Xu hướng Nhà máy thông minh - Lựa chọn nâng cao năng lực sản xuất cho doanh nghiệp Việt

Trong thời gian dài vừa qua, hoạt động sản xuất của các doanh nghiệp Việt Nam đã khai thác tối đa các nguồn lợi truyền thống như tài nguyên tự nhiên, thâm dụng lao động… để tăng trưởng. Hiện nay, khi các nguồn lực cũ đang cạn dần, các mô hình sản xuất truyền thống với quy trình thủ công, quản lý rờikh rạc, và năng suất thấp ngày càng bộc lộ nhiều hạn chế, khiến các doanh nghiệp kém thích ứng trước những biến động thị trường. 

Điều này đặt ra thách thức lớn khi Việt Nam bước vào sân chơi cạnh tranh toàn cầu, nơi các tiêu chuẩn về chất lượng, tốc độ và tính bền vững trong sản xuất ngày càng khắt khe. Nhiều quốc gia trên thế giới đã và đang đẩy mạnh tự động hoá, ứng dụng khoa học công nghệ trong sản xuất. Nếu không chuyển đổi kịp thời, nguy cơ doanh nghiệp Việt Nam tụt hậu và mất thị trường vào các đối thủ áp dụng công nghệ tiên tiến là điều không thể tránh khỏi.

Trong bối cảnh trên, mô hình nhà máy thông minh với khả năng tự động hóa cao, tối ưu hoá quy trình sản xuất và chuỗi cung ứng theo thời gian thực, tiết giảm chi phí… được xem là giải pháp “chuyển mình” cho phép các doanh nghiệp Việt Nam đạt được đột phá về năng suất và chất lượng. 

Đức có thể được xem là khởi nguồn của “nhà máy thông minh” với việc tiên phong giới thiệu khái niệm “Công nghiệp 4.0 - Industrie 4.0” vào năm 2011 nhằm đạt được động lực tăng trưởng kinh tế mới dựa trên thế mạnh cơ khí truyền thống. Theo đó, các nhà máy tại Đức đã tích hợp cảm biến, tăng cường tự động hoá, và phân tích dữ liệu sản xuất trên diện rộng. Mô hình này giúp đạt được những bước tiến lớn trong việc tối ưu hoá quy trình, cải thiện chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất, và tiết giảm chi phí. 

Những kết quả trên trở thành cảm hứng cho nhiều doanh nghiệp khác tại Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc… đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ số, robot công nghiệp, và trao đổi dữ liệu theo thời gian thực vào sản xuất. 

Các nghiên cứu của McKinsey & Company và Deloitte cho thấy việc triển khai nhà máy thông minh giúp doanh nghiệp tăng năng suất thêm 20 - 30%, giảm chi phí vận hành từ 10 - 20%, và đưa tỷ lệ lỗi sản phẩm xuống dưới mức 1% so với các mô hình sản xuất truyền thống. Khảo sát của các đơn vị tư vấn uy tín trên thế giới cho thấy trên 70% các nhà sản xuất được hỏi có kế hoạch triển khai toàn bộ hoặc một phần hoạt động sản xuất theo mô hình nhà máy thông minh trong vòng 1 - 2 năm tới.

Tại Việt Nam, với chính sách chuyển đổi số, ứng dụng công nghệ mạnh mẽ của Chính phủ và quá trình hội nhập hoá sâu rộng, nhiều doanh nghiệp Việt Nam đã từng bước áp dụng các giải pháp IoT, AI, tự động hoá… để dần chuyển mình từ nhà máy truyền thống sang nhà máy thông minh và bước đầu đạt nhiều kết quả tích cực.

Điển hình, sau khi triển khai các giải pháp IoT và phân tích dữ liệu lớn theo hướng nhà máy thông minh, Công ty Cổ phần Công nghiệp KIMSEN - doanh nghiệp sản xuất linh kiện cơ khí chính xác với quy mô 30 triệu sản phẩm/năm - đã có thể tính toán giá thành trên mỗi thanh billet để tối ưu chi phí hoạt động, từ đó có thể chào giá cạnh tranh nhất cho các khách hàng.

Ông Dương Minh Hải - Giám đốc sản xuất Khối hàng Linh kiện KIMSEN chia sẻ: “Để giải bài toán chi phí, thay vì chỉ tính được giá thành tổng thể, các giải pháp công nghệ cho phép chúng tôi tính toán giá thành trên mỗi thanh billet một cách chính xác và nhanh chóng, dựa trên khả năng nắm bắt thực trạng của các nguồn lực trong sản xuất. Giá thành sản xuất được tối ưu, ngân sách vì thế được phân bổ cho các hoạt động tập trung vào chất lượng để đem lại nhiều giá trị hơn cho khách hàng”. 

Cụ thể, tại mỗi công đoạn sản xuất, dữ liệu theo thời gian thực về mức sử dụng nguyên vật liệu, hiệu suất hoạt động, hao mòn máy móc… được thu thập và cập nhật theo thời gian thực đến các bộ phận hoạch định. Qua đó, KIMSEN có thể xác định chính xác các yếu tố chi phí để định giá sản phẩm. 

Tương tự, việc ứng dụng các giải pháp IoT, dữ liệu lớn, điện toán đám mây… đã giúp Công ty Cổ phần In và Bao bì Goldsun - vendor cấp I của Tập đoàn Samsung tại Việt Nam - dự báo được nhu cầu tiêu thụ, tự động đưa ra kế hoạch sản xuất, kế hoạch nguyên vật liệu, kế hoạch điều tiết các nguồn lực chính xác, kịp thời dựa trên dòng chảy thông tin được thu thập tự động theo thời gian thực, xuyên suốt giữa 06 nhà máy của công ty. 

“Samsung yêu cầu rất cao về chất lượng, thời gian giao hàng cần tuyệt đối chuẩn chỉnh. Thời gian giao hàng đôi khi 24/24. Có những ngày chúng tôi giao 5-7 lần, hoạt động không ngừng nghỉ. Đặc thù của Goldsun là sản xuất theo đơn đặt hàng (MTO) nên các công việc như chuẩn bị vật tư sản xuất, lập kế hoạch sản xuất gặp khó khăn nhất định khi lượng đơn hàng lúc ít lúc nhiều. Tuy nhiên, với thuật toán xây dựng kế hoạch tự động, chúng tôi đã rút ngắn thời gian chuẩn bị, đảm bảo được tiến độ giao hàng cam kết”, ông Phạm Cao Vinh - Chủ tịch HĐQT Goldsun chia sẻ.

Toàn bộ hoạt động vận hành của tất cả các nhà máy và bộ phận văn phòng với hơn 3.500 nhân sự được quản lý và giao tiếp trên cùng một nền tảng số, giúp tạo sự thống nhất theo cả chiều dọc (từ cấp chiến lược tập đoàn đến cấp thực thi xưởng sản xuất) và chiều ngang (các nhà máy, bộ phận với nhau), giúp giảm đáng kể thời gian lao động và hao phí nguồn lực so với phương pháp điều hành truyền thống. 

Ở một cấp độ triển khai nhà máy thông minh cao hơn, không chỉ dừng lại tại các giải pháp số hoá, Công ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Rạng Đông đã triển khai Robot công nghiệp trên diện rộng tại các công đoạn sản xuất. Qua đó, độ chính xác và tốc độ sản xuất được cải thiện đáng kể, giúp năng suất lao động tăng thêm 30%.

Đồng thời, các giải pháp AI và nhận diện bằng hình ảnh được ứng dụng vào dây chuyển để phân tích chất lượng sản phẩm xuyên suốt từ khâu vật tư đến thành phẩm, đảm bảo mọi sản phẩm đều đạt chuẩn trước khi đưa ra thị trường. Rạng Đông cũng tự phát triển thành công xe tự hành (AGV) tích hợp AI phục vụ khâu vận chuyển hàng hóa, cung cấp nguyên vật liệu với nhiều ưu điểm vượt trội sản phẩm nhập khẩu. Việc khai thác đối đa nguồn lực trong sản xuất đã giúp công ty tiết giảm hiệu quả chi phí. 

“Vào năm 2019, để tạo ra 1 tỷ đồng doanh thu, Rạng Đông đã tiêu hao đến 0.497 TOE (Tấn dầu quy đổi). Tuy nhiên, nhờ những nỗ lực không ngừng trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và áp dụng các công nghệ hiện đại, đến tháng 9 năm 2024, Rạng Đông chỉ cần 0.147 TOE cho cùng mức doanh thu”,  KS. Nguyễn Hoàng Kiên - Phó Tổng giám đốc Rạng Đông cho biết.

KS. Nguyễn Hoàng Kiên cho biết thêm, sau quá trình tự động hoá sản xuất, Rạng Đông đã tiến xa hơn bằng việc tự động hóa đồng bộ toàn bộ dây chuyền sản xuất, tạo ra một hệ thống sản xuất liên hoàn và liền mạch, giảm thiểu thời gian chuyển đổi giữa các công đoạn. Giai đoạn này có sự kết hợp chặt chẽ giữa khâu thiết kế sản phẩm và khâu thiết kế quy trình sản xuất.

Dù lợi ích và hiệu quả việc triển khai mô hình nhà máy thông minh đã được chứng thực, trên thực tế, nhiều doanh nghiệp Việt còn khá dè dặt trong việc thực hiện chuyển đổi sang mô hình sản xuất này.  Khảo sát của SME và CESMII (năm 2022 ) cho thấy 77% số người được hỏi tin rằng công nghệ thông minh sẽ tăng khả năng cạnh tranh cho tổ chức của họ, nhưng chỉ một nửa sẵn sàng đầu tư vào những sáng kiến này. Nhiều người tin rằng, chỉ những doanh nghiệp lớn mới có thể tiếp cận hoặc hưởng lợi từ công nghệ này.

Theo PGS.TS Thoại Nam - Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh chia sẻ, trên thực tế, các tiến bộ khoa học công nghệ đã giúp sản xuất thông minh trở nên dễ tiếp cận hơn đối với các doanh nghiệp nhỏ và vừa trong những năm gần đây. Tuy nhiên, nhiều doanh nghiệp vẫn đang đối mặt với những không ít trở ngại khi tiếp cận và ứng dụng công nghệ như thiếu kiến thức, năng lực tài chính hạn chế, khó khăn trong xác định chiến lược… 

“Không có giải pháp nào phù hợp cho tất cả các nhà máy, do đó, doanh nghiệp phải lựa chọn mô hình phù hợp với điều kiện thực tế cả về mặt kỹ thuật và túi tiền. Với doanh nghiệp nhỏ, tài chính và nhân sự có hạn nên ưu tiên lựa chọn chuyển đổi mô hình mới nhưng đơn giản, chỉ bao gồm các công nghệ cần thiết, dễ dàng cài đặt và vận hành; ưu tiên tính tương tác, trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống trong nhà máy” PGS.TS Thoại Nam khuyến nghị.

Đồng quan điểm như trên, ông Nguyễn Xuân Hách - Giám đốc điều hành ITG Technology chia sẻ: “Không giống như những hình mẫu nhà máy trên thế giới, các nhà máy tại Việt Nam gặp nhiều khó khăn đặc thù về cơ sở hạ tầng. Bên cạnh đó, mức độ trưởng thành “thấp” về công nghệ cũng là rào cản khiến các nhà máy Việt Nam khó có thể “bê nguyên” hình mẫu nước ngoài để áp dụng thành công vào các cơ sở của mình. Nếu lúc này đầu tư “nhảy cấp độ” từ 1.0 - 2.0 lên 4.0, doanh nghiệp sẽ có khả năng rơi vào khủng hoảng. Chính vì thế, hiểu mình đang ở đâu và có sự chuẩn bị kỹ lưỡng về Công nghệ - Quy trình - Con người, sẽ là một “chiến lược bản lề” giúp doanh nghiệp nhanh chóng chinh phục đích đến của hành trình chuyển đổi số”.

Bên cạnh việc xác định phương pháp tiếp cận phù hợp, các chuyên gia khuyến nghị doanh nghiệp cần nhìn nhận việc phải bỏ ra số tiền lớn cho việc chuyển đổi mô hình sản xuất là kinh phí đầu tư cho phát triển dài hạn để tạo ra nhiều cơ hội mới. 

Đồng thời, doanh nghiệp cần xây dựng lộ trình đổi mới công nghệ cụ thể, xác định rõ mức độ ảnh hưởng của từng công nghệ và các lợi ích có thể đo lường được, nhằm tối ưu hoá chi phí trong từng giải đoạn cũng như xây dựng chiến lược sản xuất kinh doanh phù hợp cho từng giai đoạn, hướng đến cải thiện hiệu quả kinh doanh. 

Bài học từ các quốc gia phát triển cho thấy, đổi mới công nghệ và xây dựng nhà máy thông minh là chìa khóa để bứt phá trong chuỗi giá trị toàn cầu. Các doanh nghiệp Việt cần tận dụng cơ hội từ những tiến bộ công nghệ và chính sách hỗ trợ của Chính phủ để tiến nhanh hơn trong quá trình chuyển đổi số. Điều này không chỉ giúp tăng năng suất và giảm chi phí mà còn mở ra cơ hội tham gia sâu hơn vào các chuỗi giá trị cao cấp, giảm sự phụ thuộc vào các thị trường truyền thống.