Blog

2026.08.01

IoT hóa thiết bị hiện hữu – 5 lớp chi phí retrofit tại Thái Lan

IoT hóa thiết bị hiện hữu - 5 lớp chi phí retrofit tại Thái Lan

“Máy vẫn chạy. Chỉ có điều không lấy được dữ liệu.” Đây là câu nói rất hay gặp tại các nhà máy ở Thái Lan. Máy gia công được chuyển từ Nhật sang cách đây 20 năm, máy dập mua lại dạng second-hand tại chỗ, thiết bị lắp ráp đời cũ không có cổng truyền thông. Máy vẫn hoạt động, nhưng chạy được bao nhiêu giờ và dừng bao nhiêu giờ thì chỉ còn lại trên báo cáo sản xuất viết tay. IoT hóa thiết bị hiện hữu là phương án thực tế để thay đổi tình trạng này mà không phải thay mới thiết bị. Bài viết lấy một nhà máy linh kiện vốn Nhật tại khu công nghiệp Amata Nakorn, Thái Lan với 30 máy làm mô hình, phân tách chi phí thành 5 lớp, rồi đi hết từ hiệu quả, thời gian hoàn vốn cho tới những yếu tố thường gây vấp tại hiện trường.

Vì sao IoT hóa thiết bị hiện hữu lại là chủ đề của lúc này – những con số của ngành sản xuất Thái Lan

Xin đặt trước các con số làm nền cho quyết định. Theo công bố của Bộ Công nghiệp Thái Lan, chỉ số sản xuất công nghiệp (MPI) tháng 6 năm 2026 giảm 3.10% so với cùng kỳ năm trước, quý 2 năm 2026 giảm 1.79%. Tỷ lệ sử dụng công suất thiết bị bình quân của quý này là 57.47%.

Cách đọc con số 57.47% mới là điều quan trọng. Con số này không nói về tỷ lệ số lượng máy. Nó có nghĩa là hơn 40% năng lực sản xuất theo kế hoạch, tức phần 42.53% còn lại, đang không được dùng tới. Trong giai đoạn sản lượng khó tăng, dù có dựng thêm một dây chuyền mới thì dây chuyền mới đó cũng sẽ chịu chung mức sử dụng công suất thấp. Ngược lại, khoản đầu tư giúp nâng tỷ lệ sử dụng của thiết bị đang có thêm vài điểm phần trăm sẽ phát huy tác dụng sớm nhất khi nhu cầu quay lại.

Cũng nên nhìn sang phía đầu tư. Theo Ủy ban Đầu tư Thái Lan (BOI), nửa đầu năm 2026 có 1,299 hồ sơ xin ưu đãi đầu tư với tổng giá trị 1,470 tỷ THB (khoảng 43.6 tỷ USD), tăng 37% so với cùng kỳ năm trước. Trong đó, các dự án áp dụng biện pháp “Smart and Sustainable Industry” là 132 hồ sơ với 17.2 tỷ THB (khoảng 507.6 triệu USD). Biện pháp này áp dụng cho việc thay mới máy móc, đưa công nghệ số vào sử dụng, tích hợp tự động hóa và robot. Nói cách khác, song song với câu chuyện xây nhà máy mới, đã có sẵn một khung chính sách dành cho khoản đầu tư làm cho nhà máy đang có trở nên thông minh hơn.

Các trang tin chuyên ngành nước ngoài đưa ra cách nhìn rằng OEE (hiệu suất thiết bị tổng thể) của các nhà máy brownfield tận dụng thiết bị hiện hữu thường nằm trong khoảng 50-75%, tuy chưa bằng nhà máy greenfield xây mới (75-85%) nhưng vẫn đạt tới mức tương đương hoặc cao hơn mức bình quân ngành được cho là 55-65%. Đây không phải là chuyện thua nhà máy mới nên bỏ cuộc. Khi số tiền đầu tư chênh nhau một tới hai bậc về độ lớn, vấn đề là siết được tới đâu trong điều kiện thực tế.

Về định nghĩa OEE và cách tách thành tỷ lệ thời gian vận hành, tỷ lệ hiệu suất và tỷ lệ sản phẩm đạt, bài giải thích của Omron được viết bằng tiếng Nhật khá dễ đọc (xem phần nguồn tham khảo ở cuối bài). Khi muốn đưa mục tiêu IoT hóa đi xa hơn mức trực quan hóa để chạm tới KPI, cách tách này trở thành ngôn ngữ chung giữa các bộ phận.

Quy về cảm nhận ở hiện trường thì như sau. Thay mới một máy tốn vài triệu THB, thay cả dây chuyền thì con số nhảy thêm một bậc. Trong khi đó, IoT retrofit tức lắp thêm cảm biến vào thiết bị hiện hữu để thu nhật ký vận hành thiết bị, nếu chỉ tính riêng thiết bị và công lắp đặt thì có thể bắt đầu từ khoảng 40,000 THB cho mỗi máy. Còn nếu tính cả các khoản chi phí chung không tỷ lệ thuận với số máy gồm khảo sát, nền tảng trực quan hóa và đào tạo, thì tổng của giai đoạn 1 rơi vào 111,800 THB cho mỗi máy. Dù vậy, cả hai con số đó vẫn thấp hơn hẳn một bậc so với chi phí thay mới máy, nên rào cản phê duyệt nội bộ khác nhau, và vết thương khi thất bại cũng khác nhau.

IoT retrofit là gì – khác biệt so với đầu tư mới và 3 cổng lấy dữ liệu

IoT retrofit là cách làm không thay mới bản thân thiết bị, mà lắp bổ sung cảm biến hoặc thiết bị truyền thông từ bên ngoài để thu dữ liệu vận hành. Thuật ngữ retrofit thiết bị đôi khi được dùng để chỉ việc cải tạo cơ khí (thay bộ truyền động hoặc tủ điều khiển), đôi khi lại chỉ riêng việc thu dữ liệu, nên chúng tôi khuyến nghị thống nhất định nghĩa trong nội bộ trước khi bắt đầu bàn bạc. Bài viết này xử lý nghĩa thứ hai, tức phạm vi không thay đổi chuyển động của thiết bị mà chỉ đưa dữ liệu ra ngoài.

Khác biệt lớn nhất so với đầu tư mới là quy cách kỹ thuật không nằm trong tay mình. Với dây chuyền mới, bạn có thể quyết định mua theo quy cách xuất được dữ liệu mong muốn, còn với thiết bị hiện hữu thì phải bắt đầu từ việc điều tra xem thiết bị này lấy ra được cái gì. Đó chính là lý do vì sao chi phí khảo sát ở lớp 1 là cần thiết.

Trên thực tế công việc, các cổng lấy dữ liệu có thể sắp xếp thành 3 nhóm sau.

1 Lấy từ đèn tháp ba màu

Đây là cách kẹp một bộ trích tín hiệu phát hiện điện áp vào dây của đèn tháp ba màu xanh, vàng, đỏ gắn phía trên thiết bị. Thu thập dữ liệu đèn tháp ba màu là cửa vào dễ triển khai nhất trong IoT hóa thiết bị hiện hữu.

Ưu điểm có 3. Thứ nhất, chi phí rẻ nhất. Thứ hai, vì không đụng vào mạch điều khiển của thiết bị nên dễ giải thích về ảnh hưởng tới bảo hành của nhà sản xuất. Thứ ba, công việc đấu nối xong trong thời gian ngắn nên nhiều trường hợp có thể làm vào giờ nghỉ trưa hoặc lúc chuyển đổi sản xuất (vì tránh thao tác khi đang mang điện nên không thể nói là hoàn toàn không dừng máy; điểm này sẽ nói thêm ở phần sau).

Nhược điểm là thông tin lấy được giới hạn ở 3 trạng thái đang chạy, đang dừng, đang có bất thường. Không biết được vì sao dừng, dừng ở công đoạn nào, điều kiện gia công ra sao. Tuy vậy, ở nhiều nhà máy thì ngay cả câu hỏi rốt cuộc mỗi tháng dừng bao nhiêu giờ cũng chưa thành con số, nên chỉ với 3 trạng thái này thôi quyết định đã khác đi.

Còn một cái bẫy nữa trong thực tế. Đó là quy tắc bật đèn của đèn tháp ba màu mỗi máy một kiểu. Máy này thì vàng nghĩa là đang chuyển đổi sản xuất, máy kia thì vàng nghĩa là cảnh báo hết vật liệu. Nếu không lập bảng đối chiếu màu đèn với ý nghĩa cho từng máy thì ý nghĩa của dữ liệu tổng hợp sẽ không đồng nhất. Việc lập bảng đối chiếu này là một trong những đầu việc chính của công đoạn khảo sát (lớp 1).

2 Lấy từ bên ngoài bằng cảm biến dòng điện, rung động, nhiệt độ

Đây là cách kẹp CT (cảm biến dòng điện) vào dây động lực bên trong tủ điện điều khiển, hoặc dán cảm biến rung động và nhiệt độ lên động cơ và ổ trục. Hoàn toàn không đụng vào hệ điều khiển của thiết bị mà suy đoán trạng thái từ hiện tượng vật lý.

Ưu điểm là lấy được xu hướng tải. Nhìn dạng sóng dòng điện có thể có căn cứ để phán đoán máy đang gia công hay đang chạy không tải, dao cụ có bị mòn khiến tải tăng lên hay không. Nếu thu liên tục xu hướng rung động và nhiệt độ thì mở ra khả năng nắm được dấu hiệu báo trước của hỏng hóc đột xuất. Về tư duy phát hiện dấu hiệu và cách đặt ngưỡng, chúng tôi đã sắp xếp chi tiết riêng trong bài viết về hệ thống bảo trì dự đoán.

Nhược điểm là phát sinh công việc mở tủ điện. Để gắn CT vào dây động lực thì cần thao tác bên trong tủ, và về nguyên tắc phải dừng thiết bị, cắt nguồn rồi mới làm. Cần thu xếp dừng máy cũng có nghĩa là cần điều chỉnh với kế hoạch sản xuất. Ngoài ra, để đọc được từ giá trị dòng điện rằng máy đang làm gì thì phải tích lũy dữ liệu lúc bình thường trong một khoảng thời gian nhất định để vạch đường cơ sở. Không phải cứ lắp hôm nay là hôm sau đã phát hiện bất thường có ý nghĩa được.

3 Lấy từ PLC và cổng serial (Modbus / OPC UA)

Đây là cách đọc dữ liệu trực tiếp từ bộ điều khiển của thiết bị (PLC) thông qua giao thức truyền thông. Trong số các PLC hỗ trợ Ethernet, dòng có sẵn máy chủ OPC UA tích hợp thì đọc qua OPC UA, còn dòng không có thì có trường hợp đọc được qua EtherNet/IP hoặc giao thức riêng của nhà sản xuất. Với máy đời cũ, nếu có cổng serial RS-232C hoặc RS-485 thì có trường hợp đọc được bằng Modbus RTU. Các bài phân tích trên trang tin chuyên ngành cho rằng thông qua những giao thức mở như Modbus hay OPC UA, ngay cả PLC thế hệ cũ cũng có thể kết nối được với nền tảng giám sát hiện đại.

Ưu điểm là lượng thông tin nhiều nhất trong 3 cách. Có khi lấy được cả số lượng sản xuất, mã cảnh báo, giá trị cài đặt, thời gian chu kỳ, thậm chí số thứ tự bước công đoạn. Nếu muốn gắn với dữ liệu chất lượng để truy vết theo từng lô thì tuyến này là điều kiện tiên quyết. Về thiết kế tổng thể cho việc gắn dữ liệu công đoạn với lô sản phẩm, đọc kèm bài viết về chi phí xây dựng hệ thống truy xuất nguồn gốc sẽ giúp bạn dễ vạch ranh giới làm tới đâu trong giai đoạn 1.

Nhược điểm có 3. Thứ nhất, phụ thuộc nhiều vào chủng loại máy nên khảo sát trước mất thời gian. Nhiều trường hợp tài liệu bản đồ địa chỉ (thanh ghi nào chứa dữ liệu gì) không còn lưu tại nhà máy, phải liên hệ hỏi nhà sản xuất thiết bị. Thứ hai, nếu phát sinh nhu cầu can thiệp vào chương trình PLC thì có khả năng vi phạm điều kiện bảo hành của nhà sản xuất thiết bị. Thứ ba, cần xác nhận trước xem việc bổ sung truyền thông có ảnh hưởng tới chu kỳ điều khiển hiện có hay không.

So sánh 3 cổng lấy dữ liệu

Cổng lấy dữ liệuMức chi phí cho mỗi máyCó cần dừng thiết bị khôngDữ liệu lấy đượcThiết bị phù hợp
1 Trích tín hiệu đèn thápThấp (thiết bị 18,000 THB)Gần như không cần (chỉ chỉnh đấu nối trong thời gian ngắn)3 trạng thái chạy, dừng, bất thường; thời gian dừng; số lần dừngThiết bị đời cũ không có cổng truyền thông, thiết bị cần nắm bức tranh tổng thể trước
2 Cảm biến dòng điện và rung độngTrung bình đến cao (thiết bị 35,000 THB)Cần (dừng máy vì phải thao tác trong tủ điện)Xu hướng tải, phân biệt chạy không tải, dấu hiệu xuống cấpThiết bị nút thắt cổ chai, thiết bị hay hỏng, thiết bị chủ yếu dẫn động bằng động cơ
3 Kết nối PLC và serialTrung bình (thiết bị kết nối 25,000 THB, nhưng công khảo sát trước rất lớn)Tùy tình huống (dừng ngắn để đấu nối và cài đặt)Số lượng sản xuất, mã cảnh báo, thời gian chu kỳ, giá trị cài đặtThiết bị cần gắn với dữ liệu chất lượng, thiết bị tương đối mới

Cả ba đều là đơn giá phần thiết bị thuộc lớp 2, chưa gồm thi công lắp đặt của lớp 3 là 22,000 THB cho mỗi máy. Cộng thêm chi phí thi công thì tổng cho mỗi máy lần lượt là trích tín hiệu đèn tháp 40,000 THB, kết nối PLC 47,000 THB và cảm biến dòng điện 57,000 THB.

Các đơn giá này lấy từ dự toán mẫu của bài viết này. Chúng có thể lên xuống tùy đời máy, tình trạng bên trong tủ điện và vật tư bổ sung cần dùng.

IoT hóa thiết bị hiện hữu - 5 lớp chi phí retrofit tại Thái Lan - figure 1

Trên thực tế, 3 cách này được dùng đan xen theo từng thiết bị. Áp dụng kết nối PLC cho toàn bộ 30 máy thì không thực tế cả về chi phí lẫn thời gian, ngược lại nếu toàn bộ chỉ dùng trích tín hiệu đèn tháp thì không phân tích được nguyên nhân của thiết bị nút thắt cổ chai.

Thiết bị của bạn thuộc nhóm nào – quy trình kiểm kê làm được trong 30 phút

Trước khi lấy báo giá, có việc bạn tự làm được. Đó là lập sổ danh mục thiết bị trên một trang bảng tính. Với quy mô 30 máy, vừa đi một vòng hiện trường vừa ghi thì trong 30 phút đến 1 tiếng là dựng xong bộ khung.

Chỉ cần 8 cột sau đây.

  1. Tên thiết bị và số quản lý – ghi kèm cả tên mà hiện trường vẫn gọi hàng ngày. Chuyện “máy số 3” không khớp với mã model trên sổ danh mục là không hiếm.
  2. Năm lắp đặt và nhà sản xuất – đời máy ảnh hưởng tới điều kiện bảo hành và khả năng cung ứng phụ tùng.
  3. Loại bộ điều khiển – hãng và model của PLC. Chụp ảnh nhãn máy sẵn thì khảo sát sau này sẽ nhanh hơn.
  4. Có cổng truyền thông hay không – mở cửa tủ điện xem có cổng LAN, cổng serial (loại D-sub 9 chân) hay không. Nếu có thì chụp ảnh kèm mã model.
  5. Có đèn tháp ba màu không và quy tắc bật đèn – hỏi bộ phận bảo trì về ý nghĩa của từng màu.
  6. Khoảng trống bên trong tủ điện – trên thanh ray DIN còn chỗ trống rộng khoảng 10cm không. Nếu chỗ này đã kín thì phát sinh chi phí bổ sung để gắn thêm hộp nhỏ bên ngoài tủ.
  7. Có lấy được nguồn điện hay không – trong tủ có đầu nối dự phòng 24V DC hoặc nguồn AC một pha hay không.
  8. Cảm nhận về số giờ dừng máy mỗi tháng – hỏi riêng bộ phận bảo trì và bộ phận sản xuất thì con số thường lệch nhau. Chính độ lệch này là bằng chứng cho thấy vì sao cần trực quan hóa.

Với nhà máy mô hình, kết quả kiểm kê ra như sau. Trong 30 máy, có 10 máy PLC hỗ trợ Ethernet, 8 máy chỉ có truyền thông serial, và 12 máy chỉ có đèn tháp ba màu.

Cách xếp thứ tự ưu tiên

Có sổ danh mục rồi thì khoanh vùng đối tượng cho giai đoạn 1. Có 3 trục để phán đoán.

Trục 1 có phải nút thắt cổ chai không. Nếu bỏ sót thiết bị đang quyết định năng lực thông qua của dây chuyền thì có trực quan hóa cũng không dẫn tới hành động. Nói ngược lại, giảm thời gian dừng của thiết bị không phải nút thắt cổ chai thì sản lượng của cả nhà máy vẫn không tăng. Điểm này nối thẳng với phần bàn về tỷ lệ chuyển đổi sang tăng sản lượng ở sau.

Trục 2 có hay dừng không. Dữ liệu chỉ sinh ra giá trị ở nơi có biến động. Giám sát một thiết bị mỗi năm chỉ dừng một lần thì thông tin thu được sẽ ít.

Trục 3 độ khó của việc lấy dữ liệu. Nếu hiệu quả kỳ vọng như nhau thì bắt đầu từ chỗ thi công nhẹ hơn. Đưa thiết bị khó vào giai đoạn 1 thì tiến độ ở đó kéo dài và làm chậm toàn bộ.

Tại nhà máy mô hình, 3 trục này dẫn tới việc chọn 10 máy làm đối tượng của giai đoạn 1. Cơ cấu gồm 6 máy trích tín hiệu đèn tháp, 2 máy cảm biến dòng điện, 2 máy đấu trực tiếp PLC. Vai trò được phân chia rõ ràng. 6 máy trích tín hiệu đèn tháp là triển khai theo diện để đưa tổng thời gian dừng thành con số, còn 2 máy cảm biến dòng điện và 2 máy đấu trực tiếp PLC là đào sâu theo điểm để tìm nguyên nhân của thiết bị nút thắt cổ chai.

5 lớp chi phí IoT hóa thiết bị hiện hữu – dự toán mẫu cho nhà máy 30 máy tại Thái Lan, giai đoạn 1 gồm 10 máy

Báo giá IoT retrofit khó đọc là vì nhiều loại chi phí có tính chất khác nhau bị trộn chung trên một tờ giấy. Tách ra thành 5 lớp thì sẽ thấy chỗ nào biến động theo điều kiện riêng của nhà máy mình. Dưới đây là chi phí ban đầu cho 10 máy của giai đoạn 1 tại nhà máy mô hình (đơn vị THB).

LớpNội dungSố tiền
Lớp 1Khảo sát hiện trường và định nghĩa yêu cầu (khảo sát giao diện thiết bị, khoảng trống trong tủ, nguồn điện, môi trường sóng vô tuyến)180,000
Lớp 2Cảm biến và thiết bị biên318,000
Lớp 3Thi công điện và lắp đặt (đi dây trong tủ, gắn CT, thu xếp dừng máy)220,000
Lớp 4Phần mềm và nền tảng trực quan hóa (đám mây, dashboard, cài đặt ban đầu cho kết nối với hệ thống hiện có)260,000
Lớp 5Đào tạo và hỗ trợ duy trì (đào tạo hiện trường, định nghĩa KPI, đồng hành 2 tháng)140,000
Tổng cộng1,118,000

Tổng chi phí ban đầu là 1,118,000 THB, quy ra tiền Nhật khoảng 4.9 triệu JPY (quy đổi theo 1 baht bằng khoảng 4.4 JPY; tỷ giá có biến động nên xin coi đây là con số tham khảo).

IoT hóa thiết bị hiện hữu - 5 lớp chi phí retrofit tại Thái Lan - figure 2

Yếu tố làm số tiền của từng lớp thay đổi

Lớp 1 khảo sát hiện trường và định nghĩa yêu cầu 180,000 THB

Biến động theo số lượng thiết bị đối tượng và mức độ còn lưu giữ tài liệu. Nếu bản vẽ và tài liệu quy cách truyền thông của nhà sản xuất còn được lưu tại nhà máy thì khảo sát ngắn lại, nhưng với thiết bị đã qua di dời hoặc mua second-hand thì bản vẽ thường đã thất lạc, phải mở tủ đo thực tế để khảo sát. Cắt bớt lớp này thì ở công đoạn sau sẽ xảy ra tình huống mở ra mới thấy khác dự kiến, và nó dội lại thành chi phí phát sinh ở lớp 3. Khi so sánh báo giá, xin lưu ý những phương án có lớp này quá mỏng.

Lớp 2 cảm biến và thiết bị biên 318,000 THB

Chi tiết như sau. Trích tín hiệu đèn tháp 6 máy x 18,000 = 108,000, cảm biến dòng điện 2 máy x 35,000 = 70,000, kết nối PLC 2 máy x 25,000 = 50,000, edge gateway 2 bộ x 45,000 = 90,000. Tổng cộng 318,000 THB.

Thứ hay bị bỏ sót ở đây là edge gateway. Số lượng cần thiết không chỉ quyết định bởi số cảm biến mà còn bởi bố trí vật lý của thiết bị. Tại nhà máy mô hình, cấu hình được chọn là 2 gateway phủ cho 10 máy, nhưng nếu thiết bị nằm rải rác qua nhiều nhà xưởng thì số lượng sẽ tăng. Khi so sánh báo giá, hãy xác nhận nhà cung cấp đang giả định mỗi gateway thu nhận bao nhiêu máy.

Lớp 3 thi công điện và lắp đặt 220,000 THB

Là 10 máy x 22,000 = 220,000 THB. Đây là lớp dao động nhiều nhất theo điều kiện tại chỗ. Hộp mở rộng khi trong tủ không còn chỗ trống, công truy vết khi không có bản vẽ đi dây hiện hữu, giàn giáo khi phải làm việc trên cao, và phụ trội cho làm ngày nghỉ hoặc làm đêm đi kèm việc thu xếp dừng máy. Tất cả đều có thể dự đoán được ở mức độ nhất định ngay từ khâu kiểm kê. Nói ngược lại, một báo giá lấy về mà chưa qua kiểm kê thì nên coi là vẫn đang mang rủi ro giả định lớn ở lớp này thì an toàn hơn.

Lớp 4 phần mềm và nền tảng trực quan hóa 260,000 THB

Bao gồm xây dựng môi trường đám mây, thiết kế và tạo dashboard, cài đặt ban đầu cho việc kết nối với hệ thống hiện có (hệ thống quản lý sản xuất hoặc ERP). Lớp này ít tỷ lệ thuận với số máy, dù 10 máy hay 30 máy thì cũng không chênh nhau nhiều. Chính vì vậy, ở phương án PoC (3 máy) nói ở phần sau, gánh nặng tính trên mỗi máy sẽ nặng hơn.

Yếu tố làm số tiền thay đổi là độ sâu của việc kết nối với hệ thống hiện có. Nếu chỉ xem trên dashboard thì nhẹ, nhưng nếu muốn ghi ngược kết quả sản xuất về hệ thống quản lý sản xuất hiện có thì cần khảo sát và kiểm chứng quy cách giao diện phía đối tác. Hãy vạch ranh giới ngay từ đầu về việc giai đoạn 1 làm tới đâu.

Lớp 5 đào tạo và hỗ trợ duy trì 140,000 THB

Bao gồm đào tạo hiện trường, định nghĩa KPI và đồng hành 2 tháng. Quyết định cắt lớp này khỏi báo giá là thứ dễ cắt nhất về mặt số tiền, nhưng lại đắt nhất về mặt kết quả. Dữ liệu có ra mà không có người xem và không có cơ chế họp để hành động thì hiệu quả vẫn nằm im ở mức không. Tại nhà máy Thái Lan cần có tài liệu đào tạo bằng tiếng Thái và thiết kế có sự tham gia của nhân sự chủ chốt người bản địa, nên trên thực tế nên tính lớp này dày hơn so với dự án cùng loại tại Nhật.

Chi phí vận hành hàng năm

Ngoài chi phí ban đầu còn phát sinh chi phí vận hành hàng năm. Đám mây và đường truyền cho 10 máy là 9,500 THB mỗi tháng x 12 = 114,000 THB, bảo trì và hiệu chuẩn cảm biến là 46,000 THB. Cộng lại là 160,000 THB mỗi năm.

Trường hợp quên đưa chi phí hiệu chuẩn cảm biến vào dự toán khá thường thấy. Cả cảm biến dòng điện lẫn cảm biến rung động đều lệch dần theo thời gian. Tiếp tục giám sát xu hướng bằng giá trị đã lệch thì bản thân phán đoán cũng sai theo. Xin hãy đưa việc hiệu chuẩn mỗi năm một lần vào quy trình vận hành.

Hiệu quả và thời gian hoàn vốn – một biến số làm 3.3 năm thành 2.3 năm hoặc thành 7.2 năm

Hiệu quả được cộng dồn theo 3 hạng mục. Điều quan trọng là không để miền định nghĩa của 3 hạng mục chồng lên nhau. Nếu đếm cùng một hiệu quả giảm ở hai hạng mục thì hiệu quả trên giấy sẽ phình ra, nhưng thực tế sẽ không tái hiện được.

A. Tăng sản lượng nhờ giảm thời gian dừng thiết bị

Thời gian vận hành theo kế hoạch của 10 máy đối tượng là 10 máy x 8 giờ x 2 ca x 25 ngày x 12 tháng = 48,000 giờ mỗi năm.

Tỷ lệ thời gian dừng máy hiện tại là 18%, quy ra thời gian là 8,640 giờ mỗi năm. Nhờ trực quan hóa, tần suất dừng máy ngắn và độ dao động của chuyển đổi sản xuất trở thành con số, và bằng cách xử lý dần từ các dạng đứng đầu danh sách, mục tiêu đặt ra là đưa tỷ lệ thời gian dừng máy này về 15%, tức cải thiện 3 điểm phần trăm. Thời gian được cắt giảm là 48,000 x 3% = 1,440 giờ mỗi năm.

Từ đây mới là phần bàn luận trung tâm của bài viết. Trống ra 1,440 giờ không có nghĩa toàn bộ số đó thành doanh thu. Phải có đơn hàng thì mới chuyển được thành sản lượng tăng thêm. Trong mô hình, dựa trên triển vọng đơn hàng, chúng tôi đặt phần chuyển đổi được là 60%, tức 864 giờ.

Lấy lợi nhuận góp trên mỗi giờ máy là 420 THB thì 864 x 420 = 362,880 THB mỗi năm.

B. Giảm công ghi chép và tổng hợp

Khác miền với A. A là thời gian vận hành của thiết bị, còn B là số giờ công của bộ phận gián tiếp.

Hiện tại, việc chép lại và tổng hợp báo cáo sản xuất hàng ngày tốn 2 người x 45 phút mỗi ngày x 25 ngày x 12 tháng = 450 giờ mỗi năm. Nếu dữ liệu được thu tự động thì cắt giảm được 80% khối lượng này, tương đương 360 giờ mỗi năm. Tính theo đơn giá giờ công 190 THB thì được 68,400 THB mỗi năm.

Một lưu ý khi nói về hiệu quả này. Nó không mang nghĩa cắt giảm nhân sự. Nó mang nghĩa thời gian vốn tiêu vào việc chép số sẽ chuyển sang truy tìm nguyên nhân hàng lỗi và hoạt động cải tiến. Đã quy hiệu quả ra tiền thì phải quy đổi theo đơn giá giờ công, nhưng cách giải thích trong nội bộ thì xin hãy tách riêng.

C. Giảm chi phí ứng cứu khẩn và làm thêm giờ do hỏng hóc đột xuất

Đây cũng là khoản mục tách khỏi A. A đếm khoảng thời gian đã dừng, còn C đếm chi phí phát sinh thêm để khôi phục. Đó là tiền làm thêm khi bị gọi vào ngày nghỉ, chi phí gửi phụ tùng bằng đường hàng không, chi phí điều động người hỗ trợ, tức những khoản chi phát sinh tách biệt với bản thân thời gian dừng.

Hiện tại là 8 vụ mỗi năm, chi phí phát sinh thêm cho mỗi vụ là 22,000 THB. Nếu nhờ giám sát xu hướng dòng điện và rung động mà kéo được dấu hiệu xuống cấp về đúng dịp bảo trì định kỳ thì mục tiêu đặt ra là giảm còn 5 vụ mỗi năm. Giảm 3 vụ tức 3 x 22,000 = 66,000 THB mỗi năm.

Cộng dồn và số năm hoàn vốn

  • A tăng sản lượng 362,880 THB mỗi năm
  • B công ghi chép 68,400 THB mỗi năm
  • C ứng cứu đột xuất 66,000 THB mỗi năm

Tổng hiệu quả hàng năm = 497,280 THB mỗi năm, quy ra tiền Nhật khoảng 2.19 triệu JPY.

Trừ đi chi phí vận hành 160,000 THB mỗi năm thì hiệu quả ròng hàng năm = 337,280 THB mỗi năm.

Lấy vốn đầu tư ban đầu 1,118,000 THB chia cho hiệu quả ròng này thì thời gian hoàn vốn khoảng 3.3 năm.

Phân tích độ nhạy – biến số nào làm thay đổi số năm hoàn vốn

Con số 3.3 năm sẽ dịch chuyển khá nhiều nếu tiền đề thay đổi. Xin xem 2 trường hợp.

Trường hợp 1 cơ cấu sản phẩm có lợi nhuận góp cao. Nếu là nhà máy làm sản phẩm có lợi nhuận góp trên mỗi giờ máy không phải 420 THB mà là 600 THB thì hiệu quả tăng sản lượng thành 864 x 600 = 518,400 THB mỗi năm. Tổng hiệu quả là 652,800 THB mỗi năm, phần ròng sau khi trừ chi phí vận hành là 492,800 THB mỗi năm, và hoàn vốn khoảng 2.3 năm.

Trường hợp 2 không chuyển được thành sản lượng tăng thêm. Nếu đơn hàng mỏng và chỉ đưa được 30% thời gian trống vào tăng sản lượng thì thời gian tăng sản lượng là 432 giờ, hiệu quả tăng sản lượng giảm còn 432 x 420 = 181,440 THB mỗi năm. Tổng hiệu quả là 315,840 THB mỗi năm, phần ròng là 155,840 THB mỗi năm, và hoàn vốn kéo dài thành khoảng 7.2 năm.

Ở 2 trường hợp này, đơn giá cảm biến không thay đổi dù chỉ một baht. Thứ duy nhất được thay đổi là điểm liệu có chuyển được thời gian trống thành doanh thu hay không.

Chúng tôi cho rằng đây chính là luận điểm bị bỏ sót nhiều nhất khi cân nhắc IoT hóa thiết bị hiện hữu. Khi lấy báo giá cạnh tranh, cuộc thảo luận dễ dồn hết vào so sánh đơn giá thiết bị và chi phí thi công. Giả sử mặc cả được 10% tiền thiết bị thì vốn đầu tư ban đầu cũng chỉ dịch vài chục nghìn baht, và số năm hoàn vốn gần như không đổi. Trong khi đó, tỷ lệ chuyển đổi sang tăng sản lượng là 60% hay 30% sẽ chia số năm hoàn vốn thành khoảng 3.3 năm và khoảng 7.2 năm.

Kết luận mang tính thực hành là như sau. Trước khi chọn thiết bị, hãy thống nhất trước với bộ phận kinh doanh và quản lý sản xuất về việc sẽ làm gì với thời gian trống ra. Lý do vì sao nên trực quan hóa công đoạn nút thắt cổ chai trước, xét cho cùng cũng nằm ở đây. Bởi vì cắt giảm bao nhiêu thời gian dừng của thiết bị không phải nút thắt cổ chai thì sản lượng đầu ra của cả nhà máy vẫn không tăng.

Thêm một lưu ý khi xử lý các con số trong nội bộ. Xin đừng đếm chồng hiệu quả tăng sản lượng của A và phần giảm ứng cứu đột xuất của C như thể cả hai đều là hiệu quả nhờ giảm hỏng hóc. A là cải thiện tỷ lệ thời gian dừng máy so với thời gian vận hành theo kế hoạch, còn C là khoản chi phát sinh thêm để khôi phục, hai bên khác khoản mục kế toán. Việc có giải thích được mà vẫn giữ tách bạch miền định nghĩa hay không sẽ quyết định việc kiểm chứng kết quả sau khi được phê duyệt có khớp số hay không.

Vị trí của PoC – 425,000 THB cho 3 máy mua về không phải là hoàn vốn mà là căn cứ định giá

Nếu khó ra quyết định đầu tư ngay 10 máy thì có phương án PoC (thực chứng) thu hẹp còn 3 máy. Ở đây chúng ta xem cấu hình 3 máy chỉ dùng trích tín hiệu đèn tháp như một kịch bản hoàn toàn tách biệt với giai đoạn 1. Xin đọc mà không cộng gộp với các con số của giai đoạn 1.

Chi phí ban đầu của PoC (đơn vị THB)

  • Lớp 1 khảo sát hiện trường và định nghĩa yêu cầu 80,000
  • Lớp 2 cảm biến và thiết bị biên 99,000 (trích tín hiệu đèn tháp 3 máy x 18,000 cộng edge gateway 1 bộ x 45,000)
  • Lớp 3 thi công điện và lắp đặt 66,000 (3 máy x 22,000)
  • Lớp 4 phần mềm và nền tảng trực quan hóa 120,000 (bao gồm màn hình trên máy tính bảng để hiện trường nhập lý do dừng máy)
  • Lớp 5 đào tạo và hỗ trợ duy trì 60,000
  • Tổng cộng 425,000 THB

Chi phí vận hành là 63,200 THB mỗi năm (đám mây và đường truyền 3,600 mỗi tháng x 12 = 43,200, bảo trì 20,000).

Hiệu quả của PoC. Chúng tôi thu hẹp đối tượng vào 3 máy nút thắt cổ chai, đưa thời gian dừng và số lần dừng thành con số, còn lý do dừng thì đặt tiền đề là bổ sung bằng thao tác nhập tại hiện trường trên máy tính bảng. Vì tập trung được vào các dạng dừng máy đứng đầu danh sách nên mục tiêu đặt ra là đưa tỷ lệ thời gian dừng máy từ 20% về 15%, tức cải thiện 5 điểm phần trăm. Chỉ riêng trích tín hiệu đèn tháp thì không biết được lý do dừng, nên 5 điểm phần trăm này là con số đặt ra với tiền đề dùng kèm thao tác nhập tại hiện trường. Bản thân mức 20% ban đầu cũng là con số tạm đặt theo nhận định rằng tỷ lệ thời gian dừng máy của 3 máy nút thắt cổ chai cao hơn mức 18% giả định cho 10 máy của giai đoạn 1, còn giá trị đo thực thì để PoC xác định. Thời gian vận hành theo kế hoạch là 3 máy x 4,800 giờ = 14,400 giờ mỗi năm, thời gian cắt giảm là 720 giờ, trong đó phần 60% chuyển được thành sản lượng tăng thêm là 432 giờ. 432 x 420 = 181,440 THB mỗi năm. Ở giai đoạn PoC, phần giảm công ghi chép và tổng hợp (hiệu quả B) được đặt ngoài phạm vi và tính bằng không. Lý do là chỉ với 3 máy thì chưa thay đổi được bản thân cách vận hành báo cáo sản xuất hàng ngày.

Hiệu quả ròng là 181,440 trừ 63,200 = 118,240 THB mỗi năm. Hoàn vốn là 425,000 chia 118,240, tức khoảng 3.6 năm.

Nếu chỉ nhìn số năm hoàn vốn thì PoC bất lợi hơn giai đoạn 1

Xin viết thẳng thắn. Hoàn vốn khoảng 3.6 năm của PoC dài hơn khoảng 3.3 năm của 10 máy giai đoạn 1. Lý do rất rõ ràng. Lớp 1 (khảo sát), lớp 4 (nền tảng) và lớp 5 (đào tạo) là chi phí cố định ít tỷ lệ thuận với số máy. Vì chúng được phân bổ cho 3 máy nên gánh nặng tính trên mỗi máy nặng hơn.

Do đó, nếu đưa PoC ra phê duyệt với tư cách một khoản đầu tư nhắm vào hoàn vốn thì trên mặt con số nó sẽ kém hơn giai đoạn 1. Giá trị thật của PoC nằm ở chỗ khác.

Thứ bạn đang mua là căn cứ để định giá và ước tính hiệu quả cho bản chính thức. Cụ thể, bạn có được 4 thứ sau.

  1. Tỷ lệ thời gian dừng máy thực tế của thiết bị nhà mình. Là 18% hay 25% thì không đo sẽ không biết. Con số này trở thành nền móng cho ước tính hiệu quả của giai đoạn 1.
  2. Giá trị đo thực của tỷ lệ chuyển đổi sang tăng sản lượng. Bạn nắm được thực tế 3 tháng về việc đã làm được gì với thời gian trống ra. Biến số có ảnh hưởng lớn nhất trong phân tích độ nhạy được thay bằng số liệu thực thay vì số ước đoán.
  3. Chi phí thi công thực tế tại hiện trường. Những điều kiện chỉ mở tủ ra mới biết sẽ lộ diện trước với phần 3 máy. Bạn kiểm chứng được mức hợp lý của đơn giá lớp 3.
  4. Hiện trường có dùng hay không. Xem dashboard rồi thì chủ đề của cuộc họp đầu ca có đổi khác không. Nếu chỗ này không đổi thì mở rộng ra 10 máy cũng cho kết quả tương tự.

Xin hãy đánh giá PoC bằng việc có lấy được 4 điểm trên hay không, chứ không phải bằng số năm hoàn vốn. Trên cơ sở đó mới dựng lại dự toán cho giai đoạn 1, đó mới là cách đi vững chắc dù nhìn qua tưởng vòng vo.

5 yếu tố tại chỗ thường gây vấp ở nhà máy Thái Lan

Dù cấu hình kỹ thuật giống nhau, tại nhà máy Thái Lan tiến độ vẫn có thể đứng lại vì những yếu tố khác với ở Nhật. Đây là 5 điểm nên tính vào ngay từ khâu dự toán và lập kế hoạch.

1 Chất lượng nguồn điện và sụt áp tức thời. Ngay trong khu công nghiệp, mùa mưa vẫn xảy ra sụt áp tức thời do sét đánh. Thiết bị chính có thể phục hồi, nhưng edge gateway và thiết bị mạng có khi khởi động lại liên tục và dữ liệu trong khoảng đó bị mất. Cần thiết kế có UPS dung lượng nhỏ cho phía gateway, và có cơ chế tự phục hồi sau gián đoạn cùng khả năng gửi lại dữ liệu đệm. Nếu để quy trình vận hành thành kiểu phải khởi động lại thiết bị bằng tay sau khi có điện lại thì sẽ thủng dữ liệu vào đúng ngày người phụ trách nghỉ.

2 Khoảng trống trong tủ điện và việc thiếu bản vẽ đi dây hiện hữu. Với thiết bị di dời từ Nhật sang hoặc mua second-hand tại chỗ, chuyện bên trong tủ bị đấu nối thêm qua từng lần mở rộng cho tới khi không còn chỗ trống là rất hay gặp. Thêm nữa, bản vẽ không còn lưu tại nhà máy nên phải dò thực tế xem dây nào đi về đâu. Nếu ngay từ khâu kiểm kê đã mở cửa tủ chụp ảnh sẵn thì độ chính xác của báo giá tăng lên và hạn chế được chi phí phát sinh về sau.

3 Tắc nghẽn băng tần 2.4GHz và che chắn bởi kim loại. Nếu chọn cấu hình truyền dữ liệu không dây thì môi trường sóng vô tuyến trong nhà máy là biến số lớn nhất. Mạng LAN không dây hiện có, điện thoại của công nhân và máy đọc mã vạch không dây cùng chia sẻ băng tần 2.4GHz, trong khi thiết bị và khung giá bằng kim loại lại chắn sóng. Nếu chọn thiết bị mà không khảo sát sóng tại chỗ ở giai đoạn thiết kế thì sau khi lắp truyền thông sẽ chập chờn và mất nhiều thời gian để khoanh vùng nguyên nhân. Phương châm thiết kế mạng trong nhà máy được chúng tôi xử lý trong bài viết về LAN không dây và mạng công nghiệp trong nhà máy. Xin cân nhắc cả phương án đoạn nào kéo được dây thì đi dây.

4 Độ ẩm và bụi mùa mưa cùng cấp bảo vệ IP. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 có độ ẩm cao và có những vị trí xảy ra đọng sương. Ở các công đoạn có sương dầu cắt gọt hoặc bụi bay thì cần nâng cấp bảo vệ cho cảm biến và dây cáp. Đặt nguyên thiết bị dùng cho văn phòng ra hiện trường rồi nửa năm sau hỏng liên tiếp là thất bại có thể tránh được. Hãy ghi điều kiện môi trường của từng vị trí lắp đặt vào sổ danh mục và phản ánh vào việc chọn thiết bị.

5 Thay đổi nhân sự bảo trì và việc bàn giao. Tại hiện trường sản xuất ở Thái Lan, nhân sự bảo trì và kỹ thuật sản xuất có thể thay đổi sau vài năm. Hãy xây dựng cơ chế với giả định rằng nhân sự chủ chốt đã được hướng dẫn lúc triển khai có thể không còn ở đó vào năm sau. Cụ thể là thiết kế vận hành gồm để lại quy trình thay đổi cài đặt bằng tiếng Thái, ghi ngay trên màn hình định nghĩa của dashboard (mẫu số của biểu đồ này là gì), lưu lại lịch sử thay đổi ngưỡng. Chi phí đào tạo ở lớp 5 cũng chính là chi phí cho tính bền vững này.

Các bước triển khai và lịch trình 12 tuần cộng 2 tháng đồng hành

Xin trình bày cách tiến hành 12 tuần cho tới lúc bắt đầu vận hành, và 2 tháng đồng hành nối tiếp sau đó, theo trường hợp mẫu 10 máy của giai đoạn 1. Thi công lắp đặt và đào tạo kết thúc trong 12 tuần, còn phần đồng hành nằm ngoài khoảng đó. Đặt việc thu xếp dừng máy vào đâu chính là mấu chốt của quản lý tiến độ.

IoT hóa thiết bị hiện hữu - 5 lớp chi phí retrofit tại Thái Lan - figure 3

Tuần 1 đến 2 kiểm kê và khảo sát hiện trường. Lập sổ danh mục thiết bị, đo thực tế bên trong tủ điện, xác nhận nguồn điện và cổng truyền thông, khảo sát môi trường sóng vô tuyến. Việc phỏng vấn về quy tắc bật đèn của đèn tháp ba màu cũng làm ở đây. Chất lượng của 2 tuần này quyết định độ chính xác của toàn bộ các công đoạn tiếp theo.

Tuần 3 đến 4 định nghĩa yêu cầu và thiết lập KPI. Quyết định trực quan hóa cái gì, ai xem vào lúc mấy giờ, và phán đoán điều gì. KPI chỉ có tỷ lệ vận hành thì chưa đủ. Nếu không quyết trước cách phân loại thời gian dừng (chuyển đổi sản xuất, chờ vật liệu, hỏng hóc, hiệu chỉnh chất lượng, dừng máy ngắn) thì có tổng hợp cũng không dẫn tới hành động. Ở đây xin hãy đưa cả ba bên sản xuất, bảo trì và kỹ thuật sản xuất vào cùng một cuộc họp.

Tuần 5 đến 6 chọn và mua sắm thiết bị. Thiết bị có sẵn hàng trong Thái Lan và thiết bị nhập từ Nhật hay Trung Quốc có thời gian chờ khác nhau rất nhiều. Có những vật tư mất 4 đến 6 tuần tính cả thông quan, nên bắt đầu mua sắm trễ thì toàn bộ bị đẩy lùi. Trong thời gian này, hãy đưa lịch thu xếp dừng máy tiếp theo lên kế hoạch sản xuất.

Tuần 7 đến 8 thi công lắp đặt (đợt 1). Bắt đầu từ 6 máy trích tín hiệu đèn tháp. Vì không đụng vào mạch điều khiển nên việc thu xếp dừng máy nhẹ và có thể chạy trước. Dữ liệu đầu tiên bắt đầu chảy về từ đây, nên bạn sớm xác nhận được hiển thị của dashboard có đúng như dự kiến hay không.

Tuần 9 thi công lắp đặt (đợt 2). 2 máy cảm biến dòng điện và 2 máy đấu trực tiếp PLC. Vì cần thao tác trong tủ điện và cài đặt truyền thông nên phải khớp với ngày dừng máy trên kế hoạch sản xuất (ngày bảo trì định kỳ hoặc trước sau kỳ nghỉ dài). Nhiều trường hợp cố nhét việc này vào ngày thường rồi thương lượng rất khó khăn, nên bí quyết thực tế là chốt lịch ngay từ tuần 5 đến 6.

Tuần 10 kiểm chứng dữ liệu. Đối chiếu xem giá trị thu được có khớp với cảm nhận của hiện trường không. Những sai lệch như quy tắc bật đèn của đèn tháp ba màu bị hiểu sai, chiều lắp CT, ranh giới thời gian khi tổng hợp (đặt điểm cắt giữa hai ca ở đâu) đều được lôi ra ánh sáng trong tuần này. Bỏ qua bước này mà vào vận hành chính thức thì sau đó nhận định rằng con số này không đáng tin sẽ ăn sâu vào hiện trường.

Tuần 11 đến 12 đào tạo hiện trường và bắt đầu vận hành. Bắt đầu nếp xem dashboard trong cuộc họp đầu ca. Đào tạo bằng tiếng Thái, và xây dựng nội dung xoay quanh việc con số này tăng lên thì phải làm gì, chứ không phải quanh thao tác sử dụng.

Đồng hành 2 tháng sau khi bắt đầu vận hành, từ tuần 13 trở đi. Đây là khoảng thời gian nằm ngoài lịch trình 12 tuần và được tính trong lớp 5. Mỗi tuần một lần rà soát để điều chỉnh cách gán phân loại dừng máy, xem lại ngưỡng, phản ánh các chỉ số muốn xem thêm. Việc vận hành có bám rễ hay không trong 1 đến 2 tháng ngay sau khi triển khai sẽ quyết định hiệu quả có thành con số hay không.

5 kiểu thất bại thường gặp

1 Làm đồng loạt toàn bộ số máy. Động vào cả 30 máy cùng lúc thì việc thu xếp dừng máy dồn cục khiến không lập nổi kế hoạch sản xuất, và dữ liệu có ra cũng không còn tay để phân tích. Đi theo từng bước với 10 máy ở giai đoạn 1, hoặc 3 máy ở PoC, rốt cuộc lại cho hiệu quả sớm hơn.

2 Chọn thiết bị khi chưa quyết KPI. Cách làm cứ lấy dữ liệu về rồi tính sau nhìn qua có vẻ hợp lý, nhưng vì chưa định nghĩa được dữ liệu cần lấy nên việc chọn thiết bị mất căn cứ. Đèn tháp ba màu là đủ hay cần tới cả dạng sóng dòng điện thì được quyết định bằng cách suy ngược từ KPI muốn xem.

3 Chỉ đưa cho hiện trường cái màn hình. Lắp dashboard rồi coi như xong thì một tháng sau không còn ai xem. Triển khai chỉ hoàn tất khi đưa được vào quy trình vận hành nội dung ai, lúc nào, xem gì và hành động ra sao. Lý do không cắt lớp 5 nằm ở đây.

4 Để việc kết nối với hệ thống hiện có lại sau. Nếu đẩy việc kết nối với hệ thống quản lý sản xuất hoặc ERP sang giai đoạn 2 thì rốt cuộc hiện trường vừa nhìn màn hình IoT vừa tiếp tục nhập tay riêng. Còn nhập liệu hai lần thì phần giảm công ghi chép (hiệu quả B) sẽ không thành hiện thực. Hãy vạch ranh giới kết nối tới đâu trong giai đoạn 1 ngay ở khâu định nghĩa yêu cầu.

5 Quên đưa bảo trì và hiệu chuẩn vào dự toán. Tình huống chỉ so sánh chi phí ban đầu rồi chọn phương án rẻ, tới năm thứ hai lại không có ngân sách, là điều tránh được. Chi phí vận hành 160,000 THB mỗi năm là con số nên trừ khỏi hiệu quả ngay từ đầu khi ra quyết định đầu tư. Hiệu quả ròng hàng năm 337,280 THB mỗi năm trong bài viết này là con số đã trừ xong khoản đó.

Ngoài ra, trên các trang tin chuyên ngành có báo cáo khảo sát rằng hơn 50% doanh nghiệp sản xuất coi việc tích hợp OT (phía thiết bị nhà máy) và IT (phía hệ thống thông tin) là rào cản khi triển khai. Việc tích hợp này vừa là vấn đề kỹ thuật, vừa là vấn đề phân vai trong nội bộ. Xin hãy kiểm tra xem ba bên gồm kỹ thuật sản xuất phụ trách thiết bị, bộ phận hệ thống thông tin phụ trách mạng và bộ phận sản xuất phụ trách gán ý nghĩa cho dữ liệu đã ngồi cùng một bàn ngay từ khâu định nghĩa yêu cầu hay chưa.

Câu hỏi thường gặp

IoT hóa thiết bị hiện hữu là gì

Đó là việc không thay mới bản thân thiết bị mà dùng cảm biến hoặc thiết bị truyền thông lắp thêm để thu dữ liệu vận hành, rồi nối tiếp sang trực quan hóa và phân tích. Cách gọi khác là IoT retrofit hoặc brownfield IoT. Thông thường thuật ngữ này chỉ phạm vi không can thiệp vào phần điều khiển của thiết bị mà lấy trọng tâm là đưa dữ liệu ra ngoài.

Chi phí IoT retrofit khoảng bao nhiêu

Với mô hình của bài viết này (nhà máy tại Thái Lan, 10 máy của giai đoạn 1), chi phí ban đầu là 1,118,000 THB, quy ra tiền Nhật khoảng 4.9 triệu JPY. Chi tiết gồm khảo sát hiện trường 180,000, thiết bị 318,000, thi công điện 220,000, nền tảng trực quan hóa 260,000, đào tạo và duy trì 140,000 THB. Ngoài khoản này còn tốn chi phí vận hành 160,000 THB mỗi năm. Với cấu hình PoC thu hẹp còn 3 máy thì chi phí ban đầu là 425,000 THB. Số tiền thực tế thay đổi theo đời máy, tình trạng bên trong tủ điện và phạm vi kết nối với hệ thống hiện có.

Thiết bị đời cũ có thu thập được dữ liệu không

Ngay cả thiết bị không có cổng truyền thông vẫn lấy được trạng thái hoạt động từ đèn tháp ba màu và xu hướng tải từ cảm biến dòng điện. Dù đời máy cũ, nếu có cổng serial RS-232C hoặc RS-485 thì có trường hợp đọc được từ PLC qua Modbus. Các bài phân tích trên trang tin chuyên ngành cho rằng thông qua những giao thức mở như Modbus hay OPC UA thì PLC thế hệ cũ vẫn kết nối được với nền tảng giám sát hiện đại. Vì phạm vi dữ liệu lấy được thay đổi theo từng thiết bị nên việc kiểm kê và khảo sát trước là điều kiện tiên quyết.

Thu thập dữ liệu đèn tháp ba màu thì biết được tới đâu

Bạn biết được 3 trạng thái đang chạy, đang dừng, đang có bất thường, cùng với thời gian dừng, số lần dừng và phân bố khung giờ xảy ra dừng được suy ra từ đó. Cái không biết được là lý do dừng, điều kiện gia công, số lượng sản xuất và chi tiết của cảnh báo. Tuy vậy, chỉ riêng việc thời gian dừng và số lần dừng thành con số cũng đã đủ để xếp thứ tự ưu tiên xem nên đào sâu từ thiết bị nào. Về phân loại lý do, cách làm thực tế là bổ sung bằng thao tác nhập tại hiện trường (chọn lý do dừng trên máy tính bảng).

PLC đời cũ thì có lấy được nhật ký vận hành thiết bị không

Ngay cả PLC không hỗ trợ Ethernet, nếu có cổng serial thì vẫn có khả năng lấy được. Tuy nhiên cần có tài liệu bản đồ địa chỉ thanh ghi (địa chỉ nào chứa dữ liệu gì). Nếu tài liệu không còn lưu tại nhà máy thì phát sinh việc hỏi nhà sản xuất thiết bị hoặc kiểm tra trực tiếp trên máy thật. Đây là lý do chính khiến công đoạn khảo sát (lớp 1) tốn chi phí và thời gian. Trường hợp không lấy được tài liệu thì cũng có thể cân nhắc phương án bỏ việc đọc từ PLC và chuyển sang kết hợp cảm biến dòng điện với đèn tháp ba màu.

Có lắp thêm cảm biến mà không dừng thiết bị được không

Tùy phương thức. Việc trích tín hiệu từ đèn tháp ba màu có thời gian thao tác ngắn và nhiều khi xử lý được vào lúc chuyển đổi sản xuất hoặc giờ nghỉ trưa, nhưng vì lý do an toàn cần tránh thao tác khi đang mang điện, nên xin hãy dự trù một khoảng dừng máy ngắn. Việc gắn CT trong tủ điện điều khiển hoặc đấu nối vào PLC thì về nguyên tắc phải làm khi đã cắt nguồn. Trong trường hợp mẫu, 6 máy trích tín hiệu đèn tháp có việc thu xếp dừng máy nhẹ được xếp vào tuần 7 đến 8, còn 4 máy cần thao tác trong tủ điện được xếp vào tuần 9 để khớp với ngày bảo trì định kỳ. Chia tách công đoạn như vậy sẽ hạn chế được ảnh hưởng tới sản xuất.

Tổng kết

IoT hóa thiết bị hiện hữu là phương tiện để giành lại tỷ lệ vận hành mà không phải thay mới thiết bị. Cổng lấy dữ liệu có 3 loại là đèn tháp ba màu, cảm biến dòng điện hoặc rung động, và kết nối PLC, với chi phí cùng lượng thông tin thu được thay đổi theo từng bậc. Nhìn chi phí bằng cách tách thành 5 lớp gồm khảo sát, thiết bị, thi công, nền tảng và đào tạo thì bạn đọc ra được chỗ nào sẽ biến động theo điều kiện của nhà máy mình. Ở trường hợp mẫu, chi phí ban đầu là 1,118,000 THB, chi phí vận hành 160,000 THB mỗi năm, hiệu quả hàng năm 497,280 THB, phần ròng 337,280 THB và hoàn vốn khoảng 3.3 năm.

Tuy nhiên, con số 3.3 năm này dịch chuyển theo tiền đề. Cơ cấu sản phẩm có lợi nhuận góp cao thì khoảng 2.3 năm, còn nếu chỉ đưa được 30% thời gian trống vào tăng sản lượng thì khoảng 7.2 năm. Thứ quyết định số năm hoàn vốn không phải là đơn giá thiết bị mà là việc có chuyển được thời gian trống thành doanh thu hay không. Và phương tiện để biến tiền đề đó từ ước đoán thành số đo thực chính là PoC quy mô 3 máy. PoC thua giai đoạn 1 về số năm hoàn vốn, nhưng nếu định vị nó như khoản đầu tư để có được căn cứ định giá cho bản chính thức thì phán đoán sẽ không bị chao đảo.

Chúng tôi hỗ trợ các nhà máy vốn Nhật tại Thái Lan và ASEAN từ khâu thu dữ liệu thiết bị hiện hữu, xây dựng nền tảng trực quan hóa cho tới việc bám rễ tại hiện trường. Trước khi bước vào câu chuyện báo giá, bạn có thể trao đổi với chúng tôi chỉ riêng về cách lập sổ danh mục thiết bị và việc kiểm kê để biết nên bắt tay từ thiết bị nào. Bắt đầu từ chỗ cùng nhau xem danh sách thiết bị của bạn và sắp xếp xem cổng lấy dữ liệu nào có thể dùng được cũng không sao. Liên hệ với chúng tôi tại đây.

Nguồn tham khảo