Sẽ không ngoa khi nói rằng thế giới đã phát triển với tốc độ đáng kinh ngạc trong vài thế kỷ qua. Nhìn chung, chúng ta đã có nhiều bước nhảy vọt mang tính chuyển đổi trong suốt lịch sử và tốc độ thay đổi chỉ là trở nên nhanh hơn theo thời gian. Một phần của sự chuyển đổi này bao gồm sự phát triển của ngành sản xuất và sự phát triển của nó từ việc sử dụng hơi nước và máy móc trong cuộc Cách mạng công nghiệp đầu tiên, đến các giải pháp và công nghệ sản xuất thông minh được nhìn thấy và sử dụng rộng rãi ngày nay trong Công nghiệp 4.0.
Sản xuất thông minh, còn được gọi là Công nghiệp 4.0, đề cập đến việc tích hợp các công nghệ sản xuất tiên tiến, phân tích dữ liệu, trí tuệ nhân tạo, máy học và Internet vạn vật (IoT) vào quy trình sản xuất. Sự tích hợp này cho phép tạo ra một hệ thống sản xuất kết nối, tự động và linh hoạt hơn.
Các thành phần chính của sản xuất thông minh bao gồm việc sử dụng sản xuất bồi đắp, robot tiên tiến và việc triển khai song sinh kỹ thuật số – bản sao ảo của các thiết bị vật lý cho phép giám sát và phân tích theo thời gian thực. Các công nghệ này hoạt động gắn kết với nhau để tối ưu hóa quy trình sản xuất, cải thiện hiệu quả và giảm thiểu chất thải. Nhưng sản xuất thông minh giúp thúc đẩy tính bền vững và công bằng trong ngành như thế nào?
Sản xuất thông minh thúc đẩy tính bền vững như thế nào
Lợi ích của sản xuất thông minh đối với tính bền vững là rất đáng kể. Bằng cách tận dụng các công nghệ tiên tiến và thông tin chi tiết dựa trên dữ liệu, các nhà sản xuất có thể giảm thiểu mức tiêu thụ tài nguyên, giảm lượng khí thảivà nâng cao hiệu suất môi trường tổng thể. Điều này phù hợp với các mục tiêu phát triển bền vững và góp phần tiết kiệm chi phí và hiệu quả hoạt động – người ta thấy rằng các quy trình sản xuất tiên tiến có thể dẫn đến giảm đáng kể thời gian chết của máy trong khi vẫn cải thiện năng suất.
Ngoài ra, sản xuất thông minh có thể đóng góp vào mục tiêu phát triển bền vững theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ, bảo trì dự đoán được kích hoạt bởi cảm biến IoT và phân tích dữ liệu có thể giúp ngăn ngừa hỏng hóc thiết bị, do đó giảm thời gian chết và kéo dài tuổi thọ của máy móc. Báo cáo Deloitte được tìm thấy rằng bảo trì dự đoán hiệu quả có thể mang lại những lợi ích như tiết kiệm chi phí lên tới 10%, tăng thời gian hoạt động của thiết bị lên tới 20% và giảm thời gian bảo trì lên tới 50%.
Các nhà sản xuất cũng có thể áp dụng sản xuất bồi đắp và robot tiên tiến để có quy trình sản xuất chính xác và hiệu quả hơn, dẫn đến giảm lãng phí vật liệu và sử dụng năng lượng. Ngoài ra, việc triển khai bản sao kỹ thuật số cho phép các nhà sản xuất mô phỏng và tối ưu hóa các kịch bản sản xuất, dẫn đến sử dụng tài nguyên bền vững hơn và kết quả bền vững hữu hình - các công ty như LG Electronics và Procter & Gamble experienced a 30% reduction in energy consumption and inventory, respectively, thanks to digital twins.
Tác động của sản xuất thông minh đối với tính bền vững của môi trường cũng vượt ra ngoài phạm vi nhà máy. Bằng cách tạo ra các sản phẩm và quy trình bền vững hơn, các nhà sản xuất có thể đóng góp vào nền kinh tế tuần hoàn và giảm thiểu dấu chân môi trường của toàn bộ chuỗi giá trị của họ.
Thúc đẩy công bằng thông qua sản xuất thông minh: cơ hội và thách thức
While the environmental benefits of smart manufacturing are clear, embracing these innovations also presents opportunities to address social and economic equity in the manufacturing sector. By incorporating inclusive and equitable practices, manufacturers can create a more diverse and empowered workforce, driving positive social impact and overall sustainability.
Những thực hành này bao gồm creating a safer and more accessible work environment bằng cách sử dụng các công nghệ tiên tiến, triển khai các chương trình đào tạo để nâng cao kỹ năng cho nhân viên trong kỷ nguyên số và thúc đẩy tính đa dạng và hòa nhập trong các hoạt động tuyển dụng và thăng tiến.
However, despite the potential benefits, there are still obstacles to implementing sustainable and equitable practices in manufacturing. Industry leaders may face high initial investment required for advanced technologies, encounter difficulties when sourcing specialised talent to operate and maintain these systems, and face complexities when integrating new technologies into existing processes. Indeed, the skill gap has been felt keenly in the industry, with around 57% of manufacturing leaders in a Khảo sát của Gartner tuyên bố rằng họ không có đủ năng lực để hỗ trợ quá trình chuyển đổi số của mình.
Để vượt qua những thách thức này, các nhà sản xuất phải xây dựng các chiến lược dài hạn ưu tiên tính bền vững và công bằng, tìm kiếm quan hệ đối tác với các nhà cung cấp công nghệ và tổ chức giáo dục, đồng thời đầu tư vào đào tạo và phát triển liên tục cho lực lượng lao động của mình.
Ngoài ra, các ưu đãi của chính phủ và sự hợp tác của ngành có thể giúp giảm bớt một số gánh nặng tài chính liên quan đến việc áp dụng công nghệ. Ví dụ, Singapore đã vạch ra các kế hoạch tăng trưởng sản xuất của mình với Tầm nhìn kinh tế Singapore 2030, trong khi chính phủ Hoa Kỳ đang chuẩn bị chi tiền US$50 triệu để tài trợ cho việc phát triển sản xuất thông minh cho các nhà máy vừa và nhỏ.
Phát triển bền vững và công bằng hơn với sản xuất thông minh
Looking ahead, manufacturers must keep their ears to the ground to adapt their operations and drive sustainability and equity more effectively. By looking out for some of the xu hướng phát triển bền vững mới nổi trong sản xuất thông minh, chẳng hạn như việc tích hợp sâu hơn IoT và phân tích dữ liệu để tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên, phát triển các vật liệu và quy trình sản xuất bền vững hơn để giảm thiểu chất thải và chú ý hơn đến sức khỏe và sự an toàn của người lao động, các nhà sản xuất có thể đạt được tiến bộ thực sự trong việc tạo ra một ngành công nghiệp tiến bộ hơn.
Đối với các nhà sản xuất muốn ưu tiên tính bền vững và công bằng trong hoạt động của mình, việc tiến hành đánh giá toàn diện các hoạt động hiện tại, xác định các lĩnh vực cần cải thiện và xây dựng lộ trình tích hợp các giải pháp sản xuất thông minh là rất được khuyến khích. Việc sử dụng các công cụ đánh giá mức độ trưởng thành và chuẩn mực của ngành như Chỉ số sẵn sàng của ngành công nghiệp bền vững của người tiêu dùng (COSIRI) có thể hợp lý hóa quy trình này và giúp các nhà sản xuất theo dõi và so sánh tiến độ của họ hiệu quả và công bằng hơn. Ngoài ra, việc thúc đẩy văn hóa đổi mới, hợp tác và cải tiến liên tục sẽ rất cần thiết để thúc đẩy sự thay đổi có ý nghĩa.
Khi thực hiện các bước này, tác động chung về bảo tồn tài nguyên, giảm phát thải và trao quyền cho xã hội sẽ rất đáng kể, góp phần tạo nên tương lai bền vững và công bằng hơn cho ngành và thế giới.
Frequently Asked Questions About Smart Manufacturing For Sustainability and Equity
What is Smart Manufacturing, and How Will We Benefit From It?
Smart manufacturing uses technologies like AI, IoT, and automation to optimise production. It benefits businesses by improving efficiency, reducing waste, lowering costs, and enabling faster, data-driven decisions.
Why Smart Manufacturing?
Smart manufacturing is essential because it increases productivity, enhances flexibility, improves product quality, and supports sustainability. It helps manufacturers stay competitive in a rapidly evolving Industry 4.0 environment.
What is Sustainability in Manufacturing?
Sustainability in manufacturing means producing goods in ways that minimise environmental impact, reduce waste, conserve energy, and support long-term economic and social responsibility.
Which Technology Has the Highest Positive Impact on Predictive Maintenance in Smart Manufacturing?
Artificial Intelligence (AI) and Industrial Internet of Things (IIoT) have the highest positive impact on predictive maintenance in smart manufacturing by enabling real-time monitoring and early detection of equipment failures.
Why is Sustainable Manufacturing Important?
Sustainable manufacturing is important because it helps protect the environment, reduces operating costs, meets regulatory requirements, and aligns with ESG goals and consumer expectations for responsible production.
How to Drive Sustainability?
To drive sustainability, manufacturers can adopt clean technologies, reduce energy and water use, implement circular economy models, and monitor emissions through smart systems and data analytics.
How Does Industry 4.0 Contribute to Sustainability in Manufacturing?
Industry 4.0 contributes to sustainability by using smart technologies to optimise resource use, reduce waste, and increase energy efficiency. It enables real-time insights that support cleaner and more efficient production.
What Challenges Do Companies Face When Implementing Sustainable Smart Manufacturing?
Companies face challenges like high initial costs, legacy system integration, skills shortages, and unclear ROI. Adopting new technologies and aligning with sustainability goals can also be complex and resource-intensive.
What Are the Benefits of Combining Automation and Sustainability in Manufacturing?
Combining automation and sustainability improves efficiency, reduces resource consumption, lowers emissions, and enhances product quality. It helps manufacturers build resilient, future-ready operations.
How Can Smart Factories Reduce Energy Consumption?
Smart factories reduce energy consumption by using sensors, automation, and AI to monitor energy use, identify inefficiencies, and optimise processes in real time.
What Are Examples of Sustainable Practices in Smart Manufacturing?
Examples include energy-efficient equipment, waste heat recovery, closed-loop water systems, digital twins for process optimisation, and real-time emissions monitoring through IIoT devices.
What is the Connection Between Smart Manufacturing and Equity?
Smart manufacturing supports equity by creating safer, higher-skilled jobs, enabling inclusive workforce development, and reducing labour-intensive tasks through automation and digital tools.