English
日本語
Share
Tổng quan về Robot trong sản xuất
Robot công nghiệp là các thiết bị, máy móc tự động được thiết kế và lập trình để thực hiện các nhiệm vụ sản xuất thông qua sự điều khiển của các công cụ điện tử như máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình sẵn. Các loại robot này thường được tích hợp vào quy trình sản xuất để thực hiện các công việc lặp đi lặp lại, phức tạp hoặc nguy hiểm mà con người không thích hợp hoặc không an toàn để thực hiện.
Robot công nghiệp sở hữu bộ tính năng bao gồm khả năng tự động hoá, độ chính xác cao, tốc độ làm việc nhanh, khả năng làm việc liên tục trong thời gian dài mà không cần nghỉ ngơi, và khả năng thích ứng với các tình huống biến đổi trong quá trình sản xuất. Các loại robot này thường được trang bị cảm biến để giúp chúng tương tác với môi trường xung quanh và thực hiện các nhiệm vụ một cách an toàn và hiệu quả.
Sự phát triển của robot công nghiệp đã đem lại nhiều lợi ích cho các doanh nghiệp sản xuất, bao gồm giảm chi phí lao động, tăng năng suất, cải thiện chất lượng sản phẩm, và giảm nguy cơ tai nạn lao động. Đồng thời, việc áp dụng robot trong sản xuất cũng mở ra một tương lai hứa hẹn về các quy trình sản xuất tự động hoá hoàn toàn, giúp cho ngành công nghiệp ngày càng trở nên hiệu quả và cạnh tranh hơn trong thị trường toàn cầu.
Xem thêm: Sản xuất thông minh 2024: Xu hướng định hình tương lai
Ưu điểm và những thách thức của việc ứng dụng công nghệ Robot trong sản xuất 4.0
A. Ưu điểm
1. Nâng cao năng suất sản xuất hiệu quả
Trong môi trường sản xuất 4.0, sự hiện diện của robot công nghiệp giúp tăng cường năng suất một cách đáng kể. Khả năng hoạt động liên tục 24/7 của robot không chỉ giúp giảm thời gian ngưng trệ trong quy trình sản xuất mà còn tăng cường hiệu suất của nhà máy. Số lượng sản phẩm được sản xuất trong một khoảng thời gian nhất định được tăng lên đáng kể, đồng thời giảm thiểu tình trạng cạn kiệt nguồn lực lao động.
2. Cải thiện độ chính xác & tăng tính linh hoạt cho các hoạt động sản xuất
Robot công nghiệp được lập trình để thực hiện các tác vụ một cách chính xác và đồng nhất, điều này giúp loại bỏ hoặc giảm thiểu sai sót có thể xuất phát từ yếu tố con người. Điều này đặc biệt quan trọng trong các quy trình yêu cầu độ chính xác cao như lắp ráp linh kiện hay kiểm tra sản phẩm. Đồng thời, khả năng điều chỉnh và tái lập trình dễ dàng của robot mang tới tính linh hoạt cao cho quy trình sản xuất. Các thay đổi trong sản phẩm hoặc quy trình sản xuất có thể được thực hiện nhanh chóng theo nhu cầu thị trường hay yêu cầu sản phẩm mà không cần thay đổi lớn trong cấu trúc hay thiết kế của robot.
3. Dễ dàng tích hợp với các hệ thống khác trong nhà máy sản xuất
Robot công nghiệp trong sản xuất 4.0 thường được thiết kế với khả năng tương tác và tích hợp dễ dàng tích hợp với các hệ thống tự động hoá khác trong nhà máy như hệ thống quản lý sản xuất (MES) để đồng bộ thông tin và điều khiển quy trình sản xuất một cách chính xác và hiệu quả hoặc hệ thống quản lý tự động (SCADA). Sự kết nối này giúp doanh nghiệp tạo ra một hệ thống sản xuất linh hoạt toàn diện và đảm bảo tính liên tục từ đầu vào đến đầu ra giúp tối ưu hóa toàn bộ quy trình sản xuất.
4. Tối ưu nguồn lực lao động & chi phí sản xuất
Sử dụng robot trong sản xuất giúp doanh nghiệp giải quyết được bài toán tối ưu hóa sự phụ thuộc vào lao động nhân công, từ đó giảm thiểu chi phí sản xuất. Việc giảm bớt sự phụ thuộc vào lao động cũng như giảm nguy cơ lỗi do con người gây ra mang lại hiệu suất và chất lượng sản phẩm tốt hơn cho tổ chức. Ngoài ra, robot công nghiệp cũng giảm thiểu chi phí bảo trì và sửa chữa so với máy móc và thiết bị hoạt động dưới sự điều khiển của con người, từ đó góp phần giảm thiểu chi phí sản xuất chung cho doanh nghiệp.
B. Thách thức
1. Chi phí đầu tư ban đầu cao
Thách thức phổ biến nhất của đa phần các doanh nghiệp khi đầu tư robot công nghiệp cho hoạt động sản xuất chính là bài toán chi phí. Việc đầu tư vào công nghệ Robot trong sản xuất 4.0 đòi hỏi một số lượng lớn vốn ban đầu để mua các hệ thống tự động hoá và robot phù hợp với quy trình sản xuất. Chi phí này có thể bao gồm cả việc mua robot, cảm biến, thiết bị điều khiển, phần mềm, và cơ sở hạ tầng phục vụ cho việc triển khai. Đối với nhiều doanh nghiệp, đặc biệt là các doanh nghiệp vừa và nhỏ, việc chi trả số tiền lớn này có thể là một rào cản lớn đối với quyết định áp dụng công nghệ Robot.
2. Chi phí vận hành và bảo dưỡng cao
Bên cạnh chi phí đầu tư ban đầu, việc vận hành và bảo dưỡng robot cũng đòi hỏi một nguồn lực tài chính không hề nhỏ. Các doanh nghiệp cần phải tính toán và dự phòng cho chi phí vận hành hàng ngày, bao gồm cả điện năng, bảo dưỡng, sửa chữa và nâng cấp phần mềm và phần cứng. Mặc dù robot có thể giảm bớt chi phí lao động và tăng năng suất, nhưng chi phí vận hành và bảo dưỡng vẫn cần được tính toán cẩn thận để đảm bảo rằng lợi ích kinh tế thực sự đạt được từ việc áp dụng công nghệ này.
3. Đòi hỏi đội ngũ nhân sự có trình độ cao
Mặc dù công nghệ Robot giúp tự động hóa nhiều khâu trong quy trình sản xuất, nhưng chúng vẫn cần có đội ngũ nhân sự có trình độ cao để triển khai, vận hành và bảo trì các hệ thống này. Điều này đặc biệt quan trọng khi cần phải tích hợp các hệ thống robot vào quy trình sản xuất hiện có hoặc tối ưu hóa chúng cho môi trường làm việc cụ thể. Việc đào tạo và giữ chân những nhân viên có kỹ năng và kiến thức phù hợp cũng có thể là một thách thức đối với nhiều doanh nghiệp, đặc biệt là trong bối cảnh cạnh tranh thu hút nhân tài ngày càng gay gắt hiện nay.
Top 4 loại Robot công nghiệp phổ biến và ứng dụng của chúng trong các ngành sản xuất
1. Robot tự hành AGV (Robot kéo hàng tự động)
Robot tự hành AGV (Automated Guided Vehicle) là các hệ thống robot được thiết kế để tự động vận chuyển hàng hóa và linh kiện trong một môi trường sản xuất. Chúng được điều khiển bằng các hệ thống điều khiển tự động và có thể hoạt động trên các tuyến đường đã được định trước hoặc dựa trên dữ liệu cảm biến. Trong các nhà máy sản xuất, AGV thường được sử dụng để vận chuyển hàng hóa từ khu vực này sang khu vực khác, giúp tối ưu hóa quy trình logistics và giảm bớt sự phụ thuộc vào lao động.
Xem thêm: Xu hướng ứng dụng Robot AGV trong sản xuất thông minh
Trong ngành công nghiệp sản xuất ô tô, Robot AGV thường được sử dụng để vận chuyển các linh kiện từ kho lưu trữ đến các vị trí lắp ráp trên dây chuyền sản xuất. Điều này giúp giảm thời gian chờ đợi và tối ưu hóa quy trình lắp ráp, đồng thời AGV cũng có thể được sử dụng để chuyển sản phẩm đã hoàn thành từ dây chuyền sản xuất đến khu vực lưu trữ hoặc vận chuyển ra khỏi nhà máy đến điểm phân phối.
Trong ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm và đồ uống, AGV thường được sử dụng để vận chuyển pallet hàng hóa từ khu vực sản xuất đến khu vực đóng gói. Chúng cũng có thể được sử dụng để vận chuyển nguyên liệu từ vùng lưu kho đến các dây chuyền sản xuất hoặc vận chuyển sản phẩm đã đóng gói ra khỏi nhà máy. Ngoài ra, trong ngành công nghiệp logistics và kho bãi, AGV được sử dụng để tự động hóa việc di chuyển hàng hóa trong các trung tâm phân phối và kho hàng. Chúng có thể được lập trình để tự động tìm đường đi tối ưu và tránh các chướng ngại vật trên đường, giúp tối ưu hóa không gian lưu trữ và quản lý tồn kho.
2. Robot hàn công nghiệp
Robot hàn công nghiệp là các hệ thống tự động hoá được sử dụng để thực hiện các quy trình hàn trong sản xuất. Chúng được lập trình để thực hiện các kỹ thuật hàn khác nhau như hàn điểm, hàn cỡ, hoặc hàn cốt, đảm bảo sự chính xác và đồng nhất trong quy trình sản xuất. Robot hàn có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm sản xuất ô tô, công nghiệp hàng không và hàng không vũ trụ, và sản xuất kim loại.
Trong ngành công nghiệp sản xuất ô tô, robot hàn được sử dụng để lắp ráp và hàn kết các linh kiện kim loại trong quy trình sản xuất. Các hãng sản xuất ô tô như Toyota, Ford và General Motors đã tích hợp robot hàn vào dây chuyền sản xuất của họ để tăng cường sự chính xác và hiệu suất trong quy trình lắp ráp. Các robot hàn được lập trình để thực hiện các kỹ thuật hàn điểm, hàn cỡ, hoặc hàn cốt, đảm bảo sự đồng nhất và chất lượng cao cho các kết cấu kim loại trong các chi tiết ô tô. Ngoài ra đối với các nhà máy sản xuất cơ khí, robot hàn còn được sử dụng để hàn kết các chi tiết kim loại nhỏ và phức tạp. Các robot này có khả năng thực hiện các quy trình hàn với độ chính xác cao và tốc độ nhanh, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm thời gian làm việc. Đặc biệt, trong các ứng dụng yêu cầu sự chính xác và độ tin cậy cao như sản xuất các linh kiện cho thiết bị y tế hoặc máy móc công nghiệp, robot hàn là một phần không thể thiếu trong quy trình sản xuất.
3. Cánh tay Robot công nghiệp
Cánh tay Robot công nghiệp là các loại robot có cấu trúc tương tự như cánh tay của con người, được thiết kế với cấu trúc linh hoạt và khả năng di chuyển đa chiều, cánh tay robot có thể thực hiện nhiều tác vụ khác nhau, từ lắp ráp đến vận chuyển và thậm chí là kiểm tra chất lượng sản phẩm. Cánh tay robot thường được trang bị cảm biến để nhận biết vị trí và hướng dẫn các hoạt động của chúng. Loại robot này có thể được sử dụng để lắp ráp linh kiện, xếp chồng hàng hoặc đóng gói sản phẩm.
Cánh tay robot thường được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp sản xuất linh kiện điện tử để lắp ráp và kiểm tra các linh kiện nhỏ và mảnh fragile như mạch in, vi mạch điện tử và các linh kiện điện tử khác. Cánh tay robot có thể được lập trình để thực hiện các tác vụ lặp đi lặp lại một cách chính xác, giảm bớt sự phụ thuộc vào lao động và tăng cường độ tin cậy của quy trình sản xuất.
4. Robot đóng gói
Robot đóng gói là các hệ thống tự động hoá được sử dụng để đóng gói sản phẩm hoặc hàng hóa vào các bao bì hoặc thùng carton. Chúng được lập trình để thực hiện các quy trình như gói sản phẩm, niêm phong, đóng dấu và dán nhãn. Loại robot này chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm và đồ uống để tự động hóa quy trình đóng gói sản phẩm. Trong ngành công nghiệp này, robot đóng gói được sử dụng để gói sản phẩm vào các bao bì chất lượng cao và đảm bảo tính chính xác và đồng nhất trong quy trình đóng gói. Đặc biệt, trong ngành sản xuất thực phẩm, robot đóng gói thường được sử dụng để đóng gói sản phẩm dạng thùng hoặc hộp, đồng thời kiểm tra và dán nhãn sản phẩm một cách tự động để đảm bảo chất lượng và tuân thủ quy định về an toàn thực phẩm.
Thực tiễn ứng dụng Robot công nghiệp cho ngành sản xuất tại Việt Nam
Trong thời gian gần đây, Việt Nam đã chứng kiến sự gia tăng đáng kể trong việc áp dụng robot công nghiệp trong các quy trình sản xuất, nhằm nâng cao hiệu suất và cải thiện chất lượng sản phẩm. Theo số liệu từ Tổng cục Thống kê Việt Nam, số lượng robot công nghiệp được nhập khẩu vào Việt Nam trong năm 2023 tăng lên gần 20% so với năm trước, đạt khoảng 5.000 đơn vị. Các doanh nghiệp sản xuất lớn như Samsung, Canon, và Honda đều đã tích cực đầu tư vào các hệ thống tự động hoá và robot công nghiệp để tối ưu hóa quy trình sản xuất của mình.
Một trong những lĩnh vực mà robot công nghiệp đang được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam là ngành công nghiệp ô tô và điện tử. Các nhà máy lắp ráp ô tô của các hãng như Toyota, Ford, và VinFast đã triển khai robot trong quy trình lắp ráp, hàn và kiểm tra sản phẩm. Điều này không chỉ giúp tăng cường năng suất mà còn cải thiện tính chính xác và đồng nhất của sản phẩm cuối cùng.
Ngoài ra, trong ngành công nghiệp điện tử, các nhà máy sản xuất điện thoại và thiết bị điện tử tiêu dùng cũng đã đầu tư vào robot để tự động hoá các quy trình như lắp ráp linh kiện và kiểm tra chất lượng. Điều này giúp tăng tốc độ sản xuất và giảm bớt lỗi nhân công, đồng thời cải thiện độ chính xác và đồng nhất của sản phẩm.
Tính đến thời điểm hiện tại, việc áp dụng robot công nghiệp trong sản xuất tại Việt Nam vẫn đang tiếp tục phát triển mạnh mẽ, và được kỳ vọng sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và cạnh tranh cho nền kinh tế đất nước.
