Công Nghiệp 4.0

I. INDUSTRY 4.0 - ĐỊNH NGHĨA

Industry 4.0 hay Công nghiệp 4.0 là một trong những hiện tượng phổ biến nhất hiện nay trên khía cạnh đổi mới sáng tạo. Hãy cùng tìm hiểu xem tại sao nó lại vô cùng quan trọng cho kinh doanh để nhờ đó có thể tận dụng được những lợi thế của nó.

Gần đây, chúng ta nghe nhiều tới Industry 4.0 hay Công nghiệp 4.0 hay 4 th Industrial Revolution – Cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Industry 4.0 biểu thị sự thay đổi căn bản mà ngành sản xuất, một trong các ngành công nghiệp khác, đã trải qua trong những năm gần đây nhờ sự khuếch tán của công nghệ số và sự tích hợp của chúng trong chuỗi sản xuất.

Trong ngành công nghiệp 4.0,Big data - dữ liệu lớn, robots - rô bốt, data analytics - phân tích dữ liệu và Internet communications - truyền thông Internet đang được thực hiện xuyên suốt các nhà máy sản xuất, tinh giản quy trình sản xuất và làm cho chúng hiệu quả hơn, năng động và phù hợp với nhu cầu của thị trường.

Ngoài những cân nhắc về công nghệ, các nhà máy 4.0 cũng liên quan đến những thay đổi trong lực lượng lao động, ngày càng trở nên chuyên biệt hơn để cho phép đối thoại hiệu quả với các công nghệ kỹ thuật số làm nền tảng cho quá trình sản xuất.

Mục tiêu chính của Industry 4.0 đó là làm cho hoạt động sản xuất nhanh hơn, hiệu quả hơn và tập trung vào khách hàng hơn, việc tập trung vào tự động hóa và tối ưu hóa có thể tạo ra nhiều cơ hội mới cho các mô hình kinh doanh.

II. LỊCH SỬ

Industry 4.0 là một bước tiếp theo của kĩ thuật sản xuất, đến sau ba bước đột phá đáng kể trong lịch sử, mỗi bước được thúc đẩy bởi sự ra đời của công nghệ mới.

Industry 1.0 – Cách mạng công nghiệp lần thứ 1: lần đầu tiên xảy ra ở thế kỉ 18 với sự phát minh ra động cơ hơi nước.

Industry 2.0 – Cách mạng công nghiệp lần thứ 2: vào thế kỉ 19 khi mà điện và dầu mỏ một lần nữa tạo ra cách mạng trong công nghiệp. Sự kiện này tạo ra sản xuất theo dây chuyền hàng loạt.

Industry 3.0 – Cách mạng công nghiệp lần thứ 3: vào thế kỉ 20 với sự ra đời của công nghệ thông tin và điện tử.

Nguồn gốc tên gọi.

Thuật ngữ Công nghiệp 4.0 lần đầu tiên được sử dụng ở Đức vào năm 2011, trong suốt triển lãm Hannover. Tại sự kiện này, một nhóm các nhà nghiên cứu đã công bố dự án “Zukunftsprojekt Industrie 4.0” dành cho sự phát triển của ngành công nghiệp sản xuất Đức, được thiết kế để khôi phục vai trò lãnh đạo thế giới của ngành công nghiệp Đức. Mô hình của Đức đã trở thành nguồn cảm hứng cho nhiều sáng kiến ở các khu vực khác nhau trên thế giới, vì vậy thuật ngữ Công nghiệp 4.0 sớm được công nhận rộng rãi trên lĩnh vực quốc tế.

III. 4 GIÁ TRỊ CHÍNH

Những công nghệ kĩ thuật số mới thúc đẩy cuộc cách mạng công nghiệp thứ tư sẽ có tác động triệt để thông qua bốn dòng phát triển

Data generation – Thu thập dữ liệu - Mối quan tâm đầu tiên về việc sử dụng dữ liệu,sức mạnh tính toán và kết nối. Nó được tạo thành từ big data - dữ liệu lớn, open data - dữ liệu mở, Internet of Things – Internet vạn vật, machine-to-machine (tương tác máy và máy) và cloud computing - điện toán đám mây để tập trung và lưu trữ thông tin.

Data Processing - Xử lý dữ liệu - Dòng thứ hai liên quan đến phát triển phân tích. Khi dữ liệu đã được thu thập, giá trị nội tại phải được trích xuất. Ngày nay, các công ty chỉ sử dụng 1% dữ liệu thu thập được, mặc dù họ có thể thu được lợi ích lớn hơn nhiều bắt đầu với machine learning (máy học),mộtkỹ thuật cho phép máy trở nên hiệu quả hơn bằng cách “học” từ dữ liệu mà chúng được thu thập và phân tích

Man-Machine Interaction - Tương tác giữa người và máy - Dòng thứ ba của sự phát triển bao gồm sự tương tác giữa con người và máy móc,liên quan đến giao diện màn hình cảm ứng ngày càng phổ biến và thực tế tăng cường, đề cập đến tiềm năng cải thiện hiệu suất tại nơi làm việc bằng cácthiết bị như Google Glass, Hololens hoặc Oculus.

Advanced Manufacturing - Sản xuất tiên tiến - Ngành chịu trách nhiệm chuyển đổi từ thế giới số sang thế giới thực, bao gồm sản xuất đắp dần, in 3D, rôbốt, truyền thông, tương tác ngiữa các máy và các công nghệ mới nổi để lưu trữ và sử dụng năng lượng một cách có mục tiêu, hợp lý hóa chi phí và tối ưu hóa hiệu suất

IV. NHỮNG CÔNG NGHỆ LỚN 4.0

Công nghiệp 4.0 đề cập đến sự hội tụ và ứng dụng của 8 công nghệ công nghiệp kỹ thuật số:

1. Big Data & Analytics – Dữ liệu lớn và phân tích
Phân tích số lượng lớn dữ liệu cần thiết cho sản xuất trong thời gian thực, để sử dụng tối ưu hóa sản phẩm và quy trình sản xuất.

2. Advanced Robotics – Rô bốt tiên tiến
Các máy kết nối nhanh có thể lập trình và được trang bị Trí tuệ nhân tạo, in 3D và chế tạo kỹ thuật số.

3. Additive Manufacturing – Sản xuất đắp dần
In 3D, chế tạo kỹ thuật số.

4. Augmented Reality – Thực tế ảo tăng cường
Thiết bị đeo được giúp bạn có thể xem một lớp thực tế ảo được chồng lên trên thế giới thực

5. Simulations – Mô phỏng
Khả năng mô phỏng các quy trình mới liên quan đến hoạt động sản xuất trước khi triển khai thực tế

6. Vertical-Horizontal Integration – Tích hợp Ngang – Dọc
Liên lạc giữa tất cả các bước trong chuỗi giá trị - chain of value, từ nhà sản xuất đến người tiêu dùng.

7. (Industrial) Internet of Things – Internet vạn vật (công nghiệp)
Các đối tượng (“things - vật”) trở nên dễ nhận biết kỹ thuật số và được ưu đãi nhờ tính thông minh nhờ khả năng giao tiếp dữ liệu của nó và thông tin truy cập được tổng hợp bởi các bên thứ ba

8. Cloud – Đám mây
Quản lý lượng thông tin khổng lồ trực tiếp online

9. Cyber Security – An ninh mạng
Đảm bảo sự an toàn trong các hoạt động trực tuyến và nền tảng đám mây.

V. CÁC TÍNH NĂNG CỦA SMART FACTORY – NHÀ MÁY THÔNG MINH

Cuộc cách mạng công nghiệp thứ tư đã dẫn đến những thay đổi triệt để, trước tiên và quan trọng nhất trong các nhà máy, là trở nên "thông minh" và thứ hai, trong các quy trình quản lý.

Các giải pháp công nghệ được áp dụng trong nhà máy thông minh bao gồm sản xuất đắp dần - một hệ thống có thể thiết kế và sản xuất nguyên mẫu với chi phí thấp và tiên tiến có thể kết nối với hệ thống khác như robots, hệ thống xử lý vật liệu tự động và hệ thống mô phỏng sử dụng công nghệ thực tế ảo.

Tham khảo quy trình sản xuất 4.0 của nhà máy Lamborghini: Link Video

Về khía cạnh quản lý, các nhà máy thông minh sử dụng rộng rãi dữ liệu lớn, phân tích dữ liệu lớn, an ninh mạng và hệ thống truyền thông tích hợp nhờ sử dụng IoT, cho phép trao đổi thông tin nhanh chóng giữa tất cả các thành viên trong chuỗi sản xuất và cả thông tin với thế giới bên ngoài.

Cuối cùng, nhà máy thông minh được đặc trưng bởi quản lý chu đáo hơn các nguồn năng lượng để giảm chi phí và mức độ ô nhiễm của quá trình sản xuất.

Xem xét các cơ sở và điều kiện trên, rõ ràng là sự bùng nổ của I4.0 được đặt ra trong những năm tới, để tạo ra một sự thay đổi triệt để trong vận hành, không chỉ của các nhà máy, mà là toàn bộ mô hình sản xuất của ngành sản xuất.

Tất cả các bộ phận của sản xuất được kết nối với nhau

VI. LỢI ÍCH CỦA SMART FACTORY – NHÀ MÁY THÔNG MINH

  • Tăng năng suất nhờ tối ưu hóa quy trình và tự động hóa
  • Dữ liệu thời gian thực – real time cho một phản ứng nhanh hơn
  • Tăng cường liên tục kinh doanh nhờ giám sát liên tục và bảo trì nâng cao
  • Các sản phẩm có chất lượng cao hơn; giám sát thời gian thực, IoT, robots
  • Cải thiện điều kiện làm việc và phát triển bền vững hơn
  • Khách hàng là trung tâm: sản phẩm có thể tùy chỉnh
  • Tính năng động và linh hoạt hơn
  • Phát triển các mô hình thu nhập mới

VII. TIẾP CẬN I4.0 TRÊN THẾ GIỚI

THẾ GIỚI
Đức được coi là tiền thân và người triển khai chính của ngành công nghiệp 4.0 ở châu Âu, tiếp theo là Pháp, đã ban hành một loạt các biện pháp được thiết kế để tạo ra các công ty tham gia cuộc cách mạng công nghiệp thứ tư. Vương quốc Anh hiện có vẻ tụt hậu so với những phát triển này. Phía bên kia Đại Tây Dương, cách tiếp cận hiện tượng này ở Mỹ được biểu hiện khác so với châu Âu, nhưng mục tiêu là như nhau: để khuyến khích một giai đoạn mới của kĩ thuật số hóa trong các nhà máy công nghiệp để tăng năng suất và giảm chi phí.

Ở Ý
Chính phủ Ý đã trình bày kế hoạch cho ngành công nghiệp 4.0 vào tháng 9/2016. Đề xuất bao gồm sự kết hợp giữa việc cắt giảm thuế, hỗ trợ vốn liên doanh, mở rộng kết nối băng thông rộng và đào tạo được cung cấp bởi các trường học thông qua các trường đại học với mục tiêu cuối cùng là tạo điều kiện thuận lợi cho các công ty và thuyết phục họ thích ứng và cam kết hoàn toàn với cuộc cách mạng công nghiệp thứ tư.

Ở VIỆT NAM
Công nghiệp 4.0 trở thành chủ đề được bàn tán sôi nổi trên khắp các diễn đàn từ online tới offline bắt đầu từ 2017. Tuy nhiên, trong ngành công nghiệp sản xuất, việc tiếp cận và ứng dụng còn ở giai đoạn khá sơ khai vì Việt Nam vốn dĩ thu hút đầu tư sản xuất nhờ giá thành lao động rẻ và việc áp dụng công nghệ mới đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu rất cao. Tuy nhiên, trong xu hướng chung của thế giới, nhiều doanh nghiệp lẫn FDI và DDI đều đang nghiên cứu và ứng dụng dần công nghệ mới này để tạo sức cạnh tranh.