Hệ thống xe nâng tự hành AGV – Ưu điểm và nhược điểm
Bài viết này cung cấp một số phân tích về ưu điểm và nhược điểm của hệ thống xe nâng tự hành AGV, tại sao chúng ta nên thiết lập một hệ thống xe nâng tự hành cho doanh nghiệp của mình, và lúc nào thì phù hợp.
Nhưng nên cẩn thận, hệ thống xe nâng tự hành AGV không phải là phù hợp cho tất cả các ngành công nghiệp, nhà máy hoặc kho bãi. Hệ thống xe nâng tự hành AGV không làm được tất cả mọi việc, nó có những nhược điểm mà chúng ta nên hiểu rõ trước khi quyết định đầu tư vào công nghệ này.
Hãy cùng nhau tìm hiểu về các ưu điểm và nhược điểm của hệ thống xe nâng tự hành AGV nhé.
Hệ thống xe nâng tự hành AGV – Ưu điểm
Xe có người lái so sánh với xe tự hành? Cuộc chiến chưa bao giờ kết thúc.
Nghe cũng khá hay đấy! Các xe cộ tự nó chạy vòng quanh, giúp giảm chi phí vận hành và tăng mức độ an toàn. Và thực sự là như vậy.
Xe nâng tự hành AGV là một cách tốt nhất để giảm các chi phí không tạo ra giá trị gia tăng cho sản phẩm và dịch vụ – chi phí vận chuyển.
Có hai ưu điểm chính, quan trọng nhất của hệ thống xe tự hành AGV, đó là chi phí – tiền bạc cho doanh nghiệp và sức khỏe/an toàn cho nhân viên.
Đầu tiên, đó là câu hỏi về tiền bạc, chi phí. Tiền bạc tạo động lực cho các cải tiến, phát minh có tính cách mạng và cơ hội kinh doanh mới.
Có rất nhiều lý do để thiết lập một hệ thống xe nâng tự hành AGV, nhưng cuối cùng thì, tất cả chúng đều phải đem lại hiệu quả kinh tế.
Thứ hai là An Toàn, Sức Khỏe và Thuận Tiện. Chính xác là, hệ thống nâng xe tự hành AGV giúp cải thiện mức độ an toàn của môi trường làm việc, cải thiện mức độ thuận tiện trong môi trường làm việc của nhân viên.
Dưới đây là 11 lợi ích, ưu điểm hàng đầu của một hệ thống xe tự hành AGV:
- Giảm chi phí lao động trực tiếp
- Ngăn ngừa sự thiếu hụt lực lượng lao động
- Ngăn ngừa lỗi sai sót khi vận hành
- Cải thiện khả năng truy vết sản phẩm và theo dõi tồn kho chính xác
- Linh hoạt thay đổi mặt bằng nhà máy. kho bãi
- Khả năng mở rộng nhanh chóng theo mô đun
- Tăng cường mức độ an toàn
- Cải thiện sự thuận tiện cho nhân viên
- Giảm thiểu nguy cơ rủi ro do lây nhiễm
- Giảm chi phí gián tiếp
- Tăng năng suất sản xuất
1. Giảm chi phí lao động trực tiếp
Hãy thành thật với nhau. Đây là lý do chính mà các doanh nghiệp nghĩ đến khi xem xét việc triển khai một hệ thống xe tự hành AGV. Bất kỳ thứ gì có thể làm cải thiện lợi nhuận của doanh nghiệp đều sẽ được cân nhắc triển khai.
Khi chúng ta cân nhắc về việc thiết lập một hệ thống xe tự hành, chúng ta ngay lập tức tính toán xem bao nhiêu nhân sự sẽ được điều chuyển từ các hoạt động không đem lại giá trị gia tăng (như là công tác vận chuyển hàng hóa, nguyên vật liệu) sang các hoạt động làm gia tăng giá trị (như là các hoạt động sản xuất).
Cũng dễ hiểu khi các doanh nghiệp xem hệ thống xe tự hành AGV như một cách để giảm chi phí vận hành.
Tuy nhiên, hệ thống xe tự hành AGV không nên chỉ xem như là một cách cắt giảm chi phí, mà nó còn là một công cụ chuyển tiếp dữ liệu rất tuyệt vời. Cách tiếp cận này được mô tả chi tiết trong phần chiến lược thương mại điện tử (Good-to-Person e-commerce).
Tất cả tính toán đều phụ thuộc vào chi phí đầu tư ban đầu của hệ thống xe tự hành AGV và số lượng nhân sự có thể điều chuyển sang các nhiệm vụ khác.
Một trong những dữ liệu quan trọng là số giờ làm việc của hệ thống xe tự hành AGV.
Nếu chúng ta chi tiêu 500 nghìn USD cho 1 dự án AGV, con số này là như nhau cho dù hệ thống xe nâng tự hành AGV này hoạt động 8 giờ hay 24 giờ mỗi ngày, hoặc nó hoạt động 5 ngày hay 7 ngày mỗi tuần.
Về lý thuyết, một hệ thống xe nâng tự hành AGV hoạt động 3 ca một ngày sẽ thay thế cho 3 người lái xe (chi phí này bao gồm lương cơ bản, phụ cấp, lương ngoài giờ, bảo hiểm y tế, thất nghiệp, các khoản lợi ích khác …).
Nhưng chúng ta cũng không nên hiểu lầm rằng một hệ thống xe nâng tự hành AGV chỉ bao gồm chi phí đầu tư ban đầu. Nó còn bao gồm các chi phí vận hành. Các chi phí chính cho một dự án hệ thống xe tự hành AGV sẽ được trình chi tiết ở đây.
2. Ngăn ngừa sự thiếu hụt lực lượng lao động
Sự phát triển nhanh chóng của thương mại điện tử và các cứ điểm sản xuất của các tập đoàn đa quốc gia sẽ dẫn đến tình trạng thiếu hụt nhân lực trong ngành hậu cần kho bãi và các nhà máy sản xuất.
Đặc biệt, vào các thời điểm nhu cầu hàng hóa bùng nổ trong năm, hầu như các ngành kinh tế đều đối mặt với sự thiếu hụt lực lượng lao động lành nghề.
Có 3 động lực chính dẫn đến tình trạng thiếu hụt nhân lực:
- Tỷ lệ thất nghiệp giảm: Khi nền kinh tế tăng trưởng nhanh chóng, số lượng người đang cần việc làm sẽ giảm nhanh
- Sự già hóa: Mức sống dân cư tăng, đặc biệt ở khu vực thành thị, kéo theo việc giảm tỷ lệ sinh sản, dẫn đến tuổi trung bình của lực lượng lao dộng cao hơn
- Vị trí: Nền kinh tế tăng trưởng kéo theo giá đất ở các khu vực trung tâm tăng cao nhanh chóng, đẩy các doanh nghiệp ra xa dần khỏi khu trung tâm, di dời các công xưởng, kho bãi đến các vùng xa xôi, nơi không có đủ nguồn nhân lực lành nghề để cung cấp cho doanh nghiệp
Sự thiếu hụt nhân lực ảnh hưởng rất nặng nề đến ngành vận tải và logistics. Đầu tư vào hệ thống xe nâng tự hành AGV hoặc robot tự hành AMR (Autonomous Mobile Robot) lúc này có thể nhanh chóng hoàn vốn đầu tư và giảm thiểu nhu cầu nhân lực, cho phép doanh nghiệp dành nhiều nguồn lực hơn để đầu tư vào đội ngũ nhân lực lành nghề cho các hoạt động giá trị gia tăng cao khác, nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp trước các đối thủ khác.
Hệ thống xe nâng tự hành AGV giúp doanh nghiệp hoạt động 24/7, giải thoát khỏi nỗi lo thiếu hụt nhân lực, nhất là khi cần tăng ca trong những mùa cao điểm.
3. Ngăn ngừa lỗi sai sót khi vận hành
Mỗi lỗi sai sót khi vận hành dẫn đến thiệt hại không chỉ về tiền bạc mà còn là uy tín của doanh nghiệp, bất kể đó là lỗi chậm giao hàng hay là giao nhầm hàng hóa hoặc giao nhầm địa chỉ.
Theo một nghiên cứu của hãng GE, khoảng 23% số lần ngừng nhà máy ngoài dự tính là do lỗi phát sinh từ sai sót của con người.
Theo một nghiên cứu khác của Amazon Web Service năm 2017, chỉ riêng các công ty nằm trong chỉ số S&P500 của Mỹ thiệt hại khoảng 150 triệu dollar Mỹ do nguyên nhân trực tiếp là lỗi con người.
Lỗi do con người là nguyên nhân lớn nhất dẫn đến nhà máy ngừng hoạt động ngoài kế hoạch trong các ngành công nghiệp. Lỗi sai sót xảy ra khi người vận hành mệt mỏi hoặc xao lãng. Bất kỳ một nhà sản xuất nào đã từng phải dừng hoạt động dây chuyền chỉ vì một nhân viên đọc nhầm 1 chiếc nhãn sẽ đồng ý với điều này.
Dĩ nhiên, xe nâng tự hành AGV sẽ không bị xao lãng hoặc mệt mỏi. Hãy quên chuyện vận chuyển một hàng hóa không đúng đến một vị trí không đúng đi. Nếu một hệ thống xe nâng tự hành AGV được lập trình đúng đắn, sẽ không có lỗi sai nào xảy ra cả.
4. Cải thiện khả năng truy vết sản phẩm và theo dõi tồn kho chính xác
Hệ thống xe nâng tự hành AGV tương tác với môi trường, thể hiện vị trí của xe với toàn hệ thống theo thời gian thực, nâng cao hiệu quả của dây chuyền sản xuất và kho bãi.
Hệ thống xe nâng tự hành AGV có thể tích hợp với các hệ thống quản lý nhà máy MES, quản lý kho WMS, hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp EPR … để tích hợp cả hậu cần kho vận và quá trình sản xuất vào một thể thống nhất nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động.
Doanh nghiệp sẽ không cần lãng phí thời gian vào việc theo dõi tồn kho thủ công, giảm thiểu các lỗi sai sót tốn kém và đảm bảo giao hàng đúng hạn.
Bên cạnh việc cải thiện độ chính xác và tăng năng suất, bằng cách tích hợp hệ thống xe tự hành AGV với hệ thống quản lý kho WMS chúng ta có thể kết nối các quá trình như quản lý tồn kho và đặt hàng nguyên vật liệu.
Một hệ thống như thế có thể đem lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp:
- Tối ưu hóa tồn kho nhờ phân tích nhu cầu của các khu vực kho trống và tự động điều chỉnh khu vực kệ chứa hàng hóa.
- Quản lý kho hàng theo thời gian thực để hỗ trợ cho quá trình quản lý kho
- Kiểm soát tổng thể bằng các chiến lược quản trị linh hoạt, cài đặt giới hạn hoạt động cho từng nhân viên, và theo dõi kho hàng một cách trực quan trên máy tính
5. Linh hoạt thay đổi mặt bằng nhà máy. kho bãi
Nếu chúng ta chỉ so sánh đơn lẻ một chiếc xe nâng tự hành AGV và một chiếc xe nâng truyền thống có người lái, chúng ta sẽ không thấy nhiều khác biệt về lợi thế linh hoạt bố trí mặt bằng. Nhưng cần nhớ rằng một hệ thống xe tự hành AGV hoặc AMR có thể thay thế cho các băng chuyền sản xuất truyền thống.
Một dây chuyền sản xuất dựa trên hệ thống xe tự hành AGV cho phép linh hoạt và nhanh chóng thay đổi cách bố trí mặt bằng sản xuất và dòng chảy công việc (workflow), liên tục tối ưu hóa hơn rất nhiều so với một dây chuyền sản xuất truyền thống, gần như bị cố định sau khi đã thiết lập xong từ ban đầu.
Hệ thống xe tự hành AGV không bị bắt buộc phải đi theo các lộ trình cố định, chúng ta có thể nhanh chóng tạo ra nhiều biến thể và các bước quy trình bên ngoài, phát sinh thêm nếu cần. Chúng ta có thể mở thêm một nhánh kiểm tra chất lượng, hoặc bổ sung thêm một nhánh lắp ráp các bộ phận tùy chọn (option) khi cần thiết.
Do chúng ta không cần xây dựng các hạng mục xây dựng cơ bản khi triển khai một hệ thống xe tự hành AGV, chúng ta có thể nhanh chóng di chuyển hệ thống xe tự hành AGV sang một vị trí khác trong nhà máy … hoặc thậm chí di chuyển nó sang một nhà máy khác, hoặc thậm chí nằm ở một quốc gia khác.
Nếu chúng ta muốn so sánh hệ thống xe tự hành AGV với hệ thống băng tải truyền thống, chúng ta không thể tránh khỏi nói về Xe chở hàng đơn lẻ (Unit Load AGV).
Unit Load AGV được thiết kế để chuyên chở từng thùng, khối hoặc pallet hàng hóa giữa các băng tải, kệ chứa, dây chuyền thiết bị (đóng pallet, bọc cuốn nylon, robot gắp hàng …) cũng như các hệ thống tự động lưu kho và lấy hàng (AS/RS – automated storage and retrieval systems).
Unit Load AGV – Vượt trội hơn băng tải truyền thống – Linh hoạt hàng đầu
Unit Load AGVs đại diện cho một bước tiến khổng lồ về phương diện bố trí mặt bằng so với băng tải truyền thống.
Nhờ hệ thống xe tự hành AGV không cần phải bố trí cố định, mặt bằng làm việc được giải phóng cho các xe cộ và nhân viên khác hoạt động.
Yếu tố này cực kỳ quan trọng, không phải chỉ là ưu điểm về mặt giao thông, mà còn bởi độ AN TOÀN của nó, bởi vì một hệ thống băng tải truyền thống đại diện cho các rào chắn vật lý, chúng ngăn chặn và giới hạn các hành lang thoát hiểm của con người và thiết bị khi xảy ra nguy cơ.
6. Khả năng mở rộng nhanh chóng theo mô đun
Một hệ thống xe tự hành AGV rất dễ mở rộng so với một dây chuyền cố định truyền thống.
Khi doanh nghiệp của chúng ta lớn mạnh và cần mở rộng hoạt động, rất dễ dàng tăng thêm các xe tự hành AGV khi cần.
Nếu so sánh với các dây chuyền cố định, hệ thống xe tự hành AGV cho phép chúng ta đầu tư ban đầu chỉ một vài xe, sau đó sẽ tăng thêm khi nhu cầu khách hàng tăng lên, chứ không cần phải đầu tư cả một dây chuyền hoàn chỉnh đắt đỏ ngay từ ban đầu.
Chúng ta dễ dàng mở rộng hoạt động bằng cách thêm các xe AGV vào hệ thống mà không cần phải tiến hành các hạng mục xây dựng cơ bản như dây chuyền sản xuất truyền thống.
7. Tăng cường mức độ an toàn
Theo số liệu của Cơ quan An toàn Nghề nghiệp và Sức khỏe Hoa Kỳ OSHA, năm 2018 các ngành công nghiệp Hoa Kỳ ghi nhận:
90% khả năng một xe nâng hàng sẽ liên quan đến tai nạn nghiêm trọng trong suốt quãng đời hoạt động của nó
61.800 vụ tai nạn có thương tích không nghiêm trọng
34.900 vụ tai nạn có thương tích nghiêm trọng
85 xe nâng hàng có liên quan đến tai nạn chết người hàng năm
Với khoảng 900.000 xe nâng hàng đang hoạt động tại Hoa Kỳ thì có 10% khả năng có một xe nâng hàng trong doanh nghiệp của bạn xảy ra tai nạn trong năm.
Khoảng 80% tai nạn xe nâng liên quan đến người đi bộ
Ở Hoa Kỳ, cứ 6 vụ tai nạn chết người tại nơi làm việc thì có 1 vụ liên quan đến xe nâng hàng.
Chúng ta đã có các thông tin này trong đầu, nhưng các con số này thật khủng khiếp khi chúng ta thấy chúng nằm cùng nhau ở một chỗ.
Đây là lợi ích quan trọng hàng đầu của một hệ thống xe tự hành AGV nếu như chúng ta không liên hệ đến yếu tố tiền bạc.
SAFETY FIRST – AN TOÀN LÀ TRÊN HẾT
Một hệ thống xe tự hành AGV cần phải an toàn, chúng được lập trình với tiêu chí an toàn, do đó chúng được trang bị rất nhiều loại camera, cảm biến, radar cho phép chúng hoạt động an toàn bên cạnh con người và các loại thiết bị khác.
Xe tự hành AGV di chuyển theo các lộ trình được thiết kế và lập trình sẵn, có thể được mô tả chi tiết bởi người sử dụng, do đó các khu vực có mật độ giao thông cao hoặc các lộ trình thiếu an toàn sẽ được loại trừ.
Ngược lại, một thiết bị được lái bởi con người, như là xe nâng, không được trang bị nhiều cơ chế an toàn như vậy, và hoàn toàn phụ thuộc vào thao tác của người lái, nên có thể sai sót theo rất nhiều cách khác nhau.
Trong khi người lái luôn luôn có nguy cơ bị mất tập trung hoặc bị mệt mỏi, do đó có khả năng gây tai nạn, thì các hệ thống xe tự hành AGV không có các mối nguy cơ này.
An toàn là một chủ đề rất quan trọng và được mô tả chi tiết trong bài này: Hiểu về hệ thống an toàn của xe tự hành AGV.
8. Cải thiện sự thuận tiện cho nhân viên
Hệ thống xe tự hành AGV có thể hoạt động trong các điều kiện môi trường mà con người không thể hoạt động hoặc hoạt động không hiệu quả, như là các môi trường quá nóng, quá lạnh, hoặc tiếp xúc với các hóa chất độc hại như nhà máy hóa chất, nhà máy điện hạt nhân …
Một ví dụ tiêu biểu là các robot diệt khuẩn bằng tia cực tím (UV Disinfection Robots) sử dụng để diệt các virus và vi khuẩn độc hại. Tia cực tím (UV – Ultra Violet) diệt trừ hầu hết các phần tử sống, và cũng nguy hại cho con người. Do đó, các robot tự hành là loại xe cơ sở rất tuyệt để gắn các thiết bị vệ sinh diệt khuẩn. Các xe AGV cũng đỡ gánh nặng cho con người khi phải di chuyển các thiết bị nặng, hoặc các thao tác lặp đi lặp lại.
Ví dụ, hệ thống xe tự hành AGV ngày càng trở nên thuận tiện cho việc vận chuyển hàng hóa trang bị trong các bệnh viện và đảm nhiệm các nhiệm vụ không có giá trị gia tăng như là việc đẩy các xe chở hàng nặng 200-500 kg vốn rất nặng nhọc và mệt mỏi.
Một ví dụ khác là hệ thống Hàng-đến-Người (Good-to-Person) được triển khai trong các kho bãi thương mại điện tử. Thay vì bắt nhân viên phải đi bộ dọc theo các lối đi dài tít tắp để tìm kiếm hàng hóa trong nhà kho (lãng phí thời gian, năng lượng và nỗ lực) thì bây giờ hàng hóa sẽ tự di chuyển đến với nhân viên soạn hàng nhờ các Good-to-Person robot.
Với khả năng hoạt động 24/7 và năng suất cao, hệ thống xe tự hành AGV đảm bảo an toàn cho nhân viên kèm theo năng suất làm việc tối ưu hơn.
Điều kiện làm việc an toàn hơn cũng đồng nghĩa với “Tiền bạc”
Sự thật là, điều kiện làm việc an toàn và thuận tiện hơn cho nhân viên cũng dẫn đến giảm chi phí hoạt động và giảm thời gian chết của hệ thống, điều này cuối cùng sẽ cải thiện đáng kể lợi nhuận cho doanh nghiệp.
9. Giảm thiểu nguy cơ rủi ro do lây nhiễm
Đây là một lợi ích “mới”, hoặc ít ra cũng là điều mà các ngành công nghiệp đang suy nghĩ đến.
Sau khi đại dịch Covid-19 xảy ra, có thể nói rằng tất cả các nhà quản lý nhà máy và kho bãi đều lo lắng về vấn đề lây nhiễm dịch bệnh trong cộng đồng nhân viên.
Điều lo lắng này không mới lạ gì đối với ngành bệnh viện và cơ sở khám chữa bệnh, nơi mà các robot tự hành được xem là phương tiện hiệu quả để giảm nguy cơ lây nhiễm. Theo Trung Tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ, hàng năm có khoảng 75.000 người chết do lây nhiễm trong bệnh viện.
Bản thân con người chính là một phương tiện lan truyền tác nhân lây bệnh quan trọng, do đó giảm số lượng nhân viên là một cách hữu hiệu để giảm thiểu khả năng lây nhiễm.
Sử dụng hệ thống xe tự hành AGV thay cho con người, để làm các công việc không đóng góp giá trị gia tăng, cũng đảm bảo cho hoạt động không gián đoạn trong các thời kỳ giãn cách xã hội.
10. Giảm chi phí gián tiếp
Đừng bỏ quên việc giảm chi phí gián tiếp khi sử dụng hệ thống xe tự hành AGV nhé.
Ít nhân viên hơn cũng đồng nghĩa với ít chi phí gián tiếp hơn. Nhà máy, kho bãi sẽ chi tiêu ít hơn:
Chi phí như nước, dịch vụ vệ sinh, môi trường. Ví dụ, xe tự hành AGV có thể hoạt động trong môi trường không cần chiếu sáng, do đó có thể tiết kiệm chi phí điện chiếu sáng.
Chi phí nhân sự (tuyển dụng, huấn luyện)
Chi phí phát sinh do tai nạn xe nâng. Nhờ các trang thiết bị an toàn, các xe tự hành AGV không đâm vào các thiết bị khác, pallet và container, hàng hóa trong kho, tường và kệ hàng .v.v.
Hệ thống xe tự hành AGV di chuyển đều đặn ở vận tốc không đổi (vận tốc trung bình), do đó sẽ không đổ vỡ hàng hóa.
Sử dụng hệ thống bình điện hiệu quả hơn.
Hệ thống xe tự hành AGV tiêu thụ điện năng hiệu quả hơn xe nâng điện thông thường, bởi chúng tiêu hao điện năng một cách đều đặn. Việc duy trì dòng điện tiêu thụ đều đặn sẽ giúp cho các bình ắc quy phóng điện lâu hơn.
Hệ thống xe tự hành AGV di chuyển ở tốc độ đều đặn, mức tăng tốc và giảm tốc được khống chế và lập trình để tiết kiệm năng lượng, lộ trình cũng được tính toán tối ưu hóa.
Hơn thế nữa, mỗi loại bình ắc quy có chu kỳ hoạt động của riêng nó. Nghĩa là để tối ưu tuổi thọ của ắc quy thì việc khống chế dòng điện tiêu thụ và mức dung lượng còn lại của bình ắc quy (DOD – Depth of Discharged) là rất quan trọng. Các xe tự hành AGV được lập trình sẵn để đi sạc khi ắc quy chạm đến mức dung lượng tối thiểu cho phép DOD, hoặc khi hệ thống rảnh rỗi. Trong khi đó, xe nâng điện có người lái thường xuyên chỉ đi sạc khi bình ắc quy đã cạn kiệt và xe không còn di chuyển được nữa.
Các khái niệm về quy trình và phương án bố trí sạc được mô tả chi tiết trong bài: Các giải pháp sạc ắc quy cho Hệ thống xe tự hành AGV.
Ngoài ra, còn có nhiều ví dụ khác về việc giảm chi phí gián tiếp, như là hệ thống xe tự hành AGV cho phép nâng cao năng lực vận chuyển đơn hàng và cải thiện KPI, giao hàng đúng hạn … giúp giảm được các khoản phạt từ phía khách hàng do giao hàng trễ, giao nhầm hàng .v.v.
11. Tăng năng suất sản xuất
Khi tất cả các yếu tố này hợp lại với nhau: giảm chi phí lao động trực tiếp, giảm chi phí lao động gián tiếp, giảm sai sót, điều kiện làm việc an toàn và thuận hơn .v.v. sẽ dẫn đến tăng năng suất lao động nói chung.
Không giống con người, hệ thống xe tự hành AGV không bị mệt mỏi, mất tập trung, không dừng uống cà phê, tán gẫu … Xe tự hành AGV không cần nghỉ giải lao và có thể hoạt động 24/7 mà không cần lương thưởng ngoài giờ.
Hệ thống xe tự hành AGV được lập trình để tìm ra lộ trình tối ưu và thực hiện nhiệm vụ bằng cách tốt nhất.
Bằng cách thay thế yếu tố con người trong các công việc không đem lại giá trị gia tăng bằng hệ thống xe tự hành AGV, chúng ta đã xóa bỏ được các yếu tố không chính xác tiềm ẩn trong lưu trình công việc và hoạt động.
Tự động hóa giảm lãng phí và tăng năng suất hoạt động nói chung, cho phép doanh nghiệp hoạt động với năng suất và độ chính xác cao hơn.
Nếu doanh nghiệp của chúng ta làm việc trên cơ sở 2 ca mỗi ngày, chúng ta cũng có thể cân nhắc về việc triển khai một số hoạt động tự động vào ca tối để tăng thêm năng suất.
Thử tưởng tượng một tổng kho được quản lý bởi một hệ thống xe tự hành AGV. Ban đêm, các xe tự hành AGV có thể sắp xếp lại vị trí hàng hóa trong kho, chuyển các hàng hóa theo thứ tự FIFO (vào trước ra trước) để ngày mai có thể nhanh chóng lấy hàng hoặc chỉ đơn giản là tối ưu hóa vị trí trong kho sau một ngày hoạt động.
Chúng ta không cần chi trả thêm cho các hoạt động ca đêm này.
Năng suất hoạt động tổng thể là điều kiện bắt buộc doanh nghiệp phải có trong môi trường cạnh tranh đang ngày càng gay gắt này, khi thương mại điện tử và các yếu tố trong nền kinh tế đang thay đổi và ép buộc các nhà quản lý nhà máy và kho bãi phải làm được ngày càng nhiều hơn với cùng một số lượng mặt bằng và nhân sự.
Kho bãi và các trung tâm phân phối đang sử dụng kết hợp giữa hệ thống xe tự hành AGV và các phần mềm đám mây (cloud-based software), máy học (machine learning) và trí tuệ nhân tạo (artificial intelligence) để tăng năng suất vận chuyển hàng hóa trong ngành thương mại điện tử.
Thường thì các robot tự hành sẽ tăng mạnh khả năng lấy hàng mỗi giờ, nghĩa là năng suất thực hiện đơn hàng sẽ cao hơn với ít nhân viên hơn. Một số nhà vận hành TMĐT ghi nhận năng suất cao hơn gấp 2-3 lần. Một nhân viên đóng gói hàng hóa truyền thống với năng suất 70 món hàng mỗi giờ có thể tăng lên 150 món hàng mỗi giờ một cách dễ dàng với sự trợ giúp của robot tự hành.
Hệ thống xe tự hành AGV – Nhược điểm
Chúng ta vừa thấy rằng hệ thống xe tự hành AGV thật tuyệt vời. Chúng đem lại rất nhiều lợi ích cho kho bãi và nhà máy sản xuất. Chúng năng suất, hiệu quả và cải thiện lợi nhuận. Chúng an toàn và làm việc bền bỉ hơn một nhân viên bình thường.
Nhưng …
Không phải bất cứ thứ gì lấp lánh đều là vàng.
Hãy xem xét kỹ 5 nhược điểm quan trọng nhất của một hệ thống xe tự hành AGV trước khi đầu tư nhé.
1. Hệ thống xe tự hành AGV vận hành phụ thuộc vào độ ổn định của mạng WIFI
2. Các hệ thống xe tự hành AGV khác nhau khó kết nối với nhau
3. Kém linh hoạt hơn so với xe nâng hàng có người lái
4. Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn
5. Đòi hỏi một số yêu cầu về điều kiện làm việc
Chúng ta hãy cùng xem xét chi tiết hơn về 5 nhược điểm chính của hệ thống xe tự hành AGV nhé.
1. Hệ thống xe tự hành AGV vận hành phụ thuộc vào độ ổn định của mạng WIFI
Nếu mạng WIFI của chúng ta bị lỗi, hãy chuẩn bị tinh thần để đối đầu với một cơn ác mộng kinh khủng.
Nhìn chung, hệ thống xe tự hành AGV sử dụng mạng WIFI để trao đổi thông tin giữa các xe tự hành AGV, hệ thống quản lý xe tự hành AGV, hệ thống quản lý thiết bị, và các hệ thống quản lý bên ngoài như hệ thống quản lý kho bãi WMS, hệ thống quản lý doanh nghiệp ERP, các thiết bị ngoại vi, OPC, PLC …
Điều đó có nghĩa là các hệ thống này phụ thuộc vào nhau và đồng thời phụ thuộc vào chất lượng và độ ổn định của mạng WIFI.
Nếu mạng WIFI không hoạt động tốt, hệ thống xe tự hành AGV sẽ không nhận được lệnh, không xác định được phương hướng, lộ trình, không định vị được bản thân … và tất cả mọi thứ sẽ ngừng hoạt động.
Trong trường hợp không may, nếu mạng WIFI chập chờn và chúng ta lại phụ thuộc vào sự vận hành của hệ thống xe tự hành AGV, hoạt động sản xuất của chúng ta sẽ ngưng trệ, dây chuyền sản xuất không nhận được nguyên vật liệu, khà kho sẽ ngừng xuất nhập hàng, hàng hóa thành phẩm sẽ không xuất đi được. Chuỗi sản xuất của chúng ta sẽ nhanh chóng ngừng lại.
Tôi đã nói rồi, đó là một cơn ác mộng thực sự!
Tất nhiên, nếu chúng ta có các xe nâng có người lái, hoạt động của chúng ta có thể tiếp tục một cách hạn chế.
Cân nhắc và ghi nhớ rằng một trong các yếu tố quan trọng để hệ thống xe tự hành AGV thành công là chất lượng và độ ổn định của mạng WIFI. Có nghĩa là cần lắp đặt một hệ thống điểm phát WIFI chất lượng tốt và đủ mạnh để đáp ứng lưu lượng hiện tại và cả tương lai nữa.
Nói một cách hình tượng hơn, chúng ta sẽ chọn cái nào: tiết kiệm chút ít tiền đầu tư cho các bộ phát WIFI (router) để rồi hoạt động doanh nghiệp ngừng trệ; hay là đầu tư thêm chút ít tiền bây giờ để dự phòng an toàn cho việc tăng lưu lượng kết nối trong tương lai?
2. Các hệ thống xe tự hành AGV khác nhau khó kết nối với nhau
Thực tế là, một nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV này lại không muốn kết nối với một nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV khác. Ý tôi là, họ có thể là bạn tốt của nhau, chuyện trò thường xuyên với nhau ở quán rượu, hội nghị triển lãm hay trên mạng xã hội … nhưng hệ thống xe tự hành AGV của họ không nói cùng ngôn ngữ với nhau.
Nếu chúng ta chọn một nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV, hãy đảm bảo rằng chúng ta chọn một nhà sản xuất tốt và xây dựng một quan hệ đối tác tốt. Chúng ta sẽ muốn “kết hôn” với họ, bởi vì thường thì sẽ rất khó để triển khai hệ thống của nhà sản xuất khác vào cùng mặt bằng làm việc.
Hãy thận trọng. Việc này có thể sẽ đắt đỏ, hoặc đơn giản là bất khả thi về mặt kỹ thuật.
Nếu chúng ta có 2 nhà sản xuất khác nhau, với hai hệ thống quản lý khác nhau:
Ai sẽ kiểm soát hệ thống?
Ai sẽ phân công nhiệm vụ?
Ai sẽ quản lý việc ưu tiên?
Các xe tự hành AGV sẽ hành động ra sao tại các giao điểm giao thông?
Một nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV có 2 lựa chọn đối với hệ thống quản lý thiết bị AGV của họ.
Nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV chọn cách tự phát triển hệ thống quản lý thiết bị của họ.
Nếu nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV của chúng ta thuộc loại này …
hừm … sẽ rất khó để kết nối với một hệ thống khác.
Chúng ta có lẽ sẽ cần đến một một phần mềm kết nối, một cầu nối (bridge) giữa 2 hệ thống.
Nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV chọn cách mua một hệ thống quản lý thiết bị được thương mại và phát triển rộng rãi trên thị trường.
Họ có thể mua và triển khai một hệ thống quản lý AGV từ một nhà phát triển chuyên môn cung cấp hệ thống quản lý AGV.
Nếu nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV của chúng ta thuộc loại này …
Có lẽ câu chuyện sẽ dễ dàng hơn vì các nền tảng này ở góc độ nào đó đã được phát triển để kết nối với nhiều loại nhãn hiệu xe tự hành AGV khác nhau.
Nếu chúng ta may mắn và nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV thứ hai của chúng ta cũng dùng chung hệ thống quản lý AGV giống như của nhà sản xuất thứ nhất, công việc sẽ dễ hơn nhiều. Chúng ta có một hệ thống quản lý chung cho 2 nhãn hiệu xe tự hành AGV khác nhau. Tất nhiên vẫn cần chỉnh sửa, cài đặt để hệ thống làm tốt trên cả hai loại AGV, nhưng dù sao thì đây không còn là một rắc rối nghiêm trọng nữa.
3. Kém linh hoạt hơn so với xe nâng hàng có người lái
Đây là nhược điểm chủ yếu của hệ thống xe tự hành AGV khi so sánh với xe có người lái.
Một người lái xe có thể phản ứng và thay đổi nhiệm vụ trong tích tắc. Anh ta có thể lái nhanh hơn, chậm hơn, lấy hàng tại 1 địa điểm nào đó, sau đó đi sang nơi khác, thậm chí có thể đi đến nơi anh ta chưa từng đến bao giờ.
Nhưng …
Tôi chưa nói đến năng suất. Rất có thể sự linh hoạt này không đi kèm theo năng suất, nhưng nó cho phép thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau.
Hệ thống xe tự hành AGV ít phù hợp với các nhiệm vụ thường xuyên thay đổi, ít lặp lại.
Đôi khi, hoạt động đòi hỏi tính linh hoạt và có thể lập tức thay đổi hoặc nhảy từ nhiệm vụ này sang nhiệm vụ khác.
Các nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV thường nói rằng hệ thống AGV của họ linh hoạt, dễ sửa đổi.
À thì, sự thật là …
Không phải lúc nào cũng như vậy.
Xe có người lái linh hoạt hơn nhiều so với hệ thống xe tự hành AGV. AGV thực hiện các nhiệm vụ đã được xác định trước. Chúng sẽ không làm gì hơn thế. Con người có thể thay đổi linh hoạt tùy theo tình huống. Robot cần được giao việc từ người vận hành hoặc các thuật toán thông minh.
Ví dụ, một người lái xe nâng có thể làm một việc cố định trong 85% thời gian và phần 15% thời gian còn lại anh ấy có thể làm nhiều việc khác mà không được xác định trước, không có mô tả cụ thể.
Khi chúng ta quyết định chuyển phần 85% công việc này cho một xe tự hành AGV, chúng ta tính toán, ví dụ như, 18 tháng hoàn vốn. Nó khá hợp lý.
Rắc rối là ở chỗ 15% nhiệm vụ còn lại, dù sao nó cũng cần phải thực hiện, và có thể cần một khoản đầu tư lớn cho xe AGV vì việc lập trình cho nó khá khó khăn, hoặc thậm chí còn bất khả thi nữa. Lúc này chúng ta vẫn cần đến người lái trong đội ngũ.
Có nhiều trường hợp, hệ thống xe tự hành AGV không phù hợp, vì thiếu độ linh hoạt (hoặc cần đầu tư lớn để làm được các nhiệm vụ đòi hỏi độ linh hoạt cao).
Xe có người lái có thể vận chuyển hàng hóa với nhiều kiểu đóng gói đa dạng và thể tích khác nhau …
Một nhược điểm khác của hệ thống xe tự hành AGV liên quan đến tính linh hoạt là việc lập trình đường đi.
Nếu cần phải thay đổi gấp rút lộ trình do bố trí lại mặt bằng hay xảy ra sự cố không lường trước, chúng ta sẽ cần thời gian để ngừng hoạt động và lập trình lại hệ thống xe tự hành AGV cho phù hợp với lưu trình công việc mới.
Dĩ nhiên …
Điều này cũng còn tùy thuộc vào việc chúng ta đang sử dụng loại xe tự hành AGV nào. Nếu chúng ta sử dụng AGV hoặc AMR với công nghệ dẫn hướng tự nhiên (natural navigation), việc này có thể thực hiện rất nhanh chóng.
4. Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn
Một trong những ưu điểm chính của hệ thống xe tự hành AGV là nó giúp tăng hiệu suất làm việc nói chung, dẫn đến tăng hiệu quả kinh tế trong dài hạn.
Nhưng nhược điểm của nó là, trong ngắn hạn, chi phí đầu tư ban đầu của nó cao hơn việc sử dụng xe nâng truyền thống và thuê người lái.
Chúng ta cần thời gian để hoàn vốn đầu tư cho dự án, và bạn thường biết rõ hơn tôi, rằng không phải lúc nào cũng luôn có sẵn tiền mặt để đầu tư cho những dự án như thế này.
Khi việc triển khai tự động hóa có mục tiêu là thay thế những loại chi phí không đem lại giá trị gia tăng, hệ thống xe tự hành AGV trở nên càng hấp dẫn khi tăng số giờ làm việc. Tất nhiên, làm việc 3 ca sẽ càng làm cho hệ thống xe tự hành AGV trở nên hiệu quả hơn.
Cần nhớ rằng, một hệ thống xe tự hành AGV sẽ gần như không bao giờ có thể thay thế kiểu một-đổi-một với xe nâng có người lái. Xe nâng có người lái thường làm việc ở tốc độ cao hơn xe tự hành AGV. Nếu bạn đang sử dụng một xe nâng có người lái, có lẽ bạn cần thay thế nó bằng 1,5 chiếc xe tự hành AGV.
Ở góc độ khác, chi phí đầu tư cho một hệ thống xe tự hành AGV gần như không đổi, cho dù chúng ta hoạt động ở mức 8 giờ/ngày hay 24 giờ/ngày.
5. Đòi hỏi một số yêu cầu về điều kiện làm việc
Hệ thống xe tự hành AGV đòi hỏi điều kiện môi trường làm việc đặc thù hơn. Môi trường làm việc không phù hợp có thể làm hạn chế hoặc tắc nghẽn hoạt động của hệ thống xe tự hành AGV.
Nếu chúng ta sử dụng xe nâng có người lái, có thể chúng ta không phải lo lắng về việc này.
Khi chúng ta nhận được một bản chào giá hệ thống xe tự hành AGV, chúng ta cũng thường nhận được một danh sách mô tả các điều kiện làm việc cần thiết từ nhà cung cấp để đảm bảo hệ thống xe tự hành AGV hoạt động hoàn hảo.
Một vài yêu cầu điều kiện làm việc chủ yếu bao gồm …
Mặt sàn
Mặt sàn cần phẳng phiu, không lồi lõm gập ghềnh quá mức, việc chuyển tiếp giữa các mặt sàn, hoạc thay đổi độ cao, đều cần phải xem xét kỹ lưỡng.
Các cấu trúc xây dựng, các khe giãn nở … cần phải hạn chế. Sàn càng phẳng, nhẵn và càng liền lạc thì càng tốt.
Điều này khá quan trọng vì các rung động gây bởi các rãnh, khe … có thể gây hư hỏng các thiết bị và mạch điện tử hoặc các đầu nối.
Độ phẳng và cao độ mặt sàn là rất quan trọng để hệ thống xe tự hành AGV vận hành an toàn, hoàn hảo và hiệu quả.
Độ phẳng và cao độ mặt sàn là yếu tố cơ bản để thực hiện việc nâng hạ hàng hóa và lấy hàng ở độ cao lớn với độ chính xác cao.
Rõ ràng là chúng ta sẽ không muốn robot của chúng ta trở nên mất ổn định khi đang xếp hoặc lấy hàng ở độ cao lớn.
Độ bám, hệ số nhấp nhô và ma sát.
Mặt sàn không được quá nhẵn bóng, trơn trượt, nhưng cũng được quá gồ ghề, nhấp nhô. Việc này rất quan trọng để tránh xe tự hành AGV bị trượt khi dừng đột ngột. Hệ thống phanh phụ thuộc vào độ bám mặt sàn để tạo ra lực ngừng xe.
Cũng đừng quên kiểm tra độ dẫn điện của mặt sàn. Nếu mặt sàn hoàn toàn cách điện. xe tự hành AGV có thể bị tích điện do tĩnh điện và có thể gây hư hỏng thiết bị điện tử.
Độ sáng và bụi
Các cảm biến an toàn và định vị có thể bị che khuất, gây nhiễu trong môi trường ánh sáng quá mạnh hoặc nhiều bụi. Nhà sản xuất hệ thống xe tự hành AGV sẽ xác định cường độ ánh sáng (lumen) cho phép để đảm bảo tia laser không bị che khuất hoặc ảnh hưởng.
