Nghiên cứu đề xuất mô hình triển khai smart factory tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại việt nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu đề xuất mơ hình triển khai smart factory doanh nghiệp vừa nhỏ Việt Nam NGUYỄN THANH TUYỀN Ngành Quản lý Công nghiệp Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Danh Nguyên Chữ ký GVHD Viện: Kinh tế Quản lý HÀ NỘI, 09/2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn Thạc sĩ: “Nghiên cứu đề xuất mơ hình triển khai smart factory doanh nghiệp vừa nhỏ Việt Nam” kết trình học tập, nghiên cứu khoa học trực tiếp thực với giúp đỡ PGS.TS Nguyễn Danh Nguyên Các số liệu kết nghiên cứu luận văn hồn tồn trung thực, có nguồn gốc rõ ràng, trích dẫn có tính kế thừa, phát triển từ tài liệu, tạp chí, sách, tài liệu trích dẫn cụ thể Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Học viên Nguyễn Thanh Tuyền LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, với nỗ lực thân, nhận giúp đỡ, hướng dẫn tận tình nhiều cá nhân tập thể, đến luận văn tơi hồn thành Nhân dịp này, cho phép tơi tỏ lịng biết ơn cảm ơn chân thành tới thầy cô Viện kinh tế Quản lý toàn thể cán bộ, giảng viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ, bảo tơi suốt q trình học tập nghiên cứu trường Với lòng biết ơn chân thành, gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Danh Nguyên tận tình hướng dẫn, bảo thực luận văn Tôi xin chân thành Cảm ơn lãnh đạo Công ty cổ phần Việt Á Công ty cổ phần Siêu Chung Kỳ tạo điều kiện để nghiên cứu, vấn trình triển khai nhà máy thơng minh doanh nghiệp, cảm ơn phòng ban, phân xưởng tạo điều kiện giúp đỡ thực luận văn Do thời gian hạn chế nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận ý kiến đánh giá thầy cô bạn Xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Làn sóng cơng nghệ mang đến vơ vàn hội Song song với thách thức từ tăng lên mạnh mẽ nhu cầu khách hàng khả tùy chỉnh cá nhân hóa sản phẩm, đó, u cầu tính phức tạp sản phẩm tăng cao, vịng đời sản phẩm ngày ngắn Điều địi hỏi chuyển dịch mạnh mẽ từ phương thức sản xuất truyền thống sang mơ hình sản xuất thơng minh, vốn minh chứng có khả giúp doanh nghiệp thay đổi tồn mơ hình sản xuất kinh doanh biến thách thức thành hội vươn lên trước đối thủ cạnh tranh ngành Tuy vậy, doanh nghiệp vừa nhỏ Việt Nam lại cho thấy nhiều điểm chưa tích cực, phần đa doanh nghiệp quan tâm, lãnh đạm với nhà máy thông minh Theo nghiên cứu Ngân hàng Thế giới khu vực Đơng Á - Thái Bình Dương tháng 11/2021 cho thấy, chưa đầy 1% doanh nghiệp sử dụng công nghệ tiên tiến robot, sản xuất đắp lớp 3D Hơn 75% doanh nghiệp vừa nhỏ khảo sát hồi nghi lợi ích kinh tế việc đầu tư vào công nghệ mới, chưa kể đến chi phí đầu từ phải nâng cấp từ hệ thống máy móc cũ sang máy móc thơng minh u cầu đặt cần phải có hỗ trợ, giúp đỡ doanh nghiệp nhận thức, hiểu rõ nhà máy thông minh, cấp mơ hình triển khai, với mơ hình lộ trình phù hợp, để doanh nghiệp tự đánh giá, xác định mục tiêu và lên kế hoạch phát triển nhà máy thông minh cách thành công Nghiên cứu kết hợp việc tổng hợp, phân tích nghiên cứu trước nhà máy thông minh, sản xuất thông minh, kết hợp với việc đối chiếu với đặc điểm, yêu cầu riêng nhóm doanh nghiệp vừa nhỏ để đưa mơ hình triển khai mức độ: Trung lập – Có kế hoạch – Quy chuẩn – Tích hợp – Tối ưu – Dẫn đầu, kèm theo tiêu chí đánh giá với trụ cột lớn, đo lường mức độ triển khai công nghệ, mức độ phát triển nguồn lực lực doanh nghiệp đáp ứng yêu cầu mức triển khai Mô hình sau kiểm định lại thơng qua nghiên cứu case study hai daonh nghiệp nội thất địa bàn Hà Nội chứng minh tính phù hợp Dựa kết thu được, nghiên cứu đề xuất kiến nghị, định hướng đề xuất lộ trình triển khai phù hợp MỤC LỤC CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Các đề tài nghiên cứu trước .2 1.1.1 Nghiên cứu ứng dụng mơ hình trưởng thành lực cho SXTM Trung Quốc .2 1.1.2 Mơ hình trưởng thành lực cho SXTM doanh nghiệp sản xuất ghế 1.1.3 NMTM Cơng nghiệp 4.0: Các cơng nghệ chính, ứng dụng thách thức 1.1.4 Nhà máy thông minh phù hợp cho DNVVN: Khái niệm, ứng dụng quan điểm .6 1.1.5 Lộ trình Sáu-Bánh hướng tới Nhà máy Thông minh 1.1.6 Hướng tới Mơ hình trưởng thành SXTM cho DNVVN (SM3E) 11 1.1.7 Mơ hình trưởng thành lực SXTM: Mơ tả, đặc tính xu hướng 12 1.1.8 Khoảng trống nghiên cứu 14 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 17 1.2.1 Mục tiêu chung 17 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 17 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 17 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu: 17 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu: 17 1.4 Phương pháp nghiên cứu 18 1.4.1 Nghiên cứu bàn 18 1.4.2 Khảo sát thực địa: 18 1.5 Cấu trúc luận văn 18 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH TRIỂN KHAI NHÀ MÁY THÔNG MINH 19 2.1 Yêu cầu DNVVN đặt với mơ hình triển khai nhà máy thơng minh 19 2.2 Khái niệm Công nghiệp 4.0 Nhà máy thông minh 23 2.1.1 Khái niệm Công nghiệp 4.0 23 2.1.2 Khái niệm Nhà máy thông minh 25 2.2 Kiến trúc nhà máy thông minh 27 2.2.1 Phân lớp tài nguyên vật lý 27 2.2.2 Phân lớp mạng kết nối 30 2.2.3 Phân lớp hệ thống 31 2.2.4 Phân lớp liệu thông minh 33 2.3 Triển khai nhà máy thông minh 36 2.3.1 Nguồn lực tài 37 2.3.2 2.3.3 Nguồn lực người 38 Nguồn lực tri thức 39 2.3.4 Năng lực công nghệ 40 2.3.5 Năng lực thích ứng chủ động (Dynamic Capability) 40 2.4 Tóm tắt chương 41 CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH ĐỀ XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 3.1.Mô hình nghiên cứu 43 3.1.1 Mơ hình đề xuất triển khai nhà máy thơng minh 43 3.1.2 Thang đo đánh giá mức độ phát triển Nguồn lực Năng lực đáp ứng NMTM 44 3.1.2.1 Thang đo đánh giá mức độ phát triển nguồn lực tài 44 3.1.2.2 Thang đo đánh giá mức độ phát triển nguồn lực người 45 3.1.2.3 Thang đo đánh giá mức độ phát triển nguồn lực tri thức 46 3.1.2.4 Thang đo đánh giá mức độ phát triển lực công nghệ 47 3.1.2.5 Thang đo đánh giá mức độ phát triển lực thích ứng chủ động 48 3.1.3 Thang đo đánh giá mức độ triển khai công nghệ phân lớp NMTM 49 3.1.3.1 Thang đo đánh mức độ triển khai công nghệ phân lớp tài nguyên vật lý 49 3.1.3.2 Thang đo đánh mức độ triển khai công nghệ phân lớp mạng kết nối 50 3.1.3.3 Thang đo đánh mức độ triển khai công nghệ phân lớp hệ thống 51 3.1.3.4 Thang đo đánh mức độ triển khai công nghệ phân lớp ứng dụng liệu 52 3.2.Phương pháp nghiên cứu 53 3.2.1 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu luận văn 53 3.2.1.1 Nghiên cứu tình 54 3.2.1.2 Giới thiệu tình nghiên cứu 55 3.3.Quy trình thu thập xử lý liệu 56 3.3.1 Quy trình thu thập liệu 56 3.3.1.1 Tài liệu thứ cấp 57 3.3.1.2 Phỏng vấn cá nhân 57 3.3.2 Quy trình thu thập liệu 58 3.3.2.1 Mã hóa, rút giảm liệu 59 3.3.2.2 Trình bày liệu 59 3.4 Tóm tắt chương 60 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 61 4.1.Đánh giá kết triển khai công nghệ nhà máy thông minh 61 4.1.1 4.1.1.1 Công ty CP Nội thất Việt Á 61 Kết triển khai công nghệ Phân lớp tài nguyên vật lý 62 4.1.1.2 4.1.1.3 Kết triển khai công nghệ Phân lớp mạng kết nối 63 Kết triển khai công nghệ Phân lớp hệ thống 64 4.1.1.4 Kết triển khai công nghệ Phân lớp ứng dụng liệu 65 4.1.2.Công ty CP Siêu Chung kỳ 65 4.1.2.1 Kết triển khai công nghệ Phân lớp tài nguyên vật lý 66 4.1.2.2 Kết triển khai công nghệ Phân lớp mạng kết nối 67 4.1.2.3 Kết triển khai công nghệ Phân lớp hệ thống 68 4.1.2.4 Kết triển khai công nghệ Phân lớp ứng dụng liệu 69 4.2 Mức độ phát triển nguồn lực lực đáp ứng nhu cầu NMTM 69 4.2.1.Mức độ phát triển yếu tố nguồn lực hai doanh nghiệp 70 4.2.2.Mức độ phát triển yếu tố lực hai doanh nghiệp 71 4.3 Thảo luận kết kết luận 72 4.4 Tóm tắt chương 74 CHƯƠNG 5: ĐỊNH HƯỚNG GIẢI PHÁP VÀ KIẾN NGHỊ 75 5.1 Triển khai nhà máy thông minh DNVVN không đầu tư công nghệ 75 5.1.1.Phát triển nguồn lực trọng yếu 75 5.1.2.Phát triển lực trọng yếu 76 5.2 Đề xuất lộ trình triển khai nhà máy thơng minh phù hợp 77 5.3 Đóng góp luận văn nghiên cứu 78 5.3.1.Đóng góp vào hệ thống lý luận nhà máy thông minh 78 5.3.2.Hạn chế luận văn định hướng 79 5.4 Kiến nghị 79 KẾT LUẬN 81 TUYỂN TẬP BÁO KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN KẾT QUẢ LUẬN VĂN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 87 DANH MỤC BẢNG Hình 1-1 Mơ hình trưởng thành lực cho sản xuất thông minh Trung Quốc Hình 1-2 Kiến trúc phân tầng nhà máy thơng minh Hình 1-3 Mơ hình nhà máy thơng minh phù hợp cho DNVVN Hình 1-4 Lộ trình Six-Gear hướng tới Nhà máy Thơng minh Hình 1-5 Các cấu phần mức trưởng thành Gear công nghệ tương ứng Hình 1-6 Mơ hình trưởng thành sản xuất thơng minh dành cho DNNNV - SM3E Hình 2-1 Lịch sử cách mạng cơng nghiệp Hình 2-2 Mơ hình nhà máy thơng minh Hình 3-1 Mơ hình đề xuất triển khai nhà máy thơng minh Hình 3-2 Quy trình phân tích liệu Hình 4-1 Kết triển khai công nghệ Nhà máy thông minh Cty CP Việt Á Hình 4-2 Kết triển khai cơng nghệ phân lớp tài nguyên vật lý Việt Á Hình 4-3 Kết triển khai cơng nghệ phân lớp mạng kết nối cty CP Việt Á Hình 4-4 Kết triển khai cơng nghệ phân lớp hệ thống cty CP Việt Á Hình 4-5 Kết triển khai công nghệ phân lớp ứng dụng liệu Việt Á Hình 4-6 Kết triển khai công nghệ Nhà máy thông minh Cty CP SCK Hình 4-7 Kết triển khai cơng nghệ phân lớp tài nguyên vật lý cty CP SCK Hình 4-8 Kết triển khai cơng nghệ phân lớp mạng kết nối cty CP SCK Hình 4-9 Kết triển khai cơng nghệ phân lớp hệ thống cty CP SCK Hình 4-10 Kết triển khai công nghệ phân lớp ứng dụng liệu cty CP SCK Hình 4-11 Mức độ phát triển nguồn lực lực CTCP Việt Á SCK Hình 4-12 Mức độ phát triển yếu tố nguồn lực CTCP Việt Á SCK Hình 4-13 Mức độ phát triển yếu tố lực CTCP Việt Á SCK Hình 5-1 Lộ trình triển khai nhà máy thơng minh đề xuất DANH MỤC HÌNH Bảng 1-1 Các yếu tố đánh giá lực trưởng thành SXTM DNSX ghế Bảng 1-2 Các trụ cột thành tố phụ trục X Mơ hình trưởng thành SM3E Bảng 1-3 Mơ hình trưởng thành lực cho sản xuất thơng minh Bảng 1-4 Tổng hợp nghiên cứu trước NMTM SXTM Bảng 2-1 Tổng hợp khác biệt DNVVN so với DN đa quốc gia (MNEs) Bảng 2-2 Các yêu cầu DNVVN nhà máy thơng minh Bảng 2-3 Các khác biệt nhà máy truyền thống nhà máy thông minh Bảng 3-1 Thang đo đánh giá mức độ phát triển nguồn lực tài Bảng 3-2 Thang đo đánh giá mức độ phát triển nguồn lực người Bảng 3-3 Thang đo đánh giá mức độ phát triển nguồn lực tri thức Bảng 3-4 Thang đo đánh giá mức độ phát triển lực công nghệ Bảng 3-5 Thang đo đánh giá mức độ phát triển lực thích ứng chủ động Bảng 3-6 Thang đo đánh mức độ triển khai công nghệ phân lớp tài nguyên vật lý Bảng 3-7 Thang đo đánh mức độ triển khai công nghệ phân lớp mạng kết nối Bảng 3-8 Thang đo đánh mức độ triển khai công nghệ phân lớp hệ thống Bảng 3-9 Thang đo đánh mức độ triển khai cơng nghệ phân lớp ứng dụng liệu Hình 3-10 Sự khác biệt liệu định tính định lượng CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Trong xu sóng cơng nghệ mang đến hội thách thức Những thách thức xuất phát từ hội nhập tồn cầu hóa, tăng lên mạnh mẽ nhu cầu khách hàng khả tùy chỉnh cá nhân hóa sản phẩm, đó, u cầu tính phức tạp sản phẩm tăng cao, vịng đời sản phẩm ngày ngắn (Westkämper cộng sự., 2013) Điều đòi hỏi chuyển dịch mạnh mẽ từ phương thức sản xuất truyền thống sang mơ hình sản xuất thơng minh (smart factory), vốn minh chứng có khả giúp doanh nghiệp thay đổi tồn mơ hình sản xuất kinh doanh biến thách thức thành hội vươn lên trước đối thủ cạnh tranh ngành (Drath, R., Horch, 2014) Mơ hình sản xuất thơng minh gắn liền với công nghệ IoT, IoS, CPS… giúp doanh nghiệp phát triển hệ thống sản xuất tích hợp, liên kết chặt chẽ theo chiều dọc chiều ngang chuỗi cung ứng (Frank cộng sự., 2019) Những nhà máy thông minh có đủ liệu để dự báo đưa định tức thời, đạt trạng thái tự học, tự nhận biết, tự tối ưu (self-learning, self-awareness, self-optimization), đem đến khả cải tiến liên tục, tăng hiệu quả, tăng suất, nhạy bén tinh gọn, hướng đến mục tiêu tối quan trọng triển khai thành công chiến lược tùy biến quy mô lớn (mass customization) (Hermann cộng sự., 2015; de Sousa Jabbour cộng sự., 2018; Roblek cộng sự., 2016) Theo báo cáo MarketsandMarkets (2022), quy mô thị trường nhà máy thông minh tồn cầu ước tính 86 tỷ USD vào năm 2022 dự kiến đạt 140 tỷ USD vào năm 2027, với tỷ lệ tăng trưởng hàng năm kép CAGR 10,3%, khu vực Châu Á Thái Bình Dương, bao gồm Việt Nam dự đoán điểm tăng trưởng nhanh nhất, phát triển nhanh chóng khối doanh nghiệp sản xuất khu vực Châu Âu tài trợ loạt dự án để thúc đẩy "chiến lược sản xuất thông minh hơn" để thúc đẩy khả cạnh tranh châu Âu tăng trưởng việc làm (Europa, 2018) Nhiều quốc gia khác (như Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc Hoa Kỳ) đề xuất nhiều sáng kiến sản xuất thông minh để tận dụng hội thị trường Đại dịch Covid-19 tranh chấp thương mại Hoa Kỳ Trung Quốc làm nóng đua (PwC., 2020) Tuy vậy, doanh nghiệp vừa nhỏ Việt Nam lại cho thấy nhiều điểm chưa tích cực, phần đa doanh nghiệp quan tâm, lãnh đạm với nhà máy thông minh Theo nghiên cứu Ngân hàng Thế giới khu vực Đông Á - Thái Bình Dương tháng 11/2021 cho thấy, 70% doanh nghiệp Việt Nam sử dụng máy móc người điều khiển, 20% làm thủ công, 9% sử dụng máy móc điều khiển máy vi tính 1% sử dụng công nghệ tiên tiến robot, sản xuất đắp lớp 3D Hơn 75% doanh nghiệp vừa nhỏ khảo sát hoài nghi lợi ích kinh tế việc đầu tư vào