Công nghiệp 4.0 là gì?

Khái niệm về Công nghiệp 4.0 đang vươn tới — nó bao gồm các công nghệ như Internet vạn vật công nghiệp (IIoT), đám mây, điện toán biên và các cặp song sinh kỹ thuật số cũng như các khái niệm xác định khác như giao tiếp giữa máy với máy (M2M) và mạng vật lý hệ thống (CPS).

Nền tảng của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư là tự động hóa. Tất cả các hệ thống thu thập và giao tiếp dữ liệu đều ở đó để phục vụ mục đích làm cho các hoạt động sản xuất và công nghiệp trở nên hiệu quả hơn và tự chủ hơn.

Công nghệ trong IR4 phục vụ để kết nối các hệ thống rời rạc trước đây thông qua phần cứng và phần mềm, cung cấp thông tin minh bạch, tăng cường quá trình ra quyết định của con người và phân cấp các quyết định trong các hệ thống công nghệ để con người ít phải can thiệp hơn.

Công nghiệp 4.0 có ý nghĩa gì đối với sản xuất tinh gọn?

Trong sản xuất tinh gọn, các tổ chức ưu tiên giảm thiểu lãng phí trong khi tối đa hóa năng suất. Phương pháp sản xuất sản xuất tinh gọn là một triết lý hoạt động đồng bộ với những đổi mới của Công nghiệp 4.0, nhằm hỗ trợ các sáng kiến ​​hiệu quả ở mọi giai đoạn của quá trình sản xuất. Công nghiệp 4.0 giúp các nhà sản xuất tinh gọn tiết kiệm thời gian, tiền bạc, năng lượng, vật lực và nguồn nhân lực, đặc biệt là khi nhiều công nghệ IR4 được triển khai đồng thời.

Khi Công nghiệp 4.0 tiếp tục phát triển và khi chúng ta bước vào cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ năm (IR5), các nhà sản xuất có thể coi dữ liệu và công nghệ IR4 là một lợi thế cạnh tranh so với các tổ chức kém trưởng thành về công nghệ. Những tối ưu hóa mà họ có thể đạt được sẽ trở nên — và trong hầu hết các trường hợp, đã trở thành — không thể tái tạo với kiến ​​thức, trực giác và ý chí của con người. Lý do đơn giản cho điều này là con người không thể thu thập và phân tích dữ liệu với độ chính xác đủ cao hoặc ở tốc độ đủ nhanh để thu được các loại phân tích phức tạp và thông tin chi tiết trong thời gian thực có thể đạt được thông qua IIoT, học máy và các công nghệ Công nghiệp 4.0 khác. .

Các nhà sản xuất sử dụng công nghệ Công nghiệp 4.0 có thể giảm thời gian chết thông qua bảo trì dự đoán và bảo trì theo quy định bằng cách sử dụng cảm biến và các thiết bị IIoT khác, tối đa hóa việc sử dụng máy, xoay vòng và đổi mới nhanh chóng để đáp ứng với những biến động của thị trường, xác định và giảm thiểu tắc nghẽn, đưa ra các lựa chọn theo thời gian thực, chẳng hạn như tự động dừng máy trong trường hợp có vấn đề về an toàn bằng cách sử dụng điện toán Edge, tăng khả năng hiển thị của tầng cửa hàng, tối ưu hóa không gian nhà kho và các nguồn chi phí khác và đưa ra quyết định sáng suốt hơn trên toàn diện bằng cách sử dụng dữ liệu được trực quan hóa. Danh sách các trường hợp sử dụng là vô hạn nếu các nhà sản xuất có thể xây dựng cơ sở hạ tầng phù hợp có thể hỗ trợ việc thu thập và chuyển đổi dữ liệu.

Cách các nhà sản xuất tinh gọn sử dụng Công nghệ Công nghiệp 4.0 để tăng hiệu quả

Các nhà máy thông minh là một trong những xu hướng lớn nhất trong cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư và là một ví dụ điển hình của việc số hóa các chuỗi giá trị theo chiều dọc và chiều ngang, đóng vai trò là nơi trưng bày gần như tất cả các công nghệ xác định của thời đại. Một số công nghệ Công nghiệp 4.0 mà các nhà sản xuất tinh gọn sử dụng trong các nhà máy thông minh bao gồm các giải pháp dưới đây, nhưng để xem xét toàn diện, hãy khám phá hướng dẫn đầy đủ của chúng tôi:

Hệ thống vật lý mạng và “Digital Twins”

Đây là các đại diện kỹ thuật số của các hệ thống vật lý như sàn nhà máy và tất cả các máy móc trên đó. CPS kết nối và giám sát toàn bộ sàn nhà máy như một hệ thống để nó có thể được giám sát và dữ liệu có thể được sử dụng để hướng dẫn các quyết định tự động. Trong các hệ thống vật lý mạng này, máy móc giao tiếp với nhau cũng như với con người.

Cảm biến thông minh

Các cảm biến thông minh thu thập dữ liệu xung quanh tầng cửa hàng bao gồm dữ liệu chất lượng, số lượng bộ phận, việc sử dụng máy móc cũng như các dữ liệu và chỉ số quan trọng khác. Khi dữ liệu thô này được ngữ cảnh hóa, nó có thể được sử dụng để hướng dẫn việc ra quyết định trong nhiều trường hợp sử dụng khác nhau và cho phép các nhà sản xuất theo đuổi các chiến lược nâng cao như bảo trì dự đoán.

Điện toán biên

Điện toán biên sử dụng các tài nguyên điện toán phân tán — không giống như đám mây — gần với vị trí mà dữ liệu đang được thu thập. Có thể phân tích dữ liệu theo cách phi tập trung tại chính nhà máy có nghĩa là thời gian để hiểu rõ hơn nhanh hơn, lý tưởng là càng gần thời gian thực càng tốt. Tốc độ từ tính toán biên đủ nhanh để dừng máy ngay lập tức nếu cảm nhận được nguy cơ an toàn và tốc độ phần lớn là không thể nhận thấy theo thời gian thực đối với con người. Điều này cũng thường được sử dụng để bảo trì dự đoán và bảo trì theo quy định nhằm giúp ngăn ngừa sự cố và thời gian ngừng hoạt động của thiết bị.

Bảo trì dự đoán và theo chỉ định

Các chiến lược bảo trì hoàn thiện này dựa trên dữ liệu được thu thập từ các cảm biến và đầu nối giao diện máy, sau đó được phân tích để phát triển các kế hoạch bảo trì sử dụng đầy đủ các nguồn lực. Điều đó có nghĩa là các bộ phận không được thay thế khi chúng vẫn còn tuổi thọ đáng kể như thường xảy ra với bảo trì phòng ngừa, dựa trên cách sử dụng. Điều đó cũng có nghĩa là các bộ phận được thay thế trước khi chúng mất hiệu lực đủ để giảm chất lượng đến mức không thể chấp nhận được hoặc có nguy cơ gây hư hỏng lâu dài hoặc tốn kém cho máy móc. Với bảo trì theo quy định, thông tin chi tiết cũng bao gồm các giải pháp khả thi cho các vấn đề khi tối ưu hóa cho một KPI (hoặc bộ KPI) cụ thể, chẳng hạn như giảm lãng phí hoặc tốc độ.

Thế hệ sản xuất tiếp theo

Công nghiệp 4.0 đang giải phóng nhiều loại công nghệ đang thúc đẩy một ngành sản xuất gọn gàng hơn. Cốt lõi của các giải pháp này liên quan đến việc trích xuất dữ liệu từ các hoạt động và sử dụng nó để thúc đẩy việc đưa ra quyết định tốt hơn, nhanh hơn trong toàn doanh nghiệp, cho dù bạn phụ trách bảo trì, chất lượng, sản xuất hay toàn bộ nhà máy. Bắt đầu với những điều cơ bản và tập trung vào trọng tâm của hoạt động (máy móc và con người trên sàn cửa hàng) sẽ giúp xây dựng nền tảng cho một hoạt động tinh gọn được kết nối và thông minh hơn.

Nguồn: machinemetrics