Nhà máy thông minh C919 tại Thượng Hải đang tận dụng hệ thống mạng công nghiệp thế hệ mới dựa trên viễn thông 5G để mọi bộ phận, công cụ và kỹ thuật viên đều được giám sát theo thời gian thực.

Trung tâm của hệ thống là mạng lưới công nghiệp thực địa do các nhà nghiên cứu Đại học Giao thông Thượng Hải phối hợp với Tập đoàn Máy bay Thương mại Trung Quốc (Comac) phát triển.

Mạng lưới này kết hợp mạng không dây 5G với công nghệ truyền dẫn nhạy thời gian, tạo thành nền tảng truyền thông lai, kết nối toàn bộ cảm biến, robot, công cụ và công nhân trên dây chuyền lắp ráp cuối cùng.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Acta Automatica Sinica vào tháng 8.

Khác với các mạng nhà máy truyền thống vốn tách biệt dữ liệu, truyền thông và điều khiển, hệ thống của Trung Quốc tích hợp thành một vòng khép kín duy nhất - "cảm biến - truyền dẫn - điều khiển" - với độ phản hồi tính bằng phần nghìn giây, cho phép phát hiện và cảnh báo ngay mọi sai lệch trong quy trình.

Một trong những ứng dụng quan trọng nhất chính là theo dõi công cụ và linh kiện. Trong lắp ráp truyền thống, dụng cụ dễ thất lạc do lỗi con người hoặc mệt mỏi.

Nhà máy C919 đã khắc phục điểm yếu nhờ mạng lưới cảm biến không dây và tủ dụng cụ thông minh. Với công nghệ 5G uRLLC (giao tiếp tin cậy độ trễ thấp siêu cao), hệ thống theo dõi vị trí từng công cụ trong suốt quá trình lắp ráp. Nếu kỹ thuật viên thao tác sai quy chuẩn, hệ thống sẽ lập tức phát tín hiệu cảnh báo.

Tuy nhiên, mạng lưới giám sát thông minh cũng phải đối mặt hai thách thức lớn: Các nhiệm vụ sản xuất thay đổi liên tục khiến nhu cầu về nguồn lực cũng thay đổi song nguồn lực về máy tính và truyền thông lại cố định, không linh hoạt dễ dẫn đến không khớp nhau. Dữ liệu đến từ nhiều nguồn khác nhau có sự khác biệt lớn về thời gian, không gian, gây khó khăn cho việc đánh giá tổng thể.

Để giải quyết, nhóm nghiên cứu phát triển công nghệ "song sinh số" (digital twin) độ trung thực cao - mô phỏng ảo toàn bộ máy bay và môi trường lắp ráp, được cập nhật liên tục bằng dữ liệu trực tiếp từ nhà xưởng.

Hoạt động của công nhân, chuyển động của dụng cụ, tình trạng của máy bay đều được phản ánh trong mô hình số qua camera, cảm biến góc, con quay hồi chuyển, thước đo laser… Qua đó, quy trình vừa rút ngắn thời gian, vừa giảm thiểu lỗi kỹ thuật.

Chẳng hạn, trong thử nghiệm hệ thống điều khiển bay, mô hình số sẽ so sánh tín hiệu từ buồng lái với chuyển động thực của cánh lái.

Nếu phát hiện bất thường, hệ thống cảnh báo ngay, giúp kỹ sư xử lý trước khi gây trì hoãn nghiêm trọng.

Song song, hàng trăm camera trong nhà máy được kết nối 5G, cho phép AI phân tích hình ảnh, phát hiện hành vi mất an toàn như thiết bị chưa cố định hoặc nhân viên không mặc đồ bảo hộ.

Nhìn về tương lai, nhóm nghiên cứu khẳng định sẽ tiếp tục tích hợp các mô hình AI lớn vào mạng công nghiệp, hướng tới "tối ưu hóa cộng tác tự động dựa trên tri thức".

Theo nhóm nghiên cứu, với sự phát triển chiến lược máy bay cỡ lớn, ngành hàng không dân dụng Trung Quốc đang bước sang giai đoạn mới: tự chủ, kiểm soát và phát triển chất lượng cao.

C919 không chỉ là minh chứng cho công nghệ tiên tiến như sản xuất hiện đại, lắp ráp thông minh và hợp tác mạng lưới, mà còn thể hiện bước tiến dài trong năng lực tích hợp hệ thống phức tạp và quản trị dự án quy mô lớn của Trung Quốc.