Chào mừng đến với Công nghiệp 4.0 - với các dịch vụ kỹ thuật số và rô-bốt từ KUKA

Rô-bốt và con người cùng làm việc. Mọi người đều có thể truy cập dữ liệu và quy trình kỹ thuật số. Internet vạn vật (Internet of Things, IoT) đã xuất hiện trong ngành công nghiệp và quá trình số hóa đã trở nên tiên tiến. Với các sản phẩm và dịch vụ kỹ thuật số của mình, KUKA chỉ ra cách các công ty có thể hưởng lợi tốt nhất từ Công nghiệp 4.0.

Công nghiệp 4.0 là gì?

Internet vạn vật đang cách mạng hóa cuộc sống hàng ngày của chúng ta - và với Industrial Internet of Things (Internet Công nghiệp Vạn vật - IIoT) là toàn bộ ngành công nghiệp. Máy móc và sản phẩm ngày càng được kết nối và tự chủ hơn: Chúng trao đổi dữ liệu và từ đó tối ưu hóa các quy trình. Toàn bộ hệ sinh thái từ sản xuất đến bán hàng đến phát triển, cũng như các công ty và đối tác của họ đều tham gia liền mạch vào các quy trình này. Toàn bộ quá trình sản xuất được số hóa rộng rãi.

Trong một câu: Giới thiệu về Công nghiệp 4.0. Hiện đã có Smart Factory (Nhà máy thông minh), trong đó các sản phẩm được sản xuất linh hoạt hơn, tiết kiệm năng lượng hơn, tiết kiệm tài nguyên hơn, riêng lẻ hơn và rẻ hơn.

Robotics (Người máy)

Rô-bốt công nghiệp là một trong những cột mốc quan trọng nhất của Công nghiệp 4.0. Chúng thực hiện các công việc thủ công và lặp đi lặp lại một cách hiệu quả và chính xác, và ngày càng trở nên kết nối, thông minh và hợp tác nhờ những tiến bộ trong công nghệ.
Artificial Intelligence (Trí tuệ nhân tạo)

Bằng cách sử dụng trí tuệ nhân tạo, các quy trình phức tạp có thể được tự động hóa và các kết nối có thể được phân tích. Qua đó hệ thống có thể tự tối ưu hóa. Ví dụ, tại KUKA, AI được sử dụng để đơn giản hóa việc bảo trì rô-bốt hoặc tự động hóa các hành động của rô-bốt.
Big Data & Computing Power (Dữ liệu Lớn & Công suất Điện toán)

Bằng cách sử dụng các công nghệ dữ liệu lớn, một số lượng lớn dữ liệu khác nhau từ các nguồn khác nhau (ví dụ: dữ liệu động từ hệ thống rô-bốt, dữ liệu chủ, dữ liệu sản xuất, dữ liệu dịch vụ, v.v.) có thể được kết hợp và phân tích.
Số hóa

Số hóa sản xuất có nghĩa là máy móc, rô-bốt, quy trình sản xuất cũng như các nhà cung cấp, đối tác và khách hàng được nối mạng kỹ thuật số, dữ liệu được ghi lại và xử lý kỹ thuật số.
Augmented Reality (Thực tế Tăng cường - AR) và Virtual Reality (Thực tế Ảo - VR)

Augmented Reality (Thực tế Tăng cường - AR) và Virtual Reality (Thực tế Ảo - VR) thay đổi và mở rộng nhận thức về hiện thực. AR có nghĩa là thông tin được trình bày trực quan, ví dụ: hình ảnh, văn bản, video hoặc vật thể ảo được hiển thị trong thực tế. VR mô tả một môi trường ảo, tương tác và hoàn toàn do máy tính tạo ra, được kiểm soát trong thời gian thực.
Computer Aided Manufacturing (Sản xuất với Sự hỗ trợ của Máy tính), Inc. 3D Printing (bao gồm in 3D)

Sản xuất với sự hỗ trợ của máy tính (CAM) theo truyền thống có nghĩa là quy trình sản xuất được tự động hóa thông qua việc sử dụng phần mềm và máy CNC được điều khiển bằng máy tính. Ngoài ra còn bao gồm in 3D như một quy trình sản xuất hiện đại.
Simulation & Digital Twin (Mô phỏng & Song sinh Kỹ thuật số)

Quy trình sản xuất, máy móc và các bộ phận riêng lẻ có thể được mô phỏng chính xác trong thế giới kỹ thuật số. Một “Song sinh Kỹ thuật số” được tạo, miêu tả tất cả các chi tiết liên quan đến quy hoạch. Bằng cách này, các quy trình sản xuất thực tế có thể được lập kế hoạch, thử nghiệm và tối ưu hóa ảo.
5G

Các công nghệ vô tuyến trước đây như WLAN hoặc 4G thường không đáp ứng đủ cho khối lượng dữ liệu được tạo ra trong nhà máy số hóa. 5G cung cấp băng thông cao hơn đáng kể kết hợp với độ tin cậy cao hơn.

Ưu điểm của Công nghiệp 4.0

Số hóa sản xuất không chỉ mang lại nhiều thuận lợi mà còn là sự đầu tư lâu dài và bền vững. Ví dụ: tăng tự động hóa và giảm thời gian sản xuất dẫn đến tăng hiệu quả.

Vì Smart Factory (Nhà máy Thông minh) có thể tự quyết định cho từng phần, hướng đi và loại máy nó xử lý, các yêu cầu của khách hàng có thể được đưa vào sản xuất trong thời gian thực. Việc sản xuất các sản phẩm có thể tùy chỉnh không còn là vấn đề nữa.

Và đặc biệt quan trọng đối với tương lai của hành tinh chúng ta: Công nghiệp 4.0 cũng có nghĩa là mức tiêu thụ năng lượng của từng khu vực và từng khách hàng riêng lẻ trong công ty có thể được ghi lại và tối ưu hóa một cách chính xác. Điều này đảm bảo hiệu quả năng lượng cao hơn và do đó không chỉ tăng khả năng cạnh tranh mà còn thân thiện với môi trường.

Think big, act now (Nghĩ lớn hơn, hành động ngay)

Những thách thức đối với các công ty là rất lớn trong thời đại của chúng ta. Sản xuất phải trở nên thân thiện với môi trường hơn, chuỗi cung ứng trở nên dễ bị tổn thương hơn, cần có nhiều khả năng phục hồi hơn. Trong khi hoạt động sản xuất đã được đánh dấu bởi toàn cầu hóa trong nhiều thập kỷ, thì hiện tại nó đang ngày càng thu về - từ khóa “Reshoring (Thu về)”. Cơ sở hạ tầng tương ứng phải được nâng cấp hoặc tạo mới từ đầu. Mọi người phải hành động ngay bây giờ. Yếu tố quan trọng và hứa hẹn nhất cho việc này là chuyển đổi kỹ thuật số sang Smart Factory (Nhà máy Thông minh). KUKA tiên phong - và có các giải pháp sáng tạo và thông minh cho toàn bộ chuỗi giá trị.

Chuyển đổi kỹ thuật số với các dịch vụ kỹ thuật số từ KUKA

Đánh giá dữ liệu cá nhân

Các dịch vụ kỹ thuật số là một ví dụ về cách KUKA hỗ trợ quá trình chuyển đổi kỹ thuật số. Chúng cho phép các công ty đánh giá riêng lẻ dữ liệu từ máy móc và rô-bốt của họ. Trên cơ sở này, các dịch vụ kỹ thuật số đóng góp đáng kể vào việc tăng hiệu quả và tính khả dụng của máy móc, điều này cuối cùng cũng làm giảm chi phí sản xuất và nhân công.

Hoàn toàn linh hoạt

Các giải pháp dịch vụ kĩ thuật số có sự khác biệt – Tuy nhiên chúng thường có một điểm chung: Tất cả đều là một phần của Công nghiệp 4.0. Các máy sản xuất được nối mạng với nhau và được giám sát bằng các công cụ chẩn đoán từ xa. Tùy thuộc vào yêu cầu, có thể hình dung được các mô hình khác nhau: Dữ liệu đã có thể được lưu trữ và đánh giá trên đám mây, nhưng trong tương lai gần, dữ liệu này cũng có thể được lưu trữ On Premises (Tại chỗ) hoặc tại một trung tâm dữ liệu được ủy quyền.

Hiệu quả hơn

Xem xét quá trình gia công trong phòng sản xuất tại KUKA ở Augsburg cho thấy được cách sử dụng giải pháp tập trung vào rô-bốt để tăng hiệu quả. Dữ liệu minh bạch dẫn đến giảm chi phí bảo trì và tổ chức bảo trì. Ngoài ra, các sự kiện có thể được ghi lại theo cách hướng đến mục tiêu, để nhận ra các mẫu và từ đó thực hiện tối ưu hóa bền vững trên Shopfloor (Sàn mua sắm). Và cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, các giải pháp Công nghiệp 4.0 có thể được sử dụng để gửi trực tiếp các tệp chẩn đoán KUKA đến KUKA một cách thuận tiện chỉ với nhiều nhất ba lần nhấp chuột.

Bảo mật ngay từ đầu

Việc sử dụng các mô hình đám mây và mạng của toàn bộ công ty và tổ chức nhấn mạnh thêm tất cả các khía cạnh của bảo mật - từ bảo mật và tính toàn vẹn của dữ liệu đến bảo mật OT (Operation Technology - Công nghệ vận hành). Các giải pháp Công nghiệp 4.0 chỉ có thể đạt được giá trị gia tăng đầy đủ nếu đảm bảo trao đổi dữ liệu vĩnh viễn để giữ cho phần mềm luôn cập nhật và đưa ra các đề xuất hành động từ dữ liệu hiện tại. Không có an ninh thì không thể có an toàn. Do đó, KUKA không chỉ cung cấp phần mềm bảo mật và an toàn phù hợp mà còn đưa ra lời khuyên có căn cứ về chủ đề này. Năng lực của chúng tôi dựa trên mạng lưới các liên minh chiến lược với các chuyên gia quốc tế và các bộ phận chuyên môn của chúng tôi.

Tìm hiểu thêm

Từ phần mềm mô phỏng thông minh để kế hoạch bảo mật hơn đến cơ sở dữ liệu kiến thức kỹ thuật số và IIoT Monitoring-Tool (Công cụ giám sát IIoT): Với các dịch vụ kỹ thuật số từ KUKA, bất kỳ ai cũng có thể triển khai các công nghệ Công nghiệp 4.0. Xem tổng quan về các khả năng khác nhau tại đây.

Rô-bốt như một yếu tố then chốt của Công nghiệp 4.0

Ngay cả trong thế giới nối mạng của Industrial Internet of Things (Internet Công nghiệp Vạn vật - IIoT) và Công nghiệp 4.0, máy móc của nhà máy phải thực hiện công việc của chúng một cách hiệu quả nhất có thể. Nhưng hai khả năng quan trọng được thêm vào:

Chúng phải nhanh chóng thích nghi với các điều kiện khuôn khổ mới
Chúng phải chia sẻ kiến thức có được với các hệ thống khác

Hay nói cách khác: Máy học cách giao tiếp và phản ứng. Các giải pháp IIoT và Đám mây cho phép chúng trao đổi thông tin với quá trình sản xuất, với các phôi riêng lẻ hoặc với các thiết bị khác - ví dụ như với máy in 3D, máy CNC hoặc rô-bốt, những loại máy thông minh và có khả năng thích ứng cao nhất hiện có.

Khả năng của chúng cũng đang phát triển vượt bậc nhờ sự tiến bộ của Công nghiệp 4.0 và Industrial Internet of Things (Internet Công nghiệp Vạn vật): Độ nhạy cảm và quyền tự chủ của chúng đang tăng lên, cũng như khả năng di chuyển của chúng. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, chúng ngày càng trở nên dễ sử dụng và trực quan hơn, khiến chúng trở thành những nhân viên đáng tin cậy trong công việc hàng ngày của các cơ sở sản xuất.

Công nghiệp 4.0 tại KUKA: HRC và các Cobot

KUKA là công ty tiên phong trong các lĩnh vực di động và cộng tác con người - robot (HRC) trong tương lai. Cobot đóng một vai trò chính trong Công nghiệp 4.0: vì chúng có thể phản ứng thông minh với ngoại cảnh và có thể được sử dụng rộng rãi trong sản xuất. Mặt khác, chúng thu thập dữ liệu để chuyển tiếp tất cả thông tin liên quan đến hệ thống công nghệ thông tin và công nghệ vận hành (Operational Technology) trong thời gian thực.

Các cobot của KUKA chuyên làm việc với con người.

Học trực quan: Các cobot của chúng tôi có thể học các trình tự chuyển động từ các đồng nghiệp là con người của chúng.

Các cobot phù hợp cho công việc chi tiết.

Chúng xử lý thông tin ngay lập tức và đưa nó trở lại quá trình sản xuất. Điều này cho phép các công ty tối ưu hóa sản xuất của họ hơn bao giờ hết. Không có thành phần nào khác trong quy trình sản xuất hiện nay có thể hoàn thành tốt vai trò quan trọng này.

Trong nhà máy của tương lai, khả năng sử dụng hầu như không cạn kiệt. Cobot từ KUKA chứng minh điều này trong sử dụng hàng ngày. Rô-bốt làm việc cùng với con người: một lợi ích to lớn về công thái học, độ chính xác và hiệu quả.

Ví dụ: LBR iisy có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong đó độ chính xác, tốc độ và độ nhạy đặc biệt quan trọng. Nó cũng hoạt động dễ dàng trong phòng có người và dễ dàng lập trình nhờ hướng dẫn tay tích hợp.

Đồng hành cùng đồng nghiệp rô-bốt

Cách cộng tác giữa người và rô-bốt giúp nhân viên giảm bớt căng thẳng và tăng năng suất.

Một hệ điều hành mới cho một kỷ nguyên mới

Công nghệ của ngành Công nghiệp 4.0 đang thay đổi cục diện sản xuất một cách đáng kể. Những thách thức mới nảy sinh đòi hỏi những ý tưởng mới. Ví dụ, người máy sẽ không còn là vấn đề của một số ít chuyên gia, mà là vấn đề của nhiều người dùng. Bạn cần trải nghiệm người dùng trực quan, mạnh mẽ, nhanh chóng và có thể mở rộng nhất có thể.

Đó là lý do tại sao KUKA, với tư cách là nhà cung cấp giải pháp tự động hóa toàn cầu, đã ra mắt hệ điều hành mới iiQKA.OS và hệ sinh thái iiQKA của riêng mình. Điều này cho phép vận hành và mở rộng nhanh chóng, trực quan trong khi vẫn đảm bảo hoạt động trực quan và đáng tin cậy. Hoạt động trực quan kết hợp với môi trường tự động hóa chuyên nghiệp tăng tốc độ và quy trình xử lý.

Nhờ giao diện mở, ổn định và thống nhất, hệ thống rô-bốt có thể dễ dàng kết nối với toàn bộ các ứng dụng khác của Công nghiệp 4.0.

Hệ điều hành mới iiQKA.OS của chúng tôi đảm bảo khả năng kết nối các hệ thống rô-bốt của chúng tôi.

Artificial Intelligence of Things (Trí tuệ Nhân tạo Vạn vật): Với AI trong tương lai

Cơ sở hạ tầng của Internet vạn vật ngày càng được làm phong phú thêm nhờ các công nghệ trí tuệ nhân tạo. Do đó, người ta cũng nói về “Artificial Intelligence of Things” (Trí tuệ Nhân tạo Vạn vật - AIoT). Công ty con của KUKA Device Insight đang nghiên cứu chính xác vấn đề này cùng với chuyên gia AI người Thụy Điển Sentian. Vậy sự tự động hóa thông minh của quá trình sản xuất công nghiệp sẽ còn trở nên tốt hơn nữa – và cùng với nó là tiềm năng mang lại hiệu quả và chất lượng cao hơn trong tương lai. Bạn có thể tìm hiểu thêm về tương lai của Công nghiệp 4.0 và các dự án đổi mới của KUKA tại đây.