Tự động hóa trong nền công nghiệp 4.0

Chúng ta đang trải qua một cuộc cách mạng công nghiệp mới. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với trọng tâm là sự thay đổi về các hình thức sản xuất. Điều này không chỉ là do cơ giới hóa mà còn do hệ thống thông tin và điều khiển quá trình hoạt động có khả năng xử lý các quy trình và máy móc phức tạp đem lại hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với con người. Các hệ thống này được gọi là tự động hóa công nghiệp 4.0.

Tự động hóa công nghiệp 4.0 là gì và nó hoạt động như thế nào?

Công nghệ tự động hóa 4.0, thông qua IIoT (‘Internet vạn vật công nghiệp’) kết nối, điều khiển và giám sát mạng lưới tiện ích, thiết bị, máy móc, robot công nghiệp và thông tin đám mây trong thời gian thực (thông qua ‘Giám sát đám mây’). Bằng cách này, nó cho phép chúng học hỏi, vận hành và hoạt động một cách tự động, giảm thiểu sự can thiệp của con người và tối ưu hóa sản xuất.

Vai trò của tự động hóa trong nền Công nghiệp 4.0

Để sản xuất tự động phát huy hết giá trị của nó, nó phải được thực hiện như một giải pháp toàn diện bao gồm tất cả các quy trình của công ty, giúp thông tin có thể đi qua tất cả các bộ phận sản xuất cũng như các phòng ban phụ trách từng công đoạn của quy trình sản xuất.

Giá trị gia tăng của tự động hóa trong Công nghiệp 4.0 không còn chỉ tập trung vào hiệu quả và lợi nhuận của nó, mà vào sự linh hoạt ngày càng tăng và cải thiện đáng kể chất lượng của quy trình sản xuất, giảm đáng kể biên độ sai sót của nhiệm vụ. Digital Twins giám sát vòng đời của quy trình, thực hiện các mô hình ảo làm cơ sở để đưa ra các quyết định đúng đắn. Nền tảng tự động hóa giúp giảm mạnh tỷ lệ sai sót so với thao tác thủ công.

Ưu điểm của tự động hóa trong Công nghiệp 4.0

Những lợi ích chính của tự động hóa trong Công nghiệp 4.0 là:

• Hiệu quả về chi phí:Giảm chi phí lao động, tự động hóa các phần của quy trình không cần đến sự đánh giá và can thiệp của con người để thúc đẩy khả năng sáng tạo của con người trong việc đạt được các kỹ năng và hoạt động mới khi cần thiết. Ngoài ra, công nghệ thực tế ảo và / hoặc thực tế tăng cường tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình học tập và cải thiện mô hình tổ chức hiệu quả.
• Lợi thế cạnh tranh:Tiêu chuẩn hóa và tự động thiết kế lại các thủ tục, làm cho chúng liên tục và chính xác, có thể hoạt động 24/7. Kết quả giúp tăng năng suất, công suất và chất lượng quy trình, giảm thiểu sự thiếu chính xác và chi phí thời gian ngừng hoạt động.
• Khả năng mở rộng và tính linh hoạt:Việc thêm hoặc thay đổi nhiệm vụ đòi hỏi phải đào tạo nhân viên vận hành, trong khi rô bốt và thiết bị có thể cấu hình lại và có thể được lập trình chính xác trong một khung thời gian chặt chẽ, do đó giảm thời gian thực hiện và phản hồi quy trình.
• Giảm thời gian:Giảm thời gian xử lý thông tin. Các nền tảng mà tự động hóa hoạt động có dung lượng lớn để lưu trữ và quản lý dữ liệu thu được từ các quy trình.
• An toàn tối đa:Dây chuyền sản xuất có thể phân công máy tự động chuyên dụng hoặc rô bốt vào những công việc có điều kiện làm việc nguy hiểm, có nguy cơ gây ra những rủi ro cao đối với nhân viên. Ngoài ra, các biện pháp kiểm soát an ninh toàn diện nâng cao có thể được thực hiện cho thiết bị, con người và hệ thống. An ninh mạng là một trong những công nghệ thiết yếu để bảo vệ quyền riêng tư của các công ty.
• Cải thiện kiểm soát:Các loại quy trình này được theo dõi và ghi lại, tạo ra Big Data; thông tin có giá trị để xác định các mẫu, cải tiến quy trình và thực hiện các thay đổi để ngăn chặn các sự kiện trong tương lai. Việc tập trung hóa cơ sở hạ tầng này cải thiện chất lượng và tính nhất quán của dữ liệu và dẫn đến các cải tiến về phân tích.

Những thách thức về tự động hóa trong Công nghiệp 4.0

Mặc dù tự động hóa 4.0 có tiềm năng lớn đối với các công ty, nhưng cần phải nhận thức và đánh giá những thách thức đặt ra bởi mô hình kinh doanh mới này:

• Đầu tư và cơ sở hạ tầng: Việcthích ứng cơ sở hạ tầng hiện có với cơ sở hạ tầng mới có thể là một thách thức lớn đối với các công ty, những người sẽ phải đầu tư một khoản tiền lớn và trong nhiều trường hợp được tiếp cận với nguồn tài chính để có được cơ sở hạ tầng cần thiết và quyết định giải pháp nào sẽ được có lợi nhất.
• Kế hoạch chiến lược:Quá trình chuyển đổi không chỉ phụ thuộc vào đầu tư vào máy móc và phần cứng, mà cần thời gian, sự thay đổi tư duy, phân tích thông minh và chiến lược chi tiết nhằm tối đa hóa việc thực hiện và huy động vốn đầu tư.
• Yếu tố con người: Cácthiết bị thông minh không còn là công cụ làm việc nữa mà đã trở thành một lực lượng lao động thông minh, do đó, hàng triệu công việc được dự đoán sẽ mất đi do quá trình tự động hóa. Do đó, xã hội và các doanh nghiệp lớn nên khuyến khích đào tạo liên tục cho người lao động để phát triển các kỹ năng kỹ thuật số có liên quan bổ sung cho loại hình công nghiệp mới này.

Tương lai của nền công nghiệp 4.0

Mặc dù hầu hết các công ty trên toàn cầu vẫn chưa phát triển một chiến lược toàn diện để hòa mình vào Công nghiệp 4.0, nhưng sự thật là đã có một xu hướng bùng nổ tiên tiến hơn; Công nghiệp 5.0. Nó tập trung vào cá nhân hóa, dịch vụ khách hàng ngay lập tức và tích hợp giữa con người và cobot. Mục đích là đạt được sự hòa quyện giữa phát triển công nghệ và con người, với mục tiêu chính là con người và máy móc bổ sung cho các hoạt động của họ, thay vì con người bị thay thế.

Trong cách tiếp cận đột phá này, để đạt được một xã hội thông minh, giáo dục cần phải thay đổi cách tiếp cận truyền thống của nó. Mọi người phải được đào tạo và có trình độ để có thể chủ động trong mô hình xã hội mới này.

Nhìn xung quanh ở góc 360 ° trong ngành sản xuất

Các công nghệ và công cụ mới nhất đang cho phép các công ty tạo và thử nghiệm các tình huống trong thế giới thực. Những xu hướng mới nhất này giúp kích thích quá trình thiết kế và dây chuyền lắp ráp trước khi một sản phẩm thực tế được tạo ra.

Nhiều công ty đã và đang sử dụng các giải pháp thực tế tăng cường để hỗ trợ từ xa vì chúng cho phép mọi người ở nhiều địa điểm khác nhau trên toàn cầu kết nối trong một chế độ xem trực tiếp và cùng nhau xử lý sự cố. Các vấn đề kỹ thuật có thể được giải quyết và nhận phản hồi trong thời gian thực thông qua kính Thực tế tăng cường (AR) có thể đeo được, giúp giải quyết vấn đề nhanh hơn và giảm đáng kể chi phí đi lại.

In 3D đóng vai trò quan trọng trong ngành sản xuất

In 3D đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất cho phép tạo ra các sản phẩm hữu hình liền mạch bằng cách sử dụng một máy duy nhất. In 3D trong ngành sản xuất  cung cấp nhiều khả năng hơn cho cách bạn thiết kế một chi tiết máy. Mặt khác, in 3D có thể giúp bạn đạt được điều tương tự trong một sản phẩm mà không cần các quá trình bổ sung như vặn vít, hàn cho một loại sản phẩm nhất định mà bạn thường yêu cầu nhiều mảnh ghép lại.

Có thể giảm thiểu chất thải bằng cách sử dụng in ba chiều, tái chế nhựa và cắt giảm thời gian chờ đợi các chi tiết thay thế và vận chuyển.

Sản xuất tiên tiến trên chế độ tự động trong công nghiệp

Tự động hóa công nghiệp là một khía cạnh quan trọng khác của tương lai ngành. Điều này cho phép đạt được độ chính xác và năng suất vượt quá khả năng của con người ngay cả trong những môi trường được coi là nguy hiểm cho con người. Các thế hệ robot mới dễ sử dụng hơn, lập trình đơn giản, với các khả năng như nhận dạng giọng nói và hình ảnh để tái tạo các nhiệm vụ phức tạp của con người.

Một lợi ích khác của robot là chúng làm chính xác những gì bạn đặt hàng / yêu cầu chúng làm. Robot làm giảm hầu hết các công việc sản xuất tẻ nhạt và cũng tạo ra nhiều việc làm mới cho lực lượng lao động được đào tạo lại.

Xây dựng nhà máy thông minh trong công nghệ đám mây

Ngoài thực tế ảo và robot, môi trường nhà máy đang tạo ra những tiến bộ trong điện toán đám mây và cảm biến thông minh. Các cảm biến này có thể thực hiện các nhiệm vụ như chuyển đổi dữ liệu thành các đơn vị đo lường khác nhau, giao tiếp với các máy khác, ghi lại số liệu thống kê và phản hồi và đóng các thiết bị.

Chức năng IoT có thể theo dõi và đánh giá hạn ngạch sản xuất, hợp nhất các phòng điều khiển và tạo ra các mô hình bảo trì dự đoán. IoT cung cấp thông tin đúng lúc để ra quyết định, như bảng đồng hồ so sánh hiệu suất hôm nay với hôm qua.

Robot phát triển nhưng vẫn do con người quản lý

Xây dựng một lĩnh vực sản xuất tốt hơn với thực tế ảo tăng cường, người máy và phân tích dữ liệu bằng cách sử dụng các thiết bị thông minh có thể đặt ra một câu hỏi: lực lượng lao động của ngành công nghiệp 4.0 sẽ như thế nào?

Điều này dẫn đến việc robot trở thành sự bổ sung chứ không phải thay thế cho công nhân của con người. Chúng ta có thể nâng cao sản lượng của mình bằng cách sử dụng các robot này.

Phần kết luận:

Tự động hóa công nghiệp giúp doanh nghiệp nâng hiệu quả sản xuất.