AI: Cách mạng hóa sản xuất(phần 1)

AI-trí tuệ nhân tạo trong những năm gần đây đã và đang được nhắc đến rất nhiều. Nếu bạn là một người trong ngành sản xuất, thường xuyên theo dõi các thông tin về công nghệ và sự phát triển của ngành thì có vẻ như lĩnh vực sản xuất đang dẫn đầu trong việc ứng dụng công nghệ AI.

Trí tuệ nhân tạo trong sản xuất đang thay đổi thế giới – nhất là ngành sản xuất, và AI được thiết lập để tạo nên cuộc cách mạng hiện đại lần thứ tư. Điều này là do sự kết hợp của AI, máy học (ML), robot, sản xuất bồi đắp (in 3D) và internet vạn vật(IoT). 

Ngành sản xuất không ngừng tìm cách hiện đại hóa các chính sách chiến lược. Những đổi mới mang tính xu hướng như Internet vạn vật công nghiệp, robot cộng tác và Trí tuệ nhân tạo (AI) đã đưa ngành Sản xuất vào thế kỷ 21. Trong một thời gian dài, các nhà sản xuất từng dè dặt với những công nghệ đột phá này, nhưng giờ đây họ bắt đầu nhận được những lợi ích rõ ràng. 

AI thực sự đem lại nhiều lợi ích to lớn cho ngành sản xuất của chúng ta. Từ việc cắt giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch nhờ dự đoán được trước các kịch bản sản xuất cho đến các sản phẩm được thiết kế tốt hơn nhờ khả năng tối ưu từ cơ sở dữ liệu khổng lồ được tổng hợp trước đó.

Sản xuất đã có những thay đổi đáng kể về phong cách, quy mô, chiến lược và hiệu quả. Bất kể tiến bộ to lớn, vẫn còn nhiều việc phải làm để thực hiện suôn sẻ các hoạt động, nâng cao năng suất tạo ra, giảm thời gian ngừng máy, nâng cao hiệu suất sử dụng tài sản và giữ chân khách hàng. 

Trong nhiều lĩnh vực như ngân hàng, bán lẻ, chăm sóc sức khỏe, AI đã được sử dụng rộng rãi và cũng đang dần tiến gần hơn trong phân khúc sản xuất, trao quyền cho Tự động hóa hiện đại.

Các nhà sản xuất đang áp dụng phân tích dựa trên AI vào cơ sở dữ liệu để cải thiện hiệu quả, chất lượng sản phẩm và sự an toàn của nhân viên. Trí tuệ nhân tạo trong sản xuất có những ứng dụng đặc biệt có thể thay đổi một doanh nghiệp chế tạo tiên tiến. Dưới đây là một số cách trí tuệ nhân tạo đang thay đổi ngành sản xuất:

Trí tuệ nhân tạo giúp bảo trì thông minh

Trong sản xuất, việc bảo trì liên tục máy móc và thiết bị dây chuyền sản xuất là một khoản chi phí lớn, có ảnh hưởng quan trọng đến lợi nhuận cuối cùng của bất kỳ hoạt động sản xuất dựa vào tài sản nào. Các chi phí về nhân công, phụ tùng thay thế, thời gian sản xuất bị kéo dài chỉ là bề nổi chúng ta có thể nhìn thấy ngay trước mắt. Hơn nữa, thời gian ngừng máy ngoài kế hoạch gây thiệt hại rất lớn cho các nhà sản xuất mỗi năm, phần đáng kể do hỏng hóc thiết bị.

Vì lý do này, bảo trì dự đoán đã trở thành một giải pháp bắt buộc đối với các nhà sản xuất, những người có nhiều lợi ích từ việc có thể dự đoán sự cố hỏng hóc tiếp theo của một bộ phận, máy móc hoặc hệ thống. Bảo trì dự đoán sử dụng các thuật toán AI tiên tiến dưới dạng máy học và mạng thần kinh nhân tạo để hình thành các dự đoán liên quan đến sự cố của tài sản. Điều này cho phép giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, nguyên nhân gây ra những tốn kém trong sản xuất của doanh nghiệp.

Nâng cao chất lượng 4.0

Chất lượng 4.0 là số hóa chất lượng, hệ thống quản lý và tuân thủ. Nó không tập trung hoàn toàn vào bản thân công nghệ, mà là những cải tiến về văn hóa, sự hợp tác, năng lực và khả năng lãnh đạo do công nghệ đó tạo ra. Do thời hạn đưa sản phẩm ra thị trường tới tay người tiêu dùng ngày nay rất ngắn và mức độ phức tạp của sản phẩm ngày càng cao, các công ty sản xuất ngày càng thấy khó khăn hơn trong việc duy trì mức chất lượng cao và tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn chất lượng. Trong khi vẫn phải đảm bảo một giá thành cạnh tranh để có chỗ đứng trên thị trường kinh doanh ngày một khốc liệt.

Chất lượng 4.0 liên quan đến việc sử dụng các thuật toán AI để thông báo cho các nhóm sản xuất về các lỗi sản xuất mới nổi có khả năng gây ra các vấn đề về chất lượng sản phẩm. Các lỗi có thể bao gồm sai lệch so với công thức phối liệu, bất thường nhỏ trong hoạt động của máy móc, thay đổi nguyên liệu thô, v.v. Bằng cách quan tâm đến những vấn đề này ngay từ sớm, chất lượng cao có thể được duy trì.

Ngoài ra, chất lượng 4.0 cho phép các nhà sản xuất thu thập dữ liệu về việc sử dụng và hiệu suất các sản phẩm của họ trong lĩnh vực này. Thông tin này có thể có tác dụng mạnh đối với các nhóm phát triển sản phẩm trong việc đưa ra các quyết định về kỹ thuật chiến lược và chiến thuật.

Thiết kế sản phẩm ngày càng hiệu quả

Trí tuệ nhân tạo cũng đang thay đổi cách chúng ta thiết kế sản phẩm. Một phương pháp là nhập một bản tóm tắt chi tiết do các nhà thiết kế và kỹ sư xác định làm đầu bài, đầu vào cho một thuật toán AI. Bản tóm tắt có thể bao gồm dữ liệu mô tả các hạn chế và các tham số khác nhau như loại vật liệu, phương pháp sản xuất sẵn có, giới hạn ngân sách và hạn chế thời gian.

Thuật toán khám phá mọi cấu hình, thiết kế  có thể có, trước khi tập hợp các giải pháp tốt nhất. Sau đó, các giải pháp được đề xuất có thể được kiểm tra bằng cách sử dụng máy học, cung cấp thêm thông tin chi tiết về thiết kế nào hoạt động tốt nhất. Quá trình có thể được lặp lại cho đến khi đạt được giải pháp thiết kế tối ưu. Một trong những ưu điểm chính của cách tiếp cận này là thuật toán AI hoàn toàn khách quan – nó không mặc định điều mà một nhà thiết kế con người sẽ coi là điểm xuất phát “logic”.

Hợp tác Người-Robot 

Theo Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR), cuối năm 2018 có khoảng 2,4 triệu robot công nghiệp đang vận hành trên thế giới.

Con người giao nhiệm vụ và lập trình cho robot; nhờ AI, robot ngày càng tự đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu thu được liên tục từ môi trường làm việc.

Trong khi một số công việc sẽ được AI đảm nhận, vai trò của con người trong việc lập trình, vận hành và giám sát máy móc sẽ tăng lên, đòi hỏi nhiều người lao động có kỹ năng mới.

Những tiến bộ trong trí tuệ nhân tạo AI sẽ giúp robot đảm nhận các nhiệm vụ phức tạp hơn và tự ra quyết định dựa trên dữ liệu thu được trong thời gian thực.

Tiến ra thị trường 

Trí tuệ nhân tạo giúp chuỗi cung ứng vận hành linh hoạt hơn và giúp doanh nghiệp dự báo trước thay đổi của thị trường, chủ động ra sản phẩm mới và lập kế hoạch thay vì chỉ phản ứng khi thay đổi đã xảy ra.

Thuật toán AI có thể dự báo nhu cầu bằng cách phân tích xu hướng theo khu vực, các biến số tài chính, thời tiết, thay đổi về quy định pháp luật và hành vi người mua.

AI tìm ra mối liên hệ giữa các yếu tố khu vực, tài chính, kinh tế vĩ mô, thời tiết, chính trị và hành vi người mua để ước tính nhu cầu thị trường.

Nhờ đó doanh nghiệp phản ứng nhanh hơn với thị trường và đưa sản phẩm mới ra đúng lúc người mua đang cần.

Quản lý chuỗi cung ứng nhất quán

Trí tuệ nhân tạo có thể liên kết toàn bộ chuỗi cung ứng, từ nhà sản xuất đến đơn vị vận chuyển, giúp mọi bên tham gia và người mua có thông tin thống nhất, kể cả khi hoạt động điều phối có nhiều biến động.

Nhờ các nền tảng AI trên đám mây, thông tin được chia sẻ tức thời giữa các bộ phận; dữ liệu tại một chi nhánh có thể được các chi nhánh khác sử dụng ngay.

Nói chung, Trí tuệ nhân tạo là một sự đổi mới phù hợp với ngành công nghiệp chế tạo tiên tiến. Chuyển đổi số không còn là lựa chọn có thể bỏ qua, và AI sẽ giữ vai trò ngày càng lớn trong doanh nghiệp sản xuất. Đây là thời điểm phù hợp để các nhà sản xuất tìm hiểu và khai thác tiềm năng của AI.

Vai trò đối với bảo vệ môi trường

Ví dụ, tua bin khí trong dây chuyền sản xuất có rất nhiều cảm biến, dữ liệu được đưa vào hệ thống phân tích dựa trên AI để điều chỉnh van nhiên liệu theo thời gian thực, giảm lượng khí thải.

Bộ phận sản xuất là một bộ phận lý tưởng để sử dụng Trí tuệ nhân tạo trong sản xuất. Dù Công nghiệp 4.0 vẫn đang ở giai đoạn đầu, chúng ta đã thấy những lợi ích rõ rệt từ AI. Từ lập kế hoạch, vận hành sản xuất đến chuỗi cung ứng linh hoạt, AI sẽ tiếp tục thay đổi cách chúng ta tạo ra sản phẩm.

Trí tuệ nhân tạo đã chứng minh giá trị trong lập kế hoạch, thiết kế và tổ chức sản xuất. Ngành sản xuất đã bước vào Công nghiệp 4.0, và máy móc giờ đây không còn chỉ giới hạn ở các nhiệm vụ cơ khí.