Tác giả: Don Lindsey và Tô Khoa

Trong bối cảnh ngành công nghiệp phát triển như vũ bão ngày nay, ngành sản xuất đang có bước chuyển mình mạnh mẽ do nhu cầu thị trường biến động và sự phát triển của các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI), robot, Internet vạn vật (IoT), điện toán lượng tử, và kết nối internet toàn cầu. Nhiều công ty đã áp dụng một số công nghệ này, trong khi những công ty khác đang có kế hoạch tích hợp chúng để nâng cao hiệu quả, dễ dàng thích nghi và phản ứng nhanh hơn với những thách thức của thị trường. Tuy nhiên, bên cạnh việc ứng dụng các công nghệ này, các công ty cũng cần có một nền tảng vững chắc, bao gồm các nguyên tắc và phương pháp để định hướng việc sử dụng các công cụ này một cách hiệu quả nhất. Đó chính là vai trò của Vật lý Nhà máy. Vật lý Nhà máy dựa trên các nguyên tắc cơ bản về hoạt động và sản xuất, như quy luật về biến động, tốc độ xử lý, và động lực của hàng tồn kho. Nó cung cấp một khung lý thuyết để hiểu cách các công nghệ của công ty tương tác và đảm bảo chúng hoạt động nhịp nhàng trong toàn bộ hệ thống.

Vật lý Nhà máy nhấn mạnh sự tích hợp các yếu tố khác nhau trong hệ thống sản xuất và đảm bảo rằng khi cải tiến ở một khu vực, nó không gây ra vấn đề ở khu vực khác. Bài viết này sẽ giới thiệu năm công nghệ tiên tiến hàng đầu đang và sẽ định hình tương lai của ngành sản xuất: Trí tuệ nhân tạo, Robot, Internet vạn vật, Điện toán lượng tử, và Kết nối cũng như Lưu trữ internet toàn cầu. Đồng thời, chúng tôi sẽ tìm hiểu cách các nguyên tắc và phương pháp của Vật lý Nhà máy có thể giúp bạn duy trì sự hài hòa trong hệ thống và tận dụng tối đa tiềm năng của các công nghệ tiên tiến này, thúc đẩy sự đổi mới và đạt hiệu suất cao trong môi trường công nghiệp hiện đại.

AI (Trí tuệ nhân tạo)

Trí tuệ nhân tạo là công nghệ phổ biến nhất hiện nay và có khả năng tác động mạnh mẽ nhất. Việc ứng dụng và hiểu biết về AI sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai các hệ thống ERP trong tương lai và giúp chúng ta hiểu cũng như kiểm soát nhà máy tốt hơn.

AI đang thay đổi cách quản lý chuỗi cung ứng bằng cách cải thiện quá trình ra quyết định và tăng cường hiệu quả hoạt động. AI có tác động rõ rệt đến nhiều khía cạnh của chuỗi cung ứng, chẳng hạn như Dự báo Nhu cầu. AI sử dụng dữ liệu lịch sử, xu hướng thị trường, và các yếu tố bên ngoài để dự đoán nhu cầu thị trường chính xác hơn, giúp tối ưu hóa mức tồn kho và giảm nguy cơ thiếu hàng hoặc tồn kho quá mức.

AI cũng hỗ trợ trong lĩnh vực vận chuyển hàng hóa bằng cách tối ưu hóa các tuyến đường vận chuyển, dự đoán mô hình giao thông, điều kiện thời tiết, và năng lực vận tải. Điều này giúp giao hàng nhanh hơn và giảm chi phí vận chuyển.

Thông qua chức năng Bảo trì Dự đoán, AI phân tích dữ liệu từ các cảm biến trên thiết bị và máy móc để dự đoán các sự cố tiềm ẩn trước khi chúng xảy ra, giúp ngăn chặn thời gian ngừng hoạt động và gián đoạn sản xuất.

Trong chuỗi cung ứng, “Khách hàng” luôn là yếu tố quan trọng. Nhờ vào tính năng siêu cá nhân hóa, AI cho phép quản lý tồn kho và quy trình giao hàng theo nhu cầu và sở thích của từng khách hàng, từ đó nâng cao sự hài lòng của khách hàng.

Thông qua chức năng Quản lý Rủi ro, các hệ thống AI có thể phát hiện và dự đoán những rủi ro tiềm ẩn như thiên tai hoặc các sự kiện địa chính trị, giúp doanh nghiệp chuẩn bị và giảm thiểu gián đoạn.

Những công ty áp dụng AI vào chuỗi cung ứng đã nhận thấy nhiều lợi ích rõ rệt như giảm chi phí vận chuyển hàng hóa, cải thiện quản lý tồn kho, và nâng cao chất lượng dịch vụ.

Robot

Nhiều người trong chúng ta đã từng triển khai và tích hợp hệ thống mã vạch vào hoạt động sản xuất. Các công nghệ như thẻ RFID (công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến), sinh trắc học, công nghệ theo dõi chuyển động của mắt và nhiều công nghệ khác có thể tự động hóa quản lý tồn kho và hạ tầng sản xuất. Robot đang cách mạng hóa nghiệp vụ quản lý kho hàng và vận chuyển hàng hóa thông qua tự động hóa. Các xe tự hành, xe tải tự lái, phương tiện bay không người lái và hệ thống kiểm soát chất lượng có thể hoạt động cùng với robot được trang bị cảm biến tiên tiến. Trí tuệ nhân tạo có thể thực hiện kiểm tra chất lượng chính xác và nhất quán hơn so với con người.

Quản lý dữ liệu hiệu quả là vô cùng quan trọng đối với chuỗi cung ứng hiện đại, đặc biệt khi nó liên quan đến việc di chuyển hàng tồn kho trong nhà máy. Robot cung cấp khả năng quan sát tốt hơn, tích hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau để có cái nhìn toàn diện về chuỗi cung ứng, hỗ trợ việc quản lý dễ dàng hơn.

Phân tích Dự đoán được cải thiện nhờ việc thu thập và phân tích lượng lớn dữ liệu, giúp tạo ra các mô hình dự đoán chính xác hơn về nhu cầu thị trường và đánh giá rủi ro của chúng.

Khả năng giao hàng đúng hạn và đảm bảo chất lượng của nhà cung cấp là yếu tố then chốt cho sự thành công của chúng ta. Trí tuệ nhân tạo giúp theo dõi hiệu suất của nhà cung cấp thông qua các hệ thống dữ liệu tích hợp, cho phép giám sát và quản lý hiệu quả của họ theo thời gian thực.

AI và robot thường phối hợp với nhau để nâng cao quy trình sản xuất. Các thuật toán AI có thể tối ưu hóa hoạt động của robot bằng cách phân tích dữ liệu thời gian thực, giúp tăng độ chính xác, hiệu quả và khả năng thích ứng. Vật lý Nhà máy giúp doanh nghiệp mô hình hóa những tương tác này, đảm bảo rằng những phân tích từ AI được áp dụng hiệu quả vào hệ thống robot. Nhờ vậy, doanh nghiệp có thể tự động hóa quy trình một cách trơn tru, giảm thiểu thời gian gián đoạn và tăng năng suất.

IoT (Internet vạn vật)

Khi công nghệ IoT phát triển và khả năng theo dõi chi tiết từng đối tượng ngày càng được cải tiến, Internet sẽ được sử dụng nhiều hơn để hỗ trợ và quản lý các hoạt động sản xuất của doanh nghiệp.

Các thiết bị IoT mang lại khả năng giám sát chuỗi cung ứng chưa từng có, nhờ vào việc Theo dõi Thời gian Thực, Giám sát Tình trạng, và Bảo trì Dự đoán. Theo Gartner dự đoán, “Sự phát triển của IoT sẽ giúp chuỗi cung ứng cung cấp dịch vụ tốt hơn và hiệu quả hơn cho khách hàng.”

Một trong những tiến bộ quan trọng trong lĩnh vực IoT là bản sao kỹ thuật số, một mô hình ảo của tài sản hoặc quy trình thực tế. Bản sao số cho phép các công ty thử nghiệm và tối ưu hóa quy trình chuỗi cung ứng trong môi trường ảo trước khi áp dụng vào thực tế. Chúng có thể hỗ trợ bảo trì dự đoán bằng cách mô phỏng hiệu suất của thiết bị, giúp dự đoán nhu cầu bảo trì và tối ưu hóa lịch trình. Công nghệ này cho phép các công ty thử nghiệm và thiết lập các hệ thống hoặc quy trình mới trong môi trường ảo, từ đó giảm thời gian và chi phí khi triển khai thực tế nếu được thực hiện cẩn thận.

IoT kết nối máy móc, cảm biến và hệ thống, cho phép thu thập và truyền tải dữ liệu theo thời gian thực. Vật lý Nhà máy nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tích hợp dữ liệu IoT vào các mô hình sản xuất để cải thiện quá trình ra quyết định và tối ưu hóa quy trình. Hiểu rõ cách dữ liệu IoT lưu chuyển trong hệ thống giúp doanh nghiệp dự đoán các vấn đề tiềm ẩn, quản lý tài nguyên hiệu quả hơn, và duy trì hiệu suất tối ưu cho các thiết bị kết nối.

Máy tính lượng tử

Máy tính lượng tử sử dụng cơ học lượng tử, khoa học máy tính và toán học để giải quyết các vấn đề phức tạp nhanh hơn nhiều so với máy tính truyền thống. Hiện tại, chúng ta đã thấy những cải tiến lớn trong phần cứng, phần mềm và lưu trữ dữ liệu. Gần đây, chúng ta đã phải phát minh ra đơn vị lưu trữ mới gọi là Yottabyte (YB): 1.024 zettabyte [1.000.000.000.000.000.000.000 kilobyte trong một yottabyte]. Sẽ có lúc tất cả
kiến thức có thể được truy cập ngay lập tức với tốc độ ánh sáng. Điều này sẽ có ý nghĩa gì trong tương lai thì còn chưa rõ.

Máy tính lượng tử có thể cải thiện việc tối ưu hóa chuỗi cung ứng bằng cách giải quyết các vấn đề phức tạp và nâng cao khả năng dự đoán. Các thuật toán lượng tử có thể giúp dự báo nhu cầu và đánh giá rủi ro chính xác hơn. Máy tính lượng tử cũng có thể tăng cường bảo mật dữ liệu và giao dịch trong chuỗi cung ứng.

Máy tính lượng tử sẽ thay đổi các giải pháp phân tích chuỗi cung ứng dựa trên điện toán đám mây, cung cấp thông tin thời gian thực khi cần. Khi máy tính có khả năng xử lý dữ liệu vượt qua Yottabyte, máy tính lượng tử, với khả năng mở rộng vô hạn, có thể dễ dàng quản lý khối lượng dữ liệu khổng lồ từ nhiều nguồn khác nhau trong chuỗi cung ứng.

Máy tính lượng tử hứa hẹn sẽ tạo ra bước đột phá trong việc giải quyết các vấn đề phức tạp nhờ khả năng xử lý dữ liệu cực kỳ nhanh chóng. Vật lý Nhà máy hỗ trợ các tổ chức xác định những khu vực nào có thể tận dụng tốt nhất lợi ích từ máy tính lượng tử. Việc hiểu rõ tác động của máy tính lượng tử trong các lĩnh vực như mô phỏng, tối ưu hóa, và ra quyết định sẽ giúp doanh nghiệp tích hợp các giải pháp lượng tử vào quy trình và hệ thống hiện tại một cách hiệu quả hơn.

Việc kết nối và khả năng lưu trữ trên toàn cầu

Khi các nhà quản lý chuỗi cung ứng ngày càng mở rộng hoạt động ra toàn cầu, họ cần tận dụng các mạng lưới toàn cầu nhờ kết nối internet nhanh hơn, phần mềm và dung lượng lưu trữ lớn hơn. Việc hợp tác toàn cầu cho phép phân tích dữ liệu lớn trên toàn chuỗi cung ứng, nhờ các giải pháp điện toán đám mây. Điều này sẽ nâng cấp và cải thiện cơ sở hạ tầng internet để hỗ trợ việc áp dụng các giải pháp quản lý chuỗi cung ứng dựa trên điện toán đám mây, mang lại sự linh hoạt và khả năng mở rộng.

Kết nối toàn cầu và lưu trữ đám mây đã trở thành những yếu tố thiết yếu để quản lý các hoạt động phân tán và khối lượng dữ liệu lớn. Vật lý Nhà máy nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cân bằng hai yếu tố này trong hệ thống chung. Việc sử dụng kết nối internet toàn cầu hiệu quả giúp đảm bảo dữ liệu được truyền tải liên tục giữa các địa điểm, còn dung lượng lưu trữ lớn hỗ trợ xử lý khối lượng dữ liệu ngày càng tăng từ các công nghệ tiên tiến. Khi các yếu tố này được kết hợp một cách hợp lý, doanh nghiệp có thể phân tích dữ liệu tốt hơn, quản lý tài nguyên hiệu quả hơn và tăng cường hợp tác trên quy mô toàn cầu.

Vật lý Nhà máy

Vật lý Nhà máy tập trung vào việc tìm hiểu cách các công nghệ này phụ thuộc vào nhau. Ví dụ, phân tích bằng trí tuệ nhân tạo có thể cần dữ liệu từ cảm biến IoT, trong khi hệ thống robot cần được điều chỉnh dựa trên mô phỏng từ máy tính lượng tử. Kết nối toàn cầu giúp dữ liệu và tín hiệu điều khiển di chuyển khắp nơi trên thế giới, hỗ trợ phối hợp và điều chỉnh theo thời gian thực.

Các nguyên tắc của Vật lý Nhà máy không chỉ áp dụng cho các công nghệ mới đang được đề cập mà còn cho bất kỳ công nghệ nào khác mà bạn đang sử dụng.

Lời kêu gọi hành động

Để sử dụng hiệu quả các công nghệ và công cụ tự động hóa mới hoặc hiện có, chúng ta cần hiểu rõ về chúng. Vật lý Nhà máy cung cấp một cách tiếp cận có hệ thống để hiểu và áp dụng các công cụ của chúng ta nhằm đạt được kết quả tốt nhất.

Chúng tôi khuyến khích việc học cách sử dụng hệ thống ERP hiện tại và các công nghệ mới theo các nguyên tắc của Vật lý Nhà máy. Bằng cách này, chúng tôi có thể thiết kế các hệ thống sao cho mỗi công nghệ hỗ trợ và nâng cao lẫn nhau, thay vì hoạt động độc lập. Phương pháp này giúp tất cả các thành phần hoạt động cùng nhau một cách hài hòa, giúp việc vận hành hiệu quả hơn, linh hoạt hơn và bền vững hơn.

 

Ông Don Lindsey, sở hữu hai chứng chỉ CFPIM và CIRM, là một chuyên gia dày dạn kinh nghiệm trong vai trò Quản lý Dự án Triển khai, Huấn luyện viên và Nhà phân tích Kinh doanh. Ông đã quản lý nhiều dự án ERP lớn và phức tạp, và làm việc với các hệ thống ERP từ năm 2007 trong các lĩnh vực như Sản xuất, Quản lý Hệ thống, Dịch vụ & Hỗ trợ, và Tài chính. Ông có kinh nghiệm phong phú trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ Y tế đến Điện tử và Sản phẩm Tiêu dùng. Ông đã diễn thuyết tại nhiều  hội nghị APICS và giảng dạy tại Đại học Bang California ở Fullerton trong hơn 20 năm.

Ông Tô Khoa – Phó Giám đốc tại RxSight Analytics, với hơn 24 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân tích dữ liệu và kỹ thuật quy trình, đặc biệt trong việc thúc đẩy các dự án Giới thiệu Sản phẩm Mới (NPI) thành công. Ông là một chuyên gia dày dạn trong việc chuyển hóa dữ liệu phức tạp thành những thông tin hữu ích, có thể áp dụng vào thực tế, thông qua việc sử dụng các công cụ như Power BI, phân tích thống kê nâng cao và mô phỏng quy trình. Ông vận dụng hiểu biết của mình về Vật lý Nhà máy để tối ưu hóa quy trình sản xuất, đảm bảo hiệu quả và khả năng mở rộng. Bằng cách kết hợp các chiến lược dựa trên dữ liệu với Vật lý Nhà máy, ông đã liên tục đạt được kết quả xuất sắc trong các dự án Giới thiệu Sản phẩm Mới (NPI), cải thiện khả năng linh hoạt và ứng phó của chuỗi cung ứng, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn quy định, và nâng cao hiệu suất hoạt động.