Tiêu chí nào cho sản xuất thông minh?

Trong bối cảnh cách mạng Công nghiệp 4.0, các nhà máy cần phải chuyển đổi mô hình sang nhà máy thông minh để bắt kịp tốc độ phát triển của quá trình chuyển đổi số với các chức năng và mục tiêu mới trong đó có thể kiểm soát quản lý chất lượng theo mô hình khép kín, bảo đảm khả năng truy xuất nguồn gốc đối với sản phẩm; tích hợp con người, quy trình và công nghệ theo chuỗi giá trị; rút ngắn chu kỳ đổi mới sản phẩm, rút ngắn “thời gian thu lợi nhuận” từ sản phẩm và hệ thống sản xuất linh hoạt theo chuỗi giá trị sẽ cho phép nhà máy thông minh có thể thực hiện sản xuất hàng loạt hoặc sản xuất riêng lẻ tùy theo điều kiện thay đổi của thị trường và người tiêu dùng.

Để thực hiện chuyển đổi, trước hết, các doanh nghiệp cần được đào tạo những kiến thức cơ bản về cách mạng Công nghiệp 4.0, nhà máy thông minh, các công nghệ mới (IoT, dữ liệu lớn, mô phỏng…)… Trên cơ sở đó, doanh nghiệp cần đánh giá hiện trạng của doanh nghiệp đối với khả năng tiếp cận cách mạng Công nghiệp 4.0 theo các tiêu chí cụ thể. 

Tuy nhiên, khả năng tiếp cận, áp dụng sản xuất thông minh không đồng đều giữa các ngành và doanh nghiệp khác nhau, giữa các nước, các khu vực lại càng khác nhau. Một số doanh nghiệp trong một quốc gia và trên toàn cầu đang “vật lộn” với khái niệm cách mạng Công nghiệp 4.0 và giá trị mà cách mạng Công nghiệp 4.0 có thể mang lại. Đối với các doanh nghiệp này, một số câu hỏi thường xuyên như: cách mạng Công nghiệp 4.0 là gì và làm thế nào cách mạng Công nghiệp 4.0 có thể mang lại lợi ích cho doanh nghiệp? Doanh nghiệp nên bắt đầu từ đâu? Khoảng trống của doanh nghiệp để tiếp cận cách mạng Công nghiệp 4.0 là gì? Cơ hội của doanh nghiệp ở đâu? ...

Do đó, cần có chỉ số xác định mức độ sẵn sàng với sản xuất thông minh để giải quyết những thách thức này. Trên cơ sở đó, doanh nghiệp có thể xem xét toàn diện các yếu tố chính của cách mạng Công nghiệp 4.0 tác động đối với doanh nghiệp, bảo đảm sự cân bằng giữa mục tiêu và khả năng thực tế của doanh nghiệp. Hiện nay, trên thế giới, có khá nhiều các chỉ số đánh giá khả năng sẵn sàng với cách mạng Công nghiệp 4.0 như: Chỉ số đánh giá năng suất iBench 4.0 của Đài Loan (Manufacturing industry Productivity Again, iBench 4.0), Chỉ số đổi mới kỹ thuật số của Đức (Digital Innovation Quotient, DIQ), Chỉ số về sản xuất thông minh của Hàn Quốc, Chỉ số sẵn sàng cho ngành công nghiệp thông minh của Singapore (Smart Industry Readiness Index, SIRI)… 

Năm 2020, Việt Nam với vai trò là Chủ tịch ASEAN đã chủ trì đề xuất về sản xuất thông minh và kết thúc năm Chủ tịch, các nước ASEAN đã nhất trí với Lộ trình về sản xuất thông minh trong các nước ASEAN. Trong lộ trình này, các nước đánh giá cao việc thúc đẩy các doanh nghiệp đánh giá về sản xuất thông minh bằng cách sử dụng các bộ công cụ sẵn có hoặc xây dựng bộ công cụ cho riêng quốc gia đó. 

Chỉ số sẵn sàng cho ngành công nghiệp thông minh Singapore

Để giúp các doanh nghiệp dễ dàng xác định các tiêu chuẩn liên quan có thể được sử dụng để nâng cấp năng lực trong Công nghiệp 4.0 của họ, Cơ quan Tiêu chuẩn hóa của Singapore (Enterprise Singapore) và Hội đồng Tiêu chuẩn Singapore đã phát triển Phác đồ tiêu chuẩn cho Chỉ số sẵn sàng cho ngành công nghiệp thông minh Singapore (Singapore Smart Industry Readiness Index – SSIRI). SSIRI đưa ra các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế có liên quan đến Chỉ số sẵn sàng cho ngành công nghiệp thông minh của Singapore để cung cấp cho ngành sản xuất các thực hành tốt để giải quyết các yêu cầu chính về khả năng tương tác, độ tin cậy, an toàn và an ninh mạng. 

Chỉ số Sẵn sàng cho Công nghiệp Thông minh Singapore (“Chỉ số”) là một trong các công cụ trên thế giới về Công nghiệp 4.0 do Chính phủ Singapore phát triển để cho phép chuyển đổi các lĩnh vực công nghiệp, ở cả cấp doanh nghiệp và quốc gia. Công cụ được tạo ra với sự hợp tác của Công ty thử nghiệm, kiểm tra, chứng nhận và đào tạo toàn cầu TÜV SÜD và được ban cố vấn gồm các chuyên gia trong ngành và học thuật xem xét. 

Ở cấp độ doanh nghiệp, Chỉ số đưa ra phương pháp tiếp cận 4 bước để giúp các doanh nghiệp sản xuất tìm hiểu về các khái niệm của Công nghiệp 4.0, đánh giá hiện trạng cơ sở vật chất của doanh nghiệp, xây dựng lộ trình chuyển đổi và mang lại giá trị bền vững cho doanh nghiệp. Ở cấp quốc gia, Chỉ số này có tiềm năng đóng vai trò là thước đo cho việc đánh giá mức độ trưởng thành của Công nghiệp 4.0 trong và giữa các ngành, từ đó cho phép các cơ quan chính phủ thiết kế tốt hơn các can thiệp chính sách dành riêng cho từng ngành để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi của các lĩnh vực công nghiệp.

Trên cơ sở 03 trụ cột cốt lõi và 08 trụ cột chính của doanh nghiệp, 16 tham số đánh giá được xem xét chi tiết để xác định Chỉ số sẵn sàng tiếp cận cách mạng Công nghiệp 4.0.

Hình 1: Các tham số trong Chỉ sốsẵn sàng tiếp cận cách mạng Công nghiệp 4.0

Chỉ số đánh giá năng suất iBench 4.0 của Đài Loan

iBench 4.0 sẽ giúp doanh nghiệp nhận diện được bản thân thông qua các bộ câu hỏi như: phân tích, đánh giá quan điểm của doanh nghiệp về sản xuất thông minh; đánh giá năng lực nhà xưởng, năng lực tự động hóa của nhà xưởng; đánh giá mức độ sử dụng công nghệ thông tin trong doanh nghiệp, hệ thống quản lý tích hợp …v v…

Đặc biệt, iBench 4.0 sẽ giúp doanh nghiệp nhận dạng được vấn đề bản thân lãnh đạo và các thành viên trong doanh nghiệp có muốn cải thiện, đổi mới theo hướng thông minh hay không.

Về chiến lược tổ chức: Doanh nghiệp cam kết sẽ nhìn nhận và lấy Công nghiệp 4.0 làm giá trị cốt lõi của doanh nghiêp, đồng thời khám phá các cơ hội nhằm gia tăng giá trị cho doanh nghiệp thông qua các quy trình sản xuất hiệu quả và thông minh hơn. Có 04 yếu tố về chiến lược tổ chức của doanh nghiệp gồm Tầm nhìn của lãnh đạo, Hoạch định chiến lược, Quản lý kinh doanh, Nhân sự.

Về sản xuất thông minh: Sản xuất thông minh là một giải pháp quản lý sản xuất hoàn chỉnh. Quá trình sản xuất được đặc trưng bởi việc áp dụng rộng rãi các thiết bị thông minh và thay thế lao động của con người bằng robot. Máy móc và thiết bị sẽ tự động thu thập dữ liệu liên quan đến sản xuất và kiểm soát chất lượng. Đơn vị bán hàng và nhà cung cấp sẽ được kết nối với hệ thống, sau đó họ sẽ được nhận báo cáo về thông tin và chi tiết làm việc để thực hiện các yêu cầu đặt hàng. Có 04 yếu tố về sản xuất thông minh trong doanh nghiệp gồm Quản lý tinh gọn, Sản xuất thông minh, Dịch vụ thông minh, Đánh giá hiệu suất.

Về định hướng đối với các công nghệ thông minh: Các công nghệ thông minh có thể cải thiện độ chính xác của dữ liệu và đảm bảo hệ thống sản xuất đáp ứng với yêu cầu quản lý với “độ trễ” ngắn nhất. Định hướng đối với các công nghệ thông minh được thể hiện thông qua 4 yếu tố sau: Hệ thống thông minh, Kết nối hệ thống bên ngoài, Điện toán di động cho doanh nghiệp, Tích hợp hệ thống thực-ảo.

Về giá trị đổi mới:  Một doanh nghiệp cần xây dựng kế hoạch lộ trình đổi mới, quy trình đổi mới, quản lý đổi mới và văn hóa đổi mới để tạo ra giá trị đổi mới dựa trên định hướng khách hàng, chia sẻ thông tin, qua đó xây dựng một “hệ sinh thái kinh doanh” để tạo ra giá trị hợp tác. Giá trị đổi mới gồm 4 yếu tố: Lộ trình đổi mới, Quy trình đổi mới, Quản lý đổi mới, Văn hóa đổi mới.

Cách tiếp cận của Hàn Quốc về đánh giá sẵn sàng về sản xuất thông minh 

Năm 2019, Bộ Thương mại, Công nghiệp và Năng lượng Hàn Quốc (MOTIE) đã công bố kết quả phân tích trình độ công nghệ sản xuất thông minh của 06 nước đi đầu về công nghệ thông minh trên thế giới (với bảy lĩnh vực với 25 công nghệ cụ thể).

Do đó, Chính phủ hỗ trợ các doanh nghiệp vừa và nhỏ tận dụng các yếu tố cơ hội của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư để tạo ra bước tiến nhảy vọt và thúc đẩy tốc độ tăng trưởng đổi mới của nền kinh tế Hàn Quốc. Chính phủ Hàn Quốc đã xây dựng biện pháp nhằm thúc đẩy việc hình thành 30.000 nhà máy thông minh vào năm 2022 với kỳ vọng rằng các công ty trong ngành sản xuất sẽ tạo ra 66.000 việc làm thông qua tự động hóa 50% cơ sở sản xuất và tăng doanh thu 18 nghìn tỷ won (16 tỷ USD). Chính phủ Hàn Quốc cũng xây dựng các chính sách ưu đãi cho các công ty lớn ủng hộ dự án Chính phủ để xây dựng các nhà máy thông minh cho các công ty nhỏ hơn. Bốn tập đoàn như: Samsung Electronics Co., Samsung Display Co., Hyundai Motor Co. và POSCO Group - đã huy động được 12,1 tỷ won (10,76 triệu USD) và hiện đang hỗ trợ cho 60 công ty. Hơn nữa, Chính phủ sẽ thành lập một trung tâm dữ liệu và nền tảng lớn để thu thập, phân tích và sử dụng dữ liệu sản xuất ở cấp quốc gia vào năm tới và ươm tạo 100.000 kỹ sư nhà máy thông minh lành nghề vào năm 2022.

Trong giai đoạn đầu, Hàn Quốc tiến hành đánh giá mức độ sản xuất thông minh của các nhà máy trên phạm vi toàn quốc dựa trên bộ tiêu chí đánh giá sản xuất thông minh. Ngay tại Hàn Quốc, các trung tâm nghiên cứu cũng đã đề xuất nhiều cách tiến hành đánh giá mức độ sẵn sàng về sản xuất thông minh.

Một trong tổ chức đề xuất cách thức tiến hành đánh giá về sản xuất thông minh là Hiệp hội Tiêu chuẩn Hàn Quốc (KSA), theo đó, mức độ sẵn sàng về sản xuất thông minh gồm có 5 cấp độ: Bắt đầu, Chuẩn bị, Tiến bộ, Hoàn chỉnh và Phát triển. Cấp độ cao nhất được thể hiện ở khả năng tối ưu hóa/nâng cấp cơ sở sản xuất trong hệ thống nhà máy  và hoạt động vận hành nhà máy được thực hiện trong hệ thống thông tin thông qua dữ liệu. Việc đánh giá sẽ thực hiện thông qua 10 hạng mục gồm chiến lược, cơ sở vật chất, mức độ tự động hóa của trang thiết bị, quy trình kinh doanh, tiêu chuẩn hóa thông tin cơ bản, mối tương quan giữa thiết bị và hệ thống, hệ thống thông tin, mối tương quan giữa các hệ thống với nhau, vấn đề sử dụng dữ liệu và phân tích hiệu quả dựa trên dữ liệu. 

Mô hình đánh giá mức độ sẵn sàng về sản xuất thông minh của KSA

Trên cơ sở đó, KSA đề xuất 5 mức độ về tính sẵn sàng đối với sản xuất thông minh như sau: 

Mô hình tự đánh giá về sản xuất thông minh trên môi trường điện toán đám mây

Trong một nghiên cứu khác, công ty IGI của Hàn Quốc, đối tác hợp tác với Trung tâm Đào tạo Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thuộc Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng, một công ty cung cấp các giải pháp về sản xuất thông minh tại Hàn Quốc đã đề xuất một công cụ tự đánh giá về sản xuất thông minh trên môi trường điện toán đám mây. Người dùng kết nối với các công cụ hoặc tiến hành tự đánh giá sản xuất thông minh. Sử dụng kết quả đánh giá, một nhà sản xuất có thể đưa ra các kế hoạch cải tiến sẽ làm tăng hiệu suất của nhà máy. 

Các thông số về đánh giá bao gồm 4 thông số cơ bản: Tổ chức, Công nghệ thông tin, kết nối thông tin, quản lý hiệu suất. Thông tin về CNTT và quản lý hiệu suất được cấu hình trên cơ sở của IEC 62.264-1.

Sự đa dạng trong các chỉ số để tính toán được sự sẵn sàng của các nhà máy, nền sản xuất cho thấy các nền kinh tế trên thế giới hiện nay đều đang nỗ lực đánh giá và định hình cho nền sản xuất thông minh trong thời đại công nghiệp 4.0.

Việc đánh giá về mức độ sẵn sàng với sản xuất thông minh được tiến hành dựa trên cốt lõi là cấp độ doanh nghiệp, sau đó tiến hành đánh giá trên toàn bộ nền sản xuất trên cả nước, giúp các nhà hoạch định chính sách của quốc gia nhận định và xây dựng chiến lược cho từng ngành sản xuất, đề xuất ra mức độ ưu tiên, ngành ưu tiên và từ đó đưa ra chính sách phù hợp.

Ở cấp độ doanh nghiệp, trước khi thực hiện đánh giá, doanh nghiệp cần xác định 03 vấn đề sau:

- Đánh giá cái gì? Doanh nghiệp cần xác định phạm vi đánh giá và có thể chọn đánh giá toàn bộ cơ sở sản xuất hoặc đánh giá theo từng mô đun, bộ phận độc lập của doanh nghiệp. Việc đánh giá theo từng mô đun, bộ phận độc lập đặc biệt phù hợp với doanh nghiệp có quy mô lớn, sở hữu nhiều nhóm sản phẩm, trong đó, mỗi nhóm có thể khác nhau hoặc có quy trình riêng biệt. Tuy nhiên, sau khi đánh giá theo từng mô đun, bộ phận độc lập, doanh nghiệp cần đánh giá toàn bộ cơ sở sản xuất của doanh nghiệp.

- Ai đánh giá? Sau khi xác định phạm vi đánh giá, doanh nghiệp cần xác định các bên liên quan sẽ tham gia. Doanh nghiệp cần thành lập một nhóm (tổ) chuyên trách gồm các bên liên quan (như: tổng giám đốc nhà máy, lãnh đạo các cấp, cán bộ phụ trách công nghệ thông tin…) tham gia đánh giá để bảm đảo tính chất toàn diện của Chỉ số sẵn sàng sản xuất thông minh. 

- Phương thức đánh giá? Qua quá trình đánh giá, doanh nghiệp sẽ thấy rằng, đối với các tham số nhất định, hiện trạng của doanh nghiệp sẽ khó có thể được thể hiện đầy đủ trong một mức độ. Ví dụ, đối với tham số tự động hóa cấp cơ sở, hệ thống sưởi, hệ thống thông gió và hệ thống điều hòa không khí có thể hoàn toàn tự động, sẽ ở mức độ 3. Tuy nhiên, hệ thống chiếu sáng vẫn được vận hành thủ công, thể hiện ở mức độ 2. Trong những trường hợp như vậy, các chuyên gia tư vấn sẽ trao đổi, thảo luận với doanh nghiệp để đưa ra quyết định cuối cùng.

Quá trình đánh giá phải dựa trên một số nguyên tắc cơ bản đó là áp dụng chỉ số nào. Tầm quan trọng và mức độ phù hợp của từng tham số sẽ khác nhau, phụ thuộc vào từng nhu cầu và nguồn lực đầu tư của mỗi doanh nghiệp để sẵn sàng cho sản xuất thông minh. Trong quá trình đánh giá, các tham số ảnh hưởng trực tiếp đến cách chỉ số KPI sẽ được ưu tiên cao hơn. Doanh nghiệp cần lưu ý một số nội dung sau trong quá trình xây dựng chiến lược, kế hoạch tiếp cận, chuyển đổi toàn diện nhằm cách mạng Công nghiệp 4.0 và lộ trình thực hiện:

- Thứ nhất, nhiều doanh nghiệp có xu hướng chỉ tập trung vào cải thiện một số lĩnh vực liên quan trực tiếp đến vấn đề hiện tại của doanh nghiệp. Ví dụ, nếu một doanh nghiệp sử dụng nhiều công nhân tay nghề thấp để thực hiện các công việc lặp đi lặp lại, doanh nghiệp đó sẽ có xu hướng tập trung vào việc cải thiện để tăng mức độ tự động hóa tại khu vực sản xuất. 

- Thứ hai, doanh nghiệp có xu hướng tập trung nhiều hơn vào các lĩnh vực mà doanh nghiệp đã quen thuộc (nhóm quản lý kho có xu hướng tập trung vào các sáng kiến ​​chuỗi cung ứng, nhóm công nghệ thông tin có xu hướng tập trung vào hoạt động đổi mới công nghệ…). 

Để đảm bảo luôn được duy trì và phát triển bền vững, doanh nghiệp cần xây dựng và triển khai một kế hoạch chi tiết đối với Chỉ số sẵn sàng sản xuất thông minh trong đó có thể đo lường các kết quả đạt được ​của doanh nghiệp theo nhiều năm. Sự chuyển đổi của doanh nghiệp để tiếp cận cách mạng Công nghiệp 4.0 không phải chỉ là một giai đoạn ngắn, mà là một nỗ lực lâu dài của doanh nghiệp. Ngay cả khi các doanh nghiệp đạt được các mục tiêu đề ra trong quá trình chuyển đổi, doanh nghiệp cần tiếp tục thực hiện các hệ thống phù hợp để duy trì những lợi ích này.

Các chiến lược chuyển đổi, tiếp cận cách mạng Công nghiệp 4.0 cần phải thích ứng và phát triển liên tục cùng với sự phát triển của doanh nghiệp. Do đó, các nhóm (tổ) chuyên trách của doanh nghiệp có vai trò quan trọng trong việc theo dõi tiến trình, đánh giá tác động và xác định các cơ hội cải tiến trong tương lai.

Ở cấp độ quốc gia, các nước cần có nghiên cứu và lựa chọn/đề xuất bộ chỉ số về mức độ sẵn sàng với sản xuất thông minh trên cơ sở các nghiên cứu đã có trên thế giới về vấn đề này và đề xuất bộ chỉ số về sản xuất thông minh phù hợp với đặc điểm, mô hình phát triển của quốc gia, tiến hành nghiên cứu về mức độ sẵn sàng với sản xuất thông minh đối với các ngành, lĩnh vực và trên cơ sở đó đề xuất các chính sách thích hợp để phát triển sản xuất của mối quốc gia.

Đề xuất bộ chỉ số đánh giá về sản xuất thông minh tại Việt Nam 

Đối với Việt Nam, sau khi xem xét các kinh nghiệm của các nước về đánh giá về sản xuất thông minh cũng như các bộ chỉ số về sản xuất thông minh khác nhau, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng cũng đang nghiên cứu bộ chỉ số của Việt Nam đánh giá về sản xuất thông minh dựa trên Bộ chỉ số SIRI của Singapore (SSIRI). 

Theo đó, 16 tiêu chí bao gồm: (1) Mức độ tích hợp về quy trình và hoạt động, (2) Mức độ tích hợp trong quy trình và chuỗi cung ứng, (3) Mức độ tích hợp về vòng đời sản phẩm, (4) Mức độ tự động hóa tại phân xưởng sản xuất, (5) Mức độ tự động hóa của toàn doanh nghiệp, (6) Mức độ tự động hóa nội bộ, (7) Tính kết nối trong phạm vi phân xưởng sản xuất, (8) Mức độ kết nối ở cấp doanh nghiệp, (9) Tính kết nối ở cấp cơ sở, (10) Mức độ thông minh ở cấp phân xưởng sản xuất, (11) Mức độ thông minh ở cấp doanh nghiệp, (12) Mức độ thông minh ở cấp cơ sở, (13) Đào tạo và phát triển nguồn nhân lực, (14) Năng lực lãnh đạo, (15) Hợp tác trong và ngoài doanh nghiệp, (16) Chiến lược và quản trị.

Các chỉ số sẵn sàng tiếp cận sản xuất thông minh có thể giúp các doanh nghiệp xác định thời điểm bắt đầu, cách thức mở rộng quy mô của doanh nghiệp và xây dựng chiến lược, kế hoạch để duy trì tăng trưởng và chuyển đổi toàn diện lên sản xuất thông minh.

16 tiêu chí đánh giá kể trên được đánh giá theo các thang điểm cụ thể từ mức 1 đến mức 5 tương ứng với số điểm từ 0 đến 5 như bảng dưới đây: 

Việc sử dụng bộ tiêu chí trên sẽ giúp các doanh nghiệp hiểu biết rõ hơn về công nghiệp 4.0, sản xuất thông minh, đánh giá được thực trạng hiện tại của mình trên con đường tiến đến sản xuất thông minh. Đồng thời nhận dạng được những yếu kém trong từng lĩnh vực cụ thể để có những chính sách và cải tiến phù hợp. Bên cạnh đó, bộ tiêu chí cũng có thể đóng vai trò như một hướng dẫn cho doanh nghiệp để rà soát các nội dung cần thiết khi tiến hành cải tổ và phát triển theo sản xuất thông minh nhằm có được sự phát triển bền vững và tận dụng được những cơ hội mà cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 mang lại./.

Nguồn: Báo Chất lượng và Cuộc sống