Giải pháp xây dựng nhà máy thông minh trong Tổng cục Công nghiệp quốc phòng

Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã làm thay đổi căn bản phương thức sản xuất, quản lý và tổ chức lao động của các ngành, lĩnh vực, trong đó có CNQP. Đối với sản xuất quốc phòng, việc tăng cường ứng dụng CNTT, đẩy mạnh CĐS, tiến tới xây dựng nhà máy thông minh là xu thế tất yếu; đồng thời là yêu cầu cấp thiết để nâng cao năng lực sản xuất, đáp ứng nhiệm vụ xây dựng Quân đội hiện đại, bảo vệ vững chắc Tổ quốc trong tình hình mới.

Nhà máy thông minh là mô hình sản xuất hiện đại được xây dựng trên nền tảng của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó toàn bộ quá trình thiết kế, quản lý, chế tạo, kiểm tra và bảo đảm kỹ thuật được số hóa, tự động hóa và kết nối trong một hệ thống thống nhất. Các thiết bị, dây chuyền sản xuất, hệ thống điều hành, quản trị nguồn lực và dữ liệu được liên thông thông qua mạng công nghiệp, internet vạn vật (IoT), điện toán đám mây, dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo (AI), tạo thành môi trường sản xuất có khả năng tự giám sát, điều chỉnh và tối ưu hóa theo thời gian thực. Các cảm biến lắp đặt trên máy móc liên tục ghi nhận các thông số như nhiệt độ, độ rung, tốc độ, độ chính xác gia công và trạng thái làm việc của thiết bị. Dữ liệu được truyền về hệ thống điều hành, nơi phần mềm phân tích và AI xử lý thông tin, phát hiện sai lệch, dự báo sự cố và tự động điều chỉnh chế độ làm việc. Nhờ đó, quá trình sản xuất có thể thích nghi với điều kiện thực tế, giảm sai lỗi và nâng cao độ ổn định.

Đẩy mạnh chuyển đổi số, ứng dụng sản xuất thông minh, xây dựng nhà máy thông minh là xu thế tất yếu.            Ảnh: Internet

Một đặc điểm quan trọng của nhà máy thông minh là mỗi thiết bị, sản phẩm và công đoạn đều có bản sao số (Digital Twin) trong hệ thống quản lý. Khi có thay đổi về thiết kế hoặc kế hoạch sản xuất, hệ thống số sẽ tính toán và truyền lệnh trực tiếp xuống dây chuyền; ngược lại, dữ liệu từ dây chuyền được cập nhật liên tục lên hệ thống điều hành, giúp người quản lý nắm tình trạng sản xuất theo thời gian thực. Trong nhà máy thông minh, dữ liệu là yếu tố trung tâm. Các cảm biến trên dây chuyền liên tục thu thập thông tin về trạng thái thiết bị, chất lượng sản phẩm, tiêu hao vật tư và mức tiêu thụ năng lượng; phân tích bằng AI để phát hiện lỗi, dự báo hỏng hóc, tối ưu kế hoạch sản xuất và hỗ trợ ra quyết định. Trên thế giới, nhiều quốc gia phát triển đã xây dựng thành công nhà máy thông minh, tiêu biểu là Nhà máy Siemens tại Amberg (Đức) - một trong những mô hình chuẩn mực của sản xuất thông minh. Tại đây, hơn 1.000 cảm biến được lắp đặt trên các thiết bị để thu thập dữ liệu liên tục; toàn bộ quá trình sản xuất được điều hành bằng hệ thống số, kết hợp AI và phân tích dữ liệu thời gian thực. Nhờ đó, chất lượng sản phẩm đạt mức gần như tuyệt đối; tỷ lệ lỗi chỉ ở mức vài phần triệu; sản lượng tăng nhiều lần mà không cần mở rộng diện tích nhà xưởng.

Nhà máy sản xuất thông minh của Tập đoàn Siemens tại Amberg (Đức).   Ảnh: Internet

Đối với lĩnh vực CNQP, việc ứng dụng sản xuất thông minh, xây dựng nhà máy thông minh có ý nghĩa quan trọng, cho phép kiểm soát chặt chẽ toàn bộ quá trình chế tạo VKTBKT; bảo đảm độ chính xác cao, tính đồng bộ và mức độ an toàn nghiêm ngặt, tạo nền tảng để triển khai các công nghệ tiên tiến trong tương lai; nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm; cải thiện môi trường làm việc, giảm yếu tố độc hại, nâng cao đời sống, thu nhập cho người lao động và tăng khả năng cạnh tranh.

Tổng cục CNQP có chức năng tham mưu với Quân ủy Trung ương, Bộ Quốc phòng quản lý nhà nước về CNQP; trực tiếp chỉ đạo các đơn vị trực thuộc nghiên cứu thiết kế, chế tạo VKTBKT và tổ chức sản xuất quốc phòng. Thời gian qua, Tổng cục đã chủ động triển khai đồng bộ, toàn diện công tác CĐS, cải cách hành chính, đạt được nhiều kết quả nổi bật. Hệ thống mạng truyền số liệu quân sự được triển khai tới nhiều đơn vị; mạng LAN nội bộ được củng cố; các phần mềm quản lý văn bản, chữ ký số và thư điện tử quân sự được áp dụng rộng rãi trong công tác chỉ huy, điều hành. Một số đơn vị đã triển khai hệ thống quản trị nguồn lực doanh nghiệp (ERP), quản lý cung ứng, kho, sản xuất, tài chính, thiết bị và nhân sự; bước đầu xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý sản xuất. Hệ thống camera giám sát, hội nghị truyền hình, phần mềm quản lý thiết bị, quản lý số liệu sản xuất đã được triển khai tại cơ quan Tổng cục và nhiều nhà máy. Hiện nay, Tổng cục đã hoàn thành xây dựng, báo cáo Thủ trưởng Bộ Quốc phòng ban hành "Chương trình đẩy mạnh sản xuất thông minh, chuyển đổi số các nhà máy, doanh nghiệp trong Bộ Quốc phòng" và tổ chức thực hiện. Phấn đấu trong năm 2026 hoàn thành xây dựng ít nhất 1 mô hình về triển khai phương thức sản xuất thông minh; sắp xếp tinh gọn 100% dây chuyền, công đoạn có nguy cơ cháy nổ và 30-50% tổng số dây chuyền, phân xưởng…

Tuy nhiên, thực tế triển khai cho thấy, Tổng cục còn gặp một số khó khăn, như: cơ sở hạ tầng chưa đáp ứng yêu cầu; các phần mềm quản lý, kết nối dữ liệu liên thông còn hạn chế; một số xí nghiệp chưa được kết nối mạng; nguồn nhân lực công nghệ cao còn thiếu; mô hình xưởng thông minh, nhà máy thông minh mới ở giai đoạn đầu… Từ thực trạng trên, đề xuất một số giải pháp đẩy mạnh ứng dụng CNTT, CĐS và xây dựng nhà máy thông minh trong Tổng cục như sau:

Một là, quán triệt các nghị quyết, kế hoạch, chương trình của trên về phát triển khoa học, công nghệ, CĐS và xây dựng nhà máy thông minh. Trọng tâm là Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị về đột phá phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia; Nghị quyết số 3488-NQ/QUTW của Quân ủy Trung ương về đột phá phát triển phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trong Quân đội đến năm 2030; Quyết định số 4570 của Bộ Quốc phòng về Chương trình đẩy mạnh sản xuất thông minh, chuyển đổi số của các nhà máy, doanh nghiệp trong Bộ Quốc phòng... Trên cơ sở đó, xây dựng kế hoạch tổng thể, xác định rõ lộ trình, mục tiêu, bước đi phù hợp với đặc thù của từng lĩnh vực sản xuất; bảo đảm tập trung, thống nhất, đồng bộ, tiết kiệm nguồn lực.

Công nhân Nhà máy Z113 (Tổng cục CNQP) vận hành thiết bị tại Trung tâm điều khiển dây chuyền sản xuất thuốc nổ công nghiệp.         Ảnh: CTV

Hai là, đầu tư đổi mới công nghệ, xây dựng dây chuyền sản xuất hiện đại, ứng dụng AI và tự động hóa trong sản xuất quốc phòng. Tập trung đầu tư có trọng điểm vào các dây chuyền sản xuất hiện đại, đặc biệt trong các lĩnh vực cơ khí chính xác, vật liệu mới, điện tử, tự động hóa, điều khiển số, đo lường - thử nghiệm và các hệ thống sản xuất tích hợp. Tăng cường sử dụng hệ thống ERP, hệ thống điều hành sản xuất (MES), mô phỏng số và các công nghệ tự động hóa tiên tiến. Gắn đầu tư với chuyển giao công nghệ, đào tạo đội ngũ kỹ thuật, từng bước làm chủ thiết bị, bảo đảm tính tự chủ, lâu dài, tránh phụ thuộc vào nguồn cung bên ngoài.

Ba là, bảo đảm an toàn thông tin, an ninh mạng, bảo mật dữ liệu trong quá trình CĐS và xây dựng nhà máy thông minh. Xây dựng hệ thống bảo mật nhiều lớp, phân vùng giữa mạng điều hành, mạng sản xuất và mạng lưu trữ dữ liệu; áp dụng các giải pháp kiểm soát truy cập, giám sát an ninh mạng, phòng chống tấn công mạng và bảo vệ dữ liệu quan trọng. Đặc biệt, quản lý chặt chẽ, bảo đảm tuyệt đối an toàn các dữ liệu thiết kế, công nghệ, sản xuất và dữ liệu liên quan đến VKTBKT.

Bốn là, bồi dưỡng, phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao trong môi trường sản xuất số. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng kiến thức về CNTT, tự động hóa, AI, quản lý số cho đội ngũ cán bộ, kỹ sư và công nhân kỹ thuật; tổ chức đào tạo lại đối với lực lượng lao động hiện có. Hoàn thiện cơ chế, chính sách, bảo đảm thu nhập, điều kiện làm việc và chế độ đãi ngộ phù hợp với người lao động; thu hút nhân lực chất lượng cao trong các lĩnh vực liên quan, xây dựng đội ngũ đủ khả năng làm chủ công nghệ mới.

Năm là, xây dựng hệ thống dữ liệu số và kiến trúc quản lý sản xuất thống nhất trong toàn Tổng cục. Tiến hành số hóa toàn bộ tài liệu thiết kế, quy trình công nghệ, hồ sơ kỹ thuật, bảo đảm dữ liệu được lưu trữ an toàn, dễ khai thác và có thể sử dụng lâu dài. Các hệ thống ERP, MES, phần mềm quản lý thiết bị, vật tư và sản xuất cần được kết nối, chia sẻ dữ liệu, hình thành hệ thống quản lý thống nhất.

Sáu là, xây dựng thí điểm xưởng sản xuất thông minh, nhà máy thông minh. Lựa chọn một số nhà máy, xí nghiệp trong Tổng cục có đủ điều kiện về cơ sở hạ tầng, nhân lực và nhiệm vụ sản xuất để thí điểm xây dựng xưởng thông minh, tiến tới nhà máy thông minh. Quá trình triển khai theo lộ trình phù hợp, đầu tư đồng bộ từ hạ tầng CNTT, dây chuyền sản xuất, hệ thống quản lý số đến nguồn nhân lực. Làm tốt việc tổng kết, đánh giá, rút kinh nghiệm, hoàn thiện mô hình trước khi nhân rộng ra các đơn vị khác. Qua đó tối ưu hóa hiệu quả nguồn lực, giảm rủi ro, tạo cơ sở thực tiễn để xây dựng mô hình nhà máy thông minh phù hợp với đặc thù của CNQP.

Tăng cường ứng dụng CNTT, đẩy mạnh CĐS, xây dựng nền sản xuất thông minh, nhà máy thông minh là xu thế tất yếu, đồng thời là yêu cầu cấp thiết để nâng cao năng lực sản xuất quốc phòng trong tình hình mới. Trong điều kiện chiến tranh công nghệ cao, nền CNQP phải không ngừng đổi mới, nâng cao trình độ công nghệ, làm chủ trang thiết bị, quy trình sản xuất và từng bước hội nhập với nền công nghiệp hiện đại.

 Thượng tá NGUYỄN SƠN DƯƠNG

Cục Quản lý công nghệ, Tổng cục Công nghiệp quốc phòng