CIM – Hệ thống sản xuất tích hợp máy tính là gì?

CIM đề cập đến một thuật ngữ phổ biến trong lĩnh vực sản xuất, dùng để chỉ việc sử dụng máy móc/thiết bị được điều khiển bằng máy tính và hệ thống tự động hóa sản xuất. Cùng tìm hiểu CIM là gì, ứng dụng và lợi ích của hệ thống CIM trong bài viết dưới đây.

CIM là gì?

Để tìm hiểu CIM là gì trước tiên ta cần tìm hiểu CIM là viết tắt của từ gì? CIM – Computer integrated manufacturing là hệ thống sản xuất tích hợp máy tính, sử dụng máy tính để tự động điều khiển tất cả quá trình sản xuất. Việc kết hợp từng công đoạn riêng lẻ trong quy trình sản xuất bằng hệ thống CIM giúp thông tin có thể trao đổi và lưu thông xuyên suốt trong toàn bộ hệ thống doanh nghiệp.

CIM là sự kết hợp của nhiều ứng dụng công nghệ khác nhau như: Robotics, thiết kế có sự hỗ trợ của phần mềm máy tính (CAD), sản xuất có sự trợ giúp của máy tính (CAM), lập kế hoạch nguồn lực sản xuất, giải pháp quản lý doanh nghiệp,… Hệ thống này đảm bảo tính đồng bộ trong mọi hoạt động của doanh nghiệp thông qua kho dữ liệu chung. 

Bên cạnh đó, một số cấp độ trong hệ thống CIM cũng được coi là MES (Hệ thống điều hành & thực thi sản xuất). Tuy nhiên, CIM là một khái niệm rộng hơn, bao gồm tất cả các cấp trong nhà máy và doanh nghiệp (thay vì chỉ nhấn mạnh một vài chức năng kiểm soát riêng lẻ)

Đọc thêm: Công nghệ CAD/CAM/CNC là gì trong chế tạo khuôn mẫu

Song song với sự phát triển của khoa học máy tính, thuật ngữ CIM ngày càng phổ biến hơn và được tùy chỉnh để phù hợp với mục đích sử dụng. Dưới đây là một vài khái niệm tiêu biểu và được sử dụng phổ biến trên thế giới:

Hiệp hội các nhà sản xuất SME (Society of Manufacturing Engineers) định nghĩa CIM là một hệ thống tích hợp cung cấp sự trợ giúp của máy tính cho tất cả các hoạt động của nhà máy sản xuất, từ khâu tiếp nhận đơn đặt hàng, thiết kế, sản xuất, cho đến khâu phân phối sản phẩm đến tay khách hàng.

Công ty máy tính IBM của Mỹ lại cho rằng: CIM là một ứng dụng có khả năng tích hợp các nguồn thông tin về thiết kế sản phẩm, kế hoạch sản xuất, thiết lập và điều khiển các nguyên công trong toàn bộ quá trình sản xuất.

Còn theo từ điển về các công nghệ sản xuất tiên tiến AMT (Advanced Manufacturing Technologies), CIM lại được định nghĩa là một nhà máy sản xuất tự động hóa toàn phần, nơi mà tất cả các quá trình sản xuất được tích hợp và được điều khiển bởi máy tính.

Dù được hiểu theo cách nào thì hệ thống sản xuất tích hợp máy tính CIM đều được biết đến là một phương pháp cung cấp khả năng tự động hóa cho nhà máy sản xuất. Mục đích của CIM là đơn giản hóa quá trình sản xuất và cho phép nó tích hợp được với các chức năng khác kinh doanh như tài chính – kế toán, phân phối, tiếp thị,…

Computer integrated manufacturing – hệ thống sản xuất tích hợp máy tính

Ứng dụng của hệ thống sản xuất tích hợp CIM

CIM được ứng dụng rộng rãi trong tất cả mọi công đoạn trong quá trình vận hành của doanh nghiệp:

Đối với công đoạn thiết kế sản phẩm

Thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) – một nhánh nhỏ của CIM hỗ trợ doanh nghiệp trong công đoạn thiết kế, phân tích và tối ưu hóa bản bản vẽ. Nhân viên có thể sử dụng các phần mềm thiết kế như Solidworks, Catia, AutoCAD,… để xây dựng hệ thống bản vẽ chi tiết, bản vẽ gia công của từng chi tiết, linh kiện. Sau đó máy tính sẽ hỗ trợ sửa đổi, phân tích và tối ưu hóa để cho ra bản thiết kế cuối cùng hoàn thiện nhất.

CIM ứng dụng trong thiết kế bản vẽ

Đối với công đoạn lập kế hoạch sản xuất

Sản xuất có sự hỗ trợ của máy tính (CAM) sử dụng các hệ thống máy tính kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp với dây chuyền sản xuất để hỗ trợ lập kế hoạch, kiểm soát và quản lý các hoạt động sản xuất. 

Cụ thể, sau khi bộ phận kho, bộ phận quản lý nhà máy, bộ phận vận chuyển tiếp nhận lệnh sản xuất và bản vẽ thiết kế đầy đủ với các thông tin về thời gian, trình tự gia công, số lượng nguyên vật liệu; hệ thống sản xuất sẽ được chạy tự động hoàn toàn. Nguyên vật liệu sẽ được vận chuyển tới nhà máy rối được lắp đặt hoàn toàn tự động bằng máy móc. Sau quá trình gia công, sản phẩm sẽ được kiểm tra chất lượng/độ chính xác tự động rồi chuyển về kho thành phẩm. Trong toàn bộ quá trình, máy tính có thể thu thập, phân tích dữ liệu sản xuất và hiển thị thông tin trực tiếp cho nhà quản lý. Đây chính là một ví dụ về cách thức mà CIM hoạt động tại các nhà máy.

Công nghệ CAD/CAM – ứng dụng của CIM đã được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm các ngành gia công linh kiện, sản xuất linh kiện điện tử, thiết kế và chế tạo thiết bị để xử lý hóa chất,… 

Ngoài chức năng hỗ trợ thiết kế và sản xuất, CIM còn có các chức năng phục vụ kinh doanh bao gồm nhập đơn đặt hàng, kế toán chi phí, chấm công nhân viên, thanh toán cho khách hàng, tiếp thị và phân phối sản phẩm,… Một hệ thống CIM lý tưởng sẽ sử dụng máy tính trong tất cả chức năng vận hành và xử lý thông tin của công ty, từ hoạt động kinh doanh đến hoạt động sản xuất. Có thể nói mô hình CIM đại diện cho mức độ tự động hóa cao nhất của doanh nghiệp sản xuất, tiến dần tới mô hình MES và nhà máy thông minh (Smart Factory).

Lợi ích của hệ thống CIM với doanh nghiệp sản xuất

• Năng năng suất: Tự động hóa nhiều quy trình sản xuất giúp doanh nghiệp có thể sản xuất nhanh hơn và nhanh chóng cung cấp sản phẩm tới tay khách hàng.
• Tăng tính linh hoạt trong sản xuất: Các máy móc, dây chuyền tích hợp hệ thống CIM có thể sản xuất nhiều sản phẩm với các biến thể khác nhau của chúng, đa dạng hóa lựa chọn của khách hàng và đáp ứng các thay đổi trong yêu cầu đặt hàng nhanh chóng.
• Tối ưu hóa quy trình sản xuất: Hệ thống sản xuất tích hợp CIM phân tích dữ liệu và đưa ra những đề xuất giúp nhà quản lý ra quyết định nhanh chóng từ đó tối ưu hóa quy trình, giảm thiểu thời gian chờ không cần thiết.
• Cải thiện chất lượng sản phẩm: Các thiết bị IoT trong hệ thống CIM giúp giám sát chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất. Chúng phát hiện được các sản phẩm lỗi, phân tích đánh giá quy trình để tìm ra bước sai và điều chỉnh quy trình sản xuất phù hợp để đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra cao nhất.

CIM đáp ứng yêu cầu của doanh nghiệp về nâng cao chất lượng sản phẩm

• Giảm thiểu lỗi sai: Tự động hóa quá trình sản xuất loại bỏ hoàn toàn các lỗi sai thủ công do con người gây ra (ví dụ như sai thao tác, sai quy trình, sai nguyên liệu,…) giảm nguy cơ hàng lỗi và tăng tính chính xác của quy trình sản xuất.
• Tiết kiệm chi phí: Bằng cách sử dụng hệ thống CIM, doanh nghiệp tiết kiệm được chi phí cho nhân sự, giảm chi phí sản xuất, giảm chi phí tồn kho từ đó giảm giá thành sản phẩm cuối cùng đến tay người tiêu dùng.

Thách thức khi triển khai hệ thống sản xuất tích hợp máy tính CIM

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho doanh nghiệp, song triển khai CIM còn nhiều khó khăn hạn chế sau:

• Chi phí đầu tư ban đầu cao: Với các doanh nghiệp sản xuất vừa và nhỏ, đầu tư một hệ thống dây chuyền CIM đồng bộ đòi hỏi nguồn lực về tài chính, công nghệ và nhân lực lớn. Điều này gây áp lực lớn cho doanh nghiệp.
• Công tác kiểm tra bảo trì, bảo dưỡng: một hệ thống được vận hành hoàn toàn bằng máy tính đòi hỏi công tác bảo trì và sửa chữa, nâng cấp thường xuyên. 
• Đào tạo nhân lực: triển khai CIM cũng đồng thời thay đổi cách thức làm việc của nhân viên, đòi hỏi nhân viên cần có những kỹ năng và kiến thức để vận hành hệ thống này. Doanh nghiệp cần đầu tư đào tạo nhân lực mới, cải thiện kĩ năng của những nhân viên hiện tại.
• Khó khăn khi tích hợp với các hệ thống có sẵn: triển khai một hệ thống mới như CIM sẽ tạo nên một thách thức trong việc tích hợp các hệ thống khác nhau như máy móc thiết bị, phần mềm quản trị, cơ sở dữ liệu, hệ thống kho lưu trữ thông tin,…
  
• Bảo mật thông tin: CIM sử dụng nhiều thông tin quan trọng về sản phẩm, công nghệ và quy trình sản xuất. Do đó, bảo mật thông tin trở thành một thách thức đối với doanh nghiệp và yêu cầu đầu tư vào các biện pháp bảo mật thích hợp.
• Chậm trễ trong quá trình triển khai: triển khai CIM là một quy trình diễn ra trong thời gian dài đòi hỏi sự phối hợp và đồng thuận của tất cả các bộ phận trong doanh nghiệp, có thể dẫn đến sự chậm trễ trong triển khai và ảnh hưởng đến năng suất của doanh nghiệp.

Kết luận

Hy vọng với những thông tin được cung cấp ở bài viết trên, doanh nghiệp đã có cái nhìn tổng quan về hệ thống CIM. Để được tư vấn giải đáp các giải pháp chuyển đổi số cho doanh nghiệp sản xuất, hãy liên hệ với chúng tôi. Hotline tư vấn phần mềm: 092.6886.855. Các chuyên gia của ITG sẵn sàng giải đáp tất cả các câu hỏi và giúp doanh nghiệp lựa chọn giải pháp phù hợp