Báo cáo xây dựng mạch dữ liệu xuyên suốt trong phát triển nhà máy thông minh

Trong quá trình tư vấn cho các doanh nghiệp sản xuất muốn hướng đến mô hình nhà máy thông minh, chúng tôi luôn đưa việc tích hợp các hệ thống lõi ERP, MES, và PLM để có được mạch xuyên s

Trang 1

xuyên suốt trong phát triển

nhà máy thông minh

www.digital.fpt.com.vn

Trang 2

Tổng quan

Đại dịch đã đặt ra áp lực chưa từng có, buộc các doanh nghiệp sản xuất phải thích ứng với chuỗi cung ứng gián đoạn còn nhiều lỗ hổng và điểm yếu, với sự biến đổi khó lường của thị trường và với tình trạng thiếu lao động kéo dài Để cạnh tranh trong môi trường thay đổi liên tục này, các nhà máy trong doanh nghiệp sản xuất cần biến đổi để trở nên thông minh hơn đã trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết

Cốt lõi của nhà máy thông minh là việc thu thập và sử dụng dữ liệu một cách nhất quán Bắt nguồn từ khả năng kết nối, tự động hóa, trí tuệ nhân tạo, máy học, người máy và dữ liệu thời gian thực, các nhà máy thông minh sẽ liên tục thu thập dữ liệu tự động thông qua các máy móc, thiết bị và hệ thống được kết nối, sau đó chuyển đổi dữ liệu đó thành thông tin chi tiết tức thời Trong đó giữ vai trò trung tâm là một nền tảng tích hợp cho tất

cả các hệ thống khác nhau, cung cấp các giải pháp, quy trình và công cụ để hỗ trợ quản

lý dữ liệu, phân tích và dự báo giúp đưa ra các quyết định sáng suốt

Nhận định từ ông Vương Quân Ngọc, Giám đốc Tư vấn Chuyển đổi số FPT Digital cho biết:

“Nhà máy thông minh không chỉ vận hành trên nền tảng tự động hoá mà bản chất “thông minh” là việc liên thông dữ liệu giữa hệ thống quản trị vận hành nhà máy và hệ thống công nghệ số Trong quá trình tư vấn cho các doanh nghiệp sản xuất muốn hướng đến

mô hình nhà máy thông minh, chúng tôi luôn đưa việc tích hợp các hệ thống lõi ERP, MES,

và PLM để có được mạch xuyên suốt về dữ liệu, phục vụ cho việc quản trị vận hành liên tục Đây cũng là nền tảng lõi để các hệ thống tự động hoá được tích hợp, cho phép khai thác dữ liệu vận hành tối ưu trên toàn chuỗi giá trị Ngoài ra, việc tích hợp hệ thống lõi này với nền tảng điện toán đám mây cũng hỗ trợ cho việc vận hành nhà máy từ xa và liên tục, hướng đến một nền tảng quản trị thông minh như mục tiêu của quá trình chuyển đổi số.”

Sự phát triển của nhà máy thông minh rất đa dạng, một số đã trưởng thành, một số khác đang bắt đầu Quy trình sản xuất khác nhau giữa các doanh nghiệp và các thách thức cần được giải quyết cũng khác nhau Mặc dù các phương thức phát triển “trí thông minh” của nhà máy được nêu trong báo cáo của chúng tôi đang là xu thế phát triển chung, nhưng cách thức áp dụng với mỗi doanh nghiệp sẽ không theo một mô hình duy nhất Quá trình xây dựng nền tảng dữ liệu có thể nhanh hơn hoặc chậm hơn tùy từng nhà máy, tuy nhiên tốc độ của nền công nghiệp 4.0 đòi hỏi một phản ứng nhanh hơn trong phát triển nhà máy thông minh nếu các nhà sản xuất muốn phát triển mạnh trong tương lai

01DxNEWS 15 Mar 2022

Trang 3

Báo cáo của FPT Digital về Xây dựng mạch dữ liệu xuyên suốt trong phát triển nhà máy thông minh, gồm:

Vai trò của nhà máy thông minh trong ngành sản xuất

Vai trò của dữ liệu lớn và phân tích dữ liệu trong nhà máy thông minh

Xây dựng cơ sở dữ liệu xuyên suốt trong phát triển nhà máy thông minh

01 02 03

Phân tích

Trang 4

Nhà máy thông minh là chìa khoá giúp các doanh nghiệp ngành sản xuất rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường, tiết kiệm nguồn lực vận hành, đồng thời, nâng cao tính cạnh tranh trên thị trường và hạn chế thấp nhất sự gián đoạn trong tương lai.

Vai trò của nhà máy thông minh trong ngành sản xuất

01

XÂY DỰNG MẠCH DỮ LIỆU XUYÊN SUỐT TRONG

PHÁT TRIỂN NHÀ MÁY THÔNG MINH

Trang 5

NHÀ MÁY THÔNG MINH

Công nghiệp 4.0 sẽ biến đổi các quy trình sản xuất bằng cách sử dụng các thiết

bị được kết nối giao tiếp với nhau để đưa ra quyết định, đồng thời giảm thiểu và cuối cùng là hạn chế sự tham gia của con người Sự phân tầng của các hệ thống mạng vật lý được thúc đẩy bởi công nghệ 5G đã biến giấc mơ về Công nghiệp 4.0

và nhà máy thông minh trở thành hiện thực Khi các hệ thống này trở nên thông minh hơn với sự gia tăng không ngừng của dữ liệu sản xuất, các nhà máy sẽ trở nên khoa học hơn, năng suất hơn và phát triển bền vững hơn

Nhà máy thông minh

01 - Vai trò của nhà máy thông minh trong ngành sản xuất

Cuộc cách mạng 4.0 thúc #ẩy doanh nghiệp chuyển dịch trên toàn chuỗi giá trị, trong #ó nhà máy thông minh là xu hướng tất yếu của ngành sản xuất

4.0 CÔNG NGHIỆP

Trang 6

Nhà máy thông minh là sự phát triển vượt bậc từ

một hệ thống sản xuất truyền thống sang một hệ

thống sản xuất thông minh dựa trên dữ liệu – hệ

thống có thể kết nối và xử lý dữ liệu liên tục, thu

thập từ các máy móc thiết bị sản xuất, đến các quy

trình sản xuất và kinh doanh, với khả năng hỗ trợ

nhân công đưa ra quyết định hoặc tự động thực

hiện công việc

Thời đại số mở ra những cơ hội lớn, thúc đẩy sự phát triển của các nhà máy thông minh như sự phát triển nhanh chóng của công nghệ như IIoT

(Industry Internet of Thing), phân tích dữ liệu lớn, công nghệ điện toán đám mây, ứng dụng robotics hay trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence) và học máy (Machine Learning) Đặc biệt, sự phát triển về

số lượng các thiết bị ứng dụng công nghệ cảm biến với mức giá phải chăng cũng là cơ sở để thúc đẩy xây dựng và phát triển nhà máy thông minh

Ngày nay, các nhà máy thông minh liên tục thu thập dữ liệu thông qua máy móc,

thiết bị và hệ thống sản xuất kết nối với nhau Các nhà máy sản xuất trong tương lai

sẽ ngày càng phát triển nhờ tiến bộ trong công nghệ dữ liệu, vi sóng, vi 1iện tử và

công nghệ 5G.

Sự ra đời của các dây chuyền lắp ráp sản xuất hàng loạt sử dụng năng lượng điện Điều này dẫn đến việc sử dụng máy móc để sản xuất nhanh hơn và dễ dàng hơn

Thời kỳ thời kỳ phát triển vượt bậc của công nghệ máy tính, sản xuất tự động và rô bốt

Con người có thể điều khiển hệ thống máy móc của cả một dây chuyền sản xuất chỉ thông qua một phòng điểm khiển trung tâm

Thiết bị máy móc thông minh, tự động hóa và trao đổi dữ liệu trong sản xuất Giao tiếp giữa máy với máy, người với máy

Cơ giới hóa và sự ra đời của máy

hơi nước được đưa vào sử dụng

trong sản xuất công nghiệp Tuy

nhiên, một thiết bị được sử dụng

cho nhiều chức năng

Trang 7

02

03

04 05

5 đặc điểm

của nhà máy

thông minh

Gia tăng mức liên kết liên tục các bộ dữ liệu truyền thống cùng với bộ cảm biến mới và thông tin dữ liệu dựa trên vị trí

Liên kết cho phép cập nhật dữ liệu theo thời gian thực với các nhà cung cấp và khách hàngLiên kết giữa các phòng ban (ví dụ: phản hồi từ các bộ phận sản xuất đến phòng R&D để phát triển sản phẩm)

Kết nối

Nhận dạng và giải quyết các bất thường có thể dự đoán trước

Dự trữ và bổ sung kế hoạch tự động Nhận dạng sớm các vấn đề về chất lượng của nhà cung cấp Giám sát an toàn theo thời gian thực

Chủ động

Năng lực sản xuất đáng tin cậy, có thể dự đoán đượcTăng thời gian hoạt động của tài sản và hiệu quả sản xuấtSản xuất tự động hóa cao và xử lý vật liệu với sự tương tác tối thiểu của con người

Giảm thiểu chi phí chất lượng và sản xuất

Bố trí và cấu hình linh hoạt thiết bị nhà máy

Trang 8

Để phát triển nhà máy thông minh hiệu quả, doanh nghiệp khởi

&ộng thông minh ở quy mô nhỏ, sau &ó từng bước mở rộng, tối

&a hiệu quả hoạt &ộng sản xuất

Tối đa hiệu quả vận hành của một tài sản (VD: máy móc, công cụ đo, kệ hàng, con người)

Tối ưu tài sản

Cải tiến hiệu quả của chuyền sản xuất thông qua kết hợp thông tin, dữ liệu của nhiều tài sản độc lập (VD: chuyền lắp ráp sản phẩm, quy trình xử lý chất thải)

Dây chuyền thông minh

Tối đa hiệu quả của một nhà máy thông qua

dữ liệu tích hợp của nhiều bộ phận bao gồm:

dây chuyền sản xuất, kho vận, mua hàng, xử

lý chất thải,…

Nhà máy thông minh

Tối đa hiệu quả của mạng lưới nhà máy thông bằng việc chia sẻ nguồn lực (VD: máy móc, nhân công,…) theo thời gian thực giữa các nhà máy và kết nối toàn bộ chuỗi giá trị

từ bán hàng – sản xuất – mua hàng, và chuỗi phát triển sản phẩm mới

Chuỗi nhà máy thông minh

Giá trị mang lại

Trang 9

Bài học thành công

Stanley Black & Decker đã kết hợp các giải pháp về định vị thời gian thực

cùng các cảm biến IoT giúp thu thập dữ liệu, theo dõi hành trình của các nguyên vật liệu trong nhà máy cũng như các công đoạn cho tới thành phẩm Ước tính, nhà máy Reynosa của Black & Decker đã ghi nhận mức tăng tới 20%

về hiệu suất sử dụng lao động và nguyên vật liệu cũng như giảm tới 16% lượng hàng lỗi mà khâu quản lý chất lượng cuối cùng phải xử lý

Giải pháp về định vị thời gian thực cùng các cảm biến IoT

Danone, công ty sản xuất thực phẩm và sữa hàng đầu thế giới luôn gặp phải

vấn đề trong việc tối ưu năng lượng và máy móc vận hành Ứng dụng công nghệ số, chi nhánh Danone tại Israel sử dụng 1 loạt cảm biến và hệ thống theo dõi, phân tích nhằm xây dựng hệ thống cảnh báo sớm đề phòng sự cố ngừng hoạt động và điều tiết năng lượng vào cuối tuần Dựa trên dữ liệu từ cảm biến, hệ thống tự động điều chỉnh giảm công suất hoạt động của máy móc vào thời điểm cuối tuần giúp giảm 30% năng lượng tiêu thụ do cải thiện được tình trạng dừng hoạt động bất chợt

Ứng dụng công nghệ số

Unilever, công ty FMCG hàng đầu thế giới đã định hướng phát triển tạo ra

chuỗi nhà máy thông minh có khả năng kết nối Unilever đã tạo ra một cặp song sinh kỹ thuật số "Digital Twin" là một bản sao kỹ thuật số của nhà máy Unilever Tất cả các thiết bị và máy móc trong nhà máy đều được kết nối cho phép hiển thị theo thời gian gần thực hoạt động của máy móc và quy trình Unilever hiện đang vận hành 08 cặp song sinh kỹ thuật số truyền dữ liệu từ 15 trong số 300 nhà máy toàn cầu của mình Trước đây, các nhà vận hành phản hồi 3.000 cảnh báo mỗi ngày, và cần thời gian để đánh giá, ghi nhận và xử lý

dữ liệu Nhờ các nỗ lực tiên phong trong chuyển đổi số, các cảnh báo đã giảm 90% mỗi ngày, đảm bảo ít gián đoạn hơn và can thiệp kịp thời hơn

Chuỗi nhà máy thông minh có khả năng kết nối

Một số thành công trong việc bước 'ầu ứng dụng nhà máy

thông minh trong ngành sản xuất

Trang 10

Việc sử dụng dữ liệu như một tài sản vô hình, có thể phân tích và

dự báo để đưa ra quyết định phù hợp là cách tốt nhất để tăng hiệu quả, chất lượng và năng suất của ngành sản xuất.

Vai trò của dữ liệu lớn và phân tích dữ liệu trong nhà máy

thông minh

02

Trang 11

Dữ liệu và tính kết nối dữ liệu xuyên suốt là trái tim của

nhà máy thông minh

Dữ liệu lớn có thể áp dụng trong mọi ngành bao gồm chăm sóc sức khỏe, tài chính, bán lẻ và sản xuất Nó đã phát triển như một lực lượng tất yếu có thể định hình bất kỳ doanh nghiệp nào trong thế giới ngày nay và điều này cũng đúng với ngành sản xuất

Với tỷ lệ sử dụng cảm biến và thiết bị được kết nối cao và cho phép giao tiếp M2M, đã dẫn đến sự gia tăng đáng

kể các điểm dữ liệu được tạo ra trong ngành sản xuất Những điểm dữ liệu này có thể kết nối được với nhau, từ việc xử lý một chu trình đơn giản của một máy móc, một cụm sản xuất đến một chu trình phức tạp hơn Các dữ liệu này có thể được phân tích để cải thiện toàn bộ quy trình sản xuất và hơn thế nữa

Điều này có thể được thực hiện với sự trợ giúp của phân tích dữ liệu lớn trong ngành sản xuất, kết hợp với các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI), máy học (ML) Ngày nay, tận dụng phân tích dữ liệu lớn là một yêu cầu cấp thiết của doanh nghiệp và nó đang cho phép giải quyết những thách thức kinh doanh lâu dài cho các công ty sản xuất trên khắp thế giới

02 - Vai trò của dữ liệu lớn và phân tích dữ liệu trong nhà máy thông minh

Trang 12

Dữ liệu thông minh giúp hoạt động sản xuất đạt

mục tiêu hàng đầu

8

Kiểm soát thông tin sản xuất dựa trên thời gian thực và mô phỏng nâng caoĐánh giá hiệu quả cung ứng, phát hiện các “điểm tắc nghẽn” và tác động của chúng đến hoạt động sản xuất

Giảm thời gian “dừng máy” bằng cách lập kế hoạch sản xuất tích hợp với bán hàng, cung ứng và lập

kế hoạch phân bổ nguồn lực chi tiếtPhân tích thông tin chi tiết để thúc đẩy cải thiện thời gian sản xuất (lead-time) với kho vận và sản xuất

Giảm thời gian chu kỳ sản xuất

Tối ưu phân bổ nguồn lực, giảm thời gian không sản xuất của công nhân hoặc thời gian cài đặt máy, thay đổi khuôn

Thu thập thông tin và phân tích dữ liệu nhằm cải tiến liên tục quá trình sản xuất, giảm các hao phí

Cải thiện giám sát chất lượng sản phẩm nhờ hỗ trợ lập kế hoạch kiểm tra tuân thủ các tiêu chuẩn ngành

Tăng hiệu năng sử dụng tài sản với việc bảo trì nhà máy hiệu quả

Giảm chi phí sản xuất

03

Quản lý và phân tích nhu cầu để lập kế hoạch hoạt động cung cấp ứng, đồng thời thúc đẩy năng suất cao hơn và gia tăng sự hài lòng của

khách hàngGia tăng tính kết nối và linh hoạt giữa các bộ phận Bán hàng – Sản xuất – Cung ứng

Đưa ra quyết định chính xác dựa trên dữ liệu cung và cầu chính xác

Minh bạch hóa thông tin chuỗi cung ứng, giúp theo dõi tình trạng hoạt động cung ứng theo thời gian gần thực

Giảm chi phí lập kế hoạch chuỗi cung ứng

02

Giảm số ngày bán hàng tồn đọng bằng cách quản lý hàng tồn kho và hoạt động sản xuất tốt hơn

Hỗ trợ quyết định để quản lý các trường hợp ngoại lệ trong kho (vận chuyển, tình huống không hoàn thành, vấn đề cung cấp, sự chậm trễ trong giao hàng) một cách tập trung

Tăng thông lượng bằng cách tối ưu hóa cho các giao dịch thực hiệnTính sẵn có của sản phẩm theo thời gian thực và kiểm tra phân bổ sản phẩm theo trường hợp sử dụng để xử lý các thay đổi về đơn đặt hàng

Giảm thời gian thực hiện ,ơn hàng

01

04

11

Trang 13

Chi phí chất lượng tổng thể thấp hơn

05

08

Trang 14

Nhà máy thông minh vận hành dựa trên dữ liệu Với những cảm biến thông minh gắn cùng, các máy móc, thiết bị, tài sản được kết nối và giao tiếp với nhau qua hệ thống mạng giúp chia sẻ dữ liệu, thông tin theo thời gian thực hoặc gần thực Nhờ đó, hệ thống quản trị có thể truy xuất dữ liệu tức thời, đồng thời, các dữ liệu đảm bảo được cập nhật liên tục và đầy đủ nhất.

Xây dựng cơ sở dữ liệu xuyên suốt trong phát triển nhà máy thông minh

03

Trang 15

Xây dựng Data Warehouse trong sản xuất

3 công việc mà các doanh nghiệp thường làm để xây dựng và nâng cao hiệu quả quản lý dữ liệu trong sản xuất

Trang 16

Ứng dụng ERP trong các doanh nghiệp sản xuấtCác công ty sản xuất thường có yêu cầu chuyên môn hóa cao và đặc thù của lĩnh vực sản xuất Do đó, ngoài các phân hệ cơ bản đặc trưng của giải pháp ERP cho doanh nghiệp sản xuất, bao gồm các phân hệ: Tài chính

kế toán, quản lý hàng tồn kho, quản lý nhân sự tiền lương, quản lý mua sắm, quản lý bán hàng, quản lý sản xuất, quản lý bảo trì, và các báo cáo quản trị, báo cáo thuế

Doanh nghiệp sản xuất có thể cân nhắc mở rộng 08 chức năng điển hình cho quản lý vận hành sản xuất bao gồm: Lập kế hoạch sản xuất,

kế hoạch mua sắm nguyên vật liệu, quản lý tiến

độ sản xuất, truy xuất nguồn gốc sản phẩm theo lô, quản lý công thức sản phẩm, kiểm soát tuân thủ theo luật định, tính toán và phân tích giá thành nâng cao, và quản lý chất lượng sản phẩm

Nói cách khác, ERP Sản xuất là một phiên bản đặc thù của một hệ thống ERP thông thường dành cho doanh nghiệp sản xuất, với trọng tâm

là tinh giản và tự động hóa tất cả các hoạt động liên quan đến sản xuất

03 - Xây dựng cơ sở dữ liệu xuyên suốt trong phát triển nhà máy thông minh

Các chức năng mở rộng điển hình

cho quản lý vận hành sản xuất

Quản lý công thức sản phẩm

Quản lý chất lượng sản phẩm

Kế toán

ản l ý h àng

tồn kh o

Quản lý nhân sự tiền lương

Qu ản

lý m

ua

sắ m Quản lý

bán hàng

Qu

ản lý

sản xu ất

Quản lý bảo trì

Bá o c

áo qu ản

trị và

bá o c áo

th uế

Tiêu đề	Xây dựng mạch dữ liệu xuyên suốt trong phát triển nhà máy thông minh
Tác giả	Fpt Digital
Thể loại	Báo cáo
Năm xuất bản	2022

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	21,4 MB