Nhà máy thông minh – Giải pháp sản xuất tương lai tối ưu hiệu suất và năng lượng

Trong kỷ nguyên chuyển đổi số, nhà máy thông minh (Smart Factory) đang trở thành chìa khóa để nâng cao năng lực cạnh tranh và hướng tới phát triển bền vững. Nếu như trước đây, tự động hóa được coi là đỉnh cao của đổi mới sản xuất, thì nay Smart Factory đã tiến xa hơn, mang đến sự tích hợp toàn diện giữa công nghệ số, dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo (AI) và Internet vạn vật (IoT). Mô hình này không chỉ giúp tối ưu quy trình, mà còn nâng cao chất lượng, tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí cho doanh nghiệp.

Một ví dụ điển hình là nhà máy Cheongju của LS ELECTRIC (Hàn Quốc), nơi những công nghệ tiên tiến nhất đã được áp dụng để xây dựng môi trường sản xuất thông minh toàn diện, trở thành hình mẫu cho xu hướng công nghiệp 4.0 trên toàn cầu.

Bản sao số toàn diện – “trái tim” của nhà máy thông minh

Nhà máy thông minh được hiểu là môi trường sản xuất hiện đại, nơi các công nghệ tiên tiến cùng hoạt động đồng bộ. IoT kết nối thiết bị và cảm biến để thu thập dữ liệu thời gian thực; AI phân tích, dự đoán và tối ưu quy trình; Digital Twin tạo ra mô hình song sinh ảo của toàn bộ nhà máy; còn Big Data và điện toán đám mây giúp xử lý, lưu trữ khối lượng dữ liệu khổng lồ, phục vụ các quyết định nhanh chóng và chính xác.

Tại Cheongju, LS ELECTRIC đã triển khai Digital Twin mô phỏng toàn bộ nhà máy theo thời gian thực. Các chỉ số về tốc độ dây chuyền, hiệu suất thiết bị, tiêu thụ năng lượng hay chất lượng sản phẩm đều được thu thập tự động từ hệ thống IoT và PLC, sau đó được tích hợp vào các nền tảng CNTT như MES (thực thi sản xuất), ERP (quản trị tài nguyên), hay QMS (quản lý chất lượng) để giám sát và đưa ra phản hồi tức thì. Trên màn hình 3D, bản sao kỹ thuật số tái hiện chính xác trạng thái máy móc, vị trí công nhân, luồng nguyên vật liệu và liên tục cập nhật các chỉ số KPI.

Điều đặc biệt, hệ thống này không chỉ dừng lại ở trực quan hóa mà còn kết nối với các mô hình AI để tự động xác định nguyên nhân gây lỗi, phân tích tỷ lệ vận hành thiết bị, đưa ra đề xuất cải tiến, và từ đó giúp nâng cao năng suất cũng như giảm thiểu rủi ro. Đây chính là “trái tim” giúp Smart Factory vận hành như một thực thể sống, liên tục tự tối ưu và phát triển.

Nhà máy LS ELECTRIC Cheongju sở hữu nhiều công nghệ vốn là xương sống trong các nhà máy “thông minh” hiện nay: Hệ thống tự động dựa trên IoT cho dây chuyền sản xuất thông minh; Robot tự hành xử lí hàng tồn kho; Hệ thống hàn tự động thời gian thực dựa trên AI; Hệ thống kiểm tra độ rung, tiếng ồn dựa trên hệ thống kiểm tra tín hiệu nhiễu…

Hệ sinh thái giải pháp toàn diện từ LS ELECTRIC

Điểm nổi bật của LS ELECTRIC là phát triển một hệ sinh thái giải pháp toàn diện, tùy biến theo nhu cầu từng doanh nghiệp, bao gồm hai trụ cột chính: quản lý sản xuất và quản lý năng lượng.

Trong quản lý sản xuất, MES đóng vai trò trung tâm, tối ưu hoạt động sản xuất và chuẩn hóa quy trình theo tiêu chuẩn quốc tế. SCM giúp quản lý toàn bộ chuỗi cung ứng, từ lập kế hoạch, mua sắm vật liệu đến tối ưu tồn kho. QMS quản lý chất lượng toàn diện, đảm bảo truy xuất nguồn gốc, đáp ứng các tiêu chuẩn toàn cầu và hỗ trợ cải tiến liên tục. Song song đó, SAM (Smart Asset Management) hỗ trợ quản lý tài sản thông minh, dự báo và ngăn ngừa lỗi thiết bị; RMS (Recipe Management System) quản lý công thức sản xuất, giảm sai lệch và tăng tính chính xác; hệ thống quản lý kho kỹ thuật số giúp nâng cao độ chính xác của hàng tồn, tối ưu logistics…

Ở mảng năng lượng, LS ELECTRIC phát triển FEMS – hệ thống quản lý năng lượng nhà máy tập trung vào giám sát và tối ưu mức sử dụng theo thời gian thực, đồng thời hỗ trợ các doanh nghiệp hiện thực hóa chiến lược ESG. MEMS – hệ thống quản lý năng lượng trong sản xuất – tích hợp dữ liệu sản xuất và năng lượng để phân tích hiệu suất tiêu thụ từng công đoạn, từ đó đề xuất phương pháp tiết kiệm điện và giảm phát thải carbon. Nhờ đó, doanh nghiệp vừa đạt lợi ích kinh tế, vừa đáp ứng yêu cầu khắt khe về phát triển bền vững.

Nếu coi IoT là “giác quan” thì AI chính là “bộ não” của nhà máy thông minh. LS ELECTRIC đã áp dụng AI vào nhiều khâu then chốt: kiểm tra chất lượng sản phẩm bằng thị giác máy, phân tích lỗi và tìm nguyên nhân gốc, tự động đề xuất cải tiến quy trình. Đặc biệt, hệ thống robot AMR tích hợp AI để điều phối nguyên vật liệu thông minh, rút ngắn thời gian giao hàng và tăng tốc độ dây chuyền.

Từ tầm nhìn đến thực tiễn sản xuất bền vững

Để minh chứng cho những khả năng vượt trội, LS ELECTRIC đã xây dựng loạt video giới thiệu hành trình phát triển Smart Factory từ năm 2016 đến nay, bao gồm giám sát nhà máy 24/7 với Digital Twin, tối ưu điều phối bằng Real-time Dispatching, ứng dụng AI trong kiểm tra chất lượng và phân tích lỗi. Qua đó có thể thấy một lộ trình rõ ràng: từ xây dựng hạ tầng CNTT, thu thập dữ liệu thời gian thực, đến phát triển nhà máy tự chủ và hướng tới mô hình sản xuất toàn cầu.

Smart Factory không chỉ là xu thế công nghệ, mà đã trở thành giải pháp thực tiễn cho bài toán cạnh tranh và phát triển bền vững. Việc tích hợp AI, IoT, dữ liệu lớn và quản lý thời gian thực đã giúp tạo ra một môi trường sản xuất “không lỗi”, tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Nhà máy LS ELECTRIC Việt Nam tại KCN Yên Phong mở rộng sử dụng công nghệ quản lý năng lượng thông minh đầu tiên tại Việt Nam thông qua việc lắp đặt và sử dụng năng lượng điện từ hệ thống pin mặt trời áp mái, hệ thống pin lưu trữ năng lượng. Hệ thống quản lý năng lượng thông minh tích hợp điều khiển sử dụng tối ưu các nguồn điện; điện lưới, điện mặt trời áp mái, điện từ hệ thống pin, hệ thống điều khiển đèn tự động…

Với tầm nhìn chiến lược, LS ELECTRIC đang khẳng định vị thế tiên phong trong lĩnh vực sản xuất thông minh. Doanh nghiệp không chỉ triển khai thành công tại Hàn Quốc mà còn định hướng mang mô hình này đến các thị trường khác, trong đó có Việt Nam – nơi đang đứng trước yêu cầu cấp thiết về chuyển đổi số và nâng cao năng lực cạnh tranh.

Trong tương lai, Smart Factory sẽ không đơn thuần là công cụ nâng cao hiệu quả sản xuất, mà còn là nền tảng để các doanh nghiệp Việt Nam phát triển bền vững, đáp ứng những tiêu chuẩn toàn cầu khắt khe, đồng thời góp phần quan trọng vào mục tiêu giảm phát thải carbon và bảo vệ môi trường.

Bùi Liên