Hướng dẫn về robot cộng tác trong sản xuất: Tương lai của tự động hóa công nghiệp

Robot cộng tác (cobot) trong sản xuất đang định hình lại bối cảnh sản xuất toàn cầu, một ngành công nghiệp đang phải vật lộn với tình trạng thiếu hụt lao động dai dẳng trên toàn thế giới. Những thách thức cấp bách của ngành – bao gồm chu kỳ đào tạo kéo dài cho các kỹ thuật viên lành nghề và khó khăn trong tuyển dụng các vị trí có rủi ro cao – ngày càng trở nên rõ rệt, tạo ra những nút thắt đáng kể đối với hiệu quả sản xuất và nâng cấp công nghiệp. Trong bối cảnh đó, robot cộng tác, đặc biệt là cobot 6 trục, đã nổi lên như một yếu tố then chốt giúp giải quyết các hạn chế về lao động và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang sản xuất thông minh, được hỗ trợ bởi thế mạnh cốt lõi của chúng là tính linh hoạt thích ứng và sự hợp tác an toàn giữa người và robot. Là một động lực chuyển đổi trong sản xuất hiện đại, cobot trong sản xuất đóng vai trò trung tâm trong sự tiến hóa công nghiệp này, định hình lại mô hình cơ bản của các hoạt động tự động hóa trên khắp các lĩnh vực sản xuất toàn cầu.

‍

‍

I. Giải quyết tình trạng thiếu hụt lao động: Những đột phá về hiệu quả hoạt động nhờ robot cộng tác

Tình trạng thiếu hụt lao động đã trở thành nút thắt cổ chai cốt lõi hạn chế sự phát triển của ngành sản xuất, với những thiếu hụt nhân tài nghiêm trọng trong môi trường hàn có rủi ro cao liên quan đến nhiệt độ khắc nghiệt và khói độc hại, cũng như các vị trí lắp ráp chính xác đòi hỏi kỹ năng cao. Robot cộng tác 6 trục giúp giảm đáng kể sự phụ thuộc của ngành công nghiệp vào lao động thủ công thông qua mô hình hợp tác giữa người và robot, mang lại những cải tiến hoạt động có thể đo lường và tác động mạnh mẽ cho các doanh nghiệp sản xuất:

‍

• Một người vận hành, nhiều robot : Nhờ khả năng tự động hóa nhất quán và đáng tin cậy, một người vận hành tại chỗ có thể giám sát đồng thời từ 3 đến 4 robot cộng tác 6 trục, giúp nâng cao đáng kể hiệu quả hoạt động tổng thể của nhà máy.
• Giảm chi phí nhân công : Loại bỏ nhu cầu đào tạo kỹ thuật viên chuyên sâu dài hạn, robot cộng tác 6 trục có các chế độ vận hành dễ sử dụng, bao gồm lập trình kéo thả và lập trình đồ họa, cho phép công nhân tuyến đầu nắm vững các kỹ năng vận hành cốt lõi chỉ trong 10 phút. Điều này loại bỏ sự phụ thuộc của ngành công nghiệp tự động hóa truyền thống vào nhân tài lập trình chuyên môn, giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động và chi phí quản lý liên quan, đồng thời cho phép các doanh nghiệp nhanh chóng lấp đầy các vị trí lao động quan trọng và duy trì hoạt động sản xuất liên tục.

‍

II. Robot cộng tác 6 trục: Khả năng thích ứng sản xuất vượt trội nhờ tính linh hoạt

Ưu điểm cốt lõi nổi bật của robot cộng tác 6 trục là khả năng thích ứng linh hoạt vượt trội. Được trang bị sáu bậc tự do, các robot cộng tác này mô phỏng các chuyển động phức tạp, tinh tế của cánh tay người—xoay, lật và duỗi—đáp ứng một cách liền mạch các yêu cầu sản xuất năng động của sản xuất đa dạng chủng loại, theo lô nhỏ, mô hình chủ đạo của sản xuất công nghiệp hiện đại:

‍

• Khả năng thích ứng không gian và kịch bản: Với thiết kế cơ khí nhỏ gọn và khả năng chuyển động linh hoạt cao, robot cộng tác 6 trục mang lại các thao tác chính xác, lặp lại được ngay cả trong không gian sản xuất hạn chế. Ví dụ, CS63 (tải trọng 3kg, tầm với cánh tay 624mm) được thiết kế để lắp ráp linh kiện điện tử với độ chính xác cao, trong khi CS625 (tải trọng 25kg, tầm với cánh tay 1500mm) được tối ưu hóa cho việc xử lý vật liệu hạng nặng. Hỗ trợ các chế độ triển khai linh hoạt bao gồm lắp đặt trên sàn, trên trần và tích hợp di động, những robot cộng tác này rất phù hợp cho các kịch bản sản xuất phức tạp như chế tạo kết cấu thép và đóng tàu.
• Thay đổi sản phẩm nhanh chóng : Không giống như các robot công nghiệp truyền thống, vốn cố định và thiếu linh hoạt trong các thiết lập dây chuyền sản xuất chuyên dụng, robot cộng tác 6 trục hỗ trợ các mẫu chương trình được lưu trữ sẵn và cấu hình lại cơ khí nhanh chóng. Việc chuyển đổi giữa các quy trình sản xuất khác nhau chỉ cần vài phút thiết lập, giảm thiểu đáng kể thời gian ngừng sản xuất ngoài kế hoạch và tăng cường hiệu suất sử dụng dây chuyền sản xuất tổng thể.
• Đảm bảo cộng tác an toàn: Tuân thủ tiêu chuẩn an toàn chức năng ISO 13849-1, robot cộng tác 6 trục tích hợp cảm biến lực độ nhạy cao và công nghệ phát hiện va chạm thông minh, cho phép vận hành trực tiếp song song với người lao động mà không cần hàng rào hoặc vật chắn an toàn vật lý. Thiết kế này loại bỏ sự lãng phí không gian đáng kể liên quan đến việc triển khai robot công nghiệp truyền thống và giảm thiểu rủi ro tương tác giữa người và robot, biến robot cộng tác 6 trục trở thành giải pháp lý tưởng cho các kịch bản sản xuất chính xác đòi hỏi sự hợp tác giữa người và máy, chẳng hạn như ngành điện tử và dược phẩm.

‍

III. Robot cộng tác 6 trục: Trung tâm thông minh cốt lõi của sản xuất thông minh

Trong bối cảnh chuyển đổi Công nghiệp 4.0 toàn cầu, robot cộng tác 6 trục không còn chỉ đơn thuần là công cụ "thay thế máy móc" trong sản xuất; thay vào đó, chúng đóng vai trò là trung tâm thông minh cốt lõi của các hệ thống sản xuất thông minh, tích hợp nhiều công nghệ tiên tiến và cho phép kết nối liền mạch trên toàn bộ chuỗi giá trị sản xuất:

‍

• Tăng cường năng lực thông qua tích hợp công nghệ: Bằng cách tích hợp trí tuệ nhân tạo, thị giác máy tính và Internet robot công nghiệp (IoRT), robot cộng tác 6 trục cho phép ra quyết định dựa trên dữ liệu và tối ưu hóa quy trình theo thời gian thực. Hệ thống thị giác công nghiệp độ phân giải cao mang lại tỷ lệ nhận diện đối tượng chính xác trên 95%, thuật toán học sâu cho phép robot cộng tác tự động thích ứng với những thay đổi nhỏ của phôi gia công và dây chuyền sản xuất, và công nghệ bản sao kỹ thuật số hỗ trợ mô phỏng trước sản xuất và tối ưu hóa quy trình, giảm chi phí thử nghiệm và sai sót cho việc ra mắt sản phẩm mới.
• Khả năng tương thích toàn diện với chuỗi công nghiệp : Robot cộng tác 6 trục đóng vai trò trung tâm trong toàn bộ chuỗi sản xuất—từ hàn khung gầm ô tô và lắp ráp chính xác chip điện tử đến đóng gói thực phẩm và đồ uống và phân loại hậu cần . Lấy CS620 (tải trọng 20kg, tầm với cánh tay cực dài 1800mm) làm ví dụ điển hình: trong việc hàn các cấu kiện kết cấu máy móc xây dựng cỡ lớn, robot cộng tác này đạt được mối hàn không lỗi thông qua công nghệ hàn đa lớp đa đường tiên tiến, hoạt động như một trung tâm kết nối thông minh liên kết sản xuất, kiểm tra chất lượng và hậu cần trong một hệ sinh thái kỹ thuật số thống nhất.

‍

Khi trí tuệ nhân tạo và công nghệ tự động hóa mô-đun tiếp tục phát triển và hoàn thiện, robot cộng tác 6 trục sẽ tiếp tục giảm thiểu các rào cản kỹ thuật và vận hành đối với tự động hóa công nghiệp, thúc đẩy sự chuyển đổi cơ bản của ngành sản xuất toàn cầu từ sản xuất cứng nhắc, cố định sang sản xuất thông minh linh hoạt, dựa trên dữ liệu. Đối với các doanh nghiệp sản xuất trên toàn thế giới, việc triển khai robot cộng tác 6 trục không chỉ là một giải pháp thiết thực, tức thời để đối phó với tình trạng thiếu lao động toàn cầu hiện nay mà còn là một yêu cầu chiến lược để nắm bắt thế chủ động trong kỷ nguyên sản xuất thông minh và đạt được sự phát triển kinh doanh bền vững lâu dài. Robot cộng tác trong sản xuất sẽ tiếp tục phát triển và củng cố vị thế của mình như một nền tảng của tiến bộ công nghiệp, giúp các nhà sản xuất chủ động đáp ứng nhu cầu thị trường đang thay đổi, tối ưu hóa hiệu quả sản xuất và xây dựng một hệ sinh thái sản xuất toàn cầu hiệu quả, bền vững và thông minh hơn cho tương lai của ngành sản xuất.

‍