Trong bối cảnh công nghiệp 4.0, việc ứng dụng công nghệ tiên tiến vào sản xuất là điều cần thiết. Một nhóm sinh viên đến từ trường Điện – Điện tử, Đại học Công nghiệp Hà Nội đã thực hiện một dự án đầy sáng tạo, thiết kế hệ thống cấp phôi tự động cho máy laser. Dự án không chỉ giúp nâng cao hiệu suất làm việc mà còn giảm thiểu thời gian thao tác của công nhân, mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp chế tạo.
Hệ thống cấp phôi tự động: Cấu trúc và chức năng
Hệ thống mà nhóm sinh viên thiết kế bao gồm bốn phần chính: cấp phôi, chuyển giao, thu gom và phân loại, cùng với việc di chuyển tấm giá đỡ từ khu vực cấp sang khu vực lấy phôi. Mỗi phần đều được tối ưu hóa để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quy trình sản xuất.
Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong sản xuất
Nhóm sinh viên đã khéo léo kết hợp cấu trúc cơ khí với trí tuệ nhân tạo (AI) để tạo ra một hệ thống hoạt động tự động và chính xác. Khi hệ thống hoạt động, phôi được đặt vào giá đỡ và tự động đưa vào máy laser. Sau khi hoàn tất quá trình gia công, sản phẩm sẽ được chuyển vào kho chứa, trong khi giá đỡ cũ được thay thế bằng giá mới, giúp tiết kiệm thời gian và công sức.
Đôn Mạnh Phóng, trưởng nhóm thiết kế, chia sẻ rằng trong sản xuất hiện đại, độ chính xác và tốc độ là rất quan trọng. Hệ thống cấp phôi tự động không chỉ giúp giảm thời gian thao tác của công nhân từ 15 giây xuống còn 10 giây mà còn mang lại nhiều lợi ích cho các ngành công nghiệp khác nhau.
Quá trình nghiên cứu và phát triển
Dự án bắt đầu từ tháng 2/2024, với các thành viên đến từ chuyên ngành công nghệ kỹ thuật điện tử viễn thông và công nghệ kỹ thuật máy tính. Nhóm đã dành thời gian nghiên cứu các cơ cấu cơ khí phổ biến và tham quan các nhà máy để điều chỉnh thiết kế cho phù hợp với thực tế sản xuất.
Trong quá trình nghiên cứu, nhóm nhận thấy rằng việc tích hợp AI vào quy trình kiểm tra sản phẩm có thể nâng cao hiệu quả. Bằng cách sử dụng thị giác máy tính, hệ thống có khả năng nhận diện lỗi ngay trong quá trình sản xuất, giúp tiết kiệm thời gian và nhân lực.
Cải tiến quy trình sản xuất và lưu trữ
Nhóm đã thay thế băng tải thông thường bằng băng tải xích để tăng độ bền và ổn định. Hệ thống cấp phôi cũng được tối ưu hóa với thiết kế giá đỡ giúp cố định phôi trong quá trình di chuyển, đảm bảo an toàn và chính xác.
Không chỉ dừng lại ở việc thiết kế máy, nhóm còn hướng đến việc tối ưu hóa quy trình lưu trữ sản phẩm sau khi sản xuất. Hệ thống kho chứa có khả năng lưu trữ 40 chồng sản phẩm hoàn chỉnh và tự động đẩy ra pallet để xe tự hành vận chuyển mà không cần sự can thiệp của con người.
Giải thưởng và thành công
Hệ thống cấp phôi tự động cho máy laser của nhóm đã xuất sắc giành giải Nhất trong cuộc thi Thiết kế máy tự động hóa 2025, do một tổ chức tại Việt Nam tổ chức. Ban giám khảo đánh giá cao sự khác biệt trong thiết kế của nhóm, khi hệ thống hoàn toàn tự động và chỉ cần công nhân sắp xếp phôi vào giá. Việc tích hợp kiểm tra lỗi bằng AI cũng giúp loại bỏ sản phẩm lỗi ngay từ đầu, tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Nhóm sinh viên không chỉ mang đến một sản phẩm công nghệ tiên tiến mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp chế tạo tại Việt Nam.
Nhật Minh