Computer Integrated Manufacturing – CIM là gì? 9 thành phần của CIM

CIM là gì? Computer-Integrated Manufacturing hay CIM là kết nối và tối ưu hóa mọi giai đoạn sản xuất thông qua công nghệ máy tính. Nếu doanh nghiệp của bạn đang trăn trở về việc nâng cao hiệu quả hoạt động, cải thiện chất lượng sản phẩm, và gia tăng khả năng thích ứng linh hoạt trước những thay đổi thị trường, CIM chính là chìa khóa. Hãy cùng DACO tìm hiểu trong bài viết sau.

1. Định nghĩa CIM là gì?

Trước hết, CIM là gì? CIM là phương pháp tiếp cận tích hợp hoàn toàn công nghệ máy tính vào tất cả các giai đoạn của quy trình sản xuất, từ phát triển sản phẩm đến lập kế hoạch, sản xuất và đảm bảo chất lượng.

CIM tạo ra một quy trình liền mạch và tự động, giảm thiểu các công việc thủ công, tối ưu hóa toàn bộ quy trình sản xuất. Mặc dù các chức năng kinh doanh như kế hoạch nguồn lực, kế toán, bán hàng và mua hàng cũng có sự kiểm soát của máy tính, nhưng tiềm năng đầy đủ của việc tin học hóa không thể đạt được nếu không có sự tích hợp của tất cả các phân đoạn sản xuất. Mục tiêu của CIM là kết nối những “đảo tự động hóa” rời rạc này lại với nhau, cho phép truyền dữ liệu liền mạch giữa các mô-đun chức năng khác nhau.

2. 9 yếu tố chính của hệ thống CIM là gì?

Chín yếu tố chính của một hệ thống CIM bao gồm:

1. Tiếp thị (Marketing): Phòng tiếp thị xác định nhu cầu về sản phẩm, các thông số kỹ thuật, dự báo số lượng sản xuất và chiến lược tiếp thị. Họ cũng tính toán chi phí sản xuất để đánh giá khả năng kinh tế của sản phẩm.

2. Thiết kế sản phẩm (Product Design): Bộ phận thiết kế của công ty thiết lập cơ sở dữ liệu ban đầu cho việc sản xuất sản phẩm được đề xuất, thông qua các hoạt động như mô hình hóa hình học và thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD), đồng thời xem xét các yêu cầu và ý tưởng sản phẩm. Yếu tố này của CIM là nơi cơ sở dữ liệu cần thiết để sản xuất được tạo ra.

3. Lập kế hoạch (Planning): Bộ phận lập kế hoạch lấy cơ sở dữ liệu từ bộ phận thiết kế và bổ sung dữ liệu, thông tin sản xuất để tạo ra một kế hoạch sản xuất. Quá trình lập kế hoạch này liên quan đến nhiều hệ thống con như vật liệu, cơ sở vật chất, quy trình, công cụ, nhân lực, năng lực, lịch trình, thuê ngoài, lắp ráp, kiểm tra, hậu cần, và phải được tối ưu hóa dựa trên chi phí và khả năng thiết bị. Lập kế hoạch quy trình có sự hỗ trợ của máy tính (CAPP) là một trong những kỹ thuật được sử dụng trong CIM.

4. Mua hàng (Purchase): Bộ phận mua hàng chịu trách nhiệm đặt hàng mua, theo dõi, đảm bảo chất lượng từ nhà cung cấp, tiếp nhận và kiểm tra các mặt hàng, sau đó cung cấp cho kho hoặc sắp xếp giao hàng kịp thời tùy thuộc vào lịch trình sản xuất để phục vụ quá trình sản xuất và lắp ráp.

5. Kỹ thuật sản xuất (Manufacturing Engineering): Đây là hoạt động thực hiện việc sản xuất sản phẩm, bao gồm việc làm giàu cơ sở dữ liệu với dữ liệu hiệu suất và thông tin về thiết bị và quy trình sản xuất. Trong CIM, điều này đòi hỏi các hoạt động như lập trình CNC, mô phỏng và lập lịch sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính. Kiểm soát sản xuất và lập kế hoạch (PPC) là một kỹ thuật được tìm thấy trong hoạt động của hệ thống, đây là cầu nối giữa thiết kế và sản xuất thực tế.

6. Phần cứng tự động hóa nhà máy (Factory Automation Hardware): Phần cứng tự động hóa nhà máy làm giàu cơ sở dữ liệu với dữ liệu thiết bị và quy trình để thực hiện quá trình sản xuất. Trong hệ thống CIM, điều này bao gồm các máy móc được điều khiển bằng máy tính như máy công cụ CNC, hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS), robot được điều khiển bằng máy tính, hệ thống xử lý vật liệu, hệ thống lắp ráp được điều khiển bằng máy tính, hệ thống kiểm tra tự động linh hoạt, v.v..

7. Kho bãi tự động (Warehousing): Chức năng này của CIM liên quan đến việc lưu trữ và truy xuất nguyên vật liệu, linh kiện, thành phẩm, cũng như vận chuyển các mặt hàng. Trong bối cảnh thuê ngoài phức tạp và nhu cầu cung cấp linh kiện/hệ thống con “Just-in-time“, quản lý hậu cần và chuỗi cung ứng trở nên cực kỳ quan trọng. Quản lý tồn kho là một chức năng được tự động hóa phổ biến trong CIM.

8. Tài chính (Finance): Phòng tài chính xử lý các nguồn lực liên quan đến tiền bạc, bao gồm lập kế hoạch đầu tư, vốn lưu động, kiểm soát dòng tiền, thực hiện thu nhập, kế toán và phân bổ quỹ.

9. Quản lý thông tin (Information Management): Đây là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất trong CIM. Nó bao gồm lập lịch sản xuất tổng thể, quản lý cơ sở dữ liệu, truyền thông, tích hợp hệ thống sản xuất và hệ thống thông tin quản lý. Bản chất của CIM là tăng cường giao tiếp và kiểm soát luồng thông tin đến tất cả các khía cạnh của doanh nghiệp. Hệ thống sử dụng một cơ sở dữ liệu chung và công nghệ truyền thông để tích hợp thiết kế, sản xuất và các chức năng kinh doanh liên quan. Việc thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu từ toàn bộ quá trình sản xuất là cốt lõi của việc quản lý thông tin trong CIM.

9 yếu tố này được kết nối thông qua một cơ sở dữ liệu chung và hệ thống truyền thông mạng công nghiệp.

3. Cụ thể các thành phần cốt lõi của hệ thống CIM

CIM là một hệ thống tổng thể bao gồm cả phần cứng và phần mềm, cùng với việc tích hợp các chức năng quản lý doanh nghiệp. Phần cứng và phần mềm tạo nên hệ thống CIM là gì?

3.1 Phần cứng CIM 

• Các thiết bị sản xuất tự động: Máy công cụ điều khiển số (CNC), robot, hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS), hệ thống xử lý vật liệu tự động (Material handling systems), hệ thống lắp ráp tự động, máy kiểm tra chất lượng tự động là các phần cứng quan trọng trong CIM.
• Thiết bị công nghệ thông tin: Máy tính, bộ điều khiển (controllers), hệ thống CAD/CAM, máy trạm, thiết bị thu thập dữ liệu sản xuất (shop floor data collection devices), đầu đọc mã vạch, thẻ RFID, thiết bị IoT (Internet of Things) hoặc cảm biến thông minh là các thành phần không thể thiếu trong CIM.

3.2 Phần mềm CIM

• Các ứng dụng phần mềm quản lý: Hệ thống thông tin quản lý (MIS), quản lý bán hàng & tiếp thị, tài chính, quản lý cơ sở dữ liệu. 
• Phần mềm kỹ thuật trong CIM: CAD, CAM, CAE, CAPP, CAQ. 
• Phần mềm quản lý sản xuất: Hệ thống quản lý sản xuất (MES), hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP), quản lý tồn kho, quản lý đơn hàng.
• Phần mềm AI, phần mềm phân tích dữ liệu lớn (Big Data)
• Các phần mềm chuyên dụng khác

4. Lợi ích vượt trội khi triển khai CIM

• Nâng cao hiệu quả và năng suất: Tự động hóa và chuẩn hóa quy trình giúp sản xuất nhanh hơn, ít lỗi hơn, và đáp ứng nhanh hơn với thay đổi. 
• Giảm thiểu chi phí cho doanh nghiệp: Giảm chi phí lao động trực tiếp và gián tiếp, tối ưu hóa mức tồn kho, giảm lãng phí nguyên vật liệu và thời gian chết.
• Rút ngắn thời gian sản xuất (Lead Time): CIM giúp tăng tốc quá trình từ ý tưởng đến sản phẩm hoàn chỉnh, giúp doanh nghiệp đưa sản phẩm ra thị trường nhanh hơn. 
• Linh hoạt hơn trong sản xuất: Khả năng nhanh chóng thích ứng với nhu cầu khách hàng thay đổi, điều chỉnh yêu cầu sản xuất và tích hợp công nghệ mới một cách dễ dàng. 
• Cải thiện chất lượng sản phẩm: CIM giúp giảm thiểu lỗi do con người, kiểm soát quy trình chặt chẽ hơn, và nâng cao độ chính xác của sản phẩm. 
• Cung cấp dữ liệu Real-time: Thu thập dữ liệu vận hành từ hiện trường sản xuất giúp giám sát hiệu suất thiết bị và đưa ra quyết định kịp thời. 
• Tăng cường vị thế cạnh tranh: Các công ty ứng dụng CIM có thể đưa các sản phẩm sáng tạo ra thị trường nhanh hơn với chi phí thấp hơn, củng cố vị thế của mình.

CIM mang lại lợi ích lớn nhất cho những công ty lĩnh vực công nghiệp nặng như ô tô, hàng không, đóng tàu, sản xuất công nghiệp, điện tử, cơ khí chế tạo, bao bì, đúc nhựa, dược phẩm, vật liệu xây dựng đã có nền tảng công nghệ nhất định và muốn đẩy mạnh hơn nữa quá trình tự động hóa và tích hợp để đạt được hiệu suất toàn diện.

5. Những thách thức trong quá trình triển khai CIM

• Đầu tư ban đầu lớn: CIM yêu cầu khoản đầu tư đáng kể vào công nghệ, phần mềm và đào tạo nhân lực. 
• Tích hợp hệ thống phức tạp: Để đảm bảo sự giao tiếp liền mạch giữa các phần mềm và thiết bị từ nhiều nhà cung cấp khác nhau là một thách thức lớn. 
• Đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu: Mức độ tự động hóa càng cao thì tính chính xác và an toàn của dữ liệu điều khiển máy móc càng trở nên quan trọng.
• Cần bảo trì, bảo dưỡng: Để đảm bảo hệ thống CIM hoạt động hiệu quả, việc bảo trì phần cứng, phần mềm là rất quan trọng.
• Nhân viên thiếu hụt kỹ năng: Cần có đội ngũ kỹ thuật viên lành nghề để vận hành và bảo trì hệ thống. Cần có các chương trình đào tạo và nâng cao kỹ năng liên tục cho lực lượng lao động. 
• Rủi ro an ninh mạng: Đây là vấn đề quan trọng cần được kiểm soát để bảo vệ dữ liệu của hệ thống CIM.
• Cần kiểm soát quy trình và yếu tố con người: Mặc dù tự động hóa, vẫn cần các kỹ sư có năng lực để xử lý các tình huống bất ngờ mà phần mềm CIM không thể dự đoán được.

6. DACO – Đơn vị tư vấn và triển khai hệ thống MES cho doanh nghiệp

MES là giải pháp CIM chuyên sâu phù hợp với doanh nghiệp sản xuất. Để vượt qua các thách thức như tích hợp hệ thống phức tạp và thiếu hụt kỹ năng, DACO đã phát triển SEEACT-MES. Các module của SEEACT-MES liên quan đến hệ thống là:

• Quản lý kế hoạch, lệnh sản xuất
• Quản lý công đoạn sản xuất
• Quản lý hiệu suất tổng thể thiết bị (OEE)
• Quản lý kho thông minh
• Quản lý chất lượng sản phẩm (CheckSheet)
• Quản lý bảo trì bảo dưỡng thiết bị

DACO là công ty tiên phong trong lĩnh vực tự động hoá công nghiệp, là đơn vị uy tín hàng đầu tại Việt Nam cung cấp các giải pháp tự động hóa. Với hơn 15 năm kinh nghiệm, DACO đã triển khai các giải pháp công nghệ cho nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước, kể cả những thị trường khắt khe như Nhật Bản, Hàn Quốc. 

Hệ thống là một phần trong CIM giúp lãnh đạo có báo cáo trực quan, quản lý giám sát tiến độ và năng suất hiệu quả, nhân sự vận hành chủ động công việc và giảm lãng phí sản xuất. 

Liên hệ với DACO: Để được tư vấn chuyên sâu, giải đáp chi tiết hơn về hệ thống CIM là gì và tìm hiểu các giải pháp CIM phù hợp với doanh nghiệp của bạn, hãy liên hệ: 0904 675 995 hoặc email kinhdoanh@dacovn.com.

CIM là một cuộc cách mạng trong cách các công ty thiết kế và quản lý quy trình sản xuất, mang lại hiệu quả, giảm chi phí và tăng cường vị thế thị trường. Đầu tư vào hệ thống là một chiến lược để đối phó với thách thức của ngành sản xuất toàn cầu và thúc đẩy khả năng đổi mới. Các doanh nghiệp nên chủ động tìm hiểu và ứng dụng CIM để tối ưu hóa hoạt động, nâng cao năng lực cạnh tranh trong bối cảnh công nghiệp 4.0. DACO sẵn sàng đồng hành cùng doanh nghiệp trong hành trình chuyển đổi số này.