Không còn nghi ngờ gì nữa, Công nghiệp 4.0 chuyển đổi kỹ thuật số đã làm thay đổi đáng kể cục diện sản xuất. Các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI) và tự động hóa cho phép các nhà sản xuất tăng cường hiệu quả hoạt động, đạt được năng suất tăng đáng kể (tăng từ 15% lên 30%) và giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động (giảm giữa 30% và 50%).
Những đổi mới công nghệ này cũng đã dẫn đến sự xuất hiện rộng rãi hơn của các nhà máy vi mô.
Nhà máy vi mô là những nhà máy nhỏ hơn tận dụng các công cụ và giải pháp tiên tiến để đạt được lợi thế cạnh tranh đồng thời mang lại mức độ linh hoạt và khả năng mở rộng mới mà các nhà máy thông thường lớn hơn khó đạt được. Việc sử dụng AI, học máy, dữ liệu lớn và các công nghệ tiên tiến khác đã giúp việc loại bỏ lãng phí, tối ưu hóa quy trình và cá nhân hóa trở nên dễ dàng hơn nhiều.
Trong khi các nhà máy truyền thống vẫn có nhiều thứ để cung cấp về mặt tính kinh tế theo quy mô và hiệu quả hoạt độngTính mô-đun của các nhà máy vi mô đang thu hút sự chú ý khi các nhà sản xuất đạt được sản lượng hiệu quả hơn nhờ AI và Internet vạn vật công nghiệp (IIoT).
Nhưng liệu những nhà máy vi mô được hỗ trợ bởi AI này có thể thay thế những nhà máy truyền thống không? Các nhà máy vi mô có bền vững hơn các nhà máy thông thường không?
Nhà máy vi mô là gì?
Thứ nhất, nhà máy vi mô có quy mô từ nhỏ đến vừa và có công nghệ tiên tiến, với mức độ tự động hóa và kết nối cao thúc đẩy các quy trình của nó. So với các nhà máy truyền thống, nhà máy vi mô tiêu thụ ít năng lượng và nhân lực hơn do sử dụng công nghệ mới hơn, hiệu quả cao hơn, do đó đòi hỏi ít hoặc không cần con người đầu vào.
Bản chất mô-đun của các nhà máy vi mô giúp đạt được khối lượng sản xuất cao vì mỗi nhà máy vi mô có thể được coi là một "tế bào" của một dây chuyền sản xuất rộng hơn, thực hiện nhiều nhiệm vụ sản xuất khác nhau dẫn đến thời gian sản xuất nhanh hơn khi hoạt động song song.
Hoạt động nâng cao và tính bền vững cao hơn với các nhà máy vi mô
Tăng hiệu quả chi phí
Với những thay đổi nhanh chóng trong các nhà máy hiện đại, các nhà sản xuất đang đầu tư mạnh vào các công cụ cải tiến và giải pháp công nghệ mới để quản lý các nhu cầu luôn thay đổi. Các khoản đầu tư này có thể tăng lên nhanh chóng nếu nhà máy cần cập nhật thường xuyên, điều này ảnh hưởng đến thời gian sản xuất, giá thành sản phẩm, v.v.
Đối với các nhà máy vi mô, những chi phí này sẽ thấp hơn nhiều so với dây chuyền nhà máy truyền thống vì chỉ thay đổi các tế bào hoặc thành phần cụ thể. Điều này giúp kiểm soát chi phí với các bản cập nhật nhanh hơn và thời gian ngừng hoạt động ngắn hơn.
Tăng khả năng sửa chữa và dễ bảo trì
Các nhà máy vi mô có tính mô-đun và tiêu chuẩn hóa về phần cứng, phần mềm và cơ sở hạ tầng chung để duy trì mức hiệu quả cao nhất và dễ sửa chữa. So với các nhà máy hiện đại lớn hơn với công nghệ phức tạp và các thành phần phần cứng tùy chỉnh, điều này giúp bảo trì nhà máy dễ dàng hơn.
Tăng khả năng tùy biến và cá nhân hóa
Với sự ra đời của IIoT, AI và các công nghệ tiên tiến khác, khách hàng ngày nay có nhiều lựa chọn để nhận các sản phẩm và dịch vụ được cá nhân hóa cao. Nhu cầu ngày càng tăng về khả năng tùy chỉnh này đã dẫn đến những thách thức lớn hơn trong sản xuất trong việc tạo ra các sản phẩm thích ứng với nhu cầu thay đổi của người tiêu dùng. Các nhà máy vi mô có thể đáp ứng những nhu cầu này nhờ hệ thống tự động và linh hoạt, tạo điều kiện cho những thay đổi nhanh chóng trong yêu cầu sản xuất.
Tăng tính bền vững và giảm lượng khí thải carbon
Các nhà máy vi mô tiêu thụ ít năng lượng và tài nguyên hơn các nhà máy thông thường nhờ dễ dàng triển khai và vận hành. Mỗi tế bào trong cơ sở hạ tầng sản xuất có thể được nhân rộng với số lượng lớn và được sản xuất riêng biệt, giúp giảm tổng thời gian sử dụng, năng lượng sử dụng và lượng khí thải được tạo ra. Những tế bào này cũng có thể dễ dàng hoán đổi so với việc thay đổi toàn bộ dây chuyền sản xuất, dẫn đến ít chất thải hơn và tăng tính tuần hoàn.
Nghiên cứu điển hình: các nhà máy vi mô trong ngành công nghiệp ô tô
Có một số trường hợp sử dụng nhà máy vi mô trên toàn cầu do những lợi ích đáng kể của chúng. Một ví dụ là nhà sản xuất xe có trụ sở ở Anh Đến.
Arrival chuyên sản xuất xe điện, sản xuất chúng thông qua các nhà máy vi mô phi tập trung với quy trình tự động hóa cao. Các nhà máy vi mô này sử dụng robot và phần mềm tiên tiến cho phép dây chuyền sản xuất thích ứng với những thay đổi nhanh chóng mà không cần sự can thiệp của con người. Nhà máy vi mô cũng sử dụng các thành phần composite nhẹ hơn và chắc chắn hơn, giảm lãng phí vật liệu và chi phí.
Các tế bào vi mô của Arrival cũng sử dụng phần cứng mô-đun để tạo điều kiện lắp ráp, tương thích và thay thế dễ dàng hơn khi cần thiết. Do đó, Arrival có thể đạt được mức độ tùy chỉnh cao hơn để đáp ứng nhu cầu của khách hàng đồng thời cắt giảm lãng phí tiềm ẩn.
Xem xét tất cả các yếu tố này, Arrival đã tối đa hóa sản lượng và tính linh hoạt với chi phí tài chính và môi trường thấp hơn nhiều nhờ thiết lập nhà máy vi mô.
Chuyển đổi kỹ thuật số và các nhà máy của tương lai
Khi được triển khai đúng cách, chuyển đổi kỹ thuật số có thể mang lại kết quả đáng kể. Tuy nhiên, thách thức mà nhiều nhà sản xuất phải đối mặt là không biết liệu họ có đang phát triển đúng tốc độ cho ngành của mình hay không và việc thiếu tầm nhìn về các lĩnh vực cụ thể cần cải thiện. Điều này cuối cùng khiến họ không có được cái nhìn rõ ràng về việc liệu họ có đang đi đúng hướng trong hành trình chuyển đổi kỹ thuật số Công nghiệp 4.0 hay không.
Chỉ với các công cụ và khuôn khổ đo điểm chuẩn phù hợp, các nhà sản xuất mới có thể có được thông tin và phân tích mà chúng sẽ là công cụ thúc đẩy họ trong hành trình chuyển đổi. Các Chỉ số sẵn sàng cho ngành công nghiệp thông minh (SIRI) cho phép các nhà sản xuất – bất kể quy mô hoặc ngành – đánh giá mức độ hoàn thiện kỹ thuật số của họ thông qua các đánh giá toàn diện. SIRI cũng cung cấp hướng dẫn và hỗ trợ thông qua các lộ trình chuyển đổi được tạo ra, từ đó giúp các nhà sản xuất vạch ra con đường rõ ràng hơn trong việc áp dụng Công nghiệp 4.0 và trao quyền cho họ đạt được các mục tiêu về hiệu quả hoạt động.
Tìm hiểu thêm về SIRI đây hoặc liên hệ với chúng tôi tại [email protected] để bắt đầu một cuộc trò chuyện.
