Các "nhà máy tối" trong ngành SMT cách xa bao xa?
Từ các khái niệm khoa học viễn tưởng đến bản thiết kế công nghiệp
"Nhà máy tối", là một trong những hình thức sản xuất thông minh cao nhất, đại diện cho một môi trường sản xuất hoàn toàn tự động, không cần sự can thiệp của con người. Tên gọi của nó xuất phát từ đặc điểm có thể tiếp tục hoạt động ngay cả khi tắt đèn.
Trong lĩnh vực SMT(Công nghệ gắn bề mặt), khái niệm này không còn giới hạn trong trí tưởng tượng khoa học viễn tưởng mà đang dần chuyển từ khái niệm sang thực tế. Với sự tiến bộ liên tục và sâu rộng của chiến lược "Made in China 2025" và sự tích hợp sâu sắc của các công nghệ Industry 4.0 như cơn mưa xuân dịu nhẹ, ngành SMT đang tăng tốc hướng tới mục tiêu lớn là trở thành một "nhà máy tối" với tốc độ chưa từng có.
Hỗ trợ kỹ thuật mạnh mẽ cho ngành SMT để đạt được "nhà máy tối"
1. Thiết bị sản xuất tự động hóa cao: động cơ sản xuất chính xác và hiệu quả
Các dây chuyền sản xuất SMT hiện đại đã đạt được mức độ tự động hóa cao trong các quy trình cốt lõi như in, công nghệ gắn bề mặt và hàn lại. Trong số đó, các thiết bị 3D SPI(Máy dò keo hàn) và 3D AOI(Kiểm tra quang học tự động) của ALeader từ Shenzhou Vision đã hoạt động xuất sắc:
- Kiểm tra trực tuyến 100%: Giống như một thanh tra chất lượng sắc bén, nó thực hiện giám sát theo thời gian thực của mọi liên kết sản xuất để đảm bảo chất lượng sản phẩm là hoàn hảo.
- Phản hồi dữ liệu theo thời gian thực: Nó có thể nhanh chóng và chính xác phản hồi các loại dữ liệu khác nhau trong quá trình sản xuất, cung cấp cơ sở vững chắc cho các quyết định sản xuất.
- Phân loại tự động các sản phẩm bị lỗi: Xác định và phân loại hiệu quả và chính xác các sản phẩm bị lỗi, ngăn chúng chảy vào quy trình tiếp theo, điều này giúp cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.
- Điều chỉnh thông số quy trình: Dựa trên tình hình sản xuất thực tế, tối ưu hóa và điều chỉnh các thông số quy trình để đảm bảo sự ổn định và nhất quán của quy trình sản xuất.
Hệ thống quản lý vật liệu thông minh: Một người quản lý giao hàng vật liệu chính xác và hiệu quả
Hệ thống phân phối vật liệu kết hợp AGV và kho thông minh cung cấp sự đảm bảo vật liệu hiệu quả và chính xác cho sản xuất SMT:
- Tự động nhận dạng yêu cầu vật liệu: Dựa trên công nghệ thông tin tiên tiến, nó có thể xác định chính xác nhu cầu về các vật liệu khác nhau trong quá trình sản xuất trong thời gian thực.
- Giao hàng chính xác đến các trạm làm việc được chỉ định: Giống như nhân viên giao hàng được đào tạo bài bản, vật liệu được giao chính xác và không có lỗi đến các trạm làm việc sản xuất tương ứng.
- Đạt được nguồn cung cấp vật liệu kịp thời: Tuân thủ nghiêm ngặt lịch trình sản xuất, cung cấp vật liệu cần thiết đúng thời gian, tránh tình trạng tồn kho và thiếu hụt vật liệu, đồng thời giảm chi phí hàng tồn kho một cách hiệu quả.
- Cảnh báo thiếu hàng tồn kho tự động: Khi hàng tồn kho giảm xuống dưới ngưỡng an toàn, hệ thống sẽ tự động phát hành cảnh báo để nhắc bạn bổ sung hàng kịp thời và đảm bảo tính liên tục của sản xuất.
Bản sao kỹ thuật số và Giám sát từ xa: Trung tâm thông minh của quy trình sản xuất
Dựa trên công nghệ bản sao kỹ thuật số của hệ thống MES, một nền tảng quản lý sản xuất thông minh cao đã được xây dựng cho sản xuất SMT:
- Ánh xạ ảo của toàn bộ quy trình sản xuất: Tái tạo chính xác toàn bộ quy trình sản xuất, cho phép người quản lý có sự hiểu biết toàn diện về tình hình sản xuất trong môi trường ảo, xác định các vấn đề trước và thực hiện các điều chỉnh kịp thời.
- Dự đoán yêu cầu bảo trì thiết bị: Bằng cách phân tích dữ liệu vận hành của thiết bị, các yêu cầu bảo trì của thiết bị có thể được dự đoán trước, tránh hiệu quả tác động của lỗi thiết bị đến sản xuất.
- Chẩn đoán và gỡ lỗi từ xa: Ngay cả khi ở một vị trí khác, chẩn đoán và gỡ lỗi từ xa của thiết bị sản xuất có thể được thực hiện thông qua mạng, điều này giúp cải thiện đáng kể hiệu quả và tính kịp thời của việc bảo trì thiết bị.
- Tối ưu hóa lịch trình sản xuất: Dựa trên nhiều yếu tố như đơn hàng sản xuất, tình trạng thiết bị và sự sắp xếp nhân sự, tối ưu hóa thông minh lịch trình sản xuất để tăng cường hiệu quả sản xuất và sử dụng tài nguyên.
Những thách thức nghiêm trọng hiện đang phải đối mặt
- Vấn đề về tính không đồng nhất của thiết bị: Tình trạng khó khăn của rào cản giao tiếp và sự thiếu các tiêu chuẩn giao diện thống nhất
Các thiết bị của các thương hiệu khác nhau có sự khác biệt về giao thức giao tiếp và tiêu chuẩn giao diện, điều này khiến cho việc kết nối và khả năng tương tác giữa các thiết bị trở nên cực kỳ khó khăn. Giống như khi mọi người ở các ngôn ngữ khác nhau giao tiếp, do thiếu một tiêu chuẩn thống nhất, các trở ngại dễ xảy ra trong việc truyền thông tin, điều này ảnh hưởng đến sự phối hợp tổng thể của hệ thống sản xuất.
- Khả năng xử lý ngoại lệ: Một điểm yếu trong việc đối phó với các vấn đề phức tạp và đột ngột
Mặc dù thiết bị tự động có thể xử lý các tác vụ sản xuất thông thường, nhưng khả năng tự ra quyết định của nó vẫn còn hạn chế khi đối mặt với các vấn đề đột ngột và phức tạp. Khi đối mặt với một số tình huống cực đoan hoặc các vấn đề đặc biệt, sự can thiệp thủ công thường được yêu cầu để giải quyết chúng, điều này ở một mức độ nào đó hạn chế quá trình hiện thực hóa của "nhà máy tối".
- Chi phí đầu tư ban đầu: Ngưỡng vốn khổng lồ cho chuyển đổi tự động hóa
Việc chuyển đổi tự động hóa hoàn toàn đòi hỏi một khoản đầu tư khổng lồ, bao gồm mua sắm thiết bị, tích hợp hệ thống, đào tạo nhân sự và các khía cạnh khác. Đối với nhiều doanh nghiệp, đây là một khoản chi phí đáng kể có thể có tác động đáng kể đến tình hình tài chính của họ, do đó cản trở tốc độ chuyển đổi tự động hóa của họ.
- Tình trạng thiếu hụt nhân tài kỹ thuật: Sự khan hiếm các chuyên gia trong sản xuất thông minh
Số lượng chuyên gia không đủ với khả năng vận hành và bảo trì các hệ thống sản xuất thông minh đã trở thành một thách thức khác đối với các doanh nghiệp để đạt được "nhà máy tối". Những tài năng như vậy không chỉ cần nắm vững kiến thức kỹ thuật tiên tiến mà còn phải có kinh nghiệm thực tế phong phú. Tuy nhiên, hiện tại, những tài năng như vậy tương đối khan hiếm trên thị trường.
Chiến lược đột phá của ALeader của Shenzhou Vision: Thực hiện bản thiết kế theo từng giai đoạn
Để đối phó với những thách thức trên, ALeader của Shenzhou Vision đã đề xuất một giải pháp sáng tạo để đạt được một "nhà máy tối" theo từng giai đoạn.
- Giai đoạn kết nối thiết bị: Xây dựng Cầu giao tiếp để đạt được sự cộng tác của thiết bị
Hỗ trợ tiêu chuẩn IPC-CFX, nó cho phép thu thập và tương tác dữ liệu toàn diện từ thiết bị, dây chuyền sản xuất đến các hệ thống cấp doanh nghiệp và nhận ra việc giám sát trạng thái thiết bị theo thời gian thực. Điều này giống như việc xây dựng một cây cầu giao tiếp, cho phép các thiết bị của các thương hiệu khác nhau giao tiếp trôi chảy và tạo thành một tổng thể hữu cơ.
- Giai đoạn tối ưu hóa thông minh: Tiêm một bộ não thông minh để tăng cường hiệu quả sản xuất
Triển khai các thuật toán tối ưu hóa quy trình dựa trên AI, liên tục tối ưu hóa các quy trình sản xuất thông qua phân tích dữ liệu và học hỏi, đồng thời đạt được bảo trì dự đoán. Tại thời điểm này, hệ thống sản xuất giống như có một bộ não thông minh, có khả năng đưa ra các quyết định chính xác dựa trên tình hình thực tế và ngăn chặn các vấn đề trước.
- Giai đoạn tự ra quyết định: Trao quyền tự ra quyết định để đạt được sản xuất thông minh
Phát triển một hệ thống điều khiển thích ứng và xây dựng một nền tảng bản sao kỹ thuật số. Khi gặp các bất thường trong sản xuất, hệ thống có thể xử lý chúng một cách độc lập, đạt được mức độ tự động hóa và thông minh cao trong quy trình sản xuất. Tại thời điểm này, "nhà máy tối" thực sự sở hữu khả năng tự ra quyết định và có thể linh hoạt điều chỉnh các chiến lược sản xuất theo các tình huống khác nhau.
Triển vọng tương lai: Bộ ba của "Nhà máy tối" SMT
Theo dự báo xu hướng phát triển của ngành, "nhà máy tối" trong ngành SMT sẽ dần được hiện thực hóa trong ba giai đoạn sau.
- Các dây chuyền sản xuất chính đi đầu và thắp sáng "ánh sáng tối" để trình diễn
Ở giai đoạn này, các dây chuyền sản xuất chính sẽ là những dây chuyền đầu tiên đạt được "sản xuất khi tắt đèn". Việc sản xuất hoàn toàn tự động của một dây chuyền sản phẩm duy nhất đã trở thành hiện thực, các hoạt động không người lái trong các quy trình chính đã được áp dụng và các xưởng trình diễn "ánh sáng tối" cục bộ đã được xây dựng. Các xưởng trình diễn này sẽ trở thành các tiêu chuẩn trong ngành, dẫn đầu ngành SMT thực hiện một bước đi vững chắc đầu tiên để trở thành một "nhà máy tối".
- Toàn bộ nhà máy đang trải qua quá trình nâng cấp thông minh để tăng cường sức mạnh tổng hợp của nó
Với sự phát triển liên tục của công nghệ và sự tích lũy kinh nghiệm, toàn bộ nhà máy sẽ đạt được nâng cấp thông minh. Nhiều dây chuyền sản phẩm có thể được sản xuất phối hợp, hậu cần thông minh đạt được phạm vi bao phủ đầy đủ và hơn 80% các quy trình được vận hành không người lái. Tại thời điểm này, hiệu quả sản xuất, chất lượng sản phẩm và khả năng kiểm soát chi phí của nhà máy SMT sẽ được tăng cường đáng kể.
- "Nhà máy tối" thực sự đã xuất hiện, định hình lại bối cảnh công nghiệp
Toàn bộ quy trình sản xuất hoàn toàn tự chủ trong việc ra quyết định, với hoạt động không cần người trông coi 7*24 giờ và khả năng thích ứng với sản xuất đa dạng. Điều này sẽ có tác động sâu sắc đến ngành sản xuất điện tử, thay đổi hoàn toàn bộ mặt của sản xuất điện tử và xác định lại các phương pháp sản xuất và tiêu chuẩn cạnh tranh của ngành sản xuất.
Nắm bắt cơ hội và bắt đầu một hành trình mới trong ngành SMT
"Nhà máy tối" trong ngành SMT không phải là một giấc mơ không thể đạt được mà là một mục tiêu nâng cấp công nghiệp đang dần trở thành hiện thực. Với sự tích hợp sâu sắc của các công nghệ tiên tiến như 5G, AI và Internet of Things, cũng như sự đổi mới liên tục của các nhà sản xuất chuyên nghiệp như ALeader của Shenzhou Vision, ngày càng có nhiều "nhà máy tối" SMT sẽ được đưa vào vận hành trong tương lai.
Đây không chỉ là một sự chuyển đổi lớn trong ngành SMT mà còn mang lại những cơ hội phát triển mới cho toàn bộ ngành sản xuất. Các doanh nghiệp nên bắt đầu từ bây giờ để tích cực lên kế hoạch cho các tuyến đường chuyển đổi thông minh của họ, đầu tư nguồn lực theo từng giai đoạn và từng bước, đồng thời dần xây dựng khả năng sản xuất "tối" của riêng họ. Chỉ bằng cách này, chúng ta mới có thể giành được ưu thế trong cuộc cạnh tranh công nghiệp trong tương lai và dẫn đầu xu hướng phát triển của ngành.