Robot hình người có thể thay thế robot công nghiệp?

Robot hình người có ưu thế trong công việc cần khả năng di chuyển và tương tác, nhưng không thể thay thế hoàn toàn robot công nghiệp trong nhà máy.

Theo Interesting Engineering, robot hình người đang dần trở thành biểu tượng mới cho công nghệ tự động hóa trong nhà máy nhờ khả năng di chuyển giữa các trạm làm việc, thu nhặt linh kiện và vận hành thiết bị thay con người. Tuy nhiên, robot công nghiệp truyền thống vẫn thực hiện phần lớn công việc tự động hóa trong nhà máy. Trong khi robot hình người cung cấp sự linh hoạt, robot công nghiệp mang tới giá trị thực tế hơn là năng suất.

Lợi thế áp đảo của robot công nghiệp

Robot công nghiệp đã phổ biến từ nhiều thập kỷ trước. Theo Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR), các nhà máy lắp đặt 542.000 robot công nghiệp vào năm 2024, trong khi số lượng robot hoạt động trên toàn thế giới đạt khoảng 4,66 triệu. Số lượng lắp đặt hàng năm vượt quá 500.000 trong 4 năm liên tiếp. Cơ sở thiết bị lớn này tạo ra một hệ sinh thái hoàn chỉnh gồm nhà sản xuất, lập trình viên, nhà cung cấp linh kiện, chuyên gia an toàn và kỹ thuật viên bảo trì. Các công ty có thể tính toán lợi nhuận trên một cánh tay robot dùng cho hàn, sơn, sắp xếp đóng gói hàng hoặc lắp ráp.

Robot chuyên dụng cũng có lợi thế cơ học. Cánh tay cố định không cần di chuyển, giữ thăng bằng hoặc hiểu rõ toàn bộ nhà máy. Nó chỉ cần thực hiện một động tác định sẵn nhanh chóng và chính xác với tần suất đôi khi lên đến hàng nghìn lần mỗi ngày. Khi nhiệm vụ sản xuất hiếm khi thay đổi, tính chuyên môn hóa cao sẽ hiệu quả hơn độ linh hoạt. Cỗ máy tối ưu hóa cho một hoạt động thường hoạt động nhanh, đáng tin cậy hơn và dễ bảo trì hơn so với robot hình người đa năng.

Robot cộng tác, loại robot công nghiệp được thiết kế để làm việc an toàn bên cạnh con người, có thể gần gũi với con người hơn và tái lập trình cho nhiều nhiệm vụ khác nhau. Theo báo cáo của IFR, robot cộng tác chiếm 10,5% số lượng lắp đặt robot công nghiệp vào năm 2023.

Thế mạnh của robot hình người

Robot công nghiệp phát huy hiệu quả khi thực hiện công việc lặp đi lặp lại theo dây chuyền cố định. Tuy nhiên, nếu công việc quá phức tạp hoặc thay đổi liên tục khiến việc sửa lại cả dây chuyền tốn nhiều chi phí và thời gian, việc sử dụng loại robot này sẽ không đem lại hiệu quả kinh tế. Các nhà máy đầy rẫy cầu thang, xe đẩy, kệ, công cụ và trạm làm việc được thiết kế phù hợp với cơ thể người. Robot hình người có thể hoạt động trong môi trường đó mà không cần băng tải mới, lồng bảo vệ hay thay đổi cấu trúc lớn.

Một robot cũng có thể thực hiện nhiều công việc như giao linh kiện, bảo dưỡng máy móc và kiểm tra các bộ phận tại những địa điểm khác nhau trong ca làm việc. Nếu nhà sản xuất có thể bổ sung khả năng mới thông qua phần mềm, một nền tảng phần cứng có thể thay thế nhiều hệ thống chuyên dụng.

Theo New York Times, năm 2021, Hyundai mua lại Boston Dynamics, công ty phát triển robot hình người. Nhà sản xuất ôtô này ban đầu dự định sử dụng robot để sắp xếp các linh kiện theo trình tự nhất định trước khi công nhân lắp đặt vào xe. Đây cũng là nhiệm vụ cơ bản của các robot do Figure AI sản xuất đang làm việc tại nhà máy BMW ở Spartanburg, Nam Carolina. Mercedes-Benz, đang thử nghiệm robot của Apptronik tại Austin, Texas, cũng lên kế hoạch sử dụng chúng để xử lý và phân loại vật liệu. Các nhà sản xuất ôtô cho biết họ gặp khó khăn trong việc giữ chân công nhân thực hiện những nhiệm vụ cơ bản như vậy.

Theo Forbes, Jeff Burnstein, chủ tịch Hiệp hội xúc tiến tự động hóa Mỹ, cho biết phần lớn robot hình người làm việc trong nhà máy theo các dự án thí điểm với hiệu quả ở mức 20-50%. Nhưng khách hàng cần hiệu quả từ 99% để chắc chắn sử dụng công nghệ đó.

Lựa chọn cuối cùng phụ thuộc vào giá trị kinh tế

Thiết kế giống con người của robot hình người chỉ phát huy tác dụng khi công việc thực tế đòi hỏi hình dáng đó. Hai chân tiêu tốn năng lượng và có nguy cơ ngã. Bàn tay khéo léo làm tăng độ phức tạp cơ học, trong khi phần mềm tự động phải duy trì độ tin cậy cao trong suốt quá trình sản xuất. Thời lượng pin cũng là một trở ngại khác. Theo Agility Robotics, các nâng cấp đã kéo dài thời gian hoạt động của robot Digit lên đến 4 giờ. Tuy nhiên, để thực hiện công việc liên tục ở nhà máy, robot có thể vẫn cần sạc, thay pin hoặc đổi ca.

Các nhà máy đánh giá hiệu quả của máy móc thông qua sản lượng, thời gian hoạt động, độ an toàn và chi phí. Do đó, robot công nghiệp sẽ là yếu tố đầu tiên thay đổi cách thức hoạt động của nhà máy nhờ khả năng vận hành ở quy mô rộng và phù hợp hơn với những quy trình ổn định đòi hỏi xử lý khối lượng lớn. Robot hình người thích hợp với công việc cần khả năng di chuyển, điều chỉnh và tương tác với môi trường xung quanh. Nhà máy tương lai có thể sử dụng kết hợp nhiều loại robot. Robot cố định chiếm ưu thế trong sản xuất lặp đi lặp lại, robot di động sẽ vận chuyển hàng hóa, robot cộng tác sẽ chia sẻ trạm làm việc với con người và robot hình người có thể giải quyết nhiệm vụ khó khăn mà các loại robot khác không thể thực hiện.

An Khang tổng hợp