể tính đến Công nghiệp 4.0 khi họ nghĩ về định hướng tương lai của công ty – cách thức thứ 2 để nắm bắt tiềm năng của cuộc cách mạng này. Mô hình kinh doanh sản xuất truyền thống đang thay đổi, và những mô hình mới đang nổi lên; những người chịu trách nhiệm điều hành cần phải nhanh chóng nhận ra và phản ứng với những thách thức cạnh tranh mới nà. Đặc biệt hơn, các nhà sản xuất cần phải quan tâm tới các lựa chọn sau – và tìm kiếm những người có thể thực hiện chúng. 84 % các nhà cung cấp cho lĩnh vực sản xuất được chúng tôi khảo sát, đang chờ đợi những  đối thủ cạnh tranh khác tham gia vào thị trường

  • Các nền tảng (Platform) mà qua đó các sản phẩm, dịch vụ và thông tin được chia sẻ qua những luồng được xác định trước. Hãy nghĩ về các phần mềm mã nguồn mở ứng dụng vào sản xuất. Ví dụ một công ty có thể cung cấp công nghệ để kết nối nhiều bên và định vị tương tác của các bên đó. SLM Solutions, một nhà sản xuất máy in 3D, và Atos, một công ty cung cấp dịch vụ IT, đang thực hiện một dự án mang tính thử nghiệm để phát triển một thị trường như vậy
  • Các dịch vụ trả phí theo lượng sử dụng và lượng đăng ký, biến máy móc/thiết bị từ chi phí đầu tư thành chi phí vận hành đối với nhà sản xuất. Roll-Royce đang tiên phong trong cách tiếp cận này trong lĩnh vực sản xuất động cơ máy bay của họ; các nhà sản xuất khác cũng đang đi theo trào lưu
  • Các lĩnh vực kinh doanh có đăng ký tài sản trí tuệ. Ngày nay nhiều công t sản xuất có chuyên môn sâu về sản phẩm và quy trình của họ, nhưng thiếu chuyên môn trong việc tạo ra giá trị từ dữ liệu mà họ có. SAP cung cấp các dịch vụ tư vấn xây dựng trên nền tảng phần mềm mà họ có. Qualcomm tạo ra hơn một nửa lợi nhuận từ tiền bản quyền tài sản trí tuệ. Các nhà sản xuất có thể cung cấp các dịch vụ tư vấn hoặc các lĩnh vực kinh doanh khác dựa trên việc kiếm tiền từ giá trị chuyên môn của họ
  • Các lĩnh vực kinh doanh kiếm tiền từ dữ liệu. SCiO- một dự án trên Kickstarter – là một quang phổ kế chi phí thấp, kích thước nhỏ gọn sử dụng dải tần gần-hồng-ngoại để  đánh giá thành phần của vật liệu. Nó có mức giá kỳ vọng là 250$, trong khi những máy móc truyền thống có giá lên tới 10000$. Mỗi khi một máy SCiO được sử dụng, nó gửi dữ liệu tới một cơ sở dữ liệu lớn về những vật liệu được quét, giúp tạo ra máy móc chính xác hơn. Chắc chắn là, đó là một sản phẩm tiêu dùng, và vẫn chưa sẵn sàng cho ứng dụng công nghiệp. Nhưng các mô hình công nghiệp đang được nghiên cứu phát triển. Kaggle, một mạng lưới rải rác của hơn 270,000 nhà khoa học dữ liệu, đã giúp hơn 20 công ty trong danh sách 20 Fortune giải quyết các vấn đề dữ liệu hóc búa nhất của họ.

Để nắm bắt được hầu hết các công nghệ trong lĩnh vực Công nghiệp 4.0, và để áp dụng được một trong số chúng với một mô hình kinh doanh số, các công ty sẽ cần phải tiến lên bước thứ 3: chuẩn bị cho một sự chuyển dịch số. Các nhà sản xuất cần phải bắt đầu ngay từ hôm nay để tham gia vào cuộc săn lùng những tài năng lớn nhất trong lĩnh vực số, và nghĩ về việc làm thế nào tái cấu trúc tổ chức số của mình. Quản lý dữ liệu và an ninh mạng sẽ là những vấn đề cốt yếu cần được giải quyết. Nhiều công ty sẽ nhận ra rằng một cấu trúc dữ liệu hoạt động với “2 tốc độ” khác nhau, cho phép họ thực thi những công nghệ mới với tốc độ theo yêu cầu, trong khi vẫn đảm bảo cho những ứng dụng có vai trò cốt lõi cốt lõi trong hệ thống.

Bài viết liên quan

532 Comments

  1. I needed to compose you one bit of word to help say thank you once again for your precious secrets you have contributed above. It is so strangely generous with people like you to supply unreservedly precisely what many people would’ve offered as an e book in order to make some profit for themselves, mostly now that you might well have done it if you desired. Those concepts also acted as a fantastic way to recognize that most people have a similar keenness similar to my personal own to learn more on the subject of this matter. I’m certain there are a lot more fun times up front for those who view your site.

  2. You actually make it seem really easy along with your presentation but I in finding this topic to be actually something which I feel I’d by no means understand. It kind of feels too complicated and very vast for me. I’m looking forward for your subsequent submit, I¡¦ll try to get the cling of it!

  3. I wish to show thanks to the writer just for rescuing me from such a incident. After surfing throughout the online world and meeting suggestions that were not pleasant, I believed my life was well over. Being alive without the strategies to the difficulties you have resolved as a result of your website is a serious case, and those which might have negatively damaged my career if I had not discovered your blog. Your good skills and kindness in handling everything was vital. I am not sure what I would’ve done if I had not come upon such a step like this. I am able to at this time look forward to my future. Thanks for your time very much for your skilled and effective guide. I will not think twice to recommend the blog to anybody who needs to have assistance on this matter.

  4. I like the valuable information you provide in your articles. I’ll bookmark your weblog and check again here frequently. I’m quite sure I will learn plenty of new stuff right here! Good luck for the next!

  5. It’s a pity you don’t have a donate button! I’d without a
    doubt donate to this excellent blog! I suppose for now i’ll settle for bookmarking and adding your
    RSS feed to my Google account. I look forward to brand new updates
    and will talk about this website with my Facebook group.

    Talk soon!

  6. Usually I don’t read article on blogs, but I would like to say that this write-up very pressured me to check out and do it! Your writing taste has been surprised me. Thank you, very nice post.

  7. I not to mention my pals have already been looking at the good key points on your web site then all of the sudden came up with a terrible feeling I never expressed respect to the site owner for those tips. All of the young boys became certainly happy to read all of them and have pretty much been having fun with them. Appreciate your really being well accommodating and also for making a choice on such tremendous guides millions of individuals are really wanting to understand about. My very own honest apologies for not expressing appreciation to you sooner.

  8. hey there and thank you for your info – I have certainly picked up something new from right here. I did however expertise some technical issues using this website, as I experienced to reload the web site many times previous to I could get it to load correctly. I had been wondering if your hosting is OK? Not that I am complaining, but slow loading instances times will very frequently affect your placement in google and can damage your high quality score if advertising and marketing with Adwords. Anyway I am adding this RSS to my email and can look out for much more of your respective exciting content. Make sure you update this again very soon..

  9. You really make it seem so easy with your presentation but I find this topic to be really something which I think I would never understand. It seems too complex and extremely broad for me. I am looking forward for your next post, I will try to get the hang of it!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Close
Close