Tại công xưởng thông minh của Tập đoàn Homag (Đức), một dây chuyền sản xuất gỗ tấm tự động đang cho xuất xưởng những chiếc bàn làm việc tùy biến theo yêu cầu với tốc độ 17 giây/sản phẩm, dữ liệu đơn hàng được truyền trực tiếp tới robot hậu cần để tự động bốc xếp. Đây không chỉ là cuộc cách mạng về hiệu suất sản xuất mà còn cho thấy các nhà máy nội thất thương mại thật sự là nơi lý tưởng nhất để thử nghiệm công nghiệp 4.0.
Sự tiến hóa đột phá
Dây chuyền sản xuất mô-đun đã tái cấu trúc logic sản xuất. Hệ thống MX FlexCell của Tập đoàn SCM từ Italy sử dụng đường ray từ trường để điều chỉnh linh hoạt khoảng cách các thiết bị, cho phép chuyển đổi dây chuyền sản xuất từ ghế văn phòng sang tủ hồ sơ chỉ trong 45 phút.
Công nghệ sản xuất đắp lớp phá vỡ giới hạn truyền thống. Công ty Knoll (Hoa Kỳ) đã ứng dụng công nghệ in 3D kim loại cho khung ghế, giúp giảm quy trình từ 32 bước xuống còn 5 bước. Mức tiêu thụ năng lượng trên mỗi đơn vị cũng giảm còn 23% so với công nghệ truyền thống.
Hệ thống kiểm tra thị giác cách mạng hóa việc kiểm soát chất lượng. Công ty Amada (Nhật Bản) đã phát triển hệ thống kiểm tra ứng dụng AI, sử dụng camera siêu nét 16K và thuật toán học sâu để quét 360° bề mặt sản phẩm chỉ trong 0,8 giây. Độ chính xác phát hiện lỗi đạt 5µm.
Mạng lưới thần kinh số
Trung tâm IoT (Internet vạn vật) tối ưu hóa chu trình sản xuất theo thời gian thực. Nhà máy kết nối 5G của Henglin (ở Chiết Giang) đã lắp đặt cảm biến cấp độ công nghiệp tại 132 điểm then chốt, tự động điều chỉnh tham số làm việc của 600 máy móc thông qua hệ thống MES. Nhờ đó, tỷ lệ hoàn thành kế hoạch sản xuất tăng từ 82% lên 99,5%, hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE) vượt 87%.
Công nghệ blockchain tái định hình quản trị chuỗi cung ứng. Nền tảng Material Cloud của Steelcase cho phép hơn 2.000 nhà cung cấp nguyên liệu lưu trữ dữ liệu trên blockchain. Thời gian truy xuất nguồn gốc vật liệu giảm từ 72 giờ xuống còn theo thời gian thực, nâng hiệu quả kiểm định tuân thủ lên 400%.
AI thúc đẩy đổi mới sản phẩm. Nền tảng thiết kế sinh trắc của Herman Miller tự động tạo ra 100.000 mẫu thiết kế khung ghế dựa trên các tham số công thái học. Sau phân tích phần tử hữu hạn, mẫu thiết kế sau cùng giúp tăng khả năng phân bổ hỗ trợ thắt lưng 37%, rút ngắn chu kỳ R&D xuống còn 1/5 so với phương pháp truyền thống.
Sản xuất bền vững
Hệ thống sản xuất vòng kín đạt mức phát thải ròng bằng 0. Dây chuyền tái chế PET của Công ty Vitra nghiền và nấu chảy lại ghế văn phòng cũ, đạt tỷ lệ tái chế vật liệu 98%. Sơn UV gốc nước giúp giảm 76% năng lượng trong quá trình sấy, lượng phát thải VOC chỉ 0,8g/m³, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn EU là 30g/m³.
Hệ thống năng lượng phân tán tái định hình logic tiêu thụ năng lượng. Nhà máy Fursys (Hàn Quốc) lắp đặt 24.000m² tấm pin mặt trời trên mái, tạo ra 3,2 GWh điện mỗi năm. Hệ thống lưu trữ nhiệt bằng muối nóng chảy giúp xưởng sơn tự chủ 85% năng lượng và giảm dấu chân carbon trên mỗi sản phẩm xuống còn 41% mức trung bình của ngành.
Công nghệ sản xuất sinh học mở ra lộ trình mới. Công ty DESSO (Hà Lan) sử dụng tấm vách ngăn làm từ sợi nấm (mycelium) có khả năng hấp thụ 12kg CO2 trên mỗi mét vuông trong chu kỳ sinh trưởng 28 ngày. Tấm vách sẽ hoàn toàn phân hủy sinh học khi hết vòng đời.
Sự hợp tác giữa con người và máy móc
Robot cộng tác phá vỡ điểm nghẽn của lắp ráp chính xác. Cánh tay robot YuMi của ABB, với độ lặp vị trí chính xác đến 0,01mm, phối hợp với công nhân để lắp ráp chân đế ghế xoay. Hệ thống phản hồi lực có thể phát hiện thay đổi áp lực nhỏ đến 0,1N.
Công nghệ thực tế tăng cường giúp đẩy mạnh truyền đạt kỹ năng. Nền tảng Vuforia của PTC biến sách hướng dẫn lắp ráp thành hình ảnh 3D, rút ngắn chu kỳ đào tạo nhân viên mới từ 6 tuần xuống còn 72 giờ. Khi áp dụng cho các nhà cung cấp của Boeing, lỗi lắp ráp đã giảm 79% và năng suất tăng 43%.
Tại một nhà máy danh tiếng ở Thâm Quyến, máy tính lượng tử đang tối ưu hóa tổ hợp lịch sản xuất cho 3.800 linh kiện, nén thời gian thay khuôn đến giới hạn lượng tử. Khi độ chính xác sản xuất đạt tới khả năng kiểm soát ở mức độ nguyên tử, khi năng lượng đạt chu kỳ âm carbon và khi hợp tác giữa người và máy đạt mức hòa điệu như “rối lượng tử”, thì thành trì của sản xuất truyền thống đang dần tan biến.
Thanh Tâm (Nguồn: kintopfurniture.com)
