Vai trò của thị giác máy tính trong các đường ống đổi mới của Công nghiệp 4.0

Abirami Vina

5 phút đọc

Ngày 12 tháng 6 năm 2025

Khám phá cách các giải pháp thị giác máy tính thúc đẩy Công nghiệp 4.0 bằng cách cho phép tự động hóa, cải thiện kiểm soát chất lượng và tăng hiệu quả sản xuất.

Từ động cơ hơi nước đến hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) , mỗi cuộc cách mạng công nghiệp đã thay đổi cách chúng ta làm việc và sản xuất sản phẩm. Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên giới thiệu năng lượng hơi nước, cuộc cách mạng thứ hai mang lại điện, cuộc cách mạng thứ ba chào đón tự động hóa cơ bản và bây giờ chúng ta đang ở cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư - còn được gọi là Công nghiệp 4.0.

Giai đoạn mới này được thúc đẩy bởi các hệ thống thông minh, kết nối có thể suy nghĩ và học hỏi để tăng năng suất. Nhờ các hệ thống AI này, các công ty có thể tự động hóa nhiều tác vụ hơn, dự đoán thời điểm máy móc có thể hỏng, liên tục cải thiện hoạt động và phản hồi khách hàng nhanh hơn bao giờ hết.

Ví dụ, thị giác máy tính là một trong những nhánh của AI thúc đẩy cuộc cách mạng này. Nó giúp máy móc nhìn thấy và hiểu dữ liệu trực quan từ camera và cảm biến của nhà máy. Các mô hình thị giác máy tính như Ultralytics YOLO11 đang được sử dụng để phát hiện lỗi, kiểm tra chất lượng sản phẩm và thậm chí theo dõi hàng tồn kho, giúp toàn bộ quy trình sản xuất nhanh hơn và đáng tin cậy hơn.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá Công nghiệp 4.0 là gì và tầm nhìn máy tính đóng vai trò như thế nào trong đó. Chúng ta cũng sẽ xem xét các ứng dụng thực tế của tầm nhìn máy tính trong không gian Công nghiệp 4.0. Hãy bắt đầu nào!

Công nghiệp 4.0 là gì? Một lịch sử tóm tắt về các cuộc cách mạng công nghiệp

Trước khi đi sâu tìm hiểu Công nghiệp 4.0 bao gồm những gì, hãy cùng nhìn lại các cuộc cách mạng công nghiệp trước đây đã mở đường cho công nghệ này:

  • Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên: Vào cuối những năm 1700, các nhà máy ở Anh bắt đầu sử dụng năng lượng nước và hơi nước thay vì các phương pháp truyền thống liên quan đến lao động của con người và động vật. Sự thay đổi như vậy đã giúp sản xuất hàng loạt hàng hóa bằng máy móc thay vì chế tạo thủ công.
  • Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai: Khoảng 100 năm sau, các nhà máy bắt đầu sử dụng điện, dầu và khí đốt. Dây chuyền lắp ráp được đưa vào sử dụng và hệ thống thông tin liên lạc được cải thiện với phát minh ra điện thoại và điện báo. Điều này dẫn đến sản xuất nhanh hơn, tự động hơn.
  • Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba : Vào giữa những năm 1900, các nhà máy bắt đầu sử dụng máy tính và các hệ thống tự động hóa ban đầu. Điều này liên quan đến việc sử dụng máy móc được trang bị máy tính đơn giản để giúp kiểm soát các quy trình và chia sẻ dữ liệu, đánh dấu sự khởi đầu của một kỷ nguyên kỹ thuật số mới cho sản xuất.
  • Công nghiệp 4.0: Ngày nay, Công nghiệp 4.0 đưa cuộc cách mạng này tiến xa hơn nữa bằng cách sử dụng AI và công nghệ kết nối. Máy móc hiện có thể giao tiếp, học hỏi và đưa ra quyết định, mang lại một cấp độ thông minh và hiệu quả mới cho sản xuất .
__wf_reserved_thừa kế
Hình 1. Lịch sử các cuộc cách mạng công nghiệp dẫn đến Công nghiệp 4.0.

Tổng quan về Công nghiệp 4.0 và các công nghệ thúc đẩy nó 

Tiếp theo, chúng ta hãy cùng tìm hiểu Công nghiệp 4.0 là gì và những công nghệ khác nhau định nghĩa nó.

Công nghiệp 4.0 là kết quả của việc hợp nhất thế giới vật lý và kỹ thuật số thông qua các công nghệ của thế kỷ 21. Bao gồm các công cụ như Internet vạn vật (IoT), AI, dữ liệu lớn và robot - tất cả cùng nhau hoạt động để tạo ra các nhà máy thông minh. 

Những nhà máy tiên tiến này có thể suy nghĩ, học hỏi và thích nghi, cho phép các doanh nghiệp tăng năng suất, cải thiện hiệu quả và đưa ra quyết định nhanh hơn, thông minh hơn với tính linh hoạt và khả năng tùy chỉnh cao hơn. Sau đây là cách một số công nghệ tiên tiến này hoạt động trong các đường ống Công nghiệp 4.0:

  • IoT: Kết nối máy móc, cảm biến và thiết bị để chúng có thể chia sẻ dữ liệu theo thời gian thực, theo dõi tình trạng và phản hồi tự động.
  • AI: Giúp máy phân tích dữ liệu, phát hiện các mẫu và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu. Nó rất tuyệt vời để dự đoán vấn đề, kiểm tra chất lượng và lập kế hoạch trước.
  • Dữ liệu lớn: Biến lượng lớn dữ liệu nhà máy thành thông tin chi tiết có tác động để tăng hiệu quả và giảm thời gian chết.
  • Robot : Xử lý các nhiệm vụ như lắp ráp và đóng gói với tốc độ và độ chính xác. Cobot làm việc an toàn cùng con người và thích nghi với những thay đổi.
  • Thực tế tăng cường (AR) và Thực tế ảo (VR): Cải thiện việc đào tạo và bảo trì bằng cách cung cấp hướng dẫn hoặc mô phỏng kỹ thuật số, giúp các nhiệm vụ phức tạp dễ quản lý hơn.
  • Điện toán đám mây và điện toán biên : Trong khi đám mây xử lý dữ liệu từ xa, điện toán biên xử lý dữ liệu tại chỗ. Chúng giúp các hoạt động của Công nghiệp 4.0 diễn ra nhanh chóng, an toàn và mượt mà.

Tầm nhìn máy tính như một công cụ hỗ trợ cho những đổi mới của Công nghiệp 4.0

Nói một cách đơn giản, Công nghiệp 4.0 tập hợp một loạt các công nghệ tiên tiến được thiết kế để làm cho các hệ thống sản xuất và công nghiệp thông minh hơn, nhanh hơn và hiệu quả hơn. Cốt lõi của sự thay đổi này là trí tuệ nhân tạo (AI) và một trong những lĩnh vực có tác động lớn nhất trong AI là thị giác máy tính.

Thị giác máy tính cho phép máy móc hiểu được dữ liệu hình ảnh từ camera và cảm biến thông qua các tác vụ Vision AI như phát hiện đối tượng, phân đoạn thể hiện và phân đoạn ngữ nghĩa. Các khả năng này có thể thực hiện được nhờ các mô hình như YOLO11, có thể phân tích hình ảnh nhanh chóng và chính xác để phát hiện và phân loại đối tượng, theo dõi chuyển động và hiểu các cảnh trực quan.

Trong bối cảnh Công nghiệp 4.0, thị giác máy tính đóng vai trò quan trọng trong sản xuất, hậu cần và kiểm soát chất lượng. Nó giúp giảm lỗi, cải thiện độ chính xác và tăng tốc hoạt động, đặc biệt là trong môi trường mà độ chính xác là rất quan trọng.

Một cái nhìn về tầm nhìn máy tính và Công nghiệp 4.0 trong hành động 

Bây giờ chúng ta đã tìm hiểu Công nghiệp 4.0 là gì và các công nghệ chính thúc đẩy nó, hãy cùng khám phá một số nghiên cứu điển hình thực tế cho thấy vai trò của thị giác máy tính trong cuộc cách mạng công nghệ này.

Hoạt động kho theo tầm nhìn

Ngày nay, các kho thương mại điện tử đang sử dụng robot được trang bị camera, cảm biến IoT và thị giác máy tính để điều hướng các cơ sở, phân loại các mặt hàng và thực hiện các nhiệm vụ chính xác với sự can thiệp tối thiểu của con người. Hệ thống thị giác cũng tăng cường an toàn tại nơi làm việc bằng cách phát hiện các mối nguy hiểm, chẳng hạn như thiếu đồ bảo hộ hoặc công nhân vào khu vực hạn chế và gửi cảnh báo theo thời gian thực. Trong khi đó, nhân viên có thể theo dõi hàng tồn kho trực tiếp thông qua các hệ thống hỗ trợ AI của Vision, giúp tự động hóa việc bổ sung hàng, cải thiện dự báo nhu cầu và hợp lý hóa hậu cần tổng thể.

Các trung tâm hoàn tất đơn hàng của Amazon là một ví dụ tuyệt vời về Công nghiệp 4.0 đang hoạt động. Các cơ sở này tận dụng robot có camera và cảm biến để giúp quản lý hàng tồn kho theo thời gian thực. Chúng có thể tự động di chuyển các gói hàng từ khu vực này sang khu vực khác và thực hiện các nhiệm vụ như đếm và phân loại. Điều này giúp giảm thiểu lỗi và giúp việc bổ sung hàng nhanh hơn và chính xác hơn.

__wf_reserved_thừa kế
Hình 2. Công nghệ AI và robot đang hoạt động tại một cơ sở của Amazon.

Tầm nhìn máy tính trong sản xuất

Các giải pháp AI về thị giác có thể dự đoán sự cố của máy móc trước khi nó thực sự xảy ra. Điều này thường được gọi là bảo trì dự đoán. Các hệ thống bảo trì dự đoán được trang bị thị giác máy tính có thể giám sát các máy móc đắt tiền suốt ngày đêm. 

Các hệ thống này có thể phát hiện sớm các dấu hiệu hao mòn, giúp có thể lên lịch bảo trì trước khi các vấn đề gây ra thời gian chết. Điều này giúp duy trì hoạt động diễn ra suôn sẻ và hiệu quả, và nhiều công ty sản xuất đã sử dụng các công nghệ này.

Ví dụ, Toyota sử dụng thị giác máy tính để bảo trì dự đoán trong các nhà máy của mình. Tại nhà máy sản xuất ở Indiana, Hoa Kỳ, robot được trang bị camera và AI liên tục theo dõi thiết bị để phát hiện bất thường nhằm đảm bảo mọi thứ hoạt động bình thường. Các vấn đề có thể được phát hiện theo thời gian thực, hỗ trợ can thiệp ngay lập tức để ngăn ngừa sự cố.

__wf_reserved_thừa kế
Hình 3. Toyota sử dụng hệ thống thị giác máy tính để tìm và khắc phục các vấn đề bảo trì.

Kiểm tra điện tử tự động với tầm nhìn máy tính

Khi nói đến sản xuất điện tử, mọi chi tiết nhỏ đều quan trọng. Thị giác máy tính có thể giúp phát hiện các lỗi như vết nứt nhỏ hoặc lỗi hàn trên bảng mạch, những thứ thường quá nhỏ hoặc chuyển động nhanh đối với mắt người. 

Sử dụng camera độ phân giải cao và AI, các bộ phận có thể được kiểm tra nhanh chóng và chính xác, giảm nhu cầu kiểm tra thủ công nhiều. Điều này giúp tăng tốc sản xuất, giảm lỗi và định vị các công ty để đáp ứng nhu cầu cao và thời hạn gấp rút của thị trường điện tử phát triển nhanh.

__wf_reserved_thừa kế
Hình 4. Một ví dụ về việc sử dụng thị giác máy tính để phát hiện các thành phần mạch điện tử.

Tương lai của Công nghiệp 4.0 và tầm nhìn máy tính

Tương lai của Công nghiệp 4.0 đang phát triển nhanh chóng với các công nghệ như AI biên, 5G và nền tảng mã thấp. AI biên xử lý dữ liệu ngay tại nơi thu thập, chẳng hạn như tại nhà máy, cho phép đưa ra quyết định nhanh hơn dựa trên dữ liệu mà không cần dựa vào đám mây. 

Kết hợp với 5G, nó hỗ trợ giao tiếp thời gian thực giữa máy móc và hệ thống. Đồng thời, các công cụ mã thấp cho phép người dùng không có nền tảng công nghệ xây dựng quy trình làm việc tự động hóa, đẩy nhanh quá trình chuyển đổi số trên khắp các nhà máy và chuỗi cung ứng.

Những điểm chính

Thị giác máy tính là công nghệ thay đổi cuộc chơi trong Công nghiệp 4.0, giúp các nhà máy thông minh hơn và hiệu quả hơn bao giờ hết. Nhiều công ty đang sử dụng Vision AI để dự đoán các vấn đề trước khi chúng xảy ra và tự động phát hiện lỗi sản phẩm. 

Khi công nghệ phát triển, việc tích hợp AI, IoT và điện toán biên đang mang lại mức độ tự động hóa và hiệu quả cao hơn nữa - giúp các doanh nghiệp theo kịp nhu cầu tăng nhanh chóng.

Bạn muốn tìm hiểu thêm về thị giác máy tính và AI? Khám phá kho lưu trữ GitHub của chúng tôi, kết nối với cộng đồng của chúng tôi và xem các tùy chọn cấp phép của chúng tôi để khởi động dự án thị giác máy tính của bạn. Nếu bạn đang khám phá những đổi mới như AI trong sản xuấtthị giác máy tính trong ngành công nghiệp ô tô , hãy truy cập các trang giải pháp của chúng tôi để khám phá thêm. 

Hãy cùng xây dựng tương lai
của AI cùng nhau!

Bắt đầu hành trình của bạn với tương lai của máy học

Bắt đầu miễn phí
Liên kết đã được sao chép vào clipboard