Robot hay nhân công: So sánh và cách lựa chọn phù hợp

Trong sản xuất hiện đại, doanh nghiệp cần cân đối giữa năng suất, chi phí, chất lượng và khả năng vận hành để lựa chọn phương án phù hợp. Robot có thể xử lý nhanh các công việc lặp lại, trong khi người lao động có lợi thế ở những nhiệm vụ cần sự linh hoạt và phán đoán. Vì vậy, việc lựa chọn robot hay nhân công cần dựa trên đặc điểm của từng công đoạn thay vì áp dụng một phương án cho toàn bộ dây chuyền. Bài viết sẽ phân tích sự khác biệt, ưu nhược điểm và điều kiện áp dụng của hai phương án, từ đó giúp doanh nghiệp xác định cách tổ chức sản xuất phù hợp.

Tìm hiểu về sử dụng robot hay nhân công trong nhà máy

Robot và nhân công đại diện cho hai phương thức thực hiện công việc phổ biến trong nhà máy. Mỗi phương thức có đặc điểm riêng về cách vận hành và vai trò trong quá trình sản xuất.

Robot là gì?

Robot là thiết bị cơ điện tử có khả năng thực hiện các thao tác theo chương trình hoặc lệnh điều khiển được thiết lập trước. Thiết bị có thể thực hiện một hoặc nhiều nhiệm vụ với mức độ tự động hóa khác nhau.

Trong nhà máy, robot thường đảm nhiệm các công việc như gắp đặt, lắp ráp, hàn, sơn, đóng gói, kiểm tra hoặc vận chuyển vật liệu. Hệ thống robot có thể kết hợp với cảm biến, bộ điều khiển và phần mềm để thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu của quy trình sản xuất.

Mức độ tham gia của con người phụ thuộc vào loại robot và cách doanh nghiệp triển khai hệ thống. Nhân sự có thể đảm nhiệm việc lập trình, vận hành, giám sát, bảo trì và xử lý sự cố cho robot.

Nhân công là gì?

Nhân công là người lao động trực tiếp thực hiện các công việc trong quá trình sản xuất hoặc vận hành nhà máy. Người lao động sử dụng kỹ năng, kinh nghiệm và khả năng quan sát để hoàn thành nhiệm vụ được giao.

Trong nhà máy, nhân công có thể thực hiện các công việc như lắp ráp, cấp liệu, kiểm tra, đóng gói, vận chuyển, phân loại hoặc điều chỉnh sản phẩm. Người lao động cũng có thể xử lý những tình huống phát sinh mà quy trình chưa được thiết lập thành thao tác tự động.

Hình thức sử dụng nhân công có mức độ linh hoạt cao và phù hợp với những công việc cần thao tác thay đổi hoặc phụ thuộc vào đánh giá của con người.

So sánh robot hay nhân công trong sản xuất

Mỗi phương án có cách sử dụng nguồn lực và khả năng đáp ứng sản xuất khác nhau. Bảng dưới đây giúp doanh nghiệp dễ dàng đối chiếu robot hay nhân công theo những tiêu chí quan trọng.

Ưu và nhược điểm khi sử dụng robot

Robot phù hợp với nhiều công đoạn sản xuất có tính lặp lại và yêu cầu độ ổn định cao. Doanh nghiệp vẫn cần cân nhắc những hạn chế về đầu tư và kỹ thuật.

Ưu điểm của robot

Robot mang lại nhiều lợi ích khi doanh nghiệp áp dụng đúng công đoạn và điều kiện vận hành.

• Tăng năng suất: Robot thực hiện các thao tác lặp lại với tốc độ ổn định, phù hợp với dây chuyền có sản lượng lớn.
• Duy trì độ chính xác: Robot thực hiện thao tác theo chương trình và thông số được thiết lập, giúp hạn chế sai lệch trong quy trình chuẩn hóa.
• Hoạt động trong thời gian dài: Robot có thể vận hành theo nhiều ca sản xuất mà không cần thời gian nghỉ như người lao động.
• Giảm công việc thủ công: Robot có thể đảm nhiệm các công việc nặng, lặp lại hoặc có điều kiện làm việc không phù hợp với con người.
• Ổn định quá trình sản xuất: Robot duy trì chu kỳ thao tác nhất quán khi hệ thống được vận hành và bảo trì đúng yêu cầu.
• Hỗ trợ kiểm soát dữ liệu: Robot có thể kết hợp với cảm biến và hệ thống điều khiển để theo dõi trạng thái và thông số vận hành.

Hạn chế khi sử dụng robot

Việc sử dụng robot cũng đặt ra những yêu cầu riêng về vốn đầu tư, nhân sự và quản lý thiết bị.

• Chi phí đầu tư ban đầu cao: Doanh nghiệp cần đầu tư cho robot, thiết bị phụ trợ, hệ thống điều khiển, lập trình, tích hợp và lắp đặt.
• Yêu cầu nhân sự kỹ thuật: Doanh nghiệp cần nhân sự có chuyên môn để lập trình, vận hành, bảo trì và xử lý sự cố.
• Khả năng thay đổi có giới hạn: Robot phù hợp hơn với công việc có quy trình ổn định. Việc thay đổi sản phẩm hoặc nhiệm vụ có thể cần điều chỉnh chương trình và thiết bị.
• Phát sinh chi phí bảo trì: Robot và các bộ phận liên quan cần được kiểm tra, bảo dưỡng và thay thế linh kiện theo yêu cầu kỹ thuật.
• Có thể làm gián đoạn dây chuyền: Sự cố tại robot hoặc hệ thống điều khiển có thể ảnh hưởng đến công đoạn liên quan nếu doanh nghiệp không có phương án dự phòng.

Xem thêm: Giải pháp tự động hóa công đoạn vận chuyển cho doanh nghiệp 

Ưu và nhược điểm khi sử dụng nhân công

Nhân công vẫn giữ vai trò quan trọng trong những công việc cần sự linh hoạt và khả năng xử lý tình huống thực tế.

Ưu điểm của nhân công

Người lao động có thể thích ứng nhanh với những công việc có yêu cầu thay đổi và chưa được chuẩn hóa hoàn toàn.

• Linh hoạt trong thao tác: Người lao động có thể điều chỉnh cách thực hiện theo từng loại sản phẩm và yêu cầu cụ thể.
• Dễ thích ứng với quy trình mới: Nhân công có thể thay đổi thao tác khi doanh nghiệp điều chỉnh sản phẩm hoặc quy trình sản xuất.
• Phù hợp với sản lượng nhỏ: Doanh nghiệp có thể sử dụng nhân lực trực tiếp khi sản lượng chưa đủ để đầu tư hệ thống robot.
• Xử lý tình huống phát sinh: Người lao động có thể quan sát, đánh giá và xử lý những trường hợp chưa được chuẩn hóa thành chương trình tự động.
• Tận dụng kinh nghiệm thực tế: Kỹ năng của người lao động phù hợp với các công việc cần thao tác tinh tế hoặc đánh giá bằng quan sát.

Hạn chế của nhân công

Phương pháp sử dụng nhân công có những giới hạn liên quan đến năng suất, chi phí và khả năng duy trì hoạt động liên tục.

• Năng suất phụ thuộc vào người lao động: Tốc độ và sản lượng thay đổi theo kỹ năng, kinh nghiệm, thời gian làm việc và số lượng nhân sự.
• Khó duy trì độ đồng nhất: Sai lệch thao tác có thể xuất hiện giữa các nhân viên hoặc giữa các ca sản xuất.
• Chi phí nhân sự tăng theo quy mô: Doanh nghiệp thường cần bổ sung lao động khi sản lượng và khối lượng công việc tăng.
• Cần thời gian nghỉ và thay ca: Người lao động cần nghỉ ngơi theo thời gian làm việc và doanh nghiệp phải bố trí nhân sự phù hợp để duy trì sản xuất.
• Tăng áp lực với công việc nặng và lặp lại: Các nhiệm vụ nâng, kéo, vận chuyển hoặc thao tác lặp lại trong thời gian dài có thể tạo áp lực thể chất cho người lao động.

Khi nào nên chọn robot thay cho nhân công?

Robot phù hợp với những công đoạn có quy trình rõ ràng, khối lượng công việc lớn và yêu cầu vận hành ổn định. Doanh nghiệp có thể cân nhắc các trường hợp sau.

Công việc lặp lại với tần suất cao

Những công việc lặp đi lặp lại trong nhiều giờ thường phù hợp với robot tự động hóa. Robot có thể thực hiện cùng một chu kỳ thao tác theo chương trình đã thiết lập, giúp duy trì tốc độ và trình tự làm việc ổn định.

Các công đoạn như gắp đặt, đóng gói, cấp phôi, phân loại, hàn hoặc vận chuyển vật liệu thường có tính lặp lại cao. Việc đưa robot vào những vị trí này giúp giảm khối lượng thao tác thủ công và hạn chế sự phụ thuộc vào sức người.

Sản lượng lớn và ổn định

Doanh nghiệp có sản lượng lớn và nhu cầu sản xuất tương đối ổn định có thể cân nhắc sử dụng robot. Hệ thống tự động phù hợp với dây chuyền có thời gian chu kỳ rõ ràng và số lượng sản phẩm cần xử lý thường xuyên.

Khi sản lượng duy trì ở mức cao, chi phí đầu tư robot có thể được phân bổ trên số lượng sản phẩm lớn hơn. Doanh nghiệp cũng có thể tổ chức nhiều ca sản xuất mà không phải tăng tương ứng số lượng lao động trực tiếp tại công đoạn tự động hóa.

Công việc yêu cầu độ chính xác cao

Robot phù hợp với các công đoạn cần kiểm soát chính xác vị trí, lực, tốc độ hoặc trình tự thao tác. Bộ điều khiển và chương trình vận hành giúp thiết bị thực hiện công việc theo các thông số đã cài đặt.

Những công đoạn như lắp ráp, hàn, cấp phôi hoặc kiểm tra sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cụ thể có thể sử dụng robot để duy trì tính nhất quán. Độ chính xác thực tế vẫn phụ thuộc vào thiết kế hệ thống, cảm biến, dụng cụ đầu cuối, quá trình hiệu chuẩn và điều kiện vận hành.

Công việc nặng, nguy hiểm hoặc môi trường khắc nghiệt

Robot có thể thay thế một phần thao tác trực tiếp của con người trong những môi trường có nhiều yếu tố gây khó khăn cho người lao động. Các yếu tố này có thể bao gồm nhiệt độ cao, bụi, hóa chất, tiếng ồn, tải trọng lớn hoặc nguy cơ va chạm.

Những công việc nâng hạ, vận chuyển vật nặng, phun sơn, hàn hoặc xử lý vật liệu trong điều kiện không thuận lợi có thể được tự động hóa khi hệ thống đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật và an toàn.

Doanh nghiệp cần vận hành liên tục

Robot phù hợp với doanh nghiệp cần duy trì hoạt động sản xuất trong nhiều ca. Thiết bị có thể thực hiện chu kỳ làm việc trong thời gian dài theo giới hạn kỹ thuật của hệ thống và yêu cầu bảo trì.

Mô hình này giúp doanh nghiệp giảm sự phụ thuộc vào việc bố trí lao động trực tiếp tại những công đoạn có tính lặp lại. Tuy nhiên, hệ thống vẫn cần được giám sát, bảo trì và có phương án xử lý khi xảy ra sự cố.

Khi nào nên chọn nhân công thay cho robot?

Nhân công phù hợp với những công việc có tính biến động cao hoặc cần khả năng quan sát, xử lý tình huống và điều chỉnh thao tác. Doanh nghiệp có thể duy trì lao động trực tiếp trong các trường hợp sau.

Sản lượng thấp hoặc không ổn định

Doanh nghiệp có sản lượng thấp hoặc thường xuyên biến động có thể chưa cần đầu tư robot cho từng công đoạn. Chi phí đầu tư, tích hợp và vận hành hệ thống tự động cần được cân đối với khối lượng sản xuất thực tế.

Nhân công cho phép doanh nghiệp điều chỉnh số lượng lao động theo nhu cầu từng giai đoạn. Phương án này cũng phù hợp với các đơn hàng nhỏ hoặc hoạt động sản xuất chưa có sản lượng ổn định.

Sản phẩm có nhiều biến thể

Những dây chuyền sản xuất nhiều loại sản phẩm với kích thước, hình dạng hoặc yêu cầu thao tác khác nhau có thể cần sự linh hoạt của người lao động. Nhân công có thể thay đổi cách xử lý dựa trên đặc điểm của từng sản phẩm mà không cần thiết lập lại toàn bộ hệ thống tự động.

Doanh nghiệp cũng có thể sử dụng lao động trực tiếp trong các công đoạn cần thao tác nhiều bước hoặc thường xuyên thay đổi theo từng đơn hàng.

Quy trình thường xuyên thay đổi

Nhân công phù hợp với quy trình sản xuất chưa được chuẩn hóa hoặc thường xuyên điều chỉnh. Người lao động có thể tiếp nhận hướng dẫn mới và thay đổi thao tác theo yêu cầu của từng giai đoạn.

Robot vẫn có thể được lập trình lại khi quy trình thay đổi. Tuy nhiên, những thay đổi liên tục có thể làm tăng thời gian thiết lập, chi phí kỹ thuật và yêu cầu tích hợp hệ thống.

Công việc cần phán đoán và kỹ năng con người

Một số công việc cần khả năng quan sát, đánh giá ngoại quan, xử lý tình huống hoặc thực hiện thao tác chưa được chuẩn hóa hoàn toàn. Những yêu cầu này thường phù hợp với nhân công có kinh nghiệm thực tế.

Người lao động có thể nhận biết các trường hợp bất thường và điều chỉnh cách xử lý dựa trên tình huống cụ thể. Robot có thể đảm nhiệm những nhiệm vụ tương tự khi doanh nghiệp trang bị cảm biến, hệ thống thị giác máy hoặc phần mềm điều khiển phù hợp.

Có nên kết hợp robot và nhân công?

Mô hình kết hợp giúp doanh nghiệp phân chia công việc theo thế mạnh của từng phương thức. Robot xử lý công đoạn ổn định, còn nhân công tập trung vào những nhiệm vụ cần sự linh hoạt và kiểm soát thực tế.

Robot đảm nhiệm công đoạn lặp lại

Robot nên được bố trí tại những công đoạn có chu kỳ thao tác rõ ràng và tần suất thực hiện cao. Thiết bị có thể đảm nhiệm các nhiệm vụ như gắp đặt, cấp phôi, đóng gói, pallet hóa hoặc vận chuyển vật liệu.

Cách phân công này giúp giảm thao tác thủ công ở những vị trí có tính lặp lại cao. Nhân công có thể chuyển sang các nhiệm vụ cần giám sát, kiểm tra hoặc xử lý những trường hợp bất thường.

Nhân công đảm nhiệm công đoạn cần linh hoạt

Người lao động nên phụ trách những công việc cần thay đổi thao tác theo sản phẩm hoặc tình huống thực tế. Các nhiệm vụ kiểm tra, điều chỉnh, xử lý lỗi và phối hợp giữa nhiều công đoạn thường cần khả năng quan sát và phán đoán.

Cách bố trí này giúp doanh nghiệp tận dụng kỹ năng của người lao động mà vẫn giảm khối lượng công việc thủ công tại các công đoạn phù hợp để tự động hóa.

Lợi ích của mô hình robot kết hợp nhân công

Mô hình kết hợp cho phép doanh nghiệp tự động hóa có chọn lọc thay vì thay thế toàn bộ lao động trực tiếp. Robot tập trung vào năng suất và tính ổn định, trong khi nhân công đảm nhiệm những nhiệm vụ cần khả năng thích ứng.

Cách triển khai này cũng giúp doanh nghiệp từng bước nâng cấp dây chuyền theo nhu cầu thực tế. Doanh nghiệp có thể ưu tiên tự động hóa những công đoạn có sản lượng cao, tính lặp lại lớn hoặc yêu cầu an toàn cao trước khi mở rộng sang các công đoạn khác.

Mỗi phương án đều có vai trò riêng trong hoạt động sản xuất. Robot phù hợp với công việc lặp lại, sản lượng lớn, yêu cầu độ chính xác và khả năng vận hành ổn định. Nhân công phù hợp với quy trình linh hoạt, sản lượng biến động và những nhiệm vụ cần kỹ năng thực tế. Doanh nghiệp có thể kết hợp hai phương án để tận dụng ưu điểm của tự động hóa và con người. Khi cân nhắc robot hay nhân công, doanh nghiệp nên đánh giá sản lượng, chi phí, đặc điểm công việc, yêu cầu chất lượng và khả năng thay đổi quy trình. Cách lựa chọn dựa trên dữ liệu thực tế sẽ giúp tối ưu nguồn lực và hiệu quả sản xuất.

Xem thêm: Nên chọn giải pháp tự động hóa hay thủ công cho nhà máy?