Trí tuệ nhân tạo trong công nghiệp 4.0 cho phép các công ty sản xuất, nâng cao và phân phối sản phẩm của họ theo những cách mới mang tính cách mạng. Chào mừng đến với kỷ nguyên của cái gọi là nhà máy đen tối!
Các nhà sản xuất đang tích hợp các công nghệ mới vào cơ sở sản xuất và hoạt động của họ, bao gồm trí tuệ nhân tạo và máy học miền phụ của nó, cũng như Internet of Things (IoT), điện toán đám mây và phân tích. Ngoài việc làm cho hoạt động sản xuất trở nên nhanh nhẹn và linh hoạt hơn, ngành Công nghiệp 4.0 cho phép nắm bắt các biến và tham số đã bị ẩn cho đến nay trong hoạt động sản xuất. Đây chính xác là điều khiến các nhà máy trở nên “thông minh”, cung cấp phạm vi kiểm soát chi tiết và phạm vi chưa từng có đối với toàn bộ hoạt động sản xuất.
AI vs Học máy
Trước khi chúng ta bắt đầu khám phá trí tuệ nhân tạo đang định hình ngành công nghiệp như thế nào 4.0, sẽ rất thiết thực nếu đánh giá các lĩnh vực trí tuệ nhân tạo và học máy cùng nhau. Bởi vì ở những phần sau của bài viết này, để các bạn đọc thân mến thoải mái và trải nghiệm, thuật ngữ AI còn được dùng để mô tả các thuật toán machine learning ở nhiều nơi. AI và Machine Learning có mối liên hệ mật thiết với nhau nhưng chúng không giống nhau. Machine Learning là một dạng của AI.
Trí tuệ nhân tạo (AI) là khả năng của một hệ thống máy tính bắt chước các chức năng nhận thức của con người, chẳng hạn như học tập và ra quyết định. Một hệ thống máy tính sử dụng toán học và logic để mô phỏng quá trình học tập mà con người sử dụng khi học từ thông tin mới và hình thành các quyết định.
Học máy (ML) sử dụng các mô hình toán học dựa trên dữ liệu để giúp máy học mà không cần được thông báo rõ ràng. Điều này cho phép hệ thống máy tính học hỏi một cách độc lập và cải thiện nhờ kinh nghiệm.
“Hệ thống thông minh” sử dụng AI để suy nghĩ như con người và thực hiện các nhiệm vụ mà không cần sự giám sát trực tiếp. Hệ thống máy tính có được trí thông minh theo hai cách: thông qua Học máy hoặc Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP).
AI với học máy
Trí tuệ nhân tạo và học máy mang lại lợi thế đáng kể cho các doanh nghiệp trong hầu hết mọi lĩnh vực. Các nhà sản xuất sử dụng trí tuệ nhân tạo trong công nghiệp 4.0 và Machine Learning để cải thiện hoạt động của họ hơn trước.
Với AI và Machine Learning, các công ty đã phát triển những cách sáng tạo để kiếm lợi từ dữ liệu ở dạng phi cấu trúc và bán cấu trúc. Thông qua tự động hóa quy trình, các công ty trở nên hiệu quả hơn, giúp giảm chi phí đồng thời giải phóng thời gian và nguồn lực cho các ưu tiên khác. Học máy ngày càng trở nên phức tạp và AI ngày càng trở nên dễ tiếp cận hơn—cả hai đều mang lại lợi ích. Tính toàn vẹn dữ liệu được cải thiện và AI nhằm giảm lỗi của con người kết hợp với nhau để đưa ra quyết định tốt hơn dựa trên dữ liệu được cải thiện.
AI là một công cụ, như nó luôn phải như vậy
Vấn đề với các “từ thông dụng” như trí tuệ nhân tạo và Công nghiệp 4.0 nằm ở tiềm năng đáng kinh ngạc của họ. Các tổ chức phải xem xét hiện tại và tương lai khi đưa ra quyết định. Tuy nhiên, khi nói đến đầu tư công nghệ, dự án tiết kiệm thời gian (hoạt động hàng ngày) là dự án có lợi thế hữu hình đối với bối cảnh và tổ chức mà nó được áp dụng.
AI là một trong những công nghệ được nhắc đến nhiều nhất. Bạn có thể đoán được những thông tin sai lệch và sự mơ mộng xoay quanh nó. Khi chúng tôi tách ý tưởng khỏi các công cụ mang lại kết quả ngắn hạn và dài hạn, chúng tôi có thể kiểm tra tốt hơn xem Trí tuệ nhân tạo hiện đang thay đổi hoạt động sản xuất và đã khởi động ngành công nghiệp như thế nào 4.0. Đèn sẽ sáng trong một thời gian trong các nhà máy, đây có thể là điều tốt nhất cho tất cả chúng ta.
Trí tuệ nhân tạo trong công nghiệp 4.0
Các nhà sản xuất sử dụng AI và Machine Learning để tận dụng tối đa lượng dữ liệu khổng lồ được tạo ra từ các nhà máy, đơn vị kinh doanh, đối tác và nguồn của bên thứ ba. Bằng cách tạo ra những hiểu biết sâu sắc, Trí tuệ nhân tạo trong Công nghiệp 4.0 cung cấp khả năng hiển thị, khả năng dự đoán và tự động hóa cho các quy trình sản xuất và quy trình kinh doanh.
Trí tuệ nhân tạo trong công nghiệp 4.0 mang lại nhiều lợi ích hữu hình cho hoạt động sản xuất. Đầu tiên và quan trọng nhất là giảm lỗi. Các thuật toán Machine Learning được đào tạo tốt sẽ vượt trội hơn con người về độ hoàn hảo và hiệu quả đối với các nhiệm vụ dễ xảy ra lỗi của con người. Điều này giúp giảm lượng thời gian và nguồn lực bị lãng phí vào các hoạt động kém hiệu quả và sản phẩm bị lỗi – giúp giảm chi phí và tăng doanh thu. Và những lợi ích tuyệt vời này chỉ được thực hiện với một số ít ứng dụng AI trong sản xuất hiện nay.
· Phân tích dự đoán
Phân tích dự đoán là một dạng phân tích nâng cao đưa ra kết luận về các sự kiện trong tương lai dựa trên dữ liệu trước đó, mô hình thống kê, phương pháp khai thác dữ liệu và Học máy, một tập hợp con của Trí tuệ nhân tạo. Các nhà sản xuất sử dụng Phân tích dự đoán để tìm các mẫu trong dữ liệu của họ nhằm xác định lỗi và điểm bất thường trong hoạt động của họ.
· Bảo trì dự đoán
Bảo trì dự đoán là một kỹ thuật bảo trì chủ động, dựa trên AI để theo dõi tình trạng, trạng thái và hiệu suất của tài sản. Bảo trì dự đoán nhằm mục đích giảm thiểu các hư hỏng tốn kém và đột xuất bằng cách cho phép các nhà sản xuất lập kế hoạch bảo trì theo lịch trình sản xuất của họ. Theo một nghĩa nào đó, các thuật toán Machine Learning dự đoán các lỗi sẽ xảy ra trên dây chuyền sản xuất, đảm bảo rằng các trục trặc được loại bỏ trước khi chúng xảy ra.
· Robot công nghiệp
Robot công nghiệp đã được sử dụng hơn 50 năm, nhưng gần đây chúng đã mất đi danh tiếng khi cạnh tranh lạnh lùng với nhân viên con người và thay thế họ một cách hiệu quả một cách tàn nhẫn bằng những người trợ giúp đáng yêu, những người có thể giúp cuộc sống của công nhân dây chuyền dễ dàng hơn thay vì cướp mất công việc của họ. Trí tuệ nhân tạo giúp robot trở nên chính xác và đáng tin cậy hơn cũng như cho phép di chuyển phức tạp hơn. Có lẽ đáng kể nhất là Trí tuệ nhân tạo trong công nghiệp 4.0 có thể giảm đáng kể công việc lập trình và kỹ thuật cần thiết để phát triển và thực hiện tự động hóa công nghiệp.
· Tầm nhìn máy tính
Phần lớn các ứng dụng Thị giác Máy tính công nghiệp tập trung vào việc kiểm tra trực quan. Trí tuệ nhân tạo có hai lợi ích rõ ràng so với con người khi kiểm tra trực quan: Nhanh chóng và chính xác. Hệ thống Thị giác Máy tính với các camera có độ nhạy cao hơn mắt người và được bổ sung AI có thể phát hiện ngay những sai sót nhỏ mà các thanh tra viên con người có thể bỏ qua.
· Quản lý hàng tồn kho
Trí tuệ nhân tạo trong công nghiệp 4.0 giảm chi phí liên quan đến hàng tồn kho theo nhiều cách khác nhau, từ tối ưu hóa những gì có trong tay đến dự đoán những khoảng trống trước khi chúng phát sinh. Khả năng xử lý lượng dữ liệu khổng lồ và khám phá các mẫu ẩn của AI khiến nó trở thành công cụ lý tưởng để quản lý hàng tồn kho. Amazon là công ty nổi tiếng nhất đã sử dụng AI để quản lý hàng tồn kho.
Có một số ví dụ khác về trí tuệ nhân tạo trong Công nghiệp 4.0, bao gồm tính bền vững, giảm chất thải và quản lý chuỗi cung ứng. Khi tài nguyên tính toán trở nên ít tốn kém hơn và chuyên môn về lĩnh vực này tăng lên, số lượng ứng dụng sản xuất AI chắc chắn sẽ tăng lên.
Nhà máy thông minh được đơn giản hóa
Đặc điểm chung nhất của các nhà máy thông minh ngày nay là khả năng kết nối và ra quyết định dựa trên dữ liệu. Cảm biến nhúng và máy móc được kết nối tạo ra Dữ liệu lớn cho các công ty sản xuất. Dữ liệu này chứa kiến thức quan trọng về hầu hết mọi khía cạnh của hoạt động. Trí tuệ nhân tạo trong công nghiệp 4.0 phân tích nó để tìm ra các mẫu trước đó và đề xuất các phương pháp để nhà sản xuất cải thiện. AI cũng có thể sử dụng dữ liệu từ các khu vực khác của công ty và hệ sinh thái của các nhà cung cấp và đại lý để tạo ra những hiểu biết chi tiết hơn.
Các nhà máy thông minh được xây dựng trên sự kết nối. Dữ liệu thời gian thực được thu thập từ các cảm biến, máy móc và nhân viên trên xưởng sản xuất có thể được các tài sản khác của nhà máy sử dụng và sử dụng ngay lập tức cũng như được chia sẻ giữa các thành phần khác của ngăn xếp phần mềm, bao gồm Lập kế hoạch nguồn lực doanh nghiệp (ERP) và các hệ thống Quản lý kinh doanh khác .
Đèn tắt, nhà máy tối om
Thuật ngữ “Nhà máy tối” (còn được gọi là Sản xuất tắt đèn) dùng để chỉ một cơ sở sản xuất công nghiệp hoàn toàn tự động, cho phép sản xuất mà không cần sự tham gia trực tiếp của con người tại địa điểm. Từ đầu đến cuối, toàn bộ quá trình sản xuất được thực hiện bằng máy móc được điều khiển tự động. Thuật ngữ này ám chỉ thực tế là một cơ sở không có nhân viên cần ánh sáng cho công việc của họ về mặt lý thuyết có thể được thực hiện mà không cần chiếu sáng, trong bóng tối.
Ngay cả với quá trình tự động hóa phức tạp nhất, một số nhiệm vụ nhất định vẫn cần sự chú ý của con người hoặc trong một số trường hợp là khả năng thực hiện chúng. Kết quả là, một số nhà máy này chỉ được tự động hóa một phần trong các khoảng thời gian, chẳng hạn như trong các ca cụ thể.
Quan điểm cho rằng tất cả các quy trình sản xuất có thể được tự động hóa hoàn toàn chỉ theo các quy trình được lập trình sẵn và thiết lập trong bóng tối là một phép ẩn dụ. Trên thực tế, Trí tuệ nhân tạo trong Công nghiệp 4.0 cũng cần xem. Việc sản xuất robot trong bóng tối hoàn toàn chỉ khả thi nếu thiết bị không sử dụng bất kỳ cảm biến quang học nào và không sử dụng sự giám sát trực quan của con người.
