Tự thu thập dữ liệu, tự ra quyết định
Trước đây, Sơn Hà - Tập đoàn cung cấp thiết bị về nước và nhà bếp, thường sản xuất theo kế hoạch tháng, hoặc theo đơn hàng đặt trước. Nhưng từ khi áp dụng phần mềm quản lý doanh nghiệp ERP, quá trình sản xuất trở nên linh hoạt hơn. Mỗi khi có đơn hàng bất kỳ, với số lượng bất kỳ từ khách hàng, có thể chuyển ngay thông tin đến đơn vị sản xuất, đơn vị vật tư, tài chính… Công nghệ này đã giảm thiểu tối đa thời gian logistics, thời gian vận chuyển đưa hàng tới tay người tiêu dùng, giảm thời gian tồn kho, đáp ứng ngay nhu cầu cho khách hàng một cách nhanh chóng và chính xác nhất.
Đây là một trường hợp sản xuất thông minh điển hình: Số hóa toàn bộ quy trình sản xuất và phân phối của doanh nghiệp để thu thập dữ liệu số và khai thác các dữ liệu đã lưu trữ. Số hóa giúp quá trình sản xuất và phân phối của doanh nghiệp thiên biến vạn hóa hơn, tạm biệt khâu lên chỉ tiêu kế hoạch từ đầu năm, đầu quý, đầu tháng một cách võ đoán, thủ công. Nói cách khác, với dữ liệu đã được số hóa trên các mặt quản trị sản xuất, nhân sự, khách hàng, chuỗi cung ứng, vật tư, tài chính… cho phép doanh nghiệp có thể phản ứng tức thời với thị trường.
Số hóa giúp doanh nghiệp xây dựng một quy trình sản xuất toàn diện, bao gồm lập kế hoạch sản xuất, theo dõi tiến độ đơn hàng, kiểm soát chất lượng, quản lý thiết bị và bảo trì bảo dưỡng, truy xuất nguồn gốc sản phẩm, truy cứu thông tin khách hàng; hỗ trợ xây dựng kế hoạch quản trị tài chính, doanh thu, chi phí; tập hợp dữ liệu đưa lên hệ thống báo cáo tài chính, báo cáo thuế và báo cáo quản trị…
Các nhà máy thuộc Tập đoàn Sơn Hà đã thay những máy cắt, dập inox cơ khí bằng hệ thống mới có khả năng thu thập dữ liệu. Khi máy cắt, dập tấm inox, nó sẽ liên tục so sánh với thiết kế để biết khi nào dừng lại. Chiều dài, tiết diện mỗi tấm inox đã cắt, dập liên tục truyền về, lưu trữ tại một máy chủ trung tâm để kiểm soát độ hao mòn của lưỡi cưa, búa dập; tự động cập nhật thời gian cắt, dập mỗi tấm inox, tự động báo thời hạn bảo trì máy, không phải đợi hỏng mới sửa...
Nói đơn giản, sự kết nối giữa công nghệ sản xuất, máy tính, và giải pháp internet vạn vật, đã hướng công việc lập kế hoạch của một phân xưởng, nhà máy sản xuất thông minh trở thành quá trình tự thu thập dữ liệu, tự ra quyết định dưới sự giám sát của con người.
Bứt phá nhanh, liên tục
Không phải doanh nghiệp nào cũng có khả năng tài chính và tầm nhìn chiến lược như Sơn Hà. Vì vậy, đã có ý kiến cho rằng, với trên 97% doanh nghiệp nước ta thuộc loại vừa và nhỏ, trong đó có 93,7% doanh nghiệp nhỏ và siêu nhỏ, thì nên tập trung nguồn lực chuyển đổi từ công nghiệp 2.0 (cơ khí) hiện nay lên công nghiệp 3.0 (tự động hóa ở một số khâu then chốt) trước đã. Chủ nhân của công nghiệp 4.0 hay sản xuất thông minh trước hết và chủ yếu dành cho 2 loại hình doanh nghiệp trong nước có điều kiện, và doanh nghiệp FDI. Con đường tắt của doanh nghiệp vừa và nhỏ là phấn đấu lọt vào hệ sinh thái của 2 loại hình doanh nghiệp nói trên để tận dụng chuyển giao, hoặc tạo lợi thế trong đầu tư cho sản xuất thông minh. Ý kiến này được củng cố với lập luận tất cả các nước công nghiệp phát triển đều tuần tự đi từ 2.0 lên 3.0 rồi 4.0.
Nhưng nếu phát triển tuần tự, những nước đang phát triển như Việt Nam có nguy cơ tụt hậu. So với mục tiêu mà Đại hội Đảng lần thứ XIII đặt ra: Đến năm 2025 Là nước đang phát triển có công nghiệp theo hướng hiện đại; đến năm 2030 là nước đang phát triển có công nghiệp hiện đại; đến năm 2045 trở thành nước phát triển, thì việc phát triển dù có mạnh mẽ nhưng tuần tự trong thời gian qua sẽ rất khó đạt mục tiêu. Một minh chứng rõ ràng là sự đóng góp của khu vực công nghiệp-xây dựng vào GDP trong 5 năm gần đây 2016-2020 theo hướng tăng lên, nhưng gần như không có sự bứt phá: 32,72%; 33,34%; 34,28%; 34,49%; và 33,72%.
Một nghiên cứu của Bộ Kế hoạch và Đầu tư cũng chỉ ra Việt Nam đứng sau Hàn Quốc khoảng 40 năm, sau Thái Lan 14 năm, sau Philipines 6 năm. Từ đó đi đến kết luận: Đi sau mà muốn đuổi kịp thì chỉ có cách phải chạy nhanh, chạy liên tục.
Nói tóm lại, nếu chỉ tập trung vào phát triển công nghiệp, chúng ta sẽ đi sau các nước phát triển từ 3-4 thập kỷ trở lên. Nhưng nếu đưa công nghệ thông tin vào sản xuất công nghiệp, tất cả các nước đều cùng chung vạch xuất phát. Do đó, tháng 3 năm 2018, Bộ Chính trị ban hành Nghị quyết 23 về định hướng xây dựng chính sách phát triển công nghiệp quốc gia đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045. Tháng 9 năm 2020, Chính phủ ban hành Chương trình hành động thực hiện Nghị quyết 23 của Bộ Chính trị. Ở cả giai đoạn đến năm 2030 và giai đoạn 2030-2045 đều nhấn mạnh đến ưu tiên phát triển công nghệ thông tin vào phục vụ phát triển công nghiệp:
“Giai đoạn đến năm 2030, tập trung ưu tiên phát triển một số ngành công nghiệp như: Công nghệ thông tin và viễn thông, công nghiệp điện tử ở trình độ tiên tiến của thế giới nhằm tạo ra nền tảng công nghệ số cho các ngành công nghiệp khác”; “Giai đoạn 2030 - 2045, tập trung ưu tiên phát triển các thế hệ mới của ngành công nghiệp công nghệ thông tin và viễn thông; phổ cập công nghệ kỹ thuật số, tự động hoá, thiết bị cao cấp, vật liệu mới, công nghệ sinh học”.
Với chính sách ưu tiên nêu trên, ai sẽ là chủ thể chính của sản xuất thông minh tại nước ta? Trong phần 4 “Chính sách phát triển doanh nghiệp công nghiệp”, Nghị quyết 23 của Bộ Chính trị đưa ra chính sách khuyến khích với mọi thành phần kinh tế, từ DNNN đến doanh nghiệp tư nhân và doanh nghiệp FDI. Điều đó có nghĩa, chủ thể được khuyến khích không phải là thành phần kinh tế nào đó, mà là doanh nghiệp thuộc mọi thành phần kinh tế hướng đến sản xuất thông minh, nhằm “tạo bước đột phá trong nâng cao năng suất, chất lượng, sức cạnh tranh của sản phẩm công nghiệp” - Nghị quyết 23 Bộ Chính trị.
Trên thực tế, mọi doanh nghiệp đều có cơ hội tiếp cận với sản xuất thông minh ở nhiều cấp độ khác nhau. Những doanh nghiệp lớn, có tiềm lực tài chính có thể đầu tư những dây chuyền sản xuất thông minh có hàng triệu USD. Các doanh nghiệp nhỏ, tùy vào nhu cầu cấp bách, cũng có thể chọn cho mình những phần mềm quản trị sản xuất, tồn kho hay chuỗi cung ứng có giá trị tính bằng triệu VND. Công nghệ thông tin trong kỷ nguyên 4.0 mở ra cuộc chơi khá công bằng. “Điều kiện” duy nhất để tham gia là sẵn sàng chuyển đổi. Có thể nói, chủ thể của sản xuất thông minh là những doanh nghiệp sẵn sàng đưa công nghệ thông tin vào sản xuất.
Bài học xã hội hóa
Nghị quyết 23 của Bộ Chính trị và Chương trình hành động của Chính phủ thực hiện Nghị quyết 23 cho thấy quyết tâm chính trị rất cao của Đảng, Chính phủ, cũng như sự bứt phá trong phát triển công nghiệp đã trở thành vấn đề cấp bách. Hướng đến sản xuất thông minh không chỉ là câu chuyện của ngành công nghiệp. Nó liên quan đến hàng loạt vấn đề, từ công nghệ thông tin, hạ tầng viễn thông, cơ sở dữ liệu, cho đến tài chính, đất đai, nhân lực, đào tạo, sở hữu trí tuệ, hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn…
Bên cạnh đó là Chương trình Quốc gia phát triển công nghệ cao đến năm 2030 đã được Chính phủ phê duyệt. Trong đó, nhiều công nghệ sản xuất thông minh được ưu tiên phát triển như Công nghệ sản xuất linh hoạt (FM), công nghệ sản xuất tích hợp (CIM), công nghệ sản xuất thông minh (IMS); công nghệ thiết kế, chế tạo máy công cụ điều khiển số (CNC); công nghệ lưới điện thông minh…
Chúng ta đang có thuận lợi là có thể kế thừa những bài học kinh nghiệm thành công khi thực hiện Chương trình Quốc gia phát triển công nghệ cao của giai đoạn trước. Giai đoạn 2011-2020 kinh phí dành cho công nghệ cao hạn hẹp, chỉ đạt bình quân trên 50%, song những người làm công tác khoa học công nghệ của Bộ Công Thương xác định được cách tiếp cận mới, chủ động lựa chọn những dự án tốt, ưu tiên cho đối tượng doanh nghiệp. Chuyển trọng tâm hỗ trợ từ nghiên cứu cơ bản sang nghiên cứu phát triển sản phẩm; đẩy mạnh sự phối hợp giữa cơ quan nghiên cứu với lực lượng khoa học của các doanh nghiệp nhằm thương mại hóa sản phẩm, có khả năng sản xuất theo quy mô công nghiệp.
Đặc biệt, thống kê số liệu cho thấy, một kết quả nổi bật của Chương trình công nghệ cao do Bộ Công Thương thực hiện giai đoạn 2016-2020 so với giai đoạn trước là huy động nguồn vốn ngoài ngân sách gia tăng mạnh mẽ. Trong giai đoạn 2013-2015 nguồn vốn huy động ngoài ngân sách của các dự án được phê duyệt chiếm 54% tổng nguồn vốn thực hiện. Giai đoạn 2016-2020, nguồn vốn huy động ngoài ngân sách chiếm trên 80% tổng nguồn vốn thực hiện.
Hai bài học chuyển trọng tâm hỗ trợ từ nghiên cứu cơ bản sang nghiên cứu phát triển sản phẩm và, huy động nguồn vốn ngoài ngân sách từ các doanh nghiệp cho các dự án có thể áp dụng cho những dự án hỗ trợ doanh nghiệp sản xuất thông minh. Và như thế, cùng với sự hỗ trợ của nhà nước, chủ thể của sản xuất thông minh cũng sẽ đóng góp nguồn lực của mình vào các dự án.
Tổng quan về sản xuất thông minh
1. Khái niệm
Sản xuất thông minh là sự kết nối các máy móc, thiết bị; các công đoạn sản xuất; và các bộ phận sản xuất bằng công nghệ số, thông qua ứng dụng trí tuệ nhân tạo vào giải quyết các vấn đề tại công xưởng sản xuất, đối ứng nhanh, linh hoạt với những yêu cầu mới từ thị trường.
2. Phương thức
Đặc trưng của sản xuất thông minh là kết nối; được thực hiện thông qua các thiết bị cảm biến; được nhận dạng bằng sóng vô tuyến giúp ghi nhận tất cả các dữ liệu có liên quan truyền về máy chủ để xử lý, ra các quyết định phù hợp nhất.
3. Phạm vi
Sản xuất thông minh bao gồm sự phát triển thông minh của hệ thống quản lý, điều hành được số hóa trên 3 nội dung:
a) Quản lý vòng đời sản phẩm (PLM) tích hợp thông tin trên toàn bộ chuỗi giá trị sản xuất từ giai đoạn ý tưởng thiết kế - phát triển sản phẩm (ideation), qua thực hiện sản xuất (realization) cho tới giai đoạn sử dụng (utilization) bao gồm các dịch vụ hỗ trợ đối với sản phẩm và máy móc – nhà xưởng.
b) Quản lý hoạt động sản xuất (MOM) số hóa quá trình hoạt động sản xuất từ việc thu thập dữ liệu sản xuất phát sinh, tối ưu hóa kế hoạch và lịch trình sản xuất, đến bảo đảm chất lượng sản xuất và cung cấp thông tin minh bạch cho quản lý điều hành.
c) Tự động hóa (AUTOMATION) hay Điều khiển tự động bằng các công nghệ làm giảm sự can thiệp của con người vào các quy trình sản xuất, thông qua việc xác định trước các tiêu chí quyết định, các mối quan hệ của quy trình phụ và các hành động liên quan - và thể hiện những xác định trước đó trong phần mềm quản lý máy móc.
4. Xu hướng
Theo dự báo của IDC (Worldwide Digital Transformation 2020 Predictions), đến năm 2025 chi tiêu cho chuyển đổi số (Digital Transformation) trên toàn cầu sẽ đạt 4,7 nghìn tỉ USD.
Trong đó, 42% các nhà sản xuất lớn trên thế giới sẽ ứng dụng các sáng kiến giải pháp sản xuất thông minh để tối đa hóa hiệu quả hoạt động và thời gian đáp ứng.
86% các nhà sản xuất lớn sẽ dựa trên IoT (Internet vạn vật) và ứng dụng phân tích dữ liệu để cập nhật hoạt động, giảm thiểu rủi ro và tăng tốc độ đưa sản phẩm ra thị trường.
5. Lợi ích
Loại bỏ lãng phí
Việc thiết lập và lập trình thiết bị đúng cách sẽ giúp tạo ra dung sai nhỏ, loại bỏ việc phải làm lại sản phẩm, giảm thiểu lượng phế liệu được tạo ra. Những công nhân vận hành có tay nghề cao nhất cũng không thể đạt được hiệu quả của tự động hóa trên bất kỳ quy trình thông thường nào.
Các máy móc tự động được thiết kế để thực hiện nhiều thao tác cùng một lúc do đó không cần phải di chuyển vật liệu sau mỗi giai đoạn sản xuất, các sản phẩm hoàn chỉnh có thể gửi trực tiếp đến nơi lưu trữ mà không cần sự can thiệp của con người.
Hỗ trợ công tác quản lý
Kết nối thiết bị, máy móc trong nhà máy với hệ thống quản lý sẽ giúp tiết kiệm thời gian cho việc báo cáo tình trạng sản xuất. IoT (Internet vạn vật) cho phép con người tập trung hơn vào công việc sản xuất nhờ loại bỏ việc báo cáo các hoạt động không cần thiết.
Kiểm soát chi phí
Sản xuất thông minh giúp thực hiện các công việc tương tự với ít nhân công và ít máy móc thiết bị hơn. Một cách dễ dàng để tăng tự động hóa trong công nghệ sản xuất thông minh đó là thông qua robot và các máy móc tự động khác được thiết kế để hoạt động phối hợp cùng với con người. Hơn nữa, chi phí đầu tư cho robot vừa thấp mà mang lại hiệu quả nhanh.
An toàn cho công nhân
Thực hiện tự động hóa trong sản xuất thông minh đảm bảo an toàn hơn cho người lao động vì con người không cần hoặc rất ít phải tác động trực tiếp trong sản xuất. Hệ thống sẽ tự động nhập, lưu trữ, xử lý và truy xuất dữ liệu tự động và cần rất ít sự can thiệp trực tiếp của con người.
Tối ưu hóa năng suất
Việc nhân viên lao động nghỉ việc có tác động lớn đến năng suất lao động. Nhưng với tự động hóa việc nhân viên vắng mặt tạm thời hoặc nghỉ trong thời gian dài vẫn có thể đảm bảo quy trình làm việc, hoạt động sản xuất ổn định. Do vậy, hoạt động sản xuất sẽ ít phụ thuộc hơn vào người lao động, giúp tối đa hóa năng suất sản xuất.
Hợp lý hóa quy trình sản xuất
Sản xuất thông minh giúp doanh nghiệp sản xuất theo quy trình, tăng độ chính xác, dễ dàng kiểm soát dữ liệu dựa trên hệ thống máy móc điều khiển. Thực hiện các nguyên tắc sản xuất tinh gọn kết hợp với các thiết bị sản xuất tự động để quá trình sản xuất hiệu quả, năng suất cao hơn.
