Industrial Internet of Things là gì? 6 ứng dụng phổ biến trong công nghiệp

Industrial Internet of Things, tức là IoT công nghiệp đã dần trở thành một trong những xu hướng chuyển đổi số công nghiệp được nhiều doanh nghiệp quan tâm hiện nay. Vậy nó có những lợi ích gì và được ứng dụng như thế nào? Hãy cùng PMS tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây.

IoT công nghiệp (IIoT) là gì?

Industrial Internet of Things (IIoT) hoặc Internet vạn vật trong công nghiệp là việc sử dụng những cảm biến thông minh kết hợp vào các thiết bị máy móc để nâng cao quy trình sản xuất. Những thiết bị tích hợp cảm biến này được kết nối với nhau thông qua mạng Internet để thu thập, trao đổi cũng như phân tích dữ liệu. Qua đó dần tự động hóa cho những nhiệm vụ sản xuất mà trước đây chỉ con người hay thực hiện thủ công.

Ngày nay khi mà cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang đi đến giai đoạn đỉnh cao với sự bùng nổ mạnh mẽ của công nghệ IoT và trí tuệ nhân tạo AI. Riêng lĩnh vực công nghiệp, IIoT có thể được tận dụng cho rất nhiều nhiệm vụ bao gồm sản xuất, quản lý chất lượng, năng lượng, Giám sát, điều khiển và dự đoán bảo trì cho các trang thiết bị máy móc.

Lợi ích của IoT trong sản xuất thông minh 4.0

Nâng cao năng suất, hiệu suất (Tăng trên 30%)

Nhờ vào tính năng thu thập và tổng hợp dữ liệu theo thời gian thực mà IIoT đem lại sẽ là cơ sở để doanh nghiệp kịp thời điều chỉnh, tối ưu hóa quy trình để giảm thời gian chết qua đó tận dụng được các nguồn lực sẵn có và tính năng dự báo thông minh của phần mềm tích hợp IIoT để nâng cao năng suất.

Về mặt hiệu suất, thông qua một số phần mềm hỗ trợ tích hợp AI và IoT, trong đó có công nghệ thị giác máy thông minh MVS (Machine Vision System) sẽ giúp bộ phận kiểm tra chất lượng kịp thời phát hiện ra những sai sót nhỏ nhất mà mắt thường khó có thể nhận biết để bộ phận QC kịp thời có phương hướng xử lý qua đó đảm bảo số lượng đầu ra kèm với chất lượng sẽ đáp ứng tiêu chuẩn thị trường.

Từ những thông tin trên và một số khảo sát thực tế của các doanh nghiệp đã ứng dụng thành công IIoT trong sản xuất thì công nghệ phản ánh thông số theo thời gian thực và tính năng báo lỗi chủ động của phần mềm tích hợp IoT công nghiệp có thể giúp hiệu suất và năng suất sản phẩm đầu ra tăng trên 30% so với sản xuất truyền thống

Giảm tổn thất, chi phí vận hành (Chi phí giảm đến 40%)

Thay vì bảo trì một cách bị động theo định kỳ hoặc phải cần nhân viên tiến hành kiểm tra thường xuyên nếu muốn bảo trì chủ động, thì với giải pháp giám sát bảo trì liên tục 24/7 có tích hợp IoT sẽ giúp doanh nghiệp bảo trì trang thiết bị của mình một cách chủ động hơn.

Ngoài ra, với giải pháp này, hệ thống sẽ chủ động phân tích tần số dao động trong thông số hoạt động của thiết bị để cảnh báo những vấn đề cả hiện hữu và tiềm ẩn thông qua bảo trì tiên đoán ( một hình thức còn cao hơn cả bảo trì chủ động), tránh việc đến khi máy móc hỏng nặng rồi mới tiến hành sửa chữa, qua đó giúp doanh nghiệp có thể tiết kiệm đến 40% chi phí vận hành trang thiết bị

Giảm rủi ro trong sản xuất

Khi các trang thiết bị rơi vào tình trạng hư hỏng sẽ khiến cả hoạt động sản xuất rơi vào tình trạng Downtime (Ngưng trệ) từ đó khiến rủi ro về năng suất sản phẩm sẽ không đạt tiêu chí mà doanh nghiệp đề ra.

Tuy nhiên với IIoT thì, hệ thống sẽ được giám sát và điều khiển từ xa bởi con người, nhà quản lý sẽ dễ dàng kiểm tra các thông số vì chúng được chuyển đến họ theo thời gian thực để liên lạc ngay lập tức cho bộ phận kiểm soát chất lượng kiểm định lại chất lượng cho các khâu trong sản xuất qua đó phòng tránh những rủi ro có thể xảy ra.

Tăng lợi nhuận và lợi thế cạnh tranh (Lợi nhuận tăng trên 35%)

Các doanh nghiệp ứng dụng IoT công nghiệp vào sản xuất sẽ có lợi thế hơn rất nhiều so với các đối thủ cạnh tranh vẫn trung thành với công nghệ sản xuất theo truyền thống từ trước đến nay khi mà những hoạt động kiểm soát, quản trị sản xuất giờ đây sẽ được thực hiện một cách tự động hóa và liên tục không còn phụ thuộc quá nhiều vào con người.

Cũng như đề cập ở phía trên, khi mà hiệu suất và năng suất được nâng cao kèm theo các chi phí nhân công vận hành, quản lý và sửa chữa được tối ưu hóa thì cũng góp phần giúp lợi nhuận của doanh nghiệp được tăng lên đến hơn 35% so với sản xuất truyền thống không áp dụng IIoT.

Cải thiện chất lượng sản phẩm

Không chỉ giúp đảm bảo về năng suất và tiêu chuẩn chung của sản phẩm, mà với IoT công nghiệp, chất lượng đầu ra của các sản phẩm đầu ra cũng sẽ được nâng cao hơn so với đối thủ cạnh tranh nhờ vào công nghệ máy thị giác thông minh (MVS), nhà quản lý có thể thiết lập quy chuẩn về chất lượng mà mình mong muốn cho sản phẩm để thiết bị có thể nhận biết và phân loại các sản phẩm đạt chuẩn.

Ngoài ra với công nghệ tích hợp IIoT được dùng cho phần mềm kiểm soát chất lượng kho lạnh và xe đông lạnh Smart IoT Storage sẽ giúp các sản phẩm cần được bảo quản trong kho lạnh khi vận chuyển được quản lý chặt chẽ về nhiệt độ – độ ẩm, qua đó để sản phẩm sau khi đến nơi phân phối đạt được độ tươi sạch tốt hơn so với việc chỉ đơn thuần bảo quản trong thùng đá khi vận chuyển.

Nâng cao an toàn lao động

Một số phần mềm tích hợp IIoT ngày nay còn được tích hợp công nghệ Giám sát thông minh để giúp dự báo những rủi ro về môi trường, an toàn hệ thống và rủi ro cháy nổ để giúp bộ phận chuyên trách kịp thời đề ra những biện pháp cải tiến liên tục, tránh xảy ra những tai nạn lao động đáng tiếc.

Ứng dụng hệ thống IoT trong công nghiệp 4.0

Theo dõi, giám sát và quản lý thiết bị từ xa

Một đặc thù chung của IoT là các trang thiết bị sẽ được vận hành một cách tự động theo tiêu chuẩn mà nhà quản trị đặt ra, nhà quản lý hoặc nhân viên chuyên môn có trách nhiệm sẽ dựa vào các số liệu vận hành được gửi về thiết bị di động dưới dạng Dashboard theo thời gian thực để giám sát, đưa ra những thiết lập điều chỉnh ngay cả khi họ không có mặt ở nhà máy.

Bảo trì dự đoán

Hệ thống bảo trì dự đoán tích hợp IIoT được hoạt động dựa trên một các bước như sau: Thống kê dữ liệu thời gian thực – Gửi báo cáo về thiết bị di động – Đánh giá tổng thể – Đưa ra những dự báo về rủi ro tiềm ẩn.

Sự linh hoạt của bảo trì dự đoán nằm ở chỗ, không cần phải chờ đến đợt bảo trì định kỳ, không cần phải tháo lắp thiết bị để kiểm tra, các dự đoán về rủi ro không còn mang tính cảm quan nữa mà đã trở nên trực quan với các con số rõ ràng.

Bên cạnh đó, hệ thống này có thể hoạt động 24/7 và phân tích số liệu một cách rõ ràng để đưa ra cảnh báo một cách tự động nhưng có độ chính xác rất cao so với những rủi ro được đánh giá qua cái nhìn chủ quan của con người.

Chủ động triển khai cải tiến nhanh hơn

Ngay từ việc áp dụng IIoT cho sản xuất tức là doanh nghiệp đã có mong muốn có một cuộc cách mạng toàn diện cho hệ thống sản xuất của doanh nghiệp mình.

Do đó, từ những hiệu quả mang tính tích cực về năng suất, hiệu suất và đặc biệt là lợi nhuận sau khi IoT đã được áp dụng vào doanh nghiệp. Họ sẽ càng có động lực hơn để cải tiến liên tục toàn bộ hoạt động sản xuất để tạo ra bước đệm cho tham vọng mở rộng thị trường trong tương lai.

Quản lý chuỗi cung ứng thông minh

Công nghệ nhận dạng thông minh RFID cũng có thể được tích hợp với Phần mềm IIoT để hỗ trợ việc theo dõi, định vị vị trí của sản phẩm khi được xuất kho để biết khi nào hàng hóa sẽ được giao đến nơi.

Trong quá trình bảo quản, lưu kho hàng hóa, công nghệ RFID tích hợp với hệ thống IoT cũng có chức năng phát ra những cảnh báo kịp thời cho nhà quản lý khi có yếu tố nào đó của môi trường vượt ngưỡng cho phép để kịp thời tinh chỉnh, đảm bảo chuỗi cung ứng diễn ra hiệu quả.

Kiểm soát chất lượng sản phẩm

Các Phần mềm quản lý chất lượng áp dụng IIoT chẳng hạn như Smart IoT Storage (Dùng để kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm của sản phẩm lưu trữ trong kho lạnh hoặc xe hàng vận chuyển) hay hệ thống máy thị giác thông minh MVS (Phát hiện ra những sai sót về mặt cấu trúc, tạp chất của sản phẩm để phân loại) sẽ giúp doanh nghiệp kiểm soát chất lượng sản phẩm một cách hiệu quả hơn.

Đảm bảo tính an toàn trong nhà máy

Hiện nay, hệ thống giám sát môi trường và tiêu chuẩn an toàn lao động kết hợp giữa IoT và trí tuệ nhân tạo AIoT đã được một số doanh nghiệp trên thế giới triển khai áp dụng để giám sát các thông số từ chất lượng môi trường, nhiệt độ, cường độ năng lượng.

Chúng có khả năng dự đoán hiệu suất trang thiết bị, chất lượng môi trường dựa trên các thông số tổng hợp được để chủ động đưa ra những cảnh báo kịp thời nếu có yếu tố nào đó trong sản xuất vượt ngưỡng mức cho phép qua đó bảo đảm sự an toàn cho cả một hệ thống sản xuất.

Thay vì sử dụng các trạm quan trắc to lớn vừa chiếm nhiều diện tích lại gây tốn kém rất nhiều chi phí thì hiện nay, chúng đã có thể được tinh gọn chỉ bằng một thiết bị quan trắc tích hợp với một phần mềm duy nhất được đồng bộ trên đa nền tảng

Xu hướng chuyển đổi số công nghiệp 4.0 với IoT

Nhiều doanh nghiệp trước đây luôn có quan điểm rằng sản xuất với công nghệ như trước đến nay là đủ để vừa đáp ứng nhu cầu thị trường, lại có thể tiết kiệm chi phí thì đâu cần phải cải tiến hay áp dụng chuyển đổi số làm gì để tốn kém.

Nhưng thực chất quan niệm đó hoàn toàn sai lầm, nhu cầu của thị trường luôn luôn có sự đa dạng và đổi mới liên tục, chưa kể khi mà các doanh nghiệp có tham vọng mở rộng thị trường, sản xuất truyền thống sẽ khó mà đáp ứng đủ về cả số lượng và chất lượng.

Tại sao lại nói như thế, bởi chi phí nhân công hiện nay mà các nhà máy chi trả cho nhân viên là không hề nhỏ, sản xuất theo kiểu truyền thống bắt buộc nhân công phải thường xuyên túc trực, giám sát máy móc, thay ca luân phiên nhau để đảm bảo có thể kiểm tra và cập nhật số liệu một cách chính xác.

Hơn nữa với số lượng máy móc và thiết bị trong nhà xưởng là rất nhiều thì để cập nhật đầy đủ các thông số cho từng thiết bị đòi hỏi thời gian rất lâu mà độ chính xác có khi sẽ không đảm bảo do dữ liệu được gửi về trong các thiết bị đời cũ thường là hiệu suất trung bình trong một khoảng thời gian nhất định chứ không thể phản ánh được hiệu suất thiết bị theo thời gian thực

Từ những vất vả và khó khăn kể trên của sản xuất truyền thống thì chuyển đổi số đã dần được ra đời như một xu hướng tất yếu, là cách thức tối ưu để giúp doanh nghiệp vừa nâng cao năng suất, hiệu suất lại vừa tối ưu hóa các khoản chi phí một cách hiệu quả.

Xu hướng chuyển đối số công nghiệp hiện nay đang tận dụng triệt để những lợi ích tuyệt với mà IoT đem lại, qua đó biến hệ thống máy móc thô cứng, thụ động trở thành “cố vấn” đắc lực trong việc quản lý tất tần tật hệ thống chất lượng từ tài sản máy móc, quy trình, sản phẩm đầu ra mà không cần phải có sự điều khiển trực tiếp của con người như trước đây nữa

Những thách thức khi áp dụng IoT vào công nghiệp

• Các thiết bị của doanh nghiệp quá cũ: Một số doanh nghiệp hiện nay vẫn đang hoạt động với những thiết bị quá cũ, không hỗ trợ tương thích với công nghệ IoT. Do đó nếu muốn số hóa sản xuất thì họ cần phải đầu tư vào những trang thiết bị mới hơn trước khi tiến hành áp dụng IIoT vào sản xuất.
• Chi phí đầu tư ban đầu lớn: Để triển khai IoT đòi hỏi doanh nghiệp cần phải đầu tư vào nhiều hệ thống phần mềm (Nền tảng để chạy IIoT, phân tích dữ liệu), phần cứng (Cảm biến, thiết bị hỗ trợ kết nối, gateway) và hệ thống cơ sở hạ tầng mạng.
• Chi phí vận hành: Doanh nghiệp cần phải chi trả cho các chi phí đầu vào bao gồm: phí chuyển giao công nghệ sản xuất, phí nâng cấp hệ thống, phí đào tạo kỹ thuật,… và những chi phí như vậy thực chất không hề rẻ.
• Sự hiểu biết về công nghệ thông tin: Quá trình triển khai và vận hành các phần mềm ứng dụng IIoT đòi hỏi đội ngũ nhân viên phải có kiến thức và kỹ năng về công nghệ IoT, kỹ năng phân tích dữ liệu, khả năng thao tác với phần mềm vi tính và kiến thức bảo mật an ninh mạng. Do đó họ cần phải được trải qua những buổi đào tạo kỹ thuật để có thể thành thạo chúng.
• An ninh mạng: Những thủ đoạn cạnh tranh không lành mạnh có thể diễn ra khi những hacker có kỹ năng cao có thể tận dụng những lỗ hổng bảo mật đối với một số công ty cung cấp hệ thống IoT chưa hoàn thiện để khai thác dữ liệu mật từ công ty đối thủ và thậm chí là tác động phá hoại làm gián đoạn hệ thống.

Hy vọng qua bài viết trên đã có thể cung cấp cho bạn đọc cái nhìn khách quan nhất về Industrial Internet of Things, cũng như giải thích rõ lý do tại sao mà IoT công nghiệp đang dần trở thành xu hướng tất yếu trong cuộc cách mạng chuyển đổi số công nghiệp 4.0 hiện nay.