Tích hợp dữ liệu thiết bị vào Phần mềm MES qua IoT/OPC UA để thu thập dữ liệu tự động

Chuyên gia Tư vấn chuyển đổi số – người thúc đẩy quá trình chuyển đổi số của doanh nghiệp

25 October, 2025

Post Views: 0

Rate this post

Last updated on 25 October, 2025

Trong kỷ nguyên Công nghiệp 4.0, khả năng thu thập dữ liệu thiết bị tự động (Machine Data Collection) một cách chính xác và kịp thời là yếu tố then chốt để các nhà máy tăng cường hiệu suất, giảm thiểu chi phí và đưa ra các quyết định kinh doanh thông minh. Bài viết này sẽ đi sâu vào vai trò của IoT và OPC UA trong việc thu thập dữ liệu máy móc, tích hợp chúng vào Phần mềm MES (Manufacturing Execution System) để phục vụ báo cáo quản lý sản xuất và thiết bị.

Table of Contents

Tại sao cần thu thập dữ liệu thiết bị tự động?

Machine Data Collection là quá trình tự động hóa việc thu thập các thông số vận hành (như nhiệt độ, độ rung, tốc độ trục chính, trạng thái máy, năng lượng tiêu thụ, số lượng sản phẩm) từ máy móc, cảm biến và hệ thống điều khiển (PLC, CNC) trên sàn nhà máy.

Việc này thay thế cho các phương pháp nhập liệu thủ công tốn thời gian, dễ sai sót, mang lại các lợi ích cốt lõi:

Giám Sát Thời Gian Thực: Nắm bắt ngay lập tức trạng thái và hiệu suất của từng thiết bị.
Tính Toán OEE Chính Xác: Tự động đo lường và phân tích chỉ số Hiệu suất Tổng thể Thiết bị (OEE), là thước đo vàng trong sản xuất tinh gọn.
Bảo Trì Dự Đoán: Phát hiện các dấu hiệu bất thường để lên kế hoạch bảo trì trước khi sự cố xảy ra, tránh dừng máy đột ngột.
Truy Xuất Nguồn Gốc: Ghi nhận dữ liệu chi tiết về quá trình sản xuất của từng lô hàng, đảm bảo tính minh bạch và chất lượng.

IoT & OPC UA: Cầu nối dữ liệu từ máy móc vào MES

Để dữ liệu thô từ máy móc có thể được Phần mềm MES xử lý và biến thành thông tin có giá trị, cần có các công nghệ kết nối và giao thức truyền thông chuẩn hóa. IoT (Industrial Internet of Things) và OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) đóng vai trò chủ chốt.

Vai trò của IoT trong thu thập dữ liệu

IoT Công nghiệp (IIoT) bao gồm các cảm biến, cổng kết nối (Gateways) và thiết bị thông minh được lắp đặt trên máy móc cũ và mới.

Đa dạng hóa dữ liệu: IIoT cho phép thu thập không chỉ dữ liệu từ PLC mà còn từ các cảm biến phi truyền thống (ví dụ: cảm biến rung, nhiệt độ, chất lượng không khí), mở rộng phạm vi giám sát thiết bị.
Kết nối linh hoạt: Các thiết bị IoT gateway có thể giao tiếp với nhiều loại máy móc khác nhau (qua Modbus, Ethernet/IP,…) và chuẩn hóa dữ liệu trước khi gửi lên nền tảng trung gian hoặc MES.

OPC UA: Ngôn ngữ chuẩn hóa của Công nghiệp 4.0

OPC UA là một giao thức truyền thông công nghiệp an toàn, đáng tin cậy và độc lập với nền tảng. Nó được coi là “ngôn ngữ chung” cho các thiết bị và hệ thống trong nhà máy.

Tính Bảo Mật Cao: OPC UA tích hợp các cơ chế mã hóa và chứng thực, đảm bảo dữ liệu truyền từ máy móc lên MES/Cloud luôn an toàn, vượt trội so với các giao thức cũ.
Mô Hình Hóa Dữ Liệu: OPC UA không chỉ truyền tải giá trị dữ liệu mà còn cả ngữ cảnh của nó (ví dụ: biết được giá trị ‘350’ là ‘Nhiệt độ Của Máy Ép Thủy Lực Số 5’), giúp MES dễ dàng hiểu và xử lý.
Khả Năng Tương Thích: Cho phép các thiết bị và phần mềm từ các nhà cung cấp khác nhau (Siemens, Fanuc, Rockwell,…) giao tiếp liền mạch với Phần mềm MES.

Tích hợp dữ liệu thiết bị vào Phần mềm MES phục vụ báo cáo quản lý

Phần mềm MES là nơi tổng hợp, xử lý và biến dữ liệu thiết bị thô thành các báo cáo quản lý có ý nghĩa. Dữ liệu thu thập qua IoT/OPC UA được sử dụng để tạo ra các báo cáo quan trọng:

Báo cáo Hiệu suất tổng thể thiết bị (OEE)

Tự động tính toán: MES sử dụng dữ liệu trạng thái máy (chạy/dừng/lỗi), số lượng sản phẩm đạt/phế phẩm và thời gian chu kỳ từ máy móc để tự động tính toán 3 thành phần của OEE: Tính sẵn sàng, Hiệu suất, và Chất lượng.
Phân tích Chiều sâu: Cung cấp báo cáo phân tích nguyên nhân gốc rễ của các lần dừng máy (dựa trên dữ liệu cảnh báo từ thiết bị), giúp quản lý tập trung cải tiến vào các nút thắt cổ chai lớn nhất.

Báo cáo bảo trì và sức khỏe thiết bị

Dự đoán Lỗi: Dữ liệu về nhiệt độ, độ rung, dòng điện thu thập liên tục qua IoT được MES phân tích (thường kết hợp với AI/Machine Learning) để dự đoán thời điểm máy móc có khả năng hỏng hóc.
Lập lịch Bảo trì: Báo cáo sức khỏe thiết bị giúp quản lý chuyển từ bảo trì định kỳ/sửa chữa đột xuất sang Bảo trì Dự đoán (Predictive Maintenance), giảm 25% chi phí và hạn chế tối đa dừng máy ngoài kế hoạch.

Báo cáo năng lượng và chi phí sản xuất

MES ghi nhận mức tiêu thụ năng lượng (điện, khí nén,…) của từng thiết bị cho mỗi lệnh sản xuất.
Báo cáo giúp quản lý xác định các thiết bị hoặc quy trình lãng phí năng lượng, từ đó tối ưu hóa vận hành và giảm chi phí sản xuất trên mỗi đơn vị sản phẩm.

Kết luận

Việc triển khai Thu thập Dữ liệu Thiết bị Tự động (Machine Data Collection) thông qua sự kết hợp mạnh mẽ giữa IoT và giao thức OPC UA là bước đi nền tảng cho mọi nhà máy hướng tới Chuyển đổi số và Sản xuất thông minh.

Tích hợp dữ liệu này vào Phần mềm MES không chỉ cung cấp các báo cáo quản lý kịp thời, chính xác mà còn mở ra cánh cửa cho các mô hình vận hành tiên tiến như Bảo trì Dự đoán và Tối ưu hóa Chuỗi Cung Ứng, giúp doanh nghiệp đạt được lợi thế cạnh tranh vượt trội trong thị trường toàn cầu.

Tham khảo:

Phần mềm Quản lý Sản xuất MES là gì?

Lịch sử Phần mềm Quản lý Sản xuất MES

Tầm nhìn 5 năm về Phần mềm MES

Bộ đôi MES và ERP – Cặp bài trùng trong quản lý sản xuất

Một số dự án chuyển đổi số của OCD

Liên hệ

Công ty Tư vấn Quản lý OCD
Website: https://ocd.vn
Email: ocd@ocd.vn
Hotline: 0886595688