Trong bối cảnh sản xuất ngày càng yêu cầu cao về năng suất, chất lượng và khả năng vận hành ổn định, robot công nghiệp đang trở thành một trong những giải pháp được nhiều nhà máy lựa chọn để tự động hóa các công đoạn sản xuất.

Tuy nhiên, không phải công đoạn nào cũng phù hợp để triển khai robot, và việc đầu tư robot không đơn giản chỉ là mua một cánh tay robot rồi đưa vào dây chuyền. Doanh nghiệp còn phải tính đến chi phí đầu tư, năng lực kỹ thuật của đội ngũ vận hành cũng như đặc điểm của công việc cần tự động hóa.

Vậy khi nào nên dùng robot công nghiệp? Trước khi triển khai, doanh nghiệp nên đánh giá ít nhất 3 yếu tố quan trọng dưới đây.

1. Chi phí đầu tư có phù hợp với bài toán sản xuất?

Chi phí là một trong những yếu tố đầu tiên cần cân nhắc khi doanh nghiệp quyết định ứng dụng robot công nghiệp.

Khoản đầu tư cho một hệ thống robot không chỉ bao gồm giá của cánh tay robot. Một hệ thống hoàn chỉnh có thể cần thêm nhiều thành phần như bộ điều khiển, tay gắp, cảm biến, camera, băng tải, cơ cấu cơ khí, tủ điện, phần mềm và các thiết bị an toàn.

Bên cạnh đó là chi phí thiết kế, lập trình, tích hợp robot vào dây chuyền và đưa hệ thống vào vận hành.

Do đó, khi đánh giá một dự án robot, doanh nghiệp không nên chỉ đặt câu hỏi “robot có giá bao nhiêu?” mà cần xem xét tổng chi phí đầu tư và giá trị mà hệ thống có thể tạo ra trong suốt vòng đời vận hành.

Một số yếu tố nên được tính toán gồm:

• Chi phí đầu tư hệ thống robot và thiết bị ngoại vi.
• Chi phí thiết kế, tích hợp và lập trình.
• Chi phí đào tạo nhân sự vận hành, bảo trì.
• Chi phí bảo trì và thay thế linh kiện.
• Số giờ vận hành mỗi ngày.
• Sản lượng tăng thêm sau khi tự động hóa.
• Chi phí nhân công được tiết giảm.
• Thời gian hoàn vốn dự kiến.

Khi nào chi phí đầu tư robot trở nên hợp lý?

Robot công nghiệp thường phát huy hiệu quả tốt hơn ở những công đoạn có sản lượng lớn, thời gian vận hành dài và tính lặp lại cao.

Ví dụ, một robot có thể đảm nhiệm công việc gắp sản phẩm liên tục trong nhiều giờ mỗi ngày. Khi đó, giá trị của robot không chỉ nằm ở khả năng thay thế một phần thao tác thủ công mà còn ở khả năng duy trì tốc độ và độ ổn định trong thời gian dài.

Ngược lại, nếu sản lượng thấp, sản phẩm thay đổi liên tục hoặc công đoạn chỉ hoạt động trong thời gian ngắn, doanh nghiệp cần tính toán kỹ trước khi đầu tư.

2. Doanh nghiệp có đủ nhân lực để vận hành robot?

Một yếu tố thường bị bỏ qua khi triển khai robot công nghiệp là năng lực của đội ngũ kỹ thuật.

Robot hiện đại có thể giúp tự động hóa nhiều công đoạn, nhưng để một hệ thống hoạt động ổn định, doanh nghiệp vẫn cần nhân sự có khả năng vận hành, lập trình, xử lý lỗi và bảo trì.

Đội ngũ kỹ thuật có thể cần hiểu về:

• Lập trình robot.
• Điều khiển PLC.
• Điện công nghiệp.
• Cảm biến và thiết bị ngoại vi.
• Hệ thống an toàn.
• Giao tiếp giữa robot với máy móc khác.
• Xử lý sự cố và bảo trì hệ thống.

Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, việc xây dựng một đội ngũ chuyên trách về robot có thể là một thách thức. Ngay cả khi doanh nghiệp đã có kỹ sư tự động hóa, số lượng nhân sự hạn chế cũng có thể khiến họ phải cùng lúc phụ trách nhiều dây chuyền và dự án.

Vì vậy, trước khi triển khai, doanh nghiệp nên xác định rõ:

Ai sẽ lập trình? Ai vận hành? Ai xử lý sự cố? Ai chịu trách nhiệm bảo trì?

Nếu chưa có đủ nhân lực nội bộ, doanh nghiệp có thể lựa chọn phương án hợp tác với nhà tích hợp hệ thống (System Integrator) hoặc đơn vị cung cấp giải pháp robot để thực hiện thiết kế, lập trình, tích hợp và đào tạo chuyển giao.

Đây cũng là lý do năng lực hỗ trợ kỹ thuật sau khi bàn giao có vai trò quan trọng không kém bản thân thiết bị.

3. Công việc cần tự động hóa có thực sự phù hợp với robot?

Đây có lẽ là yếu tố quan trọng nhất khi trả lời câu hỏi khi nào nên dùng robot công nghiệp.

Robot có khả năng xử lý nhanh và chính xác các thao tác được lập trình trước. Tuy nhiên, robot không phải lúc nào cũng phù hợp với những công việc đòi hỏi khả năng ứng biến liên tục trong môi trường không ổn định.

Những công đoạn có đặc điểm như:

• Thao tác lặp đi lặp lại.
• Sản phẩm có vị trí tương đối ổn định.
• Chu kỳ làm việc rõ ràng.
• Yêu cầu tốc độ cao.
• Yêu cầu độ chính xác và tính đồng nhất.
• Điều kiện sản xuất có thể kiểm soát.

Ví dụ, robot có thể được sử dụng cho các công đoạn gắp đặt, cấp phôi, đóng gói, palletizing, hàn, lắp ráp, machine tending hoặc xử lý vật liệu.

Ngược lại, những công việc có môi trường quá hỗn loạn, vật thể thay đổi vị trí liên tục hoặc yêu cầu con người phải đưa ra quyết định dựa trên nhiều yếu tố chưa được xác định trước sẽ khó tự động hóa hơn.

Điều này không có nghĩa robot không thể xử lý các công việc phức tạp. Với sự hỗ trợ của camera vision, cảm biến, AI và các hệ thống điều khiển tiên tiến, phạm vi ứng dụng của robot đang ngày càng mở rộng. Tuy nhiên, mức độ phức tạp của hệ thống cũng tăng theo, kéo theo yêu cầu cao hơn về thiết kế, lập trình và chi phí đầu tư.

Vậy khi nào nên dùng robot công nghiệp?

Từ 3 yếu tố trên, doanh nghiệp có thể cân nhắc ứng dụng robot công nghiệp khi công đoạn sản xuất đáp ứng tương đối tốt các điều kiện sau:

Công việc có tính lặp lại cao

Robot đặc biệt phù hợp với các thao tác được thực hiện hàng nghìn hoặc hàng triệu lần với quy trình tương tự nhau.

Sản lượng đủ lớn

Sản lượng càng cao, thời gian robot hoạt động càng nhiều thì hiệu quả khai thác khoản đầu tư càng rõ rệt.

Yêu cầu cao về tốc độ và độ ổn định

Robot có thể duy trì chu kỳ làm việc ổn định, hạn chế sự biến động do yếu tố con người.

Công đoạn tiềm ẩn nguy hiểm hoặc điều kiện làm việc khắc nghiệt

Robot có thể đảm nhiệm các công việc liên quan đến nhiệt độ cao, môi trường bụi, hóa chất hoặc thao tác có tính nguy hiểm, tùy theo thiết kế hệ thống.

Doanh nghiệp có bài toán nhân công rõ ràng

Nếu công đoạn khó tuyển người, tỷ lệ biến động nhân sự cao hoặc cần vận hành nhiều ca, robot có thể mang lại giá trị đáng kể.

Thời gian hoàn vốn phù hợp

Đây là yếu tố cần được đánh giá dựa trên tổng chi phí đầu tư, sản lượng, chi phí vận hành và giá trị kinh tế mà hệ thống tạo ra.

Khi nào nên dùng robot công nghiệp? Câu trả lời không chỉ phụ thuộc vào việc robot có thể thực hiện công việc hay không, mà cần được đánh giá trên cả hiệu quả đầu tư, năng lực nhân sự và mức độ phù hợp của công nghệ với công đoạn sản xuất. 

Nếu doanh nghiệp đang cân nhắc đầu tư robot công nghiệp, bước đầu tiên không nhất thiết là lựa chọn thiết bị, mà nên là khảo sát công đoạn cần tự động hóa và đánh giá tính khả thi của toàn bộ hệ thống.