Sản xuất thông minh: Điều cần thiết cho cuộc cách mạng trí tuệ công nghiệp

S?n xu?t thông minh b?ng silicon

M?c dù có th? d? dàng nh?n th?y l?i ích c?a s?n xu?t thông minh trong ho?t ??ng c?a nhà s?n xu?t ô tô ho?c c?a hàng t?p hóa, nh?ng s?n xu?t thông minh c?ng mang l?i nhi?u l?i ích cho các ngành công ngh? cao.

S?n xu?t thông minh b?ng silicon ?ã tr? thành m?t cu?c cách m?nh trí tu? công nghi?p nh? vào nh?ng y?u t? quan tr?ng sau ?ây. ??u tiên, quy trình s?n xu?t các thi?t b? bán d?n ngày càng ph?c t?p khi công ngh? bán d?n ti?p t?c phát tri?n. ?i?u này ??t ra nh?ng thách th?c l?n cho các nhà s?n xu?t, b?i r?i ro th?t b?i trong quy trình s?n xu?t là r?t cao. S?n xu?t thông minh giúp t?ng c??ng n?ng su?t và ??t ???c l?i nhu?n cao h?n b?ng cách s? d?ng trí tu? nhân t?o và phân tích d? li?u ?? phát hi?n và kh?c ph?c các l?i nhanh chóng.

Th? hai, các nhà máy ch? t?o ch?t bán d?n, hay còn ???c g?i là fab, là nh?ng c? s? c?c k? ??t ?? và t?n kém ?? xây d?ng và b?o trì. ?ó là lý do t?i sao trên th? gi?i ch? có s? l??ng h?n ch? các fab nh? v?y. Chi phí l?n ch? y?u ???c dành cho thi?t b? và b?o trì thi?t b? là m?t khía c?nh quan tr?ng ?? duy trì ho?t ??ng liên t?c. B?ng cách s? d?ng công ngh? s?n xu?t thông minh, fab có th? theo dõi tình tr?ng thi?t b? và th?c hi?n b?o trì d? ?oán, t? ?ó gi?m ?áng k? th?i gian b?o trì ngoài k? ho?ch và t?i ?u hóa hi?u su?t ho?t ??ng.

Th? ba, các v?n ?? v? chu?i cung ?ng toàn c?u trong nh?ng n?m g?n ?ây ?ã yêu c?u các ph??ng pháp m?i ?? x? lý tình hu?ng ng?ng ho?t ??ng b?t ng?. S?n xu?t thông minh ?ã m? r?ng khái ni?m này sang vi?c qu?n lý chu?i cung ?ng d?a trên d? ?oán ?? nhìn tr??c và xác ??nh các v?n ?? s?p x?y ra c?ng nh? t?i thi?u hóa tác ??ng c?a chúng. Các công ngh? tiên ti?n trong l?nh v?c này ?ã ?óng vai trò quan tr?ng trong vi?c duy trì ho?t ??ng c?a fab trong giai ?o?n thi?u h?t chip toàn c?u di?n ra trong n?m 2020-2021.

V?i s? phát tri?n không ng?ng c?a công ngh?, s?n xu?t thông minh ?ang ti?n xa h?n trong vi?c t?o ra m?t môi tr??ng s?n xu?t t?i ?u, thông minh và linh ho?t. ?i?u này ?óng góp quan tr?ng vào s? phát tri?n và th?nh v??ng c?a các ngành công nghi?p, t? nhà s?n xu?t ô tô cho ??n các ngành công ngh? cao, và t?o ra m?t cu?c cách m?ng ??y ti?m n?ng cho trí tu? công nghi?p trên toàn th? gi?i.

S?n xu?t thông minh yêu c?u x? lý d? li?u c?c b?

S?n xu?t thông minh ?òi h?i x? lý d? li?u c?c b? ?? ?áp ?ng các yêu c?u kh?ng l? v? l??ng thông tin. M?i tu?n, m?t nhà máy thông minh có th? t?o ra lên ??n 5 petabyte (PB) d? li?u, và vi?c truy?n, l?u tr? và phân tích toàn b? d? li?u này tr? thành m?t thách th?c ?áng k?.

Tr??c ?ây, phân tích d? li?u ?ã ???c s? d?ng ?? t?i ?u hóa hi?u su?t h? th?ng. Tuy nhiên, l?nh v?c này ban ??u ch? t?p trung vào quy trình và thu?t toán, tuân theo các chi?n l??c ???c xây d?ng b?i sinh viên MBA và k? s? ph?n m?m.

V?i s? phát tri?n c?a s?n xu?t thông minh, l??ng d? li?u ngày càng t?ng m?t cách phi tuy?n tính, khi?n ph??ng pháp ti?p c?n theo quy trình tr? nên không còn hi?u qu?. S? ra ??i c?a h?c máy (machine learning) ?ã m? ra kh? n?ng cho các nhà máy ?? phân tích các m?u trong các b? d? li?u l?n, phù h?p v?i phân tích d? li?u l?n ph? bi?n trong Công nghi?p 4.0.

Tuy nhiên, d? li?u chính l?i t?o ra m?t v?n ??. Làm th? nào chúng ta có th? x? lý vi?c truy?n t?i và phân tích kh?i l??ng thông tin kh?ng l? này? Ví d?, th? giác máy tính ???c cho là c?n thi?t trong s?n xu?t thông minh ?? quan sát các chi ti?t ho?t ??ng trong nhà máy. Tuy nhiên, m?i camera thông minh có th? t?o ra hàng nghìn gigabyte d? li?u video có ?? phân gi?i cao m?i ngày.

?? ??i phó v?i thách th?c này, các trung tâm d? li?u biên ?ã tr? thành m?t gi?i pháp ph? bi?n trong s?n xu?t thông minh. Các trung tâm d? li?u biên là các c? s? tính toán ???c ??t g?n v?t lý v?i n?i d? li?u ???c t?o ra, gi?m ?? tr? g?n nh? xu?ng 0 và ??m b?o th?i gian t?o ra giá tr? quan tr?ng. ??ng th?i, chúng c?ng ??m b?o quy?n riêng t? d? li?u và gi?m chi phí n?ng l??ng.

V?i s? phát tri?n liên t?c c?a s?n xu?t thông minh, vi?c x? lý d? li?u c?c b? và s? d?ng trung tâm d? li?u biên s? tr? thành m?t ph?n quan tr?ng trong vi?c t?o ra môi tr??ng s?n xu?t thông minh, linh ho?t và hi?u qu?. ?i?u này s? ?óng góp vào s? phát tri?n và th?nh v??ng c?a ngành công nghi?p, ??ng th?i t?o ra ti?m n?ng cho cu?c cách m?ng trí tu? công nghi?p trên toàn c?u.

Các trung tâm d? li?u biên t?ng lên tr??c thách th?c

Tr??c nh?ng thách th?c c?a vi?c g?i l??ng d? li?u ng??c dòng lên ?ám mây, các trung tâm d? li?u biên ?ang tr? thành m?t gi?i pháp ngày càng ph? bi?n trong l?nh v?c s?n xu?t thông minh. ?i?u này xu?t phát t? nh?n th?c r?ng vi?c truy?n d? li?u lên ?ám mây gây ra t?c ngh?n và quá t?i m?ng d? li?u, ??c bi?t là trong các h? th?ng ?i?n toán th?i gian th?c. Trong các ?ng d?ng này, giá tr? c?a d? li?u ???c ?o b?ng ??n v? th?i gian nh? ??n m?c mili giây, và b?t k? ?? tr? nào trong vi?c trích xu?t thông tin chi ti?t c?ng có th? làm gi?m giá tr? c?a d? li?u ?ó xu?ng g?n không.

Vì v?y, ?? gi?i quy?t v?n ?? này, các trung tâm d? li?u biên công nghi?p ?ã xu?t hi?n và ngày càng ???c ?a chu?ng trong l?nh v?c s?n xu?t thông minh. Nh?ng trung tâm d? li?u này ???c ??t trong kho?ng cách v?t lý g?n v?i n?i d? li?u ???c t?o ra, ??m b?o r?ng ?? tr? tr? nên g?n nh? không ?áng k?. ?i?u này cho phép duy trì th?i gian t?o ra giá tr? quan tr?ng t? d? li?u, ??ng th?i t?i ?a hóa quy?n riêng t? c?a d? li?u và gi?m thi?u chi phí n?ng l??ng.

B?ng cách s? d?ng các trung tâm d? li?u biên, các d? li?u ???c x? lý và phân tích g?n ngay t?i ngu?n, giúp gi?m thi?u ?? tr? và ?áp ?ng nhanh chóng ??n các yêu c?u th?i gian th?c. ?i?u này làm t?ng hi?u su?t và ?? tin c?y c?a quy trình s?n xu?t thông minh, ??ng th?i cung c?p kh? n?ng giám sát và ki?m soát chính xác h?n trong th?i gian th?c.

Ngoài ra, vi?c s? d?ng trung tâm d? li?u biên còn mang l?i l?i ích v? quy?n riêng t? d? li?u. V?i vi?c x? lý d? li?u t?i chính ngu?n t?o ra, d? li?u nh?y c?m không c?n ph?i ???c chuy?n ?i xa và ti?p xúc v?i các m?ng truy?n thông không an toàn. ?i?u này giúp b?o v? quy?n riêng t? c?a d? li?u và gi?m r?i ro an ninh.

Ngoài ra, các trung tâm d? li?u biên c?ng giúp gi?m chi phí n?ng l??ng. B?ng cách ??t trung tâm d? li?u g?n ngu?n t?o ra d? li?u, ta tránh ???c vi?c truy?n d? li?u qua các kho?ng cách xa, gi?m thi?u s? tiêu t?n n?ng l??ng và t?ng tính hi?u qu? c?a h? th?ng.

Tóm l?i, vi?c s? d?ng các trung tâm d? li?u biên trong s?n xu?t thông minh là m?t xu h??ng quan tr?ng và phát tri?n trong l?nh v?c này. ?i?u này ?áp ?ng yêu c?u c?a vi?c x? lý d? li?u th?i gian th?c, ??ng th?i ??m b?o quy?n riêng t? d? li?u và gi?m thi?u chi phCác trung tâm d? li?u biên ?óng vai trò quan tr?ng trong vi?c ??i phó v?i nh?ng thách th?c mà vi?c truy?n d? li?u ng??c dòng lên ?ám mây mang l?i. Truy?n d? li?u tr?c ti?p lên ?ám mây có th? gây quá t?i m?ng và t?c ngh?n, ??c bi?t là trong các h? th?ng th?i gian th?c. Trong l?nh v?c này, giá tr? c?a d? li?u th??ng ???c xác ??nh theo th?i gian ?o b?ng mili giây, và b?t k? ?? tr? nào c?ng có th? làm gi?m giá tr? c?a thông tin chi ti?t ?ó xu?ng g?n b?ng không.

Vì v?y, trung tâm d? li?u biên công nghi?p ?ang tr? nên ph? bi?n trong l?nh v?c s?n xu?t thông minh ?? gi?i quy?t v?n ?? này. Chúng ???c xây d?ng g?n v?i ngu?n t?o ra d? li?u, giúp gi?m ?? tr? g?n nh? t?i m?c không ?áng k? và duy trì th?i gian t?o ra giá tr? quan tr?ng t? d? li?u. ??ng th?i, chúng c?ng t?i ?a hóa quy?n riêng t? d? li?u và gi?m thi?u chi phí n?ng l??ng.

Thêm trí thông minh vào c?m bi?n

S?n xu?t thông minh không ch? yêu c?u x? lý d? li?u c?c b? mà còn ?òi h?i s? sáng t?o và tích h?p trí tu? vào các c?m bi?n. Các c?m bi?n trong nhà máy ngày càng thông minh h?n, v?i s? h? tr? c?a máy h?c công su?t th?p (ML) trên m?i thi?t b? ??u cu?i. Các c?m bi?n này có kh? n?ng phân tích d? li?u mà chúng thu th?p và gi?m l??ng d? li?u ???c truy?n ?i b?ng cách ch? g?i l?i các k?t qu? suy lu?n.

Ví d?, trong tr??ng h?p th? giác máy tính, m?t camera thông minh có th? ???c ?ào t?o ?? phát hi?n các l?i v?t lý trên các b? ph?n trong quy trình s?n xu?t. Thay vì truy?n ng??c dòng toàn b? d? li?u video t? camera t?i trung tâm d? li?u ?ám mây ho?c trung tâm d? li?u biên, thi?t b? có th? t? phân tích d? li?u c?a nó và ch? g?i l?i các ph?n video nh?ng ph?n có d?u hi?u l?i lên ?ám mây.

B?ng cách k?t h?p d? li?u ?ó v?i d? li?u t? các c?m bi?n khác thông qua ph?n ?ng t?ng h?p c?m bi?n, chúng ta có th? ??t ???c m?c ?? t? ??ng hóa và hi?u bi?t sâu h?n. Ví d?, vi?c s? d?ng công ngh? RFID ?? g?n nhãn t?ng m?t hàng trong quy trình s?n xu?t có th? cho phép chúng ta xác ??nh và ki?m tra các b? ph?n riêng l? m?t cách d? dàng.

V?i s? liên k?t c?a m?i c?m bi?n và h? th?ng riêng l? thông qua giao th?c và ho?t ??ng chung, m?t nhà máy ???c h? tr? b?i s?n xu?t thông minh s? v??t tr?i h?n r?t nhi?u so v?i t?ng s? các thành ph?n riêng l? c?a nó. Nó tr? thành m?t th?c th? thông minh, ???c t?i ?u hóa v? hi?u su?t, n?ng su?t và c?ng ??ng. D? li?u tr? thành tr?c xoay quan tr?ng, nhanh chóng ???c di?n gi?i và thành ph?n không th? thi?u trong ho?t ??ng s?n xu?t thông minh.