Tích hợp robot RV-2AJ, xử lý ảnh và IoT: Sinh viên kỹ thuật phát triển máy dán linh kiện tự động

Vượt qua hơn 140 đội thi đến từ các trường đại học kỹ thuật hàng đầu trên cả nước, đội NexCore đến từ Khoa Công nghệ Điện - Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM đã xuất sắc giành giải Nhất tại vòng Chung kết cuộc thi Mitsubishi Electric Cup Automation - MECA 2025 với đề tài "Máy dán linh kiện điện tử tự động sử dụng công nghệ gắn bề mặt - Surface Mount Technology".

Cuộc thi MECA là sân chơi thường niên do Công ty Mitsubishi Electric Việt Nam tổ chức, dưới sự bảo trợ của Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA). Đây là dịp để sinh viên các trường đại học kỹ thuật toàn quốc ứng dụng kiến thức, kỹ năng vào các dự án công nghệ thực tiễn; đồng thời giao lưu, chia sẻ kinh nghiệm và tiếp cận thiết bị công nghiệp hiện đại. Năm 2025, cuộc thi đã thu hút hàng trăm đề tài từ 14 trường đại học kỹ thuật lớn, từ đó chọn ra 21 đội xuất sắc nhất vào vòng chung kết.

Vòng chung kết diễn ra vào ngày 12/7 tại Đại học Công nghệ TP.HCM (HUTECH), quy tụ những đội thi đến từ các trường kỹ thuật hàng đầu như: Trường Điện - Điện tử - Đại học Bách khoa Hà Nội (SEEE), Đại học Thủy Lợi (TLU), Đại học Giao thông Vận tải (UTC), Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên (UTEHY), Đại học Công nghiệp Hà Nội (HAUI), Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng (UD-DUT), Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên (TNUT),...

Tinh thần kế thừa và đổi mới của đội hình trẻ

Phát biểu sau chiến thắng, sinh viên Phạm Đặng Phương Nam - trưởng nhóm NexCore chia sẻ: "Đây là lần thứ tư Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM tham gia MECA và nhóm chúng em rất vinh dự là đại diện của trường trong mùa giải năm nay. Kế thừa tinh thần học hỏi và sáng tạo từ các thế hệ trước, nhóm đã có sự chuẩn bị nghiêm túc ngay từ đầu, từ lựa chọn đề tài, triển khai kỹ thuật cho đến xây dựng mô hình thực tế".

Đội NexCore gồm 4 thành viên là sự kết hợp giữa những gương mặt mới đầy nhiệt huyết cùng tinh thần kế thừa từ các thế hệ đi trước thông qua tài liệu, mô hình và kinh nghiệm. Mặc dù là đội hình mới, nhóm luôn đặt mục tiêu tiếp nối truyền thống sáng tạo và nỗ lực của IUH tại MECA.

Đội NexCore từ IUH giành giải Nhất tại vòng Chung kết cuộc thi Mitsubishi Electric Cup Automation - MECA 2025

Đề tài mang tính thực tiễn cao, ứng dụng công nghệ tiên tiến

Nói về lý do lựa chọn đề tài "Máy dán linh kiện điện tử tự động sử dụng công nghệ gắn bề mặt - Surface Mount Technology (SMT)", nhóm cho biết SMT là một trong những công đoạn cốt lõi trong sản xuất mạch điện tử hiện đại. Dù được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực (điện tử tiêu dùng, ô tô, thiết bị y tế,…), nhưng chi phí đầu tư cho dây chuyền SMT hiện nay vẫn còn cao, chưa phù hợp với các đơn vị sản xuất nhỏ hoặc cơ sở đào tạo kỹ thuật.

Chính vì vậy, cả nhóm mong muốn phát triển một mô hình máy dán linh kiện tự động có tính thực tiễn cao, giá thành hợp lý, đồng thời ứng dụng được những kiến thức đã học về cơ điện tử, điều khiển tự động, lập trình PLC, xử lý ảnh và IoT. Đề tài này không chỉ giúp các thành viên củng cố kỹ năng chuyên môn, mà còn hướng đến khả năng ứng dụng thực tế trong đào tạo kỹ thuật viên và sản xuất quy mô vừa và nhỏ tại Việt Nam.

NexCore mong muốn phát triển một mô hình máy dán linh kiện tự động có tính thực tiễn cao, giá thành hợp lý, ứng dụng được những kiến thức đã học về cơ điện tử, điều khiển tự động

"Điểm đặc biệt của đề tài này nằm ở việc nhóm chúng em tích hợp nhiều công nghệ tiên tiến vào một hệ thống hoàn chỉnh: từ robot công nghiệp RV-2AJ của Mitsubishi để thực hiện thao tác gắp linh kiện chính xác, cho đến thị giác máy để nhận diện vị trí linh kiện và hiệu chỉnh sai lệch trong thời gian thực. Ngoài ra, hệ thống còn kết nối với nền tảng IoT để giám sát và điều khiển từ xa, giúp người vận hành theo dõi dữ liệu và trạng thái máy mọi lúc mọi nơi.

Không chỉ dừng lại ở mô hình mô phỏng, nhóm chúng em hướng đến việc xây dựng một hệ thống có tính thực tiễn cao, chi phí tối ưu, phù hợp với cả môi trường sản xuất quy mô vừa và nhỏ lẫn mục tiêu đào tạo trong trường học. Với sự tích hợp chặt chẽ giữa robot, xử lý ảnh và IoT, chúng em tin rằng đề tài sẽ tạo được dấu ấn, cả về mặt công nghệ lẫn khả năng ứng dụng" - đại diện nhóm cho biết.

Máy dán linh kiện điện tử tự động sử dụng công nghệ gắn bề mặt - Surface Mount Technology (SMT)

Vượt khó với tinh thần làm việc nhóm, học hỏi không ngừng

Trong quá trình nghiên cứu và chế tạo, nhóm NexCore nhận được sự hỗ trợ nhiệt tình từ nhà trường và giảng viên, đặc biệt là việc tiếp cận robot RV-2AJ, PLC Mitsubishi và camera xử lý ảnh. Nhóm cũng kế thừa kinh nghiệm từ các anh chị từng tham gia MECA trước đó. Tuy nhiên, nhóm cũng trải qua không ít khó khăn. Việc đồng bộ nhiều công nghệ khác nhau (robot, xử lý ảnh, IoT) đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa phần cứng và phần mềm. Thời gian tiếp cận robot RV-2AJ ban đầu cũng hạn chế, buộc nhóm chia ca làm việc liên tục, tự học qua tài liệu tiếng Anh. Một số linh kiện phải đặt hàng và chỉnh sửa cơ khí cho phù hợp với thiết kế thực tế.

Phương Nam bộc bạch: "Ngay từ đầu, nhóm chúng em xác định rõ vai trò và thế mạnh của từng thành viên để phân chia công việc hợp lý. Nhóm gồm 4 bạn, mỗi người phụ trách một mảng chính như thiết kế cơ khí, lập trình điều khiển PLC và robot RV-2AJ, xử lý ảnh bằng camera, và kết nối IoT - giao diện giám sát từ xa. Tuy mỗi người có một phần việc riêng, nhưng chúng em luôn trao đổi thường xuyên, cập nhật tiến độ hằng ngày và hỗ trợ lẫn nhau khi gặp khó khăn. Trong các giai đoạn tích hợp hệ thống, tất cả thành viên đều cùng làm việc trực tiếp để thử nghiệm và tinh chỉnh, vì đây là lúc các khối kỹ thuật phải kết hợp chặt chẽ. Bên cạnh đó, khi một thành viên gặp khó khăn như lỗi lập trình robot hay xử lý ảnh không ổn định, thì các thành viên còn lại cũng chủ động hỗ trợ, tìm tài liệu, cùng thử giải pháp".

Chính nhờ sự phân công hợp lý, tinh thần phối hợp nhịp nhàng và chia sẻ trách nhiệm, nhóm đã vượt qua những thử thách và hoàn thành đề tài đúng tiến độ.

Dù gặp nhiều trở ngại, song nhờ cách phân chia công việc hợp lý, khả năng phối hợp nhịp nhàng cùng sự hỗ trợ kịp thời từ nhà trường và Misubishi Electric, cả nhóm đã hoàn thiện sản phẩm máy dán linh kiện điện tử tự động

Bên cạnh đó, Mitsubishi Electric đã tài trợ nhóm nhiều thiết bị quan trọng như robot công nghiệp RV-2AJ, bộ điều khiển PLC, màn hình HMI cùng các tài liệu kỹ thuật chính hãng. Ngoài ra, nhóm còn được tham gia các buổi tập huấn, hướng dẫn sử dụng phần mềm lập trình và kết nối thiết bị.

Chia sẻ với chúng tôi, nhóm NexCore cho hay: "Không chỉ cung cấp thiết bị, Mitsubishi Electric còn hỗ trợ về mặt chuyên môn thông qua phản hồi kỹ thuật, cố vấn trong quá trình phát triển và kiểm thử. Đây là những hỗ trợ mang tính định hướng rất lớn, giúp chúng em tránh được nhiều lỗi sai ban đầu và triển khai mô hình một cách hiệu quả, đúng chuẩn công nghiệp. Với nhóm sinh viên như chúng em, việc tiếp cận sớm với các thiết bị công nghiệp hiện đại của Mitsubishi là một cơ hội quý giá, giúp mở rộng kiến thức, tăng khả năng thực hành và đặc biệt là tạo ra một sản phẩm sát với nhu cầu thực tế. Đó là nền tảng rất quan trọng cho sự phát triển chuyên môn trong tương lai".

Hướng đến tương lai: Từ ý tưởng đến sản phẩm thương mại hóa

Về mặt kỹ thuật, đề tài đã tạo điều kiện để nhóm tiếp cận và làm việc trực tiếp với các công nghệ công nghiệp hiện đại như robot công nghiệp RV-2AJ, bộ điều khiển PLC Mitsubishi, hệ thống xử lý ảnh bằng camera và truyền thông IoT. Thông qua quá trình triển khai, các thành viên không chỉ rèn luyện kỹ năng lập trình điều khiển, mà còn hiểu sâu hơn về việc tích hợp các hệ thống cơ điện tử và đồng bộ hóa giữa phần cứng và phần mềm - điều mà lý thuyết trên lớp chưa thể phản ánh đầy đủ.

Về mặt học thuật, đề tài là một môi trường thực hành lý tưởng để phát triển tư duy hệ thống, khả năng phân tích và giải quyết các bài toán thực tế. Nhóm đã học cách làm việc theo đúng quy trình kỹ thuật: từ khảo sát nhu cầu, thiết kế mô hình, lập trình, tích hợp cho đến kiểm thử và tối ưu hóa hệ thống. Đây cũng là dịp để vận dụng kiến thức từ nhiều học phần chuyên ngành vào một dự án có tính ứng dụng cao.

Đặc biệt, trong suốt quá trình thực hiện đề tài, NexCore đã trưởng thành rõ rệt về kỹ năng nghiên cứu độc lập, làm việc nhóm, quản lý thời gian cũng như khả năng thuyết trình, bảo vệ sản phẩm kỹ thuật, đây là những hành trang rất quan trọng cho con đường nghề nghiệp sau này.

Sản phẩm máy dán linh kiện điện tử tự động sử dụng công nghệ gắn bề mặt của nhóm có nhiều tiềm năng để phát triển trong tương lai

Nếu được phát triển ở quy mô lớn, mô hình máy dán linh kiện điện tử do nhóm sinh viên Đại học Công nghiệp TP.HCM chế tạo hứa hẹn mang lại nhiều giá trị thiết thực cho doanh nghiệp, cả về công nghệ lẫn hiệu quả kinh tế.

Về công nghệ, mô hình tích hợp nhiều giải pháp hiện đại đang được ứng dụng trong sản xuất điện tử tiên tiến như: robot công nghiệp RV-2AJ đảm nhận thao tác gắp - dán chính xác, hệ thống xử lý ảnh giúp nhận diện và hiệu chỉnh sai lệch linh kiện theo thời gian thực, cùng với điều khiển thông minh qua PLC. Đặc biệt, khả năng kết nối IoT giúp doanh nghiệp giám sát, điều khiển hệ thống từ xa, nâng cao tính linh hoạt trong quản lý sản xuất và thúc đẩy quá trình chuyển đổi số tại nhà máy.

Về kinh tế, thay vì đầu tư vào dây chuyền SMT nhập khẩu với chi phí cao, mô hình do nhóm sinh viên phát triển theo hướng "Make in Vietnam" có mức đầu tư hợp lý hơn, dễ bảo trì, dễ tùy biến theo nhu cầu cụ thể của các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Đây được xem là giải pháp khả thi giúp tiết kiệm chi phí ban đầu, đồng thời mở ra cơ hội nội địa hóa công nghệ, chủ động trong đào tạo kỹ thuật viên và phát triển nguồn nhân lực trong nước.

Sau MECA 2025, nhóm định hướng tiếp tục hoàn thiện và phát triển đề tài theo hướng thương mại hóa sản phẩm hoặc ứng dụng phục vụ đào tạo tại các trường kỹ thuật. Mô hình máy dán linh kiện điện tử hiện tại có thể được nâng cấp về độ chính xác, tốc độ vận hành, khả năng nhận diện đa dạng linh kiện, đồng thời tích hợp thêm các thuật toán học máy nhằm tăng cường tính tự động và thông minh trong quá trình vận hành.

Song song với đó, nhóm cũng dự kiến tham gia các sân chơi công nghệ khác như cuộc thi sáng tạo kỹ thuật, khởi nghiệp công nghệ hoặc tìm kiếm cơ hội hợp tác cùng doanh nghiệp để đưa sản phẩm vào ứng dụng thực tiễn. Những kinh nghiệm và kiến thức tích lũy được qua MECA chính là nền tảng vững chắc giúp nhóm tiếp tục phát triển ý tưởng, theo đuổi chuyên sâu các công nghệ như robot, IoT và tự động hóa trong chặng đường sắp tới.

Đặc biệt, các thành viên mong muốn truyền đạt lại kinh nghiệm cho thế hệ sau - những đội thi tiếp theo của IUH - để cùng nhau duy trì và phát triển truyền thống học hỏi, sáng tạo, làm chủ công nghệ của sinh viên Việt Nam.