Nhà máy thông minh: Hiểu “luật chơi”, phản ứng nhanh để không đứng ngoài chuỗi cung ứng toàn cầu

Tại tọa đàm “Từ nhà máy Việt Nam tới đối tác toàn cầu: Chiến lược đầu tư, vận hành và công nghệ” do Tập đoàn Informa tổ chức mới đây tại TP.Hồ Chí Minh, câu chuyện nhà máy thông minh và cơ hội tham gia chuỗi cung ứng toàn cầu đã được đặt ra và phân tích từ nhiều góc nhìn.

Cốt lõi của xu hướng này là sự dịch chuyển từ nhà máy truyền thống sang mô hình nhà máy thông minh — nơi các thiết bị và dây chuyền sản xuất được kết nối với nhau thông qua hệ thống IIoT (Industrial Internet of Things - Internet vạn vật công nghiệp) với cảm biến gắn trên từng máy; dữ liệu được xử lý trên nền tảng điện toán đám mây và dữ liệu lớn; hệ thống MES (Manufacturing Execution System - Hệ thống quản lý sản xuất) theo dõi toàn bộ dây chuyền theo thời gian thực và kết nối với ERP (Hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp) để quản lý tổng thể từ nguyên vật liệu đến phân phối.

TỪ CÔNG NGHIỆP 4.0 ĐẾN NHÀ MÁY THÔNG MINH: LỘ TRÌNH KHÔNG THỂ ĐẢO NGƯỢC

Trong bài trình bày có chủ đề “Tự động  hóa nhà máy trong chuỗi cung ứng sản xuất: Cơ hội và Thách thức cho doanh nghiệp Việt Nam”, PGS. TS Lê Hoài Quốc, Chủ tịch Hiệp hội Tự động hóa TP. Hồ Chí Minh, nhận định: Trí tuệ nhân tạo (AI) ngày càng đóng vai trò quan trọng trong chuỗi này, không chỉ như công cụ giám sát mà như một trợ lý ra quyết định, phân tích dữ liệu sản xuất, dự đoán lỗi và tối ưu hóa vận hành theo thời gian thực. Tại triển lãm máy công cụ TIMTOS ở Đài Loan, một trong những triển lãm lớn nhất châu Á, các nhà máy đang vận hành theo đúng tinh thần này.

Một ví dụ điển hình là công ty Hardforce, chuyên sản xuất công cụ cắt gọt: nhận đơn hàng trực tiếp, tự động lên kế hoạch sản xuất dựa trên nguồn lực thực tế của nhà máy và vận hành toàn bộ quy trình trên nền tảng dữ liệu thời gian thực. Tại Thâm Quyến, mô hình "nhà máy không đèn" đã được triển khai thực tế, toàn bộ vận hành được robot hóa, chất lượng kiểm soát tự động từng công đoạn với độ chính xác cao.

PGS. TS Lê Hoài Quốc nhấn mạnh: "Đây không phải là lựa chọn mà là con đường tất yếu. Các doanh nghiệp muốn trở thành nhà cung cấp trong chuỗi cung ứng toàn cầu đều phải trải qua hành trình từ tự động hóa máy móc, kết nối điều khiển hệ thống, và tiến tới nhà máy được điều hành bởi AI."

Theo thông tin từ phần chia sẻ của PGS. TS Lê Hoài Quốc, thống kê của IFR (Liên đoàn Robot Quốc tế) cho thấy mật độ robot tại Việt Nam hiện chỉ đạt khoảng 20–30 robot trên 10.000 lao động. Trong khi đó, Nhật Bản đạt khoảng 420, Singapore vượt con số vài trăm, còn Hàn Quốc, quốc gia dẫn đầu thế giới trong nhiều năm, còn cao hơn nhiều.

“Nếu nhìn từ góc độ năng lực cạnh tranh, đây là con số đáng lo ngại. Tuy nhiên, từ góc độ cơ hội đầu tư, khoảng cách đó đồng nghĩa với dư địa tăng trưởng còn rất lớn”, PGS. TS Quốc nhận xét.

Bức tranh thực tế không hẳn bi quan nếu xét đến xu hướng dịch chuyển đang diễn ra. Sản xuất công nghiệp Việt Nam được dự báo tăng trưởng 8–10% mỗi năm đến năm 2030. FDI sản xuất hiện chiếm 60–70% tổng vốn FDI vào Việt Nam. Hầu hết các dự án đầu tư mới đều đưa tự động hóa vào như một yêu cầu bắt buộc từ ngày đầu vận hành.

Thị trường tự động hóa tại Việt Nam được dự báo tăng trưởng 8–12% mỗi năm trong giai đoạn 2020–2030, mức tăng trưởng thuộc nhóm cao nhất khu vực. Theo PGS. TS Quốc, đây là "cơ hội lịch sử", đặc biệt trong bối cảnh xu hướng "Trung Quốc +1" đang thúc đẩy làn sóng dịch chuyển chuỗi cung ứng từ Trung Quốc sang các nước Đông Nam Á, với Việt Nam là điểm đến hàng đầu.

Những con số về Công nghiệp 4.0 đã được kiểm chứng qua thực tiễn triển khai tại chính các doanh nghiệp Việt Nam. Chương trình hợp tác giữa Samsung và Bộ Công Thương nhằm nâng cấp năng lực sản xuất cho doanh nghiệp nội địa đã triển khai với 10 doanh nghiệp tham gia, 5 tại miền Bắc và 5 tại miền Nam và kết quả đo lường được là rõ ràng.

Thống kê của Hội tự động hóa TP.Hồ Chí Minh cho thấy, tại Công ty Dura-Line ở Bắc Ninh, chỉ số thông minh hóa nhà máy đã tăng từ 1,7 lên 2,8; tỷ lệ lỗi sản phẩm giảm từ 12% xuống còn 0,5% mức giảm hơn 95%. Vida Technology tại Thái Nguyên sau khi nâng cấp phòng sạch đã giảm tỷ lệ lỗi do dị vật đến 68,7%. Công ty VCT tại Đức Bình ứng dụng hệ thống IoT, đạt mức giảm 30% lỗi công đoạn và tối ưu hóa 50% quãng đường logistics nội bộ.

Tổng kết trên toàn bộ các doanh nghiệp tham gia chương trình, kết quả bao gồm: tỷ lệ lỗi sản phẩm giảm từ 12% xuống 0,5%; tối ưu hóa quy trình hơn 30%; giảm 50% logistics nội bộ; và sử dụng ít lao động hơn với cùng công suất nhà máy.

Về hiệu quả tài chính, yếu tố quyết định đối với bài toán đầu tư, chỉ số IRR (tỷ suất hoàn vốn nội bộ) đạt từ 20–35%, và NPV (giá trị hiện tại ròng) đã dương từ năm thứ hai. "Đây là mức sinh lời hấp dẫn với rủi ro thấp nếu triển khai theo từng giai đoạn. Chi phí lao động đang tăng đều 5–8% mỗi năm là động lực kinh tế thúc đẩy tự động hóa, trong khi giá thành thiết bị tự động hóa lại đang giảm đáng kể so với trước đây và hai lực lượng này cùng đẩy điểm hòa vốn về phía gần hơn với doanh nghiệp", PGS. TS Quốc nhận định.

NHÀ MÁY THÔNG MINH: KHÔNG CẦN HOÀN HẢO NGAY TỪ ĐẦU

Theo Chủ tịch Hội tự động hóa TP. Hồ Chí Minh, một trong những rào cản tâm lý phổ biến là doanh nghiệp đồng nhất "xây dựng nhà máy thông minh" với "đầu tư toàn bộ ngay lập tức". Đây là nhận thức dẫn đến tê liệt hành động.

Cho rằng nhà máy thông minh là đích đến, không phải điều kiện khởi đầu, TS Quốc khuyến nghị lộ trình cho một nhà máy thông minh gồm ba giai đoạn: Tự động hóa từng máy, từng công đoạn, đây là điểm vào thực tế nhất với chi phí có kiểm soát; Kết nối và điều khiển hệ thống trên nền tảng dữ liệu, tích hợp các thiết bị rời rạc vào một hệ sinh thái thông tin thống nhất; Nhà máy được điều khiển và tối ưu bởi AI, đây là đích đến dài hạn.

Song song với đầu tư vào thiết bị và công nghệ, đào tạo nhân lực được xác định là yếu tố quyết định để xây dựng và vận hành nhà máy thông minh. Bên cạnh đó, hợp tác công nghệ với đối tác trong và ngoài nước để tiếp cận giải pháp phù hợp quy mô và ngân sách cũng được khuyến nghị như một giải pháp để rút ngắn hành trình.

"Không cần làm nhà máy thông minh ngay. Hãy bắt đầu bằng "thông minh" từng phần, số hóa dữ liệu vận hành, kết nối hệ thống từng bước. Rào cản lớn nhất không phải là công nghệ mà chính là con người và năng lực quản trị", PGS. TS Quốc chỉ rõ.

Một câu hỏi thực tiễn được đặt ra tại tọa đàm: liệu doanh nghiệp có cần đạt chuẩn nhà máy thông minh mới có thể cải thiện chất lượng sản phẩm?

Về vấn đề này, ông Lê Hoàng Lâm, Giám Đốc sản xuất Công Ty TNHH Maruei Việt Nam Precision chia sẻ: “Từ rất lâu, trước khi có khái niệm nhà máy thông minh, các doanh nghiệp Nhật Bản đã xây dựng và áp dụng hiệu quả các phương pháp quản lý chất lượng như 7 công cụ kiểm soát chất lượng (QC tools) và các phương pháp cải tiến liên tục. Chính nhờ những nền tảng đó mà chất lượng sản phẩm Nhật Bản được đánh giá cao toàn cầu, ngay cả khi chưa có hỗ trợ của công nghệ số hiện đại”.

“Maruei Việt Nam đặt mục tiêu hoàn thành mô hình nhà máy thông minh vào năm 2030, nhưng ngay trong giai đoạn hiện tại, tỷ lệ lỗi 0,02% đã được duy trì nhờ hệ thống quản trị chất lượng vững chắc, không phải nhờ công nghệ tự động hóa hoàn chỉnh”, ông Lâm cho hay.

Thực tiễn từ Maruei đã tăng thêm sức nặng cho luận điểm mà nhiều chuyên gia tại tọa đàm đồng thuận: Nhà máy thông minh là đích đến quan trọng và cần thiết, nhưng việc cải tiến chất lượng không cần chờ đến khi đích đến đó được hoàn thành. Doanh nghiệp hoàn toàn có thể bắt đầu ngay từ việc hoàn thiện hệ thống quản trị và quy trình sản xuất. Đây là hai nền tảng mà không một công nghệ nào có thể thay thế.

Nhìn ra khu vực, có thể thấy xu thế của các nền kinh tế phát triển như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan đều xác nhận điều này: các doanh nghiệp đã trở thành nhà cung cấp trong chuỗi cung ứng toàn cầu đều đi qua hành trình từ tự động hóa máy móc, lên kết nối điều khiển hệ thống trên nền tảng dữ liệu, rồi tiến tới nhà máy được điều hành bởi AI.

PGS.TS Quốc khẳng định: Đây không phải lựa chọn mà là chuỗi bước đi tất yếu. Trong bối cảnh hiện tại, câu hỏi đặt ra đối với doanh nghiệp Việt Nam không còn là "có nên tự động hóa không?", mà là "bắt đầu từ đâu và bắt đầu từ khi nào?".