Năm đó là năm 2044. Đường phố trong các thành phố của chúng ta được lát bằng các bộ sạc điện và tiếng vo ve mờ nhạt của máy bay không người lái thực hiện việc giao hàng tràn ngập không khí. AI và robot đã định hình lại mối quan hệ giữa con người và máy móc, nhưng các nhà máy trong tương lai sẽ trông như thế nào? Đây Erez Tsur, CEO và đồng sáng lập của công ty khởi nghiệp AI QualiSense mô tả các nhà máy sẽ trông như thế nào sau 20 năm nữa.
Bối cảnh sản xuất sẽ phát triển mạnh mẽ trong hai thập kỷ tới, khi các công nghệ tiên tiến xác định lại cách chúng ta sản xuất hàng hóa. Để hình dung tương lai sẽ như thế nào, chúng ta không cần chỉ dựa vào sự suy đoán vu vơ. Thay vào đó, bằng cách xem xét một số công nghệ tiên tiến đã được các nhà đổi mới tiên phong ngày nay, chúng ta có thể ngoại suy từ điều này để xem điều gì có thể trở nên phổ biến vào năm 2044. Dưới đây là năm xu hướng công nghệ chính sẽ định hình lại Lĩnh vực sản xuất trong thời gian tới hai thập kỷ:
Robot cộng tác
Chúng ta đang bước vào kỷ nguyên của robot hợp tác. Không giống như các robot công nghiệp truyền thống bị giam giữ trong các lồng biệt lập, robot cộng tác được thiết kế để tương tác an toàn với các đối tác là con người.
Những ví dụ đáng chú ý về công nghệ biến đổi này có thể được tìm thấy trong ngành công nghiệp ô tô. Các công ty như Nissan và Audi đã sử dụng cobot trên dây chuyền lắp ráp của họ. Những robot này hỗ trợ con người thực hiện các nhiệm vụ đòi hỏi độ chính xác và sức mạnh, chẳng hạn như nâng vật nặng hoặc lắp ráp phức tạp. Kết quả không chỉ là tăng hiệu quả mà còn là môi trường làm việc an toàn hơn và tiện dụng hơn cho người vận hành.
Khi cobot trở nên phức tạp và dễ thích nghi hơn, chúng ta có thể mong đợi được thấy chúng đảm nhận những vai trò ngày càng phức tạp trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Các mô hình kinh doanh mới như robot dưới dạng đăng ký cũng sẽ cho phép các doanh nghiệp nhỏ hơn thu được lợi ích từ bước đột phá công nghệ này bằng cách trả tiền để sử dụng cobot trên cơ sở đăng ký và do đó tránh được chi phí vốn cao đôi khi được coi là rào cản đối với lối vào.
Bảo trì dự đoán
Các nhà máy của ngày mai sẽ không chỉ sản xuất hàng hóa với hiệu quả chưa từng có mà còn đảm bảo rằng máy móc thúc đẩy quá trình sản xuất này luôn ở trạng thái tốt nhất. Việc sử dụng các công nghệ bảo trì dự đoán, khai thác tiềm năng của Internet vạn vật công nghiệp (IIoT), sẽ cách mạng hóa phương pháp bảo trì thiết bị.
Bằng cách tận dụng sức mạnh của cảm biến, phân tích dữ liệu và học máy, các nhà máy có thể dự đoán khi nào máy móc có khả năng hỏng hóc và lên lịch bảo trì một cách chủ động. Sự chuyển đổi từ bảo trì phản ứng sang bảo trì chủ động này giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động, giảm chi phí và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
Một ví dụ tuyệt vời về công nghệ này đang hoạt động có thể được tìm thấy trong ngành hàng không. Rolls Royce, nhà sản xuất động cơ máy bay hàng đầu, sử dụng cảm biến tiên tiến để theo dõi hiệu suất của động cơ trong thời gian thực. Dữ liệu này sau đó được phân tích để dự đoán khi nào các thành phần có khả năng bị lỗi, cho phép nhắm mục tiêu và bảo trì kịp thời.
Cặp song sinh kỹ thuật số
Kết hợp kỹ thuật số là một khái niệm mang tính cách mạng khác hứa hẹn sẽ định hình lại cách thức vận hành của các nhà máy. Bản sao kỹ thuật số là bản sao ảo của một đối tượng hoặc hệ thống vật lý, cung cấp bản trình bày động, theo thời gian thực của đối tượng đó. Công nghệ này được thiết lập để trở thành nền tảng của các nhà máy trong tương lai.
Siemens, một cường quốc toàn cầu về kỹ thuật điện và điện tử, đang đi đầu trong việc áp dụng bản sao kỹ thuật số. Trong các nhà máy của họ, bản sao kỹ thuật số được sử dụng để mô phỏng và tối ưu hóa quá trình sản xuất trước khi chúng được thực hiện trong lĩnh vực vật chất. Điều này không chỉ làm giảm nguy cơ sai sót mà còn cho phép tinh chỉnh các quy trình để đạt hiệu quả tối đa.
Ứng dụng của bản sao kỹ thuật số mở rộng ra ngoài các quy trình sản xuất để bao trùm toàn bộ cơ sở sản xuất. Bằng cách tạo mô hình ảo của toàn bộ hệ sinh thái nhà máy, các công ty có thể xác định các điểm nghẽn, tối ưu hóa quy trình làm việc và đưa ra quyết định sáng suốt để nâng cao hiệu quả tổng thể.
Kho tự động
Một sự chuyển đổi quan trọng khác mà công nghệ tự động hóa dự kiến sẽ thực hiện trong hai thập kỷ tới là tự động hóa kho hàng. Điều này sẽ cách mạng hóa cách hàng hóa được lưu trữ, lấy và phân phối.
Amazon là người đi đầu trong việc tích hợp tự động hóa và việc xem xét việc họ sử dụng công nghệ này sẽ đưa ra dấu hiệu về những gì sẽ xảy ra trong tương lai. Các trung tâm xử lý đơn hàng của họ sở hữu một đội quân hệ thống robot hoạt động liền mạch cùng với nhân viên con người để thực hiện các đơn đặt hàng với tốc độ và độ chính xác chưa từng có. Những robot này, được hướng dẫn bởi các thuật toán phức tạp, điều hướng các Lĩnh vực lưu trữ rộng lớn, lấy sản phẩm và giao chúng cho con người để đóng gói. Cách tiếp cận hợp tác này hợp lý hóa quy trình thực hiện đơn hàng, giảm sai sót và tăng tốc đáng kể thời gian giao hàng.
Các nhà máy trong tương lai có thể sẽ kết hợp các hệ thống kho bãi tự động tương tự để nâng cao hiệu quả tổng thể. Việc tích hợp robot, AI và quản lý Logistics tiên tiến sẽ không chỉ tối ưu hóa việc xử lý hàng tồn kho mà còn mở đường cho sản xuất không cần chiếu sáng – một kịch bản trong đó các nhà máy hoạt động tự chủ 24/7.
Kiểm tra trực quan tự động
Một trong những thay đổi sâu sắc nhất mà chúng ta có thể mong đợi thấy ở các nhà máy trong tương lai là việc áp dụng rộng rãi phương pháp kiểm tra trực quan tự động. Được hỗ trợ bởi các thuật toán học máy tiên tiến, hệ thống kiểm tra trực quan được hướng dẫn bởi AI được thiết lập để thay thế người kiểm tra con người, đánh dấu sự thay đổi mô hình trong kiểm soát chất lượng.
Tại QualiSense, chúng tôi đã cung cấp công nghệ của ngày mai với sự hợp tác của Johnson Electric, công ty hàng đầu thế giới về linh kiện cơ điện. AI hướng dẫn hệ thống kiểm tra trực quan có thể phát hiện các khiếm khuyết ở cuối dây chuyền sản xuất với tốc độ nhanh hơn và độ chính xác cao hơn nhiều so với con người, nâng cao hiệu quả và năng suất.
Trong khi các phiên bản trước của công nghệ này đòi hỏi một quá trình đào tạo mô hình mệt mỏi, các thuật toán học máy tiên tiến đã tự động hóa quy trình. Điều này cho phép mô hình AI được đào tạo trên ít hình ảnh hơn và nhắc nhở người quản lý chất lượng phản hồi và tối ưu hóa. Trong tương lai, chúng tôi kỳ vọng những hệ thống này sẽ được triển khai ở mọi giai đoạn của quy trình sản xuất chứ không chỉ đơn giản là ở cuối dây chuyền sản xuất, đồng thời chúng sẽ nhanh chóng thích ứng với những thay đổi trong sản xuất.
Việc ứng dụng AI và robot vào hoạt động công nghiệp và sản xuất sẽ tăng tốc trong hai thập kỷ tới. Có thể những công nghệ này đi kèm với những đột phá công nghệ khác, chưa thể tưởng tượng được. Tuy nhiên, ngay cả khi chúng ta chỉ đơn giản dự đoán những xu hướng công nghệ chính của ngày nay trong tương lai, chúng ta vẫn thấy bối cảnh sản xuất đã thay đổi rất nhiều. Lượng dữ liệu được tạo ra bởi các cảm biến tiên tiến sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi hoạt động sản xuất. Sử dụng AI để tạo điều kiện thuận lợi cho việc tập trung dữ liệu sản xuất và trích xuất những hiểu biết sâu sắc có thể sử dụng được từ dữ liệu đó sẽ là chìa khóa. Việc khai thác dữ liệu này sẽ cho phép các công ty không chỉ thực hiện các biện pháp phòng ngừa để cải thiện quy trình sản xuất mà còn thực sự cung cấp những hiểu biết dựa trên dữ liệu này vào chính quy trình thiết kế.
Một câu hỏi quan trọng là vai trò của con người trong quá trình này. Tất cả những thay đổi được dự đoán trong bài viết này đều giả định trước một cách hợp lý việc thay thế con người bằng máy móc. Trong các nhà máy của tương lai, một số công việc sản xuất truyền thống hơn sẽ được tự động hóa và một số ít công nhân sẽ hoạt động trong vai trò giám sát. Điều này đặc biệt đúng trong lĩnh vực kiểm tra trực quan, nơi AI chắc chắn sẽ thay thế những người kiểm tra thủ công truyền thống trong nhiều ngành.
QualiSense là một công ty khởi nghiệp về trí tuệ nhân tạo từng đoạt giải thưởng đang giới thiệu các hệ thống kiểm tra trực quan bằng AI tại một số nhà cung cấp linh kiện lớn nhất thế giới. Để tìm hiểu thêm, hãy truy cập https://qualisense.ai
Nguồn: https://www.manufacturingtomorrow.com/story/2024/03/factories-of-the-future-what-will-manufacturing-facilities-look-like-in-2044-/22481/ .