EN
Nhu cầu gia tăng đối với robot công nghiệp trong lĩnh vực sản xuất
Dự báo Tăng trưởng Thị trường Toàn cầu
Thị trường robot công nghiệp toàn cầu dự báo sẽ đạt mức tăng trưởng ấn tượng trong những năm tới. Các dự báo ngành chỉ ra tốc độ tăng trưởng kép hàng năm trên 10% từ năm 2021 đến năm 2028, có thể đạt tổng giá trị khoảng 80 tỷ USD. Tại sao lại như vậy? Có một số yếu tố chính thúc đẩy đà tăng trưởng này. Các công ty đang đầu tư mạnh vào các giải pháp tự động hóa trong khi công nghệ robot tiếp tục phát triển nhanh chóng, giúp nâng cao đáng kể hiệu quả hoạt động trên mọi lĩnh vực. Sản xuất ô tô và sản xuất điện tử vẫn là những ngành đi đầu trong việc áp dụng hệ thống robot. Một số dữ liệu cho thấy khoảng 70% tổng số robot công nghiệp hiện nay đang làm việc trong các nhà máy sản xuất. Những nhà sản xuất chưa kịp bắt đầu đầu tư đang dần nhận ra điều mà đối thủ cạnh tranh của họ đã biết từ lâu - việc tích hợp công nghệ Industry 4.0 mang lại những lợi ích thiết thực. Khi các nhà máy đưa ngày càng nhiều robot vào dây chuyền sản xuất, xu hướng này đang trở thành chuẩn mực chứ không còn là ngoại lệ. Nghiên cứu gần đây đã khẳng định điều mà nhiều quản lý nhà máy đã trực tiếp trải nghiệm: việc tích hợp robot đang thay đổi cách thức vận hành, nâng cao năng suất đồng thời giảm đáng kể chi phí.
Ngành Công Nghiệp Ô Tô Và Điện Tử Áp Dụng
Ô tô là một trong những ngành đầu tiên thực sự đón nhận robot công nghiệp từ những ngày đầu. Những chiếc máy này đảm nhiệm mọi công việc từ sơn xe, hàn các bộ phận kim loại lại với nhau, cho đến việc đưa các phương tiện vào dây chuyền sản xuất, điều này chắc chắn đã giúp tăng tốc độ sản xuất và làm cho các nhà máy an toàn hơn cho người lao động. Điều tương tự cũng xảy ra trong ngành sản xuất điện tử, nơi mà các linh kiện siêu nhỏ cần được lắp ráp với độ chính xác cực kỳ cao. Robot không mắc phải những sai lầm như con người đôi khi gặp phải khi làm việc với các mạch điện tử tinh vi. Các công ty như Tesla và BMW gần đây đã đầu tư mạnh vào tự động hóa. Họ liên tục bổ sung thêm những cánh tay robot mới vào dây chuyền lắp ráp vì họ muốn sản xuất nhiều xe hơn, nhanh hơn bao giờ hết. Một ví dụ thực tế cho thấy một số nhà máy ô tô hiện nay có thể sản xuất các mẫu xe trong khoảng thời gian chỉ bằng một nửa so với các phương pháp cũ, chứng minh rằng những công nhân cơ giới này đóng góp được bao nhiêu vào các dây chuyền sản xuất hiện đại ngày nay.
Các Ứng Dụng Chính Đóng Góp Vào Việc Tăng Năng Suất
Độ Chính Xác Trong Hàn Và Cắt Bằng Laser
Công nghệ hàn laser thực sự đã thay đổi cách chúng ta thực hiện sản xuất chính xác vì nó mang lại độ chính xác đáng kinh ngạc khi xử lý nhiều loại vật liệu khác nhau. Điều khiến công nghệ này trở nên có giá trị là nó giúp giảm thời gian sản xuất đồng thời tiết kiệm chi phí. Chẳng hạn như máy cắt laser, những cải tiến gần đây cho phép các nhà sản xuất tạo ra các thiết kế phức tạp với gần như không có lãng phí vật liệu, điều này rõ ràng giúp mọi thứ vận hành trơn tru hơn. Các công ty chuyển sang sử dụng các hệ thống robot tích hợp khả năng hàn laser đã ghi nhận hiệu suất tăng khoảng 30% so với các phương pháp thủ công truyền thống theo các báo cáo trong ngành. Nhiều doanh nghiệp áp dụng các hệ thống này nhận thấy các mối hàn chắc chắn hơn và các kết nối đáng tin cậy hơn, dẫn đến chất lượng sản phẩm tổng thể tốt hơn. Những máy hàn và cắt laser này đã trở thành những công cụ thiết yếu trong các xưởng sản xuất hiện đại, góp phần thúc đẩy cả năng suất và hoạt động hàng ngày trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Hệ Thống Xử Lý Vật Liệu Tự Động
Các hệ thống xử lý vật liệu hoạt động tự động đã trở nên thực sự quan trọng để cải thiện hiệu quả sản xuất. Chúng thực hiện các công việc như phân loại sản phẩm, đóng gói hàng hóa và chuẩn bị hàng hóa cho vận chuyển nhanh chóng hơn đáng kể so với trước đây. Một số nghiên cứu cho thấy các doanh nghiệp có thể tăng khoảng 25% năng suất sau khi lắp đặt các hệ thống này. An toàn lao động cũng là một lợi ích lớn bởi vì công nhân không còn phải tiếp xúc trực tiếp với các chất nguy hiểm nữa. Khi kết nối với công nghệ internet of things (IoT), các hệ thống này trở nên thông minh hơn, cho phép các nhà quản lý theo dõi tình hình theo thời gian thực và điều chỉnh quy trình linh hoạt. Các nhà sản xuất đầu tư vào tự động hóa không chỉ tiết kiệm chi phí nhân công lao động thủ công. Lợi ích lâu dài không chỉ dừng lại ở việc cắt giảm chi phí mà còn bao gồm quy trình làm việc mượt mà hơn, đồng thời giảm tai nạn lao động do phải nâng vật nặng hoặc tiếp xúc với hóa chất độc hại.
Quy trình cắt bằng máy CNC Plasma
Cắt plasma CNC đã trở thành một bước đột phá đối với các xưởng gia công kim loại làm việc với vật liệu tấm và tấm dày. Quy trình này cắt kim loại nhanh hơn đáng kể so với các phương pháp truyền thống trong khi vẫn giữ được chi phí sản xuất thấp. Các xưởng đã tích hợp hệ thống robot CNC cho biết thời gian cắt giảm khoảng một nửa so với vận hành thủ công, điều này mang lại những cải thiện rõ rệt về năng suất trên sàn nhà máy. Điều khiến công nghệ này trở nên có giá trị là khả năng sản xuất các bộ phận đồng đều mỗi lần, không gặp phải các vấn đề chất lượng gây phiền toái dẫn đến việc phải làm lại. Ngoài ra, lượng phế liệu cũng giảm do máy tuân thủ chính xác các đường đã được lập trình. Các máy cắt CNC hiện đại được trang bị nhiều tính năng như hệ thống phản hồi tức thì và phần mềm điều khiển tiên tiến. Những đổi mới này giúp các nhà sản xuất luôn đi đầu trong khả năng đạt được yêu cầu về tốc độ và độ chính xác trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Kết luận
Việc dựa vào công nghệ như thiết bị hàn laser, hệ thống vận chuyển vật liệu tự động và máy cắt plasma điều khiển bằng máy tính thể hiện một sự thay đổi lớn trong cách sản xuất hiện nay. Khi các nhà máy đưa robot và quy trình tự động vào hoạt động, họ thường thấy kết quả được cải thiện trên mọi phương diện. Lượng phế liệu giảm xuống, tốc độ sản xuất tăng lên và chất lượng sản phẩm nhìn chung được cải thiện. Điều đang diễn ra hiện nay không chỉ đơn thuần là đáp ứng các yêu cầu hiện tại. Những nhà sản xuất tiếp nhận sớm các thay đổi này sẽ tự tạo lợi thế cho mình trong tương lai. Khi các ngành công nghiệp trên toàn thế giới ngày càng đề cao độ chính xác và thời gian hoàn tất nhanh hơn, các công ty đã và đang áp dụng các kỹ thuật sản xuất thông minh sẽ có ưu thế khi những thách thức mới xuất hiện.
Tiết Kiệm Chi Phí Nhân Công Thông Qua Tự Động Hóa
Khi các nhà máy đưa robot công nghiệp vào tự động hóa quy trình làm việc, họ thường tiết kiệm đáng kể chi phí nhân công. Một số nhà sản xuất đã thấy hóa đơn nhân công giảm khoảng 30%, mặc dù kết quả còn tùy thuộc vào từng ngành công nghiệp. Người lao động được chuyển khỏi những công việc nhàm chán, lặp đi lặp lại sang đảm nhận những thách thức thú vị hơn, đòi hỏi kỹ năng giải quyết vấn đề. Chẳng hạn, trên các dây chuyền lắp ráp ô tô, robot hiện đang đảm nhận việc hàn và sơn, trong khi con người tập trung vào kiểm tra chất lượng và bảo trì thiết bị. Về mặt chi phí, các con số cũng khá khả quan. Một nghiên cứu gần đây từng được đề cập ở đâu đó cho thấy phần lớn các công ty thu hồi được từ 10% đến 15% chi phí đầu tư vào robot chỉ trong vòng hai đến ba năm. Những con số này lý giải vì sao nhiều nhà sản xuất vẫn tiếp tục đầu tư vào tự động hóa bất chấp các chi phí ban đầu.
Các phương pháp sản xuất tiết kiệm năng lượng
Robot trên các sàn nhà máy đang tạo ra sự khác biệt lớn khi nói đến việc tiết kiệm năng lượng trong sản xuất. Các nhà máy báo cáo mức tiết kiệm khoảng 30% chi phí điện khi chuyển từ các phương pháp truyền thống sang các hệ thống tự động này. Công nghệ mới như hệ thống thu hồi năng lượng và lập trình thông minh giúp giảm lượng điện năng bị lãng phí trong khi máy móc vận hành, nhờ đó giúp các nhà máy thân thiện với môi trường hơn. Chẳng hạn, các nhà máy sản xuất ô tô đã giảm đáng kể lượng khí thải sau khi đưa vào sử dụng các cánh tay robot trong công việc lắp ráp. Số tiền tiết kiệm được từ hóa đơn điện chỉ là một phần của câu chuyện — những thực hành này thực sự còn giúp bảo vệ sức khỏe hành tinh của chúng ta nữa. Các nhà sản xuất áp dụng cách tiếp cận này nhận thấy họ luôn đi đầu, cả về mặt tài chính lẫn môi trường.
Giảm thiểu lỗi và thất thoát
Robot công nghiệp mang lại độ chính xác và tính nhất quán đáng kể cho các dây chuyền sản xuất, đó là lý do vì sao chúng ngày càng trở nên thiết yếu trong việc giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất. Khi các nhà máy lắp đặt những chiếc máy này, chúng thường tạo ra ít chất thải hơn đáng kể so với các hệ thống mà con người đảm nhận toàn bộ công việc. Một số nhà sản xuất báo cáo rằng số lượng vấn đề liên quan đến chất lượng giảm khoảng một nửa khi sử dụng robot so với các phương pháp truyền thống. Số tiền tiết kiệm được nhờ tránh những lỗi này cũng tích lũy rất nhanh. Nghiên cứu cho thấy các công ty thực tế có thể thu hồi khoảng 20% chi phí sản xuất chỉ bằng cách sử dụng vật liệu và thời gian hiệu quả hơn. Và đừng quên điều gì xảy ra với những khách hàng nhận được sản phẩm đáp ứng một cách đáng tin cậy các tiêu chuẩn chất lượng. Người tiêu dùng bắt đầu tin tưởng các thương hiệu nhiều hơn khi họ biết chắc rằng sản phẩm họ mua sẽ hoạt động đúng như mong đợi mọi lần mà không có bất ngờ.
Vượt qua thách thức triển khai để tối ưu hóa ROI
Cân bằng giữa chi phí đầu tư ban đầu
Việc đưa các robot công nghiệp vào hoạt động đi kèm với một mức chi phí khá cao ngay từ đầu. Hầu hết các máy móc sẽ khiến các công ty tốn từ mười lăm nghìn đô la đến một trăm năm mươi nghìn đô la, tùy thuộc vào mức độ phức tạp và các tính năng mà chúng cung cấp. Mặc dù nghe có vẻ đắt đỏ khi đầu tư ban đầu, nhưng việc lên kế hoạch thông minh về thời điểm và cách thức triển khai các hệ thống này thường mang lại lợi nhuận đáng kể trong dài hạn thông qua việc tiết kiệm chi phí và gia tăng hiệu quả đầu tư. Những chủ doanh nghiệp sáng suốt biết rằng họ nên dành thời gian phân tích kỹ lưỡng số liệu, so sánh những khoản chi tiêu ban đầu với toàn bộ các khoản tiết kiệm và lợi ích hiệu suất đạt được sau này. Ngoài ra, còn có một khía cạnh khác cũng đáng cân nhắc. Nhiều chính quyền địa phương và các hiệp hội ngành nghề hiện đang có nhiều chương trình tài trợ hoặc ưu đãi hỗ trợ tài chính có thể giúp giảm bớt gánh nặng chi phí ban đầu. Việc tận dụng những cơ hội này sẽ giúp quá trình tiếp nhận công nghệ robot trở nên dễ dàng hơn rất nhiều đối với đa số các nhà sản xuất đang cố gắng duy trì tính cạnh tranh mà không làm suy yếu tình hình tài chính của họ.
Chiến Lược Thích Nghi Cho Người Lao Động
Việc giúp công nhân làm quen với công nghệ mới không chỉ là điều tốt mà thực sự tạo ra sự khác biệt khi muốn khai thác tối đa lợi ích từ robot. Đào tạo tốt đóng vai trò rất quan trọng nếu chúng ta muốn nhân viên làm việc hiệu quả bên cạnh máy móc thay vì chống đối ở từng bước. Các doanh nghiệp đầu tư thời gian ngay từ đầu vào việc đào tạo bài bản thường đạt được kết quả tốt hơn cả về năng suất công việc lẫn mức độ hài lòng của người lao động. Chúng tôi đã chứng kiến điều này xảy ra trong nhiều ngành nghề khác nhau, nơi những người hiểu rõ khả năng của robot không còn kháng cự chúng nhiều như trước. Khi các công ty đưa nhân viên vào quá trình triển khai robot ngay từ những ngày đầu, họ thường gặp ít sự phản đối hơn trong quá trình vận hành sau này. Việc xây dựng kế hoạch quản lý thay đổi một cách chắc chắn sẽ giúp các doanh nghiệp vận hành robot trơn tru mà không lãng phí tiền bạc vào những sai lầm tốn kém về sau.
Những Đổi Mới Tương Lai Trong Công Nghệ Robot Công Nghiệp
Cải Tiến Máy Cắt Laser Điều Khiển Bởi AI
Việc đưa trí tuệ nhân tạo vào công nghệ cắt bằng tia laser đang thay đổi cách hoạt động của sản xuất chính xác, chủ yếu là do khả năng tìm ra các lộ trình cắt tối ưu hơn và giảm mức tiêu thụ điện năng. Các hệ thống AI hiện đại không chỉ trở nên thông minh hơn mà thực tế còn tự điều chỉnh theo thời gian dựa trên những gì đã hoạt động hiệu quả trước đó, điều này khiến chúng ngày càng làm việc tốt hơn mỗi ngày. Một số báo cáo ngành công nghiệp cho thấy rằng vào khoảng năm 2030, các nhà máy áp dụng nâng cấp AI có thể đạt được mức cải thiện hiệu suất khoảng 20%. Mức tăng hiệu quả như vậy chắc chắn rất hấp dẫn đối với các nhà sản xuất muốn đi trước đối thủ cạnh tranh. Trong khi nhiều doanh nghiệp đang tích cực ứng dụng AI trong công nghệ cắt, phần lớn họ làm như vậy vì nhu cầu cả độ chính xác lẫn tiết kiệm chi phí trong các hoạt động hàng ngày.
Tích hợp IoT trong Robot Hàn
Khi các nhà sản xuất bắt đầu tích hợp IoT vào robot hàn của họ, họ mở ra một số khả năng thực sự đột phá. Việc giám sát theo thời gian thực trở nên khả thi cùng với các tính năng bảo trì dự đoán có thể giảm thời gian dừng máy và chi phí sửa chữa xuống khoảng 30%. Hệ thống thu thập tất cả các loại dữ liệu giúp các nhà quản lý đưa ra quyết định thông minh hơn về hoạt động sản xuất, đồng thời tìm ra các cách để không ngừng cải tiến theo thời gian. Nhìn về phía trước, nhiều chuyên gia tin rằng những chiếc máy hàn kết nối này sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng các nhà máy thông minh mà chúng ta thường nghe nói gần đây. Các nhà máy được trang bị công nghệ như vậy sẽ thấy các hệ thống của họ hoạt động hiệu quả hơn trong toàn bộ các bộ phận. Và thực tế là, khi các công ty thực sự triển khai đúng cách các giải pháp IoT này, các dây chuyền sản xuất sẽ vận hành trơn tru hơn bao giờ hết và các điều chỉnh sẽ diễn ra nhanh chóng hơn khi điều kiện thị trường thay đổi bất ngờ.