Tìm hiểu sự khác biệt giữa robot học và tự động hóa

Bạn có thể đã gặp các thuật ngữ 'robot học' và 'tự động hóa' được sử dụng như nhau. Tuy nhiên, có một số điểm khác biệt quan trọng giữa hai thuật ngữ này và ý nghĩa của chúng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét những khác biệt đó và khám phá một số cách mà robot hợp tác đã biến đổi giới robot học và sản xuất truyền thống.

Sự khác biệt giữa robot học và tự động hóa là gì?

Trong ngữ cảnh truyền thống, tự động hóa là một phạm trù rất rộng, ám chỉ việc sử dụng phần mềm, máy móc và thiết bị với mục đích thực hiện các tác vụ thường của con người. Ví dụ, tự động hóa quy trình kinh doanh là các phần mềm được thiết kế để cải thiện quy trình kinh doanh. Trong khi đó, tự động hóa quy trình bằng robot (RPA) chỉ các tác tử phần mềm (hoặc robot phần mềm) tích hợp trí tuệ nhân tạo có thể sử dụng phần mềm máy tính giống như con người. Bạn có thể thắc mắc "Ai sử dụng tự động hóa quy trình bằng robot?" Mục đích của RPA là tự động hóa luồng công việc nặng, cơ sở hạ tầng và các hoạt động văn phòng. Chúng phù hợp cho các công ty lớn với các phòng nhân sự, IT, và tài chính quy mô lớn.

Bạn cũng có thể đặt câu hỏi "Tự động hóa quy trình bằng robot có phải là trí tuệ nhân tạo?" RPA cung cấp giải pháp thông minh, nhưng không giống như trí tuệ nhân tạo. RPA là một robot phần mềm mô phỏng các hành động của con người, trong khi trí tuệ nhân tạo mô phỏng trí tuệ của con người bằng phần mềm máy tính.

Thuật ngữ 'robot học' đặc biệt liên quan đến các máy móc có khả năng nhìn thấy, cảm nhận, thực hiện và đưa ra quyết định với các mức độ tự động khác nhau. Đây cũng là một phạm trù rất rộng, bao gồm cả các thiết bị bay không người lái, robot dịch vụ và robot chuyển động trên sao Hỏa. Nhưng trong ngữ cảnh robot học và sản xuất truyền thống, các máy móc được đề cập ở đây là robot công nghiệp. Robot công nghiệp là phần cứng được sử dụng để kiểm tra, lắp ráp, đóng gói và sắp xếp sản phẩm vật lý. Tự động hóa là thuật ngữ bao gồm các robot phần mềm không có phần cứng, và robot học được hiểu tốt như là một phạm trù con của tự động hóa.

Kỹ thuật tự động hóa và robot học là gì?

Kỹ thuật tự động hóa đề cập đến việc thiết kế và phát triển phần mềm, máy móc và các thiết bị khác để thực hiện nhiệm vụ thường được thực hiện bởi con người. Kỹ thuật robot học đề cập đến việc thiết kế và phát triển robot. Nó bao gồm phần mềm, phần cứng, cảm biến và các thiết bị khác, đặc biệt để sử dụng trong các ứng dụng robot học, như kiểm tra chất lượng, lắp ráp và đóng gói.

Robot công nghiệp truyền thống so với robot hợp tác

Một sự khác biệt quan trọng khác cần ghi nhớ là sự khác biệt giữa robot công nghiệp truyền thống và 'robot hợp tác' (hoặc 'cobot'). Robot hợp tác đã thay đổi những hiểu biết truyền thống về tự động hóa, robot học và mối quan hệ giữa nhân công và robot.

Trong thập kỷ trước, cobot chỉ là một sản phẩm tập trung vào một lĩnh vực nhất định. Nhưng hiện nay, cobot là phân khúc có tốc độ phát triển nhanh nhất trên thị trường robot công nghiệp toàn cầu. Báo cáo gần đây từ Liên đoàn Robot học Quốc tế cho thấy số lượng cài đặt cobot tăng 11% vào năm 2019, đi ngược lại xu hướng tổng thể của robot công nghiệp truyền thống." Tại sao cobot ngày càng phổ biến?

Ưu điểm của robot cộng tác

Cobot khác biệt với tự động hóa công nghiệp truyền thống theo một số cách quan trọng. Trong khi đặc trưng của tự động hóa truyền thống là phần cứng cố định xử lý một phần cụ thể của sản phẩm, cobot linh động và dễ dàng được cài đặt lại để chạy các nhiệm vụ khác nhau. Điều này có nghĩa là các nhà sản xuất sử dụng cobot có thể xử lý các lô sản xuất đa dạng với số lượng nhỏ mà không phải thay đổi thiết lập tự động hóa của họ nhiều. Robot truyền thống có thể thực hiện tốt một nhiệm vụ cụ thể, nhưng cobot cung cấp tính linh hoạt cao và tiềm năng triển khai rộng rãi trong toàn bộ cơ sở sản xuất. Việc thay đổi tự động hóa tĩnh chỉ để điều chỉnh những khác biệt nhỏ về sản phẩm có thể từ vài tuần đến vài tháng. Trong khi đó, cobot có thể được lập trình lại để xử lý các bộ phận mới trong vòng vài giờ. Tương tự, tự động hóa truyền thống thường được phát triển cho một mục đích hoặc ứng dụng duy nhất, trong khi cobot có thể được sử dụng trong các loại ứng dụng khác nhau từ lắp ráp đến kiểm tra chất lượng đến hàn.

Robot truyền thống khó lập trình và thường cần sự hỗ trợ của các chuyên gia với chi phí lớn. Ngược lại, cobot được thiết kế để dễ sử dụng. Cũng vì thế, cobot loại bỏ rào cản chính trong việc áp dụng tự động hóa của các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Tự động hóa truyền thống thường đòi hỏi kỹ thuật và kinh nghiệm robot học cũng như có thể mất từ vài tuần đến vài tháng để hoàn thành. Trong khi đó, người dùng cuối có thể sử dụng cobot từ Universal Robots sau khi hoàn thành khóa học đào tạo trực tuyến ngắn qua Học viện Universal Robots. Ví dụ, công ty ASSA ABLOY, một công ty tại New Zealand chuyên cung cấp các giải pháp về cửa chính và cửa sổ, đã đánh giá ba cánh tay robot công nghiệp để xem chúng thực hiện nhiệm vụ lắp khóa và vặn ốc như thế nào. Cuối cùng, công ty đã chọn UR5 vì dễ lập trình hơn cả.

Chi phí là một sự khác biệt quan trọng nữa giữa tự động hóa công nghiệp truyền thống và tự động hóa cộng tác. Ngay cả tự động hóa truyền thống đơn giản cũng có thể khiến các công ty chi hàng trăm nghìn đô la, trước khi tính đến chi phí lập trình và bảo trì liên tục. Cobot có giá rẻ hơn nhiều so với các phiên bản truyền thống của chúng. Với dịch vụ cho thuê cobot từ UR, bạn có thể tận hưởng lợi ích của tự động hóa mà không cần phải bỏ ra số vốn lớn. Vì vậy, trong khi tự động hóa trước kia chỉ thuộc về các công ty lớn, cobot giúp mọi cơ sở với các quy mô khác nhau áp dụng công nghệ robot.

Robot truyền thống cần hàng rào an toàn và biển báo để đảm bảo không gây thiệt hại cho công nhân. Điều này giữ an toàn cho công nhân, nhưng cũng có nghĩa là robot truyền thống chiếm nhiều diện tích sàn hơn và công nhân không thể chia sẻ khu vực làm việc với robot. Cobots tích hợp các tính năng an toàn - chẳng hạn như giới hạn lực và tốc độ và dừng lại khi có người tiếp cận quá gần - giúp con người và cobot có thể chia sẻ khu vực làm việc.

Ví dụ, Multi-Wing CZ là một công ty nhỏ ở Cộng hòa Séc chuyên sản xuất giải pháp quạt trục cho ứng dụng thông gió. Họ cần áp dụng tự động hóa để đáp ứng nhu cầu ngày một tăng, nhưng cơ sở của họ không đủ lớn để chứa một robot công nghiệp truyền thống. Công ty đã chọn UR5 cho máy tiện tự động của mình. Vì cobot của UR không cần hàng rào an toàn, nó có thể được triển khai dù thiếu không gian sàn. Nhờ UR5, Multi-Wing CZ đã giải phóng thêm 336 giờ công suất hàng năm, giảm chi phí sản xuất của mỗi đơn vị từ 10-20% và tiết kiệm gần 7.000 euro mỗi năm.

Robot cộng tác đang thay đổi mối quan hệ giữa con người và robot, mối quan hệ đã từng được coi là đối địch. Trong khi robot truyền thống được thiết kế để loại bỏ lao động con người, mục đích của cobot là bổ trợ. Điều này có nghĩa là các cơ sở sản xuất với nhiều quy mô có thể hưởng lợi từ những gì tốt nhất mà cả con người và robot mang lại. Con người cung cấp khả năng giải quyết vấn đề sáng tạo và linh hoạt tình huống, còn cobot cung cấp sự tin cậy và độ chính xác mà bạn mong đợi từ robot. Sử dụng cobot cho phép các nhà sản xuất giải phóng con người khỏi các nhiệm vụ lặp đi lặp lại và nguy hiểm, đồng thời giảm sai sót của con người và cải thiện năng suất và chất lượng tổng thể.

Universal Robots còn cải thiện khả năng của cobot của bạn thông qua UR+ - một hệ sinh thái toàn cầu bao gồm các linh kiện, phần mềm và bộ ứng dụng đã được xác nhận và chứng nhận về khả năng cơ khí, điện và số hóa phù hợp với cobot của Universal Robots.

Trí tuệ nhân tạo

Trong những năm gần đây, robot học và tự động hóa đã được nâng cấp nhờ sự tiến bộ của trí tuệ nhân tạo (AI). Nhờ đó, cobot được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo (AI) đang trở thành một thành phần quan trọng của Công nghiệp 4.0. Có sáu khả năng chính của cobot được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo mà các nhà sản xuất nên chú ý:

Giám sát: Khả năng này giúp cho cobot với trí tuệ nhân tạo, phát hiện sự thay đổi trong điều kiện không gian làm việc cũng như giám sát và tối ưu hóa các hoạt động trong đó.  

Quan sát: Với hệ thống theo dõi được trang bị trí tuệ nhân tạo, cobot có thể nhận biết sự hiện diện và hướng của các bộ phận; kiểm tra và thực hiện các tác vụ gặp và đặt vật thể động cũng như đọc kết quả từ thiết bị kiểm tra và đưa ra quyết định phù hợp.

Thích ứng: Với đặc tính này, cobot được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo có thể điều chỉnh việc sắp xếp nhiệm vụ khi các máy di chuyển; điều chỉnh điều khiển lực cần thiết để lấy các bộ phận từ một chồng; phát hiện, tránh va chạm và khắc phục các lỗi bằng cách thử lại.

Học tập: Cobot được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo có khả năng dự đoán và chẩn đoán các sự hỏng hóc; xác định các khuôn mẫu trong hoạt động liên tục và áp dụng những điều học được để đạt hiệu suất tốt hơn.

Triển khai: Cobot được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo có thể được triển khai trong vài giờ; nó cũng có thể tái sử dụng thông tin nhiệm vụ, chia sẻ với các robot và hệ thống điều khiển chuyển động khác.

Mở rộng: Một robot được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo có thể điều khiển các máy khác; tổ chức và cải thiện các hoạt động của các thiết bị gần đó.

Cobot đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong các cơ sở sản xuất hiện nay. Tính linh hoạt, dễ sử dụng, chi phí thấp và diện tích nhỏ của chúng đã tạo ra vô số cơ hội cho các nhà sản xuất của mọi quy mô.

Quay lại sự khác biệt giữa 'robot học' và 'tự động hóa', hãy xem xét các thuật ngữ được áp dụng cho cobot.

Cobot là...

...cánh tay robot công nghiệp (nhưng không thuộc loại truyền thống)

...robot (loại cộng tác), và

...một hình thức của tự động hóa

Cánh tay robot tạo ra các công nghệ mà chúng ta sử dụng để tự động hóa cuộc sống hàng ngày, từ điện thoại thông minh đến các thiết bị thông minh trong nhà và trợ lý giọng nói.

Nếu bạn xem xét cách chúng ta tự động hóa cuộc sống hàng ngày, sự khác biệt giữa các thuật ngữ robot học và tự động hóa trở nên rõ ràng hơn: chúng ta tự động hóa cuộc sống hàng ngày thông qua phần mềm được tích hợp trong điện thoại thông minh và các thiết bị khác. Nhưng, trừ robot hút bụi, chúng ta chưa tự động hóa các nhiệm vụ thể chất hàng ngày bằng robot. Tự động hóa là một phần của cuộc sống hàng ngày của chúng ta, nhưng robot thì không.

Robot học và tự động hóa là một phần trong cuộc sống hàng ngày của các nhà sản xuất, vì chúng sản xuất các thiết bị điện tử mà chúng ta sử dụng để làm cuộc sống dễ dàng hơn.