Ứng dụng của robot công nghiệp trong các nhà máy thông minh

Robot công nghiệp Chiếm đến 70% năng suất và là lực lượng sản xuất chính trong tất cả các lĩnh vực, robot công nghiệp đang ngày càng tỏ chứng minh vị thế tiên quyết của mình trong các cuộc đua chuyển đổi số mà mọi nhà máy hướng đến.

Robot công nghiệp là gì?

Robot là một loại máy có thể thực hiện công việc một cách tự động bằng sự điều khiển của máy tính hoặc các vi mạch điện tử được lập trình. 

Còn robot công nghiệp (Industrial Robotics)  là loại robot được lập trình sẵn theo một trình tự nhất định và sử dụng mục đích phục vụ công việc lắp ráp, sản xuất hoặc chế biến sản phẩm. Robot công nghiệp có thể thực hiện các nhiệm vụ đơn giản như di chuyển vật liệu và các công việc khác tuỳ theo cài đặt, lập trình. Robot công nghiệp cực kỳ hữu ích khi cần thực hiện các nhiệm vụ nguy hiểm, lặp đi lặp lại có nguy cơ gây ra thương tích cho công nhân. Trong một số trường hợp, sử dụng robot công nghiệp có thể hiệu quả hơn về mặt chi phí so với sử dụng một lao động.

Có nhiều loại Industrial Robotics khác nhau có thể được tìm thấy trong nhiều ngành công nghiệp như chăm sóc sức khỏe hoặc sản xuất, từ chất bán dẫn, chế tạo ô tô đến chế biến nhựa và rèn kim loại. Hầu như bất kỳ hoạt động lặp đi lặp lại nào cũng có thể được giao cho Industrial Robotics, đặc biệt là nếu nó nguy hiểm hay khó khăn cho con người.

Trước đây, Industrial Robotic thường chỉ được sử dụng cho các hoạt động ở phạm vi, quy mô lớn. Tuy nhiên, khi công nghệ tiến bộ và chi phí giảm, nhiều lựa chọn và cơ hội hơn đang mở ra cho các công ty sản xuất vừa và nhỏ ứng dụng Industrial Robotics vào xử lý công việc. Đồng thời, những “robot” này đang giúp các nhà sản xuất giải quyết nhiều thách thức chính mà họ gặp phải, bao gồm giảm quy mô lao động, tăng khả năng cạnh tranh và xây dựng môi trường làm việc an toàn.

Lĩnh vực công nghiệp-rô bốt đã phát triển trong vài năm qua. Từ năm 2012 đến 2017, số lượng robot công nghiệp được lắp đặt trên toàn thế giới đã tăng trung bình 10% mỗi năm. Các lô hàng robot hàng năm trên toàn thế giới đã tăng vọt lên khoảng 381.000 vào năm 2017, cao hơn gấp đôi so với khoảng 159.000 được vận chuyển vào năm 2012.

Đọc thêm: 12 Đặc trưng của nhà máy thông minh

Những lợi ích vượt trội của robot công nghiệp

• Tiết giảm chi phí, cải thiện chất lượng môi trường lao động: Robot hỗ trợ rất nhiều cho con người. Đặc biệt là trong những môi trường khắc nghiệt, độc hại và nguy hiểm. Từ đó tạo ra sản phẩm có tính chính xác cao và hiệu quả vượt trội so với sản xuất thủ công.
• Đảm bảo tính đồng nhất và tăng chất lượng sản phẩm: Ứng dụng robot tự động hóa có thể sản xuất các sản phẩm hàng loạt, có tính đồng nhất và chất lượng cao hơn;
• Gia tăng năng suất: Với các robot hiện đại, chu trình sản xuất trong nhà máy sẽ được lập trình tối ưu, hoạt động sản xuất sẽ không bị gián đoạn so với sức lao động của công nhân;
• Tiết kiệm nguyên nhiên vật liệu và hạ giá thành sản phẩm: Ứng dụng robot trong sản xuất giúp giảm thiểu các sản phẩm lỗi, hỏng. Các công đoạn sản xuất luôn đảm bảo tính chính xác, chuẩn mực nên nguyên nhiên vật liệu hao phí, rơi vãi được hạn chế rất nhiều. Tăng sản lượng, giảm hao phí đương nhiên sẽ hạ giá thành sản phẩm.

Nhược điểm của robot công nghiệp là gì 

Bên cạnh những ưu điểm, thì một số nhược điểm của robot công nghiệp có thể kể kến như sau:

• Chi phí đầu tư ban đầu lớn: Để đầu tư, trang bị robot công nghiệp, doanh nghiệp thường cần một khoản đầu tư lớn Do đó, khi nghiên cứu trường hợp kinh doanh của công ty để quyết định mua robot, bạn cần xem xét tất cả các chi phí, bao gồm cả cài đặt và cấu hình. Bạn cũng nên đánh giá xem Industrial Robotics của bạn có thể dễ dàng sửa đổi nếu bạn cần thay đổi hoạt động trong tương lai hay không.
• Cần có đội ngũ kỹ sư có chuyên môn: Industrial Robotics cần hoạt động, bảo trì và lập trình tinh vi. Mặc dù số lượng người có các kỹ năng này đang dần tăng lên nhưng số lượng thực tế vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu. Do đó, điều quan trọng là phải xem xét đầu tư nhân sự nếu bạn muốn triển khai Industrial Robotics.
• Chi phí duy trì liên tục: Mặc dù Industrial Robotics có thể giảm một số chi phí lao động, sản xuất nhưng chúng cũng đi kèm với chi phí duy trì hoạt động, chẳng hạn như bảo trì. Ngoài ra, doanh nghiệp cũng phải quan tâm đến vấn đề bảo mật để giảm thiểu nguy cơ bị tấn công từ xa.

Đọc thêm: Phần mềm quản lý sản xuất trong mỗi nhà máy

Những ứng dụng của robot công nghiệp bên trong các nhà máy thông minh

1. Robot Palletizing – Bốc xếp hàng hóa

Đây là giải pháp cho phép tự động hóa hoàn toàn công đoạn bốc xếp hàng lên pallet. Hệ thống robot bốc xếp hàng hóa tiêu chuẩn được cấu thành từ nhiều hệ máy móc phụ trợ, chấp hàng và hệ thống điều kiển hiện đại nhằm tối quy quy trình bốc xếp hàng hóa, mang lại hiệu quả cao trong sản xuất, an toàn cho con người; 

2. Robot Arc Welding – Hàn gia công cơ khí

Robot hàn được áp dụng vào các dây chuyền sản xuất tự động đòi hỏi tính chuyên môn, phức tạp như lĩnh vực sản xuất ô tô, xe máy, đường ống, giá đỡ… 

Với độ chính xác cao gần như tuyệt đối, hàng loạt sản phẩm bao gồm cả các linh kiện nhỏ được sản xuất ra sẽ mang chất lượng đồng đều và đủ tiêu chuẩn bởi tính duy trì ổn định của robot hàn về mặt thời gian, tốc độ,…

3. Robot Pick and Place – Gắp và sắp xếp sản phẩm

Robot loại này cho phép việc phân loại và gắp sản phẩm gia tăng tốc độ, từ đó nâng cao tiến độ sản xuất. Sử dụng cánh tay Robot gắp sản phẩm giúp tăng sản lượng, đặc biệt hiệu quả trong quá trình đóng gói hàng hóa, xây dựng nhà kho thông minh, tạo tỉ lệ hoàn vốn cao trong sản xuất. Cánh tay Robot gắp sản phẩm sẽ thay thế con người làm các công việc đơn điệu, nhàm chán lặp đi lặp lại.

4. Robot Foundry and Forging – Đúc và rèn

Trong ngành đúc, Robot làm nhiệm vụ rót kim loại nóng chảy vào khuôn, cắt mép thừa, làm sạch vật đúc hoặc làm tăng bền vật đúc bằng cách phun cát. Nhờ các cánh tay robot chịu nhiệt làm bằng thép đặc biệt, nó hoạt động mà không gặp vấn đề gì ngay cả ở nhiệt độ khắc nghiệt.

5. Robot Waterjet Cutting – Cắt bằng tia nước

Robot sẽ thực hiện quá trình sử dụng nước phun áp lực cao để đánh vào bề mặt, phá vỡ hình dạng của vật liệu và tạo thành vết cắt. Nhờ vậy mà các vật liệu gia công như gỗ, thép, nhôm, thủy tinh, vật liệu composite… trở nên chính xác tối đa.

6. Robot đánh bóng 

Robot đánh bóng – mài nhẵn được dùng để hoàn thiện bề mặt các chi tiết, bộ phận, sản phẩm hoặc chuẩn bị bề mặt cho quy trình tiếp theo như tạo nhám trước phun sơn, xi mạ … trong các ngành cơ khí, gia công kim loại, chế tạo máy, điện, điện tử, nội thất, xây dựng, ô tô, xe máy, sắt thép, nhựa, đồ chơi, …Việc sử dụng robot đánh bóng – mài nhẵn giúp đem lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp thông qua các cảm biến lực.

Có thể thấy, ngày càng nhiều doanh nghiệp lựa chọn triển khai robot trong các quá trình sản xuất phức tạp với mục đích góp phần nâng cao năng suất dây chuyền công nghệ nhằm đạt mục tiêu cuối là nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp. Tuy nhiên, nhằm đáp ứng những yêu cầu luôn biến động của thị trường ngày nay, robot công nghiệp cần có những khả năng thích ứng tốt và thông minh hơn với những cấu trúc đơn giản và linh hoạt.