Thu thập dữ liệu thời gian thực trong sản xuất: bước tiến đến nhà máy thông minh

Last updated on 19 January, 2026

Trong bối cảnh Cách mạng Công nghiệp 4.0, việc quản lý sản xuất dựa trên cảm tính hoặc các báo cáo giấy đã trở nên lạc hậu. Thu thập dữ liệu thời gian thực trong sản xuất hiện là nền tảng cốt lõi giúp các doanh nghiệp tối ưu hóa hiệu suất, giảm thiểu chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm một cách bền vững.

Thu thập dữ liệu thời gian thực trong sản xuất là gì?

Trong môi trường nhà máy, thu thập dữ liệu thời gian thực là quá trình sử dụng các thiết bị kết nối (IoT, cảm biến, PLC) để ghi lại các thông số vận hành của máy móc và dây chuyền ngay khi chúng đang hoạt động.

Các dữ liệu này bao gồm:

• Trạng thái máy: Đang chạy, đang dừng, hoặc đang gặp sự cố.
• Thông số kỹ thuật: Nhiệt độ, áp suất, độ rung, tốc độ vòng quay.
• Sản lượng: Số lượng thành phẩm, số lượng phế phẩm theo từng giây.
• Tiêu thụ năng lượng: Điện năng, lượng nước hoặc khí nén sử dụng.

Lợi ích đột phá cho doanh nghiệp sản xuất

Việc chuyển đổi từ báo cáo thủ công sang hệ thống dữ liệu tự động mang lại những giá trị rõ rệt:

Tối ưu hóa chỉ số OEE (Hiệu suất thiết bị tổng thể)

Dữ liệu thời gian thực cho phép nhà quản lý theo dõi sát sao chỉ số OEE. Bạn sẽ biết chính xác máy nào đang chạy dưới công suất hoặc hay bị dừng vặt, từ đó có giải pháp khắc phục ngay lập tức thay vì đợi đến cuối ngày mới tổng kết.

Bảo trì dự báo (Predictive Maintenance)

Thay vì đợi máy hỏng mới sửa (bảo trì khắc phục) hoặc sửa theo định kỳ gây lãng phí, các cảm biến độ rung và nhiệt độ sẽ cảnh báo sớm các dấu hiệu hỏng hóc. Điều này giúp giảm thiểu thời gian chết (Downtime) ngoài ý muốn lên đến 30-50%.

Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt

Hệ thống có thể phát hiện ngay lập tức nếu một lô hàng có thông số kỹ thuật lệch khỏi tiêu chuẩn cho phép. Việc loại bỏ sản phẩm lỗi ngay tại nguồn giúp giảm tỷ lệ phế phẩm và tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu.

Minh bạch hóa chuỗi cung ứng

Dữ liệu từ nhà máy được kết nối trực tiếp với hệ thống kho và đơn hàng, giúp doanh nghiệp phản ứng nhanh với các thay đổi của thị trường và điều chỉnh kế hoạch sản xuất linh hoạt.

Các công nghệ then chốt trong hệ thống thu thập dữ liệu sản xuất

Để hiện thực hóa việc thu thập dữ liệu và xây dựng một nhà máy thông minh, doanh nghiệp cần một hệ sinh thái công nghệ đồng bộ, kết nối chặt chẽ từ tầng thiết bị vật lý đến tầng quản trị chiến lược:

Phân tích sâu hơn về hạ tầng công nghệ

Để các công nghệ này hoạt động trơn tru, doanh nghiệp thường áp dụng các tiêu chuẩn và chỉ số đo lường hiệu quả như OEE (Overall Equipment Effectiveness). Hiệu suất thiết bị tổng thể được tính theo công thức:

OEE = Availability x Performance x Quality

Trong đó:

• Availability (Mức độ sẵn sàng): Tỷ lệ thời gian máy thực chạy so với thời gian dự kiến.
• Performance (Hiệu suất): Tốc độ chạy thực tế so với tốc độ thiết kế.
• Quality (Chất lượng): Tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn so với tổng sản phẩm làm ra.

Việc thu thập dữ liệu thời gian thực giúp các chỉ số này luôn được cập nhật chính xác, thay vì dựa trên các con số ước tính từ báo cáo thủ công.

Tại sao sự đồng bộ lại quan trọng?

Nếu thiếu đi sự kết nối đồng bộ (ví dụ: có cảm biến nhưng mạng truyền dẫn yếu, hoặc có dữ liệu nhưng thiếu phần mềm MES để phân tích), hệ thống sẽ gặp phải tình trạng “đảo dữ liệu” (Data Silos). Lúc này, dữ liệu bị rời rạc, không thể chuyển hóa thành thông tin có ích để hỗ trợ ra quyết định.

Quy trình triển khai thu thập dữ liệu tại nhà máy

• Đánh giá hạ tầng: Xác định các máy móc cũ (Legacy machines) và máy móc hiện đại để có phương án gắn cảm biến phù hợp.
• Lựa chọn nền tảng: Chọn hệ thống lưu trữ (Cloud hoặc On-premise) và phần mềm phân tích dữ liệu.
• Số hóa từng phần: Bắt đầu triển khai thí điểm tại một dây chuyền quan trọng nhất trước khi nhân rộng toàn nhà máy.
• Phân tích và cải tiến: Sử dụng dữ liệu thu thập được để huấn luyện đội ngũ kỹ thuật và tối ưu quy trình vận hành.

Thách thức thường gặp

• Sự không đồng nhất của máy móc: Các máy cũ thường không có cổng kết nối dữ liệu, đòi hỏi phải can thiệp phần cứng bổ sung.
• An ninh mạng (Cybersecurity): Khi đưa dữ liệu lên môi trường số, nguy cơ bị tấn công mạng hoặc rò rỉ bí mật sản xuất tăng lên.
• Văn hóa doanh nghiệp: Đòi hỏi đội ngũ công nhân và kỹ thuật viên phải thay đổi thói quen làm việc từ thủ công sang dựa trên dữ liệu.

Kết luận

Thu thập dữ liệu thời gian thực là “xương sống” của mọi nhà máy thông minh. Nó không chỉ đơn thuần là việc cài đặt cảm biến, mà là một chiến lược giúp doanh nghiệp sản xuất phản ứng nhanh hơn, chi phí thấp hơn và chất lượng tốt hơn.

Tham khảo

Lộ trình chuyển đổi số nhà máy sản xuất cơ khí

Siemens triển khai nhà máy thông minh