Advantech hợp tác với PitoTech để cung cấp giải pháp mô hình bản sao số (Digital Twin) hiệu suất cao

Đối mặt với tình trạng thiếu hụt nhân lực, rủi ro địa chính trị và chi phí vận hành ngày càng tăng, các nhà sản xuất đang tích cực tìm kiếm các phương pháp chính xác hơn để lập kế hoạch dây chuyền sản xuất và phân bổ nguồn lực nhằm duy trì hoạt động ổn định và nâng cao hiệu quả tổng thể. Để giải quyết những thách thức này, PitoTech, chuyên gia về tự động hóa nhà máy và mô phỏng hệ thống, đã hợp tác với Advantech để phát triển một giải pháp bản sao số tích hợp, trọn gói, kết hợp cả phần mềm và phần cứng. Sự hợp tác này cho phép các nhà sản xuất mô phỏng chính xác hoạt động của dây chuyền sản xuất thực tế bằng cách sử dụng các bản sao kỹ thuật số ảo, tối ưu hóa thiết kế dây chuyền, giảm chi phí thử nghiệm và sai sót, đồng thời cải thiện năng suất và tính linh hoạt - tạo nền tảng vững chắc cho quá trình chuyển đổi sản xuất thông minh.

Ba kịch bản ứng dụng chính của hệ thống mô phỏng bản sao kỹ thuật số

PitoTech bắt đầu ứng dụng mô phỏng hệ thống vào quản lý sản xuất nhà máy từ năm 1992 – hơn 30 năm trước. Bằng cách tận dụng dữ liệu vận hành thực tế để tính toán logic, công ty đã giúp các doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình và phân bổ nguồn lực, đồng thời tích lũy kinh nghiệm thực tiễn sâu rộng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm sản xuất điện tử, chất bán dẫn, sản xuất màn hình phẳng, dệt may, giày dép, gia công cơ khí, chế biến thực phẩm và logistics kho bãi. Kiến thức chuyên sâu về ngành này cho phép PitoTech phát triển các mô hình mô phỏng phản ánh sát nhất đặc điểm sản xuất thực tế của từng lĩnh vực, hỗ trợ việc ra quyết định chính xác hơn trong triển khai tự động hóa, cấu hình dây chuyền và tối ưu hóa quy trình làm việc. Trong những năm gần đây, PitoTech đã tích hợp thêm nền tảng NVIDIA® Omniverse™ để trực quan hóa logic và kết quả mô phỏng. Với giao diện trực quan và thân thiện hơn, người dùng có thể nhanh chóng hiểu được các kịch bản sản xuất phức tạp và nắm bắt những thông tin quan trọng chỉ trong nháy mắt.

Hiện nay, hệ thống mô phỏng bản sao kỹ thuật số được ứng dụng trong sản xuất theo ba kịch bản chính. Kịch bản đầu tiên liên quan đến việc lập kế hoạch toàn diện cho nhà máy trước khi xây dựng hoặc mở rộng cơ sở sản xuất, giúp các công ty hiểu rõ giới hạn năng lực sản xuất, phân bổ nguồn lực dây chuyền sản xuất và lập kế hoạch quy trình làm việc nội bộ.

Ông Jia-Tsuo Huang, Phó Chủ tịch của PitoTech, giải thích rằng trong những năm gần đây, nhiều nhà sản xuất đã thành lập nhà máy tại Hoa Kỳ, nơi chi phí lao động cao hơn và các phương thức vận hành khác biệt khiến việc sao chép hoàn toàn kế hoạch của các cơ sở tại Đài Loan trở nên khó khăn. Trong những trường hợp như vậy, hệ thống mô phỏng bản sao kỹ thuật số có thể tạo ra một nhà máy ảo để mô phỏng bố trí máy móc, số lượng nhân viên và tỷ lệ tự động hóa, cho phép các công ty đánh giá hiệu suất sản xuất và hiệu quả chi phí theo các chiến lược khác nhau trước khi xây dựng kế hoạch tối ưu.

Ví dụ, một công ty thương mại điện tử lên kế hoạch xây dựng kho logistics quy mô lớn ban đầu dự định mua 70-80 xe tự hành (AGV). Tuy nhiên, phân tích mô phỏng cho thấy rằng việc có quá nhiều AGV có thể dẫn đến tắc nghẽn giao thông trong kho. Cuối cùng, công ty đã điều chỉnh kế hoạch xuống còn 50-60 AGV, đạt được hiệu quả tối ưu và tiết kiệm được khoảng 20 triệu Đài tệ. Hơn nữa, doanh nghiệp đã sử dụng kết quả mô phỏng để xây dựng chiến lược mua sắm theo từng giai đoạn, tránh lãng phí không cần thiết do thiết bị nhàn rỗi hoặc do đầu tư vốn quá sớm thông qua việc mua số lượng lớn một lần.

Tình huống ứng dụng thứ hai liên quan đến việc xác thực việc thực hiện các kế hoạch sản xuất để nâng cao độ chính xác trong việc ra quyết định và sử dụng nguồn lực, đồng thời giảm chi phí thử nghiệm và sai sót trong quá trình triển khai thực tế. Ví dụ, một nhà sản xuất đã xây dựng một dây chuyền sản xuất tự động mới với sản lượng dự kiến ​​là 1.000 đơn vị mỗi ngày, nhưng hoạt động ban đầu chỉ đạt được 300 đơn vị mỗi ngày. Bằng cách tận dụng hệ thống mô phỏng bản sao kỹ thuật số để cấu hình lại quy trình sản xuất, công ty đã cải thiện việc sử dụng nguồn lực và tăng sản lượng lên hơn 700 đơn vị mỗi ngày mà không cần thay đổi bất kỳ thiết bị nào. Sau khi điều chỉnh phân bổ thiết bị dựa trên mô phỏng, sản lượng hàng ngày tiếp tục tăng lên 1.500 đơn vị.

Nguyên nhân chính của những sự khác biệt này nằm ở sự phức tạp của việc lập kế hoạch thủ công, vốn phải đồng thời tính đến giờ lao động, định mức máy móc, thời gian ngừng hoạt động của thiết bị và các yếu tố động khác. Điều này thường dẫn đến sự không khớp giữa hiệu suất dự kiến ​​và hiệu suất thực tế. Trường hợp này minh họa rõ ràng rằng bằng cách sử dụng hệ thống mô phỏng bản sao kỹ thuật số ngay từ đầu để cấu hình quy trình sản xuất, các công ty có thể phân tích năng lực, kế hoạch vận hành và các điểm nghẽn tiềm năng trước, cho phép đưa ra các quyết định tối ưu ngay từ đầu thay vì chỉ phát hiện ra lỗi về số lượng hoặc bố trí thiết bị sau khi triển khai.

Tình huống ứng dụng thứ ba là nâng cao khả năng ra quyết định trong lập kế hoạch sản xuất và vận hành dây chuyền. Đối với các nhà sản xuất, câu nói "kế hoạch không thể theo kịp sự thay đổi" thể hiện một trong những thách thức lớn nhất trong quản lý sản xuất, đặc biệt là khi phải đối mặt với việc thay đổi dây chuyền hoặc các đơn đặt hàng của khách hàng vào phút chót. Với hệ thống mô phỏng bản sao kỹ thuật số, các công ty có thể thực hiện phân tích dự đoán trước khi điều chỉnh lịch trình, đánh giá tác động đến năng lực sản xuất tổng thể, khả năng chậm trễ giao hàng và khối lượng công việc. Điều này cho phép các nhà quản lý theo dõi rủi ro trong thời gian thực và triển khai các chiến lược lập kế hoạch phù hợp nhất.

Từ “Không thể chạy” đến “Tính toán thời gian thực”: Máy chủ GPU của Advantech hiện thực hóa các bản sao kỹ thuật số

Trong bất kỳ trường hợp nào được mô tả ở trên, máy chủ GPU của Advantech đều đóng vai trò quan trọng trong việc trực quan hóa kết quả được tạo ra bởi logic mô phỏng.

Theo ông Jia-Tsuo Huang, Phó Chủ tịch của PitoTech, hệ thống mô phỏng bản sao kỹ thuật số đòi hỏi các phép tính logic và dữ liệu phức tạp. Với sự tích hợp của nền tảng NVIDIA Omniverse, bao gồm đồ họa 3D và mô phỏng dựa trên AI, khối lượng tính toán càng trở nên khắt khe hơn. Chỉ bằng cách chạy trên nền tảng điện toán hiệu năng cao, kết quả mô phỏng mới có thể được cung cấp trong thời gian thực và với độ ổn định cao.

Là đối tác ưu tú của NVIDIA, Advantech được truy cập không độ trễ vào GPU NVIDIA RTX™ mới nhất, kết hợp với các nền tảng hiệu năng cao để khách hàng xác thực. Máy chủ GPU của Advantech cung cấp khả năng tính toán mạnh mẽ và kiến ​​trúc ổn định, cho phép hiển thị nhanh chóng kết quả mô phỏng trên màn hình và trực quan hóa chi tiết hơn. Điều này không chỉ tối đa hóa giá trị của mô phỏng bản sao kỹ thuật số mà còn mang lại trải nghiệm người dùng vượt trội.

Ông Huang lưu ý rằng trước đây, các phép tính thường được thực hiện trên phần cứng do khách hàng cung cấp, thường không thể xử lý khối lượng công việc hoặc yêu cầu thời gian thực thi quá dài. Ví dụ, một khách hàng từng sử dụng máy tính xách tay có card đồ họa rời để mô phỏng, dẫn đến một phép tính duy nhất mất từ ​​vài giờ đến vài ngày.

Những trải nghiệm này củng cố niềm tin của PitoTech rằng để đạt được cả hiệu suất mô phỏng cao và chất lượng hiển thị hình ảnh tốt cần có kiến ​​trúc máy chủ hiệu năng cao chuyên nghiệp. Ông Huang nhấn mạnh: “Đặc biệt khi khách hàng không chỉ muốn phân tích luồng người hoặc hậu cần, mà còn muốn mô phỏng nhà máy mượt mà, chân thực trên nền tảng Omniverse, chúng tôi biết rằng nền tảng phần cứng mạnh mẽ là điều thiết yếu.”

Động lực kép từ sản phẩm và dịch vụ: Advantech và PitoTech hỗ trợ mô hình bản sao số với độ tin cậy vượt trội

Ông Huang tiếp tục nhấn mạnh lợi thế kép của Advantech cả về sản phẩm và dịch vụ. Thế mạnh đầu tiên nằm ở kinh nghiệm sâu rộng và dòng sản phẩm toàn diện. Phần cứng thông thường thường gặp khó khăn trong việc xử lý cả kết xuất thời gian thực và các yêu cầu tính toán, và hầu hết người dùng không quen thuộc với các nền tảng điện toán hiệu năng cao. Với chuyên môn lâu năm trong lĩnh vực máy tính công nghiệp và AI biên (Edge AI), Advantech hiểu rõ nhu cầu và thách thức về tính toán mà các nhà sản xuất phải đối mặt trong quá trình chuyển đổi thông minh. Các giải pháp của Advantech không chỉ đáp ứng phần lớn các yêu cầu cấu hình của khách hàng mà còn cung cấp các đề xuất cấu hình tối ưu.

Điều quan trọng không kém, máy chủ GPU Advantech HPC-5422 sở hữu kiến ​​trúc linh hoạt, có khả năng tương thích với các thế hệ hoặc số lượng card GPU khác nhau. Điều này cho phép PitoTech cấu hình máy chủ GPU phù hợp nhất theo quy mô của nhà máy kỹ thuật số và độ phức tạp của các mô hình, giúp tính toán nhanh hơn, hình ảnh sắc nét hơn và động lực nhà máy chân thực hơn. Ngoài các máy chủ dạng tháp, Advantech cũng cung cấp các máy chủ GPU gắn trên giá đỡ hỗ trợ nhiều card GPU công suất cao, phục vụ cho nhiều ứng dụng AI khác nhau.

Điểm mạnh thứ hai là dịch vụ hỗ trợ toàn diện và theo thời gian thực. Bên cạnh sản phẩm của mình, Advantech cung cấp hỗ trợ kỹ thuật đầy đủ để giúp PitoTech giải quyết các thách thức trong quá trình triển khai hệ thống. Ông Huang chia sẻ rằng trong một dự án trước đây, một khách hàng ban đầu đã thử nghiệm hệ thống bằng hai GPU không phải loại công nghiệp. Do quy mô lớn của nhà máy kỹ thuật số, hình ảnh mô phỏng bị lag đáng kể. Sau khi nắm được thông tin này, đội ngũ Advantech không chỉ cung cấp máy chủ với card đồ họa NVIDIA RTX PRO™ 6000 Blackwell Max-Q Workstation Edition để thử nghiệm mà còn đến tận nơi hỗ trợ, giúp PitoTech nhanh chóng khắc phục các điểm nghẽn hiệu năng.

Trong tương lai, PitoTech và Advantech sẽ tiếp tục tăng cường quan hệ đối tác chiến lược, tập trung vào ba lĩnh vực cốt lõi: sản xuất thông minh, mô hình song sinh kỹ thuật số và ra quyết định dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI). Bằng cách tích hợp thế mạnh của cả hai công ty trong điện toán biên, thu thập dữ liệu, mô phỏng và phân tích, và tối ưu hóa quyết định, họ hướng đến việc phát triển nền tảng hỗ trợ quyết định nhà máy thông minh dựa trên AI. Sử dụng WISE-Edge Link của Advantech và hệ thống mô phỏng AnyLogic của Pito, nền tảng này tạo ra một môi trường ra quyết định trực quan, thời gian thực. Trung tâm Sản xuất Thông minh của Advantech tại Linkou đóng vai trò là trung tâm trình diễn, giới thiệu toàn bộ quy trình từ thu thập dữ liệu và dự báo mô phỏng đến thực thi quyết định, thúc đẩy ngành sản xuất Đài Loan hướng tới kỷ nguyên chuyển đổi thông minh hiệu năng cao, dựa trên dữ liệu.