GE đang số hóa nhiều ngành công nghiệp

Với kiến thức chuyên môn tích lũy được trong quá trình số hóa, GE Digital đã đóng góp vào công cuộc chuyển đổi của nhiều ngành khác nhau, từ y tế đến vận tải, năng lượng đến hàng không. GE Reports giới thiệu sơ lược về những thành quả của GE Digital trong lĩnh vực này.

 

Bức tường màn hình hiển thị dữ liệu từ 16 nhà máy điện và hệ thống truyền tải thuộc New York Power Authority. Ảnh: Tomas Kellner.

Bắt đầu tấn công lĩnh vực công nghệ số từ năm 2011, GE đã đầu tư hơn US$1 tỷ và xây dựng nhiều trụ sở kỹ thuật số mới tại San Ramon, California, Hoa Kỳ. GE Digital – mảng kinh doanh chuyên môn hóa về công nghệ/phần mềm/ứng dụng kỹ thuật số của GE – đã chiêu mộ 26.000 nhân viên trên khắp thế giới và hợp tác với những khách hàng lớn như Exelon, BP và Invenergy. Năm ngoái, công ty này đã mang về nhiều thương vụ với tổng giá trị US$5,2 tỷ.

“Vài năm trước, khái niệm một công ty tập trung vào số hóa các ngành công nghiệp chỉ là một ý tưởng mơ hồ vì chưa từng có tiền lệ hay sách hướng dẫn,” Bill Ruh, Giám đốc Điều hành của GE Digital, cho biết. “Nhưng ngày nay, khái niệm đó đã trở thành thực tế.” Quá trình này đã thâm nhập sâu và trải rộng ra nhiều ngành công nghiệp và dịch vụ quan trọng.

Y tế

Một ngày cuối hè năm 2011, một người phụ nữ bị tai nạn khi đang đạp xe dọc đại lộ West Side, Manhattan, Mỹ. Trong khi cố tránh một người đi bộ, cô bị ngã xe và va đập đùi phải. Hai ngày sau, khi thấy chân phải sưng phồng từ đầu gối trở xuống, cô vội đi khám bác sĩ và được chỉ định siêu âm để xác định nguyên nhân. Nhưng phải ba ngày sau, người phụ nữ mới nhận được kết quả chụp. May mắn thay, hình ảnh siêu âm cho thấy không có cục máu nghẽn hoặc tổn thương mạch máu nào, nữ bệnh nhân đó chỉ cần chườm đá và kê cao chân.

Nếu như câu chuyện kể trên xảy ra hôm nay, người phụ nữ đó sẽ có kết quả siêu âm ngay trong ngày nhờ sự trợ giúp của LOGIQ E10 – một hệ thống siêu âm hiện đại của GE sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và thuật toán cao cấp để tạo ra hình ảnh chất lượng cao, đồng thời cho phép tải hình ảnh một cách nhanh chóng và bảo mật lên đám mây để xác định kết quả chính xác.

Vận tải

Những ứng dụng kỹ thuật số đầu tiên của GE được triển khai trong ngành đường sắt. Đối với nhiều người, “đầu máy xe lửa” thường gợi nhớ đến những thứ máy móc gang thép cục mịch, dầu diesel và sức đẩy ì ạch. Nhưng với công nghệ của GE, những cỗ máy này đang “thay da đổi thịt” và bắt kịp với thời đại mới.

Ví dụ, công nhân ở nhà máy của GE ở ngoại ô Fort Worth, Texas đang đại tu kỹ thuật số cho những đầu máy cũ. Công cuộc “lột xác” bao gồm trang bị cảm biến mới để theo dõi nhiệt độ, độ rung và các thông số khác của động cơ; và lắp đặt thêm các hệ thống kỹ thuật số để phân tích dữ liệu thu thập được. Điều này cho phép kỹ sư tại một trong bốn trung tâm dịch vụ kỹ thuật số của GE Transportation có thể kiểm tra, giám sát và xử lý sự cố trực tiếp cho 17.000 đầu máy của các khách hàng trên toàn thế giới. Tính đến nay, GE đã đại tu hơn 2.000 đầu máy cho gần 30 khách hàng. Tính riêng trong năm 2017, kỹ sư của GE Transportation tại Fort Worth đã nâng cấp 170 đầu máy và nhận được gần 1.000 đơn hàng từ các hãng đường sắt lớn như Norfolk Southern và Canadian Pacific.

Một đầu máy của hãng đường sắt Canadian Pacific đang được đại tu. Ảnh: GE Transportation.

Ngoài đại tu phần cứng, GE còn phát triển thêm phần mềm mới để giúp các đoàn tàu vận hành hiệu quả và an toàn hơn. Các yếu tố như chiều dài, trọng tải của đoàn tàu, phân loại và tình trạng đường ray, và hành vi của lái tàu có thể làm ảnh hưởng đến tốc độ và hiệu suất chở hàng. Nhưng với Trip Optimizer (Tối ưu hóa hành trình – TO) – một hệ thống quản lý kỹ thuật số trên tàu – sẽ không có phỏng đoán mà chỉ còn những phân tích thực tế. TO giống như tính năng tự lái của máy bay. Công cụ này sẽ tìm hiểu các đặc tính của đoàn tàu, theo dõi những chi tiết như tốc độ, độ trượt của bánh xe, tình trạng động cơ, chất lượng đường ray và ảnh hưởng của gió … và từ đó xây dựng hành trình tối ưu và tự động lái tàu để giảm mức tiêu thụ nhiên liệu.

Trước đây, lái tàu đưa ra quyết định dựa trên kinh nghiệm và trực giác, dẫn đến tốc độ và hiệu suất khác nhau. “Lái tàu là người quyết định khi nào tăng tốc, giảm tốc, và điều đó phụ thuộc vào kinh nghiệm làm việc của họ,” Gretchen Hosler, chuyên viên hỗ trợ kỹ thuật tại trung tâm, chia sẻ. “TO làm rất tốt khâu chạy thuật toán ngầm và đưa ra những đề xuất như ‘Bạn nên tăng tốc/giảm tốc’ và rồi sẽ tự động thực hiện luôn”. Nhờ đó, tàu chạy đúng giờ và tiêu thụ ít nhiên liệu hơn, giảm từ 3-17% lượng khí thải.

Trong khi TO hỗ trợ tàu đang di chuyển thì một ứng dụng số khác là Yard Planner sẽ giúp tối ưu hiệu suất các ga tàu. Công cụ này sẽ phân tích công suất ga tàu, lịch trình tàu đến/tàu đi và các dữ liệu khác để giao thông đường sắt vận hành nhịp nhàng và đúng giờ. Khi được sử dụng cùng lúc, bộ đôi ứng dụng này mang lại hiệu quả đáng kể: Thời gian đợi tại các ga tàu giảm 1%, giúp tiết kiệm US$2,2 tỷ; và tốc độ tàu hỏa tăng thêm 1,6 km/h, giúp các hãng đường sắt bỏ túi thêm US$2,5 tỷ nữa, theo các tính toán của GE.

Năng lượng

Công nghệ và phần mềm của GE đang chuyển đổi ngành năng lượng ở nhiều nơi trên thế giới.

Ví dụ, các phần mềm của GE đang giúp công ty điện lực công lớn nhất Hoa Kỳ – New York Power Authority (NYPA) – trở thành công ty điện lực kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới. Trung tâm “quản lý tác vụ” của NYPA rộng hơn 2.300 m2, có chức năng thu thập và xử lý hàng GB dữ liệu từ 16 nhà máy điện và hệ thống truyền tải trực thuộc NYPA. Trung tâm này sử dụng dữ liệu thống kê từ nhiều nguồn ứng dụng, bao gồm: hệ thống Quản lý Hiệu suất Tài sản (Asset Performance Management – APM) thu thập và phân tích dữ liệu từ thiết bị trong các nhà máy điện để phát hiện sớm vấn đề và đề xuất kế hoạch bảo dưỡng tối ưu; một phần mềm khác chịu trách nhiệm giám sát tình hình giao thông đường thủy gần các đường dây ngầm dưới nước của NYPA; ứng dụng NY Energy Manager (Quản lý điện NY) đánh giá dữ liệu từ 11.000 tòa nhà, thiết bị và xác định những chiến lược tiết kiệm chi phí cho khách hàng.

Công nghệ của GE còn giúp NYPA xây dựng những “bản song sinh số” – bản sao ảo của thiết bị thực tế để cảnh báo công ty điện lực về những dấu hiệu bất thường cần được theo dõi kỹ hơn. Bản song sinh số còn cho phép đơn vị vận hành mô hình hóa các kịch bản khác nhau của một hoạt động. Chủ tịch của NYPA Gil Quiniones nói rằng trung tâm mới thành lập từ tháng 12 năm ngoái nhưng đã giúp họ tiết kiệm US$3 triệu, và dự kiến trong 10 năm tới, trung tâm sẽ giúp họ tăng hiệu suất thêm US$1 tỷ.

Ứng dụng Dispatch Optimizer của GE giúp các nhà máy điện kiểm soát truyền tải và nhu cầu sử dụng điện tốt hơn khi quản lý các nguồn điện tái tạo. Ảnh: GE Renewable Energy.

Không chỉ hỗ trợ khách hàng tối ưu hóa phương thức sản xuất điện truyền thống, ứng dụng của GE còn đóng vai trò quan trọng trong quản lý nguồn năng lượng tái tạo. Ví dụ, điện mặt trời ngày càng phổ biến tại California, Hoa Kỳ nhưng nghịch lý là nguồn cung điện dồi dào nhất vào ban ngày khi nhu cầu sử dụng chưa cao, còn khi nhu cầu sử dụng điện tăng vọt vào buổi tối, thì sản lượng điện mặt trời lại sụt giảm nghiêm trọng, khiến các nhà máy phải tăng tốc sản xuất điện bằng nhiên liệu hóa thạch để bù đắp nguồn cung.

Tính bất thường này khiến các nhà máy điện có hiệu suất kém khi quản lý tải điện và nhu cầu sử dụng điện. Dispatch Optimizer (Tối ưu hóa điều độ điện – DO) của GE chính là giải pháp cho vấn đề này. Công cụ này cho phép đơn vị vận hành nhà máy điện giám sát các hoạt động bên trong nhà máy và trên lưới điện. Hơn nữa, DO còn hỗ trợ họ tối ưu hóa vận hành nhà máy, tức là khi nhu cầu cao và giá điện tăng, đơn vị vận hành sẽ được thông tin để tăng tốc tua-bin trong những nhà máy điện truyền thống. Và ngược lại, khi nhu cầu và giá điện giảm, họ sẽ giảm hoạt động của tua-bin để giảm hao mòn tài sản. Với ứng dụng này, một nhà máy điện 800 MW có thể thu thêm US$ 1,5 triệu doanh thu mỗi năm, theo Justin John, kỹ sư kiểm soát tại Trung tâm Nghiên cứu Toàn cầu của GE.

Thông tin chuyên sâu từ phân tích dữ liệu còn giúp kéo dài tuổi thọ của máy móc. Nhà máy điện chu trình kết hợp mới Norte III tại Ciudad Juarez, Mexico sẽ sử dụng phần mềm APM của GE để tối ưu hóa các tua-bin trong nhà máy và cung cấp điện cho 1,5 triệu hộ gia đình. Ứng dụng trên nền tảng Predix này sẽ thu thập và phân tích dữ liệu từ các thiết bị trong nhà máy để cảnh báo sớm vấn đề đồng thời đề xuất kế hoạch bảo dưỡng phù hợp để giảm thời gian chết của nhà máy.

Hàng không

Hàng không cũng là một lĩnh vực đang sử dụng nhiều phần mềm đột phá của GE. Theo thống kê, một máy bay tạo ra 30 triệu điểm dữ liệu trong một chuyến bay từ Texas đến London. Khi nhân con số đó lên cả đội bay, ta sẽ hiểu lý do ngành hàng không khao khát một công nghệ có khả năng “tiêu hóa” được núi dữ liệu khổng lồ đó. Ví dụ, AirAsia mới đây đã ký hợp đồng 4 năm với GE để số hóa đội bay và các hệ thống vận hành của hãng. Hai yếu tố quan trọng của dự án này là ứng dụng FlightPulse và Electronic Flight Operations Quality Assurance – eFOQA (Hệ thống đảm bảo chất lượng điều hành chuyến bay điện tử). Trong đó, FlightPulse là phần mềm dữ liệu và phân tích trên nền tảng di động dành cho phi công, có khả năng kết hợp dữ liệu chuyến bay với lịch trình của đội bay.

Khởi nguồn là một dự án hợp tác giữa GE và hãng hàng không Qantas, FlightPulse cung cấp cho phi công dữ liệu từ tất cả các chuyến bay của hãng hàng không, bao gồm mức tiết kiệm nhiên liệu và các yếu tố để cải thiện hiệu suất nhiên liệu. “FlightPulse là ứng dụng được phi công thiết kế cho phi công,” cơ trưởng Mike Galvin, người đứng đầu nhóm vận hành tại Qantas, nói với GE Reports. “Ứng dụng này cho phi công biết các dữ liệu của chuyến bay một cách trực quan nhất, giúp họ dễ dàng theo dõi mức tiêu thụ nhiên liệu tại từng thời điểm bay và cách để giảm phát thải khí carbon”.

Kết hợp với FlightPulse là eFOQA, một dịch vụ đám mây cung cấp thông tin của toàn đội bay. Với thông tin đó, các nhà khoa học dữ liệu có thể phân tích, mổ xẻ và tổng hợp để nghiên cứu nhiều khía cạnh của một đội bay. Khi được sử dụng cùng lúc, các ứng dụng này sẽ giúp phi công đưa ra quyết định sáng suốt hơn về mức sử dụng nhiên liệu và mức độ an toàn, đồng thời mang đến cho hãng hàng không những dữ liệu chuyên sâu để vận hành ổn định và hiệu quả hơn. AirAsia hy vọng, số hóa sẽ giúp hãng tiết kiệm được 1% chi phí nhiên liệu, đồng nghĩa với cắt giảm được hàng triệu đô la Mỹ chi phí và lượng khí thải lớn.

Công nghệ “bản song sinh số” của GE cũng được ứng dụng trong lĩnh vực hàng không, với khoảng 1,2 triệu bản song sinh đang được sử dụng song song với hệ thống APM để giúp các hãng hàng không giám sát tình trạng và hiệu suất đội bay, lên lịch bảo dưỡng tối ưu và kéo dài tuổi thọ máy bay.

Số hóa đã trở thành xu hướng và chắc chắn mang lại lợi ích khổng lồ cho khàng hàng của GE, nhưng theo Ruh, hoạt động này còn có ý nghĩa cao cả hơn thế. “Số hóa còn mang lại những phương thức vô cùng sáng tạo để cấp điện cho thế giới, chữa trị bệnh tật, xây dựng kinh tế và vận chuyển con người và hàng hóa một cách an toàn và hiệu quả”.

Theo Samantha Shaddock

BÌNH LUẬN CỦA BẠN