Trang chủ Công nghệ & Ứng dụng Công nghệ & Ứng dụng Nhà máy trong tương lai mô hình linh hoạt với nhu cầu thị trường

Nhà máy trong tương lai mô hình linh hoạt với nhu cầu thị trường

Việc hình thành mô hình các "nhà máy thông minh" không chỉ có lợi cho các nhà sản xuất địa phương, mà còn cho người tiêu dùng, thậm chí cả đội ngũ công nhân nhà máy.
Việt Nam đang dần trở thành trung tâm sản xuất của khu vực và toàn cầu, liệu các nhà sản xuất địa phương có biết cách tận dụng công nghệ thiết kế 3D để hiện đại hóa hoạt động của mình và đi tắt đón đầu trong cuộc cạnh tranh với các nhà sản xuất danh tiếng đến từ quốc gia khác trong khu vực?

Sản xuất hàng loạt

Trước khi có thể hiểu rõ xu hướng nhà máy trong tương lai, chúng ta lấy một nhà máy sản xuất xe hơi làm ví dụ:
Hiếm khi nào một nhà máy sản xuất xe hơi lại có khả năng sản xuất một loạt các dòng xe như sê-đan (xe hơi 4 bánh), xe tải và SUV (xe thể thao). Thay vào đó, các nhà máy sử dụng các công cụ, thiết bị và các nguồn lực đặc biệt cho các mẫu xe nhất định. Đồng thời các nhà máy sản xuất cũng được đặt ở vị trí chiến lược trong mối tương quan với các nhà cung cấp nhằm mang lại lợi ích kinh tế khi sản xuất hàng loạt.

Tuy nhiên, mô hình này khiến các nhà máy không linh hoạt theo yêu cầu của thị trường, mà sản xuất theo những gì đã được thiết lập. Kết quả là, các nhà sản xuất ô tô hầu như không thể bắt kịp tốc độ sản xuất các mẫu xe đang bán chạy, hoặc họ cũng hầu như không thể từ bỏ những mô hình không bán chạy. Sự mất cân bằng này là điển hình của các nhà máy hiện nay.

Sản xuất thông minh

Để cải tiến mô hình sản xuất này, nhà máy của tương lai cần phải thể hiện được tính mô đun, tính linh hoạt và khả năng tái cấu trúc tốt hơn.

Hãy nhìn lại ví dụ về nhà máy sản xuất xe hơi để xem điều này có ý nghĩa gì. Trong một nhà máy sản xuất xe hơi thông minh, các thiết bị có tính linh hoạt và khả năng thích nghi cao có thể nhanh chóng thay đổi để sản xuất nhiều mẫu xe trong cùng một nhà máy.

Nếu một công ty có nhu cầu lớn hơn cho mẫu xe thể thao hoặc xe SUV, họ có thể nhanh chóng điều chỉnh nhà máy để đáp ứng nhu cầu đó bằng cách quản lý thông minh hơn nguồn cung vật liệu cho các thị trường tùy theo nhu cầu, do đó các công ty có thể đưa ra sản phẩm gần hơn với nhu cầu của thị trường.

Sự mở rộng tối ưu này được minh họa qua việc một người tiêu dùng bước vào một đại lý, chỉ ra chính xác loại xe mà họ muốn và yêu cầu chiếc xe đó được sản xuất theo ý tưởng của mình tại một cơ sở sản xuất gần nhất.

Sản xuất theo yêu cầu là giải pháp

Kịch bản nói trên không phải là điều quá xa vời khi nhu cầu về sản phẩm thủ công và sản phẩm theo yêu cầu cá nhân ngày càng tăng. Sự gia tăng của xu hướng sản xuất này và sự tăng lên của các nhà sản xuất/doanh nghiệp, cũng như sự phổ biến của các chợ điện tử, chẳng hạn như Etsy tại Mỹ, cho thấy xu hướng ngày càng tăng của các đơn hàng sản xuất với số lượng nhỏ.

Các công ty có khả năng đáp ứng tốt nhất nhu cầu thị trường đối với các sản phẩm độc đáo mang đậm tính cá nhân sẽ trở thành những công ty phát triển mạnh trong môi trường này.

Đối với một nhà sản xuất hàng tiêu dùng, điều đó có nghĩa là thay vì sản xuất 100 triệu chiếc điện thoại thông minh gần như giống hệt nhau trong một năm, giờ đây họ có thể cung cấp một mức độ tùy chỉnh cao và tạo ra một chiếc điện thoại theo đúng yêu cầu của khách hàng. Nghĩa là sẽ không có chiếc điện thoại nào khác tương tự thế. Điều này hoàn toàn có thể xảy ra.

Để đáp ứng xu hướng “sản xuất đơn hàng nhỏ” đang trở nên phổ biến, mô hình nhà máy trong tương lai sẽ trở nên phân cấp hơn. Điều này mang lại nhiều ý nghĩa:

Đầu tiên, sản xuất tại địa phương sẽ phát triển. Ví dụ, giày thể thao Sneakers, sẽ không còn được sản xuất ở nơi cách xa nửa vòng trái đất bởi một khách hàng vô danh, mà chúng sẽ được sản xuất gần với người tiêu dùng. Người tiêu dùng đã từng có giai đoạn quen biết những người làm ra các sản phẩm và họ đang tìm cách có lại những kết nối mang tính “quan hệ cá nhân” cho các sản phẩm mà họ mua.

Sản xuất đơn hàng nhỏ cũng có nghĩa là các xưởng sản xuất thành thị sẽ nhiều hơn. Sự xuất hiện của công nghệ in 3D và các công nghệ sản xuất phụ trợ khác cho phép những điều mà bình thường có vẻ không phù hợp - ví dụ, một căn gác xép ở Manhattan - có thể trở thành một không gian sản xuất có chức năng hoàn hảo như một nhà máy quy mô nhỏ.

Chúng ta cũng có thể thấy nhiều nhà sản xuất đơn hàng nhỏ được tổ chức như các cộng đồng và được đặt trong các trung tâm sản xuất tại thành thị - một mô hình tổ chức rất khác với những gì chúng ta thường thấy ngày nay.

Xem xét đến tính bền vững

Xu hướng sản xuất tại những nơi gần hơn với điểm sử dụng - như các mô hình sản xuất địa phương và sản xuất tại thành thị nêu trên - có ý nghĩa không chỉ từ góc độ kinh tế mà còn từ góc độ sinh thái, do chi phí thấp hơn, bao gồm chi phí vận chuyển, chi phí nhiên liệu, và các yếu tố môi trường khác.

Điều này rất quan trọng khi mà người tiêu dùng đang ngày càng quan tâm hơn tới việc những sản phẩm họ mua được sản xuất như thế nào - liệu sản phẩm đó có được sản xuất bền vững hay không?

Tính bền vững có thể được nhận biết dễ dàng qua việc tiêu thụ năng lượng. Các nhà máy hiện nay thường có một lượng lớn các thiết bị hoạt động liên tục cho dù việc vận hành có cần thiết hay không, vì việc tắt máy đi và khởi động lại mất quá nhiều thời gian hoặc thủ tục quá rườm rà. Rõ ràng, đây không phải là một mô hình chuẩn mực về hiệu quả năng lượng.
Sử dụng năng lượng hiệu quả đang là một vấn đề rất nóng hiện nay khi cuộc chiến chống lại sự thiếu hụt năng lượng trên thế giới đã trở thành một hành trình dai dẳng và khó khăn. Đối với nhiều quốc gia, đó có thể không phải là một thách thức sắp xảy ra, nhưng mối đe dọa này có thể dự đoán được khi nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng nhanh.

Việt Nam được dự báo sẽ phải đối mặt với sự mất cân bằng giữa cung và cầu năng lượng trong nước trong vòng 5 năm tới, và sẽ chuyển từ một nước xuất khẩu sang một nước nhập khẩu năng lượng, với sự phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu năng lượng ngày càng cao. Các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả, thân thiện với môi trường nhằm đảm bảo an ninh và bền vững năng lượng là vô cùng cấp thiết. Do đó, mục tiêu tăng trưởng xanh của Việt Nam nhằm giảm mức độ tiêu thụ năng lượng trên một đơn vị GDP là 1,5 - 2% mỗi năm và cắt giảm mật độ phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính trên đơn vị GDP từ 8 - 10%  vào năm 2020.

Mô hình nhà máy của tương lai sẽ có một cách tiếp cận năng động hơn, với các hệ thống quản lý nhu cầu và hệ thống quản lý năng lượng trong các nhà xưởng cung cấp thông tin phản hồi ở cấp độ vi mô và vĩ mô. Các hệ thống này có thể giúp các chủ nhà máy phân tích thời gian tối ưu để vận hành thiết bị, hoặc liệu các thiết bị có được thiết kế theo cách có thể nhanh chóng tắt/ khởi động lại trực tuyến mà không gây tác động tiêu cực đến sản xuất.

Ngoài tiêu thụ năng lượng, bền vững còn có nghĩa là tạo ra một nơi làm việc bền vững, từ góc độ nhân lực lao động. Nhà máy của tương lai sẽ cần phải có các mô hình kỹ thuật số tương ứng cho phép các mô hình tối ưu hóa việc bố trí nhà máy ảo trước khi được xây dựng trong thực tế.

Điều quan trọng là những mô hình kỹ thuật số này sẽ chấp nhận dữ liệu tổng hợp từ thế giới thực cho phép theo dõi tình trạng tổng thể của các nhà máy từ các cách thức đo tính bền vững khác nhau và sau đó tổng hợp dữ liệu. Với thời đại "Internet of Things" (Internet của vạn vật), ngày càng nhiều đối tượng đang được nhúng vào các mạng cảm ứng lan tỏa và các hệ thống bán tự động để có thể giao tiếp và cung cấp các thông tin cần thiết để nhân viên và những người vận hành nhà máy đưa ra những lựa chọn tốt nhất.

Kết quả là, nếu một nhà máy muốn điều chỉnh hệ thống HVAC - điều hòa của nó để giảm mức độ tiêu thụ năng lượng hoặc tối ưu hóa ánh sáng trong một khu sản xuất nhằm cải thiện độ hài lòng của công nhân, họ có thể đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu thực tế từ nhà máy.

Cuối cùng, việc nhấn mạnh vào tính bền vững phản ánh sự chuyển đổi tư tưởng vận hành nhà máy. Thay vì hỏi "Làm thế nào có thể sản xuất sản phẩm với giá rẻ?", giờ đây họ đang có một cái nhìn toàn diện hơn về tất cả các khía cạnh trong hoạt động của một nhà máy bao gồm nhân lực, nguồn vốn, vận chuyển, lượng khí thải carbon và môi trường làm việc và đặt ra câu hỏi "Tổng chi phí là bao nhiêu?"

Đối với các nhà sản xuất và người tiêu dùng, đây là câu hỏi ngày càng trở nên thiết yếu và các nhà máy trong tương lai sẽ cần phải trả lời được câu hỏi đó.

Lời kết

Nếu Việt Nam sẵn sàng trở thành các nhà máy thông minh của tương lai sẽ cho phép họ sản xuất các sản phẩm đa dạng hơn từ quy mô của một nhà máy đơn lẻ; nắm bắt xu hướng các đơn hàng nhỏ sản xuất các sản phẩm độc đáo mang đậm tính cá nhân gần hơn với nhu cầu thị trường; và đưa tính bền vững thành một yếu tố quan trọng hơn trong sản xuất.

 Trong quá trình hoàn thành những mục tiêu này, các nhà sản xuất địa phương sẽ đáp ứng nhu cầu thị trường tốt hơn. Những nhà sản xuất không dám mạo hiểm sẽ có nguy cơ bị bỏ lại phía sau bởi làn sóng mới nhất này của ngành sản xuất.

Robert "Buzz" Kross  Bộ phận thiết kế, vòng đời và mô phỏng sản phẩm của Autodesk

Số 172 (7/2015)♦Tạp chí tự động hóa ngày nay


Newer news items:
Older news items:

 

Hỗ trợ online

Hỗ trợ Web
Mr Phương: 0988906030

Liên kết & Quảng cáo


 
 
 



 



 
 
 

Nhà tài trợ


Sửa biến tần

Mới cập nhật

Tìm kiếm

Quảng cáo&Liên kết