LET’S TALK ABOUT ROBOTICS

Chúng tôi, HELUKABEL sẽ mang đến các chia sẻ hữu ích của chuyên gia trong buổi thảo luận về xu hướng, cơ hội và thách thức của ngành Robotics - một ngành công nghiệp trọng điểm.

Industry talk on robotics

Ngày nay, những ứng dụng mới trong lĩnh vực chế tạo rô-bốt liên tục xuất hiện, đáp ứng nhu cầu phát triển các giải pháp mới, nhằm giúp rô-bốt có thể quản lý hiệu quả các nhiệm vụ phức tạp. Do đó, tại HELUKABEL, rô-bốt được xem là một lĩnh vực công nghiệp then chốt. Và để ngành công nghiệp rô-bốt phát triển hiệu quả, dây cáp điện là những sản phẩm không thể thiếu trong tất cả các loại rô-bốt. Đây cũng là lý do các chuyên gia của chúng tôi đã cùng tham gia thảo luận để xem xét cụ thể các xu hướng, cơ hội và thách thức đối với ngành này.

Khi nói đến rô-bốt, chúng ta có thể dễ dàng nghĩ đến một hình ảnh cụ thể nhưng thật sự chúng ta có thể hiểu rô-bốt là gì? Và chúng ta có đang hiểu đúng về khái niệm này hay không?

Giáo sư (GS) Christian Wurll: Có một định nghĩa chỉ rõ rằng khi nào thì một chuỗi động học trở thành rô-bốt. Định nghĩa này giải thích rằng phải có ít nhất ba trục được nối với nhau một cách máy móc nhưng có rất nhiều máy chỉ có hai trục, ví dụ như trong ngành đóng gói và những máy này cũng được gọi là rô-bốt.

Ronald Benedek: Nhưng chẳng phải máy công cụ cũng là rô-bốt sao? Chúng thường có nhiều hơn ba trục chuyển động.

Tiến sĩ Ing. Werner Kraus: Sự khác biệt là rô bốt có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau, trong khi máy công cụ được chế tạo cho một mục đích cụ thể, ví dụ như để phay (milling). Nhiều nhà sản xuất hệ thống xử lý không người lái không coi mình là nhà sản xuất rô-bốt mà là nhà cung cấp dịch vụ logistic. Câu hỏi về quyền tự chủ cũng đóng một vai trò quan trọng trong định nghĩa này.

Benedek: Hình ảnh điển hình xuất hiện trong đầu khi nói về rô-bốt là rô-bốt công nghiệp trong nhà máy, một cánh tay máy có thể di chuyển và quay linh hoạt.

Dây cáp điện có vai trò gì trong robotics và sản phẩm này cần phải đáp ứng những yêu cầu gì?

Holger Dietz: Rô-bốt sáu trục là môi trường làm việc khắc nghiệt đối với dây cáp điện, bởi chúng phải chịu được tải trọng uốn, xoắn, kéo cũng như các điều kiện khác. Đồng thời, rô-bốt cũng hoạt động ở nhiệt độ khắc nghiệt và tiếp xúc với bụi bẩn, hơi ẩm và hóa chất. Do đó, đây thực sự là một môi trường đặc biệt thách thức cho các sản phẩm dây cáp điện.

Janik Ebner: Dây cáp điện và đầu nối cáp là những thành phần quan trọng trong chế tạo rô-bốt, nơi có nguy cơ hỏng hóc sau hàng triệu chu kỳ chuyển động. Mặc dù rô-bốt của chúng tôi được thiết kế sao cho dây cáp không bao giờ bị xoắn nhưng trong quá trình hoạt động, chúng ta vẫn không thể tránh khỏi lực xoắn trong nhiều ứng dụng.

Ronald Benedek in conversation with experts in the robotics industry
Trong cuộc thảo luận giữa các chuyên gia, các lĩnh vực ứng dụng hiện tại và tương lai đều được đề cập đến.

Benedek: Trên hết, chính khía cạnh này đã khiến người máy trở thành một lĩnh vực hấp dẫn đối với chúng tôi với tư cách là nhà sản xuất dây cáp điện. Để có thể di chuyển dọc theo trục dọc của chúng, dây cáp điện dành cho rô-bốt của chúng tôi được cấu tạo rất khác so với các loại cáp khác. Để dây cáp điện có thể chịu được vặn xoắn liên tục trong cánh tay rô-bốt, dây cáp điện phải được thiết kế với lớp giáp bảo vệ đặc biệt (special foils và fleeces).

Vincenzo Rio: Khi nói đến rô-bốt dùng cho ngành hàn, vấn đề chống tia lửa hàn cũng cần được đề cập đến. Gần đây, chúng tôi nhận được ngày càng nhiều câu hỏi về vấn đề này, bao gồm cả những câu hỏi từ ngành công nghiệp ô tô.

Như vậy, tải động được xem là thách thức lớn nhất đối với các thành phần trong robotic. Vậy làm thế nào để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy và có thể phát hiện sớm các lỗi tiềm ẩn?

Horst Messerer in conversation with experts in the robotics industry
Dây cáp điện dành cho rô-bốt phải chịu được ứng suất cơ học cao, đặc biệt là hiện tượng xoắn khắc nghiệt. Vì lý do này, cáp rô-bốt của chúng tôi được cấu tạo rất khác so với các loại cáp khác.

Horst Messerer: Tất nhiên, chúng tôi dành nhiều thời gian suy nghĩ về tuổi thọ sử dụng của dây cáp điện nhưng dây cáp điện chỉ là một phần của rô-bốt. Ngoài thành phần này, chúng còn có các linh kiện điện tử có thể bị hỏng, hoặc vòng bi và động cơ có thể bị mòn. Ngay cả cáp dữ liệu cũng cũ đi theo thời gian và dễ bị lỗi hơn. Trong các ứng dụng truyền dữ liệu thời gian thực, các lỗi packet hoặc bit cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của toàn bộ hệ thống. Ví dụ, nó có thể ảnh hưởng đến thời gian của máy. Nhưng ranh giới nằm ở đâu phụ thuộc rất nhiều vào từng trường hợp riêng lẻ. Đây là lý do tại sao việc giám sát tình trạng của cáp dữ liệu cũng là mối quan tâm của chúng tôi.

Ebner: Để có những dự đoán bảo trì và đảm bảo sự đa dạng về dữ liệu, chẳng hạn như quãng đường di chuyển của động cơ, được thu thập và truyền từ rô-bốt. Ví dụ: dựa trên dữ liệu thực nghiệm, có thể dự đoán rất chính xác khi nào trục cần được bảo dưỡng hoặc cần thay thế công cụ mới.

Dietz: Rô-bốt trong lĩnh vực ô tô, chẳng hạn như trong dây chuyền hàn có tuổi thọ lên đến 16 năm. Các loại cáp phù hợp có thể đáp ứng được yêu cầu này mà không gặp bất kỳ vấn đề gì. Ngoài ra, hiện nay việc trang bị thêm rô-bốt đang gia tăng đáng kể, có rất nhiều điều cần nói về việc trang bị thêm và sửa chữa các rô-bốt cũ bởi vì thời gian giao hàng đôi khi rất lâu đối với các mẫu rô-bốt mới. Có thể là một ý tưởng hay nếu bạn thay thế các dây cáp điện cùng một lúc ở giai đoạn trang bị thêm sản phẩm rô-bốt mới để tiết kiệm thời gian.

Wurll: Khi rô-bốt ngừng hoạt động bình thường, rất có thể là do một bộ phận ngoại vi bị hỏng chẳng hạn như bộ kẹp hoặc công nghệ hàn. Việc sửa chữa chúng là trách nhiệm của nhà tích hợp hệ thống, người đã lắp các bộ phận cho rô-bốt. Thiết bị ngoại vi chiếm phần lớn chi phí của hầu hết các hệ thống robot. Do đó, đây là nơi cần tập trung khi lập kế hoạch bảo trì.

Từ khóa “cobots” (robot cộng tác) được hiểu là những robot được thiết kế để có thể làm việc cùng với con người trong cùng một không gian. Theo ý kiến của ông, có những thách thức nào liên quan đến việc này?

Kraus: Một trong những điểm quan trọng nhất chính là hạn chế xảy ra các tai nạn không mong muốn. Xét cho cùng, nguy cơ bị thương bởi một cobot sẽ cao hơn so với robot công nghiệp bởi cobot không có hàng rào an toàn xung quanh trong khi robot công nghiệp hoạt động trong một không gian hoàn toàn kín. Những người làm việc với rô-bốt cần phải được đào tạo thích hợp, chẳng hạn bằng cách vượt qua một loại bài kiểm tra “robot driving test”. Thực tế là robot cũng có khả năng thực hiện các chuyển động bất ngờ bất cứ lúc nào và điều này có thể nhanh chóng gây ra va chạm. Chính vì lý do này mà tốc độ di chuyển của cobot thường chậm hơn đáng kể.

Dietz: Đã có những nỗ lực giám sát hành vi của cobot bằng cách sử dụng máy ảnh để đánh giá va chạm và ngăn chặn chúng trong tương lai. Tùy thuộc vào ứng dụng, các quyền bảo vệ dữ liệu và sự riêng tư cần được tuân thủ vì người lao động có thể cảm thấy rằng họ đang bị giám sát bởi các hệ thống như vậy.

Person in conversation with experts in the robotics industry
“Do những thay đổi về nhân khẩu học, nhu cầu về robot cũng đang tăng lên bên ngoài lĩnh vực sản xuất.” Tiến sĩ-Ing. Werner Kraus, Viện Fraunhofer về Kỹ thuật Sản xuất và Tự động hóa IPA.

Ebner: Điều đáng nói là mặc dù có thể làm việc cộng tác mà không có sự tách biệt về không gian giữa con người và rô-bốt, nhưng vẫn có rất nhiều người không muốn làm việc trong điều kiện như vậy. Do đó, trên thực tế, cobot thường không được sử dụng với tư cách là cobot, tức là rô-bốt hợp tác theo đúng nghĩa của từ này, chúng ta thường sử dụng các biến thể nhỏ gọn của rô-bốt công nghiệp truyền thống hơn.

Cobots và một thế hệ robots công nghiệp dễ vận hành mới đang tạo điều kiện để nhiều người vận hành chuyển sang ứng dụng robotics. Nhưng khi nào là thời điểm thích hợp để đầu tư vào robotics và có thể mong đợi những lợi ích gì từ điều này?

Ebner: Điều này phụ thuộc rất nhiều vào ứng dụng được đề cập. Nhìn chung, cobot và thế hệ rô-bốt công nghiệp nhỏ gọn, dễ vận hành mới, như HORST của chúng tôi, nhắm đến các công ty vừa và nhỏ, những công ty mà cho đến nay, chỉ có một tỷ lệ nhỏ rô-bốt được sử dụng. Điều này cho thấy rằng vấn đề không phải là các ứng dụng cao cấp mà là đạt được trải nghiệm ban đầu với công nghệ và khám phá cách chuyển sang lĩnh vực này một cách đơn giản và khả thi về mặt kinh tế. Thông thường, họ chỉ có ý tưởng mua rô-bốt và ứng dụng cụ thể sẽ được lên kế hoạch sau khi mua. Thực tế, nó trái ngược với cách ứng dụng rô-bốt truyền thống mà chúng ta quen thuộc trong ngành công nghiệp, chẳng hạn như ngành sản xuất ô tô. Cobots và thế hệ robot công nghiệp mới cũng linh hoạt hơn rất nhiều và không được thiết kế để lặp đi lặp lại cùng một nhiệm vụ trong sáu hoặc mười năm. Chúng cung cấp một mức độ tiếp cận hoàn toàn khác, cả về giá cả lẫn cách thiết lập và vận hành. Đây là lý do tại sao chúng tôi tin rằng vẫn còn tiềm năng lớn ở đây.

Trong quá trình số hóa, câu hỏi được đặt ra về việc tự động hóa và robotics sẽ làm mất cơ hội việc làm cho con người hay tạo ra công việc mới thay thế. Trong những công nghệ nào mà robotics có thể thay thế con người? Đâu là cơ hội và khả năng cho công việc mới được tạo ra thông qua robotics và tự động hóa?

Dietz: Tôi không coi người máy là mối đe dọa đối với công việc của con người mà là một sự cải tiến. Ở Đức đang thiếu lao động lành nghề; ngày càng khó tìm được lao động có trình độ cho nhiều công việc. Rô-bốt có thể đảm nhận các công việc đòi hỏi thể chất hoặc công việc đơn điệu mà con người không thích làm và công việc đó cần làm việc 7 ngày một tuần, 24 giờ một ngày và không nghỉ ngơi với độ chính xác cao. Tôi nghĩ rằng không có khả năng việc làm sẽ biến mất khi phát triển những lĩnh vực này bởi vì ngay cả ngày nay chúng ta cũng không có đủ số lượng công nhân lành nghề. Nó có thể khác ở các quốc gia có mức lương thấp, nơi có nhiều lao động hơn. Mặt khác, các công việc mới đang được tạo ra cho mọi người để lập trình và vận hành rô-bốt. Tuy nhiên, việc đào tạo đầy đủ cho nhân viên để làm những công việc này chắc chắn là một vấn đề lớn đối với các công ty. Đây là điều chúng ta sẽ phải giải quyết trong những năm tới.

Robotics experts in conversation at the HELUKABEL industry talk
“Rô-bốt không phải là mối đe dọa đối với công việc của con người, mà là một sự cải tiến.” Holger Dietz, Giám đốc Đơn vị Kinh doanh, Robotec-Systems GmbH.

Dù trong lĩnh vực y tế, thực phẩm, các mặt hàng gia dụng hay đồ chơi trẻ em, các ứng dụng của rô-bốt dường như là không giới hạn. Vậy ngoài công nghiệp, chúng ta có thể ứng dụng rô-bốt trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống sau 10, 20 hay 50 năm nữa hay không?

Prof. Dipl.-Ing. Christian Wurll in conversation with experts in the robotics industry
Tình hình nghiên cứu về rô-bốt là gì? Giáo sư Christian Wurll (l.) và Tiến sĩ-Ing. Werner Kraus đã cung cấp những hiểu biết thú vị.

Benedek: Tôi thấy được xu hướng phát triển đối với rô-bốt dịch vụ. Rô-bốt sẽ được triển khai ngày càng nhiều trong các hộ gia đình, viện dưỡng lão và bệnh viện. Ví dụ: họ sẽ giúp mọi người nâng vật nặng hoặc làm những việc mà con người không thể làm được vì lý do sức khỏe. Chẳng hạn, đã tồn tại rô-bốt tự động đi vào phòng bệnh viện và khử trùng chúng bằng tia cực tím. Tôi đoán sẽ có những ý tưởng hợp lý về việc tận dụng robot nhằm mục đích giúp đỡ các cá nhân hơn là ngành công nghiệp.

Dietz: Tôi cũng thấy rất nhiều tiềm năng trong lĩnh vực y tế. Ví dụ, rô-bốt hỗ trợ đã được phát triển để thực hiện các hoạt động nội soi. Những hoạt động như vậy thường có tới bốn bác sĩ đứng gần nhau và xung quanh bệnh nhân. Ngược lại, rô-bốt có tới bốn cánh tay và được điều khiển thông qua bảng điều khiển, màn hình và camera. Điều này cho phép bác sĩ có cái nhìn tổng quan tốt hơn nhiều, bên cạnh đó, phương pháp điều trị vật lý trị liệu hoặc bàn phẫu thuật có thể điều chỉnh là những lĩnh vực ứng dụng khác sẽ được phát triển sắp tới. Hơn nữa, việc sử dụng rô-bốt rõ ràng là thích hợp hơn khi làm việc trong các lĩnh vực gây nguy hiểm đến sức khỏe hoặc tính mạng, chẳng hạn như lĩnh vực kích nổ bom hoặc lò phản ứng hạt nhân.

Wurll: Chúng tôi hiện đang dành nhiều thời gian cho các công trường xây dựng, nơi chúng tôi đang hợp tác với một công ty xây dựng để phát triển rô-bốt xây tường đá vôi. Robotics cũng là một lĩnh vực thú vị cho nông nghiệp. Chúng tôi đang liên hệ với một số nhà sản xuất grab, người đang xem xét máy hái dâu hoặc táo tự động. Tất nhiên, sự phù hợp của rô-bốt ở điều kiện ngoài trời đóng một vai trò quan trọng ở đây, công nghệ phải hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết. Các công ty như Google đang đầu tư số tiền khổng lồ vào cái gọi là rô-bốt hàng ngày. Ví dụ, đây là những bệ di động có cánh tay có thể dựng thẳng ghế và dọn bàn trong các nhà hàng và quán cà phê. Hiện tại, khó có thể dự đoán được robotic có thật sự phát triển trong lĩnh vực này hay không nhưng đây chắc chắn là một chủ đề thịnh hành mới trong lĩnh vực ẩm thực.

Kraus: Tôi nghĩ rằng những tiến bộ do rô-bốt tạo ra trong các hoạt động thủ công lớn hơn đáng kể so với những tiến bộ đạt được trong các tương tác dựa trên ngôn ngữ. Có một sự tương đồng thú vị ở đây với sự phát triển các kỹ năng ngôn ngữ của con người, kỹ năng này phát triển muộn hơn đáng kể so với các kỹ năng hoạt động khéo léo của chúng ta. Tương tự như vậy, theo ý kiến ​​của tôi, chúng ta sẽ khó mô hình hóa và làm chủ đề này dưới dạng trí tuệ nhân tạo. Đó là lý do tại sao, tôi tin rằng cuộc cách mạng robot tiếp theo sẽ là nền tảng di động để sử dụng trong logistic chẳng hạn.

Wurll: Hiện đã có những cách tiếp cận sáng tạo để chất hàng lên xe tải và hoán đổi thân xe. Một nhà cung cấp của Mỹ gần đây đã trình diễn một nền tảng di động với một cánh tay được phát triển tùy chỉnh đã được tối ưu hóa cho thân máy hoán đổi. Rô-bốt có khả năng di chuyển vào giá đỡ tải, định vị và tải các hộp bằng băng tải kính thiên văn. Nó không nhất thiết phải làm điều này nhanh hơn con người, nhưng nó không cần nghỉ ngơi. Điều này có nghĩa là đã có những lợi ích năng suất tiềm năng.

Kraus: Một ứng dụng khác hiện đang nổi lên với tốc độ rất nhanh là rô-bốt hàn. Tình trạng thiếu thợ hàn lành nghề đặc biệt trầm trọng và rô-bốt di chuyển chậm cũng không thành vấn đề vì hàn luôn là một công việc cần có thời gian. Do đó, một trong những chủ đề chúng tôi đang thực hiện tại IPA là nhận dạng thông minh điểm bắt đầu và điểm kết thúc của mối hàn, thực hiện các điều chỉnh tự động dựa trên dung sai mối hàn. Chúng tôi cho rằng có rất nhiều tiềm năng cho rô-bốt trong lĩnh vực hàn.

Industry Talk Robotics Participant portraits
(Từ trái qua phải): Giáo sư tiến sĩ -Ing. Christian Wurll, Tiến sĩ -Ing. Werner Kraus, Holger Dietz, Janik Ebner, Ronald Benedek, Horst Messerer, Vincenzo Rio.

GIỚI THIỆU KHÁCH MỜI TRONG CUỘC TRÒ CHUYỆN

Giáo sư – Tiến sĩ -Ing. Christian Wurll là Giáo sư Kỹ thuật Điện và Tự động hóa tại Khoa Khoa học Quản lý và Kỹ thuật tại Đại học Khoa học Ứng dụng Karlsruhe. Lĩnh vực chuyên môn của ông là robot và kỹ thuật tự động hóa. Ông cũng là phát ngôn viên của Viện Nghiên cứu và Ứng dụng. Trước đây ông ấy đã làm việc tại nhà sản xuất rô-bốt Kuka trong 16 năm.

Tiến sĩ-Ing. Werner Kraus là Trưởng bộ phận Robot và Hệ thống Hỗ trợ tại Viện Fraunhofer về Kỹ thuật Sản xuất và Tự động hóa IPA ở Stuttgart. Viện đang xây dựng “Robotics Valley” ở Baden Württemberg với mục đích tập hợp nhiều người chơi khác nhau trong lĩnh vực người máy.

Ông Janik Ebner là Giám đốc dự án tại Fruitcore robot. Vào năm 2018, công ty có trụ sở tại Constance đã tung ra thị trường rô-bốt công nghiệp HORST, đặc biệt cho phép các công ty vừa và nhỏ tiếp cận lĩnh vực rô-bốt một cách đơn giản và phù hợp với ngân sách.

Ông Holger Dietz là Giám đốc Đơn vị Kinh doanh tại Robotec Systems, một công ty con của HELUKABEL. Công ty Duisburg chuyên về hose packs và dress packs cho công nghệ truyền thông trong người máy công nghiệp. Kinh nghiệm làm việc trước đây của Dietz bao gồm làm việc cho các công ty kỹ thuật cơ khí và nhà máy khác nhau, bao gồm Kawasaki Robotics.

Ông Ronald Benedek đã làm việc cho HELUKABEL từ năm 2008 và với vai trò là Trưởng nhóm Tự động hóa & Truyền động, ông phụ trách các chủ đề liên quan đến công nghệ truyền động và người máy.

Ông Vincenzo Rio đã củng cố đội ngũ xung quanh Ronald Benedek kể từ năm 2020 với tư cách là chuyên gia về cáp Robot. Nhiệm vụ của ông bao gồm quản lý danh mục sản phẩm dành riêng cho ngành và hỗ trợ các công ty con quốc tế của HELUKABEL.

Ông Horst Messerer là Giám đốc Sản phẩm Công nghệ Dữ liệu, Mạng và Bus tại HELUKABEL. Trước khi gia nhập công ty vào năm 2014, ông đã có 28 năm làm việc trong ngành cáp. Ông cũng tích cực trong các hiệp hội bus và Ethernet và rất am hiểu về các tiêu chuẩn hiện hành.

Bạn có thể tìm hiểu thêm nhiều bài viết thú vị khác trong Tạp chí POWER 12 của chúng tôi TẠI ĐÂY.

Xem thêm các sản phẩm khác của chúng tôi tại E-STORE trên TIKI.

Trở lại bảng tin