Trong xu hướng đó, robot (tay máy công nghiệp) là một trong những công nghệ then chốt do trực tiếp có mặt trong những dây chuyền sản xuất hiện đại với mức độ tự động hóa rất cao. Đó là lý do tại sao, những năm gần dây, một số hãng sản chế tạo robot công nghiệp liên tục nghiên cứu các công nghệ mới, trong đó có hai xu hướng nổi bật: các công nghệ cho phép robot phối hợp với con người (hay còn gọi là cobot) trong một số tác vụ sản xuất, và phát triển các robot di động linh hoạt trong môi trường nhà xưởng. Cuối cùng, kết hợp hai công nghệ này trên một thế hệ robot mới, robot phối hợp với con người và có thể di động (mobile cobot).

Tầm nhìn đằng sau cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 là một xu hướng sản xuất trong đó con người và máy móc có thể phối hợp trong một thao tác an toàn, hiệu quả và linh hoạt. Trong nhiều năm qua, một số hãng phát triển robot công nghiệp đã chú trọng đầu tư để hiện thực hóa xu hướng này, và dần trở thành một trong những công nghệ tự động hóa cốt lõi: những tay máy công nghiệp thông minh cộng tác trực tiếp với con người hoặc có thể di động những vi trị khác nhau trong nhà xưởng, và cao hơn nữa kết hợp cả hai khả năng này. Đồng thời, dữ liệu sản xuất có thể trực tiếp kết nối với điện toán đám mây.

Robot phối hợp thao tác với công nhân (cobot)

Ngoài các chức năng của robot công nghiệp thông thường như gắp sản phẩm, công cụ và chuyển động theo quỹ đạo với độ chính xác cao, thế hệ tiếp theo của những cỗ máy thông minh này sẽ được thừa hưởng các tính năng tiên tiến của công nghệ IoT (Internet vạn vật) với khả năng linh hoạt, xử lý và trao đổi dữ liệu nhanh chóng, kết nối với mạng nội bộ hoặc điện toán đám mây. Sự tăng cường thêm những bộ phận xử lý cục bộ tốc độ cao cho phép robot kiểm soát quỹ đạo chuyển động của mình với độ chính xác cao hơn, thực hiện những tác vụ phức tạp hơn. Và hơn nữa, chúng sẵn sàng tích hợp thêm những công nghệ mới. 

Trạm robot di động chuyên chở vật tư sản xuất

Sản xuất công nghiệp 4.0 đặt ra yêu cầu các đơn vị máy móc cần tăng cường khả năng hoạt động di động, độc lập và thông minh. Để đáp ứng, trạm robot trên nền tảng di động sẽ di chuyển tự động và tự tìm điểm đến theo những lộ trình được tính toán tối ưu. Chúng tự căn chỉnh tác vụ với độ chính xác đến từng milimet. Đôi khi, chúng thay đổi cả một số quy trình sản xuất truyền thống, ví dụ trước đây công nhân sẽ cấp phôi hoặc sản phẩm cho trạm robot thực hiện một số tác vụ, thì hiện nay robot sẽ tự tìm đến để gắp phôi.

Các giải pháp tự động hóa di động này thường cho phép khả năng cơ động không bị hạn chế theo mọi hướng. Trạm robot khi di chuyển có thể được điều hướng tự do thông qua các bánh xe đa hướng bằng điều khiển từ xa, vì vậy tăng tính linh hoạt ngay cả trong không gian chật hẹp nhất. Nhờ vậy có thể tiết kiệm không gian làm việc cần thiết ước tính ít hơn 50% so với các phương pháp dẫn động thông thường. Tải trọng, ví dụ mang theo sản phẩm hoặc vật liệu, khi di chuyển có thể lên đến từ 100kg đến hàng tấn. Các trạm robot di chuyển có thể hoạt động độc lập, hoặc phối hợp theo nhóm.

Trạm cobot di chuyển linh hoạt (mobile cobot)

Một bổ sung quan trọng cho sản xuất công nghệ 4.0 là những trạm robot phối hợp với công nhân (cobot) di động. Đây là sự kết hợp của hai xu hướng công nghệ trên: những robot công nghiệp phản ứng thông minh với môi trường xung quanh, tương tác với con người và cũng có thể di chuyển xung quanh không gian sản xuất một cách linh hoạt. Có nhiều phương án cho gói tích hợp này. Đó có thể là trạm cobot di động bao gồm các tay máy dạng nhẹ đặt trên bộ phận có thể di chuyển bằng tay trong không gian hẹp, phù hợp với các tác vụ như phối hợp lắp ráp, kiểm tra chi tiết cùng với công nhân trên dây chuyền v.v... hoặc những hệ thống vận chuyển sản phẩm và vật tư được điều hướng tự động. Những công nghệ này có thể ứng dụng rộng rãi không chỉ trong nhà xưởng sản xuất mà còn cả trong các yêu cầu tự động hóa trung tâm kho sản phẩm và vật tư linh kiện.

Các trạm cobot di động phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp, được dự báo là sẽ phá vỡ các ranh giới hiện có đối với robot truyền thống trong môi trường sản xuất. Chúng được trang bị hệ thống phần mềm điều hướng kết hợp cảm biến tiên tiến để xác định lộ trình di chuyển tối ưu. Các robot cũng có thể độc lập xác định bản đồ về môi trường xung quanh chúng và chia sẻ thông tin với các robot khác đang cùng hoạt động. Công nghệ này dẫn đến một “kế hoạch di chuyển và lộ trình” được kết nối và chia sẻ dữ liệu cho phép thực hiện phối hợp tất cả các chuyển động của các trạm robot một cách tối ưu với yêu cầu sản xuất, đáp ứng nhu cầu linh hoạt và tùy biến rất cao. Khả năng này thật sự sẽ là một lời giải cho những yêu cầu ngày càng cao của sản xuất công nghiệp 4.0.

  PV