Vòng đời sản phẩm bắt đầu từ khâu ý tưởng đến thiết kế kỹ thuật, chế tạo và cuối cùng là thanh lý sản phẩm. Mỗi giai đoạn của vòng đời sản phẩm đều sử dụng dữ liệu số, nên nó cho phép điều chỉnh dễ dàng các thông số kỹ thuật trong quá quá trình sản xuất. Nhà máy thông minh liên quan đến việc sử dụng máy móc, cảm biến và công cụ thông minh để trao đổi dữ liệu về các quy trình và công nghệ chế tạo theo thời gian thực. Bằng cách hợp nhất quy trình vận hành với công nghệ thông tin, công việc số hóa này cho phép khả năng thực hiện các quy trình chế tạo, điều khiển và tối ưu hóa một cách dễ dàng nhằm giúp cải thiện năng suất của nhà máy. Quản lý chuỗi giá trị là tập trung vào việc giảm hàng tồn kho để tạo ra một quy trình quản lý tối ưu, trong đó vẫn duy trì sự đảm bảo chất lượng sản phẩm và sự hài lòng của khách hàng.
Kỷ nguyên sản xuất số bắt đầu vào khoảng thập niên 1990, khi mà máy tính và phần mềm dần trở nên mạnh mẽ. Trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0, sản xuất số ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Do đó, nhu cầu nhân lực về sản xuất số ngày càng nhiều. Ở nước ta, để học về sản xuất số thì học ngành gì và ở đâu?
Hiện nay, danh mục các ngành bậc đại học nước ta chưa có ngành về sản xuất số. Thí sinh muốn học về sản xuất số có thể đăng ký học chuyên ngành Thiết kế và chế tạo số, thuộc ngành Kỹ thuật cơ khí ở Trường Đại học Nha Trang và đây là trường duy nhất ở Việt Nam đào tạo chuyên ngành này.
Ở chuyên ngành Thiết kế và chế tạo số, các học phần liên quan đến các công nghệ số chiếm tỷ trọng cao. Chương trình đào tạo cung cấp các kiến thức và kỹ năng cơ bản về các công nghệ thiết kế và chế tạo với sự hỗ trợ của máy tính, từ khâu thiết kế sản phẩm (CAD), tính toán kỹ thuật và tối ưu hóa (CAE), chế tạo sản phẩm, mô phỏng gia công (CAM); sử dụng các thiết bị chế tạo tự động (máy CNC, rô bốt công nghiệp, hệ thống sản xuất linh hoạt, …); ứng dụng công nghệ chế tạo đắp dần (in 3D) và Internet vạn vật (IoT) trong công nghiệp.
Ví dụ về một quy trình thiết kế và chế tạo số đơn giản
Sinh viên tốt nghiệp chuyên ngành Thiết kế và chế tạo số có thể làm các công việc liên quan đến sử dụng các công nghệ số trong thiết kế và chế tạo sản phẩm công nghiệp và dân dụng như sau:
1. Nghiên cứu phát triển sản phẩm.
2. Nghiên cứu và phát triển các phương pháp, kỹ thuật, dụng cụ và thiết bị sản xuất mới nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí sản xuất.
3. Thiết kế máy công cụ và thiết bị dùng cho chế tạo sản phẩm.
4. Lập quy trình công nghệ chế tạo sản phẩm, bố trí nhà máy, phân xưởng và thiết bị.
5. Điều phối và kiểm soát sản xuất trong nhà máy và giữa các nhà máy.
6. Duy trì kiểm soát sản xuất để đảm bảo tuân thủ lịch trình sản xuất.
7. Phân tích giá trị và kiểm soát chi phí liên quan đến phương pháp và quy trình sản xuất.
8. Đánh giá các kế hoạch sản xuất và thông số kỹ thuật của sản phẩm cũng như những thay đổi khác để mang lại hiệu quả sản xuất cao hơn.
9. Nhận biết các vấn đề hiện tại và tiềm ẩn trong quá trình chế tạo và thực hiện hành động khắc phục để loại bỏ chúng.
10. Nghiên cứu, đánh giá tính khả thi của việc mua sắm máy móc, dụng cụ và thiết bị mới phục vụ sản xuất.
11. Bảo trì máy móc và thiết bị cơ khí.
12. Bán hàng và dịch vụ sau bán hàng (vật tư, thiết bị công nghiệp).
Một số lĩnh vực phổ biến mà cử nhân chuyên ngành Thiết kế và chế tạo số có thể làm việc là:
- Sản xuất ô tô.
- Sản xuất linh kiện điện thoại di động, thiết bị viễn thông.
- Sản xuất thép, kết cấu xây dựng
- Sản xuất thiết bị ngành đóng tàu, dầu khí và công trình biển.
- Sản xuất đồ gỗ.
- Sản xuất khuôn mẫu.
- Sản xuất thiết bị, dụng cụ thể thao.
- Sản xuất hàng gia dụng, dệt may, giày dép, …
- Kinh doanh vật tư, thiết bị công nghiệp.