ỨNG DỤNG SỐ HÓA ĐIỂN HÌNH TRONG SẢN XUẤT
Năm ví dụ điển hình sau đây minh họa cách các nhà sản xuất lớn và nhỏ có tận dụng các giải pháp IoT để nâng cao quy trình sản xuất và tiếp cận thị trường thay đổi mô hình kinh doanh. Các nghiên cứu điển hình này có Kaeser Kompressoren, HIROTEC, Kuka, Lido, Stone Works và một khách hàng của Rockwell Automation.
Kaeser Kompressoren
Việc triển khai IoT của các nhà sản xuất thường ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh trong sản xuất của họ đồng thời các quy trình và mô hình kinh doanh tiếp cận thị trường. Xem xét kinh nghiệm của Kaeser Kompressoren, một nhà sản xuất hệ thống khí nén và các dịch vụ cho phép hoạt động sản xuất hạ nguồn của khách hàng trong nhiều loại các lĩnh vực bao gồm ô tô, hóa chất và dược phẩm.
Kaeser có hơn 100.000 máy nén đang được khách hàng tích cực sử dụng. Bất cứ khi nào máy nén gặp sự cố, nó sẽ biểu thị thông qua hệ thống sản xuất của khách hàng, làm cho chúng dừng lại. Để tránh không gặp phải kế hoạch ngừng máy và thời gian ngừng hoạt động của hệ thống, Kaeser bắt đầu trang bị cho thiết bị khí nén của mình Cảm biến IoT để thu thập dữ liệu hiệu suất và môi trường chính như nhiệt độ, độ ẩm và độ rung. Với thiết bị và hạ tầng liên tục truyền trạng thái hoạt động của nó trong thời gian thực, Kaeser tiến hành phân tích dự đoán để xác định xem các bộ phận có thể dễ bị hỏng, và do đó có thể xác định và thay thế các bộ phận bị lỗi trong thời gian định kỳ bảo trì thay vì sau khi máy ngừng hoạt động đã xảy ra. Kaeser ước tính cách tiếp cận này có dẫn đến giảm 60% thời gian ngừng hoạt động không theo lịch trình của thiết bị cũng như ước tính tiết kiệm hàng năm 10 triệu đô la chi phí sửa lỗi, vì công ty có thể tốt hơn dự đoán nhu cầu hàng tồn kho của nó. Nhưng trong khi khả năng theo dõi trạng thái hoạt động của thiết bị được triển khai của nó đã mang lại hiệu quả hoạt động đáng kể, điều đó cũng cho phép Kaeser tung ra “dịch vụ không dây”
Mô hình kinh doanh trong đó khách hàng không còn mua máy nén Kaeser nữa mà chuyển sang thuê máy nén khí và thanh toán cho lượng khí nén được sử dụng. Điều này mang lại lợi ích cho khách hàng của Kaeser, những người có thể chuyển nhiều chi phí từ vốn đầu tư sang hoạt động kinh doanh (vốn thành chi phí hoạt động) và cũng theo dõi việc sử dụng của họ trong thời gian thực và quản lý mức tiêu thụ của họ hiệu quả hơn. Nó cũng có nghĩa khách hàng có thể mở rộng quy mô tiêu thụ lên hoặc giảm xuống tùy theo nhu cầu sản xuất của họ thay đổi, mà không cần phải mua thiết bị máy nén mới. (Kaeser mang hoặc lấy đi các máy nén khi nhu cầu của khách hàng phát triển.) Kaeser báo cáo rằng điều nàyMô hình kinh doanh “air-as-a-service” giúp giảm 28,5% lượng khí nén sử dụng cho một nhà sản xuất vật tư xây dựng đại diện và 30.000 € tiết kiệm hàng năm cho một nhà sản xuất sơn. Nghiên cứu điển hình này cho thấy cách IoT có thể nâng cao hiệu quả hoạt động, cải thiện hàng tồn kho và quản lý chuỗi cung ứng và thậm chí thay đổi hoạt động kinh doanh của công ty hoàn toàn
HIROTEC
HIROTEC là công ty sản xuất thiết bị tự động hóa và phụ tùng ô tô có trụ sở tại Nhật Bản là nhà cung cấp với 26 cơ sở ở chín quốc gia thiết kế và xây dựng khoảng 7 triệu cửa ra vào và 5 triệu hệ thống thoát khí hàng năm.
Chi phí gây ra bởi thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch cho hoạt động OEM ô tô đang đáng kinh ngạc, ước tính khoảng 1,3 triệu đô la mỗi giờ, hay 361 đô la mỗi giây.Như Justin Hester, nhà nghiên cứu cấp cao tại Phòng thí nghiệm IoT của HIROTEC, nhận xét, “Nếu cần cuộc gọi điện thoại 3 phút để báo cáo sự cố, bạn đã mất 70.000 đô la chỉ khi nói với ai đó rằng bạn có vấn đề. ”
Để giải quyết mô hình“ bảo trì phản ứng ”, HIROTEC đã tìm cách phát triển một chiến lược cạnh tranh để tận dụng những lợi ích tiềm năng của Internet of Things, đã thí điểm và sau đó xây dựng nền tảng IoT dựa trên đám mây. HIROTEC đầu tiên được kích hoạt IoT, đã thu thập và phân tích dữ liệu từ tám máy CNC tại nhà máy ở Detroit, Michigan. Nó sau đó tận dụng nền tảng IoT để thực hiện trực quan hóa từ xa dây chuyền kiểm tra hệ thống xả tự động, rô bốt kiểm tra kích hoạt cảm biến, cảm biến lực, đo laser thiết bị và máy ảnh để thực hiện hình ảnh trực quan trong thời gian thực và tự động, không cần giấy tờ tạo báo cáo cho toàn bộ dây chuyền sản xuất cửa ô tô. Việc triển khai giúp HIROTEC hiển thị theo thời gian thực về hoạt động kinh doanh của mình và sẽ cho phép nó tận dụng chức năng học máy để dự đoán và ngăn chặn các lỗi hệ thống quan trọng trong tương lai. HIROTEC báo cáo rằng nó hầu như loại bỏ thời gian dành cho việc kiểm tra thủ công hệ thống sản xuất, giải phóng người lao động cho các nhiệm vụ hiệu quả hơn, có giá trị gia tăng cao hơn.
Kuka
Là nhà máy ở Warren, Michigan, ngay bên ngoài Detroit, nhà sản xuất robot công nghiệp Kuka đã tận dụng IoT để tạo ra một nhà máy tự động hóa cao làm cho xe Jeep Wrangler tự động hóa các cơ quan kết nối hơn 60.000 thiết bị, bao gồm 259 robot trong dây chuyền lắp ráp, thành một trung tâm hệ thống quản lý dữ liệu. Bằng cách liên kết các thiết bị, ứng dụng dây chuyền kinh doanh và hệ thống back end với nhau, Kuka đã đạt được một quy trình sản xuất tự động có khả năng sản xuất một trong tám thân xe Jeep Wrangler khác nhau cứ sau 77 giây giống nhau dây chuyền sản xuất mà không làm gián đoạn dòng sản xuất. Hơn nữa, tất cả các nhiệm vụ kiểm soát trung tâm và quy trình chẩn đoán có thể được thực hiện trực tiếp trên rô bốt từ bảng điều khiển.e
Kuka tin rằng tự động hóa này sẽ cho phép thời gian hoạt động liên tục theo lệnh 24 giờ sản xuất mỗi ngày trong hơn tám năm.
Lido Stone Works
Lido Stone Works, một nhà sản xuất đồ cao cấp nhỏ, do gia đình tự quản, ở ngoại ô New York các sản phẩm đá kiến trúc (ví dụ: lò sưởi bằng đá, đài phun nước, sàn nhà, v.v.) cho khách hàng trên toàn thế giới, họ muốn tăng tốc và hợp lý hóa thiết kế và sản xuất các sản phẩm đá cao cấp.
Tìm cách hiện thực hóa một môi trường sản xuất tự động hóa hơn, họ đã tận dụng IoT để tạo ra một hệ thống sản xuất thông minh liên kết trực tiếp Lido, các kỹ sư tại các công ty như Breton có trụ sở tại Ý (sản xuất máy cắt đá Lido sử dụng) và các kiến trúc sư của khách hàng của họ vào một nền tảng đám mây liền mạch, hỗ trợ IoT. Bằng cách IoT cho phép các máy cắt đá của nó, do đó tạo ra một luồng thông tin theo thời gian thực như viên đá thực sự đang được cắt, cả khách hàng và kỹ thuật viên Breton (cách hàng nghìn cây số) có thể giám sát tiến trình công việc theo gian thực, phát hiện cũng như điều chỉnh các vấn đề khi chúng có thể mở ra. Lido ước tính rằng giải pháp dựa trên IoT của họ đã tăng năng suất tăng 30 phần trăm (phần lớn bằng cách giảm thời gian ngừng hoạt động), tăng doanh thu lên 70 phần trăm, đã tiết kiệm được nửa triệu đô la chi phí đi lại hàng năm và giúp họ phát triển lực lượng lao động tăng 67 phần trăm.
Rockwell Automation
Rockwell Automation, nhà cung cấp phần mềm tự động hóa công nghiệp hàng đầu, đã giúp nhiều khách hàng với việc triển khai sản xuất thông minh. Sản xuất cà phê quy mô là một thách thức, vì theo thời gian hơi làm ô nhiễm máy móc và chúng phải được tạm nghỉ và thực hiện làm sạch. Làm việc với một nhà sản xuất cà phê lớn.
Giải pháp IoT của Rockwell đã cho phép thiết bị sản xuất cà phê của khách hàng tạo ra thông tin thời gian thực dòng liên quan đến trạng thái hoạt động của nó. Rockwell nhận thấy rằng tại bất kỳ điểm nào đã cho khoảng 40 phần trăm máy của khách hàng đang tạm dừng và có tới 100 máy bổ sung cần thiết để bù đắp cho thiết bị ngoại tuyến để duy trì tốc độ sản xuất ổn định. Tỷ lệ bám bẩn khác nhau đáng kể giữa các máy sản xuất cà phê có chứa caffein và cà phê không chứa caffein và sự thông minh này đã cho phép công ty làm được nhiều hơn thế dự đoán hiệu quả thời gian ngừng hoạt động và giảm đáng kể phạm vi thiết bị dư thừa cần thiết trên dây chuyền sản xuất.
Tổng hợp và soạn thảo: Hoàng Võ
Nguồn tham khảo
Günther Schuh et al., “Industrie 4.0 Maturity Index: Managing the Digital Transformation of Companies,” (Acatech, 2016), 17, INFORMATION TECHNOLOGY & INNOVATION FOUNDATION | APRIL 2018 PAGE 53 http://www.acatech.de/fileadmin/user_upload/Baumstruktur_nach_Website/Acatech/root/de/Publikatio nen/Projektberichte/acatech_STUDIE_Maturity_Index_eng_WEB.pdf.
Hewlett Packard Enterprise, “HIROTEC: From Smart Manufacturing, to Smart Factory—to Smart Enterprise,” https://h20195.www2.hpe.com/V2/GetDocument.aspx?docname=A00003335ENW.
Control Solutions Inc., “Smarter, Not Harder: How Smart Technology is Changing Manufacturing in Michigan,” December 26, 2017, http://controlyourbuilding.com/blog/entry/smarter-not-harder-howsmart-technology-is-changing-manufacturing-in-michig.
Microsoft, “Customer Stories: Kuka Robotics,” https://www.microsoft.com/en-us/cloudplatform/customer-stories-kuka-robotics.
Microsoft, “Customer Stories: Lido Stone Works,” https://www.microsoft.com/en-us/cloudplatform/customer-stories-lido-stone-works.
https://www.youtube.com/watch?v=eJnXorvmbME&feature=youtu.be.
HIROTEC’s IoT Journey: Tangible Improvements from the Plant Floor to Top Floor | PTC
Lido Stone Works operator and programmer Edgar Jaramillo uses a CNC machine. – Use Natural Stone
