Trang chủ Công nghệ & Ứng dụng Công nghệ & Ứng dụng Xây dựng Smart Factory dựa trên nền tảng IoT - Globiots

Xây dựng Smart Factory dựa trên nền tảng IoT - Globiots

alt

SMART FACTORY LÀ GÌ VÀ TẠI SAO CHÚNG TA CẦN NÓ?

Trong khuôn khổ bài báo này chúng tôi không muốn đi sâu vào định nghĩa thuật ngữ “Smart Factory” là gì mà chỉ giới thiệu khái quát và nhấn mạnh các điểm quan trọng về Smart Factory để bạn đọc hình dung được Smart Factory.

Có rất nhiều định nghĩa và giới thiệu về Smart Factory mà bạn đọc có thể tìm hiểu trên Internet, chúng tôi xin trích lược lại phần giới thiệu về Smart Factory của Deloitte Insights như sau.

Smart Factory là sự tiến hóa vượt bậc từ một hệ thống sản xuất tự động hóa truyền thống sang một hệ thống sản xuất được kết nối và linh hoạt - một hệ thống mà có thể kết nối và xử lý dữ liệu liên tục từ hoạt động sản xuất và kinh doanh để có thể tự học và thích nghi theo nhu cầu mới của thị trường.

Một hệ thống Smart Factory thật sự có thể tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau như từ máy móc thiết bị sản xuất cho đến các quá trình sản xuất cung ứng, con người để có thể kiểm soát được quá trình sản xuất, bảo trì, theo dõi kho, số hóa mọi hoạt động. Kết quả đạt được là một hệ thống hiệu quả hơn, linh hoạt hơn, giảm down time, có khả năng dự báo và tự hiệu chỉnh.

Sức mạnh thực sự của một Smart Factory nằm ở chỗ nó có khả năng tiến hóa và phát triển trong suốt quá trình thay đổi của tổ chức, cho dù nó bị ảnh hưởng của nhu cầu thị trường, mở rộng sang thị trường mới, phát triển mới sản phẩm và dịch vụ, cho đến dự báo và đáp ứng nhu cầu vận hành, bảo dưỡng, kết hợp những công nghệ và qui trình mới, hoặc thay đổi theo thời gian gần thực cho quy trình sản xuất.

Đặc điểm quan trọng nhất của một Smart Factory đó là việc kết nối. Smart Factory yêu cầu các quá trình sản xuất cơ bản và nguyên vật liệu cơ bản cần phải được kết nối để tạo ra các dữ liệu cần thiết để giúp đưa ra các quyết định kịp thời. Trong một Smart Factory thực sự, toàn bộ máy móc, tài sản đều được lắp đặt các cảm biến thông minh để giúp hệ thống có thể truy xuất liên tục các dữ liệu để đảm bảo dữ liệu được cập nhật liên tục và đầy đủ giúp phản ánh tình trạng hiện tại. Sự tích hợp dữ liệu từ hoạt động sản xuất cho đến kinh doanh, cũng như từ nhà cung cấp và khách hàng, sẽ cho phép tạo ra cái nhìn toàn cục về các quá trình cung ứng trước/sau, giúp tạo ra mạng lưới cung ứng hiệu quả hơn.

Một Smart Factory tối ưu cho phép việc vận hành được thực hiện với sự can thiệp tối thiểu của con người với độ tin cậy cao. Các luồng công việc tự động, các tài sản đồng bộ, được theo dõi và lên lịch trước, tối ưu tiêu hao năng lượng trong một Smart Factory sẽ giúp tăng sản lượng, uptime, chất lượng, cũng như giảm chi phí và phế phẩm. 

alt

5 đặc điểm quan trọng của một Smart Factory (trích xuất từ ấn bản của Đại học Delloite) 

XÂY DỰNG SMART FACTORY BẰNG CÁCH NÀO?

Như vậy chúng ta thấy vấn đề quan trọng nhất của Smart Factory là việc thu thập dữ liệu từ các nguồn khác nhau.

Vậy,

• Làm sao thu thập được dữ liệu từ các nguồn khác nhau?

• Làm sao đảm bảo tính chính xác của dữ liệu?

• Làm sao đảm bảo tính kịp thời?

• Làm sao đảm bảo độ tin cậy?

• Làm sao đảm bảo tính vẹn toàn của dữ liệu?

Việc áp dụng một hoặc nhiều nền tảng IoT vào việc xây dựng Smart Factory là lời giải đáp cho các vấn đề hóc búa ở trên. 

NỀN TẢNG GLOBIOTS LÀ GÌ?

Globiots là nền tảng IoT hướng đến các ứng dụng công nghiệp được Daviteq phát triển từ năm 2012, dựa trên 17 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực đo lường và điều khiển công nghiệp.

Globiots là nền tảng IoT giúp khách hàng dễ dàng kết nối máy móc, thiết bị, quá trình, con người,... lên hệ thống để lưu trữ dữ liệu và giúp phân tích để đưa ra các quyết định kịp thời.

alt

Nền tảng Globiots được Daviteq phát triển từ năm 2012 

GLOBIOTS SẼ GIÚP ÍCH GÌ TRONG VIỆC XÂY DỰNG SMART FACTORY?

1. Nó giúp việc thu thập dữ liệu từ máy móc, quá trình, con người, môi trường xung quanh một cách dễ dàng nhất, nhanh nhất, hiệu quả nhất, tiết kiệm nhất, kết nối với mọi chuẩn giao thức trong công nghiệp;

2. Đảm bảo dữ liệu chính xác;

3. Đảm bảo dữ liệu vẹn toàn;

4. Đảm bảo thu thập dữ liệu kịp thời;

5. Đảm bảo về bảo mật;

6. Giúp chuẩn hóa mô hình dữ liệu (Data model) trên toàn hệ thống, từ lúc thu thập đến lưu trữ, chuyển tiếp dữ liệu cho hoạt động phân tích của các phần mềm khác;

7. Dữ liệu được lưu trữ và xử lý ở cấp độ đơn giản dưới gateway (edge computing) để tiết kiệm băng thông và giảm tải cho hệ thống server;

8. Dữ liệu được lưu trữ vào cơ sở dữ liệu (CSDL) chuyên dụng, phù hợp với dữ liệu kiểu time-serie để sau đấy được phân tích hay chuyến tiếp đến các phần mềm khác.

ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT CỦA HỆ THỐNG GLOBIOTS:

Tính sẵn sàng cao: Nền tảng được xây dựng sẵn cho việc kết nối, lưu trữ và phân tích dữ liệu, có sẵn giao diện Dashboard và Report.

Rủi ro thấp: Mức độ rủi ro thấp, vì Globiots được thiết kế dạng module hóa và có kiến trúc có thể scale-up dễ dàng. Khách hàng có thể bắt đầu với một dự án nhỏ, nếu thành công thì có thể scale-up dễ dàng.

Triển khai nhanh: Chỉ với 2 bước đơn giản là có thể có ngay một hệ thống Smart Factory đơn giản, kết nối & cấu hình.

Dễ vận hành & bảo dưỡng: Việc triển khai hệ thống phần cứng và phần mềm được thực hiện dễ dàng và nhanh chóng bằng công cụ phần mềm trên Globiots, thực hiện từ xa.

Kết nối mở: Phần cứng cho phép kết nối mở với nhiều chuẩn giao thức trong công nghiệp như ModbusRTU, ModbusTCP, EthernetIP, Profibus, CCLink, ProfiNET,...

Giao diện linh hoạt: Giao diện vận hành Dashboard là loại cấu hình được, giúp khách hàng có thể chủ động cấu hình theo nhu cầu sử dụng của mình.

Bảo mật: Công nghệ bảo vệ với xác thực nhiều lớp giúp dữ liệu được đảm bảo an toàn 

Dễ mở rộng: Kiến trúc hệ thống thông minh cho phép khách hàng thêm device, thêm thông số, thêm giao diện, thêm chức năng phân tích, thêm người dùng, thêm tài khoản bất cứ lúc nào.

Kết nối quản trị: Dễ dàng kết nối vào các hệ thông tin quản trị doanh nghiệp như ERP, CRM,...

Không phải lo lắng: Khách hàng không còn phải bận tâm vào vấn đề kết nối, truyền thông, server, lưu trữ dữ liệu, quản lý dữ liệu, phân tích dữ liệu, độ tin cậy và tính an ninh. Khách hàng chỉ cần tập trung vào việc xây dựng ứng dụng.

GLOBIOTS KẾT NỐI NHỮNG GÌ TRONG SMART FACTORY?

1. Thu thập dữ liệu từ các đồng hồ đo năng lượng: điện, hơi nước, khí nén, nước, khí gas,... 

alt

2. Thu thập dữ liệu tình trạng hoạt động của máy móc thiết bị: nhiệt độ, áp suất, rung động, vị trí, tình trạng hoạt động, tiêu thụ năng lượng,... 

alt

3. Thu thập dữ liệu về môi trường sản xuất, nhà kho: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, cửa đóng mở, khí CO2,...

alt

4. Thu thập dữ liệu sản xuất từ máy móc hay trên chuyền: đếm sản lượng thành phẩm, phế phẩm, thời gian chu kỳ của mỗi nguyên công, vị trí bán thành phẩm, thành phẩm,.. 

alt

GLOBIOTS THAY THẾ NHỮNG THIẾT BỊ HAY PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG, GIÚP ĐƠN GIẢN HOÁ VÀ TIẾT KIỆM CHI PHÍ

• Không cần ghi chép tay→Globiots sẽ tự đọc dữ liệu từ đồng hồ, cảm biến hay trạng thái máy móc ghi vào bộ nhớ;

• Không cần Datalogger (kể cả loại dùng giấy ghi hay thẻ nhớ hay kết hợp web-server)→Vì Globiots đã có chức năng lưu trữ dữ liệu tại chỗ và trên server;

• Có một số người dùng PLC+SCADA cho một số việc thu thập dữ liệu và phân tích, tốn rất nhiều công sức cho việc lập trình PLC, cấu hình SCADA, lập trình thêm báo cáo. Nhưng không đạt kết quả mong muốn và hiệu năng lại thấp→Globiots đã có phần cứng Gateway và phần mềm với đầy đủ tính năng;

• Không cần phần mềm Historian đắt tiền để lưu trữ dữ liệu→Globiots đã có sẵn hệ thống lưu trữ dữ liệu loại lớn, tin cậy và bảo mật;

• Không cần phải trang bị các thiết bị HMI chuyên dụng tốt kém & tốn công sức để cấu hình→Chức năng tùy biến giao diện Dashboard cho phép khách hàng sử dụng bất kỳ cái máy tính desktop, laptop, máy tính bảng hay smartphone, thậm chí là smartTV để trình diễn dữ liệu. 

KIẾN TRÚC CƠ BẢN CỦA GLOBIOTS

Từ sơ đồ dưới đây chúng ta thấy được các thành phần quan trọng trong nền tảng Globiots.

alt

GATEWAY

Là một thiết bị rất quan trọng trong hệ thống, nó có các chức năng & đặc điểm cơ bản sau:

• Lưu trữ dữ liệu;

• Xử lý alarm & event;

• Cho phép cấu hình và chẩn đoán từ xa;

• Kết nối lên hệ thống thông qua WAN (mạng di động) hay LAN (WiFi/Ethernet)

alt

HỆ THỐNG SERVER GLOBIOTS

Tùy theo qui mô và nhu cầu của từng khách hàng cụ thể mà hệ thống server Globiots được triển khai ở các dạng như sau: 

Cloud Globiots: Hệ thống cloudGlobiots được triển khai dưới dạng dịch vụ, phù hợp cho khách hàng có qui mô nhỏ, không có bộ phận IT. Chi phí được trả hàng năm (mô hình CAPEX chuyển sang OPEX).

Private Cloud Globiots: Đây cũng là hệ thống cloud- Globiots nhưng là hệ thống được host riêng, đáp ứng cho khách hàng có nhu cầu một hệ thống hoàn toàn độc lập, đảm bảo tính riêng tư và có những tính năng khác biệt so với hệ thống cloudGlobiots.

Standard On-premise Globiots: Đối với nhà máy của qui mô vừa và nhỏ, không có bộ phận IT chuyên trách và cũng không muốn sử dụng 2 dịch vụ cloud ở trên thì có thể sử dụng Standard on-premise Globiots. Đây là bộ server phần cứng theo chuẩn công nghiệp đã được cài sẵn gói phần mềm Globiots. Server này có thể được lắp đặt tại nhà xưởng, nhà kho, hay bất cứ nơi nào thuận tiện trong nhà máy, không cần phải có Data-center room.

Premium On-premise Globiots: Đối với các nhà máy hay tập đoàn sản xuất lớn, đã có sẵn Data-center chuyên nghiệp và bộ phận IT đủ mạnh thì Globiots có thể được triển khai trên server (ảo hoặc vật lý) của nhà máy. 

 

Để biết thêm chi tiết, xin mời các bạn liên hệ tác giả tại Địa chỉ email này đã được bảo vệ từ spam bots, bạn cần kích hoạt Javascript để xem nó.  

 

NGUYỄN VĨNH LỘC - Công ty Daviteq

Theo Tạp chí Tự động hoá ngày nay số 201 (tháng 11/2017) 


Older news items:

 
Chủ nhật, 17 Tháng 12 2017

Mới cập nhật

Tìm kiếm

Quảng cáo&Liên kết