Tìm hiểu về Robot AMR: Giải pháp Tự động hóa cho Sản xuất và Logistics

Thế giới công nghệ tự động hóa ngày càng phát triển, kéo theo sự ra đời của những khái niệm mới mẻ và đầy tiềm năng. Trong số đó, “robot AMR” là một trong những giải pháp đột phá cho ngành công nghiệp sản xuất và logistics. 

Vậy, robot AMR là gì và tại sao chúng lại được xem là “cánh tay đắc lực” trong kỷ nguyên tự động hóa? Cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây của DACO nhé!

Robot AMR là gì?

Robot AMR (Autonomous Mobile Robot) là loại robot di động tự hành, được thiết kế để di chuyển và hoạt động linh hoạt trong môi trường phức tạp mà không cần sự can thiệp trực tiếp từ con người. 

Điểm khác biệt chính của AMR so với các loại robot truyền thống là khả năng tự nhận biết, định vị và tránh chướng ngại vật một cách thông minh, nhờ vào hệ thống cảm biến và phần mềm tiên tiến. Điều này giúp AMR có thể thích ứng với những thay đổi trong môi trường làm việc, tối ưu hóa đường đi và thực hiện các nhiệm vụ một cách hiệu quả hơn.

Điểm danh các công nghệ nền tảng của Robot AMR

Robot AMR hoạt động hiệu quả dựa trên sự kết hợp của nhiều công nghệ tiên tiến. Dưới đây là một số công nghệ cốt lõi đóng vai trò quan trọng trong khả năng vận hành của chúng:

1. Công nghệ Cảm biến LiDAR 

LiDAR (Light Detection And Ranging) là một thành phần không thể thiếu trong hệ thống cảm biến của robot AMR. Công nghệ này sử dụng các tia laser để quét môi trường xung quanh. Bằng cách đo thời gian tia laser phát ra và phản xạ trở lại, LiDAR tạo ra một bản đồ 3D chi tiết về không gian. Dữ liệu này cho phép AMR robot nhận biết chính xác vị trí của các vật thể, chướng ngại vật và xác định khoảng cách, từ đó hỗ trợ việc di chuyển an toàn và hiệu quả.

2. Hệ thống Định vị và Lập Bản đồ Đồng thời (SLAM) 

SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) là một thuật toán phức tạp cho phép robot AMR vừa tự xây dựng bản đồ môi trường hoạt động, vừa xác định vị trí của chính nó trong bản đồ đó. 

Quá trình này diễn ra liên tục và đồng thời, cung cấp cho robot khả năng tự chủ trong việc lập kế hoạch đường đi, tránh chướng ngại vật và điều hướng đến các điểm đích một cách chính xác mà không cần sự can thiệp của con người. SLAM là yếu tố then chốt giúp AMR khác biệt với các loại robot tự động hóa truyền thống.

AMR robot hoạt động như thế nào?

Robot di động tự động (AMR) là loại robot có khả năng tự chủ di chuyển và hoàn thành nhiệm vụ mà không cần sự can thiệp trực tiếp từ con người. Để làm được điều này, AMR sử dụng kết hợp nhiều công nghệ tiên tiến như cảm biến, trí tuệ nhân tạo (AI) và hệ thống điều khiển thông minh. Những công nghệ này cho phép robot tự định hướng, điều hướng và tương tác an toàn với môi trường xung quanh. 

Sau đây là cách thức hoạt động của AMR

1. Thu thập và xử lý dữ liệu từ môi trường 

AMR robot được trang bị một loạt các cảm biến để thu thập thông tin về môi trường xung quanh. Các cảm biến này bao gồm LiDAR (sử dụng tia laser để đo khoảng cách), camera (cung cấp hình ảnh trực quan), cảm biến siêu âm (phát hiện vật cản gần) và các cảm biến khác. 

Dữ liệu thô từ các cảm biến này được truyền đến bộ xử lý trung tâm của robot. Tại đây, các thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ phân tích và xử lý dữ liệu để tạo ra một “nhận thức” về môi trường xung quanh, bao gồm vị trí của các vật thể, chướng ngại vật và các đặc điểm khác.

2. Xây dựng bản đồ và hoạch định đường đi 

Dựa trên thông tin đã xử lý, AMR sử dụng thuật toán SLAM (Định vị và Lập bản đồ Đồng thời) để xây dựng một bản đồ chi tiết của môi trường. Bản đồ này không chỉ bao gồm các yếu tố tĩnh (như tường, kệ hàng) mà còn cập nhật liên tục các yếu tố động (như người, phương tiện di chuyển khác). 

Dựa trên bản đồ này và mục tiêu được giao, hệ thống điều khiển của AMR sẽ tính toán đường đi tối ưu, đảm bảo an toàn và hiệu quả, tránh các chướng ngại vật và tuân thủ các quy tắc giao thông nội bộ (nếu có).

3. Tương tác và thực thi nhiệm vụ 

Trong quá trình di chuyển, AMR có khả năng tương tác với các thiết bị và hệ thống khác trong môi trường. Ví dụ, AMR có thể giao tiếp với hệ thống quản lý kho (WMS) để nhận lệnh lấy hàng, kết nối với cửa tự động để mở cửa, hoặc phối hợp với các AMR khác để tránh va chạm. 

AMR cũng có thể được trang bị các cơ cấu chấp hành (như cánh tay robot, băng tải) để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể như vận chuyển hàng hóa, lắp ráp linh kiện, hoặc kiểm tra chất lượng.

4. Giám sát và điều khiển từ xa 

Mặc dù AMR robot hoạt động tự chủ, chúng thường được kết nối với một hệ thống quản lý trung tâm. Hệ thống này cho phép người vận hành theo dõi vị trí, trạng thái và hiệu suất của từng robot, cũng như can thiệp khi cần thiết (ví dụ: thay đổi lộ trình, xử lý sự cố). Việc giám sát từ xa này đảm bảo hoạt động của đội robot AMR diễn ra trơn tru và hiệu quả.

Nhiệm vụ của AMR trong nhà kho thông minh và nhà máy sản xuất

Robot di động tự hành (AMR) đang đảm nhận ngày càng nhiều vai trò quan trọng trong các nhà kho thông minh và nhà máy sản xuất hiện đại. Cụ thể:

1. Vận chuyển hàng hóa tự động 

AMR được thiết kế để tự động di chuyển hàng hóa, vật tư, và sản phẩm giữa các khu vực khác nhau trong nhà kho hoặc nhà máy. Thay vì sử dụng các phương tiện vận chuyển truyền thống như xe nâng, băng tải, hoặc xe tự hành có hướng dẫn (AGV) – vốn đòi hỏi nhiều chi phí đầu tư, nhân công, và không gian – AMR mang lại giải pháp linh hoạt và hiệu quả hơn. 

Chúng có thể vận chuyển các loại hàng hóa đa dạng, từ thùng hàng nhỏ lẻ đến pallet hàng lớn, và dễ dàng thích ứng với sự thay đổi trong bố trí mặt bằng. Việc tự động hóa vận chuyển giúp giải phóng nhân công khỏi các công việc lặp đi lặp lại, ít giá trị gia tăng, để họ tập trung vào các nhiệm vụ phức tạp hơn.

>>>Xem thêm: Xe tự hành AGV là gì?: Có phải “trợ thủ đắc lực” cho doanh nghiệp hiện đại

2. Hỗ trợ lấy hàng (picking) 

Trong các trung tâm phân phối và kho hàng, việc lấy hàng (picking) là một công đoạn tốn nhiều thời gian và nhân lực. AMR có thể hỗ trợ quy trình này theo nhiều cách. Một số AMR được thiết kế để di chuyển theo nhân viên lấy hàng, cung cấp thông tin về vị trí sản phẩm và tối ưu hóa lộ trình. 

Các loại AMR khác có thể tự động di chuyển đến vị trí sản phẩm, cho phép nhân viên lấy hàng từ robot, hoặc thậm chí tự động lấy hàng bằng cánh tay robot. Việc ứng dụng AMR giúp giảm đáng kể thời gian di chuyển của nhân viên (khoảng 75%), tăng tốc độ lấy hàng và giảm thiểu sai sót.

>>>Có thể bạn quan tâm: Các cách lấy hàng nhanh và cực tiết kiệm

3. Tối ưu hóa phân loại hàng hóa 

AMR robot có thể tham gia vào quá trình phân loại hàng hóa bằng cách sử dụng các công nghệ nhận dạng và xử lý thông tin. Cảm biến, camera và hệ thống thị giác máy tính cho phép AMR quét mã vạch, nhận dạng hình dạng, màu sắc và các đặc điểm khác của hàng hóa. 

Dữ liệu này được kết hợp với trí tuệ nhân tạo (AI) để phân loại hàng hóa theo các tiêu chí khác nhau (ví dụ: loại sản phẩm, điểm đến, đơn hàng). AMR có thể tự động vận chuyển hàng hóa đã phân loại đến đúng vị trí lưu trữ hoặc khu vực đóng gói, giúp tăng tốc độ và độ chính xác của quy trình.

4. Hỗ trợ kiểm kê và quản lý kho hàng 

AMR có thể được lập trình để thực hiện kiểm kê hàng tồn kho một cách tự động. Với camera và khả năng đọc mã vạch, RFID, AMR có thể quét và ghi nhận thông tin về hàng hóa trong kho một cách nhanh chóng và chính xác. 

Dữ liệu này được đồng bộ hóa với hệ thống quản lý kho (WMS), cung cấp thông tin cập nhật theo thời gian thực về số lượng, vị trí và tình trạng của hàng hóa. Việc tự động hóa kiểm kê giúp giảm thiểu sai sót do con người, tiết kiệm thời gian và cung cấp dữ liệu chính xác cho việc ra quyết định.

Các ứng dụng khác của robot AMR là gì?

Ngoài các nhiệm vụ chính trong nhà kho và nhà máy thông minh, robot AMR còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác, từ y tế, bán lẻ đến dịch vụ khách hàng. 

Khả năng di chuyển linh hoạt và tự động của AMR mở ra nhiều cơ hội để tối ưu hóa quy trình làm việc và nâng cao hiệu quả hoạt động trong nhiều ngành nghề khác nhau như:

1. Ngành Y tế  

Trong các bệnh viện và cơ sở y tế, AMR có thể đảm nhận nhiều nhiệm vụ, từ vận chuyển thuốc men, vật tư y tế, mẫu xét nghiệm, đến giao đồ ăn cho bệnh nhân. Việc sử dụng AMR giúp giảm tải công việc cho nhân viên y tế, hạn chế tiếp xúc trực tiếp trong các khu vực có nguy cơ lây nhiễm, và đảm bảo việc cung cấp các vật tư thiết yếu một cách kịp thời và chính xác.

2. Vệ sinh và Khử trùng 

Trong bối cảnh đại dịch và yêu cầu vệ sinh ngày càng cao, AMR có thể được sử dụng để tự động làm sạch và khử trùng các khu vực công cộng như sân bay, bệnh viện, trường học, hoặc văn phòng. AMR có thể được trang bị các hệ thống phun khử trùng, đèn UV, hoặc các công nghệ làm sạch khác để đảm bảo môi trường an toàn và vệ sinh.

3. Ngành Dịch vụ Khách hàng 

AMR cũng được ứng dụng trong các dịch vụ khách hàng như giao hàng tận nơi hoặc hướng dẫn khách hàng tại các địa điểm công cộng như sân bay, nhà ga. Khả năng tự động điều hướng và tương tác với con người giúp AMR trở thành một trợ thủ đắc lực trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ.

4. Ngành Bán lẻ

Trong lĩnh vực bán lẻ, AMR có thể được sử dụng để hỗ trợ việc kiểm kê hàng hóa, vận chuyển hàng từ kho ra khu vực bán hàng, hoặc thậm chí hướng dẫn khách hàng đến vị trí sản phẩm mong muốn. Điều này giúp tối ưu hóa quy trình làm việc và nâng cao trải nghiệm mua sắm của khách hàng.

Sự cần thiết của Robot AMR trong nhà máy thông minh hiện đại 

Việc tích hợp robot di động tự hành (AMR) vào các nhà máy thông minh mang lại nhiều lợi ích chiến lược, giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh và thích ứng với môi trường sản xuất hiện đại.

Khả năng hoạt động tự chủ

AMR có khả năng hoạt động độc lập mà không cần sự can thiệp liên tục của con người. Nhờ các công nghệ như LiDAR và SLAM, AMR có thể tự động xác định vị trí, lập bản đồ môi trường, và điều hướng đến các điểm đích một cách an toàn và chính xác. 

Khả năng tự tránh chướng ngại vật giúp AMR hoạt động hiệu quả trong các môi trường động, có nhiều thay đổi. Sự tự chủ này giúp giảm đáng kể nhu cầu về nhân công cho các công việc vận chuyển, giám sát, cho phép doanh nghiệp phân bổ nguồn lực vào các hoạt động có giá trị cao hơn.

Triển khai nhanh chóng  

So với các hệ thống tự động hóa truyền thống (như băng tải, AGV), việc triển khai AMR thường nhanh chóng và ít phức tạp hơn. AMR không yêu cầu thay đổi lớn về cơ sở hạ tầng (như lắp đặt đường ray, băng từ). 

Quá trình cài đặt và cấu hình phần mềm cho AMR thường chỉ mất khoảng 2-6 tuần. Tính linh hoạt của AMR cũng cho phép doanh nghiệp dễ dàng điều chỉnh quy mô hoạt động, thay đổi bố trí nhà máy, hoặc thêm/bớt robot khi cần thiết.

Tối ưu hóa hiệu suất và chi phí

AMR giúp tự động hóa các tác vụ vận chuyển và xử lý vật liệu, giảm thiểu thời gian chờ đợi và tăng tốc độ dòng chảy của nguyên vật liệu và sản phẩm. Việc giảm thiểu sai sót trong quá trình vận chuyển và kiểm kê cũng góp phần nâng cao hiệu suất tổng thể. 

Về mặt chi phí, việc sử dụng AMR giúp giảm chi phí nhân công trực tiếp (lương, bảo hiểm, phúc lợi), giảm chi phí liên quan đến tai nạn lao động, và tối ưu hóa việc sử dụng không gian nhà máy. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cho AMR có thể cao, lợi ích lâu dài về hiệu suất và tiết kiệm chi phí thường vượt trội hơn.

Chi phí đầu tư Robot AMR

Chi phí đầu tư cho robot di động tự hành (AMR) không cố định mà biến động tùy thuộc vào nhiều yếu tố liên quan đến cấu hình, công nghệ và yêu cầu cụ thể của ứng dụng. 

Một số yếu tố chính ảnh hưởng đến giá thành của AMR bao gồm

• Công nghệ điều hướng: Công nghệ LiDAR thường có chi phí cao hơn so với các phương pháp dẫn đường bằng line từ, line quang hoặc mã QR. Tuy nhiên, trong các môi trường có diện tích lớn, LiDAR mang lại hiệu quả cao hơn, giúp giảm chi phí vận hành dài hạn.
• Loại pin: Pin lithium có giá thành cao hơn so với ắc quy chì. Tuy nhiên, pin lithium có tuổi thọ dài hơn, độ an toàn cao hơn và dung lượng lớn hơn, giúp giảm chi phí bảo trì và thay thế.
• Cảm biến an toàn: Cảm biến laser thường có giá cao hơn so với cảm biến siêu âm. Tuy nhiên, cảm biến laser cung cấp độ chính xác và độ tin cậy cao hơn, đặc biệt trong các môi trường có yêu cầu an toàn nghiêm ngặt.

Các yếu tố khác:

• Tải trọng: Khả năng tải trọng của AMR càng lớn, chi phí thường càng cao.
• Tính năng bổ sung: Các tính năng như khả năng nâng, kéo, giao tiếp với các hệ thống khác (WMS, ERP),… cũng làm tăng giá thành.
• Thương hiệu và nhà cung cấp: Các thương hiệu AMR nổi tiếng và uy tín thường có giá cao hơn.
• Dịch vụ hỗ trợ: Chi phí bảo trì, bảo hành, và hỗ trợ kỹ thuật cũng cần được xem xét.

Việc lựa chọn cấu hình AMR phù hợp cần cân nhắc kỹ lưỡng giữa chi phí đầu tư ban đầu và lợi ích lâu dài, dựa trên nhu cầu cụ thể của từng doanh nghiệp.

Xu hướng phát triển của AMR robot trong tương lai

Thị trường robot di động tự hành (AMR) toàn cầu đang trên đà tăng trưởng mạnh mẽ. Theo các báo cáo, giá trị thị trường này đạt 1,5 tỷ USD vào năm 2022 và dự kiến sẽ tăng lên 7,9 tỷ USD vào năm 2029. Sự tăng trưởng ấn tượng này được thúc đẩy bởi nhiều yếu tố, bao gồm:

• Nhu cầu tự động hóa ngày càng tăng: Các ngành công nghiệp như sản xuất, logistics, kho bãi, và thương mại điện tử đang ngày càng nhận thức rõ lợi ích của việc tự động hóa các tác vụ lặp đi lặp lại, tốn nhiều công sức như vận chuyển vật liệu, xử lý đơn hàng. AMR, với khả năng di chuyển linh hoạt và làm việc độc lập, trở thành giải pháp lý tưởng để nâng cao hiệu quả, giảm chi phí và giảm sự phụ thuộc vào lao động thủ công.
• Tiến bộ công nghệ: Sự phát triển của các công nghệ cảm biến (như camera 3D, máy quét laser), trí tuệ nhân tạo (AI), và phần mềm điều khiển cho phép AMR nhận biết và tương tác với môi trường xung quanh một cách thông minh hơn. Các công nghệ như con quay hồi chuyển, gia tốc kế và bộ mã hóa bánh xe giúp AMR định vị và di chuyển chính xác.
• Giải quyết vấn đề thiếu hụt lao động: Tình trạng thiếu lao động và chi phí nhân công tăng cao ở nhiều quốc gia đang thúc đẩy các doanh nghiệp tìm kiếm giải pháp thay thế. AMR, với khả năng tự động hóa các quy trình vốn cần đến con người, giúp giải quyết bài toán này và giảm chi phí hoạt động.
• Sự bùng nổ của thương mại điện tử: Sự phát triển mạnh mẽ của thương mại điện tử đòi hỏi các hoạt động logistics và xử lý đơn hàng phải nhanh chóng và hiệu quả hơn. AMR có thể đảm nhận các công việc như chọn hàng, phân loại, và quản lý kho, giúp các trung tâm phân phối và kho hàng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng.
• Tính linh hoạt và khả năng mở rộng: AMR có thể được lập trình và tái lập trình để thực hiện nhiều tác vụ khác nhau, thích ứng với các quy trình làm việc đa dạng. Khả năng mở rộng quy mô bằng cách triển khai thêm robot khi cần thiết cũng là một yếu tố quan trọng thúc đẩy sự phát triển của thị trường AMR.
• Bài học từ đại dịch: Đại dịch COVID-19 đã cho thấy rõ sự mong manh của chuỗi cung ứng toàn cầu và nhu cầu tự động hóa để ứng phó với những cuộc khủng hoảng. Các xu hướng trên cho thấy AMR không chỉ là một giải pháp công nghệ nhất thời mà sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc định hình tương lai của nhiều ngành công nghiệp.

Kết luận 

Có thể thấy, robot AMR đang ngày càng khẳng định vị thế quan trọng trong quá trình tự động hóa và chuyển đổi số của các ngành công nghiệp. Với khả năng thích ứng linh hoạt và hiệu quả, AMR hứa hẹn sẽ mang đến nhiều giải pháp đột phá, tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao năng suất lao động trong tương lai.

Đừng quên đón đọc các bài viết tiếp theo của chúng tôi tại Seeact.vn để cập nhật những thông tin mới nhất về quản lý sản xuất các xu hướng công nghệ tự động hóa khác.