Robot cộng tác ngày càng phổ biến nhờ vào tính linh hoạt, độ an toàn, tiết kiệm được diện tích sử dụng, nhanh chóng thu lợi nhuận, có tổng chi phí sở hữu thấp và thân thiện với người dùng. Đọc tiếp bài viết sau để biết thêm về ứng dụng tự động hóa và cobot trong sản xuất thời nay, và tại sao mà các giải pháp công nghệ này lại vô cùng được ưa chuộng.
NGÀNH CÔNG NGHIỆP NÀO ĐANG PHỤ THUỘC VÀO ROBOT CỘNG TÁC?
Kỹ thuật robot và công nghệ tự động hoá dưới dạng robot cộng tác được ứng dụng vô cùng rộng rãi trong các thao tác lắp ráp, phân phối, hàn, hoàn thiện, quản lý vật liệu, tháo dỡ vật liệu, và kiểm tra chất lượng.
Cobot UR được sử dụng trong tám ngành công nghiệp mũi nhọn: thực phẩm và nông nghiệp; phụ tùng và thiết bị; điện tử và công nghệ; kim loại và cơ khí; ô tô và nhà thầu phụ; nhựa và polyme; dược và hóa phẩm; và nghiên cứu khoa học.
Danh sách trên tiếp tục được mở rộng đồng nghĩa với việc ngày càng có nhiều cơ hội ứng dụng robot .
NHỮNG CÔNG NGHỆ NÀO ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG TỰ ĐỘNG HOÁ?
Công nghệ phần mềm và phần cứng đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quyết định thành công của thị trường tự động hoá. Mặc dù máy móc có thể tự hoàn thành một số nhiệm vụ trong kinh doanh và sản xuất, chúng cần sự hỗ trợ từ các phần mềm tương thích và các khâu tác động cuối để có thể cho ra kết quả tốt nhất. Trên thị trường hiện nay có 4 loại tự động hoá đang được sử dụng.
Robot kỹ thuật
Robot công nghiệp truyền thống thường là các cỗ máy cồng kềnh cần phải có rào chắn hoặc lồng bảo hộ. Chi phí sở hữu và vận hành loại robot này không rẻ, ngoài ra, chúng thường chỉ có một chức năng chính, đi cùng đó là việc lập trình phức tạp. Không còn bất ngờ gì nữa khi cobot tự động hóa sản xuất lại giành được nhiều sự chú ý từ các thị trường công nghiệp đến vậy. Các robot cộng tác nhỏ và linh hoạt hơn những con robot công nghiệp truyền thống. Chúng cũng an toàn hơn và có thể làm việc song song cùng con người trong nhiều nhiệm vụ khác nhau như chăm sóc máy móc và kiểm tra chất lượng đến hoàn thiện và đóng gói & bốc xếp hàng.
Trí tuệ nhân tạo
Trí tuệ nhân tạo, hay còn gọi là AI, đóng vai trò vô cùng quan trọng trong khối ngành công nghiệp. Trí tuệ nhân tạo được xem là một thành phần chủ chốt của thời đại 4.0 –hướng đi mới trong sản xuất được kết hợp từ kỹ thuật truyền số liệu, phân tích thực và là sự hợp tác giữa con người và cỗ máy. Khi tất cả các bộ máy đều được tích hợp AI, chúng có thể tự học cách tự thích ứng với một số trường hợp khác nhau.
Bộ công cụ Nvidia Jetson AGX Xavier được thiết kế để hoạt động trên hệ thống thần kinh và có thể phối hợp cùng với các robot cộng tác từ Universal Robots.
Làm mẫu và mô phỏng
Để ứng dụng tự động hoá và công nghệ robot hiệu quả, cần phải hiểu rõ thành phẩm và có một chiến lược rõ ràng. Các nhà sản xuất dựa vào cơ chế làm mẫu và mô phỏng để có một cái nhìn toàn diện hơn về cách mà sản phẩm mình vận hành. Điều này giúp tối ưu việc thích ứng và thay đổi thiết kế, giúp ứng phó được với các tình huống trong tương lai, từ đó, dự đoán được kết quả. Vì những con robot công nghiệp truyền thống thiếu đi tính linh hoạt và có giá thành cao nên các phần mềm mô phỏng được sử dụng rộng rãi trong triển khai các robot công nghiệp này. Mặc dù trong hầu hết quá trình triển khai, cobot được dùng làm mẫu trong các phần mềm mô phỏng, bước này không cần thiết – thay vì dành hàng giờ mô phỏng các ứng dụng, người sử dụng cobot có thể dễ dàng chọn khâu tác động cuối phù hợp, và sau khi thẩm định độ an toàn, người sử dụng sẽ di chuyển cánh tay robot tới vị trí để kiểm tra.
Thị giác máy tính
Công nghệ thị giác máy tính có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau giúp hướng dẫn robot và kiểm duyệt sản phẩm. Thị giác máy tính có độ chính xác vô cùng cao và có thể được sử dụng để nhận dạng những lỗi nhỏ nhất. Các hệ thống thị giác và cảm ứng được sử dụng cho từng vị trí phần và các ứng dụng đo lường.
OnRobot’s Eyes là một hệ thống thị giác linh hoạt được hỗ trợ trình tương thích cắm và chạy của các cobot UR.
Ví dụ như, OnRobot Eyes, một hệ thống thị giác với camera 2.5D được lắp trên cổ tay cobot của Universal Robots, hoặc ở phần ngoài. Eyes có khả năng hiệu chỉnh một hình và nhận diện từng phần, và lập trình trực giác và nhanh chóng bằng phần mềm URCap được chạy trên thiết bị điều khiển và lập trình cầm tay của Universal Robots.
TẠI SAO TỰ ĐỘNG HOÁ VÀ CÔNG NGHỆ LẠI RẤT ĐƯỢC CÁC NHÀ SẢN XUẤT ƯA CHUỘNG?
Có rất nhiều khía cạnh trong sản xuất có thể được cải thiện nhờ vào ứng dụng công nghệ robot và tự động hoá.
Giải quyết thiếu hụt lao động
Sự thiếu hụt lao động gây ảnh hưởng không hề nhỏ đối với ngành công nghiệp xuất khẩu. Nhiều nơi trên thế giới sở hữu nguồn nhân công bị già hoá, thiếu nguồn lực trẻ thay thế. Thêm nữa, các xưởng này không đủ nhân lực để tăng ca, gây ảnh hưởng không nhỏ đến sản lượng sản xuất. Các công nhân lớn tuổi không thể hoàn thành các công việc nặng nhọc, lặp đi lặp lại, hoặc những công việc có tính vận động tinh như khi họ còn trẻ.
Việc ứng dụng robot có thể giải quyết các vấn đề trên. Trong trường hợp không đủ nguồn nhân công, các xí nghiệp có thể cho ứng dụng cobot trong sản xuất. Và bởi vì cobot và con người giờ đây có thể làm việc an toàn trong cùng một môi trường, nguồn lao động sẽ được củng cố. Thay vì thay thế hoàn toàn nguồn nhân công có sẵn trong nhà máy, cobot được dùng để đảm nhiệm các công việc nặng nhọc, có tính lặp đi lặp lại, cho phép các công nhân dành thời gian làm các công việc có giá trị hơn. Các công nhân không cần kinh nghiệm hay kỹ năng gì vẫn có thể vận hành được cánh tay robot từ nhà Universal Robots. Việc sử dụng robot mang lại vô vàn cơ hội mới bởi vì giờ đây các công nhân không còn phải làm các công việc mang tính lặp lại như kiểm tra chất lượng và chăm sóc máy móc, mà họ có thể vận hành các cobot và giám sát hoạt động của các robot cộng tác này.
Gia tăng năng suất
Tự động hóa giúp các công ty hợp thức hoá quy trình sản xuất, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm. Bất kể là được sử dụng trong lắp ráp, hàn, mài, kiểm tra chất lượng hay các nhiệm vụ khác, các cobot đều có thể vận hành nhanh chóng, chỉnh chu và nhất quán. Khác với việc sử dụng nguồn lực con người, các con robot học hỏi này có thể hoạt động liên tục, 365 ngày trong năm, gia tăng sản xuất cho các nhà máy sản xuất nhờ vào việc làm thêm giờ và khả năng sản xuất tự động không cần đến sự hỗ trợ của con người.
Giảm các chi phí dài hạn
Lợi ích chính từ việc tự động hoá là chi phí sản xuất được giảm đi theo thời gian, nhờ vào các tiến bộ trong quy trình sản xuất. Sử dụng các robot này cũng giúp cho ra thành quả sản xuất chính xác và hiệu quả hơn, giúp giảm thiểu phế liệu. Ngoài ra, việc robot tự động đảm nhiệm các công việc nguy hiểm thay cho con người giúp giảm đi các tai nạn lao động.
Việc ứng dụng cobot UR chính là một giải pháp linh hoạt và nhanh chóng, giúp đáp ứng được các nhu cầu trong nhiều thị trường khác nhau. Chúng vô cùng dễ sử dụng, đặc biệt là các người dùng cuối đều có thể sử dụng cobot UR lập trình và xử lý tình huống trong hầu hết các trường hợp.
Chất lượng được cải thiện
Tự động hoá và công nghệ robot đảm bảo được chất lượng sản xuất mà con người trước đây không thể đáp ứng được. Ngay cả đổi với những công nhân dạn dày kinh nghiệm nhất, các lỗi như là siết đinh quá tay hay đóng đinh lệch trục hay không thể phủ sơn lên một bề mặt rộng cũng là không tránh khỏi. Trong mọi trường hợp, tự động giúp giảm thiểu phần lớn các lỗi trên.
NHỮNG VÍ DỤ CỦA VIỆC TỰ ĐỘNG HOÁ LÀ GÌ?
Với vô số ứng dụng và lợi ích thu được từ việc kết hợp công nghệ, rất nhiều nhà sản xuất đã chọn sử dụng tự động hoá trong các hoạt động kinh doanh và nhà máy của mình. Hãy cùng nhìn qua cách mà tự động hoá và lợi ích của robot đóng vai trò quan trọng trong ngành ô tô, điện tử và phụ tùng.
Ô tô
Có rất nhiều tiềm năng trong việc ứng dụng kỹ thuật robot và tự động hóa trong thị trường ô tô, bao gồm chăm sóc máy móc, lắp ráp và thẩm định chất lượng.
Việc thiết lập buồng giám sát được hỗ trợ công nghệ cobot trong xưởng của mình đã giúp Comprehensive Logistics đạt được 100 phần trăm tỉ lệ chất lượng trong lắp ráp động cơ tự động.
Chuyên gia sản xuất theo hợp đồng tại Mỹ, Comprehensive Logistics đã sử dụng một cobot UR10 có trang bị hệ thống thị giác dành cho các công việc kiểm duyệt động cơ. Việc triển khai cobot trong sản xuất giúp gia tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.
Điện tử
Robot tự động là giải pháp tối ưu đối với các nhà sản xuất linh kiện điện tử, đặc biệt là vì sản phẩm robot linh hoạt này có thể dễ dàng thích ứng với các bộ phận và quy trình khác nhau.
Tập đoàn Scott Fetzer Electrical (SFEG) cũng không phải trường hợp ngoại lệ. Nơi đây sản xuất đa chủng loại/số lượng nhỏ sản phẩm và liên tục thay đổi quy trình sản xuất. SFEG sử dụng một con
và một UR10 trên tấm đỡ hàng kim loại trong bộ phận sản xuất của công ty để đáp ứng sản xuất. Mỗi ngày, robot lắp ráp được chuyển đến khu vực cần thiết, cắt phôi trên máy dập để tạo hình, xếp và lắp ráp các thiết bị điện.
Tập đoàn Scott Fetzer Electrical cho lắp đặt cobot UR vào bánh xe giúp các công nhân của mình dễ dàng vận hành đến các địa điểm khác nhau.
Phụ tùng và thiết bị
Tự động hóa đóng vai trò vô cùng to lớn trong sản xuất phụ tùng. Ví dụ, các robot được dùng để lắp ráp, dán và hàn các sản phẩm lại với nhau. Chúng còn được dùng trong các nhiệm vụ kiểm tra và thậm chí là đóng gói và bốc xếp sản phẩm sau hoàn thiện.
Đơn cử là Franke, một công ty Thuỵ Sỹ chuyên sản xuất thiết bị nhà bếp. Tại Franke, các đơn hàng bồn rửa – phải cần đến lắp ráp và dán keo – vô cùng cao: khoảng 10,000 mỗi năm và con số này chưa dừng lại ở đó. Công ty đã triển khai một con UR5 vào dây chuyền sản xuất để đảm bảo phân phối tính chất kết dính đều 360-độ cần thiết gắn các khối lắp đặt.
Tại Franke, việc triển khai một cánh tay cobot UR5 từ hãng Universal Robots đã giúp năng suất và mức độ hài lòng của các công nhân được cải thiện đáng kể.
Giải pháp UR5 mang đến độ chính xác cao và chỉ sử dụng lượng keo đã được định mức trước cho từng khớp nối. Cùng với các lợi ích thu được từ việc triển khai robot cộng tác UR5, Franke đã giải quyết thành công các kho hàng không dùng đến/hỏng hóc và các phế liệu.
KẾT LUẬN
Một vài quy trình sản xuất không thể thay thế bằng công nghệ robot hay tự động hoá mà phải cần đến sức người. Ngành công nghiệp sản xuất đang hội nhập mỗi năm nhờ áp dụng AI, công nghệ robot, thiết bị điện toán biên và cảm ứng vào các quy trình. Phân khúc phát triển mạnh mẽ và thu hút được nhiều sự quan tâm nhất chính là thị trường robot công nghiệp. Việc ứng dụng cobot giúp nhanh chóng thu về tỷ suất hoàn vốn, các cobot dễ dàng để triển khai và có chi phí sở hữu thấp và có thể làm việc chung với con người mà không cần đến rào chắn bảo hộ. Universal Robots đã tiên phong và tiếp tục dẫn đầu xu hướng robot cộng tác.
Nguồn: UR