Cách mạng Công nghiệp 4.0: Tập trung Hoàn Toàn vào Công nghệ Kỹ thuật Số và Tương lai Sản xuất

Công nghiệp 4.0 đánh dấu một kỷ nguyên mới đầy biến động trong lịch sử cách mạng công nghiệp toàn cầu. Thay vì chỉ là sự nâng cấp đơn thuần, đây là một bước nhảy vọt chủ yếu tập trung vào việc kết nối, tự động hóa quy trình sản xuất, ứng dụng máy học (machine learning) và khai thác sức mạnh của dữ liệu theo thời gian thực. Thường được gọi là IIoT (Industrial Internet of Things – Internet Vạn vật Công nghiệp) hay sản xuất thông minh, Công nghiệp 4.0 tích hợp sâu sắc hoạt động sản xuất và vận hành vật lý với các công nghệ kỹ thuật số tiên tiến, khả năng học hỏi của máy móc và phân tích dữ liệu lớn (Big Data). Mục tiêu là kiến tạo một hệ sinh thái sản xuất được kết nối toàn diện và liền mạch hơn cho các doanh nghiệp chú trọng vào sản xuất và quản lý chuỗi cung ứng. Dù mỗi công ty hay tổ chức vận hành theo cách riêng, họ đều đối mặt với thách thức chung: nhu cầu cấp thiết về kết nối và khả năng tiếp cận thông tin chi tiết theo thời gian thực xuyên suốt các quy trình, đối tác, sản phẩm và con người. Đây chính là lúc Công nghiệp 4.0 thể hiện vai trò then chốt của mình.

Cuộc Cách Mạng 4.0 Hoàn Toàn Tập Trung Vào Công Nghệ Kỹ Thuật Số Và không chỉ đơn thuần là khoản đầu tư vào công nghệ hay công cụ mới nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất. Đó là một sự chuyển đổi mang tính cách mạng trong cách toàn bộ doanh nghiệp của bạn hoạt động và phát triển. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan chuyên sâu về Công nghiệp 4.0 và IIoT, làm rõ những khía cạnh cốt lõi và giá trị mà nó mang lại.

Thế giới sản xuất đang không ngừng thay đổi. Để tồn tại và bứt phá, doanh nghiệp cần sẵn sàng đón nhận và đầu tư vào Công nghiệp 4.0. Nguồn tài nguyên này sẽ giúp bạn bắt đầu hành trình chuyển đổi quan trọng này.

Sự Tiến Hóa Của Các Cuộc Cách Mạng Công Nghiệp: Từ Hơi Nước Đến Kỷ Nguyên Số

Trước khi đi sâu vào chi tiết Công nghiệp 4.0, chúng ta cần nhìn lại quá trình phát triển của ngành sản xuất từ những năm 1800. Lịch sử ghi nhận bốn cuộc cách mạng công nghiệp riêng biệt đã định hình thế giới mà chúng ta đang sống.

Cách Mạng Công Nghiệp Lần Thứ Nhất

Diễn ra từ cuối những năm 1700 đến đầu những năm 1800, cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên chuyển đổi sản xuất từ dựa hoàn toàn vào sức lao động thủ công của con người và động vật sang hình thức lao động được tối ưu hóa hơn nhờ sự ra đời của động cơ hơi nước và các loại công cụ cơ khí khác.

Cách Mạng Công Nghiệp Lần Thứ Hai

Vào đầu thế kỷ 20, thế giới bước vào cuộc cách mạng công nghiệp thứ hai với sự xuất hiện của thép và việc ứng dụng điện năng trong các nhà máy. Điện cho phép các nhà sản xuất nâng cao hiệu quả và giúp máy móc trở nên linh hoạt hơn. Trong giai đoạn này, khái niệm sản xuất hàng loạt, điển hình là dây chuyền lắp ráp, được giới thiệu như một phương pháp tăng năng suất đột phá.

Cách Mạng Công Nghiệp Lần Thứ Ba

Từ cuối những năm 1950, cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba bắt đầu hình thành khi các nhà sản xuất tích hợp công nghệ điện tử và sau đó là công nghệ máy tính vào quy trình sản xuất của họ. Giai đoạn này chứng kiến sự dịch chuyển từ công nghệ analog và máy móc cơ khí sang tập trung nhiều hơn vào công nghệ kỹ thuật số và phần mềm tự động hóa.

Cách Mạng Công Nghiệp Lần Thứ Tư (Công Nghiệp 4.0)

Trong vài thập kỷ gần đây, cuộc cách mạng công nghiệp thứ tư, hay còn gọi là Công nghiệp 4.0, đã nổi lên mạnh mẽ. Công nghiệp 4.0 đưa công nghệ kỹ thuật số từ cuộc cách mạng trước lên một tầm cao mới, nhờ vào khả năng kết nối thông qua Internet of Things (IoT), quyền truy cập dữ liệu trong thời gian thực và sự ra đời của các hệ thống mạng thực (cyber-physical systems).

Công nghiệp 4.0 mang đến một phương pháp tiếp cận toàn diện, kết nối và tích hợp hơn cho ngành sản xuất. Nó liên kết thế giới vật lý (sản xuất thực tế) với thế giới kỹ thuật số, cho phép cộng tác hiệu quả hơn, truy cập thông tin dễ dàng giữa các bộ phận, đối tác, nhà cung cấp, sản phẩm và con người. Cuộc cách mạng 4.0 hoàn toàn tập trung vào công nghệ kỹ thuật số và hỗ trợ chủ doanh nghiệp kiểm soát, hiểu rõ hơn mọi khía cạnh của hoạt động sản xuất, đồng thời khai thác dữ liệu tức thời để tăng năng suất, cải tiến quy trình và thúc đẩy tăng trưởng bền vững.

Khái Niệm Cơ Bản Về IIoT và Thuật Ngữ Liên Quan

Có rất nhiều khái niệm và thuật ngữ liên quan đến IIoT và Công nghiệp 4.0. Dưới đây là 13 thuật ngữ cơ bản mà bạn cần làm quen trước khi cân nhắc đầu tư vào các giải pháp Công nghiệp 4.0 cho doanh nghiệp của mình:

• Hoạch định Nguồn lực Doanh nghiệp (ERP): Các công cụ quản lý quy trình kinh doanh giúp tổ chức quản lý thông tin một cách hiệu quả.
• IoT: Viết tắt của Internet of Things, chỉ sự kết nối giữa các đối tượng vật lý (như cảm biến, máy móc) và Internet.
• IIoT: Viết tắt của Industrial Internet of Things, là IoT ứng dụng trong môi trường công nghiệp, liên kết con người, dữ liệu và máy móc trong sản xuất.
• Dữ liệu Lớn (Big Data): Các tập dữ liệu khổng lồ (có cấu trúc hoặc không cấu trúc) có thể được thu thập, lưu trữ, tổ chức và phân tích để phát hiện các mẫu, xu hướng, mối liên hệ và cơ hội tiềm năng.
• Trí tuệ Nhân tạo (AI): Khả năng của máy tính thực hiện các tác vụ và đưa ra quyết định đòi hỏi mức độ trí tuệ giống con người.
• M2M: Machine-to-Machine, đề cập đến sự giao tiếp trực tiếp giữa hai máy riêng biệt thông qua mạng có dây hoặc không dây.
• Số hóa (Digitalization): Quá trình thu thập và chuyển đổi các loại thông tin khác nhau thành định dạng kỹ thuật số.
• Nhà Máy Thông Minh (Smart Factory): Nhà máy áp dụng và sử dụng các công nghệ, giải pháp và phương pháp của Công nghiệp 4.0 để tối ưu hóa hoạt động.
• Máy Học (Machine Learning): Khả năng máy tính tự học hỏi và cải thiện thông qua AI mà không cần được lập trình cụ thể cho từng nhiệm vụ.
• Điện Toán Đám Mây (Cloud Computing): Thực tiễn sử dụng máy chủ từ xa kết nối qua Internet để lưu trữ, quản lý và xử lý thông tin, giảm phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng vật lý tại chỗ.
• Xử lý Dữ liệu trong Thời Gian Thực: Khả năng của hệ thống máy tính/máy móc xử lý dữ liệu liên tục và tự động, cung cấp kết quả và thông tin chi tiết gần như ngay lập tức.
• Hệ Sinh Thái Công Nghiệp: Liên quan đến sản xuất, chỉ khả năng kết nối và tích hợp của toàn bộ hoạt động doanh nghiệp – từ tồn kho, lập kế hoạch, tài chính, quan hệ khách hàng, quản lý chuỗi cung ứng đến điều hành sản xuất.
• Hệ thống Mạng Thực (CPS): Cyber-Physical Systems, còn gọi là sản xuất trên mạng, mô tả môi trường sản xuất được hỗ trợ bởi Công nghiệp 4.0, cung cấp khả năng thu thập dữ liệu thời gian thực, phân tích và tính minh bạch xuyên suốt mọi khía cạnh của hoạt động.

Giờ đây, khi đã nắm rõ một số khái niệm chính về Công nghiệp 4.0, bạn đã sẵn sàng tìm hiểu sâu hơn về cách sản xuất thông minh có thể cải thiện cách bạn vận hành và phát triển doanh nghiệp của mình.

Ứng Dụng Thực Tế Của Sản Xuất Thông Minh

Cách tốt nhất để hiểu rõ hơn về sản xuất thông minh là xem xét cách nó có thể được áp dụng cho doanh nghiệp của bạn hoặc các doanh nghiệp tương tự. Dưới đây là ba trường hợp sử dụng điển hình giúp bạn hình dung giá trị của Công nghiệp 4.0 trong hoạt động sản xuất:

• 1. Quản lý và Tối ưu hóa Chuỗi Cung ứng: Các giải pháp Công nghiệp 4.0 cung cấp cho doanh nghiệp cái nhìn sâu sắc hơn, khả năng kiểm soát và hiểu rõ dữ liệu xuyên suốt toàn bộ chuỗi cung ứng. Bằng cách tận dụng các khả năng quản lý chuỗi cung ứng tiên tiến, các công ty có thể đưa sản phẩm và dịch vụ ra thị trường nhanh hơn, với chi phí thấp hơn và chất lượng tốt hơn, từ đó tạo lợi thế cạnh tranh vượt trội so với các đối thủ kém hiệu quả.
• 2. Phân tích và Bảo trì Dự đoán: Công nghiệp 4.0 cho phép nhà sản xuất dự đoán thời điểm có thể xảy ra sự cố trước khi chúng thực sự diễn ra. Nếu không có hệ thống IoT tại nhà máy, hoạt động bảo trì phòng ngừa thường diễn ra theo lịch trình định kỳ hoặc khi có sự cố khẩn cấp – đây là công việc mang tính thủ công. Khi có hệ thống IoT, bảo trì phòng ngừa trở nên tự động hóa và hợp lý hóa hơn rất nhiều. Hệ thống có thể phát hiện dấu hiệu sắp xảy ra sự cố hoặc khi máy móc cần bảo dưỡng, cho phép bạn giải quyết các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng trở nên nghiêm trọng. Phân tích dự đoán cho phép các công ty không chỉ trả lời các câu hỏi mang tính phản ứng như “chuyện gì đã xảy ra?” hay “tại sao điều đó xảy ra?” mà còn đặt ra các câu hỏi chủ động hơn như “điều gì sẽ xảy ra?” và “chúng ta có thể làm gì để ngăn điều đó xảy ra?”. Loại phân tích này giúp nhà sản xuất chuyển dịch từ bảo trì phòng ngừa sang bảo trì dự đoán, tiết kiệm chi phí và thời gian ngừng hoạt động không mong muốn.
• 3. Tối ưu hóa và Theo dõi Tài sản: Các giải pháp Công nghiệp 4.0 giúp nhà sản xuất sử dụng tài sản hiệu quả hơn ở mọi giai đoạn của chuỗi cung ứng, cho phép họ nắm bắt kịp thời các cơ hội tối ưu hóa, cải thiện chất lượng và quản lý tồn kho liên quan đến kho vận. Với IoT trong nhà máy, nhân viên có thể hiểu rõ hơn về tình trạng và vị trí tài sản trên quy mô toàn cầu. Các công việc quản lý tài sản tiêu chuẩn như chuyển nhượng, sắp xếp, phân loại lại và điều chỉnh có thể được hợp lý hóa, quản lý tập trung và theo dõi trong thời gian thực.

Việc xem xét những trường hợp sử dụng này sẽ giúp bạn hình dung và bắt đầu suy nghĩ về cách tích hợp sản xuất thông minh vào tổ chức của mình. Câu hỏi cuối cùng là làm thế nào để biết liệu Công nghiệp 4.0 có phù hợp với bạn hay không?

Ai Nên Đầu tư vào Công nghiệp 4.0?

Làm sao để nhận biết thời điểm hoặc doanh nghiệp của bạn nên đầu tư vào Công nghiệp 4.0?

Nếu bạn có thể đánh dấu hầu hết các mục trong danh sách sau, thì có lẽ đã đến lúc bạn nên bắt đầu đánh giá các nhà cung cấp giải pháp và công nghệ Công nghiệp 4.0, đồng thời phân bổ nguồn lực cần thiết cho hoạt động triển khai:

• Bạn đang hoạt động trong một ngành đặc thù có tính cạnh tranh cao với nhiều đối thủ am hiểu công nghệ.
• Bạn đang gặp khó khăn trong việc tuyển dụng nhân sự cho các vị trí trong tổ chức.
• Bạn muốn có cái nhìn rõ ràng và sâu sắc hơn về chuỗi cung ứng của mình.
• Bạn muốn xác định và giải quyết các sự cố tiềm ẩn trước khi chúng trở nên nghiêm trọng.
• Bạn muốn đẩy mạnh hiệu quả và khả năng sinh lời trên toàn bộ tổ chức.
• Bạn muốn mọi người trong nhóm được cập nhật thông tin, có cùng quan điểm về các quy trình sản xuất và kinh doanh.
• Bạn muốn khả năng phân tích đa dạng và kịp thời hơn.
• Bạn cần hỗ trợ trong việc số hóa và nhận diện thông tin quan trọng.
• Bạn muốn cải thiện sự hài lòng và trải nghiệm của khách hàng.
• Bạn muốn cải thiện chất lượng sản phẩm hoặc duy trì chất lượng sản phẩm ổn định.
• Bạn muốn một hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP) được tích hợp sâu hơn, mở rộng không chỉ cho tồn kho và lập kế hoạch, mà còn cho tài chính, quan hệ khách hàng, quản lý chuỗi cung ứng và điều hành sản xuất.
• Bạn muốn có cái nhìn nhất quán và linh hoạt về hoạt động kinh doanh và sản xuất theo từng lĩnh vực hoặc người dùng cụ thể trong tổ chức.
• Bạn muốn thông tin chi tiết theo thời gian thực giúp bạn đưa ra các quyết định tốt hơn, nhanh hơn về doanh nghiệp của mình mỗi ngày.

Bạn vẫn chưa chắc chắn liệu Công nghiệp 4.0 có phù hợp với mình không? Tiếp tục đọc để tìm hiểu về một số cách cụ thể mà nó có thể hỗ trợ bạn và doanh nghiệp của bạn.

Lợi Ích Khi Áp Dụng Mô Hình Công nghiệp 4.0

Công nghiệp 4.0 không chỉ giới hạn trong phạm vi nhà máy mà mở rộng ra toàn bộ vòng đời sản phẩm và chuỗi cung ứng – từ thiết kế, bán hàng, kho hàng, lập lịch trình, quản lý chất lượng, kỹ thuật, dịch vụ khách hàng cho đến hoạt động tại chỗ. Nó đảm bảo mọi người có cùng một cái nhìn thống nhất, được cập nhật thông tin liên tục và có góc nhìn phù hợp về quy trình kinh doanh và sản xuất. Nhờ đó, khả năng phân tích trở nên đa dạng và kịp thời hơn đáng kể.

Dưới đây là một danh sách ngắn gọn, chưa đầy đủ về một số lợi ích khi áp dụng mô hình Công nghiệp 4.0 cho doanh nghiệp của bạn:

• Tăng Cường Tính Cạnh Tranh: Đặc biệt quan trọng khi đối đầu với những đối thủ lớn và am hiểu công nghệ. Khi các công ty như Amazon liên tục tối ưu hóa quản lý chuỗi cung ứng và kho vận, bạn cần đầu tư vào công nghệ và giải pháp giúp cải thiện và tối ưu hóa hoạt động của mình. Để duy trì khả năng cạnh tranh, bạn phải có hệ thống và quy trình phù hợp để cung cấp mức độ dịch vụ tương đương (hoặc tốt hơn) cho khách hàng so với những gì họ có thể nhận được từ các công ty dẫn đầu thị trường.
• Thu Hút Nhân Tài Trẻ: Các công ty đầu tư vào công nghệ Công nghiệp 4.0 hiện đại, sáng tạo thường dễ dàng thu hút và tuyển dụng được lực lượng lao động trẻ, những người am hiểu và mong muốn làm việc với công nghệ tiên tiến.
• Tăng Cường Hợp Tác Nội Bộ: Công nghiệp 4.0 thúc đẩy sự hợp tác giữa các bộ phận, tăng hiệu quả tổng thể. Nó cho phép phân tích dự đoán, chỉ định công việc hiệu quả và giúp mọi người, bao gồm ban lãnh đạo, quản lý và nhân viên, tận dụng tốt hơn dữ liệu thời gian thực và thông tin chi tiết để đưa ra quyết định sáng suốt hơn trong quá trình quản lý trách nhiệm hàng ngày của họ.
• Phòng Ngừa Sự Cố Hiệu Quả: Phân tích dự đoán, dữ liệu thời gian thực, máy móc kết nối internet và tự động hóa giúp bạn chủ động hơn trong việc xác định và giải quyết các vấn đề tiềm ẩn liên quan đến quản lý chuỗi cung ứng và bảo trì thiết bị.
• Cắt Giảm Chi Phí, Tăng Lợi Nhuận và Thúc Đẩy Phát Triển: Công nghệ Công nghiệp 4.0 hỗ trợ bạn quản lý và tối ưu hóa tất cả các khía cạnh của quy trình sản xuất và chuỗi cung ứng. Nó cho phép truy cập thông tin chi tiết và dữ liệu theo thời gian thực để đưa ra những quyết định nhanh chóng, thông minh hơn về doanh nghiệp của bạn, từ đó tăng hiệu quả và khả năng sinh lời của toàn bộ hoạt động.

Như đã đề cập, danh sách này chưa đầy đủ – còn nhiều lợi ích khác cần xem xét. Để tìm hiểu thêm về các lợi ích khác, hãy khám phá trang [phần mềm sản xuất][internal_links] của chúng tôi.

Những Thách Thức Cần Xem Xét và Vượt Qua

Khi cân nhắc đầu tư vào Công nghiệp 4.0, bạn có thể lo ngại về một số thách thức tiềm ẩn liên quan đến việc tích hợp công nghệ và quy trình mới vào tổ chức. Đây là những băn khoăn hoàn toàn bình thường và bạn không hề đơn độc. Dưới đây là một số câu hỏi phổ biến nhất mà hầu hết các chủ doanh nghiệp sẽ cân nhắc khi nói đến sản xuất thông minh:

An ninh Thông Tin Khách Hàng và Dữ liệu Doanh Nghiệp Có An Toàn Không?

Khi mối đe dọa về tấn công mạng ngày càng gia tăng, nhiều doanh nghiệp lo ngại rằng việc đầu tư vào công nghệ dựa trên đám mây và chuyển dữ liệu ra khỏi tường lửa nội bộ sẽ khiến doanh nghiệp và dữ liệu dễ bị tấn công hơn. Các nhà cung cấp giải pháp uy tín (như Epicor được nhắc đến trong bài gốc) bảo vệ và bảo mật thông tin khách hàng bằng cách áp dụng chuyên môn sâu về bảo mật và triển khai các biện pháp an ninh mạng nghiêm ngặt cho tất cả các khách hàng đầu tư vào công nghệ Công nghiệp 4.0.

Tôi Có Thể Nhận Được Sự Hỗ Trợ Từ Đội Ngũ Của Mình Không?

Câu trả lời ngắn gọn là có. Mặc dù việc triển khai công nghệ mới và một mô hình kinh doanh mới có thể khó khăn lúc ban đầu đối với một số nhân viên, nhưng cuối cùng bạn vẫn có thể nhận được sự hỗ trợ từ đội ngũ của mình bằng cách thiết lập rõ ràng kỳ vọng, truyền đạt mục đích và lợi ích của việc đầu tư vào Công nghiệp 4.0, và duy trì sự cởi mở, minh bạch với nhóm trong suốt quá trình thực hiện.

Chúng Tôi Có Đủ Tài Nguyên và Nhân Viên Để Triển Khai và Quản Lý Công Nghệ Này Không?

Khi đầu tư vào công nghệ dựa trên đám mây, bạn không cần phụ thuộc quá nhiều vào đội ngũ CNTT nội bộ để quản lý và duy trì hệ thống. Thay vào đó, bạn được hưởng lợi từ các hoạt động cập nhật và bảo trì định kỳ do nhà cung cấp dịch vụ thực hiện. Ví dụ, để tránh những thách thức liên tục trong việc triển khai và nâng cấp ERP tại chỗ như trước đây, nhiều công ty đang lựa chọn ERP dựa trên đám mây (SaaS). Nhà cung cấp đám mây ERP chịu trách nhiệm về cơ sở hạ tầng và bảo trì, giải phóng tài nguyên CNTT nội bộ để tập trung vào các công việc chiến lược hơn.

Tôi Có Biết Cách Sử Dụng Dữ liệu Để Đưa Ra Quyết Định Sáng Suốt Hơn Không?

Chắc chắn rồi! Các nhà cung cấp giải pháp Công nghiệp 4.0 (như Epicor) thường cung cấp kiến thức, đào tạo và tài liệu cần thiết giúp bạn hiểu cách sử dụng dữ liệu để phân tích, cải thiện và phát triển doanh nghiệp của mình.

Giải Pháp Hỗ Trợ Doanh Nghiệp (Tham khảo từ bài gốc)

Các nhà cung cấp như Epicor cung cấp phần mềm linh hoạt, chuyên sâu theo ngành, được thiết kế để đáp ứng nhu cầu cụ thể của khách hàng trong các lĩnh vực sản xuất, phân phối, bán lẻ và dịch vụ. Để tìm hiểu thêm về cách các giải pháp này có thể hỗ trợ bạn, bạn có thể khám phá các trang giới thiệu sản phẩm của họ.

Tóm Lược

Để xây dựng một doanh nghiệp vững chắc, có khả năng mở rộng quy mô trong môi trường kinh doanh hiện đại, việc áp dụng các công cụ hỗ trợ hợp lý hóa công việc, tăng năng suất, thúc đẩy hợp tác và sử dụng hiệu quả dữ liệu thời gian thực là điều cần thiết. Các giải pháp dựa trên nền tảng Công nghiệp 4.0 chính là chìa khóa để bạn đi đúng hướng. Bạn đã sẵn sàng đầu tư và đón nhận tương lai của sản xuất chưa?