Trí tuệ nhân tạo AI trong sản xuất công nghiệp

Các cơ sở sản xuất đã sử dụng công nghệ để giúp tự động hóa các tác vụ thường xuyên. AI trong sản xuất áp dụng việc thu thập dữ liệu gần như thời gian thực vào các hành động cụ thể có thể giúp đẩy nhanh quá trình xử lý, tăng thông lượng, giảm lỗi và kết nối các hoạt động của thiết bị với ít sự can thiệp của con người hơn.

AI trong sản xuất là gì?

Trí tuệ nhân tạo (AI) trong sản xuất sử dụng thuật toán học máy và học sâu để phân tích các tập dữ liệu lớn khác biệt để tìm ra các mẫu. Sau đó, AI có thể tác động vào dữ liệu đó để hoàn thành nhiệm vụ, tự động hóa quy trình hoặc cung cấp thông tin chi tiết mà nhà sản xuất có thể sử dụng để mang lại lợi ích cho doanh nghiệp của họ.

Mặc dù AI có thể được sử dụng theo nhiều cách, một số ứng dụng phổ biến nhất trong sản xuất bao gồm tự động hóa nhà máy, bao gồm lập lịch trình và quản lý tài nguyên, vận hành và quản lý thông minh, giám sát chất lượng và quy trình, tối ưu hóa chuỗi cung ứng và ra quyết định dựa trên dữ liệu.

Hình 1. Ứng dụng AI trong sản xuất

Lợi ích của AI trong sản xuất

Cải thiện tính an toàn, hiệu quả và hiệu suất

Các hệ thống và thiết bị hỗ trợ AI đang giúp các nhà sản xuất:

• Tối ưu hóa quy trình sản xuất để tăng năng suất
• Giám sát thiết bị để đảm bảo hoạt động tối ưu
• Dự đoán nhu cầu bảo trì để tối đa hóa thời gian hoạt động
• Tự động hóa các nhiệm vụ lặp đi lặp lại hoặc nguy hiểm để cải thiện năng suất, sự an toàn và sự hài lòng của nhân viên

Ví dụ, robot hỗ trợ AI có thể được sử dụng để xử lý các nhiệm vụ bẩn, lặp đi lặp lại hoặc nguy hiểm nhằm cải thiện sự an toàn và năng suất của con người.

Hệ thống video hỗ trợ AI có thể giám sát môi trường sản xuất để phát hiện các điều kiện nguy hiểm tiềm ẩn hoặc xác định hành vi truy cập trái phép vào các khu vực hạn chế để ngăn ngừa các tai nạn tiềm ẩn.

Các hệ thống dựa trên AI có thể theo dõi mức sử dụng năng lượng và vật liệu, đồng thời cung cấp các điều chỉnh hệ thống hoặc quy trình làm việc để giúp giảm thiểu chất thải và cải thiện hiệu quả năng lượng, qua đó góp phần vào các sáng kiến ​​phát triển bền vững .

Hợp nhất hệ thống quản lí sản xuất

Các hệ thống sản xuất kết nối hoạt động thông minh hơn và hiệu quả hơn bằng cách hợp nhất và tận dụng dữ liệu từ các hệ thống công nghệ thông tin (IT) và các thiết bị công nghệ vận hành (OT) thành một nền tảng hội tụ.

Sự hội tụ này không chỉ giúp tập trung hóa quản lý, đơn giản hóa hoạt động và giảm chi phí mà AI còn có thể tận dụng dữ liệu hội tụ để mang lại trí thông minh lớn hơn cho các hệ thống tự động nhằm giám sát và cảnh báo chất lượng cao hơn, mức độ tối ưu hóa cao hơn và phân tích và báo cáo liên hệ thống tốt hơn để ra quyết định tốt hơn.

Cải thiện thiết kế và thử nghiệm sản phẩm

AI cho phép các nhà thiết kế công nghiệp sử dụng mô hình hóa, mô phỏng và kỹ thuật hỗ trợ máy tính, bao gồm bản sao kỹ thuật số và AI dựa trên vật lý để chuyển nhanh hơn từ ý tưởng qua tạo mẫu đến sản xuất. Dữ liệu và sở thích của khách hàng cũng có thể được kết hợp vào quy trình thiết kế, thúc đẩy sự đổi mới và đẩy nhanh quá trình phát triển khái niệm.

Quản lý chuỗi cung ứng hiệu quả

Bằng cách kết hợp phân tích dữ liệu với công nghệ máy học và thị giác máy tính , các nhà sản xuất có thể dự đoán xu hướng thị trường, đánh giá rủi ro tiềm ẩn và sử dụng hậu cần vận tải để phát triển các kịch bản giả định nhằm quản lý chuỗi cung ứng hiệu quả.

Các hệ thống dựa trên AI cũng có thể giúp các nhà sản xuất đảm bảo chuỗi cung ứng của họ có khả năng phục hồi, phản ứng nhanh và lấy khách hàng làm trung tâm thông qua phân tích dữ liệu nâng cao. Ví dụ, AI có thể giúp dự báo nhu cầu, theo dõi vật liệu hoặc thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch dựa trên mức sử dụng thiết bị hiện tại và lịch trình sản xuất.

Các trường hợp sử dụng AI trong sản xuất

Các trường hợp sử dụng AI trong sản xuất có thể được nhóm thành ba loại chính:  tự động hóa nhà máy, tự động hóa quy trình và cải thiện trải nghiệm của sản phẩm và khách hàng.

Hình 2. Công nghệ thị giác máy ứng dụng trong sản xuất

Tự động hóa nhà máy

Các nhà sản xuất đang chuyển sang các cơ sở sản xuất tự động hóa hoàn toàn hơn bằng cách sử dụng nhiều loại robot khác nhau. Robot di động tự động (AMR), xe tự hành (AGV), robot khớp nối—chẳng hạn như cánh tay robot và robot cộng tác giúp con người thực hiện công việc của họ, còn được gọi là cobot, được triển khai trên sàn nhà máy và trong kho để giúp đẩy nhanh quy trình, thúc đẩy hiệu quả và thúc đẩy an toàn. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm hàn, lắp ráp, vận chuyển vật liệu và an ninh kho. Các loại AI khác trong sản xuất có thể hỗ trợ thời gian hoạt động được tối ưu hóa, dự báo nhu cầu, dự báo tổn thất hiệu quả, giảm chất thải, giám sát và quản lý tài nguyên năng lượng và giám sát tình huống đối với các mô hình hoặc hoạt động gây gián đoạn.

Người ta ước tính rằng hầu như mọi nhà máy đều mất ít nhất 5 phần trăm năng suất, một số nhà máy còn mất tới 20 phần trăm do thời gian chết máy. 1 Thời gian chết máy không theo kế hoạch khiến các nhà sản xuất thiệt hại 260.000 đô la Mỹ cho mỗi giờ sản xuất bị mất. 2

Tự động hóa quy trình

Sử dụng AI trong tự động hóa quy trình có thể tăng tính linh hoạt trong sản xuất, giảm thời gian chuyển đổi và theo dõi tình trạng máy móc để bảo trì dự đoán và thường xuyên. Dây chuyền lắp ráp có thể được điều chỉnh về tốc độ, nhiệm vụ và độ chính xác để thích ứng với nhu cầu sản xuất thay đổi. AI cũng có thể hoàn thành việc phân tích chi tiết tình huống để dự đoán kết quả tiềm năng của những thay đổi trong quy trình.

AI cũng có thể được sử dụng để kiểm tra chất lượng – trong quá trình tiền sản xuất, sản xuất, trước khi vận chuyển và khi xếp dỡ container – để đảm bảo tính đồng nhất của sản phẩm và phát hiện những sai lệch tiềm ẩn trong hệ thống.

Bằng cách sử dụng AI, các nhà sản xuất có thể tối ưu hóa hoạt động, tài nguyên thô, hậu cần giao hàng và tài sản của mình với tính minh bạch và trách nhiệm giải trình. Và AI có thể hỗ trợ tự động hóa quy trình bằng robot (RPA) cho các thủ tục giấy tờ, như đơn đặt hàng, hóa đơn và báo cáo kiểm soát chất lượng.

Hiệp hội Chất lượng Hoa Kỳ (ASQ) cho rằng chi phí chất lượng dao động từ 15 đến 20 phần trăm doanh số và có thể lên tới 40 phần trăm ở một số tổ chức.

Cải thiện sản phẩm và trải nghiệm của khách hàng

Khách hàng là mạch máu của mọi doanh nghiệp, bao gồm cả sản xuất. Chiến thắng quan trọng nhất là xây dựng mối quan hệ giữ chân khách hàng trung thành theo thời gian. AI trong sản xuất có thể đảm bảo tính nhất quán trong trải nghiệm của khách hàng và nắm bắt mong muốn, nhu cầu, sở thích, mô hình và lịch sử của khách hàng để tham khảo trong tương lai. Điều này có thể hướng dẫn phân tích dự đoán trong việc hỗ trợ phát triển sản phẩm trong tương lai, tăng cường cá nhân hóa và cải tiến sản phẩm hiện tại, tất cả đều góp phần vào sự hài lòng của khách hàng và xây dựng mối quan hệ.

Các chatbot hỗ trợ AI và cổng thông tin tự trợ giúp có thể giúp tăng cường hỗ trợ khách hàng đồng thời giảm các cuộc gọi trực tiếp để tối đa hóa thời gian của nhân viên. AI tạo sinh (GenAI) có thể được sử dụng để nâng cao trải nghiệm của khách hàng bằng cách cá nhân hóa các hoạt động truyền thông, chiến dịch tiếp thị và email để có sự tương tác lớn hơn. Các hệ thống quản lý quan hệ khách hàng hỗ trợ AI có thể hợp lý hóa việc nắm bắt thông tin khách hàng và khuyến khích sự hợp tác giữa các nhóm để hỗ trợ khách hàng.

Tương lai của AI trong sản xuất

Với những tiến bộ trong công nghệ, AI trong sản xuất có tiềm năng tác động đến hầu hết mọi khía cạnh của sản xuất và vận hành, giúp chúng trở nên tự động hơn, thông minh hơn và hiệu quả hơn.
Một số cơ hội trong tương lai cần chú ý khi nói đến AI trong sản xuất bao gồm:

• Tăng cường năng lực của lực lượng lao động con người thay vì thay thế chúng bằng cobot và các công cụ hỗ trợ AI để cải thiện sự an toàn, năng suất và sự hài lòng trong công việc.
• Đẩy nhanh thời gian đưa sản phẩm ra thị trường thông qua AI, rút ​​ngắn vòng đời phát triển và sản xuất sản phẩm.

Sử dụng AI, thị giác máy tính và dữ liệu cảm biến để nhận thức không gian nhằm tối ưu hóa bố cục mặt bằng nhà máy hoặc lập kế hoạch và trực quan hóa thiết kế của một hoạt động hoàn toàn mới dựa trên dữ liệu hoạt động trước đây và các thông số kỹ thuật độc đáo. Bằng cách áp dụng công nghệ AI hỗ trợ sản xuất công nghiệp, các nhà sản xuất có thể mở ra những lợi thế mới từ dây chuyền sản xuất đến khách hàng cuối cùng.

Phòng Kỹ thuật VietMRO