CHLB ĐỨC – Công ty Amazon đã giới thiệu robot hậu cần mang tên Vulcan, có thể nhìn và nếm/ cảm nhận. Khác với các hệ thống robot trước đây, chủ yếu dựa vào khả năng nhận dạng hình ảnh, các công cụ kẹp hoặc cơ chế hút, robot Vulcan được thiết kế để cảm nhận các vật thể bằng xúc giác, đánh giá chúng và cầm nắm chúng.

Đây là bước tiến lớn hướng tới luồng vật liệu hoàn toàn tự động, như được hình dung trong các nhà máy tự động hóa hoàn toàn.

Robot là thành phần chính của các nhà máy tự động (dark factory), là các nhà máy hoạt động mà không cần con người, do đó cũng không cần ánh sáng. Các bước công việc lặp đi lặp lại và mang tính chất quyết định đến chất lượng được tiêu chuẩn hóa bởi robot, cảm biến và phần mềm theo cách mà các hệ thống này tự động sản xuất 24/7, như trong nhà máy thông minh của Công ty Xiaomi ở vùng Changping (thuộc thành phố Bắc Kinh, Trung Quốc). Tại đó, nền tảng AI HyperIMP giám sát mọi yếu tố của quá trình sản xuất và điều phối mười một dây chuyền sản xuất do robot điều khiển, sản xuất ra một điện thoại thông minh cứ sau mỗi ba giây mà không cần sự can thiệp của con người. Trên thực tế, hiện nay chúng ta chủ yếu bắt gặp các mô hình được gọi là “lights-sparse” (tạm dịch là ‘thiếu ánh sáng’), trong đó con người chỉ can thiệp khi được yêu cầu thực hiện các quy trình bảo trì, thiết lập, kiểm tra hoặc các trường hợp ngoại lệ.

Những lợi ích từ nhà máy tự động
Động lực chính thúc đẩy xu hướng nhà máy tự động là tình trạng thiếu hụt lao động có kinh nghiệm, nhu cầu biến động, yêu cầu chất lượng ngày càng cao và tầm quan trọng ngày càng tăng của hiệu quả năng lượng và không gian. Robot công nghiệp kết hợp với thị giác máy, mạng lưới internet vạn vật công nghiệp (IIoT – industrial internet of things), điều khiển công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), hệ thống thực thi sản xuất (MES – manufacturing execution systems) và kỹ thuật số song sinh tích hợp tạo thành nền tảng chính của nhà máy tự động.

Robot tự chế tạo robot
Một ví dụ rất nổi bật và thường được trích dẫn là robot Fanuc ở Nhật Bản, nơi robot tự chế tạo robot. Hoạt động này có thể diễn ra trong thời gian dài mà không cần sự can thiệp của công nhân – người vận hành nói rằng có thể lên đến 30 ngày liên tục. Điều này đạt được thông qua các quy trình được chuẩn hóa cao, bảo trì dự đoán và môi trường được kiểm soát. Trong môi trường này, con người thường chỉ chịu trách nhiệm kiểm tra thường xuyên các thiết bị.

Vị trí nhân sự được sắp xếp lại
Nhiều năm trước, Tập đoàn Philips đã thiết lập một dây chuyền sản xuất máy cạo râu điện chủ yếu trong môi trường tự động tại vùng Drachten (phía bắc Hà Lan): hơn 120 robot công nghiệp, bao gồm robot Scara và robot 6 trục, thực hiện việc lắp ráp và kiểm tra, và một nhóm nhỏ nhân viên QA (quality assurance) thực hiện các bước kiểm tra cuối cùng. Vì vậy, “trong môi trường tự động” không nhất thiết là “không có công nhân”, mà thường có nghĩa là nhân sự sẽ được bố trí lại – cho bộ phận chất lượng, thiết kế quy trình và bảo trì nhà máy.

Đóng tàu là một trong những môi trường công nghiệp phức tạp nhất trên thế giới
Công ty Neura Robotics có trụ sở tại vùng Metzingen (phía tây nam nước Đức), là một công ty tiên phong trong lĩnh vực robot nhận thức. Giữa năm 2025, công ty này đã ký kết hợp tác chiến lược với Công ty HD Hyundai Samho và Công ty HD Hyundai Robotics, để cùng nhau phát triển và thử nghiệm các robot hàn bốn chân và robot hàn hình người chuyên dụng, phục vụ cho ngành đóng tàu. Sự hợp tác này là một bước tiến quan trọng hướng tới tự động hóa sâu rộng hơn, và những đổi mới về robot trong ngành đóng tàu. Ông David Reger, nhà sáng lập kiêm Giám đốc điều hành công ty NEURA Robotics, chia sẻ: “Với quan hệ đối tác chiến lược này, chúng tôi một lần nữa có thể chứng minh tính linh hoạt của robot nhận thức – thực hiện nhiệm vụ tại một trong những môi trường công nghiệp phức tạp nhất thế giới. Cùng với Tập đoàn Hyundai, chúng tôi đang đặt nền móng cho những phương pháp tiếp cận hoàn toàn mới đối với lĩnh vực tự động hóa thông minh.”

Mô hình nhà máy thông minh
Trong thực tế ngành công nghiệp CHLB Đức, mô hình nhà máy thông minh là tiêu chuẩn chứ không phải là mô hình nhà máy không ánh sáng. Ví dụ, tại nhà máy của Tập đoàn Siemens ở thành phố Erlangen (thuộc bang Bayern của Đức), kỹ thuật số song sinh kết nối các sản phẩm, dây chuyền và hậu cần. Các ứng dụng mô phỏng và công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) tại bang Bayern đang cải thiện thời gian chu kỳ, cân bằng dây chuyền và sử dụng năng lượng hiệu quả, nhà máy này đã được trao danh hiệu “Digital lighthouse” (tạm dịch là ‘Ngọn hải đăng kỹ thuật số’). Điều này là do mô hình làm giảm thời gian khởi động, tăng tính linh hoạt của các biến thể sản phẩm và nâng cao hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE – overall equipment effectiveness) mà không loại bỏ con người khỏi nhiều mắt xích trong chuỗi giá trị.

Duy trì điều kiện sản xuất ổn định đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng
Tình hình tại Công ty Tesla: trong thông báo impact report 2023/24, công ty cho biết hầu hết các hệ thống HVAC (sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí) tại nhà máy Gigafactory Nevada, được điều khiển bằng công nghệ AI – với mục tiêu duy trì điều kiện sản xuất ổn định đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng. Bằng cách này, công ty đã hướng đến một điều quan trọng, bởi năng lượng là một trong những yếu tố chi phí và phát thải khí CO2 lớn nhất trong ngành sản xuất ô tô.

Các lô sản xuất nhỏ với độ biến đổi cao vẫn còn nhiều khó khăn
Các lô sản xuất nhỏ với độ biến đổi cao – từ khóa là ‘high-mix/ low-volume’ (nhiều loại/ số lượng nhỏ) – vẫn còn nhiều khó khăn, vì theo các chuyên gia, ‘vận hành tự động’ chỉ có giá trị đối với nhà máy có thiết kế và phần mềm theo kiểu mô-đun. Các ví dụ điển hình thường dựa vào quá trình tự động hóa từng bước, kỹ thuật số song sinh, kiểm soát quy trình được hỗ trợ bởi công nghệ AI, và nâng cao kỹ năng của công nhân. Điều này có nghĩa là các nhà máy tự động hoàn toàn chỉ phù hợp với quy trình sản xuất các sản phẩm được tiêu chuẩn hóa cao. Trong tương lai, nhà máy tự động hóa hoàn toàn chủ yếu đóng vai trò hỗ trợ và nâng cao khả năng của con người trong các nhiệm vụ phức tạp.

Để xem các tin bài khác về “Nhà máy tự động”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Hannover Messe