Công nghiệp 4.0 đã tái tạo cách thức các doanh nghiệp thiết kế, sản xuất và phân phối sản phẩm của họ. Các công nghệ như Internet vạn vật công nghiệp (IIoT), kết nối đám mây, AI và máy học hiện đã được tích hợp sâu vào quy trình sản xuất.
I. Định nghĩa về công nghiệp 4.0
Công nghiệp 4.0 có thể được định nghĩa là sự tích hợp các công nghệ kỹ thuật số thông minh vào sản xuất và các quy trình công nghiệp. Nó bao gồm một tập hợp các công nghệ bao gồm mạng lưới IoT công nghiệp, AI, Dữ liệu lớn (Big Data), robot và tự động hóa. Công nghiệp 4.0 cho phép sản xuất thông minh và việc tạo ra các nhà máy thông minh. Mục đích là nâng cao năng suất, hiệu quả và tính linh hoạt đồng thời cho phép ra quyết định và tùy chỉnh thông minh hơn trong hoạt động sản xuất và chuỗi cung ứng.
Và bất kỳ định nghĩa nào về Công nghiệp 4.0 cũng phải bao gồm nguồn gốc của nó từ thuật ngữ Cách mạng công nghiệp lần thứ tư . Kể từ những năm 1800, chúng ta đã trải qua ba cuộc cách mạng công nghiệp. Chúng được gọi là “cuộc cách mạng” vì sự đổi mới thúc đẩy chúng không chỉ cải thiện một chút năng suất và hiệu quả – mà còn hoàn toàn cách mạng hóa cách thức sản xuất hàng hóa và cách thức thực hiện công việc. Hiện tại, chúng ta đang ở trong Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, hay còn gọi là Công nghiệp 4.0.
II. Các cuộc cách mạng công nghiệp
1. Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên
Vào đầu những năm 1800, Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất đã diễn ra. Phát minh ra động cơ hơi nước đã làm giảm sự phụ thuộc của công nghiệp vào sức lao động của động vật và con người, mở ra một kỷ nguyên mới của sản xuất và kỹ thuật chính xác.
2. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai
Một thế kỷ sau, việc sử dụng ngày càng nhiều dầu mỏ và năng lượng điện có nghĩa là máy móc có thể tinh gọn hơn và ít cồng kềnh hơn. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai được thúc đẩy bởi dây chuyền lắp ráp và quy trình sản xuất hàng loạt, nhiều trong số đó vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.
3. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba
Vào khoảng giữa thế kỷ 20 , máy tính đã xuất hiện. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba chứng kiến sự phát triển ban đầu của tự động hóa nhà máy và robot. Kỷ nguyên này cũng chứng kiến lần đầu tiên sử dụng các hệ thống kinh doanh máy tính được xây dựng để quản lý và phân tích dữ liệu.
4. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư
Ngày nay, sản xuất ngày càng được thúc đẩy bởi thông tin. Lượng dữ liệu khổng lồ đến từ khắp doanh nghiệp và trên toàn thế giới, theo thời gian thực, 24/7. AI là cốt lõi của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, cho phép các nhà sản xuất không chỉ thu thập tất cả dữ liệu đó mà còn sử dụng chúng – để phân tích, dự đoán, hiểu và báo cáo. Công nghiệp 4.0 không được đặc trưng bởi một công nghệ duy nhất. Nó được xác định bởi sự tích hợp liền mạch của một số hệ thống, công cụ và cải tiến.
III. Các công nghệ của công nghiệp 4.0
Công nghiệp 4.0 được xây dựng trên chín trụ cột công nghệ. Những đổi mới này kết nối thế giới vật lý và kỹ thuật số và tạo ra các hệ thống thông minh và tự động. Các doanh nghiệp và chuỗi cung ứng đã sử dụng một số công nghệ tiên tiến này, nhưng toàn bộ tiềm năng của Công nghiệp 4.0 sẽ trở nên sống động khi chúng được sử dụng cùng nhau
1. Phân tích dữ liệu lớn và AI:
Trong bối cảnh Công nghiệp 4.0,Dữ liệu lớn (Big Data) được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau. Tất nhiên, điều này bao gồm việc thu thập dữ liệu từ tài sản, thiết bị và thiết bị hỗ trợ IoT. Các nguồn dữ liệu cũng mở rộng ra ngoài nhà máy, đến các lĩnh vực khác của doanh nghiệp và thế giới. Chúng có thể bao gồm mọi thứ từ đánh giá của khách hàng và xu hướng thị trường cung cấp thông tin cho R&D và thiết kế, đến các ứng dụng về thời tiết và giao thông giúp đảm bảo hậu cần suôn sẻ hơn. Phân tích được cung cấp bởi Trí tuệ nhân tạo và học máy được áp dụng vào dữ liệu theo thời gian thực – và những hiểu biết sâu sắc được tận dụng để cải thiện việc ra quyết định và tự động hóa trong mọi lĩnh vực sản xuất và quản lý chuỗi cung ứng.
2. Tích hợp theo chiều ngang và chiều dọc:
Một khuôn khổ thiết yếu của Công nghiệp 4.0 là tích hợp theo chiều ngang và chiều dọc. Với tích hợp theo chiều ngang, các quy trình được tích hợp chặt chẽ ở “cấp độ thực địa” – trên sàn sản xuất, trên nhiều cơ sở sản xuất và trên toàn bộ chuỗi cung ứng. Với tích hợp theo chiều dọc, tất cả các lớp của một tổ chức được liên kết với nhau – và dữ liệu chảy tự do từ sàn nhà máy lên tầng trên cùng và quay trở lại. Nói cách khác, sản xuất được tích hợp chặt chẽ với các quy trình kinh doanh như R&D, đảm bảo chất lượng, bán hàng và tiếp thị và các phòng ban khác – giảm dữ liệu và kho kiến thức và hợp lý hóa hoạt động.
3. Điện toán đám mây:
Điện toán đám mây là “động lực to lớn” của Công nghiệp 4.0 và chuyển đổi số. Công nghệ đám mây ngày nay cung cấp nền tảng cho hầu hết các công nghệ tiên tiến – từ AI và máy học đến tích hợp IoT – và cung cấp cho các doanh nghiệp phương tiện để đổi mới. Dữ liệu thúc đẩy các công nghệ Công nghiệp 4.0 nằm trong đám mây và các hệ thống mạng vật lý cốt lõi của Công nghiệp 4.0 sử dụng đám mây để giao tiếp và phối hợp theo thời gian thực.
4. Thực tế tăng cường (AR):
Thực tế tăng cườngthường phủ nội dung kỹ thuật số lên môi trường thực. Với hệ thống AR, nhân viên sử dụng kính thông minh hoặc thiết bị di động để trực quan hóa dữ liệu IoT thời gian thực, các bộ phận được số hóa, hướng dẫn sửa chữa hoặc lắp ráp, nội dung đào tạo, v.v. – tất cả trong khi nhìn vào một vật thể vật lý như một thiết bị hoặc sản phẩm. AR vẫn đang nổi lên nhưng có ý nghĩa quan trọng đối với bảo trì, dịch vụ và đảm bảo chất lượng, cũng như đào tạo kỹ thuật viên và an toàn.
5. Internet công nghiệp vạn vật (IIoT):
Internet vạn vật (IoT) và Internet công nghiệp vạn vật (IIoT) rất quan trọng đối với công nghiệp 4.0 đến mức hai thuật ngữ này thường được sử dụng thay thế cho nhau. Hầu hết các vật thể vật lý trong Công nghiệp 4.0 như thiết bị, rô-bốt, máy móc, thiết bị, sản phẩm – đều sử dụng cảm biến và thẻ RFID để cung cấp dữ liệu thời gian thực về tình trạng, hiệu suất hoặc vị trí của chúng. Công nghệ này cho phép các công ty vận hành chuỗi cung ứng trơn tru hơn, thiết kế và sửa đổi sản phẩm nhanh chóng, ngăn ngừa thời gian chết của thiết bị, luôn nắm bắt sở thích của người tiêu dùng, theo dõi sản phẩm và hàng tồn kho, v.v.
6. Sản xuất bồi đắp/in 3D:
Sản xuất bồi đắp, hay in 3D ban đầu được sử dụng như một công cụ tạo mẫu nhanh nhưng hiện nay cung cấp nhiều ứng dụng hơn, từ tùy chỉnh hàng loạt đến sản xuất phân tán. Với in 3D, các bộ phận và sản phẩm có thể được lưu trữ dưới dạng tệp thiết kế trong kho ảo và được in theo yêu cầu tại thời điểm cần thiết – giảm cả chi phí và nhu cầu sản xuất ngoài cơ sở/ngoài khơi. Hàng năm, mức độ In 3D ngày càng đa dạng hơn, ngày càng bao gồm các sợi cơ bản như kim loại, polyme hiệu suất cao, gốm sứ và thậm chí cả vật liệu sinh học.
7. Robot tự động:
Với Công nghiệp 4.0, một thế hệ robot tự động mới đang nổi lên. Được lập trình để thực hiện các nhiệm vụ với sự can thiệp tối thiểu của con người, robot tự động có kích thước và chức năng rất khác nhau, từ máy bay không người lái quét hàng tồn kho đến robot di động tự động để thực hiện các hoạt động nhặt và đặt (Robot pick & place). Được trang bị phần mềm tiên tiến, AI, cảm biến và thị giác máy, những robot này có khả năng thực hiện các nhiệm vụ khó khăn và tinh vi – và có thể nhận dạng, phân tích và hành động dựa trên thông tin chúng nhận được từ môi trường xung quanh.
8. Mô phỏng/song sinh kỹ thuật số(Simulation/digital twins):
Digital twins là mô phỏng ảo của máy móc, sản phẩm, quy trình hoặc hệ thống thực tế dựa trên dữ liệu cảm biến IoT. Thành phần cốt lõi của Công nghiệp 4.0 này cho phép các doanh nghiệp hiểu rõ hơn, phân tích và cải thiện hiệu suất và bảo trì các hệ thống và sản phẩm công nghiệp. Ví dụ, một nhà điều hành tài sản có thể sử dụng bản sao kỹ thuật số để xác định một bộ phận cụ thể bị trục trặc, dự đoán các vấn đề tiềm ẩn và cải thiện thời gian hoạt động.
9. An ninh mạng:
Với khả năng kết nối và sử dụng Dữ liệu lớn ngày càng tăng trong Công nghiệp 4.0, hiệu quả an ninh mạng là tối quan trọng. Bằng cách triển khai kiến trúc Zero Trust và các công nghệ như máy học và blockchain, các công ty có thể tự động hóa việc phát hiện, ngăn chặn và ứng phó với mối đe dọa – đồng thời giảm thiểu rủi ro vi phạm dữ liệu và chậm trễ sản xuất trên toàn bộ mạng lưới của họ.
IV. Quý khách hàng có nhu cầu về hệ thống tự động hóa tích hợp vui lòng liên hệ: