Bên trong nhà máy UBTech: Robot hình người tự lắp ráp đồng loại với tốc độ 10 phút một chiếc

Nhà máy thông minh mới của UBTech đặt tại Liễu Châu, Quảng Tây vừa chính thức vận hành từ ngày 12/9, đánh dấu bước ngoặt lớn trong ngành chế tạo khi đưa robot hình người trực tiếp tham gia vào dây chuyền sản xuất đồng loại. Không còn dừng lại ở mức thử nghiệm nguyên mẫu, cơ sở này đã thiết lập quy mô công nghiệp hoàn chỉnh với năng lực xuất xưởng hơn 10.000 robot hình người mỗi năm, đạt nhịp độ trung bình cứ 10 phút lại có một sản phẩm hoàn thiện rời khỏi dây chuyền.

Lực lượng cơ khí trực tiếp vận hành dây chuyền lắp ráp

Cơ sở sản xuất có diện tích 14.000 m2 với chiều cao trần đạt 13,8 m, được thiết kế chuyên biệt để chế tạo hai dòng sản phẩm chủ lực là Walker S và Cruzr. Điểm độc đáo nhất của tổ hợp này là việc UBTech sử dụng chính các thế hệ người máy thông minh để thay thế sức lao động truyền thống ở những khâu nặng nhọc.

Những robot hình người thông minh tham gia vào nhiều công đoạn của chuỗi sản xuất. Ảnh minh hoạ.

Cụ thể, các mẫu robot như Cruzr Y1 và Cruzr S2 đảm nhiệm các vị trí tiền tuyến, trực tiếp thực hiện chuỗi tác vụ bốc dỡ hàng hóa, sắp xếp linh kiện, nạp liệu và trung chuyển vật tư giữa các khu vực. Tại công đoạn hoàn thiện cuối cùng, dây chuyền tích hợp đồng bộ giữa robot cộng tác, các bộ điều khiển trợ lực thông minh, hệ thống xe tự hành vận chuyển cùng các module bàn xoay 360 độ. Giải pháp này cho phép robot thao tác lắp ghép linh kiện chính xác từ nhiều góc độ mà không cần con người can thiệp trực tiếp.

Hệ sinh thái sản xuất này còn được tối ưu hóa khả năng tùy biến linh hoạt, cho phép lắp ráp đồng thời nhiều dòng robot khác nhau trên cùng một hạ tầng kỹ thuật. Nhờ kiến trúc mô-đun hóa, doanh nghiệp không phải cấu trúc lại phần cứng máy móc mỗi khi nâng cấp sản phẩm hoặc đưa phiên bản mới vào thương mại hóa.

Kiểm định nghiêm ngặt và quản lý truy xuất theo số sê-ri

Mặc dù ứng dụng mức độ tự động hóa tối đa, quy trình kiểm soát chất lượng tại nhà máy không hề bị rút ngắn. Mỗi cá thể robot sau khi lắp ráp xong đều phải trải qua giai đoạn thử nghiệm vận hành liên tục kéo dài hơn 4 giờ đồng hồ trên toàn bộ hệ thống cơ điện tử. Tiếp đó, sản phẩm được chuyển qua buồng hầm chiếu sáng quang học đạt tiêu chuẩn công nghiệp nhằm kiểm tra tuyệt đối bề mặt và ngoại quan hoàn thiện.

Để kiểm soát vòng đời sản phẩm, mỗi thiết bị xuất xưởng đều được định danh bằng một mã số sê-ri độc bản. Hệ thống dữ liệu cho phép truy vấn tức thời nguồn gốc xuất xứ của từng linh kiện nhỏ nhất, chi tiết thông số siết lực hay căn chỉnh trong quá trình lắp ráp, cùng toàn bộ lịch sử thử nghiệm trước đó. Bộ hồ sơ kỹ thuật số này đóng vai trò then chốt cho công tác bảo trì dài hạn và định vị nguyên nhân cốt lõi nếu phát sinh lỗi vận hành.

Song song với đó, khâu hậu cần kho vận cũng đạt bước tiến lớn với kho lập thể hoàn toàn tự động chuyên dụng đầu tiên dành cho robot hình người. Mặc dù chỉ chiếm diện tích mặt sàn khiêm tốn 65 m2, cấu trúc kho tầng cao này có khả năng lưu trữ tới 112 robot thành phẩm, giúp cải thiện hiệu suất sử dụng không gian lên hơn 50% so với giải pháp lưu kho truyền thống.

Ứng dụng bản sao số digital twin và bộ não quản lý thông minh

Để hoàn thiện chuỗi vận hành khép kín, UBTech đã hợp tác cùng Siemens Digital Industries Software nhằm triển khai toàn diện công nghệ bản sao số (digital twin). Nền tảng Plant Simulation của Siemens giúp xây dựng mô hình kỹ thuật số chính xác đến từng centimet của toàn bộ nhà máy thực tế, bao gồm vị trí các trạm lắp ráp, đường di chuyển của xe tự hành, giá đỡ và hệ thống khoang chứa.

Thông qua mô hình không gian ảo này, các kỹ sư hệ thống có thể chạy giả lập quy trình cấp phát nguyên liệu, tính toán lưu lượng vận chuyển và dự báo các điểm nghẽn cổ chai tiềm ẩn trước khi đưa vào áp dụng thực tế. Mọi thay đổi hay nâng cấp dây chuyền đều được thử nghiệm trên môi trường số, giúp triệt tiêu nguy cơ gián đoạn sản xuất.

Bên cạnh đó, hệ thống quản trị sản xuất Yanshee MOM được phát triển trên nền tảng Intelligence Center X của Siemens hoạt động như một trung tâm điều hành đầu não. Hệ thống này đảm nhiệm việc phân tích dữ liệu theo thời gian thực, tự động lên lịch sản xuất và điều phối các đơn vị robot vận hành nhịp nhàng.

Mô hình nhà máy tự nhân bản robot của UBTech đi vào vận hành giữa bối cảnh ngành công nghiệp robot Trung Quốc bùng nổ mạnh mẽ. Số liệu từ Cục Thống kê Quốc gia Trung Quốc cho thấy chỉ riêng trong tháng 7, sản lượng robot công nghiệp của nước này đạt 98.677 đơn vị, tăng 30,2% so với cùng kỳ năm trước; lũy kế 7 tháng đầu năm đạt 635.056 đơn vị, tương đương mức tăng trưởng 28,5%. Việc kết hợp giữa bản sao số và robot hình người tự chế tạo đồng loại đã mở ra giải pháp giải quyết rào cản sản xuất hàng loạt trong kỷ nguyên công nghiệp thế hệ mới.