Sản xuất thông minh (smart manufacturing) không chỉ còn là một thuật ngữ đơn thuần mà nó còn là cả một quy trình hoạt động cho phép các công ty khai thác sức mạnh của dữ liệu và nâng cao hiệu quả sản xuất tổng thể. Nắm giữ vị trí quan trọng trong quy trình Sản xuất thông minh chính là Công nghệ Internet vạn vật công nghiệp (IIoT), một trong những yếu tố thúc đẩy lớn nhất của nền Công nghiệp 4.0. Sự phát triển của Internet vạn vật (IoT), vốn được ứng dụng để hỗ trợ các hoạt động tập trung vào người tiêu dùng, đã mở rộng sang lĩnh vực công nghiệp, hỗ trợ trong các hoạt động của nhà máy và kho hàng. Việc khai thác các cơ hội từ IIoT, dự kiến sẽ tạo ra giá trị kinh tế từ 1.2 đến 3.7 nghìn tỷ đô vào năm 2025, là rất quan trọng đối với các nhà sản xuất.
Tiềm năng của công nghệ này là vô cùng lớn đối với các nhà sản xuất ở Đông Nam Á, những đơn vị đang tìm cách phát triển và mở rộng cơ sở hạ tầng kỹ thuật số của họ. Các nhà sản xuất tại khu vực này đang thực hiện những bước đi táo bạo để số hóa hoạt động bằng cách tích hợp hệ thống công nghệ thông tin và vận hành. Công nghệ IIoT kết nối các cảm biến, thiết bị, điều khiển và nền tảng máy tính công nghiệp để cung cấp cho các nhà kho và nhà máy khả năng hiển thị và kiểm soát các thiết bị và quy trình. Ngành công nghiệp này cũng đang trở nên thông minh hơn nhờ việc triển khai trí tuệ nhân tạo để khai thác giá trị của dữ liệu lớn (big data) để cho ra các phân tích và thông tin chi tiết, có thể mở ra các luồng doanh thu mới và cải thiện sự hài lòng của khách hàng.
Hạn chế về cơ sở hạ tầng
Việc dựa vào điện toán đám mây để hỗ trợ các phân tích trong thời gian thực và ra quyết định cho tất cả các thiết bị này là không khả thi. Khối lượng dữ liệu tuyệt đối được tạo ra bởi các cảm biến và các thiết bị khác này có thể quá tải. Với điện toán biên hỗ trợ IIoT, một cơ sở hạ tầng CNTT bền vững và đáng tin cậy, hoàn toàn có thể tối đa hóa hiệu quả và cơ sở sản xuất.
Trước khi tiến hành triển khai hành trình số hóa này, các nhà điều hành nhà máy, nhà kho và các nhà máy sản xuất khác nên xem xét tất cả thiết bị mạng đang hỗ trợ cho các hoạt động kinh doanh quan trọng. Các thiết bị IIoT cần được đặt tại nhà máy thay vì các trung tâm dữ liệu hoặc các văn phòng tập trung, nơi mà các thiết bị này dễ tiếp xúc với các điều kiện khắc nghiệt và có khả năng bị thiệt hại.
Quá trình giám sát tình trạng (CBM) sẽ thu thập dữ liệu vận hành từ thiết bị công nghiệp trong thời gian thực và cho phép người vận hành đánh giá tình trạng thực tế của các bộ phận cũng như việc thực hiện dịch vụ một cách chủ động. Bằng cách này, việc bảo trì có thể được tiến hành khi cần thiết, thay vì theo lịch trình, để giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của máy móc.
Các nhà sản xuất cần đảm bảo cơ sở hạ tầng mạng phải luôn hoạt động với hiệu quả tối ưu, bao gồm các yếu tố sau:
-
Chất lượng và tính liên tục của nguồn điện – Để tránh sự cố làm gián đoạn hoặc chậm trễ nguồn điện – những yếu tố có thể ảnh hưởng xấu đến tính khả dụng của hệ thống, điều cần thiết là các thiết bị ở rìa mạng phải có nguồn dự phòng chuyên dụng thông qua kết nối với bộ lưu điện liên tục (UPS). Đối với các nhà sản xuất hoạt động với công suất lớn và điều kiện khắc nghiệt, nên sử dụng UPS cấp công nghiệp có xếp hạng khả năng chịu lỗi cao và các tính năng nâng cao khác.
-
Chất lượng không khí – Không có gì lạ khi chất lượng không khí trong các cơ sở công nghiệp luôn là vấn đề luôn được quan tâm. Nồng độ bụi mịn và các hạt trong không khí cao có thể ảnh hưởng đến khả năng hoạt động và tuổi thọ của các thiết bị CNTT nếu quạt máy chủ có vấn đề. Các phương tiện bảo vệ có thể bao gồm các giá đỡ chống bụi hoặc trám seal, và các vỏ bọc để giữ không khí chưa được lọc không được xâm nhập vào các thiết bị. Điều quan trọng không kém là tích hợp một hệ thống làm mát chuyên dụng để tạo ra một môi trường sạch sẽ với mức nhiệt được kiểm soát.
-
An toàn về mặt vật lý – Khi phần cứng máy tính và cơ sở lưu trữ được đặt gần trong môi trường sản xuất, khả năng chúng sẽ phải chịu tác động của con người là rất cao. Nguy cơ bị truy cập trái phép sẽ làm tăng mức độ tổn thương của kiến trúc điện toán biên. Việc giữ chặt các thiết bị trong tủ có khóa và đặt cảm biến trên cửa ra vào là phương pháp hay nhất được khuyến khích sử dụng.
-
Mức độ hiển thị của cơ sở hạ tầng mạng biên – Với các cơ sở sản xuất và nhà máy nằm trong môi trường khắc nghiệt, những nơi thường không có sẵn nguồn hỗ trợ và nguồn lực kỹ thuật chuyên dụng, thì khả năng giám sát từ xa là rất quan trọng để cung cấp cho các chuyên gia CNTT khả năng hiển thị để đánh giá hiệu suất thiết bị kịp thời.
Tuy nhiên, còn có những thách thức cần được chúng ta xem xét, chẳng hạn như thời gian triển khai và nguồn lực CNTT bị kéo dài quá mức, có thể là trở ngại cho việc thiết lập cơ sở hạ tầng tiêu chuẩn trên nhiều cơ sở. Vì vậy, cách tiếp cận hiệu quả hơn chính là tận dụng các giải pháp trung tâm dữ liệu vi mô, tích hợp được thiết kế để cung cấp hiệu suất và độ tin cậy vượt trội trong các điều kiện khắc nghiệt…
Việc áp dụng IIoT có thể cho phép doanh nghiệp tăng giá trị của tài sản và tài nguyên CNTT, nhưng việc duy trì các thiết bị này ở ngoài rìa mạng cũng tồn tại các vấn đề có thể phát sinh nếu không có thiết bị bảo vệ thích hợp. Vì thế, các doanh nghiệp triển khai trung tâm dữ liệu vi mô tích hợp với khả năng giám sát từ xa thì có thể giảm độ trễ và đảm bảo không gián đoạn hoạt động.
Tốc độ hoạt động sản xuất hiện nay có thể hiểu là tăng hiệu quả hoạt động và giảm thiểu rủi ro về thời gian ngừng hoạt động, và việc này cần được đề cao trong chương trình nghị sự để bảo chứng cho sự vận hành thành công các quy trình sản xuất trong tương lai.
Arunangshu Chattopadhyay (Vertiv châu Á)
Bản tin hội nhập, ngày 13/5 – 19/5/2021
