Trong sản xuất hiện đại thời kỳ 4.0, chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy rằng các thiết bị máy móc do trí tuệ nhân tạo AI điều khiển cùng các giải pháp công nghệ phát triển dựa trên AI đang từng bước đặt ra một con đường dễ dàng hơn để đi tới tương lai. Điều này mang lại nhiều lợi ích và cơ hội cho các doanh nghiệp trong việc tự động hóa sản xuất qua đó, nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường. Với sự phát triển hiện tại, dưới đây chính là dự đoán nổi bật liên quan tới 4 bước đột phá sẽ làm thay đổi tương lai của trí tuệ nhân tạo AI trong sản xuất.
Machine Learning và các AI tự hành phát triển mạnh
Như chúng ta đã biết sức mạnh chủ yếu đến từ học máy Machine Learning và các mạng nơ-ron nhân tạo (hay còn gọi là Deep Learning-Học sâu). Ngoài ra, các hệ thống tự tổ chức khác có thể phát huy được năng lực học hỏi từ kinh nghiệm của chính nó, mà không cần sự can thiệp của con người. Các hệ thống này hoàn toàn có khả năng phát triển nhanh chóng và có thể phát hiện ra một cách nhanh chóng các mẫu có ý nghĩa trong khối lượng dữ liệu khổng lồ vượt quá khả năng của các nhà phân tích con người.
Tuy vậy cho tới thời điểm hiện tại, yếu tố con người vẫn đóng vai trò thúc đẩy sự phát triển của ứng dụng AI, khi đó các nhà quản lý AI sẽ tiến hành mã hóa các kiến thức chuyên môn từ các hệ thống trước đó do chính họ thiết kế. Cơ bản các kiến thức cũng như thông tin về sản xuất ví dụ như quy trình nào tối ưu, giai đoạn nào quyết định,… sẽ được cung cấp cho AI để từ đó có thể tạo nên một nguồn Big Data sản xuất khổng lồ.
Cùng với đó, AI tự hành sẽ tiến hành tự động xây dựng và hoàn thiện dựa trên khối dữ liệu cũng như các kiến thức chuyên môn này. Chính vì thế nên các nhà sản xuất sau này gần như đều sẽ chắc chắn được hưởng lợi từ hoạt động phân tích dữ liệu cảm biến của AI trên bo mạch để bảo trì phòng ngừa và tinh chỉnh quy trình. Đây dường như chính là một bước quan trọng nhằm làm mới tương lai, tiến gần hơn tới ngày máy móc có thể tự sửa chữa. Thời điểm các công cụ hao mòn, hệ thống AI sẽ tự điều chỉnh để duy trì hiệu suất đang có và gửi thông báo sửa chữa cho các nhân viên.
AI kiến tạo nên nhà máy linh hoạt và tối ưu
Trong tương lai, chúng ta không thể chối bỏ một hiện thức rằng các ứng dụng AI không chỉ được ứng dụng trong quá trình sản xuất mà chúng còn có thể trực tiếp hỗ trợ các hoạt động lập kế hoạch nhà máy, ví dụ như bố trí khu vực làm việc. AI hoàn toàn có thể giúp nhà sản xuất cân nhắc tới yếu tố an toàn trong lao động và khả năng linh hoạt dễ dàng thay đổi tùy thuộc vào yêu cầu của một dự án sản xuất ngắn hạn với các quy trình lao động thay đổi thường xuyên.
Chúng ta cũng không thể không đối mặt với một hiện thực đó chính là việc chúng ta tiến hành triển khai một nhà máy mỗi ngày mỗi khác là điều bất khả thi. Tại thời điểm hiện tại khi mà công nghệ còn hạn chế, các quy trình thay đổi thường xuyên có thể đưa tới những trở ngại nhất định về không gian và cả quy trình sản xuất. Chính bởi vậy chúng có thể làm ảnh hưởng tới hiệu suất làm việc và an toàn lao động.
Tại thời điểm hiện tại, các cảm biến của AI đã có khả năng giám sát và theo dõi các hoạt động của nhà máy. Chúng quan sát các quy trình và tự động đo lường các rủi ro. Bởi vậy nên có khả năng cao là trong tương lai AI hoàn toàn có thể đảm đương cả quy trình và các công việc lên kế hoạch xây dựng nhà máy và các quy trình tùy chỉnh linh hoạt.
Nhà máy “đóng hộp” (Factory-in-a-box)
Khái niệm nhà máy “nhà máy đóng hộp” có lẽ chính là một khái niệm còn mới mẻ tại Việt Nam. Từ này dùng để chỉ việc doanh nghiệp có thể tiến hành thuê bên thứ ba để sản xuất một sản phẩm nào đó bằng cách điều phối bên cung ứng. Họ sẽ giúp doanh nghiệp sở hữu nhanh chóng một “nhà máy” di động có thể đến tận nơi sản xuất. Điều này có thể rất viển vông nhưng chúng đã bắt đầu xuất hiện ở nhiều quốc gia trên thế giới.
Bên trong một nhà máy “đóng hộp” sẽ bao gồm một dây chuyền sản xuất với các thiết bị điện tử hoàn chỉnh. Chúng có khả năng sản xuất bảng mạch in và tiến hành lắp ráp các thành phẩm và tự động kiểm tra chất lượng của chúng. Về cơ bản, ý tưởng này không chỉ giới hạn trong lĩnh vực điện tử.
Trên thực tế nhà máy hộp đã được sản xuất thành công bởi Tổ chức Gia tốc Sản xuất Thông minh của Vương quốc Anh. Họ đã làm việc với nhà sản xuất Dearman để tạo ra một nhà máy “đóng hộp” nguyên mẫu với các cụm ống cho hệ thống lạnh gắn trên xe tải. Các bộ phận cần thiết sẽ được đóng trong container bao gồm rô bốt cùng với các thiết bị tự động. Chúng được cắt các đường ống theo chiều dài, uốn cong và bện chúng lại với nhau. Các cụm đã hoàn thiện sẽ được kiểm tra tự động và thử nghiệm áp suất trước khi xuất xưởng. Với mô hình này sự hiện diện của con người chỉ có vai trò đó là nhằm bảo trì hệ thống. Robot sẽ tiến hành thực hiện hầu hết các công việc.
Trong thời điểm hiện tại, con người vẫn trực tiếp thiết kế và đưa ra quyết định, giám sát quá trình sản xuất và làm việc trong một số chức năng của dây chuyền. Hệ thống AI của nhà máy cơ động chỉ hỗ trợ đưa ra các đề xuất để giúp con người đưa quyết định chính xác nhất.
AI và thiết kế phái sinh – Generative Design
Có thể coi thiết kế phái sinh (Generative Design) chính là một trong những ứng dụng mới nổi bật của AI trong tương lai của ngành sản xuất. Thiết kế phái sinh là từ dùng để chỉ một quy trình mà ở đó các kỹ sư có thể tiến hành nhập các thông số thiết kế như vật liệu, kích thường cũng như trọng lượng, khả năng, chi phí, cách thức sản xuất,… vào một phần mềm chung. Khi mà phần mềm chạy thì chúng sẽ tiến hành phân tích các biến thể kết hợp để từ đó có thể đưa ra giải pháp tạo ra hàng trăm phương án thiết kế khác nhau. Điều này sẽ giúp nhà thiết kế hoặc các kiến kỹ sư có thể chọn lọc các kết quả tốt nhất, phù hợp với chuẩn mực ban đầu đã đặt ra.
AI thực hiện khả năng thiết kế phái sinh của minh trong công nghiệp in 3D. Cụ thể một doanh nghiệp cung cấp dịch vụ in 3D Autodesk đã thu thập một lượng lớn dữ liệu về vật liệu để sản xuất và sử dụng dữ liệu đó để định hướng một mô hình thiết kế chung. Nguyên mẫu này hoàn toàn có “hiểu biết” nhất định về các thuộc tính nhất định của vật liệu. Chúng hoàn toàn có thể tùy chỉnh theo quá trình sản xuất.
AI với tiềm năng có thể khai phá hàng nghìn thiết kế, mô phỏng tích hợp, nhận thức về khả năng sản xuất cũng như hợp nhất thành phẩm và tiến hành thiết kế tổng hợp chính là ứng dụng tiềm năng của AI trong tương lai gần. AI đã trở thành một phần của các quy trình làm việc. Đây chính là tiêu chuẩn trong thiết kế sản phẩm và quá trình phát triển sản phẩm diễn ra nhanh chóng cùng các mặt hàng đáp ứng nhu cầu thị trường với chi phí cạnh tranh hơn.
Với những tiềm năng đầy hứa hẹn trong tương lai thì chúng ta có thể nhận ra rằng việc áp dụng các giải pháp AI trong sản xuất ngay từ bây giờ là điều vô cùng cần thiết. Ứng dụng AI là cánh cửa hiện đại mở ra một tương lai tuyệt vời cho ngành sản xuất thế giới nói riêng và Việt Nam nói chung. Trong thời đại chuyển đổi số phát triển chúng ta hãy nhớ rằng, dám thay đổi, dám thành công.
Xem thêm:
Sự Đột Phá của Ứng Dụng Trí Tuệ Nhân Tạo AI trong Ngành Dược Phẩm
