Âm thầm cuộc đua xây nhà máy hoàn toàn tự động tại Mỹ

5 giờ trướcBài gốc

Nhiều doanh nghiệp lớn lẫn công ty khởi nghiệp đầy tham vọng không ngần ngại đầu tư hàng tỉ USD vào giấc mơ mà nhân loại từng nghĩ đến cách đây hàng chục năm: nhà máy hoàn toàn tự động, chẳng cần con người.

Được thúc đẩy bởi chi phí lao động tăng cao, chuỗi cung ứng biến động khôn lường cộng thêm công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và robot ngày càng phát triển, hàng loạt đơn vị như Tesla hay Foxconn đều hướng tới mục tiêu xây cho mình cơ sở sản xuất hoạt động 24/7 với ít thậm chí không có sự tham gia của con người. Nhà máy “không đèn” hoặc nhà máy “thông minh” nay sắp thành hiện thực. Tuy nhiên cần thừa nhận rằng dù tiên tiến đến đâu thì chúng vẫn cần con người, chỉ không theo cách như sản xuất truyền thống mà thôi.

Nhà máy "không đèn" hay nhà máy "thông minh" sớm thành hiện thực? - Ảnh: FreePik

Nhóm dẫn đầu cuộc đua

Cuộc đua đang được dẫn dắt bởi 2 nhóm riêng biệt: nhóm “ông lớn” đã thành danh muốn xây nhà máy thế hệ mới, và nhóm công ty khởi nghiệp phát triển hệ thống tự động hóa ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp.

Trong số “ông lớn” tham gia cuộc đua, Tesla vốn theo đuổi nhà máy hoàn toàn tự động từ lâu, Foxconn tự động hóa các nhà máy ở châu Á đồng thời thử nghiệm tại nhà máy Bắc Mỹ, Amazon phát triển công nghệ robot làm mờ ranh giới giữa nhà kho với nhà máy. ABB, Siemens, GE Aerospace cũng gia tăng mức độ tự động hóa trong nhà máy hiện có.

Song song đó, nhóm công ty khởi nghiệp như Bright Machines, Path Robotics, Vention, Realtime Robotics ra mắt các công nghệ tự động hóa dạng module giúp nhà máy cỡ nhỏ cũng có thể thiết lập dây chuyền sản xuất bán tự động.

Nhóm “ông lớn” chủ yếu xây nhà máy hoàn toàn tự động cho chính mình, còn nhóm công ty khởi nghiệp theo đuổi mục tiêu tái định hình ngành sản xuất bằng cách cung cấp hạ tầng nhà máy linh hoạt điều khiển bởi phần mềm.

Công nghệ chủ chốt

Điểm cốt lõi của cuộc đua là thay đổi sâu sắc về thiết kế dây chuyền nhà máy. Dây chuyền lắp ráp truyền thống dần nhường chỗ cho nhà máy “không đèn” – cơ sở tự động hóa đến mức về mặt lý thuyết đủ khả năng hoạt động thời gian dài mà chẳng cần đèn chiếu sáng, hệ thống sưởi lẫn con người giám sát. Loạt công nghệ chủ chốt gồm robot công nghiệp, hệ thống thị giác do AI điều khiển, phần mềm mô phỏng, robot di động tự động (AMR) và hệ thống bảo trì dự đoán.

Robot công nghiệp có thể thực hiện tác vụ phức tạp như hàn, lắp ráp, kiểm tra chất lượng. Hệ thống thị giác do AI điều khiển thì phụ trách phát hiện lỗi hoặc khiếm khuyết theo thời gian thực. Phần mềm mô phỏng đảm nhiệm mô hình hóa, thử nghiệm và tối ưu hóa toàn bộ nhà máy ảo trước khi triển khai thực tế. AMR vận chuyển vật liệu và linh kiện. Hệ thống bảo trì dự đoán sử dụng máy học để dự đoán và khắc phục sự cố trước khi chúng khiến nhà máy ngừng hoạt động.

Tất cả đều rất ấn tượng, nhưng nhà máy “không đèn” vẫn là thách thức to lớn về mặt kỹ thuật và quản lý. Đến nay chưa nhà máy nào tại Mỹ đạt đến mức hoàn toàn tự động.

Lợi ích rõ ràng

Lợi ích của cơ sở sản xuất tự động hóa cao đối với doanh nghiệp rất rõ ràng. Thứ nhất là giảm dần chi phí vận hành mặc dù đầu tư ban đầu cao. Thứ hai là đảm bảo khả năng ứng phó trước biến động thị trường. Thứ ba, khâu kiểm tra chất lượng được cải thiện thông qua quy trình chuẩn hóa.

Ở cấp độ quốc gia, nhà máy “không đèn” có thể giúp Mỹ khôi phục nền tảng công nghiệp để cạnh tranh với các cơ sở sản xuất hiện đại ở Trung Quốc.

Xây nhà máy hoàn toàn tự động khá tốn kém. Ước tính chi phí đầu tư ban đầu cao gấp 2 - 5 lần nhà máy truyền thống. Do đó chỉ doanh nghiệp đủ vốn, chuyên môn kỹ thuật lẫn tầm nhìn dài hạn mới đủ sức theo đuổi.

Lo ngại việc làm

Nỗi lo con người mất việc luôn đi kèm câu chuyện tự động hóa. Tuy nhiên ngay cả cơ sở sản xuất tiên tiến nhất cũng cần phụ thuộc vào chuyên môn của nhân công ở mọi giai đoạn.

Kỹ sư thiết kế hệ thống robot và phần mềm mô phỏng. Kỹ thuật viên phụ trách bảo trì, sửa chữa và hiệu chuẩn thiết bị. Nhà phát triển phần mềm thiết lập, giám sát, tinh chỉnh hệ thống điều khiển nhà máy. Nhà tích hợp hệ thống đảm bảo máy móc, robot, phần mềm hoạt động liền mạch với nhau. Gánh nặng vật chất của công việc nhà máy có thể giảm bớt, nhưng nhu cầu về trí tuệ sẽ tăng mạnh. Kỹ năng lao động nâng cao đồng nghĩa mức lương cao hơn.

Mục tiêu khó

Hiện tại tham vọng xây nhà máy “không đèn” vẫn chưa thành hiện thực. Nhiều nỗ lực trước đây đã thất bại.

Dự án dây chuyền sản xuất mẫu xe Model 3 hoàn toàn tự động của Tesla gần như phá sản. Số nhà máy tự động hóa cao của Foxconn tại Trung Quốc vẫn phụ thuộc đáng kể vào con người. Amazon dù có hàng chục nghìn robot trong nhà kho vẫn sử dụng hơn 1,5 triệu lao động trên toàn cầu.

Công nghệ phức tạp, chi phí cao, rủi ro xảy ra sự cố ngoài ý muốn, khả năng thích ứng của lao động là các rào cản lớn. Giới chuyên gia nhận định nhà máy bán tự động sẽ thống trị ngành sản xuất trong ít nhất 10 đến 20 năm tới.

Cẩm Bình

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/am-tham-cuoc-dua-xay-nha-may-hoan-toan-tu-dong-tai-my-232046.html