Trong kỷ nguyên số hóa đang bùng nổ, Internet Vạn Vật (IoT) đã trở thành một triều đại mới, nơi vạn vật kết nối và tri thức tuôn chảy không ngừng. Nếu ví thế giới công nghiệp như một cỗ máy khổng lồ đang chạy đua với thời gian, thì IoT chính là “linh hồn” thổi sự sống vào từng bánh răng, từng mạch máu, cho phép chúng ta “nhìn thấu” và “điều khiển” từ bất kỳ đâu trên hành tinh này.
Nó không chỉ là công nghệ, mà còn là một triết lý về sự liên kết, nơi mỗi thiết bị nhỏ bé đều có tiếng nói, góp phần tạo nên bản giao hưởng của hiệu quả và thông minh.
Đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp, IoT được biết đến với tên gọi IIoT (Industrial Internet of Things) – Internet Vạn Vật Công nghiệp. IIoT là khả năng các hệ thống, thiết bị công nghiệp được kết nối với máy chủ đám mây và chia sẻ dữ liệu qua Internet. Đây là một phần quan trọng của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0.
Nếu dữ liệu là “dòng chảy sự sống” của mọi ngành công nghiệp, thì IIoT chính là “mạch máu” đưa dòng chảy ấy đến mọi ngóc ngách, biến các doanh nghiệp thành những “cơ thể sống” thông minh và hiệu quả hơn. Các nhà phân tích dự kiến sẽ có 50 tỷ thiết bị được kết nối vào năm 2030, với tác động kinh tế khổng lồ; ví dụ, công nghệ IoT trong bán lẻ dự kiến sẽ mang lại 35 tỷ USD vào năm 2030.
Để giúp bạn hiểu rõ hơn về cách IIoT đang định hình lại tương lai của ngành sản xuất, chúng ta hãy cùng khám phá những lợi ích vượt trội mà nó mang lại.
1. Những Lợi Ích của IIoT Trong Sản Xuất
IIoT đang cách mạng hóa ngành sản xuất bằng cách cung cấp những khả năng chưa từng có để tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất. Nhờ IIoT, các nhà sản xuất có thể đạt được những lợi ích đáng kể, từ việc cải thiện chất lượng sản phẩm đến giảm đáng kể thời gian ngừng máy.
1.1. Tăng Cường Hiệu Quả Hoạt Động (Efficiency)
Hiệu quả là yếu tố then chốt cho sự thành công của mọi doanh nghiệp. Với IIoT, sản xuất được số hóa hoàn toàn, các quy trình được sắp xếp hợp lý, và hiệu quả tổng thể được cải thiện đáng kể. Các cảm biến và công cụ chia sẻ dữ liệu trên đám mây, cho phép kết nối với các hệ thống ERP hoặc MES.
Điều này có nghĩa là bạn có thể truy cập dữ liệu nhanh chóng từ bất kỳ đâu trong văn phòng. Việc chuyển dữ liệu kỹ thuật số ít bị lỗi hơn, đảm bảo đầu ra chính xác. Dòng chảy tri thức này – dòng dữ liệu liên tục chảy qua “mạch máu” của hệ thống IIoT – giúp doanh nghiệp đưa ra quyết định nhanh chóng và tối ưu hóa hoạt động.
Ngoài ra, sự can thiệp của con người được giảm thiểu đáng kể, vì không cần phải di chuyển đến các vị trí thực địa cách xa hàng trăm km. Dữ liệu là yếu tố quan trọng mới trong các ngành công nghiệp, và dữ liệu của bạn càng chảy hiệu quả qua các mạng lưới, nhà máy của bạn càng hoạt động đáng tin cậy và hiệu quả. Các cảm biến thông minh và hệ thống thu thập dữ liệu tự động giúp đo lường chính xác hơn, và các nhà sản xuất sử dụng thiết bị kết nối nhận thấy năng suất cao hơn thông qua việc sử dụng máy móc tốt hơn.
Các hệ thống này tự động thu thập dữ liệu theo thời gian thực, loại bỏ các lỗi do con người gây ra thường gặp trong các phương pháp thủ công truyền thống. Nghiên cứu từ Gartner cho thấy các công ty sử dụng hệ thống này đạt được hiệu quả sản xuất cao hơn 20% và giảm lãng phí vật liệu 10%.
1.2. Xử Lý Dữ Liệu Mượt Mà và Chính Xác
Với một lượng lớn dữ liệu được lưu trữ trên các máy chủ đám mây và trao đổi giữa các thiết bị, người dùng nhận được thông tin cần thiết một cách dễ dàng và vào bất kỳ thời điểm mong muốn nào. IIoT là về quản lý dữ liệu, và khả năng xử lý dữ liệu mượt mà, hiệu quả là một lợi ích lớn mà nó mang lại cho các ngành công nghiệp.
Người dùng có thể xem xu hướng, thao tác các tập lệnh máy chủ, hoặc chuyển chúng cho người dùng khác nếu dữ liệu có sẵn kịp thời và nhanh chóng. Hơn nữa, vì con người không còn phải thu thập dữ liệu thủ công, lỗi được giảm thiểu đáng kể. Dữ liệu là “con cá mập mới” của các ngành công nghiệp, và việc truyền tải dữ liệu liền mạch với dung lượng lớn như vậy giúp các doanh nghiệp trở nên thông minh và hoạt động hiệu quả hơn. Đó là sự đảm bảo rằng “dòng chảy sự sống” không bị tắc nghẽn, mang lại sự minh bạch và hiểu biết sâu sắc.
1.3. Bảo Trì Dự Đoán và Tối Ưu Hóa Chi Phí
Khi người dùng có dữ liệu trong tay một cách chi tiết và kịp thời, họ có thể đưa ra quyết định về các hoạt động bảo trì nhà máy đúng lúc. Bảo trì dự đoán là một công cụ rất hữu ích cho doanh nghiệp. Nếu họ có thể xác định khi nào cần tạm dừng sản xuất để thực hiện công việc bảo trì, đó sẽ là một lợi ích to lớn vì thời gian sản xuất chính xác có thể được lên kế hoạch.
Nếu không có dự đoán dữ liệu chính xác, các hoạt động bảo trì không thể được thực hiện một cách trơn tru, và điều này cuối cùng sẽ dẫn đến thua lỗ. IIoT giúp tạo cơ sở dữ liệu và nhanh chóng xác định các lĩnh vực cần quan tâm. Các hệ thống này liên tục giám sát tình trạng thiết bị và phát hiện sớm các sự cố tiềm ẩn. Điều này cho phép các đội bảo trì lên kế hoạch sửa chữa vào thời điểm thuận tiện, giảm thiểu các chi phí sửa chữa khẩn cấp tốn kém.
Các hệ thống dựa trên IoT có thể giảm chi phí bảo trì lên tới 40%, cắt giảm thời gian ngừng hoạt động của thiết bị tới 50%, và kéo dài tuổi thọ máy móc từ 3-5%. Tổng chi phí vận hành cũng giảm tới 30%. Giống như “sự nhận thức” (Awareness) của chính bản thân giúp ta nhìn thấu và loại bỏ những suy nghĩ phiền não, IIoT mang lại sự “nhận thức” sâu sắc về tình trạng máy móc, giúp ngăn chặn vấn đề trước khi chúng trở thành “thảm họa” đắt đỏ. Bạn có thể tham khảo thêm về các giải pháp tự động hóa giúp tối ưu hóa bảo trì tại https://www.bugtech.com.vn/category/tu-dong-hoa/.
1.4. Nâng Cao Chất Lượng Sản Phẩm
Hãy tưởng tượng bạn có một cảm biến được bật IoT được cài đặt tại hiện trường, được sử dụng để truyền dữ liệu nhiệt độ. Cảm biến này sẽ được sử dụng để kiểm soát một số quy trình. Khi bạn nhận được thông tin chi tiết về cảm biến, bạn sẽ có ý tưởng về quá trình thực tế đang diễn ra ngay bây giờ. Điều này cho phép người dùng nhận được dữ liệu chi tiết về quy trình và hiểu nó một cách kỹ lưỡng.
Nếu quy trình hoạt động như vậy, thì sản lượng sản phẩm tổng thể trở nên chính xác và do đó, chất lượng sản xuất tăng lên đáng kể. Các hệ thống công nghiệp hiện đại duy trì chất lượng sản phẩm và đảm bảo tuân thủ quy định.
1.5. Rút Ngắn Thời Gian Ra Thị Trường
Đây là lợi ích của IOT vì IIoT giao tiếp trực tiếp với các phần mềm cấp doanh nghiệp như MES, ERP, v.v., có sự liên lạc chặt chẽ giữa tất cả các bộ phận như hậu cần, tài chính, bán hàng, kỹ thuật, QA/QC và sản xuất. Điều này giúp nhanh chóng đưa sản phẩm ra thị trường, vì bạn có tất cả thông tin trong tay và đó là trong thời gian ngắn.
Hoạt động chuỗi cung ứng được tổng quan tốt và điều này giúp xác định thời gian chu kỳ sản phẩm. Tất cả những yếu tố này là đủ để nhanh chóng tiếp thị một sản phẩm cho doanh nghiệp.
1.6. Cải Thiện Mức Độ An Toàn
Trong ngành sản xuất, an toàn là điều bắt buộc do có nhiều máy móc quan trọng đang hoạt động. Với IIoT, chúng ta nhận được thông tin chi tiết từ các thiết bị IoT, chúng ta có thể giữ an toàn cho quy trình và bản thân mình khỏi bất kỳ thiệt hại nào. Trường hợp thứ hai là, nếu bất kỳ tai nạn nào xảy ra do ngẫu nhiên, các nhà điều hành sẽ được cảnh báo ngay lập tức do tốc độ truyền dữ liệu.
Hơn nữa, nhờ dữ liệu được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu, các tai nạn có thể được ngăn chặn trong tương lai bằng cách nghiên cứu chúng và thực hiện các biện pháp phòng ngừa cần thiết. Tính năng này giúp doanh nghiệp đảm bảo môi trường làm việc an toàn. IIoT hoạt động như một “người gác cổng” thầm lặng, luôn cảnh giác để bảo vệ sự an toàn, giống như tâm trí cần được giữ gìn khỏi những suy nghĩ tiêu cực để đạt được bình an.
2. Vượt Qua Thử Thách Tích Hợp: Hành Trình Đến Với Hiệu Suất Tối Đa
Việc tích hợp IIoT vào cơ sở hạ tầng hiện có có thể tạo ra những thách thức độc đáo cho các tổ chức công nghiệp. Tuy nhiên, các giải pháp tiên tiến đang giúp vượt qua những rào cản này.
2.1. Tương Thích Với Hệ Thống Kế Thừa
Nhiều cơ sở vẫn phụ thuộc vào thiết bị cũ hơn so với các tiêu chuẩn kết nối hiện tại. Vấn đề lớn nhất thường là sự không tương thích định dạng dữ liệu, vì các hệ thống cũ sử dụng định dạng lỗi thời hoặc tiêu chuẩn độc quyền. Tuy nhiên, công nghệ IIoT hiện đại cho phép bổ sung tự động hóa và cảm biến thông minh mà không cần thay thế toàn bộ hệ thống IT.
Công nghệ điện toán biên (Edge Computing) hoạt động như những cây cầu nối giữa các hệ thống cũ và mới. Các cổng thông minh (smart gateways) có thể dịch các giao thức cũ sang định dạng tương thích với IoT, cho phép trích xuất dữ liệu mà không cần hiện đại hóa sâu rộng. Các cổng này chuẩn hóa dữ liệu và chuyển đổi tín hiệu analog thành giá trị kỹ thuật số mà hệ thống tự động hóa có thể diễn giải.
2.2. Tiêu Chuẩn Hóa Dữ Liệu
Tiêu chuẩn hóa dữ liệu là quá trình biến thông tin đầu vào thành một định dạng đồng nhất để đảm bảo tính nhất quán trên các nền tảng khác nhau. Quá trình này bao gồm việc chuyển đổi các nguồn dữ liệu khác biệt thành một mô hình chung, ánh xạ các thẻ dữ liệu thông qua các thiết bị biên, và lưu trữ thông tin chuẩn hóa trong kho dữ liệu hoặc hệ thống đám mây. Điều này giúp phân tích và hành động dựa trên dữ liệu theo thời gian thực.
Tiêu chuẩn hóa giúp hợp lý hóa việc tích hợp giữa các hệ thống và cải thiện hiệu quả hoạt động. Nó cũng giúp các tổ chức tuân thủ các quy định bảo vệ dữ liệu và giảm nỗ lực thao tác dữ liệu thủ công. Dữ liệu được chuẩn hóa cung cấp cho các nhà sản xuất nguồn thông tin chính xác nhất về sàn sản xuất, giúp họ dự đoán xu hướng sản phẩm, xác định lỗi tại hiện trường và phân tích các vấn đề chất lượng tốt hơn.
3. Tương Lai Của IIoT: Sự Kết Hợp Của Trí Tuệ và Kết Nối
Sự phát triển của thiết bị đo lường thông minh đang diễn ra nhanh chóng nhờ những đột phá công nghệ trong trí tuệ nhân tạo và các giải pháp kết nối. Một báo cáo của McKinsey cho thấy các sản phẩm và dịch vụ Internet of Things sẽ tạo ra giá trị từ 5.50 nghìn tỷ đến 12.60 nghìn tỷ USD vào năm 2030.
3.1. Tích Hợp AI và Học Máy
Trí tuệ nhân tạo (AI) đã thu hút sự chú ý đáng kể trong các hệ thống thiết bị đo lường nhờ hiệu suất ấn tượng của nó trong việc ước tính và bù trừ lỗi đo lường. AI làm cho phân tích dự đoán và các hệ thống thích ứng trở nên khả thi thông qua mạng lưới thế hệ tiếp theo. Các hệ thống này có thể tự giám sát, chẩn đoán và tối ưu hóa hoạt động với sự can thiệp tối thiểu của con người. Sự hợp lực giữa AI và các thiết bị IoT đang cách mạng hóa cách người dùng nhận biết và tương tác với các hệ thống công nghiệp.
Điều này giống như việc đạt được “sự tĩnh lặng” (Silence) – một trạng thái lý tưởng trong triết học, nơi tâm trí thoát khỏi những suy nghĩ hỗn loạn. Khi hệ thống IIoT được tối ưu hóa bởi AI, nó vận hành gần như tự động, loại bỏ “tiếng ồn” của sự cố và sai sót, mang lại hiệu suất tối đa với sự can thiệp “cái tôi” (ego – con người) tối thiểu.
3.2. Các Công Nghệ Mới Nổi
Một số công nghệ đột phá đã thay đổi bản đồ của thiết bị đo lường thông minh:
- Điện toán biên (Edge computing) mang xử lý gần hơn với các thiết bị, giảm độ trễ và tăng cường quyền riêng tư.
- Mạng 5G cung cấp kết nối độ trễ cực thấp và băng thông cao.
- Điện toán không gian (Spatial computing) cho phép số hóa các mối quan hệ giữa máy móc, con người và môi trường.
3.3. Dự Đoán Ngành Công Nghiệp
Thị trường cảm biến toàn cầu dự kiến sẽ đạt 250 tỷ USD vào năm 2035, cho thấy tiềm năng phát triển mạnh mẽ và rộng lớn. AI biên (Edge AI) đã trở nên quan trọng đối với trí thông minh phi tập trung, trên thiết bị. Các mạng lưới giao thông thông minh được hỗ trợ bởi IoT và 5G hiện tích hợp với các phương tiện tự lái và hệ thống quản lý giao thông theo thời gian thực.
Các cảm biến đeo được tích hợp vào thiết bị bảo hộ cá nhân cũng hứa hẹn về an toàn nơi làm việc. Các giải pháp công nghiệp trong tương lai sẽ phụ thuộc vào một hệ sinh thái trí tuệ công nghiệp kết hợp dữ liệu cảm biến với các cải tiến có thể áp dụng. Để hình dung rõ hơn về những công nghệ này, bạn có thể tìm hiểu thêm về các giải pháp tự động hóa và số hóa tại https://sieportal.siemens.com/en-ww/home.
4. Kết Luận
Công nghệ IIoT đang thúc đẩy thiết bị đo lường thông minh và cách mạng hóa cách các doanh nghiệp vận hành và bảo trì thiết bị của họ. Các thiết bị kết nối mang lại những lợi ích đáng kể, với các công ty báo cáo chi phí bảo trì thấp hơn 40% và thời gian ngừng hoạt động thiết bị ít hơn 50%.
Mặc dù có những thách thức về hệ thống kế thừa, các giải pháp hiện đại như điện toán biên và tiêu chuẩn hóa dữ liệu tạo ra những con đường hiệu quả để tích hợp. Các tổ chức có thể thu hẹp khoảng cách giữa công nghệ cũ và mới trong khi các quy trình của họ vẫn hiệu quả.
AI và học máy sẽ trở thành những thành phần quan trọng của thiết bị đo lường thông minh trong tương lai. Thị trường cảm biến toàn cầu cho thấy tiềm năng tăng trưởng đầy hứa hẹn, với các chuyên gia dự đoán nó sẽ vượt 250 tỷ USD vào năm 2035. Nếu bạn đam mê công nghệ và muốn kiến tạo một thế giới kết nối, nơi mọi thứ trở nên thông minh và hiệu quả hơn, thì cánh cửa IIoT đang rộng mở chào đón bạn. Hãy bắt đầu hành trình học hỏi, vì tương lai đang được xây dựng bởi chính những người như bạn!
Nếu bạn thích bài viết này, hãy đăng ký kênh YouTube của chúng tôi để xem các video hướng dẫn về PLC và SCADA.
Bạn cũng có thể theo dõi chúng tôi trên Facebook và LinkedIn để nhận các cập nhật hàng ngày.
