Bằng cách tích hợp các công nghệ biến đổi này vào tất cả các lĩnh vực hoạt động của mình, họ có thể hạ thấp chi phí, giảm lãng phí và tăng tốc hoạt động sản xuất của mình.

Ngày nay, không còn là một tầm nhìn khoa học viễn tưởng về tương lai, nhiều công nghệ trong số này đang nhanh chóng trở thành nhu cầu thiết yếu đối với các nhà sản xuất cần đảm bảo khả năng cạnh tranh.

“Nhà máy 5G” của gã khổng lồ truyền thông Ericsson ở Lewisville, Texas, đã được Diễn đàn Kinh tế Thế giới công nhận là “ngọn hải đăng toàn cầu” nhờ cách thức tiên phong trong đó các công nghệ này được kết hợp với nhau thành một cơ sở. 

Nhà máy này sản xuất các modem, đài và trạm gốc 5G giống nhau được sử dụng trong rô-bốt tự động hoạt động ở đó. Mạng 5G riêng sẽ đóng một vai trò quan trọng trong kế hoạch của các công ty khác nhằm tạo ra các nhà máy và cơ sở sản xuất thông minh của riêng họ. Điều này tạo ra hiệu quả hơn nữa về cả chi phí tài chính và môi trường cũng như loại bỏ lượng khí thải CO2 được sử dụng trong quá trình vận chuyển chúng.

Các công nghệ chính trong các nhà máy thông minh hiện nay là gì?

Nền tảng cho khái niệm về nhà máy thông minh là ý tưởng về IoT. Điều này liên quan đến mạng của các thiết bị trực tuyến, được kết nối thuộc mọi hình dạng và kích cỡ – được gọi là “mọi thứ” vì chúng không chỉ được tạo thành từ máy tính, điện thoại thông minh và các thiết bị thông thường khác. Về mặt công nghiệp, điều này có thể có nghĩa là sản xuất máy móc, máy ảnh và cảm biến giám sát mọi thứ, từ hoạt động của máy móc đến an ninh tại cơ sở và rô-bốt tự động hoặc cobot (rô-bốt đồng làm việc) hoạt động cùng với nhân viên là con người.

Nhiều công nghệ được coi là sử dụng AI – bởi vì chúng có khả năng học hỏi và hoàn thành công việc tốt hơn mà không nhất thiết phải cần đến đầu vào từ con người. AI có nhiều ứng dụng trong nhà máy thông minh hiện đại, từ việc cho phép bảo trì máy móc theo dự đoán đến việc cho phép rô-bốt tự động điều hướng an toàn trong khu xưởng.

Thực tế mở rộng (XR) – bao gồm thực tế ảo và thực tế tăng cường (VR/AR), ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong môi trường công nghiệp thông minh. AR có thể được sử dụng để hỗ trợ người vận hành máy móc chẳng hạn như người lái thùng khi họ chất và dỡ công-te-nơ từ tàu, trong khi VR thường được sử dụng để hỗ trợ đào tạo công nhân sử dụng thiết bị nặng và có khả năng gây nguy hiểm.

Và bởi vì tất cả các máy móc và công nghệ này đều yêu cầu một lượng lớn băng thông an toàn và độ trễ thấp, nên các giao thức mạng mới như mạng di động 5G cực nhanh là một phần thiết yếu của cơ sở hạ tầng. Đặc biệt, 5G rất hữu ích nhờ khả năng tạo “lát cắt mạng” riêng tư và được bảo vệ hoàn toàn khỏi các khu vực khác của phổ vô tuyến, nghĩa là không có nguy cơ nhiễu từ các thiết bị khác sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc gây ra sự cố.

Các công nghệ được ứng dụng trong nhà máy thông minh

Một số ví dụ về nhà máy thông minh là gì?

Nhà máy của Ericsson Hoa Kỳ là một ví dụ về nhà máy thông minh tiên tiến, nơi tất cả công nghệ này được kết hợp trên 100.000 m2 của nó – một không gian làm việc được chia sẻ bởi hơn 200 người và cùng một số lượng rô-bốt tự động!

Tương tự, nhà máy Siemens ở Amberg, Đức, thường được sử dụng như một ví dụ về cơ sở nhà máy thông minh tiên tiến cao. Nó được sử dụng làm cơ sở thử nghiệm cho các công nghệ sản xuất mới khi chúng sẵn có và để thử nghiệm các sáng kiến ​​mới trong các lĩnh vực như bảo trì dự đoán. Đây cũng là nơi đặt trung tâm trải nghiệm khách hàng của Impulse, nơi các nhà sản xuất khác có thể tìm thấy thông tin về tất cả các công nghệ được sử dụng và quyết định xem họ muốn áp dụng công nghệ nào.

Nhà máy thông minh của Johnson và Johnson ở Cork, Ireland, đã đi tiên phong trong các mô hình “song sinh kỹ thuật số” mô phỏng các quy trình vật lý liên quan đến việc sản xuất các thiết bị y tế được tạo ra ở đó. Điều này cho phép công ty hiểu rõ hơn về hoạt động của máy móc và dây chuyền sản xuất để giảm chi phí và giảm lãng phí.

Mô hình nhà máy thông minh hiện đại

Tương lai của các nhà máy thông minh là gì?

Sự xuất hiện của 5G đã mang đến một sự thay đổi địa chấn về sức mạnh và tiềm năng của nhà máy thông minh bằng cách loại bỏ nhu cầu kết nối các thiết bị bằng cáp hoặc sợi quang. Đổi lại, điều này mang lại một sự thúc đẩy lớn cho tính linh hoạt, với các thiết bị có thể được trang bị lại và tái sử dụng ngay lập tức mà không ảnh hưởng đến tính bảo mật.

Tương tự như vậy với rô-bốt tự động - đây không phải là một bước phát triển hoàn toàn mới trong thế giới sản xuất công nghiệp, đã được sử dụng trong vài thập kỷ nay - nhưng kết hợp chúng với AI, IoT, điện toán biên và các công nghệ mới nổi khác hiện nay có nghĩa là chúng còn hơn thế nữa mạnh mẽ, linh hoạt và hữu ích.

Những công nghệ công nghiệp thông minh đã phát triển song song với những tiến bộ trong công nghệ tiêu dùng. Mọi người đã từng sử dụng sự đơn giản cực độ để họ có thể vận hành các thiết bị mạnh mẽ như điện thoại di động thông minh, ô tô và tivi giờ đây đặt câu hỏi tại sao họ không nên mong đợi trải nghiệm hợp lý hóa tương tự khi họ đang làm việc. Điều này có nghĩa là tạo ra những trải nghiệm tương tự khi họ đang vận hành các công cụ và máy móc công nghiệp.

Tuy nhiên, điều quan trọng nhất là tiềm năng để công nghệ này mang lại những lợi ích tích cực thực sự khi giảm mức sử dụng năng lượng, lượng khí thải CO2 và tác động đến môi trường. 

Trong tương lai, nhà máy thông minh sẽ là xu hướng thống trị nền sản xuất công nghiệp, mang đến những lợi ích không tưởng cho con người. 

Xem thêm:

• Chuyển đổi số ngành Logistic với những giải pháp tối ưu
• Dự đoán những xu hướng hàng đầu trong sản xuất thông minh năm 2023