Công nghiệp 4.0, Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, mô tả sự chuyển đổi trong cách chúng ta sản xuất và quản lý hàng hóa được thúc đẩy bởi sự tích hợp công nghệ kỹ thuật số vào cốt lõi của quy trình sản xuất công nghiệp. Quy trình sản xuất này đang thay đổi, được điều chỉnh bởi sự kết nối giữa máy móc và hệ thống, tự động hóa sản xuất, máy học và thu thập dữ liệu theo thời gian thực. Thúc đẩy Công nghiệp 4.0 là Internet of Things (IOT), một công nghệ nền tảng kết nối máy móc, hệ thống và con người nhằm nâng cao sản xuất, giảm lãng phí và nâng cao hiệu quả trong ngành.

Về cốt lõi, Công nghiệp 4.0 là một hệ thống kết nối, được số hóa hoàn toàn, trong đó các vật thể vô tri như máy móc, thiết bị, cảm biến cũng như con người sống và thở tương tác vĩnh viễn. Dựa trên các trao đổi dựa trên dữ liệu, khả năng tự điều chỉnh rộng khắp và khả năng truy cập dễ dàng, hệ thống không ngừng phát triển này hứa hẹn mức độ linh hoạt không thể tưởng tượng được trước đây, kết nối và hợp tác với tiềm năng to lớn để đạt được hiệu quả. Nó cũng được thiết kế để trở thành nền tảng của nhà máy thông minh – một mạng lưới cung cấp dữ liệu cho phép nhà máy “thực” được tổ chức và vận hành trên cơ sở tự động hóa và tự tối ưu hóa.

• Tự động hóa và người máy

Một trong những trụ cột của Công nghiệp 4.0 là tự động hóa. Robot tiên tiến và trí tuệ nhân tạo đang giúp máy móc thực hiện các nhiệm vụ ngày càng linh hoạt, chính xác một cách tự động hoặc dưới sự giám sát của con người. Máy móc có thể đảm nhận những nhiệm vụ lặp đi lặp lại và nguy hiểm, tạo cơ hội thiết kế lại nơi làm việc để nâng cao năng suất và sức khỏe. Robot cũng có thể bổ sung cho con người, đạt được mức độ linh hoạt và tự chủ mà con người không thể thực hiện được hoặc thúc đẩy sự hợp tác để tạo ra hiệu quả siêu phàm.

• Máy học và AI

Học máy và trí tuệ nhân tạo (AI) có thể xác định những gì chúng tôi nên làm với dữ liệu chúng tôi đang thu thập - chẳng hạn như chạy bảo trì trên một máy có khả năng bị lỗi hoặc điều chỉnh quy trình sản xuất trước khi lỗi trở thành sự khác biệt tốn kém. Phân tích dữ liệu được thu thập từ sàn sản xuất bằng thuật toán AI bắt đầu đưa ra dự đoán về thời điểm máy sẽ hỏng hoặc có thể xác định hướng hành động tốt nhất trước khi xảy ra lỗi chất lượng. Khả năng dự đoán này giúp giảm thời gian ngừng hoạt động và đảm bảo đầu ra có giá trị cao nhất quán.

Xương sống của công nghiệp 4.0: Tích hợp IoT

Công nghệ IoT, nền tảng của Công nghiệp 4.0, liên quan đến việc kết nối các thiết bị và máy móc để tạo ra mạng có thể chia sẻ dữ liệu giữa các máy và với kho lưu trữ dữ liệu tập trung. Những thiết bị này, từ cảm biến tương đối đơn giản đến robot phức tạp, nhằm cung cấp thông tin cho nhau theo thời gian thực, cho phép các nhà sản xuất hiểu rõ hơn về những gì đang diễn ra trong quy trình sản xuất của họ, đưa ra dự đoán về bảo trì và tối ưu hóa sản xuất bằng cách cung cấp phản hồi quy trình theo thời gian thực tới máy móc.

Nền tảng của Công nghiệp 4.0:

• Các thiết bị và máy móc nối mạng: Công nghệ IoT, cần thiết cho Công nghiệp 4.0, kết nối nhiều loại thiết bị từ cảm biến đơn giản đến robot tiên tiến. Khả năng kết nối này cho phép trao đổi dữ liệu theo thời gian thực, nâng cao hiểu biết về quy trình, bảo trì dự đoán và tối ưu hóa sản xuất.
• Sản xuất dựa trên dữ liệu: Dữ liệu thời gian thực được tạo và chia sẻ giữa các thiết bị IoT sẽ cách mạng hóa quy trình sản xuất. Khả năng kết nối này cho phép bảo trì dự đoán, giảm thời gian ngừng hoạt động và đảm bảo chất lượng sản xuất ổn định bằng cách giám sát hiệu suất thiết bị trong thời gian thực.

Chuyển đổi sản xuất bằng dữ liệu và kết nối thời gian thực

Dữ liệu thời gian thực và kết nối được liên kết với các thiết bị IoT cũng sửa đổi cách mọi thứ được tạo ra. Với các cảm biến IoT đặt trong máy móc và thiết bị, nhà sản xuất có thể giám sát việc sử dụng, hiệu suất và tình trạng của thiết bị này trong thời gian thực, cho phép bảo trì dự đoán và giảm thời gian ngừng hoạt động, đồng thời kéo dài tuổi thọ hữu ích của máy móc trong khi vẫn đảm bảo chất lượng sản xuất ổn định.

Hơn nữa, kết nối IoT cho phép tích hợp từng giai đoạn của quy trình vào sản phẩm, để chuỗi cung ứng, nhà máy và người tiêu dùng cuối cùng đều được kết nối trong một quy trình sản xuất tích hợp hơn, linh hoạt hơn và đáp ứng tốt hơn với những thay đổi về nhu cầu và yêu cầu sản xuất.

Nâng cao hiệu quả hoạt động và năng suất

Một trong những ứng dụng mới nổi đáng chú ý nhất của IoT là trong Công nghiệp 4.0 và nhằm mục đích nâng cao hiệu quả và năng suất. Thông thường, các nhà máy hoặc cơ sở sản xuất thông minh hỗ trợ IoT đều được trang bị hệ thống tự động hóa và tối ưu hóa. Bằng cách áp dụng công nghệ IoT, nhiều công việc thủ công có thể được thay thế bằng vận hành máy móc, từ đó loại bỏ các lỗi của con người trong quá trình sản xuất và di chuyển sản phẩm dọc theo dây chuyền sản xuất nhanh hơn. Điều này cũng cho phép cải tiến trong tương lai ở mức độ mà về lâu dài, năng suất có thể được cải thiện mà không cần tăng thêm chi phí lao động.

Hơn nữa, hỗ trợ IoT Phân tích dữ liệu sẽ cho phép các nhà sản xuất tối ưu hóa hoạt động của họ từ đầu đến cuối. Ví dụ, mạng lưới sản xuất có thể nghiên cứu dữ liệu dòng chảy và dễ dàng xác định sự thiếu hiệu quả và lãng phí, từ đó thúc đẩy tiết kiệm cho công ty và môi trường.

Nói tóm lại, IoT và Công nghiệp 4.0 tăng cường hiệu quả và năng suất bằng cách cho phép:

• Tự động hóa và tối ưu hóa: IoT cho phép chuyển đổi các nhà máy thành cơ sở sản xuất thông minh, nơi các công việc thủ công được tự động hóa, giảm thiểu lỗi của con người và nâng cao tốc độ sản xuất.
• Phân tích dữ liệu để tối ưu hóa hoạt động: Sử dụng IoT để phân tích dữ liệu cho phép các nhà sản xuất xác định sự thiếu hiệu quả và lãng phí, thúc đẩy cải tiến hoạt động và lợi ích môi trường.

Tiên phong đổi mới và tùy biến

Có lẽ khu vực có tiềm năng đổi mới nhất trong công nghệ IoT là ngay trước cổng nhà máy. Giờ đây, các nhà sản xuất có thể đi sâu vào hàng núi dữ liệu về người tiêu dùng để hiểu cách thức và lý do khách hàng sử dụng sản phẩm, từ đó dẫn đến những cách sử dụng mới – cũng như kỳ vọng của người tiêu dùng. Được trang bị kiến ​​thức quý giá đó, các công ty có thể tạo ra các sản phẩm phù hợp với từng cá nhân ở quy mô sản xuất chưa từng có trước đây. Và điều đó đang thúc đẩy mức độ tùy chỉnh cao hơn trong sản phẩm và cách chúng được sử dụng.

Nhưng IoT công nghiệp cũng gợi ý sự cần thiết phải phối hợp nhiều hơn giữa các máy móc, do đó, Công nghiệp 4.0. Sự chuyển đổi đặt ra bởi việc kết hợp IoT vào sản xuất bao gồm một loạt thách thức đáng kể. Những thách thức này xoay quanh vấn đề bảo mật và quyền riêng tư dữ liệu; phát triển kỹ năng; và xây dựng cơ sở hạ tầng phù hợp, cả về phần cứng và phần mềm, để tận dụng tối đa dữ liệu IoT. Nếu những thách thức này có thể được giải quyết sớm, các nhà sản xuất có thể nhanh chóng thu được lợi ích từ IoT và Công nghiệp 4.0.

Với việc IoT thay đổi cục diện sản xuất, sức mạnh tổng hợp giữa nó và Công nghiệp 4.0 chắc chắn có thể là sự khởi đầu cho một kỷ nguyên mới của sản xuất hiện đại. Sự kết hợp của những công nghệ này sẽ không chỉ nâng cao hiệu quả của quá trình sản xuất mà còn hỗ trợ đổi mới và đáp ứng nhu cầu của lực lượng lao động cũng như người tiêu dùng trên toàn thế giới. Khi Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư bộc lộ sự phức tạp của nó, chắc chắn rằng việc tích hợp IoT trong Công nghiệp 4.0 sẽ là một trong những động lực thúc đẩy cách mạng hóa ngành sản xuất.

Bài viết của Magda Dąbrowska, nhà văn kỹ thuật tại WeKnow Media

Bình luận về bài viết này qua X: @IoTNow_

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.iot-now.com/2024/03/14/143182-iot-and-industry-4-0-create-a-transformed-manufacturing-landscape/