Để xem Phần 1 và Phần 2 của bài này, hãy nhấn vào link tương ứng.

Tích hợp, an toàn và hỗ trợ
Robot kiểm tra công nghiệp là một hệ thống thu thập dữ liệu di động. Chúng mang các cảm biến đo lường và được thiết kế để điều hướng trong các nhà máy công nghiệp. Việc áp dụng công nghệ này đang phát triển một cách nhanh chóng. Nhưng đối với những nhà máy mới sử dụng robot kiểm tra, các kỹ thuật viên cần trang bị kiến ​​thức chuyên môn để vận hành chúng.

Nếu Quý vị quan tâm đến việc sử dụng robot di động để tự động hóa các công việc kiểm tra hoạt động của nhà máy, thì loạt bài gồm ba phần này là dành cho Quý vị. Bài viết sẽ trang bị cho Quý vị khả năng đánh giá các nền tảng khác nhau, sự hiểu biết về hệ sinh thái kiểm tra công nghiệp và đưa ra quyết định sáng suốt về các yêu cầu, ứng dụng và tính phù hợp. Nội dung chính của bài này gồm ba phần:
– Phần một: Xác định các tác vụ cần tự động hóa
– Phần hai: Cách thức hoạt động của robot kiểm tra
– Phần ba: Tích hợp, an toàn và hỗ trợ

Tích hợp robot với hoạt động của nhà máy
Robot giúp gia tăng giá trị tối đa khi chúng được tích hợp tốt vào các hoạt động của nhà máy. Khi được tích hợp đầy đủ, hoạt động kiểm tra bằng robot được kết nối liền mạch với các hệ thống quản lý hoạt động của nhà máy và không yêu cầu các bước xử lý dữ liệu thủ công. Điều đó cũng có nghĩa các chuyên gia có thể vận hành robot một cách dễ dàng.

Trong quá trình đánh giá nhà cung cấp, điều quan trọng là phải hiểu phạm vi của giải pháp và khả năng tích hợp dễ dàng. Mặc dù một số giải pháp là chìa khóa trao tay và có thể được triển khai nhanh chóng, nhưng đối với những giải pháp khác lại có phát sinh chi phí từ nhà cung cấp phần mềm hoặc bên thứ ba.

Tôi có thể sử dụng bản sao kỹ thuật số hiện tại, để cài đặt robot kiểm tra không?
Các bản sao kỹ thuật số ảo (digital twins) là một yếu tố quan trọng để số hóa công việc bảo trì nhà máy công nghiệp. Chúng cho phép thiết lập mô hình ảo và xác thực các nhiệm vụ từ xa trước khi robot được triển khai tại chỗ, đẩy nhanh quá trình cài đặt công nghệ robot kiểm tra. Ngoài ra, dữ liệu robot thời gian thực được đưa vào bản sao kỹ thuật số cho phép người vận hành can thiệp nhanh chóng và có trình tự ưu tiên. Những robot tinh vi nhất có thể tận dụng các bản sao kỹ thuật số hiện có, đồng thời cập nhật và tạo mới.
(1) Digital twins: Bản sao kỹ thuật số, sử dụng công nghệ thực tế ảo cũng như mô hình hóa dữ liệu và đồ họa 3D để xây dựng nên mô hình ảo của quy trình, hệ thống, dịch vụ, sản phẩm hoặc các đối tượng vật lý khác. Hay nói cách khác “digital twins” là một bản sao chính xác của thế giới vật lý.

ANYbotics – tăng tốc triển khai thông qua bản sao kỹ thuật số
ANYmal hỗ trợ số hóa các hoạt động thông qua quét và ghi lại dữ liệu môi trường 3D dưới dạng bản sao kỹ thuật số để mô phỏng nhiệm vụ, triển khai tăng tốc và theo dõi tình trạng tự động nâng cao.

Sử dụng mô hình CAD nhà máy hóa chất BASF, robot ANYbotics có thể lập trình trước và mô phỏng các nhiệm vụ kiểm tra.

Robot kiểm tra cung cấp những định dạng dữ liệu và giao diện nào?
Robot kiểm tra có thể thu thập một lượng lớn dữ liệu. Đánh giá giao diện dữ liệu lý tưởng cho các hoạt động của nhà máy là điều cần thiết để tận dụng những ​​thông tin được thu thập. Các loại robot kiểm tra điển hình cung cấp một hoặc nhiều giao diện dữ liệu sau:

1. Giao diện người dùng – UI (user interface): Truy cập và tương tác trực tiếp với kết quả kiểm tra thông qua giao diện người dùng. Giao diện này có thể theo dõi tiến trình và kết quả của các nhiệm vụ kiểm tra trong thời gian thực (được cung cấp bởi robot) và nghiên cứu chuỗi thời gian các lần chạy kiểm tra.

2. Xuất tệp (file): Dữ liệu cảm biến được lấy thông qua: chuỗi hình ảnh, video/ hình ảnh kiểm tra nhiệt, tệp âm thanh thô để ghi âm và bản sao kỹ thuật số ảo 3D. Truy cập vào dữ liệu thô là phương thức phân tích sâu hơn và thiết lập các mô hình dự đoán.

3. Báo cáo kiểm tra: Kết quả từ các lần chạy kiểm tra hoàn chỉnh, bao gồm thông tin phân tích kiểm tra (ví dụ: các giá trị được đọc ra), mã định danh, thời gian, vị trí và thông tin meta khác. Các báo cáo thường dưới dạng PDF để sử dụng trực tiếp và dưới dạng XML để nhập vào phần mềm khác.

Tôi có thể tích hợp robot kiểm tra với hệ thống quản lý bảo trì không?
Dữ liệu kiểm tra phải được tích hợp vào hệ thống quản lý để robot kiểm tra hoạt động như các giải pháp đầu cuối. Ví dụ: tích hợp với hệ thống quản lý bảo trì cho phép bạn thiết lập cảnh báo, phản ứng sớm với các bất thường được phát hiện và tự động hóa quy trình công việc từ đầu đến cuối và bảo trì phòng ngừa bằng cách kích hoạt các hành động can thiệp. Tích hợp cấp độ cao hơn cho phép bạn lên lịch một cách linh hoạt, theo dõi định kỳ và dựa trên mức độ liên quan, bao gồm kiểm tra theo yêu cầu, có điều kiện và kiểm tra tại chỗ. Tích hợp hiệu quả dữ liệu kiểm tra thông qua các giao diện lập trình ứng dụng – API (application programming interfaces) (2).
(2) API: là một trung gian phần mềm cho phép hai ứng dụng giao tiếp với nhau.

Tích hợp phần mềm thông qua API cho phép tích hợp sâu robot kiểm tra vào các hệ thống quản lý bảo trì hiện có. Ngoài việc truyền các báo cáo kiểm tra và tệp gốc, nhiều API còn cung cấp khả năng truyền dữ liệu cảm biến trong thời gian thực. API robot kiểm tra thường dựa trên API gRPC nguồn mở, được tiêu chuẩn hóa và được hỗ trợ bởi bộ công cụ phát triển phần mềm – SDK (Software Development Kit) bằng các ngôn ngữ lập trình thường được sử dụng, ví dụ: C++ hoặc Python. Kết nối với robot từ các hệ thống vận hành có thể trực tiếp hoặc được quản lý thông qua máy chủ dữ liệu robot để tăng tính bảo mật và độ tin cậy. Máy chủ có thể đặt tại nhà máy, trên đám mây (3) của nhà điều hành hoặc đám mây của nhà cung cấp giải pháp.
(3) Đám mây: Từ chỉ các dịch vụ máy tính lưu giữ dữ liệu trên internet thay vì trên các máy tính hoặc thiết bị cục bộ.

Việc tích hợp dữ liệu kiểm tra thông qua API tạo điều kiện thuận lợi cho dữ liệu kiểm tra và báo cáo phân tích nhất quán, cũng như thông tin cập nhật về tình trạng của thiết bị và cơ sở hạ tầng của nhà máy.

Tích hợp robot ANYmal thông qua API

Tôi cần thiết bị gì để vận hành robot?
Robot kiểm tra có tính năng sử dụng cao dành cho những người không phải là chuyên gia, để người vận hành có thể thiết lập, quản lý và tùy chỉnh các công việc kiểm tra mà không cần sự hỗ trợ của nhà tích hợp. Các thiết bị và giao diện điều khiển robot phải phù hợp với công việc hàng ngày, nghĩa là chúng phải chắc chắn, không thấm nước và có thể vận hành khi đeo găng tay. Hầu hết các loại robot đều có một thiết bị điều khiển tiêu chuẩn, nhưng lý tưởng nhất là phần mềm này không phụ thuộc vào thiết bị điều khiển và có thể điều khiển từ máy tính bảng và máy tính để bàn.

Các loại robot hàng đầu cung cấp giao diện người dùng – UI (user interface) đơn giản, độc lập với thiết bị, cho phép một người vận hành thiết lập, xem xét và lên lịch các nhiệm vụ kiểm tra tự động hoặc thủ công cũng như điều khiển robot một cách nhanh chóng và an toàn. Điều này giúp giảm thời gian cài đặt robot xuống dưới một ngày và được khuyến khích khi mở rộng quy mô robot kiểm tra cho các ứng dụng.

ANYbotics Workforce – Điều khiển robot từ mọi thiết bị
Ứng dụng ANYbotics UI Workforce cho phép mọi nhân viên trong nhà máy có thể vận hành robot ANYmal từ bất kỳ thiết bị nào. Workforce cho phép người vận hành thiết lập và xem xét các nhiệm vụ, giảm thời gian cài đặt xuống còn vài giờ.

Chỉ với máy tính bảng, người vận hành có thể nhanh chóng thiết lập các nhiệm vụ kiểm tra phức tạp.

Đảm bảo an toàn
Robot kiểm tra tự động là một công nghệ mạnh mẽ, đa ngành. Trong quá trình đánh giá chức năng, hãy đảm bảo rằng robot đáp ứng các yêu cầu về an toàn của nhà máy, bằng cách chú ý đến ba khía cạnh sau:

1. Dấu và chứng nhận: Dấu CE chứng nhận cho các sản phẩm đạt tiêu chuẩn về sức khỏe, an toàn và môi trường của châu Âu. Và chứng nhận FCC đối với các linh kiện điện tử tại Mỹ, đảm bảo an toàn cơ bản cho con người và môi trường.

IECEx (áp dụng quốc tế) và ATEX (áp dụng tại châu Âu) là các chứng nhận đặc biệt dành cho các thiết bị được sử dụng trong môi trường nguy hiểm và dễ cháy nổ.

2. An toàn vận hành: Robot kiểm tra thường xuyên di chuyển giữa các thiết bị của nhà máy và các vật thể, thỉnh thoảng gặp phải công nhân. Hoàn toàn tự chủ và cực kỳ linh hoạt là rất quan trọng, nghĩa là robot có thể ‘nhìn thấy’, xác định và điều hướng an toàn cơ sở hạ tầng nhà máy. Robot kiểm tra hàng đầu có tầm nhìn 360 độ, khả năng nhận biết độ sâu và công nghệ tránh chướng ngại vật. Ngoài ra, những robot này thông báo trạng thái hoạt động của chúng với môi trường một cách rõ ràng, chẳng hạn như thông qua hệ thống đèn cảnh báo màu đỏ, xanh. Chúng được trang bị nhiều cấp độ dừng khẩn cấp và đạt chứng nhận an toàn. Đảm bảo người vận hành không cần thiết bị đặc biệt để tắt hoặc di chuyển robot một cách trực tiếp hoặc điều khiển từ xa.

Để giải quyết triệt để vấn đề an toàn, các nhà cung cấp robot tiến hành đánh giá rủi ro tại chỗ với sự cộng tác của người vận hành.

3. Đào tạo người dùng: Các nhà cung cấp robot uy tín có mở các lớp đào tạo trực tuyến và tại chỗ, để giúp người vận hành làm quen với các trường hợp nguy hiểm chính, hướng dẫn an toàn và quy trình tắt máy khẩn cấp. Sẽ rất tốt nếu các nhà máy cũng có hệ thống hướng dẫn trực tuyến để đào tạo lại những kỹ thuật viên mới.

Robot ANYmal – Mở rộng hỗ trợ nhà điều hành
Dòng robot ANYmal và ANYmal X có một số tính năng tiêu chuẩn hỗ trợ người vận hành và cho phép hoạt động và vận chuyển an toàn.

Bảo mật dữ liệu của bạn
Robot kiểm tra tạo và thu thập nhiều dữ liệu khác nhau như: về bản thân robot, khu vực hoạt động, nhiệm vụ và các điểm kiểm tra. Dữ liệu này thường được phân loại thành một trong hai loại, ảnh hưởng đến nơi dữ liệu được gửi và xử lý.

1. Dữ liệu kiểm tra và môi trường: Bao gồm tất cả các dữ liệu được thu thập trong thời gian thực từ các cảm biến (ví dụ: camera độ sâu và máy quét 3D Lidar), được sử dụng để robot di chuyển vượt chướng ngại vật, cũng như các thông tin để robot thực hiện các nhiệm vụ và kiểm tra dữ liệu đã thu thập (ví dụ: cài đặt nhiệm vụ, lập bản đồ 3D, lập đường dẫn điều hướng và đưa ra kết quả kiểm tra). Mặc dù, hầu hết các dữ liệu bị loại bỏ ngay lập tức, nhưng dữ liệu kiểm tra và nhiệm vụ có thể được xử lý và lưu trữ trên robot và được chuyển  đến máy tính của người vận hành hoặc hệ thống của người dùng cuối thông qua API của robot. Điều này có nghĩa là dữ liệu đầu ra chỉ được truyền đến các hệ thống do nhà đầu tư chỉ định.

2. Dữ liệu nhật ký robot: Thông tin về các hoạt động của robot cũng như hiệu suất phần cứng và phần mềm của robot (ví dụ: các bước đã thực hiện, chu kỳ pin, nhật ký phần mềm, hiệu suất kiểm tra). Dữ liệu này được truyền đến máy chủ và các hệ thống của nhà cung cấp, nơi dữ liệu được lưu trữ và xử lý. Nhà cung cấp robot thường sử dụng dữ liệu này để phát triển thêm robot, cải thiện dịch vụ của mình và cũng để đáp ứng tốt hơn các yêu cầu hỗ trợ từ khách hàng.

Tích hợp dữ liệu từ các loại robot di động với hệ thống quản lý thông qua API, có nghĩa là dữ liệu phải được bảo mật và đáp ứng các tiêu chuẩn của nhà đầu tư. Để tránh rủi ro về bảo mật dữ liệu và gián đoạn kinh doanh do mất dữ liệu, tính toàn vẹn, ủy quyền (ví dụ: GDPR (4) ở Liên minh châu Âu) hoặc xâm nhập (ví dụ: hành vi tấn công của bên thứ ba), nhà cung cấp robot và nền tảng robot phải áp dụng các biện pháp bảo mật dữ liệu hiệu quả.
(4) GDPR (General Data Protection Regulation): Quy định chung về bảo mật thông tin. Quy định này yêu cầu các doanh nghiệp phải bảo mật các dữ liệu cá nhân và quyền riêng tư của công dân thuộc khối EU trong các giao dịch giữa những nước thành viên EU.

Đảm bảo rằng nhà cung cấp robot tuân thủ các tiêu chuẩn quản lý bảo mật thông tin quốc tế và triển khai các chương trình bảo mật, nhằm đảm bảo việc đánh giá rủi ro và kiểm soát bảo mật. Ngoài ra, hãy đảm bảo rằng nhà cung cấp liên lạc với khách hàng về các sự cố và mối đe dọa, xử lý các kết nối không liên tục và không đáng tin cậy mà không gây ra vi phạm dữ liệu, đồng thời triển khai các bản cập nhật chương trình cơ sở và phần mềm thường xuyên để giảm thiểu rủi ro về bảo mật.

Tôi sẽ cần những dịch vụ hỗ trợ nào?
Robot rất quan trọng nhưng cũng quan trọng không kém là các dịch vụ hỗ trợ giúp bạn vận hành robot một cách trơn tru và có tính sẵn sàng cao. Hỗ trợ của nhà cung cấp hoặc Đại lý bán hàng là rất quan trọng để triển khai hiệu quả và tối ưu hiệu suất robot kiểm tra. Các nhà cung cấp hàng đầu thường cung cấp gói hỗ trợ toàn diện thông qua cộng tác, tư vấn tại chỗ và phát triển robot liên tục. Cảnh giác với những Đại lý bán hàng, có thể không có kiến ​​thức kỹ thuật và nguồn lực để hỗ trợ đầy đủ. Trong những trường hợp này, làm việc trực tiếp với nhà cung cấp robot sẽ tốt hơn.

Các vấn đề về dịch vụ hỗ trợ quan trọng mà bạn nên tìm kiếm khi đánh giá nhà cung cấp và Đại lý bán hàng, như sau:
1. Chuyên môn kỹ thuật: Đại lý bán hàng có năng lực kỹ thuật cần thiết không?
2. Nguồn lực: Đại lý bán hàng có đủ nguồn lực để cung cấp hỗ trợ cho robot được lắp đặt tại nhà máy không?
3. Kỹ thuật tùy chỉnh: Nhà cung cấp có các điều chỉnh phần cứng và phần mềm để đáp ứng tốt hơn nhu cầu kiểm tra cụ thể của nhà máy không?
4. Đào tạo người vận hành: Nhà cung cấp có chương trình đào tạo kỹ thuật viên không? Về cách vận hành và bảo trì robot, giới thiệu các chức năng của robot, đến hỗ trợ triển khai liên tục.
5. Thiết lập các nhiệm vụ kiểm tra: Nhà cung cấp có thể thiết lập các nhiệm vụ kiểm tra bằng cách nhập các mô hình nhà máy dạng CAD/ BIM (5) hiện có của nhà máy trước khi robot đến không?
(5) CAD/ BIM: Là các bản vẽ 2D và 3D kỹ thuật số chính xác.
6. Hỗ trợ sau triển khai: Nhà cung cấp có địa điểm liên lạc trực tiếp duy nhất, để khắc phục sự cố theo yêu cầu và thời gian phản hồi nhanh không?
7. Các chương trình thay thế: Nhà cung cấp có các chương trình hỗ trợ hoặc phụ kiện thay thế robot không?
8. Cập nhật và nâng cấp: Nhà cung cấp có cập nhật phần mềm và nâng cấp phần cứng thường xuyên không?
9. Bảo dưỡng và sửa chữa nội bộ: Chế độ bảo dưỡng và sửa chữa nội bộ như thế nào? Có lịch trình cụ thể không?
10. Bảo trì: Các hình thức bảo trì robot và chi phí ra sao?

Làm cách nào để có được robot kiểm tra?
Các loại robot kiểm tra công nghiệp có thể được mua trọn gói RaaS (Robotics-as-a-Service). Theo truyền thống, việc mua trọn gói sẽ bao gồm: phần cứng là robot, phần mềm là dữ liệu và các ứng dụng. Để đảm bảo robot cập nhật phần mềm thường xuyên, các nhà cung cấp uy tín hiện cung cấp tùy chọn: 1. Mua phần cứng với phần mềm tương ứng dưới dạng dịch vụ – SaaS (Software-as-a-Service) được cấp phép. 2. Mua toàn bộ hệ thống (phần cứng và phần mềm) dưới dạng RaaS. Mỗi tùy chọn này cấp phép cho phần mềm và phí cấp phép khác nhau tùy thuộc vào khả năng của hệ thống. Một số tổ chức chỉ mua phần cứng, nhưng xu hướng là mua toàn bộ hệ thống dưới dạng RaaS. 

Mua robot trọn gói, phù hợp với các dự án mới, chẳng hạn như hệ thống chạy thử và thuộc chi phí tài sản cố định – CAPEX (6), trong khi phần mềm SaaS thuộc chi phí nâng cấp tài sản – OPEX (7) của doanh nghiệp. Việc không thể khóa các chi phí trong tương lai (ví dụ: đối với dịch vụ khách hàng) và chu kỳ phê duyệt dài khiến mô hình này phù hợp hơn với các dự án thí điểm và thử nghiệm ban đầu.
(6) CAPEX (Capital Expenditure): Các khoản chi phí đầu tư vào tài sản cố định như nhà máy, máy móc, thiết bị… của doanh nghiệp.
(7) Capex (Capital Expenditure): Chi phí vốn, là khoản tài trợ được các công ty sử dụng để đảm bảo tài sản vật chất. Hoặc nâng cấp tài sản lưu động. Capex thường có hai dạng: chi phí bảo trì và chi phí mở rộng. 

Gói sản phẩm RaaS rất phù hợp cho các nhà đầu tư chuyển từ giai đoạn thử nghiệm sang triển khai hoạt động. Cách tiếp cận hiện đại này phù hợp với các tổ chức có chiến lược tài sản giá trị thấp, và phân bổ vào chi phí nâng cấp tài sản – OPEX. Lợi ích của gói sản phẩm RaaS bao gồm: ngân sách dài hạn rõ ràng, chu kỳ phê duyệt nhanh hơn, phần cứng và phần mềm được nâng cấp liên tục và các dịch vụ sau bán hàng.

Lựa chọn nào là tốt nhất? Câu trả lời ngắn gọn: tùy thuộc vào tình hình hoạt động của nhà đầu tư nhà máy. Sự cân nhắc về tài chính, chiến lược số hóa và kế hoạch tự động hóa kiểm tra của doanh nghiệp, sẽ cho biết tốt nhất nên sở hữu hay thuê robot để thực hiện các nhiệm vụ cần thiết của nhà máy.

ANYbotics – Robot kiểm tra linh hoạt
Tính linh hoạt và thành công của khách hàng là trọng tâm của các tùy chọn mà công ty ANYbotics cung cấp để mua các hệ thống robot kiểm tra. Các tùy chọn này cho phép lựa chọn mua tài sản máy móc – CAPEX hay mua dịch vụ nâng cấp tài sản – OPEX. Và là một trong những lựa chọn tiên tiến nhất trong ngành, bao gồm: 1. Cung cấp phần mềm robot và kiểm tra dưới dạng dịch vụ – SaaS và mua trực tiếp robot ANYmal hoặc robot ANYmal X (CAPEX). 2. Hoặc thuê giải pháp hoàn chỉnh thông qua mô hình RaaS (OPEX).

Bắt đầu
Việc triển khai các giải pháp kiểm tra bằng robot, cần trải qua một quá trình. Bao gồm các bước: xem xét đánh giá nhà cung cấp, các khía cạnh triển khai, tác động đến doanh nghiệp, tích hợp với hệ thống của nhà máy và áp dụng trên quy mô rộng. Bằng cách tiếp cận có hệ thống, Quý vị có thể tối đa hóa lợi ích của việc sử dụng robot kiểm tra đồng thời tránh được sự thất vọng và thất bại.

Loạt bài viết này nhằm giúp Quý vị đánh giá các nền tảng robot khác nhau, hiểu hệ sinh thái kiểm tra công nghiệp và đưa ra quyết định sáng suốt về nhu cầu tự động hóa kiểm tra của Quý vị. Loạt bài tập trung vào ba khía cạnh chính: 1. Xác định các tác vụ cần tự động hóa. 2. Cách thức hoạt động của robot kiểm tra. 3. Tích hợp, an toàn và hỗ trợ.

Công ty ANYbotics đã làm việc với hơn 100 khách hàng trên khắp thế giới trong các lĩnh vực như: dầu khí, hóa chất, khai thác mỏ, năng lượng và xây dựng kể từ năm 2016 và đã phát triển chuyên môn sâu rộng về robot. ANYbotics cung cấp các loại robot kiểm tra, cho phép thu thập dữ liệu tốt hơn, tạo điều kiện số hóa doanh nghiệp, quy trình làm việc thông minh, giảm bớt khó khăn của khách hàng, cải thiện an toàn, xây dựng đội robot và giải phóng sức lao động con người.

Để xem các tin bài khác về “Robot”, hãy nhấn vào đây.

(Nguồn: ANYbotics)