Khái niệm về Công nghiệp 4.0 đã và đang tạo ra làn sóng trong ngành công nghệ khi các cơ sở sản xuất tìm cách tận dụng những tiến bộ công nghệ để giúp hoạt động của họ nhanh hơn và hiệu quả hơn. Tuy vậy, nó vẫn chưa đạt được trạng thái phổ biến trong cộng đồng nói chung theo cách mà tự động hóa đã làm, nhưng không có lý do gì để tin rằng xu hướng này sẽ sớm chậm lại.

Khái niệm Công nghiệp 4.0, kể từ khi được đặt ra vào năm 2011, là một thuật ngữ dễ hiểu cho làn sóng thay đổi quy trình và công nghệ đang quét qua thế giới sản xuất. Nó phần nào có thể hoán đổi cho nhau với các Nhà máy kỹ thuật số – Nhà máy thông minh và Sản xuất thông minh, bao gồm một số thay đổi khác biệt đối với nền sản xuất cũ. Đặc biệt, các nhà máy và hệ thống nhà máy mới này hiệu quả hơn vì chúng được trang bị công cụ chuyên sâu, khả năng kết nối mạng liền mạch, tính tự động hoá cao và hoàn toàn dựa trên dữ liệu.

Tại sao AI là trụ cột thiết yếu của Công nghiệp 4.0

Giải pháp Công nghiệp 4.0 dựa trên nhiều loại công nghệ khác nhau, bao gồm robot/co-bot, IoT, in 3D, sản xuất phụ trợ, bản sao số (digital twin) và phân tích dữ liệu. Một nhà máy thông minh sẽ được trang bị đầy đủ cả thiết bị thông minh theo dõi hoặc kiểm soát mọi khía cạnh của quá trình sản xuất và dữ liệu chi tiết cao về mọi thứ, từ chất lượng vật liệu đến cập nhật trạng thái máy móc trong thời gian thực với tốc độ cực kỳ nhanh chóng.

Trí tuệ nhân tạo (AI), bao gồm cả học máy và cả AI sáng tạo và phân biệt, có thể tạo ra giá trị hấp dẫn trong hầu hết các khía cạnh công nghệ của Công nghiệp 4.0. Giá trị của AI thường bắt nguồn từ việc nâng cao tiêu chuẩn tự động hóa bằng cách đưa mức độ hiểu biết giống như con người vào phần mềm. Điều này làm giảm số lượng nơi con người phải đánh giá thông tin và đưa ra quyết định trong quá trình sản xuất, điều này (khi được thực hiện tốt) vừa giảm chi phí vừa cải thiện năng suất. Hiểu biết về tốc độ máy có thể hướng dẫn các hoạt động của rô-bốt, chẳng hạn như bằng cách làm chậm chúng, tăng tốc hoặc sửa đổi hành vi của chúng để đối phó với những thay đổi về chất lượng nguyên liệu thô hoặc tốc độ của các phần khác của quy trình.

Ngoài tự động hóa trong dây chuyền sản xuất, AI vẫn có vô số công dụng trong cùng loại môi trường này. Thứ nhất, nó có thể hỗ trợ xây dựng các bản sao số, một kỹ thuật khác để tăng tốc vòng đời phát triển sản phẩm. Thứ hai, các hệ thống AI hỗ trợ sử dụng cơ sở hạ tầng IoT công nghiệp (IIoT), chẳng hạn như bằng cách lọc thông tin sự kiện để phát hiện và dự đoán các sự cố sản xuất tiềm ẩn dựa trên dữ liệu cảm biến. AI cũng có thể hỗ trợ phân tích dữ liệu sản xuất bằng cách khám phá các mẫu chưa từng thấy trước đây trong dữ liệu sản xuất và sử dụng, sau đó sử dụng thông tin đó để đề xuất thay đổi thiết kế hoặc quy trình.

Các trường hợp ứng dụng AI trong Công nghiệp 4.0

Vì AI có thể hỗ trợ trong toàn bộ quy trình sản xuất nên nhiều trường hợp sử dụng AI đã được triển khai thực tế trong môi trường Công nghiệp 4.0. Khi bắt đầu vòng đời của sản phẩm, AI tổng quát có thể hỗ trợ giai đoạn thiết kế cũng như tạo nguyên mẫu cho các đối tượng vật lý thông qua in 3D hoặc gia công do máy tính điều khiển và sản xuất phụ trợ. Các hệ thống AI sáng tạo có thể tối ưu hóa các thiết kế để làm cho chúng hiệu quả hơn về mặt sử dụng vật liệu. Ví dụ, trong sản xuất quần áo, các hệ thống này kiểm soát bố cục cắt của các tấm quần áo trên các chốt vải theo cách giảm thiểu lãng phí vải.

Trong các loại nhà máy khác, hệ thống AI có thể tối ưu hóa để đơn giản hóa khi sản xuất và lắp ráp các mặt hàng phức tạp bằng cách giảm số lượng bộ phận cần thiết cho một thiết kế. Ngoài ra, để tạo ra một thiết kế nhằm tăng tốc độ sản xuất, chẳng hạn, AI có thể giảm số lần cắt riêng cần thiết để sản xuất một chiếc chân ghế hoàn thiện trên máy tiện tự động.

Các trường hợp sử dụng cụ thể khác của AI trong các nhà máy thông minh ngày nay bao gồm:

• Nutella sử dụng trí tuệ nhân tạo để thiết kế hàng triệu bao bì độc đáo cho các sản phẩm của mình;
• Trong lĩnh vực in 3D, ADDMAN sử dụng các công cụ mô hình lai kết hợp AI để thiết kế và tạo mẫu các bộ phận máy hiệu quả hơn;
• Nhà máy của FANUC sản xuất các máy công cụ điều khiển số được vi tính hóa, học hỏi từ các sai sót và cải thiện khả năng kiểm soát khi chúng hoạt động;
• Các nhà máy khác nhau điều khiển cobot cho phép con người làm việc trong dây chuyền sản xuất mà không cần có mặt trực tiếp, đặc biệt là trong môi trường không có oxy hoặc nhiệt độ quá nóng;
• Các nhà máy như 3B-Fibreglass giám sát hiệu suất máy móc bằng cách tăng tốc và làm chậm các dây chuyền hoặc hoạt động để đáp ứng với các sự kiện thời gian thực;
• Các nhà máy của BMW sử dụng camera và các cảm biến khác để giám sát chất lượng sản phẩm và loại bỏ các mặt hàng ngay khi phát hiện ra lỗi để tiết kiệm năng lượng và vật liệu.

Sức mạnh điện toán, được tận dụng tại các hệ thống biên và trên đám mây, sẽ tiếp tục tăng lên, trong khi các thuật toán và kỹ thuật AI sẽ không ngừng hoàn thiện. Các nhà sản xuất biết điều này và hiểu rằng họ cần tính hiệu quả và khả năng đáp ứng mà các công cụ này mang lại để cạnh tranh trong thế kỷ 21. Khi các nhà sản xuất mới mọc lên và các nhà máy cũ đang dần chuyển đổi để áp dụng các quy trình hiện đại hóa, AI sẽ tiếp tục mở rộng vai trò của mình trong Công nghiệp 4.0.

==========

ADTECH – Cung cấp thiết bị-giải pháp công nghệ dành cho doanh nghiệp

VP HN: Số 6 Kim Đồng, Phường Giáp Bát, Quận Hoàng Mai, TP. Hà Nội

CN HCM: Toà nhà Sabay Buiding 99 Cộng Hoà, Phường 4, Tân Bình, TP. HCM

Hotline: 0969133273

Website: aiotvn.com

Fanpage: https://www.facebook.com/aiotvn.vietnam