Công nghiệp 4.0: Định hình lại ngành sản xuất kim loại tấm

Để bắt đầu, hãy tưởng tượng một cửa hàng kim loại tấm không phải là một hoạt động lớn, mà là một cửa hàng với vài chục nhân viên. Thoạt đầu trông có vẻ bình thường, nhưng sau đó một số điểm kỳ quặc lại nổi bật. Mỗi xe chở một công việc trên sàn có một thiết bị nhỏ dường như đang giao tiếp với phần mềm của cửa hàng; một màn hình lớn phía trên hiển thị bản đồ tầng cửa hàng cho biết chính xác vị trí của từng công việc.

Sau đó, bạn nhìn thấy văn phòng. Mọi người nghiên cứu các mô hình 3D mà khách hàng đã tải lên hệ thống báo giá dựa trên web. Nó chỉ ra rằng hầu hết mọi người đang xem các trường hợp ngoại lệ cần đặc biệt chú ý; các đơn đặt hàng điển hình chảy qua ngay để lập lịch và làm tổ với rất ít nếu có bất kỳ sự can thiệp nào của con người.

Máy móc, được trang bị các cảm biến và công nghệ bảo trì có khả năng tiên đoán cao, hiếm khi bị hỏng. Việc kết nối các cảm biến và phần mềm tại chỗ với phân tích dữ liệu dựa trên đám mây làm cho việc bảo trì dự đoán trở nên thông minh hơn.

Dành thêm một chút thời gian trên sàn và trong văn phòng và bạn nhận ra một điều sâu sắc: Mọi người quản lý quy trình tổng thể — Nghĩa là, con đường mà các công việc thực hiện từ báo giá đến vận chuyển — trong khi các giải pháp dựa trên Công nghiệp 4.0 xử lý các chi tiết đằng sau việc thực hiện các hoạt động riêng lẻ ( báo giá, cắt, uốn, …) đáng tin cậy và hiệu quả nhất có thể.

Tất nhiên, Công nghiệp 4.0 không xảy ra cùng một lúc. Rất ít, nếu có, thực hiện đồng thời tất cả các khoản đầu tư vào nhà máy thông minh của họ. Mọi công ty, kể cả những công ty nhỏ nhất với nguồn lực hạn chế, đều thực hiện từng bước một.

OEE và tính khả dụng của máy

Nhiều cửa hàng thu thập dữ liệu về hiệu quả tổng thể của thiết bị (OEE) và tính toán sử dụng máy. Đây thường là bước đầu tiên của cửa hàng đối với công nghiệp 4.0 và nó có thể thực hiện được ngay cả đối với các thiết bị cũ hơn với một ampe kế đơn giản, có khả năng trực tuyến có thể đánh giá trạng thái của máy móc.

Việc sử dụng phần mềm để phân tích dữ liệu này mang lại sự minh bạch trong hoạt động và cung cấp cái nhìn tổng thể về hiệu suất tổng thể. Thông qua điện thoại thông minh và các thiết bị di động khác, người quản lý cửa hàng có thể truy cập thông tin này từ mọi nơi trên thế giới. Họ thậm chí có thể nhận thông báo đẩy trong các trường hợp cụ thể, có thể xác định được. Và trong mọi trường hợp, sự minh bạch như vậy đặc biệt hữu ích trong các tình huống không có kế hoạch đòi hỏi thời gian phản ứng ngắn.

Hệ thống thi công – sản xuất

Các cửa hàng nhỏ được tổ chức tốt. Các nhà quản lý và chủ sở hữu, cam kết cao với doanh nghiệp và nhân viên của họ, tìm ra các giải pháp sáng tạo cho các vấn đề. Đôi khi tài nguyên của họ rất khan hiếm. Họ muốn phát triển công việc kinh doanh nhưng lại không tìm được nhân công họ cần. So với các công ty lớn hơn, các cửa hàng việc làm nhỏ xử lý nhiều bộ phận hơn với độ phức tạp và sai lệch rất cao, đồng thời phải nhanh chóng và linh hoạt khi giao đơn hàng.

Các cửa hàng kim loại tấm điển hình chỉ dành khoảng 20% ​​tổng công sức cho các quy trình trực tiếp như vận hành máy móc. 80% còn lại liên quan đến các quy trình gián tiếp như báo giá, lập trình, vận chuyển bộ phận và quản lý năng lực. Các quá trình gián tiếp này thường là nút thắt cổ chai, không phải chính máy móc. Những khả năng mà Công nghiệp 4.0 mang lại ở đây có thể có tác động tích cực, tức thì.

Hệ thống thực thi sản xuất (MES) đẩy các đơn đặt hàng và chương trình có mức độ ưu tiên và số lượng phù hợp trực tiếp đến bộ điều khiển máy. Điều này làm giảm đáng kể các công việc gián tiếp điều hành thực hiện, như xác nhận đơn đặt hàng. Thay vào đó, họ trở thành người quản lý quy trình. Với MES thúc đẩy các đơn đặt hàng đến thiết bị được kết nối hoàn chỉnh và quản lý tất cả các quy trình gián tiếp, người quản lý quy trình có thể tập trung vào việc tối ưu hóa toàn bộ nhà máy (hoặc các nhà máy) trong thời gian thực.

Giữa các hoạt động

Trong nhiều thập kỷ qua, các cửa hàng kim loại tấm đã phải đối mặt với một nút thắt cổ chai nội bộ. Có nghĩa là, họ không biết chính xác vị trí các đơn đặt hàng cụ thể trong cơ sở và nhân viên mất quá nhiều thời gian để tìm kiếm chúng. Đối với các cửa hàng nhỏ, người vận hành có thể tự tìm kiếm, thậm chí đôi khi để máy ở chế độ không hoạt động trong khi họ tìm kiếm tài liệu họ cần. Trong một số trường hợp, các nhà khai thác dành một nửa thời gian của họ cho việc xử lý vật liệu một mình.

Bây giờ hãy tưởng tượng một hệ thống theo dõi trong nhà với các thiết bị cảm biến vị trí đồng hành với mọi công việc. Tốt hơn nữa, hãy tưởng tượng những công việc đó đi từ máy này sang máy khác, bộ phận này sang bộ phận khác, trên các phương tiện được dẫn đường tự động (AGV).

Bảo trì mạnh mẽ

Công nghiệp 4.0 giúp bảo trì dự đoán hiệu quả hơn bao giờ hết, tăng thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc và giảm thời gian sửa chữa trung bình. Được trang bị nhiều loại cảm biến, một số máy mới hơn có thể điều khiển, giám sát và phân tích tình trạng của chính chúng và gửi tin nhắn để thông báo cho nhân viên khi chúng hoạt động không tối ưu.

Những máy này cung cấp dữ liệu tình trạng cho cơ sở dữ liệu rộng lớn sử dụng trí thông minh nhân tạo (AI), so sánh dữ liệu hiện tại với các tình huống đã biết khác và có thể nhận ra gần như mọi tình trạng máy — Ví dụ: “Bộ lọc 123 phải được thay đổi trong vòng 100 giờ hoạt động tiếp theo”.

Điều gì sẽ xảy ra nếu các cảm biến phát hiện mòn bộ phận? Tại đây, phần mềm thông minh có thể quản lý kho phụ tùng thay thế hoàn toàn tự động và ở chế độ nền. Một thuật toán tính toán độ hao mòn thực tế, xem xét các yêu cầu cho công việc sắp tới, sau đó đặt hàng phụ tùng thay thế một cách tự động. Bộ phận đến đúng giờ và một kỹ thuật viên lắp đặt nó như một phần của bảo trì theo lịch định kỳ — không có thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, không có bất ngờ.

Hành động bảo trì và sửa chữa cũng sẽ phát triển. Sử dụng công nghệ giao tiếp mới như kính thông minh, người vận hành máy có thể kết nối với chuyên gia kỹ thuật của nhà sản xuất máy bằng giọng nói và thị giác. Chuyên gia nhìn thấy những gì nhà điều hành thấy. Chuyên gia có thể gửi hướng dẫn và sử dụng thực tế tăng cường, đánh dấu và giải thích một đối tượng trực tiếp trong chế độ xem trực tiếp trên kính của người điều khiển.

Cửa hàng trực tuyến

Các kênh bán hàng và phân phối cho các cửa hàng kim loại tấm cũng đang phát triển. Hãy xem xét cửa hàng trực tuyến, nơi trao đổi tệp và dữ liệu diễn ra gần như ngay lập tức giữa cửa hàng và khách hàng địa phương, khu vực, quốc gia và thậm chí cả quốc tế. Tất cả dữ liệu này kết nối trực tiếp với địa phương, sau đó có thể tối ưu hóa quy trình sản xuất để cửa hàng có thể đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu và cam kết những gì có thể.

Thông qua giao diện web trực tuyến, khách hàng đăng nhập trực tuyến và xem tình trạng sản xuất của đơn đặt hàng công việc của họ trong thời gian thực. Họ thấy các bước quy trình đã hoàn thành và các bước bắt buộc còn lại để hoàn tất đơn đặt hàng.

Máy theo dõi thời gian hoạt động và tình trạng thiết bị

Công nghiệp 4.0 sẽ mở ra những cách thức mới cho các công ty nhỏ tiếp thị dịch vụ và sản phẩm của họ. Khách hàng sẽ nhận được phản hồi theo thời gian thực về tình trạng sản xuất hiện tại, mọi sự chậm trễ tiềm ẩn và nỗ lực lên lịch lại, tất cả đều được quản lý bằng phần mềm. Nó sẽ tương tự như các dịch vụ giao hàng cung cấp thông tin cập nhật theo thời gian thực về vị trí gói hàng, quá trình giao hàng và sự chậm trễ tiềm ẩn trong chuỗi quy trình. Tất cả những điều này sẽ được thực thi tự động thông qua các thuật toán tiên tiến và các hệ thống, máy móc được kết nối với nhau.