Ứng dụng [ Đăng ngày (08/10/2021) ]
Mười xu hướng đổi mới công nghiệp 4.0 có tiềm năng phát triển xa hơn (phần cuối)
Các nhà phân tích đổi mới của StartUs Insights vừa tiến hành phân tích toàn diện 770 giải pháp, đưa ra 10 Xu hướng Đổi mới Công nghiệp 4.0 trong năm 2020 có khả năng phát triển xa hơn. Họ cũng lựa chọn và giới thiệu các công ty khởi nghiệp nổi trội nhất trong lĩnh vực đó.

4. TĂNG CƯỜNG CON NGƯỜI VÀ THỰC TẾ MỞ RỘNG (XR)

Nâng cao thể chất và nhận thức của con người hình thành nên một xu hướng công nghiệp 4.0 lớn khác. Những hạn chế ở con người đang được dần loại bỏ với sự trợ giúp của các công nghệ như thiết bị đeo và bộ xương ngoài. Hơn nữa, các thiết bị di động công nghiệp, giao diện người dùng tự nhiên và trực quan, và màn hình điều khiển máy di động nâng cao tính dễ sử dụng của công nghệ này. Các công nghệ XR như thực tế hỗn hợp (MR), thực tế tăng cường (AR) và thực tế ảo (VR) đã được sử dụng trong Công nghiệp 4.0 từ quá trình nghiên cứu và phát triển đến các quy trình sản xuất và hậu kỳ quy mô lớn. Mô hình đa trải nghiệm này đang làm thay đổi cách thức hoạt động của các hệ thống sản xuất công nghiệp. Bản chất của tương tác giữa người và máy được hướng tới những công nhân được máy hỗ trợ nhiều hơn.

ULS Robotics - Nền tảng công nghệ khung xương ngoài

ULS Robotics là một công ty khởi nghiệp của Trung Quốc đang phát triển một nền tảng công nghệ khung xương ngoài. Nhiều công nhân ở các phân xưởng sản xuất gặp phải tình trạng mệt mỏi, suy nhược và những khó chịu về thể chất khác do tính chất công việc lặp đi lặp lại và đơn điệu. Việc sử dụng các khung xương ngoài trên ở xưởng giúp người lao động thực hiện công việc của họ một cách hiệu quả đồng thời giảm hoặc loại bỏ bất kỳ căng thẳng thể chất nào. Các khung xương ngoài thường hỗ trợ cho thắt lưng, chi trên (với 4 bậc tự do) và chi dưới (với 12 bậc tự do).

VirtuFab - Chế tạo ảo

Công ty khởi nghiệp VirtuFab có trụ sở tại Mỹ phát triển một công cụ VR cấp doanh nghiệp nhằm hỗ trợ các nhóm sản xuất và chế tạo cho quá trình thiết kế và sản xuất thô (pre-visualization) sản phẩm. Thiết kế sản phẩm đòi hỏi hợp tác chặt chẽ giữa các thành viên trong nhóm và mở rộng tới sự phối hợp nhóm đa ngành. Sử dụng VR cho quá trình này cho phép truy cập trực tiếp vào vị trí chưa biết được ở các bản thiết kế. Virtufab cung cấp một vành đai công cụ có thể tùy chỉnh ảo cho phép khả năng cộng tác từ xa.

5. MẠNG VÀ KẾT NỐI

Mạng và kết nối là một trong những động lực chính thúc đẩy Công nghiệp 4.0. Một số hướng phát triển công nghệ như mạng nhạy cảm thời gian ethernet gigabit, mạng điện toán biên tới điện toán đám mây, mạng diện rộng năng lượng thấp (LPWAN), 5G, giao tiếp giữa máy với máy (M2M), ethernet xác định thời gian thực, mạng nhạy thời gian (TSN), truy cập vô tuyến phổ biến, khung IoT thống nhất và các mạng không chạm đang thúc đẩy các nhà máy triển khai IioT (Internet vạn vật công nghiệp) để chuyển đổi thành các cơ sở Công nghiệp 4.0. Những công nghệ này không ngừng cải thiện giao tiếp giữa máy và máy và người và máy, cũng như truyền dữ liệu. Kết quả là, những đổi mới sáng tạo trong lĩnh vực này làm tăng tốc độ, cải thiện an ninh và hiệu quả, đồng thời giảm chi phí kết nối mạng.



BehrTech - Mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN)

BehrTech là một công ty khởi nghiệp của Canada đang phát triển MIOTY, một giải pháp LPWAN được tiêu chuẩn hóa bởi Viện Tiêu chuẩn Viễn thông cho IioT châu Âu. Các giải pháp LPWAN rất lý tưởng để kết nối nhiều máy móc trong các khu liên hợp công nghiệp vì chúng có phạm vi hoạt động rộng và chi phí triển khai thấp.

BehrTech sử dụng giao thức Telegram Splitting đã được cấp bằng sáng chế của Fraunhofer, trong đó một tin nhắn được chia thành nhiều gói con nhỏ hơn và được gửi ở các thời điểm và tần suất khác nhau. Nó cho phép khả năng chống nhiễu, tăng khả năng mở rộng lớn, phạm vi phủ sóng rộng và tiêu thụ điện năng cực thấp.

Coretigo - Giao tiếp IIoT không dây

Công ty khởi nghiệp Coretigo của Israel cung cấp dịch vụ giao tiếp IioT không dây dựa trên tiêu chuẩn IO-Link Wireless. IO- link là một giao thức truyền thông hoạt động theo kiểu từ điểm tới điểm và thường có dây. Thiết kế IO-Link không dây cho phép nó xử lý một số lượng lớn thiết bị mà vẫn duy trì độ trễ thấp và độ tin cậy cao. Coretigo có ích cho giao tiếp không dây giữa các cảm biến, bộ truyền động và bộ điều khiển.

6. NGƯỜI MÁY TIÊN TIẾN

Những tiến bộ trong lĩnh vực robot khiến cho các quy trình trong công nghiệp 4.0 trở nên nhanh hơn, hiệu quả và an toàn hơn. Các công nghệ rô bốt nổi bật nhất ảnh hưởng đến sản xuất bao gồm rô bốt tự động, rô bốt cộng tác (cobots), rô bốt di động tự trị cộng tác, hình người, rô bốt di động, rô bốt đám mây, API, rô bốt nhặt và đặt và rô bốt bầy đàn. Sử dụng rô bốt mang lại độ chính xác và nhanh nhẹn cao hơn đồng thời cải thiện khả năng phát triển nhanh chóng các rô bốt có thể tùy chỉnh. Robot cũng giải phóng thời gian cho lực lượng lao động con người để tập trung vào các nhiệm vụ không lặp lại hoặc có giá trị cao khác.


Giga Automata – Cobots

Giga Automata, công ty khởi nghiệp của Bulgaria cung cấp cobot, Animoto. Cobots tăng hiệu quả các nhiệm vụ do con người thực hiện vì chúng được thiết kế để làm việc cùng với lực lượng lao động con người. Nói chung, Cobots rất dễ thiết lập, linh hoạt và chi phí thấp so với các robot khác. Animoto có 6 bậc tự do với độ chính xác 0,1 mm và chịu tải tới 5 kg trong phạm vi 1 mét, với tốc độ lên đến 2 m/s.

Sesto Robotics - Robot di động tự trị

Công ty khởi nghiệp Sesto Robotics có trụ sở tại Singapore cung cấp SESTO lement, một robot di động tự động đa năng. Robot tự động rất cần thiết cho các cơ sở tự động hóa công nghiệp và cho phép lực lượng lao động là con người tập trung vào các nhiệm vụ cấp cao hơn, chẳng hạn như quản lý nhà máy. Nền tảng di động nhỏ gọn của SESTO Element có thể tùy chỉnh với các loại mô-đun hàng đầu khác nhau và dựa trên bản chất của nhiệm vụ. Công ty cũng cung cấp SESTO Prime, một robot di động tự động được trang bị cánh tay robot 7 trục.

7. INTERNET MỌI VẬT

Sự kết nối theo thời gian thực giữa máy-máy, con người-máy và con người-thời kết hợp với nhau tạo nên internet của mọi vật trong sản xuất. Nó bao gồm IioT, Internet của các kỹ năng, Internet của các dịch vụ, Internet của các hệ thống và IoT của các phân xưởng. Internet của mọi thứ kết hợp dữ liệu thời gian thực, trí thông minh của máy móc và kỹ năng của con người với nhau, dẫn đến các quy trình sản xuất nhanh hơn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn. Khả năng tương tác và khuôn khổ kết nối vạn vật thống nhất là yếu tố quan trọng để triển khai trơn tru các cơ sở công nghiệp 4.0.

Cumulus - Internet Bảo trì Công nghiệp

Cumulus là một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Mỹ đang phát triển một mạng internet các công cụ - một nền tảng cho phép quản lý bảo trì và vận hành. Nền tảng này có ý định thay thế bản chất tốn thời gian của việc lập kế hoạch, thực hiện và báo cáo hoạt động bảo trì dựa trên giấy tờ. Việc sử dụng các công cụ được kết nối thông minh, cùng với nền tảng của chúng, sẽ dẫn đến hồ sơ minh bạch và có thể truy nguyên của tất cả các hoạt động bảo trì. Điều này giúp giảm chi phí liên quan đến kiểm soát chất lượng và cải thiện năng suất tổng thể.

Hubbox - Kết nối công nghiệp từ xa

Công ty khởi nghiệp Hubbox của Thổ Nhĩ Kỳ cung cấp thiết bị kết nối từ xa công nghiệp an toàn cho các công ty sản xuất. Hiện tại, máy móc vẫn được kết nối thông qua một mạng lưới dây phức tạp. Hubbox cho phép kết nối không dây giữa các máy bằng cách tạo ra giải pháp kết nối Internet vạn vật ở phân xưởng. Thiết bị đi kèm với các giao diện WAN, LAN và WiFi và sử dụng chứng chỉ SSL an toàn và các phương pháp mã hóa nâng cao. Thiết bị cũng có khả năng giao tiếp với ERP và tạo các mạng M2M đặc biệt.

8. BẢN SAO SỐ (DIGITAL TWIN)

Công nghệ bản sao số tạo ra các mô hình ảo của tài sản công nghiệp bằng cách kết hợp dữ liệu trực quan và cảm biến động theo thời gian thực. Một số trường hợp sử dụng đầy hứa hẹn của bản sao kỹ thuật số bao gồm thiết kế theo hướng mô hình, tạo mẫu ảo, xác thực hệ thống ảo, tối ưu hóa thông lượng và thiết kế tiến hóa. Việc sử dụng bản sao kỹ thuật số đang thúc đẩy lĩnh vực chế tạo 4.0 theo hướng siêu tự động hóa. Bản sao kỹ thuật số cung cấp những hiểu biết có giá trị về tất cả các bước của quy trình sản xuất.

Gemius - Bản sao Quy trình công nghiệp

Công ty khởi nghiệp Gemius có trụ sở tại Mỹ đã phát triển một giải pháp bản sao kỹ thuật số cho nhiều quy trình công nghiệp khác nhau. Giải pháp này cho phép các cơ sở sản xuất chuẩn hóa các quy trình vận hành và bảo trì một cách tỉ mỉ để tối ưu hóa sản lượng. Công nghệ AI, điều khiển bản sao kỹ thuật số Gemius, sẽ cung cấp thiết kế tự tối ưu hóa và trí thông minh vận hành. Bộ đôi kỹ thuật số sử dụng hệ thống SCADA để tích hợp với dữ liệu hoạt động, phần mềm lịch sử, các cổng cảm biến và các công cụ quản lý tài sản doanh nghiệp.

Simularge - Bản sao kỹ thuật số với ít dữ liệu hơn

Công ty khởi nghiệp Simularge của Thổ Nhĩ Kỳ đang phát triển một hướng tiếp cận đã được cấp bằng sáng chế để tạo ra các bản sao kỹ thuật số mà không yêu cầu dữ liệu lớn. Thông thường, cần một lượng lớn dữ liệu để tạo ra các bản sao kỹ thuật số hiệu quả và đảm bảo việc sử dụng tối thiểu các thông số đầu vào. Các thuật toán của Simularge cho phép tạo nhanh các bản sao kỹ thuật số và thích ứng nhanh hơn vì nó xác định và theo dõi những thay đổi ở nguyên liệu thô của quá trình sản xuất.

9. CHẾ TẠO ĐẮP DẦN (CÔNG NGHỆ IN 3D)

Các nhà sản xuất không ngừng tìm kiếm các công nghệ mới để phục vụ cho mọi khía cạnh của nhu cầu thị trường ngày càng tăng. Chế tạo đắp dần, khởi đầu như một kỹ thuật tạo mẫu, đang phát triển mạnh và phân cấp sản xuất. Chế tạo lai (hybrid) nhằm mục đích tích hợp cả chế tạo đắp dần và chế tạo cắt gọt. Tiến bộ ở khoa học vật liệu và các kỹ thuật như kỹ thuật in lập thể và in 3D kim loại cho phép chế tạo đơn giản hơn các cấu trúc phức tạp và các linh kiện phức tạp. Chế tạo đắp dần đang biến sản xuất dựa trên điện toán đám mây có khả năng tùy chỉnh cao và bền vững trở thành hiện thực.


AMBOTS - Chế tạo đắp dần tự trị

Công ty khởi nghiệp AMBOTS có trụ sở tại Mỹ đang phát triển một giải pháp chế tạo đắp dần tự động bằng cách sử dụng các robot bầy đàn. Những thiết kế kỹ thuật số được chia thành các nhiệm vụ nhỏ hơn để một số loại rô bốt khác nhau thực hiện. Hiện tại, tốc độ chế tạo đắp dần bị giới hạn bởi kích thước của sản phẩm. AMBOTS giải quyết điểm tắc nghẽn này bằng cách sử dụng phương pháp in 3D dựa trên phân đoạn độc quyền.

Exaddon - In kim loại 3D cỡ micromet

Exaddon là một công ty khởi nghiệp của Thụy Sĩ hiện đang cung cấp hệ thống chế tạo đắp dần kim loại, CERES, in ở quy mô micromet. Sản xuất các linh kiện cỡ micromet là một thách thức với các kỹ thuật chế tạo truyền thống như in thạch bản. CERES sử dụng công nghệ điện hóa để có thể chế tạo ở cỡ vi mô, tiến hành quy trình ở nhiệt độ phòng đồng thời loại bỏ quy trình hậu xử lý. Hệ thống có thể in các vật thể kim loại phức tạp có kích thước từ 1 micromet đến 1000 micromet.

10. DỮ LIỆU LỚN VÀ PHÂN TÍCH

Quy mô thu thập dữ liệu công nghiệp sẽ cho phép các nhà máy thực hiện chuyển đổi sang các cơ sở công nghiệp 4.0. Dữ liệu lớn rất phức tạp và chỉ có giá trị khi nó được thu thập, lưu trữ và phân tích một cách nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Những tiến bộ trong việc sử dụng dữ liệu để có được thông tin chi tiết có giá trị về hệ thống sản xuất, cùng với mức khả dụng của dữ liệu ngay lập tức và theo thời gian thực, đang mang lại những cơ hội cho các phương pháp phân tích mô tả, dự đoán và tăng cường ở các cấp độ khác nhau của cơ sở sản xuất của công ty.


Qsee - Phân tích dự đoán

Qsee là một công ty khởi nghiệp của Israel đang phát triển các công cụ phân tích dự đoán và chỉ định cho các nhà sản xuất. Phần mềm có khả năng dự đoán kết quả chất lượng sản phẩm cho mọi lô sản xuất và thậm chí cho các sản phẩm đơn lẻ. Chế độ ngừng hoạt động gây ra những tổn thất không đáng có cho các công ty sản xuất cả về tiền bạc và thời gian. Qsee thực hiện phân tích nguyên nhân gốc rễ ở các đơn vị sản xuất để xác định các yếu tố tiềm ẩn gây nên năng suất thấp và gửi cảnh báo để ngăn chặn chế độ ngừng hoạt động.

Curiosity - Các công cụ khai thác kiến thức

Công ty khởi nghiệp Curiosity của Đức cung cấp nền tảng phần mềm để trích xuất kiến thức từ dữ liệu có cấu trúc và phi cấu trúc. Nền tảng tích hợp với cơ sở hạ tầng dữ liệu hiện có và cung cấp kiến thức có thể truy cập cho người dùng trong bất kỳ môi trường công nghiệp nào. Các thách thức tích hợp dữ liệu ở các công ty sản xuất phát sinh do có rất nhiều thuật ngữ kỹ thuật, tài liệu và chữ viết tắt. Curiosity kết hợp tất cả các nguồn dữ liệu liên quan thành một biểu đồ tri thức để sau này giúp xây dựng các công cụ tùy chỉnh cho tìm kiếm và khám phá.

Ý nghĩa gì đối với các công ty sản xuất

Lĩnh vực sản xuất phải đối mặt với những thách thức lớn với trọng tâm chính là tối ưu hóa sản xuất và cân bằng chi phí. Những tiến bộ nhanh chóng ở các công nghệ mới nổi như internet vạn vật công nghiệp (IioT), rô bốt di động tiên tiến, chế tạo đắp dần, kết nối công nghiệp và các giải pháp hỗ trợ trí tuệ nhân tạo cho phép các công ty giải quyết những thách thức này bằng cách chọn những công nghệ phù hợp nhất để đầu tư. Khi tiến bộ công nghệ tiếp tục diễn ra, điều quan trọng là các nhà máy và cơ sở sản xuất phải chủ động và xác định những biến đổi có khả năng tạo đột phá nay ở những giai đoạn đầu.

N.T.T (CASTI)
Theo Bản tin KNĐMST, số 5-2021
In bài viết  
Bookmark
Ý kiến của bạn

Video

Công nghiệp  
 
Công nghệ màng polyme giúp quy trình lọc dầu “xanh” hơn
Một thế hệ màng polyme mới do các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia, Imperial College London và ExxonMobil hợp tác phát triển giúp tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải cabbon trong quá trình lọc dầu thô và có thể thay thế một số quy trình chưng cất nhiệt truyền thống trong tương lai không xa.


 



© Copyright 2020 Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Địa chỉ: 118/3 Trần Phú - Phường Cái Khế - Quận Ninh Kiều - thành phố Cần Thơ
Giấy phép số: 05/ GP-TTĐT, do Sở Thông tin và Truyền Thông thành phố Cần Thơ cấp ngày 23/5/2017
Trưởng Ban biên tập: Ông Vũ Minh Hải - Giám Đốc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Ghi rõ nguồn www.trithuckhoahoc.vn khi bạn sử dụng lại thông tin từ website này
-->