Xu hướng ứng dụng Robot AGV trong sản xuất thông minh

Sự bùng nổ mạnh mẽ của cuộc cách mạng khoa học và công nghệ khiến cho việc chuyển đổi mô hình nhà máy thông minh trở thành xu hướng chính được các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực sản xuất hướng tới. Việc áp dụng các giải pháp công nghệ cùng với sự xuất hiện của những robot công nghiệp hiện đại trong nhà máy giúp cho quy trình sản xuất diễn ra một cách tự động và hiệu quả hơn bao giờ hết. Nổi bật trong số đó phải kể đến AGV (xe tự hành/ robot tự hành)- khái niệm đang ngày càng trở nên phổ biến trong giới “tự động hóa” ngành công nghiệp sản xuất 4.0. Theo Fortune Business Insight, thị trường robot dẫn đường tự động toàn cầu năm 2021 được định giá 2 tỷ USD và dự kiến sẽ tăng lên 4,11 tỷ USD vào năm 2029, cho thấy tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 9,6% trong giai đoạn từ 2022-2029.

Robot AGV là gì?

Xe tự hành AGV, còn được gọi là Robot AGV (Automation Guided Vehicle), là dạng xe thông minh áp dụng công nghệ định vị tiên tiến để tự động vận chuyển nguyên liệu và hàng hóa tới các vị trí khác nhau trong dây chuyền sản xuất. Thao tác này diễn ra mà không cần sự can thiệp của con người, nhờ vào các hệ thống dẫn đường hiện đại.
Xe tự hành AGV
Hiện nay, Robot AGV đang trở thành một thành phần quan trọng trong việc phát triển các nhà máy thông minh, và đang ngày càng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau như logistics, ô tô, dược phẩm, điện tử, và nhiều lĩnh vực sản xuất khác.

Cấu tạo cơ bản của Robot AGV

Hệ thống định vị: Trong trường hợp Robot AGV không tuân theo đường dẫn cố định, chúng sử dụng cảm biến laser để theo dõi vị trí của vật thể khi di chuyển trong nhà máy. Hệ thống này cũng bao gồm cảm biến từ trường, cảm biến kim loại và cảm biến quang để dẫn dắt theo các đường chỉ dẫn được tạo từ các vật liệu như vạch màu, băng từ, đường ray, đường dây từ và nhiều loại khác.

Hệ thống cảm biến va chạm: Đảm bảo an toàn cho robot khi di chuyển trong môi trường nhà máy. Robot có khả năng ngừng hoặc giảm tốc độ khi gặp vật cản. Hệ thống này gồm máy quét laser và bộ điều khiển PLC.

Bộ điều khiển trung tâm: Hệ thống này được lập trình sẵn trên Robot AGV, tự động hóa việc điều khiển và quản lý. Robot chạy dưới sự giám sát của trung tâm điều hành suốt quá trình sản xuất thông minh.

Truyền nhận dữ liệu: Robot AGV trao đổi dữ liệu với trung tâm điều hành qua sóng RF hoặc Wifi, tùy thuộc vào loại xe.

Xe tự hành AGV

Bộ sạc và pin: Cung cấp năng lượng cho hoạt động của Robot AGV. Pin và sạc được tùy chỉnh theo nhu cầu và loại xe tự hành, ví dụ như pin Lithium sắt photphat – LIFE04 hoặc ắc quy khô.

Các loại robot AGV phổ biến hiện nay

Tùy theo mục đích và cách vận chuyển hàng hóa trong nhà máy, các doanh nghiệp sản xuất có thể lựa chọn giữa các loại robot tự hành AGV khác nhau:

1. Robot AGV dạng kéo (Towing Vehicle) Loại xe này hỗ trợ tốt trong việc nâng vật nặng, kéo hàng, tải pallet, và chuyền tải. Với khả năng chuyên chở lớn, chúng thường được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành như ô tô, tiêu dùng, thực phẩm, đóng gói…

2. Robot AGV dạng chở (Unit Load Automated Guided Vehicle): Dạng robot này đợi sẵn tại vị trí của băng tải thông qua hệ thống cảm biến. Khi hàng hóa được đặt lên từ băng truyền, Robot AGV sẽ vận chuyển chúng tới các điểm trong dây chuyền sản xuất đã được lập trình trước đó. Loại này giúp giảm thiểu tắc nghẽn trong việc chuyên chở trong nhà máy và tăng tính linh hoạt thời gian.

Xe tự hành AGV

3. Robot AGV dạng nâng (Fork Vehicle):* Dạng này thiết kế để vận chuyển, lấy hoặc nâng hàng hóa từ mặt sàn lên các kệ cao hơn. Dù có giá cao hơn do thiết kế phức tạp, loại này phù hợp cho việc nâng hàng hóa lên các kệ trong môi trường nhà máy.

4. Robot AGV dạng đẩy (Cart Vehicle):  Loại này thường được sử dụng để chuyên chở nguyên vật liệu và lắp ráp dây chuyền trong nhà máy. Với thiết kế linh hoạt và độ bền cao, Robot AGV dạng đẩy thích hợp cho việc vận chuyển thiết bị và linh kiện đơn lẻ trong quá trình sản xuất.

Nhờ vào sự đa dạng về chức năng và thiết kế, các doanh nghiệp có thể tùy chỉnh lựa chọn Robot AGV phù hợp với nhu cầu của họ trong quá trình sản xuất

Ứng dụng của robot AGV trong dây chuyền sản xuất

Vận chuyển nguyên vật liệu nhanh hơn, dễ dàng hơn và chính xác hơn

Phần lớn robot AGV thường được sử dụng để vận chuyển các nguyên liệu thô phục vụ mục đích sản xuất trong nhà máy như kim loại, nhựa, cao su hoặc giấy… Các xe tự hành AGV có thể vận chuyển nguyên liệu hoặc các bộ phận phụ tùng từ nhà kho đến trực tiếp dây chuyền sản xuất hoặc từ đơn vị này sang đơn vị khác. AGV cung cấp nguyên liệu cần thiết một cách nhanh, chính xác, theo kế hoạch mà không tới sự can thiệp của con người nhưng vẫn đảm bảo dây chuyền sản xuất không bị gián đoạn. 

Thực hiện công tác lưu kho

Xe tự hành AGV cũng được sử dụng phổ biến trong hoạt động lưu kho sản xuất. Chúng đảm nhận vai trò vận chuyển các sản phẩm từ cuối dây chuyền sản xuất về kho tập kết một cách tự động và khoa học. Việc hàng hóa thành phẩm được vận chuyển sắp xếp một cách thông minh sẽ giúp cho doanh nghiệp quản lý, theo dõi một cách dễ dàng và thuận lợi hơn.  

Trợ thủ đắc lực cho mô hình sản xuất Just-in-time

Just-In-Time (JIT) là một mô hình sản xuất mà trong đó hàng hóa chỉ được sản xuất theo yêu cầu. Mục đích của sản xuất JIT là để giảm lãng phí, chẳng hạn như sản xuất dư thừa, thời gian chờ đợi hoặc ùn tắc hàng tồn kho. Bằng việc ứng dụng Robot AGV, doanh nghiệp có thể thực hiện quy trình vận chuyển nguyên vật liệu, hàng hoá phục vụ yêu cầu sản xuất một cách chính xác theo 4 tiêu chí “đúng yêu cầu sản phẩm – đúng số lượng – đúng địa điểm – đúng thời điểm”. Xe tự hành AGV sẽ đảm bảo các nguyên vật liệu được tập hợp “đúng lúc” để sản xuất sản phẩm.  |

Lợi ích của robot AGV trong nhà máy

Tối ưu hóa chi phí trong sản xuất thông qua sự ứng dụng thông minh của robot AGV

Áp dụng robot AGV vào quy trình vận chuyển hàng hóa trong dây chuyền sản xuất có thể giúp doanh nghiệp giảm thiểu sự tham gia của con người, từ đó giảm chi phí hoạt động. Giải pháp này không chỉ giúp tiết kiệm nguồn nhân lực mà còn tạo điều kiện để doanh nghiệp tổ chức và phân chia nguồn lực một cách hiệu quả cho các công việc khác.

Tự động hóa các thao tác trước đây cần sự can thiệp thủ công, robot AGV thay thế các phương tiện truyền thống như xe nâng, xe đẩy và xe kéo. Khả năng di chuyển an toàn, phát hiện vật cản, và dừng khẩn cấp của robot AGV vượt trội so với phương pháp thủ công. Điều này không chỉ nâng cao năng suất mà còn đảm bảo hiệu suất hoạt động ngay cả trong tình huống thiếu nguồn lực con người.

Tăng cường an toàn trong môi trường lao động sản xuất là mục tiêu quan trọng. Sự trang bị camera, tia laser và các cảm biến khác giúp robot AGV hoạt động an toàn trong môi trường nhà máy. Khả năng định tuyến thông minh giúp tránh va chạm và tắc nghẽn, đảm bảo an toàn cho cả hàng hóa và nhân viên. Không bị ảnh hưởng bởi yếu tố sức khỏe hoặc môi trường, robot AGV đảm bảo hoạt động liên tục trong mọi điều kiện.

Sự thay thế con người bằng robot AGV cải thiện độ chính xác và năng suất. Loại bỏ yếu tố con người giúp loại bỏ sai sót có thể xảy ra trong quy trình sản xuất. Hệ thống IoT và cảm biến giúp robot AGV di chuyển chính xác, cùng với việc kết nối với phần mềm quản lý sản xuất và lưu kho thông minh, thông tin về hàng hóa và thành phẩm luôn được cập nhật theo thời gian thực. Kết quả là giảm rủi ro, đảm bảo tiến độ sản xuất và nâng cao hiệu suất cho doanh nghiệp.

Tóm lại, sự ứng dụng thông minh của robot AGV trong quy trình sản xuất không chỉ giúp tối ưu hóa chi phí hoạt động mà còn tăng cường an toàn, cải thiện độ chính xác và nâng cao năng suất lao động. Đây là một xu hướng quan trọng trong việc định hình tương lai của ngành công nghiệp sản xuất.

 

Đọc thêm:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *