Số hóa trong sản xuất: Từ quy trình thủ công đến Industry 4.0

Số hóa trong sản xuất có nghĩa là chuyển đổi thông tin tương tự và các quy trình thủ công thành các định dạng kỹ thuật số có thể được ghi lại, phân tích và hành động trong thời gian thực. Nó dao động từ các bước đơn giản như thay thế danh sách kiểm tra bằng giấy bằng biểu mẫu trên máy tính bảng đến các sáng kiến phức tạp như hệ thống bảo trì dự đoán được hỗ trợ bởi học máy. Phạm vi rộng, nhưng mục tiêu luôn như nhau: quyết định tốt hơn, nhanh hơn.

Số hóa không giống với tự động hóa. Tự động hóa thay thế công việc của con người bằng công việc của máy. Số hóa tăng cường công việc của con người với thông tin tốt hơn. Nhiều cơ hội số hóa có giá trị cao nhất liên quan đến việc cho mọi người truy cập vào dữ liệu đúng vào đúng thời điểm -- không phải thay thế họ bằng robot. Sự phân biệt này quan trọng vì nó thay đổi đáng kể cấu trúc chi phí, hồ sơ rủi ro và phương pháp tiếp cận triển khai.

Industry 4.0 là tầm nhìn về các hệ thống sản xuất được kết nối đầy đủ, tự tối ưu hóa. Trong khi tầm nhìn này hấp dẫn, hầu hết các nhà sản xuất chưa sẵn sàng cho nó. Con đường thực tế đến Industry 4.0 bắt đầu bằng việc số hóa các quy trình cơ bản, xây dựng cơ sở hạ tầng dữ liệu và phát triển các kỹ năng kỹ thuật số trên toàn lực lượng lao động. Cố gắng bỏ qua lên các giải pháp tiên tiến mà không có những nền tảng này là một sai lầm phổ biến và tốn kém.

Bắt đầu với các quy trình hiện đang dựa trên giấy tờ, dễ xảy ra lỗi và tốn thời gian để phân tích. Các nghiên cứu thời gian, danh sách kiểm tra chất lượng, nhật ký sản xuất và hồ sơ bảo trì là các ứng viên lý tưởng. Thay thế biểu mẫu giấy bằng các công cụ kỹ thuật số đơn giản mang lại lợi ích ngay lập tức: dữ liệu được ghi lại một lần, có thể truy cập mọi nơi và có thể phân tích mà không cần chép lại thủ công.

Đồng hồ bấm giờ kỹ thuật số và các công cụ theo dõi thời gian là một trong những điểm vào dễ nhất. Chúng thay thế các nghiên cứu thời gian thủ công bằng thu thập tự động, tính toán thời gian chu kỳ và Takt Time một cách tự động và lưu trữ dữ liệu lịch sử để phân tích xu hướng. ROI là ngay lập tức: những gì trước đây đòi hỏi nhiều giờ làm việc đồng hồ bấm giờ và nhập liệu bảng tính bây giờ xảy ra trong vài phút với độ chính xác cao hơn.

Các ứng dụng phân tích Muda và theo dõi lãng phí cung cấp một điểm khởi đầu có giá trị cao khác. Chúng hướng dẫn các nhóm qua các chuyến đi lãng phí có cấu trúc, phân loại các phát hiện theo loại lãng phí và theo dõi tiến trình loại bỏ theo thời gian. Số hóa quá trình này biến đổi việc loại bỏ lãng phí từ một sự kiện thỉnh thoảng thành một kỷ luật liên tục dựa trên dữ liệu.

Một cơ sở hạ tầng kỹ thuật số có ba lớp: thu thập dữ liệu (cảm biến, thiết bị nhập liệu, API), lưu trữ và xử lý dữ liệu (cơ sở dữ liệu, dịch vụ đám mây, tính toán biên) và trình bày dữ liệu (bảng điều khiển, báo cáo, cảnh báo). Bạn không cần phải xây dựng cả ba lớp cùng lúc -- bắt đầu với thu thập và trình bày, và thêm độ phức tạp khi nhu cầu của bạn tăng lên.

Kết nối giữa các hệ thống là nơi nhiều dự án số hóa bị đình trệ. Các công cụ kỹ thuật số tốt nhất trên thế giới đều vô dụng nếu chúng tạo ra các silo dữ liệu cô lập. Khi đánh giá các giải pháp kỹ thuật số, luôn hỏi: công cụ này có xuất dữ liệu theo các định dạng tiêu chuẩn không? Nó có API để tích hợp không? Nó có thể cung cấp dữ liệu vào các hệ thống hiện có của chúng ta không? Kiến trúc mở là một yêu cầu không thể thương lượng.

Chất lượng dữ liệu quan trọng hơn số lượng dữ liệu. Một lượng nhỏ dữ liệu chính xác, được thu thập nhất quán có giá trị vô hạn hơn một khối lượng lớn dữ liệu lộn xộn, không đáng tin cậy. Thiết lập các tiêu chuẩn dữ liệu rõ ràng, đào tạo nhóm của bạn về nhập liệu dữ liệu chính xác và thực hiện các kiểm tra xác nhận trước khi đầu tư vào phân tích nâng cao.

Thách thức lớn nhất trong số hóa sản xuất không phải là công nghệ -- đó là con người. Những công nhân tuyến đầu đã sử dụng giấy và bút chì trong nhiều thập kỷ có thể chống lại các công cụ kỹ thuật số, đặc biệt nếu họ coi chúng là giám sát hoặc là mối đe dọa cho công việc của họ. Số hóa thành công đòi hỏi giao tiếp minh bạch, đào tạo thực hành và sự tham gia thực sự của những người sẽ sử dụng các công cụ mới.

Bắt đầu với một nhóm thí điểm sẵn sàng với sự thay đổi. Cho họ sử dụng các công cụ mới, cung cấp phản hồi và trở thành những người ủng hộ cho việc triển khai rộng hơn. Ảnh hưởng ngang hàng mạnh hơn nhiều so với các mệnh lệnh từ trên xuống khi nói đến việc áp dụng công nghệ. Khi đồng nghiệp thấy bạn đồng nghiệp của họ sử dụng một công cụ kỹ thuật số và hưởng lợi từ nó, sự kháng cự giảm đáng kể.

Thiết kế trải nghiệm kỹ thuật số xung quanh người dùng, không phải ngược lại. Nếu một công cụ kỹ thuật số đòi hỏi nhiều bước hơn hoặc nhiều thời gian hơn so với quy trình giấy mà nó thay thế, việc áp dụng sẽ thất bại bất kể lợi ích ở phía sau. Các công cụ kỹ thuật số tốt nhất cho sản xuất trực quan, nhanh và hoạt động đáng tin cậy trong điều kiện sàn xưởng khắc nghiệt -- bao gồm cả khả năng ngoại tuyến.

Đo lường lợi tức đầu tư số hóa của bạn theo các thuật ngữ hoạt động cụ thể: thời gian tiết kiệm trong thu thập dữ liệu, giảm lỗi và làm lại, phản hồi vấn đề nhanh hơn và OEE được cải thiện. Tránh các chỉ số mơ hồ như điểm số trưởng thành kỹ thuật số trông tốt trong các bài thuyết trình nhưng không kết nối với kết quả kinh doanh.

Mở rộng quy mô các sáng kiến kỹ thuật số đòi hỏi chuẩn hóa. Ghi lại những gì hoạt động trong thí điểm, tạo các mẫu và hướng dẫn cấu hình, và đào tạo các nhà vô địch kỹ thuật số nội bộ có thể hỗ trợ triển khai trong các khu vực mới. Chống lại cám dỗ để tùy chỉnh rộng rãi cho từng bộ phận -- chuẩn hóa giảm sự phức tạp và cho phép so sánh giữa các địa điểm.

Hành trình số hóa là lặp đi lặp lại, không phải tuyến tính. Mỗi công cụ kỹ thuật số bạn triển khai tạo ra dữ liệu bộc lộ các cơ hội cải tiến mới, đến lượt có thể đòi hỏi các năng lực kỹ thuật số mới. Chấp nhận vòng phản hồi này: lập kế hoạch trong các chu kỳ ngắn, đo lường kết quả nhanh chóng và điều chỉnh lộ trình kỹ thuật số của bạn dựa trên những gì bạn học được.