Chuyển đổi công nghiệp (Industrial Transformation) là gì ?
Chuyển đổi công nghiệp (IX) là một cách tiếp cận chủ động và phối hợp để tận dụng các công nghệ kỹ thuật số để tạo ra sự cải tiến từng bước trong hoạt động công nghiệp. Chuyển đổi công nghiệp là một tập hợp con quan trọng và thường là tập lớn nhất của chương trình Chuyển đổi số bao gồm các sáng kiến bên ngoài lĩnh vực công nghiệp, chẳng hạn như xác định lại các mối quan hệ khách hàng và tăng cường trải nghiệm khách hàng.Theo thông kê đã có 45% các tổ chức công nghiệp đã tham gia IX và 23% các công ty khác dự kiến sẽ khởi động các chương trình IX trong vòng một năm.
4 đặc điểm của chuyển đổi công nghiệp
IX Có rất nhiều tên gọi : Công nghiệp 4.0, Sản xuất tiên tiến, Sản xuất thông minh và nhiều tên khác. Theo định nghĩa IX có bốn đặc điểm cơ bản:
ĐẶC ĐIỂM 1 : Đây là một tập hợp con của Chuyển đổi số (DX) và lớn hơn Internet vạn vật công nghiệp (IIoT).
IX là một tập hợp con quan trọng và thường là lớn nhất của chương trình Chuyển đổi số bao gồm các sáng kiến bên ngoài không gian công nghiệp, chẳng hạn như xác định lại các mối quan hệ khách hàng. Trọng tâm tập trung vào công nghiệp, các nhà sản xuất hàng loạt và các công ty cơ sở hạ tầng rời rạc, như các tiện ích, đường sắt, nhà máy đóng tàu, và các công ty sản xuất khác. Do đó, các hoạt động trong các nhà máy, cảng, hầm mỏ, nhà máy và hệ thống phân phối đều nằm trong phạm vi của IX.
IIoT chỉ là một phần của hầu hết các sáng kiến IX. 67% các công ty báo cáo rằng họ đã triển khai hoặc có kế hoạch triển khai nền tảng IIoT, phân tích nâng cao và / hoặc công nghệ như một sáng kiến quan trọng trong chương trình IX. Tuy nhiên, có vô số công nghệ khác, các trường hợp sử dụng và cải tiến quy trình kinh doanh mà các công nghiệp này cũng đang thực hiện như một phần của chương trình IX.
Trên thực tế, 1 công ty trung bình đang thực hiện 10 sáng kiến , với IIoT chỉ là một trong số đó, nếu thực tế họ đang triển khai IIoT. Các trường hợp sử dụng chương trình IX khác đang diễn ra xung quanh chúng ta bao gồm trung tâm điều hành từ xa, công nhân được kết nối, phòng thí nghiệm được kết nối, cải tiến liên tục (CI), hệ thống tự động hóa tự động, hệ thống quản lý tự trị và tối ưu hóa lợi nhuận.
ĐẶC ĐIỂM 2 : IX là sự thay đổi từng bước thay vì cải tiến liên tục.
Hầu hết các nhà sản xuất đã có, hoặc nên có một loạt các đội và chương trình CI (continuous improvement) . Chúng bao gồm nhưng không giới hạn ở Lean, Quản lý chất lượng toàn diện (TQM) và Six Sigma. Về cơ bản CI là làm điều tương tự ở mức độ tốt hơn. IX, mặt khác, là về việc phá vỡ các thực tiễn tốt nhất lâu đời, các độc lực thúc đẩy về giá trị và lợi thế cạnh tranh với các công nghệ kỹ thuật số mới nổi và thay đổi quy trình kinh doanh.
Bạn có thể thích
IX có nghĩa là làm những điều mới hoặc khác nhau, không phải điều tương tự tốt hơn. Một trong những mục tiêu cốt lõi với IX là xác định lại các quy trình, công việc và công nghệ trong khi tìm giải pháp kỹ thuật số để trao quyền cho sự thay đổi đó.
ĐẶC ĐIỂM 3 : Thách thức khác biệt trong IX là điều phối, quản lý và triển khai một mạng lưới hoạt động mở rộng và phân tán.
Hoạt động công nghiệp thường là một hoạt động phân tán, đôi khi có các nhà máy ở khắp nơi trên thế giới. Hơn nữa, đối với hầu hết các công ty lớn, có một loạt các hoạt động trong các nhà máy này. Một nhà sản xuất cỡ trung bình thường có một vài hoặc nhiều mô hình sản xuất, hàng trăm loại thiết bị khác nhau, nhiều nhà cung cấp khác nhau, và các nền văn hóa hoặc quốc tịch khác nhau trong toàn lực lượng lao động. Sự thiếu đồng nhất trong và trên các nhà máy thường gây ra những khó khăn trong việc tiêu chuẩn hóa.
Và IX do đó không chỉ là tìm kiếm một giải pháp kỹ thuật số cho một vấn đề kinh doanh. Điều đó cũng có nghĩa là triển khai một giải pháp trên một mạng lưới phức tạp và sửa đổi customize giải pháp theo yêu cầu để phù hợp với sự khác biệt trong các nhà máy cụ thể.
ĐẶC ĐIỂM 4 : Phạm vi IX lan rộng ra việc quản lý tài sản, hoạt động và sản phẩm của tổ chức
LNS Research đã phát hiện ra rằng ba khu vực cốt lõi xác định phạm vi cấp cao nhất cho IX:
- TÀI SẢN , với các sáng kiến để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của sản xuất và các tài sản công nghiệp khác;
- HOẠT ĐỘNG – các sáng kiến tập trung vào hoạt động trong và trên các nhà máy để tạo ra các sản phẩm và dịch vụ tốt hơn; và
- SẢN PHẨM – các sáng kiến được nhắm mục tiêu được thiết kế để tăng tốc các sản phẩm và dịch vụ mới ra thị trường và thay đổi trải nghiệm của khách hàng với và liên quan đến các sản phẩm đó.
Framework chuyển đổi công nghiệp tham khảo
Để giúp các công ty thành công trên hành trình IX, LNS Research đã phát triển Framework chuyển đổi công nghiệp IX. Điều mà nhiều tổ chức đang thiếu trong chương trình của họ là một cách tiếp cận có hệ thống để thay đổi hiệu quả. Framework nghiên cứu IX của LNS là một hướng dẫn thực dụng cho tổ chức công nghiệp để hợp nhất tất cả các sáng kiến đồng thời và liên kết với nhau trong chương trình IX.
Framework LNS Research IX là bản cập nhật và là một dẫn xuất của Framework chuyển đổi kỹ thuật số LNS được xuất bản lần đầu tiên vào năm 2016 . Cụ thể, LNS Research đã làm mới khuôn khổ để giải quyết các thách thức tổ chức đang ngày càng ảnh hưởng đến các chương trình IX hiện nay.
LNS Research nhận thấy sự gia tăng 100% trong việc xác định các vấn đề tổ chức vào khoảng IX và IIoT từ năm 2016 đến 2018. Cũng có một sự gia tăng đáng kể về số lượng các công ty báo cáo văn hóa công ty / văn hóa quản lý thay đổi là một thách thức chính. Nhìn chung, 61% các công ty đã trích dẫn các rào cản của tổ chức là có ý nghĩa trong hành trình IX.
Kiến trúc tham chiếu IX – Industrial Transformation
Kiến trúc tham chiếu LNS là một Framework công tác trong tương lai, phân loại các khả năng công nghệ cần thiết để cung cấp cho tất cả 6 trường hợp sử dụng mà LNS đã tìm thấy trong lĩnh vực IX: Hoạt động được kết nối thông minh, Tài sản được kết nối thông minh, Sản phẩm được kết nối thông minh, Chuỗi cung ứng được kết nối thông minh, Khách hàng thông minh Kinh nghiệm và các công nhân kết nối thông minh.
Xem thêm : Digital Workplace và xu hướng Công nhân kết nối trong sản xuất
LNS Research nhận thấy có 6 nhóm khả năng chính rất quan trọng trong việc cho phép các nhà sản xuất nắm bắt giá trị thực của Công nghệ số mới và chuyển đổi các hoạt động công nghiệp của họ. Nghiên cứu chỉ ra rằng nhiều nhà cung cấp sẽ được yêu cầu cung cấp tất cả 6 bộ khả năng.
Kết nối, vận chuyển và bảo mật
Lớp này bao gồm:
- Tất cả phần cứng và phần mềm cần thiết để kết nối và thiết bị mạng, thiết bị và cảm biến.
- Hỗ trợ cho các tiêu chuẩn hiện có và mới nổi để tích hợp máy, Cloud và ứng dụng.
- Khả năng di chuyển dữ liệu đến ứng dụng, miền hoặc người dùng thích hợp. Một trong những điểm khác biệt chính của IIoT là khả năng phá vỡ giới hạn ethernet: IIoT tận dụng một loạt các mạng thay thế bao gồm cả có dây, không dây và các giải pháp thay thế năng lượng thấp khác. Nghiên cứu của LNS tin rằng việc triển khai trên phạm vi rộng của viễn thông 5G sẽ là bước tăng tốc quan trọng cho IIoT.
- Công nghệ xác định và quản lý thiết bị nhanh chóng và hiệu quả và kích hoạt các sự kiện thời gian thực.
- Các khả năng an ninh mạng công nghiệp tập trung vào bảo mật thiết bị và vận hành là nền tảng cho toàn bộ không gian giải pháp IIoT (ngoài ra, nhiều nhà cung cấp cũng cung cấp các khả năng an ninh mạng điển hình hơn cũng tập trung vào bảo mật dữ liệu.)
Theo nhiều cách, các khái niệm cơ bản của IoT và IX hiện nay thực sự xoay quanh lớp này. Khả năng kết nối hiệu quả với các vật / thiết bị / thiết bị ngày càng tăng theo những cách mà trước đây không thể hoặc quá tốn kém mang lại tiềm năng thúc đẩy chúng theo những cách được kết nối thông minh hơn
Điều hòa dữ liệu và bối cảnh vận hành, kinh doanh
Những ngày suy nghĩ rằng di chuyển mọi thứ đến một hồ dữ liệu và tìm thấy những câu trả lời bất ngờ, kỳ diệu đã qua. Các sản phẩm và dự án ban đầu nhận thấy rằng dữ liệu mà không có ngữ cảnh có giá trị gần như là zero. Ngoài ra, các Nhà lãnh đạo IX thường xuyên báo cáo rằng việc dọn dẹp dữ liệu thường chiếm tới 80% tổng khối lượng công việc của các sáng kiến IX của họ.
Các nhà cung cấp và người thực hiện ngày càng tập trung vào các nguồn, chất lượng và thao tác dữ liệu công nghiệp. Các nhà cung cấp hiện cung cấp các sản phẩm và dịch vụ để làm sạch dữ liệu (loại bỏ dữ liệu giả và dị thường), nhập dữ liệu, giai đoạn, tổng hợp và sắp xếp dữ liệu vận hành.
Khả năng Khóa và khả năng xác định trong Kiến trúc tham chiếu IX là vượt ra ngoài dữ liệu có cấu trúc từ cơ sở dữ liệu SQL (như mức tài chính hoặc mức tồn kho) để tận dụng dữ liệu phi cấu trúc (video, xã hội) và bán cấu trúc (quan trọng nhất là chuỗi thời gian). Mục tiêu là thống nhất tất cả dữ liệu này thành mô hình dữ liệu IIoT (ngày nay, chủ yếu chỉ xoay quanh tài sản).
On Premise , Edge và Cloud
Nhóm khả năng này bao gồm các Cloud khác nhau trên toàn doanh nghiệp để triển khai các khả năng tính toán và lưu trữ ở bất cứ nơi nào họ cần nhất tại khu vực Edge, trong nhà máy, tại doanh nghiệp hoặc bên ngoài tường lửa.
Mặc dù cuộc thảo luận ban đầu về IIoT hầu như chỉ tập trung vào Cloud , nhưng thực tế thực tế và đổi mới công nghệ, đã thúc đẩy cuộc trò chuyện để nắm lấy Edge và thậm chí là triển khai On Premise (toàn nhà máy).
Đầu năm 2020, động lực chuyển đổi nhiều nhất là xung quanh Edge computing. Càng ngày, các dịch vụ của nhà cung cấp cho phép người dùng triển khai bất kỳ chức năng nào bất cứ nơi nào họ cần hoặc muốn.
Cốt lõi để hiểu các dịch vụ IIoT là nhận ra phạm vi cung cấp Cloud của họ (cho dù được phân phối trực tiếp hoặc thông qua các đối tác Cloud như Microsoft Azure hoặc Amazon AWS).
Để kích hoạt ứng dụng IIoT, nhà cung cấp trực tiếp hoặc với (các) đối tác Cloud phải cung cấp Cơ sở hạ tầng cốt lõi dưới dạng khả năng Dịch vụ (IaaS) cung cấp tài nguyên điện toán ảo hóa (mạng, máy chủ, trung tâm dữ liệu, lưu trữ, sao lưu, tải- cân bằng, bảo mật, vv) qua internet.
Để cung cấp chức năng trực quan của Nền tảng IIoT, các nhà cung cấp trực tiếp hoặc với (các) đối tác Cloud của họ cũng cần cung cấp Nền tảng dưới dạng Dịch vụ (PaaS). IaaS cung cấp một cơ sở hạ tầng máy tính CNTT qua internet. Hạ tầng PaaS dùng để cung cấp dịch vụ lưu trữ ứng dụng cho môi trường phát triển vốn có trong Nền tảng IIoT. Do đó, nền tảng PaaS cung cấp cơ sở hạ tầng tính toán và lưu trữ, chỉnh sửa văn bản, quản lý phiên bản, biên dịch (nếu cần) và các dịch vụ thử nghiệm để giúp nhà phát triển / hỗ trợ tạo ứng dụng mashup mới một cách nhanh chóng và hiệu quả. PaaS cũng cho phép các nhóm phát triển / hỗ trợ cộng tác và làm việc cùng nhau bất kể vị trí thực tế của họ đang ở đâu.
Công cụ và Thư viện Phát triển
Lớp này bao gồm các công cụ cần thiết để nhanh chóng và dễ dàng tạo các ứng dụng phần mềm mashup mới, tận dụng tất cả các lĩnh vực khác của Nền tảng IIoT cũng như di chuyển nhanh chóng và dễ dàng các ứng dụng cũ trên nền tảng.
Cho dù đây là những công cụ phát triển và các công cụ online , hay là một vấn đề về ngữ nghĩa. Hầu hết các nhà cung cấp đang tìm cách cho phép người dùng ít kỹ thuật hơn tạo ra các ứng dụng phần mềm mashup này và đang quảng bá cho các khả năng của mã nguồn low code hoặc mã không mã hóa, các ứng dụng tinh vi thường đòi hỏi sự hiểu biết tinh vi về hệ thống CNTT / OT và / hoặc khoa học dữ liệu.
Mục tiêu của sự phát triển ở đây là xác định và cho phép thực hiện quy trình công việc, bot hoặc robot tự động hóa quy trình RPA khi có dữ liệu trước đó.
Có một điểm khác biệt trong các dịch vụ của nhà cung cấp về phạm vi của các ứng dụng phần mềm kết hợp được kích hoạt: tất cả hoặc hầu hết cung cấp khả năng tạo các ứng dụng phân tích tập trung vào giám sát luồng dữ liệu (ví dụ: giám sát tài sản). Một số ưu đãi vượt ra ngoài giám sát để cho phép các ứng dụng kiểm soát (ví dụ như khả năng tắt hoặc làm chậm một máy móc dựa trên những phát hiện đó).
Lớp này cũng bao gồm việc sử dụng một bộ công cụ thống kê và tối ưu hóa rộng rãi để giám sát và phân tích cả dữ liệu có cấu trúc và không cấu trúc để cho phép hiểu biết chưa từng có. Điều này sẽ bao gồm các khả năng thường được mô tả (đúng và sai) là Trí tuệ nhân tạo và / hoặc Máy học. Thông thường được bao gồm sẽ là các loại Analytics : dựa trên thống kê, Trí tuệ nhân tạo / Học máy, nguyên tắc / vật lý và nghiên cứu vận hành / toán học ứng dụng.
Họ sẽ tận dụng các Mô hình như vật lý, trực quan (2D hoặc 3D), toán học và tính toán. Ngoài ra, Nền tảng IIoT bao gồm một bộ lớn các loại Công cụ phân tích này: tìm kiếm, thăm dò / khai thác dữ liệu, hình ảnh / video và xử lý ngôn ngữ tự nhiên.
Ứng dụng và phân tích
Các tổ chức công nghiệp thường tìm cách cải tiến kinh doanh hơn là các bộ công cụ công nghệ. Các nhà cung cấp ngày càng cung cấp các ứng dụng đóng gói để giải quyết các thách thức hoạt động cụ thể (Giám sát tài sản từ xa, Mạng lưới tiện ích thông minh, Chất lượng, Công nhân được kết nối, Triển khai thiết bị, Giám sát sản xuất, v.v.). Các ứng dụng này có thể là ưu đãi độc quyền của nhà cung cấp và / hoặc một phần của dịch vụ cũng bao gồm môi trường phát triển.
Như đã lưu ý ở trên, có một sự khác biệt giữa giám sát và kiểm soát, với nhiều nhà cung cấp chỉ tập trung vào các ứng dụng giám sát / phân tích. Trong phân tích, LNS thấy các ứng dụng bao gồm toàn phổ: từ Mô tả, đến Chẩn đoán và sau đó hướng tới Phân tích dự đoán và Phân tích theo quy định và ngày càng hướng tới Tiên lượng.
Một trong những ứng dụng mashup có khả năng tác động mạnh nhất có thể được phân phối thông qua Nền tảng IIoT là Digital Twin. Digital Twins chứng minh lý do tại sao LNS tin rằng trọng tâm của các nhà sản xuất phải tập trung vào Kiến trúc tham chiếu chuyển đổi công nghiệp: nhiều nhà cung cấp Công nghệ hoạt động truyền thống (OT) đang cung cấp các giải pháp mạnh mẽ xung quanh Digital Twin mà không tạo ra một nền tảng công nghệ hoàn toàn mới.
Các nhà cung cấp PLM / Design đang tạo ra Digital Twins mạnh mẽ với các công cụ mô phỏng mạnh mẽ của họ: các mô hình phản ánh chính xác sản phẩm / nhà máy để tăng tốc phát triển, xây dựng / sản xuất và chuẩn bị vận hành.
Các nhà cung cấp APM (Asset Performance Management) , MRO (Maintainance Repair Overhaul/Operation) và thậm chí một số nhà cung cấp MOM (Manufacturing Operation Management) đang cung cấp các giải pháp mạnh mẽ xung quanh Digital Twin sau khi tạo ra các mô hình được xây dựng và bảo trì cho phép tối ưu hóa thiết kế, sửa chữa và sản xuất.
Hệ sinh thái
Ngoài khả năng và ứng dụng của nền tảng IIoT, các nhà cung cấp hiện đang nỗ lực để thiết lập các hệ sinh thái xung quanh nền tảng sản phẩm của họ. Một số công ty đang theo đuổi một mô hình như Apple iPhone: tìm kiếm các nhà cung cấp ứng dụng độc lập để viết các ứng dụng kinh doanh bằng cách sử dụng nền tảng của họ. Các nhà cung cấp hy vọng rằng điều này sẽ tăng tốc chức năng cho thị trường và cho phép họ giành được thị phần gián tiếp.
Một số công ty sẽ xây dựng các thị trường ảo để cho phép thương mại xung quanh các ứng dụng này. Những người khác đang sắp xếp các đối tác để cung cấp các thành phần của nền tảng, dịch vụ hoặc chức năng dành riêng cho ngành dọc cụ thể.
Nguồn : LNS Research
