Công nghiệp 4.0, Nhà máy thông minh, Nhà máy kỹ thuật số, Doanh nghiệp kết nối, Nhà máy của tương lai, Tầng nhà máy đến ERP, Hội tụ CNTT & OT, IIOT và Số hóa là các thuật ngữ được kết nối hoặc rất gần nhau nhưng có sự khác biệt nhỏ.
Đó là việc kết nối các quy trình và hoạt động của sản xuất với hệ thống kinh doanh để đạt được năng suất, hiệu quả và các khả năng mới bằng cách sử dụng công nghệ và ít nhân lực hơn khi chúng ta tiến bộ trong hành trình này.
- Thực hiện tất cả các nhiệm vụ vật lý với sự trợ giúp của robot, PLC, băng tải, cảm biến, AGV và máy móc nói chung. Mức độ tự động hóa của các nhiệm vụ vật lý này sẽ phụ thuộc vào khả năng tài chính, bộ kỹ năng, nhu cầu sử dụng công nghệ, rủi ro, độ phức tạp của quy trình, v.v.
- Thu thập dữ liệu một cách có hệ thống; tự động, không cần giấy, từ đầu đến cuối
- Để có được các bảng điều khiển, báo cáo để chạy nhà máy trong thời gian thực, mọi cấp đều có thể truy cập
- Sử dụng dữ liệu để tự động tạo ra thông tin / kiến thức để làm cho các quy trình, chất lượng, luồng và tích hợp giữa các quy trình khác nhau tốt hơn, dễ dàng hơn, nhanh hơn, rẻ hơn.
Phần A: Tầng nhà máy – Thiết bị vật lý
Nó là nơi sản phẩm được sản xuất. Điểm trung tâm ở đây là PLC / PC / PAC. (PLC = Đơn vị logic có thể lập trình; PC = Máy tính cá nhân; PAC = Bộ điều khiển tự động hóa có thể lập trình). Trong tài liệu được gọi là PLC trở đi.
PLC giúp vận hành thế giới vật lý – suy nghĩ chuyển động, suy nghĩ điều khiển quy trình vòng kín (các bước quy trình, xử lý, kiểm tra, tạo hình, cắt, đóng gói, dập, v.v.) thông qua quản lý hợp lý các tài sản / công nghệ khác nhau như Băng tải, Cảm biến, Robot, RFID, Hệ thống kiểm tra tầm nhìn, Hệ thống cơ khí, Máy móc, v.v.
PLC cũng kết nối với hệ thống HMI / SCADA để hiển thị thông tin trực quan, thời gian thực – KPI, báo động, đồ thị, máy trực quan, tình trạng xưởng, thông tin sản phẩm, v.v. từ thông tin từ PLC hoặc từ cơ sở dữ liệu. (HMI / SCADA là một công cụ rất quan trọng để trao quyền cho người giám sát, kỹ thuật viên và người vận hành trên sàn sản xuất. Nó là cửa sổ của họ – một công cụ trực quan hóa tất cả thông tin kỹ thuật số để vận hành sàn nhà máy).
PLC cũng có khả năng ghi thông tin vào cơ sở dữ liệu và lấy thông tin từ cơ sở dữ liệu. Ngoài ra, không phải tất cả dữ liệu từ PLC đều cần được hiển thị trên SCADA, nó có thể được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu để sử dụng trong tương lai hoặc hoàn toàn không được lưu trữ. Và một PLC có thể lấy dữ liệu từ các nguồn khác như phần mềm bên thứ 3 , MES, ERP hoặc dữ liệu phân tích.
Phần B: Cơ sở dữ liệu sản xuất
Vì vậy, cơ sở dữ liệu sản xuất thu thập thông tin từ tầng sản xuất liên quan đến các thông số quá trình, cảnh báo, trạng thái máy, cảm biến, vv thông qua PLC. Họ cũng có thể thu thập thông tin được nhập qua hệ thống HMI / SCADA bằng đầu vào của người dùng. Hầu hết dữ liệu phụ trợ này có thể được sử dụng làm nguồn cấp thông tin cho giao diện người dùng. MES.
Chúng ta cũng có thể đưa thông tin từ các hệ thống MES và ERP và ghi vào hệ thống cơ sở dữ liệu sản xuất để được sử dụng như logic để tạo điều kiện cho một quy trình hoặc được hiển thị trên hệ thống SCADA.
Những cơ sở dữ liệu sản xuất này có tất cả :
- Thông tin quy trình & sản phẩm- dữ liệu cảm biến, hình ảnh, thông số, nguyên liệu thô, công thức nấu ăn, thông tin định tuyến sản phẩm, quy tắc
- Thông tin mọi người về nhiệm vụ được thực hiện, trình độ đào tạo, mức độ đăng nhập – người kiểm tra, kỹ thuật, người dẫn đầu & giám sát
- Thông tin về Máy & Hệ thống – thời gian chu kỳ, thời gian ngừng hoạt động, cảnh báo, sự kiện, tắc nghẽn, chết đói, chặn, lịch sử bảo trì tài sản
Phần C: Hệ thống MES & ERP
MES & ERP là các gói phần mềm cung cấp thông tin theo thời gian thực hoặc chế độ historian. Mục đích thực sự đơn giản của việc sử dụng phần mềm sử dụng các nguyên tắc tinh gọn là làm cho công việc dễ dàng hơn, giảm thiểu nỗ lực của con người.
Như bạn đã biết MES tập trung hơn vào các khía cạnh sản xuất giúp tạo ra sản phẩm hiệu quả, chính xác với tất cả dữ liệu cần thiết để theo dõi hiệu suất, tuân thủ, chất lượng, tốc độ, v.v. Một số chủ đề được đề cập trong MES là theo dõi WIP, Sử dụng tài sản, Lập lịch trình, Giám sát hiệu suất, quản lý lao động, quản lý đủ điều kiện, quản lý bảo trì.
Mặt khác, hệ thống ERP được chú trọng hơn để trợ giúp các công việc quản trị kinh doanh của một doanh nghiệp. Các mô-đun thường bao gồm Tài chính, Nhân sự, Mua hàng, Hàng tồn kho, Phân phối, Dự báo, Lập kế hoạch & Quản lý Quan hệ Khách hàng.
Điều quan trọng là có một giao diện giữa MES và hệ thống ERP để các luồng dữ liệu được liên kết với nhau để nâng cao hiệu quả, năng suất và giảm thiểu sai sót. Giao diện này cũng giúp kết nối quá trình sản xuất với toàn bộ hoạt động mang lại cái nhìn toàn diện cho doanh nghiệp và tạo điều kiện cho việc đưa ra quyết định sáng suốt và tốt hơn, mang lại hiệu quả, năng suất cao hơn và ít sai sót hơn.
Ngoài ra, các hệ thống bên thứ ba rời rạc khác như hệ thống tham dự, hệ thống đào tạo, hệ thống bảo trì phòng ngừa có thể được tích hợp với MES và ERP nếu chúng chưa được tích hợp.
Phần D: Lưu trữ Dữ liệu & Phân tích Dữ liệu
Trước khi nói về dữ liệu & phân tích dữ liệu, chúng tôi muốn chỉ ra rằng điều quan trọng là phải hiểu yêu cầu về trung tâm dữ liệu (máy chủ, lưu trữ và mạng) kết nối máy với phần mềm thu thập, lưu trữ dữ liệu và chạy tất cả các lớp khác như Controls, SCADA , MES, ERP và phân tích dữ liệu. Lựa chọn lưu trữ cơ sở hạ tầng này trên trang web so với nhà cung cấp điện toán đám mây bên thứ 3 hoặc kết hợp kết hợp tùy thuộc vào các yêu cầu về capex có sẵn, khả năng mở rộng, tốc độ, nhu cầu tính toán, độ tin cậy, bảo mật, dự phòng, khôi phục thảm họa, v.v.
Để thành công trong phân tích dữ liệu, bạn cần đảm bảo rằng bạn có đúng loại dữ liệu, dữ liệu chính xác và đúng mức dữ liệu.Vì vậy, PLC đang thu thập dữ liệu sản xuất, một số mô-đun của MES đang thu thập dữ liệu sản xuất và hệ thống ERP đang thu thập dữ liệu kinh doanh.
Vì vậy, bây giờ một khi bạn điều kiện hóa và ngữ cảnh hóa dữ liệu này ở tất cả các cấp, sẽ có cơ hội to lớn trong tất cả các cấp và giữa các cấp để tạo ra những hiểu biết sâu sắc, mẫu & thông minh mới. Các công cụ phân tích dữ liệu có thể khác nhau, từ excel đơn giản đến các công cụ Business Intelligence như Tableau và Clickview, đến trí tuệ nhân tạo, nhận dạng mẫu cho đến các công cụ nhận thức.
Sau khi học được từ dữ liệu, bạn có thể học lại hệ thống kiểm soát, quy trình của mình hoặc đào tạo mọi người với cái nhìn sâu sắc mới có được này và làm cho họ thông minh hơn. Vì vậy, nó trở thành vòng lặp liên tục học hỏi từ dữ liệu và làm cho các hệ thống tự chủ và thích ứng.
Phần E: Các ứng dụng trong sản xuất
Vì vậy, ở đây ý tưởng là không cần giấy tờ, ví dụ: kiểm tra quy trình (trên giấy) và tạo ứng dụng về bảng điều khiển, dữ liệu trực tiếp có thể có xu hướng, báo cáo, nhà máy trực quan, cảnh báo từ số lượng sản xuất, bảo trì, PM, thời gian chết, giao hàng trễ, xem tắc nghẽn và các quy trình nghẽn từ sản phẩm hạ nguồn, e-learning, tài liệu điện tử, tuyển dụng điện tử, kiểm toán điện tử, mọi thứ có ý nghĩa, v.v. nhằm cải thiện hiệu quả, khả năng phản ứng và năng suất của con người.
Hãy để lại email để cập nhật về :
- Business Case cho Tự động hóa / Số hóa; Lợi ích của Tự động hóa / Số hóa
- Các bước và hành trình để đến với Tự động hóa / Số hóa
- Các công nghệ chính trong Tự động hóa / Số hóa
- Bộ kỹ năng & Tổ chức Tự động hóa / Số hóa
- Dữ liệu & Phân tích dữ liệu trong Tự động hóa / Số hóa
