AI tối ưu hóa quy trình sản xuất công nghiệp

Có thể nói, AI mang đến sự thay đổi lớn trong quy trình sản xuất từ thiết kế kỹ thuật đến tự động hóa các dây chuyền sản xuất, giúp doanh nghiệp giảm thiểu sai sót, tăng cường năng suất, đồng thời mở ra nhiều tiềm năng thúc đẩy ngành kỹ thuật nói chung, ngành cơ khí nói riêng phát triển mạnh mẽ.

Bằng việc tạo ra các mệnh lệnh và kiểm soát trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp, AI đã đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa các quy trình sản xuất, đưa các quy trình sản xuất nâng lên một tầm cao mới. Các robot được điều khiển bằng AI có thể thực hiện được nhiều công việc phức tạp như lắp ráp, kiểm tra chất lượng sản phẩm, vận chuyển trong nhà máy, kho bãi với độ chính xác cao hơn gấp nhiều lần so với con người. Bên cạnh đó, trong quá trình sản xuất, AI có thể kiểm soát các hoạt động một cách chuẩn xác kể cả đó là những sự cố nhỏ nhất trong dây chuyền sản xuất, từ đó phát hiện kịp thời, giúp điều chỉnh ngay lập tức mà không cần phải dừng toàn bộ quy trình để xử lý. Điều này giúp cho doanh nghiệp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động, tăng năng suất và tiết kiệm chi phí đáng kể.

Một trong những vai trò quan trọng nhất của AI là tối ưu hóa quy trình sản xuất. Các hệ thống AI có khả năng phân tích dữ liệu từ các máy móc và quy trình sản xuất để tìm ra các cải tiến hiệu suất và tiết kiệm chi phí. Trong quá trình gia công, AI giúp điều chỉnh tham số như tốc độ, áp lực và đường đi của dụng cụ. Bằng cách phân tích dữ liệu trong quá trình sản xuất, AI tự động tối ưu hóa quy trình để đạt được độ chính xác cao hơn và giảm lãng phí nguyên liệu. Điều này đặc biệt hữu ích trong việc cải thiện  tốc độ và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Ngoài ra, AI cũng đóng vai trò quan trọng trong dự báo nhu cầu thị trường. Bằng cách phân tích dữ liệu từ các nguồn khác nhau như lịch sử đặt hàng, xu hướng thị trường và dữ liệu kinh tế, các hệ thống AI có thể dự đoán nhu cầu sản phẩm trong tương lai, giúp các doanh nghiệp cơ khí lập kế hoạch sản xuất hiệu quả hơn.

Có thể nói, tự động hóa là xu hướng tất yếu trong ngành cơ khí. Từ việc sử dụng robot trong quy trình sản xuất đến tự động hóa quy trình kiểm tra chất lượng, các doanh nghiệp cơ khí đang áp dụng các công nghệ mới nhằm tăng cường hiệu suất và giảm thiểu sai sót. Một trong những ứng dụng đáng chú ý nhất của tự động hóa trong ngành cơ khí chính là tạo ra môi trường làm việc an toàn hơn cho công nhân. Các hệ thống tự động hóa có thể thực hiện các công việc nguy hiểm hoặc gây căng thẳng cho con người, giảm thiểu nguy cơ tai nạn lao động và tăng cường sự an toàn trong nhà máy.

AI giữ vai trò quan trọng trong kỹ thuật cơ khí

Kỹ thuật cơ khí tập trung vào thiết kế, phân tích, sản xuất và bảo trì các hệ thống cơ khí. Nó đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm ô tô, hàng không vũ trụ, năng lượng, robot và các ngành công nghiệp sản xuất. Các kỹ sư cơ khí áp dụng các nguyên tắc từ vật lý và khoa học vật liệu để tạo ra các giải pháp từ các thành phần nhỏ như cảm biến và động cơ đến các hệ thống lớn như máy bay và máy móc công nghiệp. 

AI góp phần vào việc nâng cao hiệu quả và tối ưu quy trình kỹ thuật. Ví dụ trong ngành công nghiệp ô tô, AI giúp tạo ra các bộ phận xe nhẹ hơn, mạnh mẽ hơn, cải thiện hiệu quả và an toàn nhiên liệu. Ví dụ, các thuật toán AI có thể xác định cách phân phối vật liệu hiệu quả trong một thành phần để tối đa hóa sức mạnh trong khi giảm thiểu trọng lượng. Quá trình này giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực, tăng tốc phát triển và đảm bảo sản xuất các sản phẩm chất lượng cao, hiệu suất cao.

AI không chỉ tăng cường quá trình sản xuất mà còn giúp phát hiện lỗi tự động trong sản phẩm. Các hệ thống kiểm tra sử dụng AI có khả năng phát hiện những sai sót nhỏ nhất mà mắt người không thể nhìn thấy, từ đó đảm bảo chất lượng vượt trội cho mỗi sản phẩm gia công CNC.

Bên cạnh việc phát hiện thiệt hại, AI còn giúp cải thiện bảo trì dự đoán, một phương pháp sử dụng dữ liệu thu thập từ các cảm biến để dự đoán hỏng hóc máy móc. Thay vì phải ngừng máy để kiểm tra thủ công, AI phân tích dữ liệu thời gian thực để cảnh báo trước khi xảy ra sự cố. Điều này không chỉ giúp giảm thời gian chết của máy mà còn tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp.

Trong gia công cơ khí, AI giúp điều chỉnh tham số gia công như tốc độ, áp lực, và đường đi của dụng cụ. Bằng cách phân tích dữ liệu trong quá trình sản xuất, AI tự động tối ưu hóa quy trình để đạt được độ chính xác cao hơn và giảm lãng phí nguyên liệu. Điều này đặc biệt hữu ích trong việc cải thiện tốc độ và chất lượng sản phẩm.

AI giúp theo dõi mài mòn dụng cụ và phát hiện rung động trong quá trình gia công. Nhờ đó, dụng cụ có thể được thay thế kịp thời, tránh làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Các giải pháp AI cũng giúp kiểm soát hiện tượng rung và tiếng rung, đảm bảo quá trình gia công được mượt mà và chính xác.

AI cũng đóng góp lớn vào việc tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng trong quá trình gia công. Bằng cách tự động điều chỉnh thiết bị và quy trình, AI giúp giảm thiểu năng lượng sử dụng, qua đó không chỉ giảm chi phí sản xuất mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

AI - Chìa khóa xây dựng các nhà máy thông minh

AI được coi là một trong những chìa khóa để xây dựng các nhà máy thông minh, hoạt động có hiệu quả. Ứng dụng AI giúp doanh nghiệp kiểm soát các công đoạn trong quy trình sản xuất từ kiểm soát chất lượng sản phẩm đến quản lý vòng đời sản phẩm. Khi doanh nghiệp tích hợp AI trong hệ thống tự động hóa sản xuất không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất mà còn tạo ra một môi trường làm việc linh hoạt, an toàn và đáp ứng nhanh với biến động thị trường, giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh.

Ngành công nghiệp ô tô toàn cầu đang trải qua sự chuyển đổi, khi các doanh nghiệp không chỉ sản xuất mà còn phát triển thành các công ty công nghệ tiên tiến, tham gia vào quá trình viết phần mềm và sáng tạo các sản phẩm ô tô điện thông minh.

Doanh nghiệp cơ khí Việt Nam trước yêu cầu chuyển đổi, ứng dụng số hóa trong sản xuất

Theo dự báo của Hiệp hội Doanh nghiệp cơ khí Việt Nam (VAMI),nhu cầu thị trường máy móc trong nước có thể đạt 310 tỷ USD vào năm 2030 nhưng phần lớn phụ thuộc vào nhập khẩu. Do đó, để nắm bắt cơ hội, các doanh nghiệp công nghiệp cơ khí Việt Nam cần chuyển đổi, ứng dụng số hóa, tự động hóa vào quy trình sản xuất để đáp ứng nhu cầu của thị trường.

Hiện nay, ngành cơ khí Việt Nam đang tập trung ở 3 phân ngành chính, bao gồm xe máy và phụ tùng linh kiện xe máy; cơ khí gia dụng và dụng cụ; ô tô và phụ tùng ô tô. Ngành cơ khí - máy móc và thiết bị trong nước đã từng bước làm chủ và nâng cao tỷ lệ nội địa hóa, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp và kinh tế khác phát triển, qua đó trực tiếp và gián tiếp tạo việc làm cho hàng triệu lao động.

Cả nước hiện có khoảng 3.100 doanh nghiệp ngành cơ khí chế tạo với 53 nghìn cơ sở sản xuất, trong đó, phải kể đến một số doanh nghiệp điển hình như Vinfast, Thành Công, Thaco… Theo Cục Công nghiệp (Bộ Công Thương),linh kiện kim loại sản xuất trong nước đã đáp ứng được 85 - 90% nhu cầu cho sản xuất xe máy; khoảng 15 - 40% nhu cầu linh kiện cho sản xuất ôtô (tùy chủng loại xe),khoảng 20% cho sản xuất thiết bị đồng bộ, khoảng 40 - 60% cho sản xuất các loại máy nông nghiệp, máy động lực và 40% cho máy xây dựng. Cung ứng linh kiện kim loại cho các ngành công nghiệp công nghệ cao hiện đáp ứng khoảng 10% nhu cầu. Theo đánh giá của các chuyên gia kinh tế, các sản phẩm cơ khí sản xuất trong nước chưa thể đáp ứng nhu cầu thị trường do sản phẩm thiếu đa dạng, độ chính xác thấp, giá thành sản xuất lại cao nên vấp phải sự cạnh tranh gay gắt so với các doanh nghiệp nước ngoài.

Trước áp lực cạnh tranh, các doanh nghiệp cơ khí của Việt Nam cần tiếp cận những sản phẩm cơ khí tiên tiến và cập nhật những xu hướng mới của ngành để phát triển phù hợp trong tương lai. Các doanh nghiệp bên cạnh việc đầu tư vào tự động hoá cần cập nhật, ứng dụng các tính năng thông minh, internet vạn vật (IoT),trí tuệ nhân tạo (AI) vào các hệ thống máy móc, dây chuyền sản xuất. Bên cạnh đó, việc tham gia vào các hội thảo, triển lãm cũng mang lại cơ hội cho các doanh nghiệp cơ khí tiếp cận với những thiết bị, công nghệ tiên tiến, đồng thời thúc đẩy quan hệ giao thương.

Tháng 10/2024, Triển lãm quốc tế lần thứ 10 về cơ khí chính xác và sản xuất chế tạo - MTA Hanoi 2024 được tổ chức tại tại Trung tâm Triển lãm quốc tế I.C.E (Hoàn Kiếm, Hà Nội) quy tụ hơn 90 nhà trưng bày đến từ 13 quốc gia và vùng lãnh thổ. Bên cạnh khu vực trưng bày máy móc, thiết bị cùng nhiều hệ thống phụ trợ khác, MTA Hanoi 2024 đã mang khu vực trưng bày công nghệ tự động hóa mới với tên gọi VINRA (Vietnam Industrial Robotics and Automation Event) đến triển lãm. Sự kiện này cũng đem đến chuỗi hội thảo chuyên sâu tập trung vào giải pháp sản xuất thông minh nhằm hướng đến mục tiêu trung hòa carbon, phát triển chuỗi cung ứng ngành cơ khí và nâng cao năng lực gia công chế tạo.

Hiệp hội Doanh nghiệp cơ khí Việt Nam (VAMI) cho biết, triển lãm này không chỉ tạo điều kiện để các nhà sản xuất quảng bá sản phẩm và công nghệ mới mà còn giúp doanh nghiệp có thể tìm kiếm các giải pháp kỹ thuật tối ưu nhất cho dây chuyền sản xuất, mở ra cơ hội hợp tác giao thương đồng thời giúp đội ngũ nhân sự hoạt động trong lĩnh vực cơ khí có thể cập nhật các xu hướng mới nhất trong ngành.

Có thể nói, với vai trò là hạt nhân của các ngành công nghiệp đảm bảo cung cấp các công cụ, thiết bị, máy động lực cho tất cả các lĩnh vực kinh tế, các doanh nghiệp cơ khí nội địa đã và đang tích cực đổi mới, đẩy mạnh nội địa hóa, nâng cao tỷ trọng sản xuất trong nước, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và chất lượng cao của thị trường.                

Có thể khẳng định, AI đang tạo ra làn sóng trong lĩnh vực kỹ thuật cơ khí và thiết kp ế sản phẩm, nâng cao hiệu quả, sáng tạo và độ chính xác. Nó giúp tinh chỉnh các thiết kế, dự đoán các yêu cầu bảo trì, tăng cường kiểm soát chất lượng và tăng tốc độ tạo mẫu sản phẩm. Do vậy, trong tương lai, để định hình và phát triển bền vững, các doanh nghiệp cần nắm bắt cơ hội và áp dụng AI một cách hiệu quả để nâng cao hiệu quả hoạt động, cải thiện trải nghiệm khách hàng và tăng cường khả năng cạnh tranh. Đây là bước khởi đầu quan trọng để các doanh nghiệp hướng tới tương lai số hóa và phát triển bền vững./.

Vũ Trìu