Industry 4.0 – Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 được đề xướng bởi nước Đức, đang lôi cuốn được nhiều sự quan tâm trong lĩnh vực Internet của vạn vật (IoT) và sản xuất trên thế giới. Tâm điểm của cuộc cách mạng lần này là “Công xưởng kết nối” (Kết nối tất cả máy móc trong công xưởng và kết nối giữa các công xưởng). Tại triển lãm Hannover Messe 2016, người Đức đã chứng minh cho thế giới rằng Industry 4.0 được tạo ra để phục vụ con người. Trong bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu 3 chủ đề sau để làm rõ mục đích trên.
1. Sự hợp tác giữa con người và robot trong công việc
Trong quá trình xây dựng “Công xưởng kết nối” thì sự hợp tác giữa con người và máy móc đang nhận được sự quan tâm đặc biệt. Rất nhiều công ty được hỏi đều cho rằng họ chọn “Hệ thống tùy chỉnh” (Mass customization) khi hướng tới xây dựng “Công xưởng kết nối” vì lý do đây là hệ thống sản xuất dễ thực hiện thay đổi một cách linh hoạt trong toàn hệ thống. Khi đó, để đối ứng ngay được với biến động của môi trường thì không thể thiếu sự hợp tác nhịp nhàng giữa con người và robot. Chính vì thế trong quá trình xây dựng công xưởng cho tương lai, người Đức đã quyết tâm đầu tư sức lực để xây dựng mối liên kết trong công vệc giữa con người và robot.
Ví dụ, tại triển lãm Hannover Mess 2016, công ty Volkswagen đã giới thiệu hệ thống sản xuất hỗ trợ sự hợp tác của con người và robot. Hệ thống này thực tế đã bắt đầu được ứng dụng vào 2 dây chuyền sản xuất dòng xe Golf và Golf Sportsvan.
Hệ thống sản xuất mới được kết hợp bởi xe vận chuyển tự động động cỡ lớn (AGV: Automatic Guided Vihicle) và robot hỗ trợ trong quá trình vận chuyển. AVG là chiếc xe do Volkswagen phát triển độc lập và robot là sản phẩm của công ty KUKA Boboter. Để đảm bảo độ chính xác trong thao tác, robot được lắp đặt trên một chiếc bàn cố định với nền (Ảnh).
“Với việc con người và robot được chia ra phụ trách những phần việc mình có thế mạnh sẽ giúp nâng cao tính sản xuất và chất lượng trong công xưởng” chính là điểm mạnh nhất của hệ thống sản xuất này. Từ trước tới nay, những công việc như “Gá lắp chi tiết và bu lông vào vị trí cố định”, “Lấy dụng cụ cần thiết”, “Vặn bu lông vào thân động cơ”, “Gá lắp chi tiết tiếp thep và bu lông vào vị trí cố định”, “Thay dụng cụ cần thiết” đều do con người đảm nhận. Nếu cố gắng tự động hóa toàn bộ chuỗi công việc này bằng robot sẽ xuất hiện nhiều lãng phí. Vì vậy, những công việc đòi hỏi sự linh hoạt cao như thay dụng cụ thì do con người đảm nhiệm, còn những việc đơn giản thì robot sẽ đảm nhận. Đây là cách đầu tư hiệu quả nhất để nâng cao tính sản xuất và chất lượng.
2. Người trợ lý thông minh
Thêm một kỳ vọng nữa được đặt ra đối với “Công xưởng kết nối” là nắm bắt và phân tích dự liệu ngay trong thời gian thực để tối ưu hóa hoạt động của con người. Trước đến giờ con người vẫn phải tự vận động khi muốn thu dữ liệu, nhưng với tự tiến bộ của công nghệ thông tin (IT) mọi thông tin cần thiết sẽ được gửi ngay đến vị trí người sử dụng. Nổi bật là công nghệ “Người trợ lý thông minh”.
Bobert Bosch (Đức) là công ty rất tích cực trong việc phát triển người trợ lý này cho hệ thống sản xuất. Tại triển lãm lần này, công ty chuyên về máy móc sản xuất Bosch Rexroth (Trong cùng group Bosch) đã trưng bày hệ thống làm việc có tích hợp kỹ thuật “người trợ lý thông minh”. Và hệ thống này cũng đã được chính thức ứng dụng trong công xưởng của công ty.
Hệ thống này có lắp đặt một màn hình lớn ngay trước mắt nhân viên để hỗ trợ công việc. Nhiệm cụ của màn hình này là để hiện thị thông tin và hình ảnh thích hợp liên quan đến từng công việc. Đây cũng chính là điểm nổi bật của hệ thống.
Hệ thống này thực tế đã được lắp đặt trong công xưởng tại mỗi vị trí bàn làm việc và có kết nối với máy tính. Trước khi bắt đầu công việc, hệ thống sẽ tự động tìm kiếm thông tin về nhân viên làm việc tại vị trí đó. Từ đó sẽ tự động hiện thị ngôn ngữ, nội dung phù hợp với khả năng của nhân viên. Tức là đối với những nhân viên mới, nội dung hướng dẫn sẽ được hiện thị chi tiết nhưng đối với nhân viên dày dạn kinh nghiệm thì những nội dung không cần thiết sẽ được cắt bỏ cho phù hợp. Chức năng này sẽ giúp sản phẩm chế tạo ra có chất lượng đồng đều, giảm bớt sự ảnh hưởng của yếu tố kinh nghiệm.
3. Dự báo bảo trì
“Công xưởng kết nối” được kỳ vọng sẽ câng cao hơn nữa chất lượng và tính sản xuất nhờ vào việc thu thập và phân tích dự liệu. Cụ thể là chức năng “dự báo bảo trì”. Chức này cho phép người sử dụng biết trước nguy cơ hỏng hóc để bảo trì cho phù hợp thay vì sửa chữa sau khi máy đã gặp sự cố. Việc này cũng giúp giảm tối đa thiệt hại mà công ty phải gánh chịu cho những hỏng hóc lớn.
Tại triển lãm, công ty chuyên về thiết bị chân không Schmalz đã trưng bày kỹ thuật dự báo bảo trì cho cánh tay robot công nghiệp. Hệ thống này có đặt trưng là dữ liệu được thu thập thì cảm biến, sau đó dữ liệu sẽ được truyền tải nhờ hệ thống network bên trong công xưởng nhờ kỹ thuật không dây NFC và phân tích nguy cơ hỏng hóc.
Ngoài hệ thống máy móc sử dụng chủ yếu hệ thống điều khiển PLC hiện nay, hệ thống sản xuất mới cũng có thể tích hợp cả máy tính bảng và điện thoại thông minh trong sản xuất.
Bùi Linh
Tham khảo: Nikkei Monozukuri
