Ý – Các kỹ sư công nghiệp, quản lý nhà máy và những chuyên gia kỹ thuật khác đang ngày càng nhận thức rõ vai trò then chốt của việc lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy khi lập kế hoạch phát triển cơ sở hạ tầng công nghiệp 4.0. Mỗi khu vực đều có những yêu cầu riêng đối với việc triển khai các hệ thống và thiết bị này. Dưới đây là những yếu tố quan trọng nhất cần xem xét trước khi đưa ra quyết định đầu tư, đặc biệt khi doanh nghiệp dự kiến ứng dụng các công nghệ liên quan đến công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) hoặc các công cụ dành cho nhà máy thông minh.

Nguồn điện liên tục cho hoạt động sản xuất không gián đoạn
Các nhà hoạch định có thể lựa chọn xây dựng nhà máy tại khu vực xa trung tâm hoặc tại địa điểm gần các đầu mối giao thông để thuận tiện hơn trong việc tiếp cận khách hàng. Mỗi phương án đều có ưu và nhược điểm riêng. Tuy nhiên, do các công nghệ tự động hóa, robot và AI có nhu cầu sử dụng năng lượng lớn, trong khi giá điện và chi phí tiện ích có thể biến động đáng kể, những yếu tố này có thể ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định lựa chọn địa điểm.

Nhu cầu điện năng của các hệ thống này có thể thay đổi rất lớn, gây ra những thời điểm phụ tải tăng đột biến hoặc dao động mạnh, thậm chí dẫn đến nguy cơ mất điện nếu lưới điện bị quá tải. Doanh nghiệp cũng phải tính đến khả năng xảy ra sự cố mất điện, khi phần lớn hoạt động sản xuất có thể phải dừng trong thời gian chưa xác định cho đến khi các hệ thống được khôi phục. Vì vậy, đánh giá mức độ ổn định của hạ tầng điện trước khi lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy là yêu cầu thiết yếu.

Việc đặt nhà máy gần hệ thống hạ tầng năng lượng đã phát triển và có độ ổn định cao có thể giúp doanh nghiệp yên tâm hơn về nguồn điện. Trong khi đó, những địa điểm ở khu vực xa trung tâm có thể tạo điều kiện xây dựng một hệ thống điện riêng ngay tại nhà máy, được thiết kế theo nhu cầu và do doanh nghiệp chủ động kiểm soát. Hệ thống này cũng có thể tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào lưới điện chính.

Ngoài ra, để hạn chế thời gian ngừng hoạt động tốn kém và tránh hư hỏng thiết bị, các hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin hoặc máy phát điện dự phòng là những giải pháp cần thiết nhằm duy trì nguồn điện liên tục và cải thiện tính bền vững. Việc xây dựng hệ thống nguồn điện dự phòng theo nguyên tắc dự phòng kép sẽ giúp duy trì thời gian vận hành ở mức cao, đồng thời bảo vệ các thiết bị và công nghệ nhà máy thông minh có giá trị lớn.

Nhu cầu dữ liệu ngày càng lớn
Không phải địa điểm nào cũng có sẵn cơ sở hạ tầng và nguồn lực cần thiết để thu thập, xử lý và lưu trữ khối lượng dữ liệu gần như không giới hạn mà một nhà máy thông minh cần sử dụng. Các cơ sở sản xuất hiện đang ứng dụng công nghệAI cho bảo trì dự đoán, tự động lập lịch làm việc cho nhân viên và nhiều nhiệm vụ thông minh khác.

Địa điểm được lựa chọn không chỉ phải đáp ứng nhu cầu hiện tại của nhà máy mà còn phải có khả năng mở rộng trong tương lai. Nếu không, cả vị trí nhà máy lẫn hệ thống thiết bị có thể nhanh chóng trở nên lạc hậu trước khi doanh nghiệp có cơ hội khai thác tối đa tiềm năng của các công cụ tự động hóa.

Các nhà máy cần được tiếp cận hạ tầng kết nối tốc độ cao, như mạng cáp quang, có khả năng cung cấp độ trễ thấp và duy trì kết nối ổn định. Ngoài ra, cơ sở sản xuất cần kết nối tốc độ cao đáng tin cậy cùng với hạ tầng điện toán biên được bố trí tại chỗ hoặc gần nhà máy để xử lý dữ liệu của nhà máy thông minh ngay gần nơi dữ liệu được tạo ra. Cách tiếp cận này giúp giảm độ trễ và nâng cao khả năng phản hồi theo thời gian thực thông qua các công nghệ công nghiệp 4.0. Nếu thiếu băng thông và độ tin cậy cần thiết, việc tích hợp các công nghệ tiên tiến có thể gây ra nhiều khó khăn hơn là mang lại lợi ích cho nhà máy.

Nền tảng số của nhà máy thông minh
Theo dự báo, bất động sản phục vụ hoạt động sản xuất công nghiệp sẽ duy trì mức tăng trưởng tương đối ổn định trong khoảng ba đến năm năm tới, chỉ chịu một số biến động ngắn hạn do các yếu tố kinh tế vĩ mô. Điều này giúp nhiều quyết định đầu tư trở nên dễ cân nhắc hơn, nhưng các bên liên quan vẫn cần nhìn nhận vấn đề trên phạm vi tổng thể. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy cần đánh giá khu vực từ nhiều góc độ, bao gồm cả diện tích đất vật lý và tiềm năng phát triển bên trong công trình.

Cấu trúc nhà máy cần có khả năng bố trí và bảo vệ số lượng lớn cảm biến, thiết bị, dây dẫn cùng nhiều kết nối khác nhằm hỗ trợ hạ tầng truyền thông không dây mật độ cao với độ trễ thấp. Đồng thời, toàn bộ hệ thống trong nhà máy phải được thiết kế để bảo vệ các tài sản công nghiệp 4.0 trước cả những vấn đề về an ninh vật lý và an ninh mạng.

Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) cần trở thành nền tảng cốt lõi trong thiết kế nhà máy ngay từ bên trong. Khả năng kết nối ra bên ngoài với các trung tâm dữ liệu và khách hàng là điều lý tưởng, nhưng nếu hạ tầng nội bộ không đáp ứng yêu cầu thì những điểm yếu này sẽ lan truyền và gây ra tình trạng kém hiệu quả trong toàn bộ hoạt động sản xuất.

Trong một số trường hợp, điều này đồng nghĩa với việc xây dựng mạng 5G riêng. Khi đó, khu vực đặt nhà máy phải có môi trường pháp lý cho phép doanh nghiệp triển khai loại mạng này. Nếu không có điều kiện đó, doanh nghiệp sẽ gặp nhiều hạn chế hơn trong việc mở rộng quy mô hoặc tùy biến hoạt động theo các công cụ và thiết bị tự động hóa được thiết kế riêng. Mạng riêng có thể giúp rút ngắn thời gian phản hồi, kể cả khi cần đáp ứng nhu cầu truyền tải dữ liệu ở quy mô lớn.

Những lợi thế địa lý vượt ra ngoài hoạt động hậu cần truyền thống
Khoảng cách đến thị trường tiêu thụ và hệ thống giao thông vẫn là những tiêu chí quan trọng trong quá trình lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy. Tuy nhiên, bên cạnh các yếu tố này, nhiều điều kiện địa lý và hậu cần khác cũng ngày càng trở nên quan trọng. Doanh nghiệp sẽ muốn nhà máy được đặt tại khu vực có khả năng tiếp cận thuận lợi với:
– Lực lượng lao động có kỹ năng và đa dạng
– Môi trường pháp lý thuận lợi, với các quy định rõ ràng về những vấn đề như an ninh mạng và luật môi trường
– Môi trường xã hội và văn hóa sẵn sàng tiếp nhận các đổi mới của công nghiệp 4.0 và những công nghệ tiếp theo

Những tiêu chí này có thể khó đánh giá hơn so với giá đất hoặc diện tích khu vực. Tuy nhiên, đây có thể chính là những yếu tố tạo điều kiện cho doanh nghiệp tăng trưởng dài hạn và xây dựng lợi thế cạnh tranh, qua đó tối đa hóa giá trị của các khoản đầu tư tài chính dành cho công nghệ tự động hóa.

Vị trí nhà máy và mối liên hệ với khả năng phát triển lâu dài của doanh nghiệp
Công nghiệp 4.0 và các giai đoạn phát triển tiếp theo sẽ cần tất cả các bên, từ chuyên gia xây dựng đến đội ngũ lãnh đạo cấp cao, xem xét vấn đề lựa chọn địa điểm nhà máy một cách toàn diện hơn. Khi mọi yếu tố, từ năng lượng đến lao động, ngày càng được hỗ trợ bởi tự động hóa và các công nghệ thông minh, những mô hình bố trí và quy trình hoạch định địa điểm truyền thống sẽ dần trở nên lỗi thời, buộc các bên liên quan phải thích nghi và thay đổi. Trong kỷ nguyên sản xuất tiếp theo, cơ sở hạ tầng nhà máy cần được thiết kế ngay từ đầu với các công nghệ này làm trọng tâm, nhằm bảo đảm khả năng vận hành ổn định, duy trì kết nối và đáp ứng nhu cầu phát triển trong nhiều năm.

Để xem các tin bài khác về “Nhà máy thông minh”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Industrial Technology