Traceability 4.0 là gì và các cấp độ truy xuất nguồn gốc

Cùng với sự phát triển của nền sản xuất và các công nghệ hiện đại, truy xuất nguồn gốc đang ngày được các công ty chú trọng, trở thành một phần không thể thiếu trong mỗi nhà máy thông minh. Theo đó, quá trình phát triển của truy xuất nguồn gốc gắn liền với từng cuộc cách mạng công nghiệp. Và cho đến ngày nay, ở giai đoạn 4.0, khái niệm Traceability không chỉ là theo dõi sản phẩm và thành phần trong chuỗi cung ứng mà còn tối ưu hóa năng suất, chất lượng và danh tiếng thương hiệu trong hoạt động sản xuất bằng cách ràng buộc sản phẩm để xử lý các thông số quan trọng.

Traceability là gì? Traceability 4.0 là gì?

Traceability có nghĩa là truy xuất nguồn gốc. Đây là khả năng xác định và theo dõi một sản phẩm từ điểm xuất phát (từ NVL, quy trình sản xuất) xuyên suốt chuỗi cung ứng đến người tiêu dùng cuối cùng. Đây là giải pháp ưu việt nhất hiện nay để giúp doanh nghiệp và người tiêu dùng bảo vệ quyền lợi của mình.

“Traceability 4.0” hay “Truy xuất nguồn gốc 4.0” là thuật ngữ hãng Omron đặt ra để mô tả các giai đoạn hiện tại và tương lai của truy xuất nguồn gốc trong bối cảnh toàn cầu. Các định nghĩa về khả năng truy xuất nguồn gốc đã được phát triển kể từ khi phát minh ra thiết bị thu thập dữ liệu tự động, chủ yếu là máy đọc mã vạch. Kể từ đó, các ứng dụng truy xuất nguồn gốc đã phát triển trong lĩnh vực sản xuất từ cả góc độ công nghệ sản phẩm và quy trình kinh doanh.

Các cấp độ truy xuất nguồn gốc

2.1. Traceability 1.0 – Truy xuất nguồn gốc sản phẩm (Product Visibility)

Traceability 1.0 (Truy xuất nguồn gốc 1.0) thiên về tự động xác định các sản phẩm để điều chỉnh độ chính xác và hiệu quả trong quản trị chất lượng. Trong giai đoạn này, người ta sử dụng đầu đọc mã vạch (Bar Code) cho các quy trình sản xuất đơn giản và ngày càng phát triển nhanh chóng các công nghệ mã vạch kể trên. Chính vì thế, mã vạch Bar Code đã trở thành yếu tố cốt lõi trong sản xuất và là “bước đầu tiên” trong việc thực hiện các giải pháp truy xuất nguồn gốc. Từ đó cho phép doanh nghiệp cải thiện chất lượng sản phẩm nói riêng, và hiệu quả vận hành doanh nghiệp nói chung.

Thế nhưng, sự phổ biến mạnh mẽ của mã vạch hay truy xuất nguồn gốc trong giai đoạn này lại xuất phát từ các hoạt động bán lẻ. Trước khi mã vạch Bar Code ra đời, nhân viên thu ngân phải khóa sản phẩm và giá vào một máy tính tiền. Việc thu thập dữ liệu tự động bằng mã vạch tiết kiệm được một lượng thời gian đáng kể, đặc biệt còn cải thiện độ chính xác và gia tăng hiệu suất công việc của cá nhân/tổ chức.

Trước sự phát triển mạnh mẽ đó, mã vạch sản phẩm đầu tiên (UPC) đã được ra mắt vào năm 1974 và chúng vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay trên các ống thử nghiệm chứa mẫu vật động vật hoặc con người. Ống máu hoặc vật liệu sinh học khác được gửi đến các phòng thí nghiệm nơi chúng được đặt trong các dụng cụ chẩn đoán lâm sàng. Các dụng cụ này được dùng để thực hiện các xét nghiệm khác nhau trên các mẫu, chẳng hạn như các tấm lipid và các xét nghiệm y tế khác. Mã vạch được sử dụng để theo dõi các mẫu vật riêng lẻ và đảm bảo kết quả thử nghiệm liên quan đến mẫu và đúng đối tượng bệnh nhân phù hợp.

Có thể nói, truy xuất nguồn gốc 1.0 (Traceability 1.0) được coi là sự chuyển đổi số trong sản xuất và ngành công nghiệp lúc bấy giờ với mục đích nâng cao tính chính xác và hiệu quả khi phải xử lý số lượng lớn các giao dịch và sản phẩm.

Ứng dụng mã vạch vào truy xuất nguồn gốc

2.2. Traceability 2.0 – Truy xuất nguồn gốc chuỗi cung ứng (Supply Chain Visibility)

Traceability 2.0 (Truy xuất nguồn gốc 2.0) tập trung vào quản lý hàng tồn kho và chuỗi cung ứng, nhằm quản trị nguồn lực thiết yếu của doanh nghệp một cách chặt chẽ. Tại cấp độ 2.0 này, các nhà sản xuất vẫn sử dụng mã vạch cho các mặt hàng được sản xuất.

Theo đó, nhà máy có thể theo dõi vật liệu trong các cơ sở sản xuất và toàn bộ chuỗi cung ứng một cách toàn diện và dễ dàng… nhằm đáp ứng mục đích tối ưu hóa quản lý hàng tồn kho và giảm chi phí sản xuất. Cũng trong giai đoạn này, người tiêu dùng có ý thức hơn về chất lượng sản phẩm, từ đó, yêu cầu của họ cũng trở nên khắt khe hơn. Do đó, doanh nghiệp ngày càng gắt gao hơn trong việc phát triển hệ thống truy xuất nguồn gốc.

Vì thế, truy xuất nguồn gốc 2.0 được phát triển theo hướng cho phép thu hồi sản phẩm dựa trên ngày sản xuất/xuất xưởng và mã lô. Điều này làm giảm chi phí chất lượng và cũng làm tăng niềm tin của người tiêu dùng, vì các nhà sản xuất hiện có thể xác định nguồn gốc của vấn đề trong quy trình của họ.

Không chỉ người tiêu dùng, mà các nhà bán lẻ cũng đẩy mạnh các yêu cầu về truy xuất nguồn gốc lên các nhà sản xuất và yêu cầu bản thân mã vạch phải có tiêu chuẩn chất lượng cao. Ngành công nghiệp bán lẻ cũng như Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) để sản xuất thiết bị y tế (Số nhận dạng thiết bị duy nhất hoặc UDI), đã thông qua các thông số kỹ thuật về chất lượng mã vạch của Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế, tác động đến nhiều cấp độ trong chuỗi cung ứng.

2.3. Traceability 3.0 – Truy xuất nguồn gốc nguyên vật liệu và thành phần sản phẩm (Material & Line Item Visibility)

Traceablity 3.0 (Truy xuất nguồn gốc 3.0) là cấp độ về tối ưu hóa an ninh chuỗi cung ứng và sản xuất bằng cách tập trung vào vật liệu, yếu tố thứ hai trong phương pháp 4M của sản xuất tinh gọn: nguyên vật liệu. Nguyên vật liệu bao gồm tất cả những gì cần thiết để sản xuất nên một sản phẩm: nguyên liệu, linh kiện và bán linh kiện… Các nhà sản xuất bắt đầu mở rộng nhiệm vụ truy xuất nguồn gốc bằng cách yêu cầu dán mã vạch Bar Code kèm theo những thông tin khác lên trên bề mặt của chính linh kiện và bao bì của nguyên vật liệu. Chính vì thế, người ta đã gọi giai đoạn này là truy xuất nguyên vật liệu hay truy xuất nguồn gốc thành phần sản phẩm (Component Traceability, Subcomponent Traceability hay Line item Traceability)

Truy xuất nguồn gốc 3.0 cũng tập trung về khả năng thực hiện dự báo, kiểm soát phòng ngừa, trước khi có các sự cố về chất lượng xảy ra. Theo đó, mỗi thành phần hay linh kiện đều được kiểm định nghiêm ngặt trước khi được đưa vào dây chuyền lắp ráp cuối cùng. Trong kỷ nguyên Traceability 3.0, sự xuất hiện của các mã vạch hai chiều – Data Matrix 2D (hay còn gọi là mã QR Code) đã tạo điều kiện thuận lợi cho truy xuất nguồn gốc 3.0, vì các mã QR Code này có thể nhỏ hơn đáng kể so với mã 1D trước đó về kích thước nhưng lại chứa đựng nhiều thông tin và dữ liệu hơn. Điều này đặc biệt có ích trong ngành công nghiệp điện tử, khi mà các sản phẩm trong ngành này liên tục phải giảm kích thước.

Mã QR code với công nghệ khắc trực tiếp DPM trong ngành sản xuất linh kiện điện tử

Đặc biệt, công nghệ khắc trực tiếp mã vạch (DPM – Direct Part Marking) ra đời trong giai đoạn này đã giải quyết được nhu cầu truy xuất nguồn gốc mạnh mẽ, đòi hỏi những mã vạch có khả năng chịu được môi trường sản xuất khắc nghiệt (thay vì mã vạch bằng giấy). Các nhà sản xuất đã khắc trực tiếp các mã vạch lên các vật liệu như kim loại hoặc nhựa.

Có thể thấy, truy xuất nguồn gốc 3.0 với xuất hiện của mã QR Code và công nghệ DPM đã cung cấp cho các nhà sản xuất khả năng truy xuất nguồn gốc lớn hơn nhằm đảm bảo tính xác thực của sản phẩm, từ đó tạo ra nền tảng tốt hơn cho các chương trình cam kết chất lượng hàng hóa.

2.4. Traceability 4.0 – Truy xuất nguồn gốc quy trình (Process Visibility)

Traceability 4.0 (Truy xuất nguồn gốc 4.0) là sự kết hợp của tất cả các cấp độ trước đó. Traceability 4.0 gắn kết chặt chẽ các thông số máy móc và quy trình để đạt được mức hiệu quả sản xuất cao nhất, ví dụ: Hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE), hoặc dữ liệu sản xuất và chất lượng. Mặc dù một số nhà sản xuất đã bắt đầu ứng dụng Truy xuất nguồn gốc 4.0, nhưng Traceability 4.0 vẫn được coi là tương lai trong lĩnh vực truy xuất nguồn gốc đối với phần lớn các nhà sản xuất.

Hiểu đơn giản, truy xuất nguồn gốc 4.0 là việc thực hiện hoàn chỉnh khả năng truy xuất nguồn gốc theo 4M trong nguyên lý của sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing).

Theo đó, truy xuất nguồn gốc 4.0 tập trung vào việc phân tích mọi yếu tố tham gia chuỗi cung ứng. Sản phẩm này được sản xuất trên máy nào và vào thời gian nào? Ai đã vận hành máy? Điểm nghẽn sản xuất nằm ở đâu? Các kịch bản phân tích được triển khai như thế nào? Với các thông tin này, nhà sản xuất sẽ điều chỉnh các giới hạn kiểm soát trên máy móc và cải thiện năng suất quy trình.

Trong ngành công nghiệp ô tô, thông tin trong truy xuất nguồn gốc 4.0 có thể vượt xa khả năng cung cấp thông tin về kích thước hình học và dung sai (GD&T). Các thành phần phải khớp với nhau một cách chính xác, chẳng hạn như piston và khối động cơ, được phân loại và xác định dựa trên các phép đo GD&T chính xác. Sau đó, chúng sẽ được khớp tự động dựa trên ID tương ứng để đạt được độ chính xác và hiệu suất cực cao.

Những cải tiến đáng kể trong Truy xuất nguồn gốc 4.0 đó là khả năng xác định các lỗi sản phẩm cụ thể với các thông số chi tiết cho phép phân tích nguyên nhân gốc rễ nhanh hơn và chính xác hơn. Các nhà sản xuất cũng có thể thúc đẩy các quyết định sản xuất một cách nhanh chóng, hiệu quả, dễ dàng với dữ liệu kể trên theo thời gian thực.

Cuối cùng, ở trạng thái nâng cao, hệ thống Truy xuất nguồn gốc 4.0 có thể đưa ra các quyết định tự động nhằm tối ưu hóa thiết bị và quy trình dựa trên dữ liệu thu được, bao gồm bảo trì dự đoán máy móc. Điều này được hỗ trợ bởi các cảm biến thông minh, bộ điều khiển AI, RFID và phần mềm quản lý dữ liệu tiên tiến đang được ngày càng nhiều doanh nghiệp triển khai. Điều này đang dẫn đến những cải tiến mới về một cấp độ truy xuất của tương lai.

Tìm hiểu sâu hơn về: Tổng quan về truy xuất nguồn gốc, lợi ích của truy xuất nguồn gốc đối với doanh nghiệp, cơ quan chức năng và người tiêu dùng

Tạm kết

Có thể thấy, mọi cấp độ của truy xuất nguồn gốc đều rất quan trọng đối với từng giai đoạn của nền sản xuất. Traceability 4.0 hiện là cấp độ cao nhất trong truy xuất nguồn gốc, dẫn dắt các nhà sản xuất đi đầu trong việc truy vết và bảo vệ thương hiệu.