Đơn hàng tăng nhưng không thể tăng người theo cùng tốc độ. Khâu đóng gói vẫn phải phụ thuộc vào công nhân, trong khi dây chuyền cần chạy liên tục và ổn định hơn.

Đây là tình huống không còn xa lạ trong sản xuất.

Khi sản lượng tăng, phương án quen thuộc thường là tuyển thêm người, tăng ca hoặc bố trí lại nhân sự. Nhưng với những công việc lặp đi lặp lại như gắp sản phẩm, đặt vào khay, hộp hoặc thùng, việc tiếp tục tăng nhân công không phải lúc nào cũng giải quyết được bài toán năng suất.

Bởi khi dây chuyền phải chạy nhiều ca, sản lượng tăng và yêu cầu thời gian chu kỳ ngày càng ngắn, vấn đề không còn đơn giản là “có đủ người hay không”.

Mà là:

Làm thế nào để công đoạn đóng gói có thể duy trì tốc độ ổn định mà không phụ thuộc hoàn toàn vào số lượng nhân công?

Đây là lúc Pick & Place bằng Cobot DUCO trở thành một hướng tự động hóa đáng cân nhắc.

Thay vì thay đổi toàn bộ dây chuyền, doanh nghiệp có thể bắt đầu từ chính công đoạn đang tạo ra nút thắt: để Cobot đảm nhận các thao tác gắp – đặt lặp lại, kết hợp với cơ cấu gắp, băng tải, cảm biến và thị giác máy để hình thành một quy trình đóng gói tự động.

Và hiệu quả của hướng tiếp cận này đã được chứng minh qua nhiều ứng dụng thực tế.

Khâu đóng gói có thể đang là “nút thắt” mà bạn không nhìn thấy

Một dây chuyền có thể sở hữu máy móc với tốc độ sản xuất rất cao.

Nhưng tốc độ của cả dây chuyền cuối cùng vẫn bị giới hạn bởi công đoạn chậm nhất.

Hãy hình dung một quy trình đơn giản:

Sản xuất → Băng tải → Gắp sản phẩm → Đóng gói → Kiểm tra → Xuất hàng

Máy phía trước liên tục tạo ra sản phẩm.

Băng tải liên tục đưa sản phẩm đến khu vực đóng gói.

Nhưng nếu một công nhân phải liên tục:

gắp → xoay → đặt → quay lại → gắp sản phẩm tiếp theo

thì chỉ cần tốc độ thao tác không theo kịp, sản phẩm bắt đầu dồn lại.

Khi đó, dây chuyền phía trước có thể phải giảm tốc.

Hoặc nhân sự phải tăng ca.

Hoặc doanh nghiệp phải bổ sung thêm một vị trí đóng gói.

Vấn đề là những phương án này đều khiến năng lực sản xuất tiếp tục phụ thuộc vào con người.

Càng tăng sản lượng, bài toán nhân công càng trở nên khó giải

Một công đoạn thủ công có thể hoạt động tốt khi sản lượng còn thấp.

Nhưng khi sản lượng tăng gấp đôi, không phải lúc nào chỉ cần tăng gấp đôi số người là có thể giải quyết.

Bởi doanh nghiệp còn phải tính đến:

• Khả năng tuyển dụng;
• Thời gian đào tạo;
• Biến động nhân sự;
• Ca làm việc;
• Thời gian nghỉ;
• Năng suất giữa các công nhân;
• Chi phí tăng ca;
• Chất lượng thao tác;
• Khả năng duy trì nhân sự trong dài hạn.

Đặc biệt với những công việc có tính lặp lại cao, việc duy trì cùng một tốc độ trong suốt một ca làm việc là một thách thức.

Một người có thể thực hiện thao tác gắp – đặt rất nhanh trong vài phút, nhưng dây chuyền cần duy trì tốc độ đó trong nhiều giờ, nhiều ngày và nhiều ca.

Đây chính là khoảng trống mà tự động hóa có thể giải quyết.

Thay vì tăng người, hãy tự động hóa chính thao tác đang giới hạn năng suất

Không phải mọi công đoạn đều cần robot.

Nhưng nếu một công việc có 3 đặc điểm:

Lặp lại nhiều → Chu kỳ rõ ràng → Sản lượng lớn

thì đó thường là một ứng viên tốt để tự động hóa.

Pick & Place là một ví dụ điển hình.

Thao tác có thể rất đơn giản:

Xác định sản phẩm → Gắp → Di chuyển → Đặt → Lặp lại.

Cobot có thể đảm nhận phần công việc lặp lại này trong khi nhân sự được chuyển sang những nhiệm vụ cần khả năng xử lý và phán đoán cao hơn.

Khi đó, bài toán không còn là:

“Cần bao nhiêu người để gắp đủ số sản phẩm?”

mà chuyển thành:

“Cobot cần đạt thời gian chu kỳ bao nhiêu để đáp ứng sản lượng?”

Đây là một bài toán kỹ thuật có thể đo lường, tính toán và tối ưu.

Hiệu quả không chỉ nằm ở việc giảm nhân công

Một quan niệm phổ biến là doanh nghiệp tự động hóa để “thay người”.

Nhưng trên thực tế, giá trị lớn hơn của Pick & Place nằm ở việc tạo ra một năng lực sản xuất ổn định hơn.

Cobot có thể giúp doanh nghiệp:

• Duy trì thời gian chu kỳ ổn định;
• Giảm sự phụ thuộc vào tốc độ thao tác của từng công nhân;
• Hạn chế các thao tác lặp lại;
• Có khả năng vận hành trong nhiều ca;
• Giảm áp lực tuyển dụng;
• Tăng khả năng đáp ứng sản lượng;
• Dễ theo dõi và đo lường năng suất.

Đặc biệt, khi sản lượng tăng nhưng lực lượng lao động không thể tăng tương ứng, tự động hóa giúp doanh nghiệp tách một phần năng lực sản xuất khỏi giới hạn của nhân công.

Những con số thực tế cho thấy Pick & Place có thể tạo ra khác biệt lớn

Đây không chỉ là một bài toán lý thuyết.

Nhiều ứng dụng robot và Cobot trong thực tế đã ghi nhận những kết quả đáng chú ý.

DCL Logistics: tăng 500% năng suất, tiết kiệm 50% chi phí lao động

Tại DCL Logistics, robot được triển khai cho các thao tác liên quan đến gắp, quét và đặt sản phẩm trong quy trình hoàn thiện đơn hàng.

Kết quả được công bố:

Năng suất tăng 500%

Tiết kiệm 50% chi phí lao động

Độ chính xác đơn hàng đạt 100%

Thời gian hoàn vốn khoảng 3 tháng

Đây là một minh chứng rõ ràng cho việc tự động hóa một công đoạn lặp lại có thể tạo ra tác động đồng thời lên năng suất, chi phí nhân công và hiệu quả đầu tư.

Beyerdynamic: tăng 50% năng suất

Tại Beyerdynamic, Cobot được kết hợp với hệ thống thị giác máy để thực hiện công việc gắp và đặt.

Kết quả ghi nhận năng suất tăng 50%.

Điểm đáng chú ý ở đây là Cobot không hoạt động đơn độc.

Khả năng gắp và đặt được kết hợp với hệ thống nhận diện sản phẩm, cho phép robot xử lý sản phẩm dựa trên vị trí thực tế.

Điều này cho thấy một hệ thống Pick & Place hiệu quả không chỉ phụ thuộc vào cánh tay robot mà còn nằm ở khả năng phối hợp giữa robot, thị giác máy và cơ cấu gắp.

Melecs EWS: tăng 25% năng suất đóng gói

Trong ứng dụng tại Melecs EWS, Cobot được sử dụng cho công đoạn đóng gói cuối dây chuyền.

Kết quả được công bố:

Tăng 25% năng suất đóng gói

Xử lý khoảng 2 triệu linh kiện mỗi năm

Thời gian hoàn vốn khoảng 18 tháng

Đây là một ví dụ gần với bài toán mà nhiều dây chuyền sản xuất đang gặp phải: công việc không quá phức tạp nhưng có số lần lặp lại rất lớn.

Khi đó, tự động hóa không nhất thiết phải thay đổi toàn bộ quy trình.

Chỉ cần giải quyết đúng công đoạn đang tiêu tốn nhiều nhân lực cũng có thể tạo ra hiệu quả đáng kể.

Cobot DUCO giải quyết bài toán Pick & Place như thế nào?

Để tự động hóa một công đoạn gắp – đặt, không thể chỉ đưa một cánh tay robot vào vị trí của công nhân.

Một hệ thống thực tế cần giải quyết đồng thời:

Sản phẩm ở đâu?

Robot gắp bằng cách nào?

Gắp với tốc độ bao nhiêu?

Đặt ở vị trí nào?

Nếu sản phẩm thay đổi thì sao?

Làm thế nào để đồng bộ với dây chuyền hiện tại?

Đây là nơi Cobot DUCO có thể được tích hợp vào một hệ thống Pick & Place hoàn chỉnh.

Thay vì chỉ có:

Cobot

giải pháp có thể bao gồm:

Băng tải + cảm biến + thị giác máy + Cobot DUCO + cơ cấu gắp + hệ thống điều khiển.

Mỗi thành phần giải quyết một vấn đề khác nhau.

Sản phẩm không nằm đúng vị trí? Kết hợp thị giác máy

Trong dây chuyền thực tế, sản phẩm không phải lúc nào cũng nằm chính xác tại một tọa độ.

Nếu robot chỉ di chuyển theo một vị trí cố định, sản phẩm lệch khỏi vị trí có thể dẫn đến:

• Gắp hụt;
• Gắp sai hướng;
• Làm rơi sản phẩm;
• Tăng thời gian chu kỳ;
• Dừng hệ thống.

Khi kết hợp camera thị giác máy, hệ thống có thể xác định vị trí và hướng của sản phẩm trước khi Cobot thực hiện thao tác.

Quy trình có thể diễn ra:

Camera phát hiện → xác định vị trí → gửi dữ liệu → DUCO di chuyển → cơ cấu gắp lấy sản phẩm → Cobot đặt sản phẩm vào vị trí yêu cầu.

Nhờ đó, hệ thống có thể linh hoạt hơn so với một chu trình robot hoàn toàn cố định.

Sản phẩm thay đổi liên tục? Cobot cần đủ linh hoạt

Một dây chuyền không phải lúc nào cũng chỉ sản xuất một sản phẩm.

Có thể hôm nay là sản phẩm A, ngày mai chuyển sang B, hoặc trong cùng một ca phải xử lý nhiều kích thước khác nhau.

Nếu mỗi lần thay đổi sản phẩm đều phải thay đổi lớn về cơ khí, thời gian chuyển đổi sẽ tăng và hiệu quả tự động hóa giảm.

Với Cobot, chương trình và cấu hình có thể được điều chỉnh để phù hợp với các sản phẩm hoặc quy trình khác nhau.

Điều này đặc biệt hữu ích với các dây chuyền có:

• Nhiều mã sản phẩm;
• Nhiều kích thước;
• Sản lượng từng mã khác nhau;
• Thường xuyên thay đổi đơn hàng.

Tự động hóa hiệu quả không chỉ là chạy nhanh, mà còn phải đủ linh hoạt để thích nghi với cách nhà máy đang sản xuất.

Cơ cấu gắp mới là yếu tố quyết định Cobot có thể xử lý sản phẩm tốt đến đâu

Một Cobot mạnh chưa chắc đã tạo ra một hệ thống Pick & Place tốt.

Bởi robot chỉ có thể làm việc hiệu quả khi cơ cấu gắp phù hợp với sản phẩm.

Tùy từng ứng dụng, có thể sử dụng:

• Kẹp;
• Hút chân không;
• Kẹp mềm;
• Cơ cấu gắp nhiều điểm;
• Cơ cấu gắp thiết kế riêng.

Ví dụ:

Sản phẩm dạng hộp → có thể sử dụng hút chân không

Linh kiện cứng → có thể sử dụng kẹp

Sản phẩm dễ biến dạng → cần cơ cấu gắp phù hợp để hạn chế biến dạng

Do đó, khi thiết kế một hệ thống Pick & Place, bài toán không chỉ là chọn Cobot, mà là thiết kế đồng bộ:

Cobot + cơ cấu gắp + sản phẩm + tốc độ + khoảng cách di chuyển.

Không muốn thay đổi toàn bộ dây chuyền? Có thể bắt đầu từ một công đoạn

Đây là một trong những lý do Pick & Place bằng Cobot phù hợp với các nhà máy đang vận hành.

Không nhất thiết phải tháo bỏ dây chuyền hiện tại để xây dựng một hệ thống hoàn toàn mới.

Doanh nghiệp có thể xác định một công đoạn đang gây nghẽn và tự động hóa riêng công đoạn đó.

Ví dụ:

Băng tải hiện tại → Cobot DUCO → Máy đóng gói hiện tại

hoặc:

Máy sản xuất → Cobot DUCO → Công đoạn tiếp theo

Cách tiếp cận này giúp:

• Giảm phạm vi thay đổi;
• Hạn chế ảnh hưởng đến sản xuất;
• Dễ triển khai từng giai đoạn;
• Dễ đánh giá hiệu quả trước khi mở rộng.

Thay vì đặt mục tiêu “tự động hóa toàn bộ nhà máy”, một cách tiếp cận thực tế hơn là:

“Tự động hóa đúng nơi đang mất nhiều năng suất nhất.”

Tự động hóa Pick & Place có đáng đầu tư?

Đây thường là câu hỏi cuối cùng trước khi quyết định triển khai.

Không có một mức hoàn vốn cố định cho mọi doanh nghiệp.

Thời gian hoàn vốn phụ thuộc vào:

• Số nhân công hiện tại;
• Số ca sản xuất;
• Sản lượng;
• Thời gian chu kỳ;
• Chi phí lao động;
• Chi phí đầu tư;
• Chi phí vận hành;
• Mức tăng năng suất;
• Mức giảm lỗi.

Những case thực tế cho thấy thời gian hoàn vốn có thể dao động từ vài tháng đến khoảng 18 tháng.

Điều này cho thấy Pick & Place là một trong những bài toán có thể đo lường hiệu quả đầu tư khá rõ.

Trước khi triển khai, doanh nghiệp có thể tính:

Chi phí nhân công hiện tại

so với

Chi phí đầu tư + chi phí vận hành hệ thống

và đối chiếu với:

Sản lượng tăng thêm + chi phí tiết kiệm được + chi phí lỗi giảm xuống.

Từ đó xác định thời gian hoàn vốn dự kiến cho chính dây chuyền của mình.

Nhưng đừng chỉ nhìn vào tốc độ của Cobot

Một hệ thống Pick & Place không tự động trở nên hiệu quả chỉ vì robot có tốc độ cao.

Nếu sản phẩm cấp vào không ổn định, robot vẫn phải chờ.

Nếu băng tải quá chậm, robot không thể phát huy tốc độ.

Nếu cơ cấu gắp không phù hợp, robot phải giảm tốc.

Nếu camera xử lý quá lâu, thời gian chu kỳ vẫn tăng.

Nếu vị trí đặt quá xa, robot phải thực hiện hành trình không cần thiết.

Nói cách khác:

Nút thắt có thể không nằm ở Cobot.

Nó có thể nằm ở toàn bộ chuỗi:

Cấp sản phẩm → định vị → nhận diện → gắp → di chuyển → đặt → kiểm tra → đóng gói.

Vì vậy, hiệu quả của một dự án Pick & Place phụ thuộc vào cách thiết kế và tích hợp toàn bộ hệ thống, chứ không chỉ nằm ở việc lựa chọn một mẫu Cobot.

Từ một cánh tay robot đến một giải pháp tự động hóa hoàn chỉnh

Đây cũng là điểm khác biệt giữa việc mua robot và triển khai một giải pháp tự động hóa.

Một hệ thống hoàn chỉnh cần tính toán:

01. Quy trình

Sản phẩm đi vào như thế nào?

Tốc độ bao nhiêu?

Chu kỳ hiện tại là bao nhiêu?

02. Cơ khí

Cobot đứng ở đâu?

Tầm với có đủ không?

Cơ cấu gắp nào phù hợp?

03. Thị giác

Sản phẩm có cần nhận diện không?

Vị trí có thay đổi không?

Có cần kiểm tra trước khi gắp không?

04. Điều khiển

Cobot cần đồng bộ với băng tải và thiết bị nào?

Tín hiệu giữa các thiết bị được xử lý như thế nào?

05. An toàn

Vùng làm việc, tốc độ, khoảng cách và phương án bảo vệ được thiết kế ra sao?

06. Hiệu quả

Sau khi tự động hóa:

Chu kỳ giảm bao nhiêu?

Sản lượng tăng bao nhiêu?

Nhân công được phân bổ lại thế nào?

Bao lâu hoàn vốn?

Đây mới là những yếu tố quyết định một dự án tự động hóa có thực sự tạo ra giá trị hay không.

Cobot DUCO: Một lựa chọn cho bài toán Pick & Place linh hoạt

DUCO phát triển các dòng Cobot phục vụ nhiều ứng dụng tự động hóa như gắp đặt, đóng gói, xử lý sản phẩm và xếp dỡ.

Trong bài toán Pick & Place, Cobot DUCO có thể được tích hợp với các thiết bị ngoại vi để xây dựng giải pháp phù hợp với từng dây chuyền.

Thay vì áp dụng một cấu hình giống nhau cho mọi nhà máy, hệ thống có thể được thiết kế dựa trên:

Sản phẩm → tốc độ → tải trọng → tầm với → cơ cấu gắp → mặt bằng → yêu cầu đóng gói.

Đây là yếu tố quan trọng khi doanh nghiệp đang tìm kiếm một giải pháp có thể đưa vào dây chuyền thực tế, thay vì chỉ phù hợp trên bản mô phỏng.

SORA: Biến Cobot thành giải pháp phù hợp với dây chuyền thực tế

Trong một dự án Pick & Place, Cobot chỉ là một thành phần.

Để robot thực sự tạo ra năng suất, cần giải quyết đồng thời phần cơ khí, điện, điều khiển, thị giác máy, cơ cấu gắp và khả năng kết nối với dây chuyền hiện tại.

Đây là nơi SORA có thể tham gia từ khâu:

Khảo sát quy trình → xác định nút thắt → thiết kế giải pháp → lựa chọn Cobot → thiết kế cơ cấu gắp → tích hợp thị giác máy → lập trình điều khiển → chạy thử → tối ưu → đưa vào vận hành.

Mục tiêu không phải đơn giản là:

“Làm cho Cobot chạy được.”

Mà là:

“Làm cho công đoạn đạt được năng suất mà dây chuyền yêu cầu.”

Khi nào Pick & Place bằng Cobot là bài toán đáng để bắt đầu?

Nếu một công đoạn đang có những dấu hiệu như:

• Khó tuyển thêm nhân công;
• Công việc phải lặp lại hàng nghìn lần mỗi ca;
• Tốc độ đóng gói phụ thuộc vào từng công nhân;
• Dây chuyền phải tăng ca để đáp ứng đơn hàng;
• Sản phẩm thường xuyên bị dồn tại khâu đóng gói;
• Muốn tăng sản lượng nhưng không muốn tăng tương ứng số nhân sự;
• Cần một giải pháp có thể thay đổi khi sản phẩm thay đổi;
• Muốn tự động hóa từng phần thay vì thay toàn bộ dây chuyền;

thì Pick & Place có thể là một trong những điểm phù hợp để bắt đầu tự động hóa.

Không cần bắt đầu từ một hệ thống phức tạp.

Hãy bắt đầu từ một thao tác đang lặp lại nhiều nhất, tiêu tốn nhiều nhân lực nhất hoặc đang tạo ra nút thắt rõ nhất.

Sau đó đo lường kết quả.

Nếu hiệu quả được chứng minh, hệ thống có thể tiếp tục mở rộng sang những công đoạn tiếp theo.

Tự động hóa không bắt đầu từ một con robot. Nó bắt đầu từ một nút thắt.

Một công đoạn gắp – đặt có thể trông rất đơn giản.

Nhưng khi nó được lặp lại hàng nghìn lần mỗi ngày, nó có thể trở thành giới hạn thực sự của năng suất.

Đơn hàng tăng → cần tăng sản lượng → khó tăng nhân công → công đoạn thủ công trở thành nút thắt → Pick & Place bằng Cobot → ổn định chu kỳ → tăng năng lực xử lý.

Đó là lý do Pick & Place thường được lựa chọn như một trong những bước đầu tiên khi doanh nghiệp muốn đưa tự động hóa vào dây chuyền.

Với Cobot DUCO, kết hợp cùng cơ cấu gắp, băng tải, cảm biến, thị giác máy và hệ thống điều khiển phù hợp, doanh nghiệp có thể từng bước chuyển một công đoạn phụ thuộc vào thao tác thủ công thành một quy trình tự động, linh hoạt và có khả năng đo lường hiệu quả.

Không phải tự động hóa càng nhiều càng tốt.

Mà là tự động hóa đúng công đoạn để giải quyết đúng nút thắt.

Và đôi khi, điểm bắt đầu chỉ đơn giản là:

Gắp → đặt → lặp lại.