Xuất phát từ nhu cầu thực tế

Chủ nhiệm đề tài, PGS.TS Đoàn Quang Vinh, PGĐ Đại học Đà Nẵng cho biết, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng robot cho các dây chuyền hàn trong nhà máy sản xuất ô tô” cho biết: Công nghệ hàn là một dạng công nghệ cơ bản trong chế tạo, gia công cơ khí. Mặc dù đã xuất hiện cả trăm năm nhưng hiện nay công nghệ hàn vẫn luôn phát triển và không ngừng hoàn thiện.

Tuy nhiên, trong nước, vấn đề hàn tự động chưa được phát triển như nước ngoài. Hiện nay, chưa ứng dụng robot hàn tự động hoàn toàn với ngành công nghiệp sản xuất ô tô. Thời gian qua mới chỉ có một vài nhà máy đầu tư nước ngoài như Autovina liên kết với Ford để xây dựng nhà máy sản xuất và lắp ráp xe du lịch ở Hải Dương,  dây chuyền sử dụng robot hàn plasma. Dây chuyền này sử dụng robot hàn  để kết thân với trần xe, nhằm giảm ổn trong lúc xe chạy. Giá thành của đầu tư dây chuyền này lên đến 10 triệu USD để tạo xe Ford Mondeo, Everest và Escape. Còn lại, đa số các nhà máy sản xuất ô tô trong nước vẫn sử dụng công nghệ hàn truyền thống tốn nhiều thời gian, nhân công nhưng năng suất lao động không cao.

PGS. TS Đoàn Quang Vinh lấy ví dụ, trong các công đoạn đó, hàn sàn xe là công đoạn chiếm nhiều thời gian và nhân lực, nhất là đối với xe khách và xe tải. Theo thống kê ở các nhà máy sản xuất ô tô trong nước cho thấy, riêng công đoạn hàn sàn xe cần phải xây dựng riêng một nhà mới với các nguyên liệu, thiết bị nhập ngoại và sử dụng một lượng nhân công lớn để thực hiện. Mặc dù vậy, khi tiến hành mở rộng sản xuất thì vẫn vấp phải khó khăn là không dễ dàng tăng năng suất sản xuất cho phù hợp. Cụ thể, để gia công một sàn xe tải tại Công ty CP ô tô Trường Hải phải mất từ 40 phút đối với sàn dài 4m, đến 50 phút với sàn xe dài 8m và phải sử dụng lượng công nhân tới 46 người trong dây chuyền và 30 người thực hiện công việc tạo phôi, gồm cắt, uốn, vận chuyển.

Trước tình trạng này cũng đã có một số bài viết mang tính công nghệ nói về robot hàn nhưng kết quả mới chỉ dừng lại ở mức độ mô phỏng. Một số nghiên cứu khác cũng chỉ dừng lại ở sản xuất thử nghiệm. Các công trình nghiên cứu về robot ở Việt Nam không nhiều, do vậy những đề tài liên quan đến robot hàn tự động nhiều bậc tự do chưa có thực tế áp dụng. Điều này khẳn định việc nghiên cứu đưa robot hàn tự động vào ngành công nghiệp sản xuất ô tô và công nghiệp nói chung ở Việt Nam vẫn còn hạn chế. Bên cạnh đó nghiên cứu lý thuyết hiện nay gần đây mặc dù nhiều nhưng chưa được áp dụng vào thực tế sản xuất. Điều đó cũng chứng minh rằng muốn phát triển công ngiệp thì phải nhanh chóng biến lý thuyết thành kết quả, áp dụng vào thực tế sản xuất.

"Một bài toán cũng thường xuyên đặt ra khó khăn cho ngành sản xuất công nghiệp ở Việt Nam nói chung là bài toán nhân lực. Hiện nay, với dây chuyền thủ công làm sàn xe tải của nhà máy cơ khí công ty ô tô Trường Hải, riêng công đoạn hàn sàn xe đang sử dụng 25 công nhân làm mỗi ca, chi phí lương mỗi năm tương đối lớn". PGS.TS Vinh chia sẻ

Triển vọng lớn cho ngành công nghiệp

Đề tài được triển khai với mục tiêu tạo ra được đội ngũ kỹ thuật có trình độ cao, làm chủ được công nghệ sản xuất tự động hiện đại và ứng dụng tích hợp robot trong dây chuyền tự động hóa. Lâu dài sẽ tiến đến triển khai toàn bộ các công đoàn hàn tự động nhằm tăng năng suất, sản lượng, giảm độc hại, đồng đều chất lượng sản phẩm. Làm chủ công nghệ thiết kế dây chuyền ứng dụng robot vào các công đoạn hàn; thiết kế chế tạo công đoạn dây chuyền hàn sàn xe ben dùng robot với năng suất tối đa đạt đến 25.000 sản phẩm một năm khi đồng bộ được cả toàn bộ dây chuyền.

Nhóm đề tài đã tiến hành nghiên cứu trong toàn bộ quy trình hàn sàn thùng xe ben, các công đoạn từ trạm 2 đến trạm 4 là các công đoạn hàn chính, sử dụng 14 người với thời gian hoàn thành là 21 phút cho một sản phẩm. Đề tài tập trung nghiên cứu 3 công đoạn đầu tiên của quy trình hàn sàn thùng xe ben tại công ty CP ô tô Trường Hải, ứng dụng robot hàn vào việc nâng cao khả năng tự động hóa tại 3 trạm này. Hệ thống phải có khả năng linh hoạt, đáp ứng được yêu cầu sử dụng cho nhiều loại sàn thùng xe ben khác nhau.

Có thể xác định rằng, hệ thống mà nhóm nghiên cứu đã thiết kế thực chất là một hệ thống sản xuất linh hoạt với sự tham gia của robot với các loại đồ gá, dụng cụ và phương tiện vận chuyển có thể hoàn hoàn thay đổi nhanh và tự động để đáp ứng cho các loại sản phẩm được sản xuất khác nhau nhưng có chung một quy trình công nghệ.

PGS.TS Vinh khẳng định, đây là lần đầu tiên tại Việt Nam đã thiết kế, chế tạo thành công hệ thống hàn tự động sử dụng robot. Kết quả này hoàn toàn có thể ứng dụng để thiết kế, chế tạo các hệ thống hàn tự động tương tự trong ngành chê tạo xe hơi cũng như các ngành công nghiệp khác. Hiện nay, kết quả nghiên cứu đã được ứng dụng tại công ty Trường Hải và bước đầu mang lại hiệu quả cao.

Là đơn vị ứng dụng sản phẩm của đề tài, ông  Phạm Văn Tài, Phó Tổng Giám đốc công ty ô tô Trường Hải chia sẻ, sản phẩm của đề tài đã góp phần đưa công nghệ hàn tự động Rô bốt vào sản xuất ôt tô và các ngành công nghiệp khác tại Việt Nam. Đặc biệt đầy là đề tài nghiên cứu ứng dụng robot hàn vào dây chuyền tự động sản xuất ô tô là đề án duy nhất đến giờ mong muốn đạt đến mục tiêu tự động hóa trong ngành công nghiệp ô tô.ẻ.

Khẳng định sự thành công của đề tài mang tính ứng dụng cao, ông  Lê Văn Thanh, nguyên Phó Chủ tịch UBND tỉnh Quảng Nam cũng nhận định, Quảng Nam xác định KH&CN là yếu tố quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Trong thời gian qua KH&CN đã giúp nhiều lĩnh vực của Quảng Nam phát triển mạnh mẽ. Để đạt được tiêu chí đặt ra là chú trọng phát triển công nghiệp dịch vụ, tăng trưởng công nghiệp dịch vụ, giảm dần tỷ trọng nông nghiệp thì KH&CN giữ vai trò rất quan trọng. Tỉnh luôn có những hoạt động bám sát việc triển khai tình hình ứng dụng công nghệ tại các doanh nghiệp trên địa bàn để có những phương án hỗ trợ đổi mới công nghệ cho phù hợp và đã đạt kết quả tốt. Nhờ sự đổi mới công nghệ mà tỷ trọng công nghiệp Quảng Nam tăng lên gần 44%. Đối với công ty ô tô Trường Hải, tỉnh và Bộ KH&CN đã hỗ trợ dự án xe khách giường nằm và đã đạt kết quả tốt.

Bài, ảnh: Gia Anh