EN
Hợp tác giữa người và robot cho phép một người và một máy chia sẻ cùng một không gian làm việc mà không cần rào chắn, từ đó thay đổi cách thiết kế và bố trí nhân sự cho các ô lắp ráp.
Làm thế nào một nhà lắp ráp quy mô nhỏ tăng sản lượng trên mỗi người lao động lên gấp đôi
Khi hợp tác giữa người và robot loại bỏ hàng rào bảo vệ
Một nhà lắp ráp linh kiện điện tử tại Bồ Đào Nha vận hành ô robot có rào chắn, đòi hỏi kỹ thuật viên phải tự tay đặt linh kiện, lùi lại và chờ sau hàng rào. Nhịp làm việc ngắt quãng làm giới hạn sản lượng. Đội ngũ đã thay thế hệ thống này bằng một robot cộng tác có giới hạn lực, làm việc ngay bên cạnh người vận hành. Nhờ hợp tác giữa người và robot, người lao động có thể cấp linh kiện trong khi robot siết chặt và xiết mô-men xoắn; sau đó cả hai cùng chuyển sang đơn vị tiếp theo. Sản lượng trên mỗi người lao động tăng gần gấp đôi mà không cần mở rộng diện tích sàn.
Cái lồng sắt chưa bao giờ là mục tiêu. Việc gỡ bỏ nó đã trả lại nhịp điệu cho con người, người xác định tốc độ mà máy móc phải tuân theo.
Cách Phân Chia Công Việc Khác Đi
Sự hợp tác phân bổ lại nhiệm vụ dựa trên điểm mạnh chứ không dựa trên thói quen. Con người đảm nhiệm việc phán đoán, xử lý các phần không đều và đưa ra quyết định về chất lượng; còn robot cộng tác (cobot) đảm nhiệm các thao tác lặp lại đòi hỏi lực và độ bền. Sự hợp tác giữa người và robot hoạt động hiệu quả nhất khi việc phân chia được thiết kế kỹ lưỡng, chứ không phải tự phát ngay trên dây chuyền. Các đội nhóm lập bản đồ chi tiết từng bước công việc để giao đúng cho người thực hiện phù hợp sẽ gặp ít sai sót hơn và giảm mệt mỏi hơn. Người vận hành duy trì sự tập trung thay vì chỉ quan sát một cỗ máy sau lớp kính, điều này giúp nâng cao khả năng giữ chân nhân sự trong những ca làm việc đơn điệu.
Yếu Tố Đảm Bảo An Toàn Cho Sự Hợp Tác
Giới Hạn Về Công Suất, Lực Và Tốc Độ
Các robot cộng tác được thiết kế để giới hạn lực tiếp xúc, nhưng giới hạn này áp dụng cho robot chứ không áp dụng cho toàn bộ ô làm việc. Sự cộng tác an toàn giữa người và robot được duy trì khi tốc độ và khoảng cách tách biệt của robot cộng tác được điều chỉnh phù hợp với nhiệm vụ và công cụ mà nó mang theo. Một đầu công cụ sắc nhọn hoặc nóng sẽ làm thay đổi mức độ rủi ro, ngay cả khi cánh tay robot vận hành nhẹ nhàng. Việc giám sát tốc độ và khoảng cách tách biệt sẽ làm chậm hoặc dừng cánh tay robot khi một người tiến lại gần, từ đó đánh đổi một chút thời gian chu kỳ để giảm đáng kể nguy cơ chấn thương.
Đánh giá rủi ro và các tiêu chuẩn làm nền tảng cho đánh giá này
An toàn được thiết kế một cách có chủ đích, chứ không phải được giả định. Sự cộng tác giữa người và robot bắt buộc phải trải qua một đánh giá rủi ro được tài liệu hóa theo tiêu chuẩn ISO/TS 15066, tiêu chuẩn này tồn tại song song cùng họ tiêu chuẩn ANSI/RIA R15.06 và ISO 10218. Đánh giá này phân loại từng chế độ cộng tác: giới hạn công suất và lực, giám sát tốc độ và khoảng cách tách biệt, hướng dẫn bằng tay, hoặc dừng giám sát có xếp hạng an toàn. Việc bỏ qua bước này là con đường nhanh nhất dẫn đến vi phạm quy định và chấn thương. Một nhà cung cấp đáng tin cậy sẽ cung cấp mẫu biểu mẫu đánh giá và hỗ trợ quá trình xem xét.
Triển khai sự hợp tác một cách hiệu quả
Chọn những công việc phù hợp
Không phải mọi công việc đều thích hợp cho cobot. Sự cộng tác giữa người và robot thích hợp với các công việc nhẹ, lặp đi lặp lại và gây căng thẳng về mặt sinh học như siết vít, xếp palet và vận hành máy. Các công việc hàn nặng hoặc ép lực cao vẫn cần robot công nghiệp được đặt trong buồng an toàn. Hãy bắt đầu với một công việc gây khó khăn rõ rệt, chứng minh lợi ích đạt được, rồi mở rộng dần. Một dự án thử nghiệm giải quyết được chấn thương đã biết hoặc điểm nghẽn cụ thể sẽ dễ giành được sự ủng hộ hơn là triển khai rộng rãi, trừu tượng trên toàn bộ nhà xưởng.
Đào tạo và kiểm tra liên tục
Người vận hành cần được học cách tạm dừng, giao lại nhiệm vụ và khôi phục hoạt động của cobot mà không lo sợ. Sự cộng tác giữa người và robot thất bại khi nhân viên coi thiết bị này hoặc như một món đồ chơi hoặc như một mối đe dọa. Cần đào tạo về quy trình khóa nguồn (lockout), ý nghĩa của từng chế độ dừng và cách báo cáo các sự cố gần xảy ra (near miss). Đánh giá lại rủi ro sau mỗi lần thay đổi bố trí hoặc dụng cụ, vì một kẹp mới có thể làm thay đổi mức độ rủi ro tiếp xúc. Kiểm tra trực quan hàng tuần đối với dây cáp và khớp nối giúp duy trì tính ổn định và an toàn của ô làm việc giữa các kỳ bảo trì.
Sự hợp tác giữa con người và robot khen thưởng các đội ngũ thiết kế cách phân chia công việc giữa con người và máy một cách có chủ đích. Kết quả tốt nhất đến từ robot cộng tác có giới hạn lực, đánh giá rủi ro được ghi chép đầy đủ theo tiêu chuẩn ISO/TS 15066 và người vận hành được đào tạo để làm việc cùng máy. Bắt đầu với quy mô nhỏ, đo lường hiệu quả đạt được và mở rộng dần từ các bằng chứng thực tế sẽ hiệu quả hơn so với việc triển khai trên diện rộng mà vượt quá khả năng hỗ trợ của nhà xưởng.
Các câu hỏi thường gặp
Hợp tác giữa con người và robot chính xác là gì?
Đây là một chế độ mà con người và robot làm việc trong cùng một không gian mà không cần rào chắn, sử dụng giới hạn về tốc độ và lực để đảm bảo an toàn. Hợp tác giữa con người và robot dựa vào cảm biến và tiêu chuẩn thay vì sự tách biệt vật lý. Con người và máy chia sẻ công việc dựa trên điểm mạnh của mỗi bên. Chế độ này khác với tự động hóa truyền thống, vốn cách ly robot phía sau hàng rào bảo vệ và coi con người như những đối tượng ngoài vùng làm việc.
Tiêu chuẩn nào quy định về robot cộng tác?
ISO/TS 15066 là tài liệu then chốt cho hoạt động cộng tác, đi kèm với ISO 10218 và họ tiêu chuẩn ANSI/RIA R15.06. Tài liệu này xác định các chế độ cộng tác cũng như giới hạn lực tiếp xúc. Việc cộng tác giữa người và robot phải dựa trên đánh giá rủi ro được ghi chép rõ ràng, tham chiếu các tiêu chuẩn này. Việc tuân thủ ảnh hưởng đến thiết kế ô tế bào ngay từ đầu, do đó cần được đưa vào giai đoạn lập kế hoạch chứ không phải xem xét sau khi ô tế bào đã được lắp đặt.
Điểm khác biệt so với ô tế bào robot thông thường là gì?
Một ô tế bào thông thường bao quanh robot bằng hàng rào và ngăn người ra vào trong suốt quá trình chuyển động. Còn cộng tác loại bỏ hàng rào, cho phép cả hai cùng chia sẻ không gian làm việc dưới điều kiện kiểm soát tốc độ và lực. Đổi lại, chu kỳ vận hành chậm hơn để đổi lấy tính linh hoạt và sự phối hợp chặt chẽ. Robot truyền thống vượt trội về tốc độ và lực tuyệt đối; còn giải pháp cộng tác lại nổi bật nhờ khả năng chuyển đổi nhanh và giảm tải về mặt công thái học cho nhân viên.
Một robot cộng tác (cobot) thực sự có thể gây thương tích cho con người không?
Đúng vậy. Một cánh tay có lực giới hạn làm giảm rủi ro nhưng không loại bỏ hoàn toàn rủi ro đó, đặc biệt khi sử dụng công cụ sắc, nóng hoặc nặng. Cách tiếp cận phụ thuộc vào việc đánh giá toàn bộ ô tế bào, chứ không chỉ các khớp mềm của robot. Các điểm kẹp, tải được mang theo và các chuyển động tiếp cận nhanh vẫn có thể gây chấn thương. Vì vậy, đánh giá rủi ro cũng như giám sát tốc độ và khoảng cách an toàn quan trọng ngang bằng với hành vi mặc định nhẹ nhàng của cánh tay.
Khi nào doanh nghiệp nên bắt đầu áp dụng hợp tác người – robot?
Bắt đầu khi một nhiệm vụ cụ thể, gây khó khăn rõ ràng, đủ để biện minh cho việc này: rủi ro chấn thương đã biết, điểm nghẽn trong quy trình hoặc thiếu hụt lao động. Hợp tác người – robot chứng minh giá trị nhanh nhất thông qua một dự án thí điểm hẹp, thay vì một kế hoạch chung chung bao trùm toàn bộ nhà máy. Hãy chọn một công việc lặp lại, đo lường hiệu quả trước và sau khi triển khai, rồi mở rộng dựa trên bằng chứng thực tế. Một khởi đầu tập trung giúp xây dựng kỹ năng nội bộ và niềm tin trước khi cam kết quy mô lớn hơn.
Tại sao đào tạo người vận hành lại quan trọng đến vậy?
Sự hợp tác chỉ hiệu quả khi con người tin tưởng và hiểu rõ máy móc. Một robot cộng tác gây sợ hãi hoặc bị sử dụng sai cách sẽ không đảm bảo an toàn cũng như không mang lại năng suất. Đào tạo về tạm dừng, khôi phục hoạt động, khóa nguồn và báo cáo sự cố gần xảy ra giúp duy trì độ an toàn và năng suất của ô làm việc. Các kỹ thuật viên lành nghề còn phát hiện sớm các sai lệch, đề xuất phân chia công việc hợp lý hơn và bảo vệ khoản đầu tư bằng cách vận hành hệ thống đúng thiết kế thay vì tìm cách né tránh.