Công nghiệp 4.0 là gì?

Các công nghệ trong Công nghiệp 4.0 là những công nghệ đóng vai trò cầu nối giữa thế giới thực và thế giới kỹ thuật số – làm nền tảng cho các hệ thống thông minh và tự chủ. Mặc dù các doanh nghiệp và chuỗi cung ứng đã sử dụng một vài công nghệ trong số này nhưng phải đến khi kết hợp lại thì toàn bộ tiềm năng mới được phát huy. Dưới đây là 7 công nghệ quan trọng nhất trong Công nghiệp 4.0:
 

1. Điện toán đám mây. Điện toán đám mây là xương sống của Công nghiệp 4.0 vì dữ liệu thúc đẩy hầu hết các công nghệ trong Công nghiệp 4.0 đều nằm trên đám mây.
2. Vật dụng kết nối Internet. Vật dụng kết nối Internet (IoT) là một khái niệm nhằm mục đích mở rộng lợi ích của internet thông thường – bao gồm kết nối liên tục, khả năng điều khiển từ xa và chia sẻ dữ liệu – đến hàng hóa trong thế giới thực. Những thứ hữu hình như thiết bị, máy móc, robot và sản phẩm đều có cảm biến nhúng để cung cấp thông tin chuyên sâu theo thời gian thực về tình trạng, hiệu suất hoặc vị trí. Tải Tín hiệu IoT: Báo cáo tiêu điểm sản xuất.
3. Bản sao kỹ thuật số. Bản sao kỹ thuật số là bản đại diện kỹ thuật số của một đối tượng thực, chẳng hạn như mô phỏng máy móc, quy trình, nhà máy, hệ thống hoặc chuỗi cung ứng. Đôi khi, bản sao này bao gồm bản kết xuất 3D của tài nguyên thực. Là thành phần cốt lõi của Công nghiệp 4.0, bản sao kỹ thuật số cho phép doanh nghiệp tăng năng suất, cải thiện quy trình làm việc và thiết kế sản phẩm mới.
4. Dữ liệu lớn và phân tích. Hệ thống phân tích dữ liệu lớn có thể xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ được tạo ra từ việc giám sát mọi chức năng của hoạt động sản xuất. Khi sử dụng công nghệ máy học và AI, dữ liệu được xử lý nhanh chóng theo thời gian thực để cải thiện khả năng ra quyết định và tự động hóa trong toàn bộ hoạt động sản xuất.
5. Điện toán biên. Điện toán biên là phương pháp tối ưu hóa hệ thống điện toán đám mây bằng cách thực hiện xử lý dữ liệu ở rìa mạng, gần nguồn dữ liệu. Điều này đặc biệt có lợi vì giúp giảm thời gian chậm trễ, đây là khoảng thời gian từ khi dữ liệu được tạo ra cho đến khi cần có phản hồi.
6. AI và máy học. AI và máy học rất cần thiết cho quá trình chuyển đổi Công nghiệp 4.0 và việc chuyển sang các nhà máy và hoạt động sản xuất thông minh. AI lấy dữ liệu được tạo từ nhà máy thông minh để tối ưu hóa máy móc, cải thiện quy trình làm việc và hợp lý hóa hoạt động hậu cần nhằm thúc đẩy hiệu quả.
7. An ninh mạng. Trong Công nghiệp 4.0, khả năng kết nối giữa môi trường thực và kỹ thuật số ngày càng tăng, các mối đe dọa tiềm ẩn từ các cuộc tấn công độc hại và phần mềm xấu cũng gia tăng theo. Tuy nhiên, các công nghệ như máy học giúp tự động hóa việc phát hiện, bảo vệ và ứng phó với mối đe dọa đồng thời giảm thiểu xâm phạm và độ trễ sản xuất trên toàn mạng lưới.
8.  

Công nghệ trong Công nghiệp 4.0 có nhiều lợi ích, bao gồm:
 

• Cải thiện năng suất. Năng suất cải thiện nhờ AI và các hệ thống tự động hỗ trợ công nhân nhà máy tăng hiệu quả và chất lượng sản xuất cũng như giảm thời gian ngừng hoạt động.
• Tự động hóa. Tự động hóa thường là giải pháp để tối đa hóa hiệu quả sản xuất. Các công nghệ như AI và máy học giúp cho việc tự động hóa trở nên khả thi.
• Sử dụng tài nguyên. Các công nghệ trong Công nghiệp 4.0 đem đến tính linh hoạt cao hơn trong toàn bộ hoạt động sản xuất, đồng nghĩa việc sử dụng tài sản sẽ hiệu quả hơn và tiềm năng tăng doanh thu cũng lớn hơn.
• Tối ưu hóa quy trình. Tất cả các công nghệ trong Công nghiệp 4.0 đều được triển khai cho một mục đích – tối ưu hóa các quy trình sản xuất để đạt hiệu quả cao hơn và cải thiện dịch vụ khách hàng.
• Đảm bảo hoạt động liên tục. Đảm bảo tính liên tục trong kinh doanh và vận hành là yếu tố rất quan trọng vì thời gian ngừng hoạt động gây tốn kém đặc biệt trong sản xuất và chế tạo.
• Cải thiện chất lượng. Các nhà máy linh hoạt và quy trình sản xuất thông minh cải thiện năng suất và chất lượng tổng thể đồng thời giảm chi phí.
• Hợp lý hóa hoạt động hậu cần. Với khả năng quan sát toàn bộ chuỗi cung ứng nhờ AI và phân tích dữ liệu, nhà sản xuất có thể tối ưu hóa hoạt động sản xuất và phân phối.

Chuyển đổi sang Công nghiệp 4.0 đi kèm với một loạt các thách thức riêng. Ví dụ, việc tích hợp các tài sản hiện có vào quy trình chuyển đổi kỹ thuật số có thể gây khó khăn và tốn thời gian. Một trở ngại khác cần vượt qua là khoảng cách tiềm ẩn về kỹ năng giữa các nhân viên mới trong các lĩnh vực quan trọng như khoa học dữ liệu, AI và an ninh mạng cùng với việc mất đi các nhân viên nghỉ hưu.

Với chuyển đổi kỹ thuật số, các lỗ hổng an ninh mạng luôn là mối lo ngại khi bề mặt tấn công lớn hơn do sự hội tụ của rất nhiều công nghệ. Bảo mật dữ liệu sẽ tiếp tục là mối quan tâm chính để bảo vệ thương mại an toàn và hiệu quả. Cuối cùng, khối lượng dữ liệu khổng lồ được tạo từ việc chuyển đổi kỹ thuật số đi kèm với nhu cầu về khả năng lưu trữ và xử lý nhiều hơn. Chỉ riêng đường dẫn dữ liệu thường đã sâu vài lớp, do đó, việc cho phép các lớp đó giao tiếp một cách cởi mở có thể phức tạp và gây tốn kém.

Như đã giải thích trước đó, việc chuyển đổi sang Công nghiệp 4.0 có nhiều lợi ích. Hãy xem một vài ví dụ thực tế về công nghệ trong Công nghiệp 4.0 tại nơi làm việc.
 

Mở rộng thông tin chuyên sâu về dữ liệu

Dow đã phá bỏ các kho dữ liệu và tăng tốc sản xuất kỹ thuật số nhờ các giải pháp của Microsoft – nhận thấy những cải tiến về thời gian hoạt động của thiết bị, hiệu quả sản xuất và sự cộng tác của nhân viên. Đọc câu chuyện của Dow.
 

Nâng cao hiệu suất

Novo Nordisk đã sử dụng thực tế kết hợp để tối ưu hóa các quy trình tại xưởng – cho phép các kỹ thuật viên thực hiện nhiệm vụ theo cách hiệu quả, tối ưu hóa và mang tính cộng tác hơn. Đọc câu chuyện của Novo Nordisk.

Thu thập thông tin chuyên sâu nhanh hơn

Stanley Black & Decker đã thu được thông tin chuyên sâu nhanh hơn bằng cách triển khai cảm biến IoT trên nhiều máy để xem hàng loạt số liệu hiệu suất.

Những ví dụ thực tế này chỉ ra tiềm năng của nhà máy tương lai. Khi hình dung về nhà máy của tương lai, không khó để dự đoán mức độ tự động hóa ngày càng tăng và có lẽ cả việc sử dụng robot nhiều hơn trong sản xuất. Nhà máy đã trở nên linh hoạt hơn thông qua các giải pháp sản xuất thông minh và chiến lược nhà máy thông minh. Ví dụ: Một nhà máy Hải đăng (theo định nghĩa của Mạng lưới Hải đăng Toàn cầu của Diễn đàn Kinh tế Thế giới) đã triển khai công nghệ sản xuất tiên tiến và dựa trên AI trên quy mô lớn, đồng thời đạt được lợi ích về vận hành và tài chính.

Tìm hiểu thêm về nhà máy tương lai.