Đi lên từ lịch sử

Cách mạng công nghiệp lần thứ 3 (diễn ra từ thập niên 1950 đến thập niên 1990) đã cho ra đời những sản phẩm như các linh kiện bán dẫn, bộ vi xử lý, máy tính kỹ thuật số và internet. Những sản phẩm trên khi được tích hợp với những máy móc sử dụng động cơ điện như máy công cụ, dây chuyền sản xuất, các thiết bị gia nhiệt, … đã tạo ra bước nhảy vọt về phương thức sản xuẩt, theo đó là sự ra đời của các mô hình sản xuất hàng loạt mang lại khối lượng sản phẩm vô cùng lớn với chất lượng và độ tinh xảo cao

Mặc dù đã đưa nền sản xuất lên một tầm cao mới, tuy nhiên nền sản xuất vẫn còn một số tồn tại

• Mỗi máy móc, hệ thống tự động đảm nhiệm những công đoạn tách biệt trong quá trình sản xuất và được vận hành, bảo dưỡng dưới bàn tay của con người. Vai trò điều khiển trực tiếp hoặc gián tiếp của con người trong quá trình sản xuất là cực kỳ quan trọng. Yêu cầu nhân công chất lượng cao thông qua quá trình đào tạo, vận hành.
• Với những máy càng hiện đại, năng suất càng lớn, sản phẩm chất lượng càng cao đồng nghĩa với việc nó phải thu thập và xử lý một lượng dữ liệu đầu vào khổng lồ. Việc chế tạo nhiều cỗ máy có khả năng như vậy là một sự tốn kém không tưởng.
• ….

Từ những tồn tại ấy, khoa học công nghệ tiếp tục phát triển và cho ra đời những sản phẩm mới – những thứ có thể kết nối tất cả những máy móc hoạt động trong các công đoạn riêng biệt trong một mạng lưới để có thể điều khiển từ xa với chỉ một hoặc một nhóm người, những cỗ máy có thể tự phân biệt và loại bỏ những sản phẩm không đạt tiêu chuẩn, những siêu máy tính có thể thu thập một lượng dữ liệu cực lớn, tự động phân tích, xử lý và kết nối, điều khiển với những máy móc, robot khác và đưa ra những dự báo bảo trì và đưa ra các cảnh báo rủi ro trong quá trình sản xuất. Tất cả đều phục vụ một mục đích duy nhất, đó là giải phóng sức lao động của con người, tạo ra khối lượng sản phẩm lớn hơn mà tiết kiệm chi phí.

Một số cơ sở - vật chất hình thành một nhà máy 4.0

Và cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đã mang lại những thành tựu giúp cho các doanh nghiệp giải quyết được những tồn tại trong quá trình sản xuất của những nhà máy sau cách mạng công nghiệp lần thứ 3. Đó là:

Nền tảng IoT (internet of thing):

Các cỗ máy, hệ thống trước kia hoạt động trong các công đoạn riêng biệt, thông qua mạng vật lý (cyber-physical), mạng lưới giao tiếp trực tuyến (chỉ đơn giản như các máy cùng được cấp cho một địa chỉ mạng), chúng sẽ liên kết thông tin và giao tiếp với nhau thông qua hạ tậng mạng. Nhờ đó thay vì sự có mặt của con người ở từng máy trong từng công đoạn thì giờ chỉ cần một hoặc một nhóm người theo dõi toàn bộ hệ thống sản xuất qua một thiết bị điều khiển, vận hành từ xa, theo dõi mọi thông tin đầu vào – đầu ra, chất lượng sản phẩm, tỷ lệ thành phẩm – phế phẩm, … Nhờ việc các cỗ máy chia sẻ thông tin với nhau thông qua mạng lưới thì toàn bộ hệ thống được phối hợp nhịp nhàng, tối ưu hóa thời gian sản xuất, công suất và chất lượng sản phẩm trong từng khâu,…

Kho dữ liệu lớn (Big Data):

Với sự phát triển ngày một tiến bộ của công nghệ cảm biến và hệ thống máy tính được kết nối thành một mạng lưới, thông tin được thu thập, số hóa (Digitalization) thì toàn bộ dữ liệu từ các thành phần trong doanh nghiệp (robot, máy móc, hệ thống sản xuất, kho hàng, bộ phận văn phòng…) luôn được cập nhật tức thì theo thời gian thực lên hệ thống dữ liệu chung để xử lý, phân tích, đưa ra dự đoán, cảnh báo rủi ro. Từ kho dữ liệu lớn chung, mọi bộ phận trong doanh nghiệp đều có thể tiếp cận.

Ví dụ như:

Bộ phận văn phòng kết nối được bộ phận nhà máy: lấy thông tin được số lượng, chất lượng sản phẩm làm ra, nhà máy nhận được thông tin về nhu cầu, xu thế khách hàng từ bộ phận văn phòng.
Nhà máy liên kết với kho hàng: nhà máy lấy được thông tin về số hàng hóa xuất – nhập, kho hàng lấy được thông tin về những loại sản phẩm đã và đang sản xuất.

Trí tuệ nhân tạo (Artificial intelligence):

Với mục đích cao nhất là giải phóng sức lao động của con người, trí thông minh nhân tạo ra đời giúp đỡ, hỗ trợ con người giải quyết được những bài toán học búa với lượng dữ liệu vô cùng lớn, dần thay thế con người trong vai trò điều khiển, vận hành. Trong nhà máy, trí thông minh nhân tạo sẽ giao tiếp, nhận yêu cầu từ các kỹ sư; điều hành các robot, máy móc, hệ thống thông qua việc gửi các yêu cầu qua mạng lưới kết nối; tiếp nhận các thông tin phản hồi từ các thành phần tham gia sản xuất từ đó đưa ra điều chỉnh tự động thích ứng với tình hình; cảnh báo bảo trì, bảo dưỡng, dự báo các rủi ro và thông tin lại cho các kỹ sư, bộ phận điều hành nhà máy.

Ngoài 3 thành tựu nổi bật kể trên còn rất nhiều sáng kiến và phát minh đã và đang được phát triển để ứng dụng trong việc xây dựng một nhà máy thông minh mà ở đó sự vận hành tự động, linh hoạt, tối ưu đạt đến một tầm cao mới.

Kết luận:

Mang trọng trách giải phóng sức lao động cho con người, tạo ra nguồn của cải dồi dào với thời gian, chi phí, chất lượng sản xuất được tối ưu hóa, nhà máy 4.0 hay nhà máy thời cách mạng công nghiệp 4.0 ra đời được ứng dụng ngay chính những thành tựu con người làm ra để tạo ra sự đột phá trong sản xuất, mang lại những giá trị to lớn cho doanh nghiệp trong kỷ nguyên mới.