Industry 4.0 và mọi thứ bạn cần biết trong Internet of Things

Chuyển đổi cách thức hoạt động của lĩnh vực sản xuất, Industry 4.0 bao gồm việc tích hợp các công nghệ đổi mới như điện toán đám mây, Internet of Things (IoT), trí tuệ nhân tạo, học máy và phân tích để xây dựng cái được gọi là nhà máy thông minh.

Cũng được coi là kỹ thuật số 4.0, cuộc cách mạng này sẽ trang bị cho các ngành công nghiệp cảm biến, robot và phần mềm tiên tiến để thu thập và phân tích lượng dữ liệu khổng lồ nhằm tạo ra kết quả tốt hơn. Giá trị được tạo ra sẽ được nâng cao hơn nữa với sự trợ giúp của dữ liệu vận hành nhận được từ hoạch định nguồn lực doanh nghiệp, dịch vụ khách hàng, chuỗi cung ứng và các hệ thống khác để tạo ra những hiểu biết mang tính xây dựng.

Việc áp dụng Công nghiệp 4.0 sẽ trao quyền cho các doanh nghiệp trở thành một phần của cuộc cách mạng công nghiệp tiếp theo, đảm bảo các ngành sản xuất có các công cụ phù hợp để thực hiện bảo trì dự đoán và giảm bớt phạm vi thời gian ngừng hoạt động. Triển khai thiết bị kỹ thuật tiên tiến trong các nhà máy thông minh dẫn đến mức năng suất cao hơn, đồng thời cải thiện rõ rệt về chất lượng. Tận dụng các thuật toán máy học có thể cho phép các ngành chẩn đoán liền mạch bất kỳ hình thức nào, giảm thiểu lỗi sản xuất và tiết kiệm thời gian cũng như tiền bạc.

Industry 4.0 gồm các công nghệ sau đây:

• Trí tuệ nhân tạo và học máy (Artificial intelligence and machine learning): AI và ML cho phép doanh nghiệp sử dụng dữ liệu thu được từ toàn bộ tổ chức. AI và ML đang góp phần tuyển chọn những hiểu biết có giá trị được tận dụng để nâng cao khả năng dự đoán, tự động hóa và khả năng hiển thị của các hoạt động kinh doanh. Doanh nghiệp có thể thực hiện bảo trì dự đoán với sự trợ giúp của các thuật toán học máy. Bảo trì dự đoán giúp các tổ chức cải thiện mức độ hiệu quả tổng thể của họ.
• Điện toán đám mây (Cloud computing): Nền tảng của Industry 4.0, điện toán đám mây góp phần tích hợp hiệu quả dịch vụ, sản xuất, chuỗi cung ứng, phân phối và bán hàng.
• Điện toán biên (Edge computing): Sản xuất thời gian thực cần phân tích tại thời điểm cần thiết, tức khi dữ liệu được sắp xếp. Điện toán cạnh đảm bảo rằng dữ liệu luôn ở gần nguồn để giảm bớt mọi dạng rủi ro bảo mật. Hơn nữa, một lượng lớn dữ liệu có thể được lưu trữ một cách an toàn và tiết kiệm để xử lý hiệu quả trong tương lai.
• Điện toán biên (Edge computing): Sản xuất thời gian thực cần phân tích tại thời điểm cần thiết, tức khi dữ liệu được sắp xếp. Điện toán cạnh đảm bảo rằng dữ liệu luôn ở gần nguồn để giảm bớt mọi dạng rủi ro bảo mật. Hơn nữa, một lượng lớn dữ liệu có thể được lưu trữ một cách an toàn và tiết kiệm để xử lý hiệu quả trong tương lai.
• Bản sao kỹ thuật số (Digital twin): Sức mạnh biến đổi của Industry 4.0 cho phép các ngành xây dựng bản sao kỹ thuật số để nâng cao năng suất và tạo điều kiện phát triển các sản phẩm mới. Cặp đôi kỹ thuật số sẽ tuân theo cùng một quy trình làm việc, chophép các nhà sản xuất chạy thử bất kỳ thay đổi nào đối với quy trình tổng thể để xác định các sự khác biệt.
• An ninh mạng (Cybersecurity): Việc tích hợp tất cả các thiết bị sàn khiến toàn bộ hệ thống sản xuất dễ bị phần mềm độc hại và các cuộc tấn công nguy hiểm khác tấn công. Do đó, an ninh mạng vô cùng quan trọng khi chuyển đổi bất kỳ ngành nào tập trung đặc biệt vào cả thiết bị OT và CNTT.

Việc áp dụng Industry 4.0 vào các ngành công nghiệp đã tác động tích cực đến lĩnh vực sản xuất. Cụ thể thông qua những lợi ích sau đây:

• Nâng cao năng suất: Các công nghệ liên quan đến Industry 4.0 cho phép các nhà sản xuất cải thiện đáng kể sản lượng sản xuất của họ bằng cách nỗ lực ít hơn. Tất cả các tài nguyên có sẵn có thể được sử dụng một cách hiệu quả về chi phí mà không làm giảm hiệu quả.
• Cải thiện hiệu quả: Tích hợp nhiều công nghệ tiên tiến của Công nghiệp 4.0 giúp tăng mức hiệu quả trên toàn bộ dây chuyền sản xuất. Industry 4.0 còn làm giảm bớt phạm vi thời gian chết và giảm thời gian sử dụng để hoàn thành quy trình sản xuất.
• Tuân thủ liền mạch: Các ngành như sản xuất dược phẩm và thiết bị y tế sở hữu một bộ quy định cụ thể phải được đáp ứng trong quá trình sản xuất. Những hệ thống tự động và tích hợp giúp các nhà sản xuất tuân thủ bất kỳ hình thức quy định nào với sự trợ giúp của tự động hóa.
• Hiệu quả về chi phí: Mặc dù quá trình chuyển đổi ban đầu sang nhà máy thông minh liên quan đến chi phí trả trước, ngành công nghiệp chứng kiến chi phí giảm rõ rệt với sự tích hợp hiệu quả của tất cả các thiết bị được kết nối và quản lý dữ liệu.

Bên cạnh những lợi ích không thể phủ nhận thì Industry 4.0 cũng có những thách thức nhất định, cụ thể:

• Thách thức của Industry 4.0 đòi hỏi phải doanh nghiệp phải nhận thức đầy đủ về bản chất, sự tác động của Công nghiệp 4.0, khả năng tư duy, quản lý điều phối tích hợp với các yếu tố công nghệ, phi công nghệ, giữa thực và ảo, giữa con người và máy móc.
• Công nghiệp đòi hỏi cơ sở hạ tầng kỹ thuật hiện đại. Như vậy mới có thể dễ dàng ứng dụng công nghệ tiên tiến vào quy trình sản xuất của các doanh nghiệp.
• Để áp dụng Industry 4.0, doanh nghiệp cần có sự phát triển dựa trên tích lũy nền tảng lâu dài của nhiều lĩnh vực, nhất là các ngành khoa học máy tính và trí tuệ nhân tạo, các lĩnh vực công nghệ mới,...
• Đặt ra những vấn đề lớn về giải quyết việc làm, ô nhiễm môi trường, đạo đức xã hội và cả rủi ro về công nghệ.