Trí tuệ nhân tạo (AI) là nguồn gốc của sự đổi mới cho nhiều ngành công nghiệp, và sản xuất điện tử không phải là ngoại lệ. Từ việc tạo điều kiện cho việc phát triển sản phẩm nhanh hơn đến việc cải thiện chất lượng và củng cố chuỗi cung ứng, AI đang làm cách mạng hóa cách các nhà sản xuất điện tử thiết kế, tạo mẫu, tìm nguồn cung và xây dựng sản phẩm của họ. Đối với các kỹ sư điện tử và chuyên gia sản xuất, việc hiểu những thay đổi do AI thúc đẩy là cần thiết để giữ vững vị thế trong một ngành đang phát triển nhanh chóng.
Một trong những ảnh hưởng đáng kể nhất của AI trong sản xuất điện tử là việc tăng tốc độ phát triển và thiết kế sản phẩm. Các thiết kế thông thường chủ yếu là lặp đi lặp lại, tốn thời gian và dễ mắc lỗi. Tuy nhiên, với sự tiến bộ trong AI, các nhà sản xuất có thể đưa sản phẩm mới ra thị trường nhanh hơn nhờ vào các khả năng sau:
Công cụ thiết kế tự động– Công cụ thiết kế tự động hiện đại được hướng dẫn bởi AI đã trở nên cực kỳ mạnh mẽ, có khả năng tạo ra bố cục PCB với tốc độ đáng kinh ngạc. Chúng có thể phân tích hàng ngàn thiết kế khả dụng trong vài phút, điều mà các kỹ sư con người mất hàng tuần. Khả năng siêu phàm này dẫn đến các thiết kế tối ưu hóa hiệu suất trong khi giảm thiểu chi phí sản xuất.
Tăng tốc chế tạo mẫu– AI cũng giúp tăng tốc độ chế tạo mẫu một cách đáng kể. Bằng cách sử dụng các thuật toán học máy, các công cụ hỗ trợ bởi AI có thể nhanh chóng xem xét qua nhiều phương án thiết kế, mô phỏng hiệu suất và xác định các vấn đề có thể xảy ra ngay cả trước khi tạo ra mẫu vật lý. Việc chế tạo mẫu ảo này dẫn đến quá trình ý tưởng nhanh chóng và giúp các nhà sản xuất chuyển từ khái niệm đến thiết kế cuối cùng một cách nhanh chóng.
Một ví dụ xuất sắc về cách AI ảnh hưởng đến thiết kế là ngành công nghiệp điện thoại thông minh. Các công ty điện thoại thông minh lớn như Apple và Samsung sử dụng AI để tối ưu hóa thiết kế chip và hiệu suất pin. Các ứng dụng AI cũng phân tích lượng lớn dữ liệu người dùng để dự đoán các mô hình sử dụng, cho phép quản lý năng lượng hiệu quả hơn và cải thiện hiệu suất thiết bị.
Bảo dưỡng dự đoán– Bảo dưỡng dự đoán đang nhận được sự tăng cường mạnh mẽ từ các hệ thống AI thông minh hơn ngày nay. Bằng cách phân tích dữ liệu từ các cảm biến gắn trong thiết bị sản xuất, AI có thể phát hiện bất thường và dự đoán các sự cố tiềm ẩn trước khi chúng xảy ra, cho phép bảo dưỡng kịp thời để duy trì hoạt động. Cách tiếp cận chủ động này giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động không mong muốn, một lợi ích quý giá trong một thế giới mà các trì hoãn sản xuất thường xuyên gây ra chi phí cực kỳ cao.
Kiểm soát chất lượng– Trên sàn nhà máy, AI đang tạo ra những hiệu quả mới và nâng cao tiêu chuẩn chất lượng. Hệ thống kiểm tra hình ảnh dựa trên AI đang trở nên phổ biến hơn. Những hệ thống này có thể xác định lỗi một cách chính xác và nhất quán hơn so với nhân viên kiểm tra người, ngay cả trong môi trường sản xuất với tốc độ cao.
Tối ưu hóa quy trình– Các hệ thống AI với thuật toán học máy có thể phân tích lượng lớn dữ liệu sản xuất và sau đó khéo léo xác định những bất cập và đề xuất cải tiến quy trình. Điều này tạo ra lịch trình sản xuất được tối ưu hóa, giảm tiêu thụ năng lượng và cải thiện phân bổ tài nguyên.
AI đang mở ra một kỷ nguyên mới của tùy biến trong sản xuất điện tử. Bằng cách tận dụng thuật toán học máy và phân tích dữ liệu tiên tiến, các nhà sản xuất giờ đây có thể cung cấp mức độ cá nhân hóa sản phẩm chưa từng có. Trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng, quy trình sản xuất dựa trên AI cho phép các công ty sản xuất điện thoại thông minh với các tính năng cụ thể theo người dùng hoặc thiết bị đeo thông minh phù hợp với hồ sơ sức khỏe cá nhân. Ví dụ, nền tảng Moto Maker của Motorola sử dụng AI để tối ưu hóa sản xuất điện thoại thông minh tùy chỉnh, cho phép khách hàng lựa chọn từ một loạt các tùy chọn thiết kế.
Trong lĩnh vực y tế, AI giúp sản xuất các thiết bị trợ thính và chân tay giả cá nhân hóa. Các công ty như Phonak sử dụng AI để tạo ra các thiết bị trợ thính tự động điều chỉnh theo môi trường của người dùng, mang lại trải nghiệm nghe cá nhân hóa.
Hệ thống mua sắm thông minh– Chuỗi cung ứng toàn cầu phức tạp của ngành điện tử đang bắt đầu gặt hái lợi ích từ hệ thống mua sắm thông minh được điều khiển bởi AI. Các hệ thống này phân tích xu hướng thị trường, hiệu suất của nhà cung cấp và dự báo nhu cầu để tạo ra quyết định mua hàng tốt hơn. Chúng giúp giảm chi phí và giảm thiểu rủi ro trên toàn bộ chuỗi cung ứng.
Tối ưu hóa hàng tồn kho– Một lĩnh vực khác nơi AI tạo ra ảnh hưởng lớn là trong việc tối ưu hóa hàng tồn kho. Bằng cách dự đoán chính xác sự biến động của nhu cầu, các mô hình AI giúp các nhà sản xuất duy trì mức tồn kho lý tưởng, giảm chi phí tồn trữ và đảm bảo sự sẵn có của sản phẩm.
Đánh giá rủi ro nhà cung cấp– AI có thể giúp xác định rủi ro trong chuỗi cung ứng và đề xuất các nhà cung cấp thay thế bằng cách phân tích các nguồn dữ liệu khác nhau và đánh giá mọi thứ từ tình hình tài chính đến xu hướng chính trị toàn cầu. Khả năng này trở nên đặc biệt quan trọng trong những năm gần đây, khi các sự kiện toàn cầu như đại dịch COVID-19 và căng thẳng chính trị đã cho thấy những điểm yếu trong nhiều chuỗi cung ứng điện tử.
Mặc dù hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích, việc triển khai AI cũng gặp phải một số thách thức. Đối với các nhà sản xuất, dữ liệu cấu trúc chất lượng cao là một trong những rào cản chính cần phải giải quyết. Dữ liệu thu thập từ các nhà sản xuất khác nhau có thể chênh lệch rất lớn và thường cần được cấu trúc một cách khéo léo để trở nên có giá trị cho việc đào tạo các hệ thống AI.
Thách thức khác là khoản đầu tư ban đầu cần thiết. Mặc dù AI có thể dẫn đến việc tiết kiệm chi phí đáng kể trong dài hạn, nhưng chi phí ban đầu để triển khai các hệ thống AI có thể là một rào cản đối với các nhà sản xuất nhỏ hơn.
Cũng có những lo ngại về bản chất "hộp đen" của một số hệ thống AI. Trong một ngành mà tính minh bạch và trách nhiệm là tối quan trọng, khả năng không thể giải thích hoàn toàn cách một AI đưa ra một quyết định cụ thể có thể gây ra vấn đề.
Việc sử dụng AI trong sản xuất điện tử là một xu hướng không thể ngăn cản, mang lại những khả năng thú vị. Nhiều chuyên gia trong ngành đặc biệt quan tâm đến tiềm năng của AI trong việc tạo điều kiện cho các phương pháp sản xuất bền vững hơn. Các tối ưu hóa do AI dẫn dắt sẽ giảm việc sử dụng năng lượng và lãng phí vật liệu, phù hợp với những mối quan tâm môi trường đang tăng lên và các sáng kiến bền vững.
Sự giao thoa giữa AI với các công nghệ mới nổi khác - bao gồm 5G, IoT và điện toán lượng tử - sẽ thúc đẩy những tiến bộ đáng kinh ngạc và tạo ra những kỳ quan công nghệ mới. Ví dụ, sự kết hợp giữa AI và IoT đang cho phép các nhà máy thông minh thế hệ tiếp theo, nơi mọi khía cạnh của quy trình sản xuất đều được kết nối và tối ưu hóa theo thời gian thực bởi AI.
Đối với các chuyên gia điện tử, việc cập nhật các phát triển của AI không phải là một lựa chọn. Đó là một khóa học bắt buộc để duy trì sự cạnh tranh trong một ngành công nghiệp ngày càng được thúc đẩy bởi AI. Khi chúng ta nhìn về tương lai, rõ ràng là AI sẽ tiếp tục là một lực lượng mạnh mẽ trong việc hình thành thế hệ tiếp theo của các thiết bị điện tử và các quy trình sản xuất được sử dụng để tạo ra chúng.