Ngành công nghiệp hóa chất đã đi chậm hơn trong việc thúc đẩy chuyển đổi kỹ thuật số. Tuy nhiên, giống như mọi ngành khác, COVID-19 đã làm tăng đáng kể động lực số hóa giữa các nhà máy hóa chất.
Việc phải điều chỉnh các phương thức làm việc từ xa và kết hợp đối phó với chuỗi cung ứng bị đứt gãy - đôi khi bị phá vỡ, cũng như đáp ứng nhu cầu thay đổi của khách hàng đã buộc các nhà máy nhận ra sự cấp thiết của chuyển đổi kỹ thuật số. Theo một cuộc khảo sát của KPMG, 96% CEO ngành sản xuất nhận thấy tốc độ chuyển đổi kỹ thuật số trong công ty của họ và 48% cho biết quá trình này sẽ tiến triển trong vài năm tới. Trong một cuộc khảo sát gần đây của Hội đồng Lãnh đạo Sản xuất (MLC), 82% người tham gia đồng ý rằng đại dịch đã “tạo ra cảm giác cấp bách mới” trong việc thúc đẩy đầu tư vào công nghệ mới và số hóa. Những nhà sản xuất khác nhau đang ở các giai đoạn khác nhau trên con đường hướng tới chuyển đổi kỹ thuật số và tập trung xung quanh các yếu tố thúc đẩy khác nhau. Bài đăng này là một phần của loạt bài khám phá tác động của chuyển đổi kỹ thuật số đối với các ngành sản xuất quy trình khác nhau. Hiện trạng chuyển đổi kỹ thuật số trong sản xuất hóa chất Nếu thập kỷ trước chứng kiến sự đổi mới gia tăng và chuyển đổi kỹ thuật số, thì hiện nay số hóa đang tăng tốc. Đại dịch đã làm thay đổi nhu cầu của khách hàng, hoạt động của chuỗi cung ứng, tương tác của lực lượng lao động và quy trình bảo trì, trong khi nhu cầu về tính bền vững, cá nhân hóa và hiệu suất tăng cao. Chuyển đổi kỹ thuật số hiện được coi là rất quan trọng. Theo một cuộc khảo sát, 64% CEO của ngành hóa chất xem chuyển đổi kỹ thuật số là mối quan tâm chiến lược chính của họ trong hai năm tới, quan trọng hơn là đổi mới, xem xét danh mục đầu tư của họ hoặc giảm chi phí và bảo vệ dòng tiền. Một nghiên cứu khác cho thấy 66% các nhà lãnh đạo sản xuất hóa chất mong đợi sự thay đổi mang tính cách mạng trong vòng ba năm tới, nhảy vọt so với 31% những người đưa ra câu trả lời tương tự vào năm 2019. Các công ty hóa chất dự kiến sẽ đầu tư trung bình 5% doanh thu hàng năm của họ vào các giải pháp vận hành kỹ thuật số trong 5 năm tới và 75% dự đoán rằng họ sẽ đạt được số hóa tiên tiến vào năm 2026. Toàn bộ ngành sản xuất nói chung đã có sự trưởng thành về kỹ thuật số là 39%. Tuy nhiên, có dấu hiệu cho thấy các nhà máy hóa chất đang gặp khó khăn trong việc mở rộng quy mô từ giai đoạn thí điểm. 35% nhà máy hóa chất đang triển khai các chương trình chuyển đổi kỹ thuật số, trong khi 30% vẫn đang chạy thử nghiệm và 30% khác đang lên kế hoạch. Mức trung bình trong ngành rộng hơn cho thấy 41% đang được triển khai. Tuy nhiên, Gartner cảnh báo rằng một khoảng cách lớn đang phát triển giữa các nhà máy hóa chất dẫn đầu về kỹ thuật số và những nhà máy tụt hậu, thêm vào đó, những nhà máy tụt hậu này có khả năng thất bại. Về mặt khu vực, các nhà máy ở châu Á - Thái Bình Dương ngày càng phát triển hơn với nhiều cơ hội chiến lược từ quá trình kỹ thuật số trong khi các nhà máy ở châu u và Bắc Mỹ vẫn chỉ tập trung vào cải tiến hoạt động. Các nhà lãnh đạo tư tưởng từ khu vực này là những người duy nhất nói rằng lợi ích chính của số hóa là cải thiện thị trường và khả năng tiếp cận khách hàng, trong khi các nhà máy ở các khu vực khác trên thế giới trích dẫn giảm chi phí. Các xu hướng chính về chuyển đổi kỹ thuật số trong ngành công nghiệp hóa chất Ngành công nghiệp hóa chất rất phức tạp, với nhiều phân ngành khác nhau và những áp lực khác nhau. Cùng với tác động của đại dịch COVID-19, một số phân ngành đã chứng kiến nhu cầu giảm mạnh, như những ngành phục vụ khách hàng ô tô, hàng không vũ trụ và dầu khí, trong khi những ngành khác lại ghi nhận nhu cầu tăng cao, như những ngành phục vụ khách hàng và dược phẩm. Do đó, trọng tâm chính cho số hóa có phần thay đổi trong lĩnh vực này. Ví dụ, các nhà máy lớn tập trung vào việc tăng tốc độ, trong khi các nhà cung cấp hóa chất đặc biệt với các lô nhỏ hơn nhưng tỷ suất lợi nhuận cao hơn lại quan tâm đến việc nâng cao chất lượng. Tuy nhiên, trên toàn thế giới, mọi nhà máy đều hướng đến tối ưu hóa sản xuất, cắt giảm chất thải, tăng tính an toàn và bền vững, đồng thời trở nên linh hoạt hơn để có thể đáp ứng những biến động nhanh chóng, thường xuyên về nhu cầu, nguồn cung và điều kiện làm việc. Trong hai năm tới, các ứng dụng hàng đầu cho chuyển đổi kỹ thuật số được dự đoán sẽ xoay quanh Công nghiệp Internet of Things (IIoT) với tỷ lệ 67%, trí tuệ nhân tạo (AI) là 64% và điện toán đám mây là 61%. - Tối ưu hóa sản xuất Các trường hợp đầu tiên áp dụng số hóa một cách hiệu quả trong các nhà máy hóa chất tập trung vào việc tối ưu hóa sản xuất, thông qua việc tăng hiệu quả thiết bị, tự động hóa một số quy trình, dự đoán và giám sát từ xa, cũng như hợp lý hóa việc bảo trì. Phân tích nâng cao đóng một vai trò quan trọng và một cuộc khảo sát cho thấy ba vấn đề hàng đầu đối với số hóa là cải thiện phân tích dữ liệu (43%), tích hợp và tối ưu hóa các quy trình và hệ thống (33%), cải thiện và tích hợp quản lý dữ liệu (29%) ). 71% nhà sản xuất cho biết phân tích dữ liệu nâng cao như bảo trì dự đoán là lĩnh vực trọng tâm hàng đầu của họ. Các phân tích dự đoán rằng công nghệ máy học (ML) và AI có thể phát hiện những điểm bất thường cho thấy có sự cố, lỗi bộ phận sắp xảy ra, tắc nghẽn hoặc các vấn đề khác có thể ảnh hưởng đến chất lượng và / hoặc số lượng sản phẩm. Chúng tạo ra các cảnh báo yêu cầu sửa chữa nhanh chóng, nhưng nếu sự cố vẫn tiếp diễn mà không được chú ý, có thể cần phải thay thế bộ phận, thực hiện công việc sửa chữa lâu hơn hoặc thậm chí ngừng sản xuất. Các cảnh báo sớm cũng cho phép đội bảo trì lập kế hoạch sửa chữa vào những thời điểm thuận tiện nhất. Duy trì chất lượng sản phẩm là đặc biệt quan trọng đối với các nhà máy hóa chất, nơi thường cung cấp hóa chất cơ bản để sử dụng trong các ngành công nghiệp khác, nhưng đây cũng là thách thức lớn khi nguồn cung và chất lượng nguyên liệu thô có thể khác nhau rất nhiều. Dữ liệu và phân tích dữ liệu hiệu quả cho phép các nhà máy thích nghi tốt hơn, khi các kỹ sư quy trình có thể thay đổi hỗn hợp một cách nhanh chóng để phản ứng với sự thay đổi về chất lượng, nguyên liệu thô hoặc nhiệt độ môi trường xung quanh. Ngoài ra, chuyển đổi kỹ thuật số end to end (E2E) có nghĩa là các nhà máy có thể tận dụng dữ liệu và phân tích để dự đoán nhu cầu và đẩy khối lượng có tỷ suất lợi nhuận thấp hơn vào thị trường để lấp đầy công suất và giảm thiểu chi phí cố định hoặc phân bổ lại nhu cầu hiệu quả hơn trên quy mô toàn nhà máy. - Hỗ trợ các hoạt động từ xa Đại dịch COVID-19 buộc các nhà máy phải đánh giá lại khả năng hỗ trợ các hoạt động từ xa và kết hợp. Các nền tảng liên lạc và cộng tác tốt hơn giúp các nhóm từ xa làm việc cùng nhau trong sản xuất hóa chất giống như họ làm trong bất kỳ ngành dọc nào khác. Một cuộc khảo sát của Deloitte báo cáo rằng 61% giám đốc điều hành đang phát triển mô hình sản xuất hybrid trong vòng 3 năm tới. Các nhà máy hóa chất cũng đang tạo ra các cặp song sinh kỹ thuật số, tái tạo một số hệ thống, quy trình hoặc toàn bộ nhà máy ở dạng kỹ thuật số. Cặp song sinh kỹ thuật số cho phép khả năng hiển thị từ xa vào máy móc và quy trình, chẩn đoán từ xa cũng như bảo trì và sửa chữa từ xa. Cùng với công nghệ AR, các nhóm bảo trì có thể thường xuyên điều tra và khắc phục sự cố từ xa, tăng tốc độ giải quyết và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của nhà máy. - Giảm chất thải Cắt giảm chi phí cho đến nay là lợi ích chính đối với các nhà máy đã trải qua quá trình chuyển đổi kỹ thuật số. Ngành công nghiệp sản xuất hóa chất phải vật lộn với giá nguyên liệu thô biến động, trong khi khách hàng yêu cầu một mức giá nhất quán. Đồng thời, các nhà máy phải đối phó với chi phí năng lượng cao và nhu cầu giảm thiểu chất thải càng nhiều càng tốt. Những cảnh báo sớm về sự kém hiệu quả và các hư hỏng tiềm ẩn của bộ phận cho phép các nhóm bảo trì thực hiện công việc sửa chữa kịp thời và tốn ít chi phí thay vì phải thay mới cả một bộ phận, từ đó kéo dài vòng đời của thiết bị. Các quy trình càng hiệu quả, tiêu thụ năng lượng càng thấp và nguyên liệu thô bị lãng phí càng ít. Các giải pháp phân tích theo dõi sự thay đổi giá của nguyên liệu thô cũng giúp các nhà máy có được thỏa thuận tốt nhất từ nhà cung cấp và chuẩn bị trước khi giá thay đổi đột ngột. Dự báo nhu cầu chính xác hơn có nghĩa là các nhà máy có thể chuẩn bị đúng lượng sản phẩm khác nhau, giảm nguy cơ cung vượt cầu. - Mở ra cơ hội tăng trưởng mới Mặc dù các nhà máy đầu tiên áp dụng chuyển đổi kỹ thuật số thường hướng đến mục đích cải thiện hoạt động, các nhà máy kỹ thuật số trưởng thành hơn đang dần chuyển sang sử dụng công nghệ kỹ thuật số để mở ra các cơ hội tăng trưởng mới, thúc đẩy đổi mới và tăng lợi thế cạnh tranh của họ. Ví dụ, AI đang được ứng dụng vào nghiên cứu hóa chất để thiết kế vật liệu hoặc cấu trúc hóa học mới nhằm cải thiện tính bền vững. Phân tích đa biến cho phép các nhà khoa học xác định chính xác hơn tác động của các thành phần riêng lẻ trong hỗn hợp, nâng cao chất lượng sản phẩm. Tự động hóa đang tăng tốc độ R & D cho các sản phẩm mới từ khoảng hai đến ba năm giảm còn khoảng bốn đến sáu tháng, vì vậy các nhà máy có thể đáp ứng các nhu cầu mới nhanh hơn rất nhiều. - Mở ra tầm nhìn cho chuỗi cung ứng Khi đại dịch phá vỡ chuỗi cung ứng, tính dễ bị tổn thương của các nhà máy hóa chất trở nên rõ hơn bao giờ hết. Do đó, các công ty đã tập trung vào việc cải thiện tầm nhìn và tích hợp các chuỗi cung ứng. Hơn 60% các nhà lãnh đạo sản xuất cho biết họ sẽ tăng cường tập trung vào khả năng phục hồi của chuỗi cung ứng. Các nhà máy đang thực hiện song sinh kỹ thuật số nhằm có cái nhìn thống nhất về toàn bộ chuỗi cung ứng, từ nguyên liệu thô đến sản xuất cho đến dự báo thị trường. Bằng cách này, họ có thể phản ứng nhanh hơn với những thay đổi và tắc nghẽn. Các nhà máy cũng đang tìm kiếm lại các chuỗi cung ứng, xây dựng các nhà cung cấp mới của họ thành một hệ sinh thái tích hợp kỹ thuật số. Một chuỗi cung ứng kỹ thuật số gắn liền với việc chia sẻ dữ liệu đầy đủ cho phép các công ty phát triển và sản xuất các sản phẩm phù hợp với cả nhu cầu và nguyên liệu sẵn có. - An toàn, Tuân thủ và Bền vững Bởi số lượng hóa chất nguy hiểm và số lượng các ngành công nghiệp sử dụng cuối phụ thuộc vào nó, ngành công nghiệp hóa chất được quản lý chặt chẽ. Các công ty đang áp dụng chuyển đổi kỹ thuật số nhằm nâng cao tính an toàn, cắt giảm lượng khí thải và rủi ro, đồng thời đảm bảo một dấu vết kiểm toán rõ ràng và chính xác. Các giải pháp song sinh kỹ thuật số, giám sát từ xa và dự đoán bảo trì đều giúp giảm thiểu rủi ro để kiểm tra hoạt động hoặc thực hiện các nhiệm vụ sửa chữa và bảo trì. Nhà máy càng hoạt động trơn tru và hiệu quả thì lượng khí thải càng thấp. Cuối cùng, tài liệu kỹ thuật số chính xác hơn và đáng tin cậy hơn so với tài liệu giám sát và kiểm soát trên giấy, những tài liệu này có thể không được chấp nhận trong trường hợp đánh giá an toàn hoặc tuân thủ.
Comments