Sản xuất hiệu quả và tiết kiệm năng lượng ngành bao bì nhờ bobot xếp pallet

Chiều 14/10, tại Công ty TNHH Bao bì YFY Hà Nam, Tỉnh Ninh Bình, hội thảo “Công nghệ robot xếp hàng hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng” được tổ chức nhằm giới thiệu các công nghệ cốt lõi, giải pháp tích hợp robot vào dây chuyền sản xuất bao bì giấy và hiệu quả thực tế tại nhà máy.

Chương trình do Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Máy móc Chính xác (PMC) chủ trì, Hiệp hội Tự động hóa và Robot Đài Loan thực hiện, với sự hỗ trợ của Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA), Nhà máy YFY Hà Nam cùng các đơn vị khác.

Thông qua các nội dung chia sẻ công nghệ, trao đổi kinh nghiệm triển khai và trình diễn thực tế, hội thảo tập trung làm rõ khả năng ứng dụng robot xếp pallet trong nâng cao hiệu suất sản xuất, giảm sức lao động thủ công và tiết kiệm năng lượng. Đây cũng là hướng tiếp cận phù hợp với xu thế thông minh hóa sản xuất, giảm phát thải và nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp.

Hội thảo được tổ chức tại Công ty TNHH Bao bì YFY Hà Nam, Tỉnh Ninh Bình. Ảnh ĐP

Phát biểu tại hội thảo, ông Trương Khánh Tam, Giám đốc Công ty TNHH Bao bì YFY Hà Nam, cho biết hoạt động kết nối, trao đổi công nghệ giữa các bên đã được thúc đẩy từ trước và hội thảo lần này là cơ hội để tiếp tục cụ thể hóa các hướng hợp tác trong lĩnh vực tự động hóa.

Theo ông Trương Khánh Tam, trong bối cảnh hiện nay, việc duy trì các hoạt động sản xuất chủ yếu dựa vào sức người đặt ra nhiều vấn đề liên quan đến chi phí, môi trường và hiệu quả vận hành. Do đó, nghiên cứu, cải thiện chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất là những nhiệm vụ quan trọng đối với doanh nghiệp.

Đối với các ngành công nghiệp truyền thống, khó khăn trong tuyển dụng lao động cũng là một yếu tố thúc đẩy nhu cầu tự động hóa. Từ khâu sản xuất, vận hành máy in đến quản lý kho thành phẩm, nhiều công đoạn có thể được xem xét ứng dụng các giải pháp tự động hóa nhằm nâng cao hiệu suất làm việc và khả năng đáp ứng yêu cầu sản xuất.

Ông Trương Khánh Tam kỳ vọng những chia sẻ công nghệ và trải nghiệm thực tế tại xưởng sản xuất sẽ giúp các doanh nghiệp nhìn rõ hơn lợi ích của tự động hóa, từ cải thiện năng suất đến tiết kiệm chi phí trên nhiều phương diện. Đây cũng là cơ sở để doanh nghiệp từng bước nâng cao sức cạnh tranh trên thị trường.

Ông Trương Khánh Tam, Giám đốc Công ty TNHH Bao bì YFY Hà Nam tại hội thảo. Ảnh ĐP

Ở góc độ tổ chức nghề nghiệp, TS. Dương Nguyên Bình, Phó Chủ tịch Hội Tự động hóa Việt Nam, nhận định sản xuất thông minh và sản xuất tuần hoàn đang trở thành xu hướng tất yếu đối với các doanh nghiệp, nhà sản xuất. Trong quá trình chuyển đổi này, việc ứng dụng các thành tựu khoa học công nghệ, trí tuệ nhân tạo (AI) và robot có vai trò quan trọng.

Theo TS. Dương Nguyên Bình, Hội Tự động hóa Việt Nam là cầu nối giữa các nhà quản lý, cơ sở đào tạo, viện nghiên cứu và doanh nghiệp, góp phần thúc đẩy các giải pháp công nghệ từ nghiên cứu đi vào thực tiễn. Thời gian tới, Hội sẽ tiếp tục tăng cường hợp tác với các đơn vị, tập đoàn và tổ chức nghề nghiệp trong nước, quốc tế, hướng tới ứng dụng khoa học công nghệ theo định hướng thông minh và xanh.

Ông đánh giá Đài Loan có nền tảng phát triển trong nhiều lĩnh vực công nghệ, trong đó có chip bán dẫn, cơ khí chính xác và vận hành nhà máy thông minh. Hội Tự động hóa Việt Nam đã có thời gian dài hợp tác với các doanh nghiệp Đài Loan và Hiệp hội Tự động hóa và Robot Đài Loan. Trên cơ sở đó, TS. Dương Nguyên Bình kỳ vọng quan hệ hợp tác sâu rộng hơn sẽ tạo thêm cơ hội để doanh nghiệp hai bên kết nối, trao đổi công nghệ và cùng phát triển.

Việc triển khai các mô hình sản xuất thông minh, đưa robot vào vận hành hiệu quả tại nhà máy là một trong những hướng hợp tác được kỳ vọng sẽ tiếp tục mở rộng trong thời gian tới.

TS. Dương Nguyên Bình, Phó Chủ tịch Hội Tự động hóa Việt Nam phát biểu tại hội thảo. Ảnh ĐP

Tối ưu chuyển động robot để giảm tiêu thụ năng lượng

Tại chuyên đề thứ nhất với chủ đề “Công nghệ then chốt về xếp pallet bằng robot hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng”, ông Tào Khải Kiệt, Quản lý Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Máy móc Chính xác (PMC), giới thiệu các công nghệ do đơn vị nghiên cứu và phát triển, tập trung kết hợp giữa hiệu suất hoạt động và khả năng tiết kiệm năng lượng.

Theo ông Tào Khải Kiệt hoạt động nghiên cứu của trung tâm bao gồm phát triển máy móc chính xác, hệ thống robot và các cơ chế vận động tự động, cùng bộ phận kiểm tra, xác minh độ chính xác của hệ thống. Trong đó, tối ưu chuyển động robot là một hướng nghiên cứu nhằm cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong sản xuất công nghiệp.

Robot thường được sử dụng tại các nhà máy để thực hiện những công việc như bốc dỡ, vận chuyển hàng hóa và xử lý các vật nặng. Với khả năng hoạt động trong thời gian dài, cánh tay robot có thể thay thế con người ở nhiều công đoạn lặp lại, qua đó giảm nhu cầu nhân công và nâng cao hiệu quả vận hành.

Ông Tào Khải Kiệt, Quản lý Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Máy móc Chính xác (PMC). Ảnh ĐP

Tuy nhiên, theo ông Tào Khải Kiệt, để khai thác hiệu quả robot, doanh nghiệp không chỉ cần quan tâm đến tốc độ hoặc quãng đường di chuyển. Robot là cơ cấu có nhiều chuyển động, do đó, đường đi ngắn nhất chưa chắc là đường đi tiết kiệm năng lượng nhất. Nếu chỉ tối ưu quãng đường mà không tính đến đặc tính vận động và hiệu suất của robot, mức tiêu thụ năng lượng chưa chắc đạt mức tối ưu.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp tính toán lý thuyết nhằm xác định mức năng lượng robot tiêu thụ, sau đó kết hợp các thuật toán và trí tuệ nhân tạo để phân tích sai số giữa kết quả lý thuyết với thực tế. Cách tiếp cận này giúp xác định chính xác hơn mức tiêu thụ năng lượng của cánh tay robot, từ đó tối ưu lộ trình và thông số vận hành.

Các kết quả ứng dụng được giới thiệu tại hội thảo cho thấy tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong nhiều lĩnh vực. Với hoạt động vận chuyển bìa carton trên tổng quãng đường 1,2 m, việc tối ưu chuyển động giúp cải thiện hiệu quả năng lượng hơn 18%.

Trong lĩnh vực vận chuyển tại công đoạn gia công kim loại, thời gian thực hiện được rút ngắn từ 225 giây xuống còn 182 giây, đồng thời mức tiêu thụ năng lượng giảm 12,4%. Đối với sản xuất nông nghiệp, phương pháp tối ưu được áp dụng cho lộ trình phân bón, giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng 17,15% mỗi năm theo số liệu được trình bày. Trong chế biến thực phẩm, việc sử dụng cánh tay robot để chuyển trứng từ giỏ vào dây chuyền luộc trứng, kết hợp tối ưu các thông số vận hành, đạt mức tiết kiệm năng lượng 30,42%.

Các ví dụ cho thấy tối ưu chuyển động robot không chỉ giới hạn trong một loại hình sản xuất. Khi được thiết kế phù hợp với từng quy trình, giải pháp có thể đồng thời cải thiện thời gian thực hiện công việc và mức sử dụng năng lượng mà không làm ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất.

Nâng cao hiệu suất ngành sản xuất bao bì giấy từ pallet

Với chủ đề “Giải pháp xếp pallet tự động cho sản xuất bao bì giấy”, ông Diệp Hựu Lập, Tổng Giám đốc Công ty Teng Sheng Technology, giới thiệu giải pháp máy xếp lớp tự động cho dây chuyền sản xuất bao bì giấy mang tên Top Most Technology.

Theo ông, giải pháp được xây dựng theo hướng tự động hóa toàn nhà máy, phục vụ chuỗi cung ứng thượng nguồn và hạ nguồn của ngành bao bì giấy. Phạm vi ứng dụng cũng được mở rộng sang gia công sản phẩm kim loại, thiết bị tự động hóa hàng tiêu dùng, cửa hàng thông minh và nhiều lĩnh vực khác.

Với 324 bộ sản phẩm thiết bị đã được triển khai trên toàn thế giới, doanh nghiệp cho biết nhu cầu tự động hóa ngày càng rõ nét khi các nhà máy phải đối mặt với tình trạng thiếu lao động và chi phí nhân công cao. Trên cơ sở đó, giải pháp được phát triển nhằm kết nối các công đoạn từ in ấn, đóng gói đến xếp lớp và vận chuyển thành phẩm.

Ông Diệp Hựu Lập, Tổng Giám đốc Công ty Teng Sheng Technology. Ảnh ĐP

Ông Diệp Hựu Lập cũng đưa ra các ví dụ cụ thể như: việc ứng dụng hệ thống giúp giảm nhu cầu nhân lực ở các công đoạn liên quan, số lao động được giảm từ 2-3 công nhân làm việc theo ca 8 giờ xuống còn 9 người trong vận hành 24 giờ. Tuy nhiên, phạm vi và cơ sở so sánh của số liệu này cần được làm rõ thêm nếu sử dụng để đánh giá trực tiếp mức giảm nhân công của toàn hệ thống.

Một điểm đáng chú ý của giải pháp là khả năng tự điều chỉnh theo tốc độ của công đoạn phía trước. Cánh tay robot kết hợp AI để điều chỉnh đường đi và tốc độ phù hợp với nhịp sản xuất, qua đó tránh tình trạng thiết bị vận hành ở tốc độ cao không cần thiết.

Theo ông Diệp Hựu Lập, giá trị của máy xếp lớp tự động không chỉ nằm ở việc thay thế thao tác thủ công tại một công đoạn, mà còn ở khả năng phối hợp với quy trình sản xuất phía trước và phía sau, giúp toàn bộ dây chuyền vận hành ổn định, hiệu quả hơn.

Bên cạnh đó là hiệu quả tiết kiệm năng lượng nhờ tích hợp giải pháp điều khiển hợp lý hơn để hạn chế phần năng lượng tiêu hao không cần thiết.

Khẳng định hiệu quả từ việc ứng dụng công nghệ xếp pallet tại nhà máy bao bì giấy, ông Trương Khánh Tam, Giám đốc Công ty TNHH Bao bì YFY Hà Nam, cho biết nhà máy sản xuất nhiều chủng loại thùng giấy với kích thước khác nhau mỗi ngày. Sau khi hoàn thành, sản phẩm đều cần được bốc xếp, sắp xếp và vận chuyển. Nếu các công việc này được thực hiện thủ công trong thời gian dài, người lao động phải chịu gánh nặng thể lực lớn do thao tác lặp lại liên tục.

Trong khi đó, yêu cầu về an toàn, chất lượng và hiệu suất sản xuất ngày càng cao. Nhà máy cần đồng thời cải thiện cách bố trí nhân lực, duy trì tính ổn định của dây chuyền và bảo đảm an toàn lao động. Đây là cơ sở để doanh nghiệp xem xét các giải pháp tự động hóa có khả năng thay thế những công việc lặp lại một cách ổn định, đáng tin cậy. Mục tiêu không chỉ là giảm số lượng thao tác thủ công mà còn giúp nhân viên tại xưởng chuyển sang các nhiệm vụ có giá trị cao hơn, như giám sát, phán đoán tình huống, quản lý và cải thiện chất lượng.

Để đáp ứng đặc thù sản phẩm đa dạng, hệ thống xếp pallet cần có khả năng vận hành linh hoạt theo từng quy cách. Với thùng giấy cỡ lớn, thiết bị sử dụng chế độ xếp lớp tải nặng với tốc độ phù hợp. Đối với thùng thông dụng cỡ trung, hệ thống vận hành theo chế độ tiêu chuẩn, bảo đảm lưu lượng ổn định. Trong trường hợp thùng nhỏ cần giao hàng nhanh, thiết bị chuyển sang chế độ xếp lớp tức thời với nhịp độ cao. Với những sản phẩm có hình dạng đặc biệt, hệ thống cần sử dụng đồ thị gắp và đặt thông minh để đáp ứng yêu cầu sắp xếp.

Khả năng thích ứng này đặc biệt quan trọng đối với ngành bao bì giấy, nơi kích thước sản phẩm, hình thức đóng gói và yêu cầu xếp lớp có thể thay đổi theo đơn hàng. Thiết bị cần phối hợp với những biến động của dây chuyền phía trước, tự động điều chỉnh nhịp độ bốc xếp để phù hợp với nhu cầu sản xuất hàng ngày và đảm bảo tiết kiệm năng lượng.

Từ công nghệ tối ưu chuyển động robot, giải pháp tích hợp dây chuyền đến kinh nghiệm ứng dụng tại nhà máy YFY Hà Nam, các nội dung tại hội thảo cho thấy tự động hóa đang được tiếp cận theo hướng toàn diện hơn. Robot không chỉ đảm nhiệm những công việc nặng nhọc, lặp lại mà còn có thể điều chỉnh cách vận hành theo nhu cầu thực tế của sản xuất.

Đây là cơ sở để doanh nghiệp hướng tới ba mục tiêu song song: giảm gánh nặng lao động thủ công, duy trì hiệu suất sản xuất ổn định và hợp lý hóa mức tiêu thụ năng lượng. Khi được triển khai phù hợp với đặc thù từng nhà máy, các giải pháp này có thể góp phần nâng cao hiệu quả vận hành và thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang mô hình sản xuất thông minh, bền vững hơn.

Đại biểu chụp ảnh lưu niệm tại Hội thảo. Ảnh ĐP

Các đơn vị tham gia cùng tham quan thực tế tại nhà máy Bao bì YFY Hà Nam. Ảnh ĐP