Giải pháp nhà máy thông minh cho doanh nghiệp

Chia sẻ: Liễu Yêu Yêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết "Giải pháp nhà máy thông minh cho doanh nghiệp" giới thiệu việc triển khai nhà máy thông minh là một chiến lược khôn ngoan không chỉ doanh nghiệp lớn với vốn đầu tư FDI cao mà còn cả những đơn vị với quy mô vừa và nhỏ cũng cần cân nhắc. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giải pháp nhà máy thông minh cho doanh nghiệp

GIẢI PHÁP NHÀ MÁY THÔNG MINH CHO DOANH NGHIỆP Nguyễn Huy Khang Khoa Công nghệ Thông tin. Trường Đại học Tài chính – Marketing Email: nhkhang@ufm.edu.vn Tóm tắt: Tâm điểm của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 chính là các nhà máy thông minh. Mô hình cho phép mỗi doanh nghiệp tăng năng suất, tính linh hoạt và hiệu quả, rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường, tăng khả năng cạnh tranh. Cùng lúc, người tiêu dùng sẽ hưởng lợi ích từ các sản phẩm có chất lượng cao, giá cả cạnh tranh và đặc biệt là được cá nhân hóa theo ý muốn. Vì vậy các doanh nghiệp không thể đứng ngoài xu hướng triển khai mô hình nhà máy thông minh. Từ nhận thức trên, buộc mỗi đơn vị phải có sự chuẩn bị kỹ lưỡng trong ứng dụng công nghệ thông minh tại các khu vực nhà máy. Từ khóa: Chất lượng, Chi phí, Tiến độ giao hàng, Cách mạng công nghiệp 4.0. 1. TẠI SAO TRIỂN KHAI NHÀ MÁY THÔNG MINH TRỞ THÀNH XU THẾ TẤT YẾU TRONG BỐI CẢNH HIỆN NAY? Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 (CMCN 4.0) có tác động đến mọi lĩnh vực và toàn bộ nền kinh tế trên toàn cầu. Đối với ngành công nghiệp, khởi nguồn của cuộc cách mạng kể trên, công nghệ 4.0 đang phá vỡ hầu hết nền tảng sản xuất truyền thống và tạo ra sự thay đổi lớn theo cách phi tuyến tính với tốc độ chưa từng thấy, đặc biệt là khu vực nhà máy. Trong xu thế trên, doanh nghiệp sản xuất Việt có nhiều lợi thế để tham gia vào chuỗi cung ứng toàn cầu. Tuy nhiên, doanh nghiệp sản xuất phải nỗ lực nâng cấp mình, mạnh dạn chuyển đổi số để nâng cao chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngày càng khắt khe của thị trường quốc tế. Ngoài ra các đơn vị cũng cần trang bị cho mình khả năng ứng phó linh hoạt để đáp ứng kỳ vọng ngày càng tăng của người tiêu dùng về thời gian giao hàng nhanh hơn, thêm nhiều tùy chọn để tùy chỉnh sản phẩm, minh bạch hơn và chi phí thấp hơn. Do đó, việc triển khai nhà máy thông minh là một chiến lược khôn ngoan không chỉ doanh nghiệp lớn với vốn đầu tư FDI cao mà còn cả những đơn vị với quy mô vừa và nhỏ cũng cần cân nhắc. 2. ĐẶC TRƯNG CỦA MỘT NHÀ MÁY THÔNG MINH Mô hình nhà máy thông minh hỗ trợ các doanh nghiệp sản xuất thu thập dữ liệu một cách có định hướng để góp phần kiểm soát QCD (Quality – Chất lượng, Cost – Chi phí, 145
Delivery – Tiến độ giao hàng) trên toàn bộ chuỗi giá trị, giúp nâng cao lợi thế cạnh tranh của doanh nghiệp, góp phần mở rộng phạm vi cơ hội gia nhập thị trường quốc tế. Điều này được xây dựng thông qua 12 đặc trưng hàng đầu của mọi nhà máy thông minh. 2.1. Tự động hóa CMCN 4.0 bùng nổ với sự ra đời của máy móc thông minh kết hợp với robot công nghiệp cùng những chiếc xe tự hành AGV đã góp phần mở rộng và nâng cao khả năng tự động hóa trong các nhà máy sản xuất hiện nay. Từ việc vận hành quá trình sản xuất một cách tự động, con người không phải tham gia hoặc tham gia rất ít vào quá trình sản xuất. 2.2. Thông minh Thiết bị thông minh được sử dụng phổ biến trong nhà máy 4.0 như cảm biến, RFID, thiết bị quét mã QR Code… nhằm thu thập dữ liệu trực tiếp trong quá trình sản xuất – vận hành, phục vụ quản lý năng suất dây chuyền sản xuất, vị trí hàng hóa, kho, chuỗi logistic…. 2.3. Kết nối Tính kết nối được coi đặc tính nổi bật nhất và tạo ra sự khác biệt của Smart Factory so với những mô hình nhà máy trong các cuộc Cách mạng Công nghiệp trước đó. Trong đó, mạng lưới internet vạn vật trong công nghiệp (IIoT) được coi là xương sống trong việc kết nối dữ liệu từ tầng máy móc vận hành tới tầng công nghệ thông tin. Cùng với OPC – UA (một giao thức chuẩn của công nghệ 4.0), sự kết nối giữa máy móc – phần mềm càng được dễ dàng mở rộng để xử lý dữ liệu thành những thông tin quan trọng cho mục đích giám sát – quản lý sản xuất. Từ đây, mỗi doanh nghiệp có thể kết nối và xử lý dữ liệu liên tục từ hoạt động sản xuất và kinh doanh cũng như từ các nhà cung cấp và khách hàng cho phép cái nhìn toàn diện, thúc đẩy hiệu quả mạng lưới cung ứng tổng thể cao hơn. 2.4. Thời gian thực Kết nối đa chiều giữa máy móc – thiết bị – con người đã tạo nên một nhà máy sản xuất thông minh có sự điều hành và giám sát trong thời gian thực. giúp doanh nghiệp giải quyết các bài toán về sử dụng nguồn lực hiệu quả, tối ưu hóa hiệu suất thiết bị tổng thể và quản lý chuỗi cung ứng chặt chẽ. 2.5. Trực quan hóa Mục tiêu chính của trực quan hóa dữ liệu là truyền đạt thông tin hiệu quả đến người đọc thông qua các phương tiện đồ họa. Tại nhà xưởng, dữ liệu từ dây chuyền máy móc 146
được ghi nhận trực tiếp và ngay lập tức trên các máy tính bảng công nghiệp (hoặc màn hình số cỡ lớn). Việc trực quan hóa tại hiện trường sản xuất không chỉ giúp những nhà quản lý mà còn chính các công nhân có thể cập nhật tức thì tình trạng sản xuất mỗi ngày và xử lý sự cố bất thường kịp thời. Ngoài ra, toàn bộ dây chuyền và quá trình sản xuất còn được trực quan hóa tại các phòng điều hành, giúp theo dõi & kiểm soát tổng thể từ xa mọi hoạt động tại nhà xưởng trong thời gian thực. 2.6. Số hóa Trong nhà máy thông minh, hệ thống MES & hệ thống ERP là hai nền tảng công nghệ không thể thay thế, giúp số hóa toàn bộ quy trình quản trị lõi và hoạt động vận hành trong nhà máy, tạo ra một dòng chảy thống nhất, xuyên suốt giữa các phòng ban chức năng với xưởng sản xuất. Từ đây, dữ liệu doanh nghiệp trở nên nhất quán và tức thời. 2.7. Chủ động “Dự đoán” và “Lập kế hoạch” là hai khả năng ưu việt được ứng dụng triệt để trong các nghiệp vụ bảo trì, quản lý chất lượng, quản lý vật tư… tại nhà máy thông minh. Chính những đặc điểm này đã chuyển đổi nhà máy sản xuất lên một cấp độ cao hơn, từ thụ động sang chủ động. 2.8. Linh hoạt Khi có biến động thị trường, những nhà máy thông minh có thể thích nghi và đáp ứng linh hoạt không chỉ những thay đổi về mặt vật lý (bố trí nhà xưởng), mà còn đảm bảo các yêu cầu về cân đối năng lực sản xuất và thời gian thực hiện. 2.9. Toàn diện Hệ thống báo cáo thông minh – Business Intelligence – kết nối và phân tích chuyên sâu những dữ liệu thu thập được tại tất cả các tầng vận hành để tạo ra những lát cắt trực quan bằng biểu đồ (dashboard) về toàn bộ hoạt động sản xuất kinh doanh của doanh của doanh nghiệp. Bức tranh toàn diện này sẽ giúp nhà quản lý điều hành công việc từ xa và ra quyết định chiến lược nhanh chóng. 2.10. Tối ưu hóa Có thể nói, sự tổng hòa các yếu tố tri thức, công nghệ, con người đã tạo nên những thế hệ nhà máy thông minh có sức mạnh vượt trội về năng lực và chất lượng sản xuất, không những thế còn có khả năng tối ưu hóa chi phí và tiến độ giao hàng 147
3. KIẾN TRÚC NHÀ MÁY THÔNG MINH PHỔ BIẾN HIỆN NAY Mô hình nhà máy thông minh chính là chiến lược có vị trí quan trọng trong công cuộc chuyển mình theo xu thế hiện đại mà cuộc cách mạng 4.0 tạo ra. Hình: Kiến trúc của mô hình nhà máy chuẩn thông minh hiện nay Sau đây là những thành tố được coi là nền tảng quan trọng nhất cấu thành một mô hình nhà máy chuẩn thông minh: 3.1. Tầng 1: Tự động hóa máy móc Đây là tầng diễn ra ở khu vực sản xuất với nhiệm vụ là điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu phục vụ cho các tầng phía trên. Đây cũng được coi là tầng tự động hóa trong mô hình nhà máy thông minh. Đối với những máy móc trong nhà máy chưa thể thu thập dữ liệu, doanh nghiệp sẽ sử dụng bộ chuyển đổi tiên tiến cho từng thiết bị. 3.2. Tầng 2: IIoT (Industrial Internet of Things) Được hiểu là Internet vạn vật trong công nghiệp, IIoT cũng có chung nhiệm vụ với tầng số 1 đó là sử dụng cảm biến để thu thập thông tin tình trạng máy móc, thống kê sản lượng sản xuất của thiết bị theo thời gian thực, từ đó cung cấp dữ liệu cho các tầng phía trên sử dụng và phân tích. Một số công cụ tiêu biểu của tầng IIoT có thể kể đến như Sensor, QR code, Workstation,… IIoT là đại diện cho tầng kết nối với khả năng ưu việt đó là gia tăng hiệu quả, tầm ảnh hưởng, tiết kiệm thời gian, chi phí cho các tổ chức. Những kết nối nhạy bén từ các thiết bị 148
trong nhà máy mà không cần sự can thiệp của con người chính là điểm nổi bật mà IIoT đem lại trong nhà máy của bạn. 3.3. Tầng 3: MES (Manufacturing Execution System) MES – Hệ thống điều hành và thực thi sản xuất là yếu tố kết nối giữa hoạt động sản xuất tại nhà máy với bộ phận quản lý thông qua việc lấy dữ liệu trực tiếp từ máy móc. Tầng này được triển khai đến đội ngũ quản lý sản xuất, quản lý chất lượng và công nhân vận hành máy. Bằng cách này mỗi doanh nghiệp có thể cập nhật hoạt động sản xuất tức thời thay vì phải chờ đến khi kết thúc công đoạn sản xuất theo phương thức truyền thống. MES thúc đẩy quá trình kiểm tra sản phẩm, thu thập dữ liệu, tối ưu hóa nguồn lực và quản lý chất lượng trong nhà máy một cách trực tiếp và theo thời gian thực. Từ đó, hệ thống MES tạo ra và cung cấp quy trình quản lý sản xuất tối ưu trong các mô hình nhà máy thông minh. 3.4. Tầng 4: ERP (Enterprise Resource Planning) ERP là một giải pháp có thể hỗ trợ quản lý một cách hiệu quả các tài nguyên doanh nghiệp trên toàn bộ nhà máy. Tầng này triển khai cho các phòng ban chức năng như Mua hàng, Bán hàng, Tài chính kế toán, Kế hoạch. Với mục tiêu tạo ra sự hợp tác và thúc đẩy hiệu quả giữa các bộ phận trong phân xưởng, đảm bảo sự kết nối dữ liệu từ tầng sản xuất lên tới khu vực quản trị,… phần mềm ERP đã trở thành công cụ quan trọng hàng đầu trong mô hình nhà máy thông minh. 3.5. Tầng 5: BI (Business Intelligence) Tầng thứ 5 là Hệ thống báo cáo quản trị thông minh, hỗ trợ ra quyết định. Tầng này sử dụng cho Ban lãnh đạo và các cấp quản lý. BI dựa trên luồng dữ liệu từ dưới phân xưởng gửi lên khối văn phòng thông qua các tầng trong nhà máy, từ đây hỗ trợ Nhà quản trị có cái nhìn trực quan về mọi hoạt động diễn ra trong doanh nghiệp. Tính ưu việt của tầng BI trong mô hình nhà máy của tương lai đó là hệ thống phân tích trực quan thông qua các biểu đồ và màn hình thông minh. Từ đó người quản trị có thể đưa ra những quyết định mang tính chiến lược, đem lại hiệu quả lâu hơn. 4. YẾU TỐ CÔNG NGHỆ CẤU THÀNH NHÀ MÁY SẢN XUẤT THÔNG MINH Nhà máy sản xuất thông minh được định nghĩa là cơ sở sản xuất có sự kết nối liền mạch của các bước sản xuất riêng lẻ, từ các giai đoạn lập kế hoạch đến các bước nhỏ trong quy trình sản xuất. Trong tương lai gần, máy móc và thiết bị sẽ có thể cải thiện các quy 149
trình thông qua tự tối ưu hóa; hệ thống sẽ tự động thích ứng với hồ sơ lưu lượng và môi trường mạng. Trong đó, 4 yếu tố công nghệ trọng yếu cấu thành mô hình nhà máy sản xuất thông minh, bao gồm: tự động hóa, kết nối dữ liệu, số hóa quả trị và báo cáo thông minh. 4.1. Tự động hóa Cập nhật và ứng dụng tự động hóa vào sản xuất là điều kiện tiên quyết trong việc xây dựng nhà máy sản xuất thông minh không chỉ với các doanh nghiệp Việt Nam mà còn trên toàn thế giới. Tự động hóa hiểu đơn giản là việc tích hợp các hệ thống điều khiển vào các thiết bị vận hành như máy móc, quy trình lắp ráp trong nhà máy để điều khiển nghiệp vụ tự động. Việc tích hợp này sẽ hạn chế sự can thiệp của con người vào quy trình sản xuất, từ đó giảm thiểu sai sót không đáng có và duy trì ổn định các thông số sản xuất. Tự động hóa có thể được ứng dụng để kiểm soát và điều chỉnh các thông số hoạt động của tất cả các thiết bị, máy móc trong nhà máy, từ những cơ cấu, máy móc đơn giản đến hệ thống điều khiển công nghiệp lớn với thông số từ hàng chục ngàn phép đo đầu vào và tín hiệu điều khiển đầu ra. Trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp, người ta thường sử dụng các bộ Programmable Logic Controller (PLC). PLC có thể xem là những máy tính đơn giản để hỗ trợ người thiết lập hệ thống tạo ra các chương trình điều khiển dựa trên những thuật toán điều khiển logic và các sự kiện kích thích từ những hệ thống bên ngoài như các cảm ứng (sensor) hoặc các thông tin ghi nhận lại tại các trạm HMI (Human Machine Interface), MMI (Machine Machine Interface). Trong bối cảnh của cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư, các hệ thống tự động hóa sẽ được kết nối với xử lý dữ liệu ở mức doanh nghiệp của nhà máy sản xuất thông minh như ERP hay MES. Khi đó bộ điều khiển sẽ không chỉ có khả năng phản ứng trước các sự kiện mà còn có một số khả năng dự đoán sự kiện trước khi nó xảy ra. 4.2. Kết nối thiết bị Một nhà máy sản xuất thông mình phải tạo lập được một hệ sinh thái IIoT, nơi mọi thiết bị, máy móc và/hoặc quy trình được kết nối thông qua các hệ thống truyền thông dữ liệu. Như vậy, mọi thông tin trong quá trình vận hành nhà máy có thể tổng hợp và xử lý trên đám mây hoặc hệ thống server vật lý đặt tại nhà máy. Công nghệ này giúp doanh nghiệp cập nhật chuẩn xác và liên tục nguồn dữ liệu vận hành phong phú, giàu thông tin của tất cả các thành tố trong hệ sinh thái. 150
Trong mô hình nhà máy thông minh, hệ thống kết nối dữ liệu đóng vai trò cầu nối giữa hệ thống vận hành sản xuất (OT) và hệ thống công nghệ thông tin quản trị hệ thống (IT). Nhờ ứng dụng các công nghệ mới của IIoT, hệ thống OT phức tạp và kém hiệu quả sẽ được vận hành trên một nền tảng thống nhất. Điều này thúc đẩy nhu cầu sử dụng các hệ thống tính toán, lưu trữ, phân tích dữ liệu,… mà IT với sở trường và thành tựu của mình có thể phối hợp mang lại lợi ích, giải quyết vấn đề. Đồng thời qua sự tích hợp này IT có thể mở rộng được khả năng hiển thị, kiểm soát, quản lý đến khu vực OT từ đó đáp ứng cao hơn chiến lược dài hạn của doanh nghiệp. 4.3. Số hóa quản trị Quản trị sản xuất thời đại 4.0 là sự kết hợp của hai hệ thống MES – Hệ thống điều hành sản xuất và ERP – Phần mềm hoạch định nguồn lực doanh nghiệp. Mô hình nhà máy sản xuất thông minh kiểu này bao gồm lớp trên cùng là hệ thống ERP, dùng để quản tri các đơn đặt hàng, hóa đơn vật liệu, kiểm soát hàng tồn kho,… Tiếp sau đó, thông tin sẽ được chuyển xuống lớp MES để tập trung điều hành các hoạt động trên sàn nhà máy như quy trình sản xuất, quản trị hồ sơ lô điện tử, phân phối sản xuất hoặc quản lý thiết bị. Với mô hình quản trị hai lớp như vậy, nhà quản trị doanh nghiệp có thể dễ kiểm soát, lên kế hoạch và thực thi các kế hoạch sản xuất, đồng thời tối ưu hóa nguồn lực và giảm chi phí. Việc chia tầng quản trị tập trung trên một hệ thống như vậy sẽ giúp kiểm soát tốt hoạt động của từng bộ phận trong công ty đồng thời đảm bảo tính kết nối vững chắc của thông tin giữa các bộ phận có liên quan với nhau. Khi hệ thống quản trị được kết hợp với những thông tin thu thập theo thời gian thực có thể cung cấp một cái nhìn tổng quan về các hoạt động của doanh nghiệp từ đó hỗ trợ chủ doanh nghiệp đưa ra quyết định chính xác nhất tại mọi thời điểm. Các doanh nghiệp sản xuất còn nhận được thêm rất nhiều lợi ích khi ứng dụng số hóa trong quản trị. Hiệu quả dễ nhận thấy nhất là giúp giảm giấy tờ, nguồn lực lưu trữ đồng thời giảm mất mát, sai sót số liệu. Với hệ thống quản trị được số hóa, vai trò của con người thay thế dần từ người thực thi chuyển sang người quản lý, điều này giúp tránh được những sai sót không đáng có do sự bất cẩn của con người. 4.4. Báo cáo thông minh Ngành công nghiệp sản xuất nổi tiếng là phức tạp với vô số khía cạnh của chuỗi cung ứng, vận hành máy móc và hậu cần liên quan. Vì vậy, việc tạo ra một nền tảng chung, nơi 151
tất cả các thông tin được tổng hợp là chưa đủ. Để duy trì lợi nhuận, các thông tin này cần được tổng hợp và phân tích để tìm ra những thông tin có ý nghĩa. Đây là lúc Báo cáo thông minh (BI) phát huy tác dụng. Báo cáo thông minh (BI) là một quy trình tích hợp công nghệ mà các doanh nghiệp dùng để kiểm soát khối lượng dữ liệu khổng lồ đến từ nhiều nguồn khác nhau và khai thác nguồn dữ liệu đó một cách hiệu quả, tạo ra những tri thức mới giúp cho các nhà quản lý có thể đưa ra các quyết định hiệu quả hơn trong hoạt động kinh doanh của mình. Hiểu một cách đơn giản, BI giúp chuyển dữ liệu thô thành các bảng báo cáo, các biểu đồ, các hình ảnh trực quan giúp người dùng hiểu dữ liệu một cách dễ dàng hơn, từ đó cung cấp một cái nhìn toàn cảnh về hoạt động của doanh nghiệp trong suốt thời gian hoạt động cũng như dự báo xu thế thị trường trong thời gian tới. Đối với nhà máy sản xuất thông minh, BI có thể cung cấp Khả năng đánh giá hiệu suất của máy móc thiết bị, hiểu những nguyên nhân dẫn tới thời gian chết trong quy trình sản xuất, theo dõi hiệu suất sản xuất và cảnh báo những vấn đề có thể phát sinh khi vận hành sản xuất trong thời gian thực. Những tính năng này sẽ giúp các công ty sản xuất thu hẹp khoảng cách giữa các hệ thống và hỗ trợ cách tiếp cận dựa trên dữ liệu để ra quyết định trong quy trình. 5. CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT THÔNG MINH ĐƯỢC ỨNG DỤNG NĂM 2020 Trong một báo cáo của mình, PwC – đơn vị kiểm toán hàng đầu thế giới, đánh giá rằng, trong năm năm tới đây, 85% các công ty công nghiệp sẽ triển khai các công nghệ 4.0 trong tất cả các bộ phận kinh doanh quan trọng. Không khó để giải thích xu hướng này, bởi trong tương lai gần, các nhà sản xuất sẽ phải đối mặt với áp lực ngày càng tăng về chi phí, hiệu quả và đảm bảo chất lượng. Và ứng dụng các công nghệ sản xuất thông minh như IoT, AI, Học máy, … là giải pháp duy nhất cho vấn đề này. Các công nghệ được áp dụng vào sản xuất thông minh trong năm 2020 như sau: 5.1. Phân tích dữ liệu từ IIoT Internet vạn vật cho ngành công nghiệp (IIoT) đã không chỉ dừng lại ở khái niệm công nghệ mà đã và đang được áp dụng và triển khai ngày một rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Một cuộc khảo sát của gã khổng lồ IIoT – Microsoft cho thấy 94% các công ty cho biết họ sẽ thực hiện chiến lược IIoT vào năm 2021. Trên thực tế, IDC dự đoán rằng 152
chi tiêu cho công nghệ IoT sẽ đạt tới một nghìn tỷ đô la Mỹ vào năm 2022. Các lĩnh vực lớn nhất đầu tư vào công nghệ mới này bao gồm sản xuất riêng biệt, sản xuất theo quy trình, vận tải và sản phẩm tiện ích. Trong năm 2020, bài toán không còn là có nên áp dụng IIoT cho doanh nghiệp không, mà đã chuyển thành, làm sao để có được công nghệ phân tích dữ liệu mạnh mẽ nhất. Các doanh nghiệp sản xuất sẽ phải tham gia vào cuộc chạy đua trong việc tận dụng các công cụ phân tích tinh vi để xác định các vấn đề, cơ hội và giải pháp kinh doanh. Các nhà sản xuất chậm chân, tiếp tục theo đuổi chủ nghĩa kinh nghiệm và phân tích dựa trên cảm tính sẽ sớm phải rời khỏi cuộc chơi. 5.2. Học máy và AI Các ứng dụng của AI và học máy cũng đóng vai trò ngày một quan trọng hơn trong ngành phân tích dữ liệu. Hai công nghệ này sẽ đưa sản xuất lên một tầm cao mới. Theo các chuyên gia, AI và Học máy cung cấp ba giá trị trọng tâm là tốc độ, quy mô và sự thuận tiện. Tốc độ và quy mô nói lên lợi thế của việc phân tích các tập dữ liệu khổng lồ một cách tự động so với việc phân công nhiệm vụ cho các chuyên gia phân tích dữ liệu, vốn không đảm bảo được tính chính xác và ổn định. Giờ đây, AI và thuật toán học máy đã có khả năng xử lý tốt các tập dữ liệu có cấu trúc phức tạp và khối lượng cực lớn. Sự phát triển này giúp rút ngắn thời gian xử lý và phân tích các tập dữ liệu phức tạp từ vài năm xuống vài ngày. Về mặt thuận tiện, việc bổ sung AI và Máy học vào công cụ phân tích giúp chúng trở nên trực quan, dễ sử dụng và đáng tin cậy hơn. Kế thừa những thành tựu của năm 2019, tốc độ và độ chính xác của các thuật toán này có thể sẽ cải thiện đáng kể vào năm 2020. 5.3. Sự phát triển của điện toán biên (edge computing) và điện toán lai (hybrid computing) Trong một vài năm trở lại đây, khi nghĩ đến việc lưu trữ và xử lý dữ liệu, người ta nhắc nhiều đến điện toán đám mây. Tuy nhiên, sau một thời gian ứng dụng trong các doanh nghiệp sản xuất, đám mây đã bắt đầu xuất hiện một vài nhược điểm như: tồn tại độ trễ nhất định do quá trình truyền tải dữ liệu, yêu cầu đường truyền internet ổn định. Đó là lúc mà người ta tìm tới mô hình xử lý dữ liệu mới là Điện toán biên và điện toán lai. Edge Computing (Điện toán biên) phù hợp với các trường hợp xử lý dữ liệu đòi hỏi phản hồi chính xác và tức thì trong thời gian thực như điều khiển xe tự lái, các thiết bị theo 153
dõi sức khỏe cá nhân. Khi đó, các ứng dụng không thể chờ dữ liệu được gửi đến máy chủ đám mây, được xử lý và sau đó nhận hướng dẫn cho các hành động tiếp theo. Thay vào đó, dữ liệu được xử lý và phân tích càng gần các thiết bị được kết nối càng tốt. Ước tính đến năm 2020, 45% dữ liệu được tạo bởi các thiết bị IoT sẽ được lưu trữ, xử lý, phân tích và hành động khi ở gần hoặc ở cạnh bên. Điện toán biên có ưu thế hơn hẳn điện toán đám mây về thời gian đáp ứng và độ tin cậy ngay cả trong điều kiện mạng kém. Tuy nhiên, trên thực tế, phần nhiều các trường hợp IoT sử dụng trong ngành công nghiệp cần lưu trữ và xử lý một khối dữ liệu khổng lồ, nên đòi hỏi một trung tâm tập trung như đám mây. Yêu cầu này đã khiến người ta sáng tạo mô hình điện toán lai, giải pháp kết hợp giữa các khả năng của điện toán đám mây và biên: Xử lý ở cạnh, lưu trữ và phân tích tại đám mây. Mô hình điện toán lai sẽ cho phép các công ty tận dụng tốt nhất đám mây công cộng và riêng tư bằng cách tích hợp chúng. Người dùng có thể lưu trữ dữ liệu nhạy cảm trên các máy chủ đám mây riêng và sử dụng các nhà cung cấp dịch vụ đám mây công cộng để chạy các ứng dụng và phân tích. Theo các báo cáo thị trường, trong năm 2020 này, phần lớn các công ty công nghiệp và sản xuất có xu hướng sử dụng mô hình điện toán lai khi có kế hoạch đầu tư vào phát triển sản xuất thông minh. 5.4. Công nghệ 5G Tiếp nối nhiều thử nghiệm nhỏ lẻ của công nghệ 5G trên toàn thế giới trong năm 2019, năm 2020 sẽ đánh dấu sự bùng nổ của công nghệ này bằng việc triển khai hàng loạt 5G ở quy mô lớn. Điều này có khả năng tác động lớn đến nền sản xuất thông minh. 5G nếu được áp dụng sẽ phá bỏ rào cản của tốc độ và cường độ truyền dữ liệu trên internet và cho phép các nhà sản xuất giảm thiểu độ trễ và cải thiện giao tiếp theo thời gian thực. Tuy không phải nhà sản xuất nào cũng có đủ tiềm lực và điều kiện để tận dụng lợi ích của 5G nhưng, những người tiên phong ứng dụng công nghệ này sẽ có cơ hội tuyệt vời để cải thiện quy trình sản xuất và nâng cao hiệu xuất. 6. KẾT LUẬN Trên thực tế, nhiều nhà máy ở Việt Nam vẫn đang loay hoay chưa biết bắt đầu từ đâu để triển khai thành công mô hình nhà máy thông minh theo chuẩn quốc tế; Có thể thấy, các 154
xu hướng công nghệ sản xuất thông minh của năm 2020 thiên về kế thừa những thành tựu đã đạt được trong thời gian trước. Tuy nhiên, cần nhấn mạnh, sự khác biệt nằm ở chỗ, số lượng doanh nghiệp và mức độ ứng dụng các công nghệ này trên thực tế sản xuất. Tại Việt Nam, tuy chưa nhiều ghi nhận nhiều trường hợp ứng dụng thành công công nghệ 4.0 trong hệ thống sản xuất, tuy nhiên, về tầm nhìn chiến lược, nhiều doanh nghiệp đã chuẩn bị sẵn sàng nguồn lực để đón đầu xu hướng này TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. S. Russell, P. Norvig, Artificial Intelligence: A Modern Approach, 3rd Global Edition, Pearson, 2016. [2]. J. McCarthy, M.L. Minsky, N. Rochester, C.E. Shannon, “A Proposal for the Dartmouth summer conference on artificial intelligence”, AI Magazine, 1955 [3]. Alan Mackworth & David Lynton Poole, Artificial Intelligence-Foundations of Computational Agents, 2006 [4]. A.S. Rao, G. Verweij, “Sizing the prize: What’s the real value of AI for your business and how can you capitalise”, PwC Report, 2017. [5]. Stuart Russell & Peter Norvig, Artificial Intelligence-A Modern Approach, 2009. 155