Những công cụ thành công trong sản xuất công nghiệp thời kỳ Cách mạng Công nghiệp 4.0

Những công cụ thành công trong sản xuất công nghiệp thời kỳ Cách mạng Công nghiệp 4.0
Rate this post

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư dựa trên kỹ thuật số, công nghệ sinh học và vật lý đã thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, giảng dạy các nhà quản lý và hoạt động thực tiễn trong các ngành công nghiệp và doanh nghiệp. Việc áp dụng chủ động của cuộc cách mạng này là cơ sở cho việc nghiên cứu, cải tiến chương trình đào tạo trong các viện nghiên cứu và trường đại học, cũng như quyết định hướng nghiên cứu phát triển (R&D) và đầu tư đổi mới trong các doanh nghiệp.

1. Giới thiệu

Lịch sử sản xuất công nghiệp đã trải qua 4 giai đoạn phát triển: Cách mạng công nghiệp lần thứ 1 với động cơ đốt trong, cách mạng công nghiệp lần thứ 2 với động cơ điện, cách mạng công nghiệp lần thứ 3 với máy tính và tự động hóa. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 phát triển trên 3 trụ cột chính là kỹ thuật số, công nghệ sinh học và vật lý, bao gồm Trí tuệ nhân tạo (AI), Internet kết nối vạn vật (IoT), Robot, 3D và Big Data.

Công nghệ số là công nghệ về các tài nguyên số, đã thay đổi nhiều lĩnh vực. Có hai khía cạnh của công nghệ số: số hóa và quản trị và xử lý dữ liệu số hoá. Trải qua các làn sóng công nghệ số, những đột phá trong thời gian gần đây như điện toán đám mây, thiết bị di động thông minh, trí tuệ nhân tạo, dữ liệu lớn, internet vạn vật (IoT) đã tạo điều kiện cho sản xuất thông minh được thực hiện rộng rãi, mở đầu cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

Trí tuệ nhân tạo là lĩnh vực làm cho máy tính không chỉ biết tính toán mà còn có khả năng của trí thông minh con người, lĩnh vực học máy (machine learning) hướng đến mục đích máy có thể tự học để nâng cao năng lực hành động.

Nhiều đột phá trong công nghệ sinh học và công nghệ nano đã trở nên dễ dàng hơn. Lĩnh vực tin sinh học và công nghệ nano có triển vọng phát triển trong y học, nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm. Công nghệ nano cũng hứa hẹn với sự phát triển dựa trên công nghệ số.

2. Công cụ thành công trong quản trị sản xuất kỷ nguyên công nghệ 4.0 là gì?

Theo sự phát triển của sản xuất công nghiệp, chúng ta đã chứng kiến những công cụ thành công trong quản trị sản xuất, bao gồm:

  • Giai đoạn 1850 – 1900: Sáng kiến lắp ráp các chi tiết máy móc, tăng quy mô sản xuất và tiết kiệm chi phí do kỹ sư cơ khí người Mỹ Éli Whiney đưa ra.

  • Giai đoạn 1900 – 1950: Nghiên cứu thời gian làm việc của công nhân, tiêu chuẩn hóa công việc, cải tiến quy trình sản xuất là nhờ công lao của Frederick Winslow Taylor. Nghiên cứu thao tác của công nhân, cải tiến dụng cụ đo và dung sai, tổ chức dây chuyền sản xuất của Henry Ford…

  • Giai đoạn 1950 – 2000: Kiểm soát chất lượng sản phẩm (SPC) và Quản lý chất lượng toàn diện (TQM) của Edwards Deming, quản lý hàng tồn kho và sản xuất đúng lúc (JIT), hệ thống sản xuất của TOYOTA – Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) của Eiji Toyoda và Taichi Ono…

Ngày nay, cách mạng công nghiệp 4.0 đối diện với nhiều thách thức lớn. Chiến lược toàn cầu hóa của các doanh nghiệp đòi hỏi các doanh nghiệp tìm kiếm những thị trường rộng lớn, giá nguồn lực thay đổi lớn, chi phí logistics và thông tin giảm nhanh, sức ép cạnh tranh về giá rẻ…

Vòng đời sản phẩm ngắn và tính tùy biến tăng là nhờ tiến bộ khoa học kỹ thuật, tăng thu nhập của con người, sự thay đổi trong gu tiêu dùng và yêu cầu cao về chất lượng và đa dạng. Sản xuất 4.0 hướng tới các công cụ thành công mới như kết nối, tích hợp, tự động và quản lý theo thời gian thực, tùy biến cao và tối ưu hóa chi phí.

2.1. Kết nối, tích hợp, tự động và quản lý theo thời gian thực

“Sản xuất 4.0” được đặc trưng bởi kết nối, tích hợp và tự động, nhằm tạo ra năng suất cao và giá trị lớn trên toàn bộ chuỗi sản xuất – cung cấp sản phẩm. Internet và công nghệ kỹ thuật số ngày nay cho phép tạo ra một hệ thống toàn cầu và kết nối từ nhà cung cấp đầu tiên đến khách hàng cuối cùng trong chuỗi cung ứng.

Công nghệ 4.0 cho phép các doanh nghiệp liên kết lại với nhau ở cấp độ liên kết cao nhất – cấp độ 4 về mức độ liên kết với tất cả các thành viên trong chuỗi cung ứng, bao gồm nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà phân phối, nhà bán lẻ và khách hàng. Công nghệ số, thông qua việc thu thập và phân tích dữ liệu lớn, cho phép các doanh nghiệp có khả năng giám sát, đánh giá và can thiệp vào quy trình sản xuất, cung cấp thông tin trong thời gian thực.

2.2. Tùy biến cao, linh hoạt và tối ưu hóa chi phí

Trong kỷ nguyên này, khách hàng và người tiêu dùng đòi hỏi nhiều hơn từ các nhà cung cấp sản phẩm. Vì vậy, nhà máy 4.0 cần đáp ứng những thách thức về khả năng thích ứng, tính linh hoạt và tối ưu hóa chi phí. Sản xuất 4.0 tiến tới sản xuất quy mô siêu nhỏ và tùy biến theo yêu cầu đặc biệt của từng khách hàng, nhờ sự ứng dụng của các công nghệ tiên tiến.

2.3. Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS), các công nghệ sản xuất mới

Hệ thống sản xuất linh hoạt bao gồm nhóm thiết bị sản xuất, được kết nối và điều khiển bởi hệ thống máy tính. Công nghệ số cho phép nối chúng với nhau và tạo ra không gian số tương ứng với thế giới thực. Robot được trang bị camera và cảm biến tự chủ để thu thập thông tin và tham gia kiểm soát hoạt động sản xuất. Các công nghệ tiên tiến khác như công nghệ in 3D cũng đóng vai trò quan trọng trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.

Sản xuất 4.0 đặt nhà máy vào trung tâm của việc tạo ra giá trị và năng suất cao hơn. Hiệu quả quản lý trong sản xuất 4.0 phụ thuộc vào việc nắm bắt, công nhận và khai thác các thách thức, đầu tư đổi mới công nghệ, cải tiến quy trình quản lý và đào tạo nhân viên.

Nguồn: Giải Đáp Việt – Tri Thức Cho Người Việt