Vào tháng 11 năm 2022, Hội chợ máy công cụ quốc tế Nhật Bản (JIMTOF) sẽ được tổ chức ngoài đời thực lần đầu tiên sau 4 năm Khi xu hướng sản xuất chuyển sang sử dụng CNTT-TT, các công nghệ và sản phẩm sản xuất tiên tiến sẽ được tập hợp từ khắp nơi trên thế giới, bao gồm thiết kế và mô phỏng nguyên mẫu bằng cách sử dụng bản sao kỹ thuật số, bảo trì dự đoán và đề xuất nhà máy thông minh sử dụng 5G/5G cục bộ và IoT cũng như tối ưu hóa các điều kiện xử lý bằng AI Chúng ta hãy xem hiện trạng công nghệ thúc đẩy DX trong ngành sản xuất

Việc sử dụng bản sao kỹ thuật số sẽ mở rộng hơn nữa, từ tạo mẫu đến tự động hóa toàn bộ quy trình sản xuất

Các ngành sản xuất và xây dựng là một trong những ngành đầu tiên sử dụng bản sao kỹ thuật số Khi thiết kế các bộ phận của ô tô hoặc máy bay, bản sao kỹ thuật số có thể được sử dụng để giảm lượng thời gian cần thiết cho việc tạo nguyên mẫu Khi tạo mẫu bằng máy thực tế, cần xem xét tính khả dụng của máy thực tế và thời gian mua sắm vật liệu và công cụ, nhưng bằng cách sử dụng bản sao kỹ thuật số, việc tạo mẫu có thể được thực hiện bất cứ lúc nào Kể từ tháng 2 năm 2021, DMG Mori Seiki đã cung cấp dịch vụ sử dụng bản sao kỹ thuật số để xác minh "cắt thử" nhằm kiểm tra độ chính xác và năng suất của quá trình gia công kim loại Đây là hệ thống cho phép người dùng xác minh độ chính xác gia công trong không gian ảo trước khi mua máy công cụ

Các nỗ lực cũng đã bắt đầu nhằm tự động hóa toàn bộ quy trình sản xuất bằng cách sử dụng bản sao kỹ thuật số Nhà sản xuất hóa chất DIC sẽ hợp tác với Hitachi để phát triển công nghệ bản sao kỹ thuật số tự động hóa toàn bộ quy trình sản xuất nhựa Trong quy trình sản xuất thông thường, quy trình sản xuất được kiểm soát bằng cách giám sát tình trạng và chất lượng của sản phẩm lấy mẫu và nhờ công nhân lành nghề sửa chữa hoặc vận hành hệ thống kiểm soát Bằng cách xây dựng mô hình dự đoán phản ứng trên bản sao kỹ thuật số, xác minh các điều kiện tối ưu trong không gian ảo và đưa nó trở lại địa điểm, việc xác nhận bằng cách lấy mẫu có thể được giảm thiểu và hiệu quả công việc có thể được cải thiện DIC có kế hoạch tạo ra một nguyên mẫu của hệ thống và bắt đầu thử nghiệm nó vào năm 2022, với mục tiêu đưa nó vào sử dụng thực tế vào năm 2024

Công nghệ bản sao kỹ thuật số tự động hóa toàn bộ quy trình sản xuất
(Nguồn: Bản tin DIC)

AI nâng cao việc sử dụng dữ liệu

AI đóng vai trò tích cực trong việc đánh giá dây chuyền sản xuất và nâng cao hiệu quả hoạt động Thông thường, khi xây dựng dây chuyền sản xuất hoặc thay đổi kế hoạch, việc mô phỏng được thực hiện bằng cách thiết lập dữ liệu như thời gian trung bình cần thiết cho mỗi quy trình và vị trí công nhân và robot làm tham số Bằng cách sử dụng AI để thiết lập các thông số mà trước đây phải thực hiện thủ công, Nissan đã thành công trong việc tự động tạo ra các mô phỏng có độ chính xác cao trong thời gian ngắn hơn rất nhiều so với trước đây Trong thử nghiệm trình diễn, việc cài đặt tham số, trước đây phải mất một tháng, đã được hoàn thành trong một ngày và sai số dự đoán về hiệu quả sản xuất đã được cải thiện từ khoảng 20% ​​lên 3%

Các giải pháp kết hợp bản sao kỹ thuật số và AI cũng đã xuất hiện ``iPerfecta'' do Genetec cung cấp có thể xác minh những thay đổi về hiệu quả sản xuất do thay đổi bố cục bằng cách mô phỏng luồng người và hàng hóa trong dây chuyền sản xuất và nhà kho của nhà máy Nó cũng có chức năng tự động dự đoán lượng thiết bị vận hành và AGV (Phương tiện có hướng dẫn tự động) cần thiết để đạt được giá trị mục tiêu bằng cách nhập khối lượng lô hàng mục tiêu Thông thường, cần có đủ dữ liệu để thực hiện các mô phỏng và dự đoán như vậy, nhưng không phải tất cả dữ liệu cần thiết đều có sẵn tại hiện trường

Do đó, trong "iPerfecta", AI tự động ước tính các giá trị từ dữ liệu hiện có và điền vào các tham số chưa biết Ví dụ: có thể ước tính tần suất và thời gian xảy ra lỗi thiết bị dựa trên dữ liệu như khối lượng lô hàng Sau này, bạn cũng có thể kiểm tra xem AI đã sử dụng loại dữ liệu nào để đưa ra ước tính Nếu một hệ thống như vậy trở nên phổ biến, việc sử dụng dữ liệu sẽ trở nên dễ dàng hơn

Màn hình mô phỏng “iPerfecta”
(Nguồn: Thông cáo báo chí Genetec)

DX sản xuất được hỗ trợ bởi 5G

Để sử dụng bản sao kỹ thuật số và AI tại các địa điểm sản xuất, cơ sở hạ tầng truyền thông cho phép trao đổi lượng lớn dữ liệu trong thời gian thực là điều cần thiết Trong tương lai, với việc triển khai toàn diện 5G, quá trình số hóa ngành sản xuất có thể sẽ tiến triển hơn nữa Ngoài việc sử dụng bản sao kỹ thuật số và AI được giới thiệu lần này, giao tiếp tốc độ cao cũng cần thiết cho những nỗ lực trực quan hóa, số hóa và truyền đạt bí quyết cá nhân và bí quyết ngầm cho những người lao động lành nghề Ví dụ, với giải pháp hỗ trợ phát triển nguồn nhân lực và kế thừa công nghệ do NEC cung cấp, các sổ tay hướng dẫn công việc đã được chuyển đổi thành nội dung video và tải lên đám mây có thể dễ dàng xem được trên thiết bị máy tính bảng Nó cũng có thể được vận hành bằng giọng nói, vì vậy ngay cả khi cả hai tay đều sử dụng các công cụ, bạn vẫn có thể học các kỹ thuật một cách hiệu quả mà không cần phải ngừng hoạt động Sự kết hợp giữa thiết bị đeo và công nghệ XR với 5G được kỳ vọng sẽ giúp việc chia sẻ và truyền đạt những bí quyết khó truyền tải qua sách hướng dẫn bằng giấy trở nên dễ dàng hơn