Thuật ngữ Chuyển đổi số có ý nghĩa khác nhau cho những người tiếp cận theo góc nhình khác nhau. Một số người có thể nghĩ về việc chuyển đổi từ quy trình thủ công sang quy trình tự động, số hóa, trong khi đối với những người khác, đó có thể là về những hiểu biết mà dữ liệu mang lại, có thể giúp đưa ra quyết định kinh doanh. Đối với ngành sản xuất, luôn là một ngành khai thác công nghệ để mang lại hiệu quả và năng suất cao hơn. Đó là một xu hướng mà chúng ta sẽ thấy sự gia tăng đặc biệt là khi nhiều nhà sản xuất áp dụng công nghệ kỹ thuật số và Công nghiệp 4.0. Vậy thì chuyển đổi số torng sản xuất bao gồm những gì và làm sao để tiếp cận nó, chúng ta hãy cùng xem qua bài viết này nhé.
Giới thiệu
Viện Khoa học và Kỹ thuật Đức, tên gọi là Acatech, đã cung cấp kế hoạch chi tiết nhất cho sản xuất thông minh và phương pháp để các công ty đánh giá sự chuyển đổi số trong công nghiệp của họ. thể, Acatech’s Industrie 4.0 viết cho các công ty sản xuất, nhưng lý thuyết của nó có thể được áp dụng cho bất kỳ tập đoàn nào trong bất kỳ lĩnh vực nào đang tìm cách thiết lập về chuyển đổi số. Điểm cốt yếu của khung này là quá trình biến đổi là tiến hóa mất vài năm và đòi hỏi phải thay đổi trên các bộ phận lớn của các tổ chức. Khó khăn nhất của những thay đổi này là văn hóa của toàn doanh nghiệp.
Theo Acatech, Lộ trình chuyển đổi số trong sản xuất xác định 6 giai đoạn phát triển cơ bản. Thông thường các doanh nghiệp sẽ bắt đầu với hai giai đoạn số hóa, tin học hóa và sự kết nối. Đây là những yêu cầu cơ bản để khả năng làm việc kỹ thuật số tinh vi hơn; chúng được theo sau bởi bốn giai đoạn bổ sung để đạt được sự trưởng thành về kỹ thuật số.
Chỉ số trưởng thành (maturity index) trong số hóa là công việc hợp tác giữa các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp trong công nghiệp.
Nghiên cứu trên đặt ra một phương pháp cho các công ty để đánh giá sự tiến bộ của chính họ đối với chuyển đổi số (Digitalization) và đề xuất các chiến lược để họ hoàn thành hành trình số hóa của mình.
Khung chuyển đổi số và roadmap của nó phân chia các khía cạnh nội bộ của một công ty thành cấu trúc công ty, quy trình của công ty và phát triển công ty. Về bản chất, nó đề xuất một mô hình tự đánh giá cho sự trưởng thành kỹ thuật số dựa trên cách thức cấu trúc và quy trình của một công ty phát triển về số hóa.
Chỉ số trưởng thành của acatech Industrie 4.0 giúp các công ty xác định giai đoạn nào hiện tại họ đang chuyển đổi thành một công ty số (Digital Business). Nó đánh giá họ từ góc độ công nghệ, tổ chức và văn hóa, tập trung vào các quy trình kinh doanh của các công ty sản xuất.
Con đường hướng tới ngành công nghiệp 4.0 sẽ khác nhau đối với mỗi công ty. Do đó, cần phải bắt đầu bằng cách phân tích từng tình huống và mục tiêu hiện tại của Công ty. Các câu hỏi liên quan đến tình hình hiện tại của Công ty bao gồm các mục tiêu chiến lược của nó trong vài năm tới, những công nghệ và hệ thống nào đã sẵn sàng triển khai và cách chúng hoạt động trong công ty.
Câu trả lời cho những câu hỏi này có thể được sử dụng để xác định những khả năng nào công ty vẫn cần có để giới thiệu thành công cho Công ty 4.0. Điều quan trọng là nhận ra rằng các biến đổi thành công xảy ra trong các giai đoạn. Hơn nữa, mọi công ty phải đưa ra quyết định chiến lược về các lợi ích cụ thể mà họ muốn đạt được, các ưu tiên của nó và các trình tự trong đó các biện pháp liên quan sẽ được thực hiện.
Phương pháp này dẫn đến việc xây dựng lộ trình kỹ thuật số cho tất cả các lĩnh vực có liên quan với cách tiếp cận từng bước để đạt được các lợi ích giúp giảm rủi ro đầu tư và triển khai cho công ty. Lộ trình giúp các công ty hiểu được tầm quan trọng của việc phát triển một chiến lược kỹ thuật số chung cho toàn doanh nghiệp. Cách tiếp cận này được minh họa trong hình dưới đây.
Lộ trình chuyển đổi số trên xác định 6 giai đoạn phát triển cơ bản. Thông thường các doanh nghiệp sẽ bắt đầu với hai giai đoạn số hóa, tin học hóa và kết nối. Đây là những yêu cầu cơ bản để làm việc kỹ thuật số tinh vi hơn; chúng được theo sau bởi bốn giai đoạn bổ sung để đạt được sự trưởng thành kỹ thuật số. Khả năng nên được xây dựng tăng dần theo mục đích; lợi ích của chuyển đổi số ở các giai đoạn trước có thể đạt được ít hơn các giai đoạn sau khi mức độ trưởng thành tăng trưởng nhiều hơn.
Các công ty có thể sử dụng mô hình 6 giai đoạn phát triển này để vạch ra một roadmap và đánh giá tiến độ cho mọi cấu trúc và quy trình của công ty. Mô hình chia cấu trúc của một công ty thành bốn khu vực chính bao gồm : Resources, Information System, Organization Structure, Culture (Đây là các nguồn lực, hệ thống thông tin, văn hóa và cấu trúc tổ chức).
Và không thể thiếu phòng ban sản xuất hàng hóa và dịch vụ trong công ty, Mô hình cũng xem xét năm quy trình của công ty, hoặc các khu vực chức năng, mà các doanh nghiệp dựa vào để hoàn thành công việc. Đó là phát triển, sản xuất, hậu cần, dịch vụ, tiếp thị và bán hàng.
Dưới đây, chúng ta sẽ xem xét sáu giai đoạn phát triển được đề xuất bởi Acatech.
Giai đoạn 1 – TIN HỌC HÓA (COMPUTERISATION)
Các giai đoạn đầu tiên trong con đường phát triển là tin học hóa, vì điều này cung cấp nền tảng cho việc số hóa. Trong giai đoạn này, các công nghệ thông tin khác nhau được sử dụng tách biệt với nhau trong công ty.
Phần mềm tin học đã được cải tiến tốt ở hầu hết các công ty và chủ yếu được sử dụng để thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại hiệu quả hơn. Tin học hóa mang lại những lợi ích quan trọng bằng cách cho phép sản xuất rẻ hơn với các tiêu chuẩn cao hơn và với mức độ chính xác mà không có điều đó sẽ không thể tạo ra nhiều sản phẩm hiện đại.
Ví dụ về số hóa trong quy trình cân của doanh nghiệp sản xuất thực phẩm
Tuy nhiên, vẫn có thể tìm thấy nhiều máy không có giao diện kỹ thuật số. Điều này đặc biệt đúng với máy móc có chu kỳ dài hoặc máy được vận hành thủ công. Trong những trường hợp này, thiết bị đầu cuối như mobile, tablet, thiết bị đọc barcode cùng các ứng dụng giao tiếp thường được sử dụng để cung cấp liên kết bị thiếu giữa các ứng dụng kinh doanh và máy móc.
Giai đoạn 2 – KẾT NỐI (CONNECTIVITY)
Trong giai đoạn kết nối, việc triển khai công nghệ thông tin bị cô lập được thay thế bằng các thành phần được kết nối. Các ứng dụng kinh doanh được sử dụng rộng rãi đều được kết nối với nhau và phản ánh các quy trình kinh doanh cốt lõi của công ty, nhưng việc tích hợp đầy đủ các lớp IT và OT vẫn chưa xảy ra.
Một nhà máy được kết nối là một cơ sở sản xuất sử dụng công nghệ kỹ thuật số để cho phép chia sẻ thông tin liên tục giữa con người, máy móc và cảm biến, được chạy xuyên suốt bên trong các quy trình quản trị kín.
“IP – Internet Protocol ngày càng được sử dụng rộng rãi, ngay cả tại khu vực sản xuất. Kết nối cho phép dữ liệu thiết kế được đẩy vào sản xuất và các lệnh xác nhận sản xuất có thể được cung cấp theo thời gian thực thông qua hệ thống thực thi sản xuất MES.
Nó cũng cho phép các nhà sản xuất máy công cụ thực hiện bảo trì từ xa đối với các sản phẩm đang được khách hàng sử dụng nhờ vào các liên kết dữ liệu lớn, giá rẻ hơn. Các công cụ kết nối giữa máy với Cloud cũng hỗ trợ tốt cho các doanh nghiệp hoạt động hiệu quả, điều này có thể áp dụng trong cả lĩnh vực retail, Field service, Building Management,….
Giai đoạn 3 – TRỰC QUAN HÓA (VISIBILITY)
Hiện nay giá cảm biến, vi mạch và giá công nghệ mạng ĐANG GIẢM MỖI NGÀY, điều này có nghĩa là thông tin về các sự kiện và trạng thái hiện có thể được ghi lại trong thời gian thực trên toàn bộ công ty và hơn thế nữa thay vì chỉ trong các cụm sản xuất. Điều này làm cho nó có thể giữ một mô hình kỹ thuật số digital twin cập nhật theo thời gian thực của các nhà máy mọi lúc mọi nơi.
Xem thêm : Bản sao kỹ thuật số – Digital Twin là gì ? Tiềm năng của Digital Twin trong chuyển đổi số ?
Các bảng hiển thị kỹ thuật số này có thể cho thấy những gì đang xảy ra trong công ty tại bất kỳ thời điểm nào để các quyết định quản lý có thể dựa trên dữ liệu thực. Do đó, nó là một khối xây dựng cốt lõi cho các giai đoạn sau.
Tuy nhiên tạo ra một bản sao kỹ thuật số của mọi tài sản và vật thể là một thách thức lớn đối với nhiều công ty. Các dữ liệu trực tuyến thường được tổ chức trong silo dữ liệu rời rạc. Đối với các chức năng như sản xuất, hậu cần và dịch vụ, rất ít dữ liệu được thu thập ở tất cả mọi nơi.
Ngoài ra, việc sử dụng dữ liệu rộng hơn thường bị rào cản bởi các ranh giới hệ thống. Để đạt được mục tiêu của một doanh nghiệp chuyển đổi số nhanh nhẹn, việc thu thập dữ liệu toàn diện ngay trên toàn công ty là điều cần thiết.
Giai đoạn 4 – MINH BẠCH HOÁ (TRANSPARENCY)
Để xác định và giải thích các tương tác trong bản sao kỹ thuật số, dữ liệu thu được phải được phân tích bằng cách áp dụng kiến thức kỹ thuật. Liên kết ngữ nghĩa của dữ liệu để tạo và thông tin theo ngữ cảnh cho phép đưa ra các quyết định phức tạp.
Các ứng dụng dữ liệu lớn, thường được triển khai song song với các hệ thống ERP hoặc MES, cung cấp một nền tảng chung có thể được sử dụng để thực hiện phân tích dữ liệu ngẫu nhiên rộng rãi để tiết lộ các tương tác trong bản sao kỹ thuật số của công ty. Sự minh bạch này có thể được sử dụng để thực hiện giám sát tình trạng của máy móc và thiết bị.
Các thông số được ghi lại được tìm kiếm cho các sự kiện và phụ thuộc lẫn nhau sau đó được tổng hợp để tạo ra các sự kiện phức tạp phản ánh tình trạng của máy hoặc thiết bị. Trong số những thứ khác, do đó, tính minh bạch là một yêu cầu để bảo trì dự đoán sau này.
Giai đoạn 5 – KHẢ NĂNG TIÊN ĐOÁN (PREDICTIVE)
Điều này liên quan đến việc dùng bản sao kỹ thuật số vào tương lai để mô tả một loạt các kịch bản có thể xảy ra. Do đó, các công ty có thể dự đoán những phát triển trong tương lai để họ có thể đưa ra quyết định và thực hiện các biện pháp phù hợp.
Trong khi các biện pháp vẫn phải được thực hiện thủ công, thời gian dài hơn giúp hạn chế các tác động tiêu cực. Giảm số lượng các sự kiện bất ngờ xảy ra cho phép hoạt động mạnh mẽ hơn của doanh nghiệp. Nó có thể đánh dấu trước các vấn đề hậu cần định kỳ trước khi chúng xảy ra.
Năng lực dự đoán của một công ty A phụ thuộc rất nhiều vào nền tảng mà nó đã thực hiện trước đó. Một bản sao kỹ thuật số được xây dựng đúng cách kết hợp với kiến thức về các tương tác có liên quan sẽ đảm bảo cả dự báo và đề xuất đều đạt tiêu chuẩn cao.
Giai đoạn 6 – KHẢ NĂNG THÍCH NGHI (ADAPTABLE)
Thích ứng liên tục cho phép một công ty ủy thác một số quyết định nhất định cho các hệ thống IT để nó thích nghi và ra quyết định với môi trường kinh doanh thay đổi. Mức độ thích ứng phụ thuộc vào mức độ phức tạp của các quyết định và tỷ lệ chi phí – lợi ích.
Ở đây, chúng ta cần kiểm tra tính khả thi cơ bản của việc thực hiện các hoạt động lặp lại một cách tự động. Điều quan trọng là phải đánh giá các rủi ro của việc tự động hóa phê duyệt và xác nhận cho khách hàng và nhà cung cấp một cách cẩn thận.
Các ví dụ ứng dụng này bao gồm thay đổi chuỗi đơn đặt hàng theo kế hoạch do lỗi máy dự kiến hoặc để tránh sự chậm trễ giao hàng. Mục tiêu của khả năng thích ứng đã đạt được khi một công ty có thể sử dụng dữ liệu từ bản sao kỹ thuật số digital twin để đưa ra quyết định có kết quả tốt nhất có thể trong thời gian ngắn nhất và tự động thực hiện các biện pháp tương ứng mà không cần sự trợ giúp của con người.
Những lợi thế của chuyển đổi số trong sản xuất
Năng suất – Các quy trình thiết kế và phát triển nhanh hơn và được cung cấp thông tin tốt hơn bằng cách sử dụng các công cụ như in 3D và thực tế tăng cường và bằng cách tận dụng dữ liệu hành vi từ người dùng trong thời gian thực. Việc sản xuất được sắp xếp hợp lý với downtime tối thiểu do các máy được kết nối gửi dữ liệu bảo trì quan trọng có thể được tận dụng để ngăn ngừa sự cố và tối ưu hóa đầu ra.
Chất lượng – Cảm biến độ nét cao giám sát các thông số sản xuất của sản phẩm trong toàn bộ quy trình dây chuyền sản xuất. Đôi khi được gọi là Chất lượng 4.0 , thuật toán Máy học được áp dụng cho dữ liệu sản xuất để tự động giải mã nguyên nhân gốc của lỗi cũng như dự đoán các vấn đề liên quan đến sản phẩm lỗi trước khi chúng xảy ra.
Chi phí – Nắm bắt và phân tích dữ liệu qua tất cả các giai đoạn của quy trình sản xuất, bao gồm dây chuyền sản xuất và dữ liệu máy móc, hậu cần và vận chuyển, giúp xác định các cơ hội giảm chi phí mới. Hàng tồn kho có thể được quản lý tốt hơn để đáp ứng nhu cầu một cách chính xác hơn trong khi máy móc cung cấp mức độ linh hoạt cao cho phép thay đổi nhanh chóng giữa các sản phẩm.
Tùy chỉnh – Tùy chỉnh đã trở thành một điểm quan trọng trong bán hàng cho khách hàng . Dây chuyền sản xuất số hóa có thể cung cấp cho khách hàng các tùy chọn tùy chỉnh hấp dẫn trong khi vẫn hoạt động trên quy mô lớn và ở mức độ hiệu quả cao để giá cả vẫn cạnh tranh.
An toàn – Làm việc trong môi trường nguy hiểm có thể được xử lý bởi robot. Nhân viên có thể được cảnh báo về các mối nguy tiềm ẩn trước nhờ các cảm biến chuyên dụng được đặt khắp nhà máy / nhà máy.