Lợi thế cạnh tranh nhờ tự động hóa quy trình lắp ráp

Trước hết, ba từ này: Chỉ có tốc độ thôi là chưa đủ.

Tôi đã chứng kiến không ít nhà máy mua sắm những thiết bị mới tinh, lắp đặt chúng vào dây chuyền sản xuất, chụp vài bức ảnh lắp đặt đẹp mắt, rồi lại tỏ ra ngạc nhiên sáu tháng sau đó khi chỉ số OEE vẫn ở mức thảm hại, việc chuyển đổi dây chuyền vẫn diễn ra chậm chạp, tình trạng lộn xộn ở bộ cấp liệu vẫn làm mất hàng giờ đồng hồ, và giám đốc sản xuất vẫn phải xử lý khủng hoảng vào lúc 9 giờ 40 phút tối. Cùng một kịch bản. Máy móc mới.

Và đó chính là điều mà các nhà cung cấp hiếm khi nói ra. Tự động hóa lắp ráp không tự nhiên mang lại lợi thế. Nó chỉ phơi bày sự thật. Rất nhanh chóng.

Nếu xưởng sản xuất của bạn đã có hệ thống kiểm soát quy trình tốt, luồng nguyên vật liệu hợp lý, các nhân viên vận hành không coi việc chuẩn bị máy cấp liệu là việc làm phụ, và các kỹ sư thực sự phân tích các mẫu lỗi thay vì tranh cãi vòng vo về chúng, thì tự động hóa sẽ biến sự kỷ luật đó thành lợi thế cạnh tranh thực sự — thời gian sản xuất ngắn hơn, sản lượng ổn định hơn, ít phải làm lại hơn, và báo giá chính xác hơn. Nhưng nếu dây chuyền sản xuất lộn xộn, nếu bản in khuôn bị lệch, nếu không ai chịu trách nhiệm về bảo trì phòng ngừa, nếu lịch trình bảo dưỡng vòi phun và bôi trơn chỉ là “khi nào ai đó nhớ ra”, thì tất cả những gì bạn đã làm chỉ là tự động hóa những thói quen xấu của mình.

Chuyện đó xảy ra. Rất thường xuyên.

Máy móc không phải là chiến lược

Thành thật mà nói, tôi cho rằng đây chính là lúc ngành công nghiệp này trở nên lười biếng. Mọi người bàn luận về tốc độ máy móc giống như cách các nhà đầu tư nghiệp dư bàn luận về các mẹo đầu tư chứng khoán vậy — quá nhiều lời bàn tán suông, mà thiếu đi logic vận hành thực tế.

Một chiếc Yamaha YRM20, Panasonic NPM-W2S hay bất kỳ nền tảng bố trí linh kiện chuyên nghiệp nào khác hoàn toàn có thể thay đổi tình hình kinh tế của một nhà máy, nhưng chỉ khi phần còn lại của hệ sinh thái — lập trình, quy trình thiết lập, lập kế hoạch trộn bảng mạch, kiểm tra bộ nạp, phản ứng kiểm tra, khả năng sẵn sàng bảo trì — ngừng đóng vai trò như những yếu tố phụ và bắt đầu phát huy vai trò là động cơ sản xuất thực sự của nó. Nếu không? Bạn đã mua một “điểm nghẽn” cực kỳ đắt đỏ với giao diện người dùng đẹp mắt.

Và việc áp dụng thực tế quan trọng hơn nhiều so với những gì được giới thiệu trong tờ rơi. Một cửa hàng được xây dựng dựa trên Dây chuyền sản xuất mẫu thử nghiệm quy mô nhỏ đang hoạt động theo một mô hình khác so với một nhà máy đang vận hành Dây chuyền sản xuất hàng loạt tốc độ cao. Nhịp điệu khác. Cảm giác đau khác. Tần số ROI khác.

Sản xuất dựa nhiều vào mẫu thử thường phụ thuộc hoàn toàn vào tính linh hoạt — lập trình nhanh, thay đổi bộ nạp nhanh chóng, quy trình thiết lập đơn giản và khả năng tiếp cận kỹ thuật. Sản xuất hàng loạt lại phụ thuộc vào năng suất, sự ổn định của nhịp sản xuất và sự kiểm soát chặt chẽ đối với dòng chảy nguyên vật liệu. Cùng một hệ thống tự động hóa, đúng vậy. Nhưng các yếu tố kỹ thuật của nhà máy thì hoàn toàn khác biệt. Thậm chí còn cách xa nhau.

Vì vậy, khi mọi người hỏi tôi liệu tự động hóa dây chuyền lắp ráp có mang lại lợi thế cạnh tranh hay không, câu trả lời của tôi có thể khiến người ta khó chịu nhưng rất thành thật: chỉ khi nhà máy biết rõ mình đang cố gắng đạt được loại lợi thế nào.

Biên độ biến động thường xuất hiện ở những nơi bất ngờ trước tiên

Hầu hết các nhà điều hành đều nhảy thẳng vào vấn đề tiết kiệm chi phí nhân công. Được thôi. Đó là điều hiển nhiên. Nhưng đó cũng là phần được nhắc đến nhiều nhất trong cuộc thảo luận.

Theo kinh nghiệm của tôi, thành công thực sự đầu tiên thường nằm ở tính linh hoạt của lao động, chứ không phải việc loại bỏ hoàn toàn lao động thủ công. Sự khác biệt này rất quan trọng. Một dây chuyền sản xuất phụ thuộc nhiều vào lao động thủ công sẽ trở nên bấp bênh khi một nhân viên có kinh nghiệm nghỉ việc, khi ca làm việc chỉ được đào tạo một nửa, hoặc khi đơn hàng dồn ứ và mọi người bắt đầu phải ứng biến. Một dây chuyền tự động hóa vẫn cần con người—những nhân viên giỏi—nhưng nó có thể ứng phó với những biến động một cách êm thấm hơn. Đó chính là lợi thế. Chứ không phải là ảo tưởng về sự hoàn hảo kiểu “không cần người giám sát”.

Sau đó, những lợi ích cấp hai bắt đầu xuất hiện. Một cách âm thầm. Ít sai sót về cực tính hơn. Ít vị trí lắp đặt lệch hơn. Độ chênh lệch giữa các nhân viên vận hành giảm đi. Khả năng lặp lại được cải thiện trong các công đoạn in, lắp đặt, nung chảy và kiểm tra. Hiệu suất sản xuất ổn định theo những cách có thể không gây ấn tượng trong bản trình bày bán hàng, nhưng lại vô cùng quan trọng khi bạn đưa ra báo giá cho các dự án thực tế của khách hàng thực sự, chứ không chỉ đơn thuần là ngắm nhìn con số CPH.

Và việc lập báo giá — điều mà mọi người thường bỏ qua — sẽ trở nên chính xác hơn. Một dây chuyền tự động được vận hành có kỷ luật sẽ giúp bạn có những dự đoán rõ ràng hơn về thời gian chu kỳ, rủi ro sót lỗi, khung công suất và độ tin cậy của tiến độ. Điều đó có nghĩa là bạn có thể đưa ra báo giá chắc chắn hơn mà không cần phải phỏng đoán mù quáng. Tôi thà chọn điều đó còn hơn là nghe thêm một khẩu hiệu mơ hồ nào đó về “nhà máy thông minh”.

Bởi vì đây là sự thật phũ phàng: những cửa hàng thành công không phải lúc nào cũng là những nơi có nhiều thiết bị nhất. Đó là những nơi mà các con số của họ ít mang tính hư cấu hơn.

Bằng chứng này không còn mang tính lý thuyết nữa

Nhưng, hãy xóa bỏ quan niệm sai lầm rằng tự động hóa vẫn chỉ là một lĩnh vực mang tính tương lai.

The Cục Thống kê Dân số Hoa Kỳ đã báo cáo vào tháng 4 năm 2024 chi tiêu vốn của Mỹ cho thiết bị robot đã đạt 1.412,96 tỷ USD vào năm 2022, trong đó ngành sản xuất chiếm 56,21% tổng chi tiêu này. Đó không phải là sự thử nghiệm. Đó là dòng vốn công nghiệp đang chuyển động một cách có chủ đích. (census.gov)

Và con số về robot trên toàn cầu còn ấn tượng hơn nữa. IFR World Robotics 2024 ra mắt dự báo tổng số robot công nghiệp được lắp đặt trên toàn cầu vào năm 2023 là 4.281.585 chiếc, tăng 101% so với năm trước, với 541.302 chiếc được lắp đặt trong năm — con số cao thứ hai từ trước đến nay. Riêng Trung Quốc đã chiếm 276.288 chiếc, tương đương 51% tổng số. Đó không phải là “sự quan tâm”. Đó là một cuộc đua. (ifr.org)

Và còn một chi tiết nữa — bởi vì điều này rất quan trọng nếu bạn đang hoạt động trong lĩnh vực điện tử hoặc sản xuất theo hợp đồng mà vẫn tự nhủ rằng tự động hóa chủ yếu chỉ dành cho ngành ô tô. Dữ liệu năm 2024 của IFR cho thấy ngành công nghiệp nói chung đã chiếm 421.000 đơn vị lắp đặt robot công nghiệp hàng năm vào năm 2023, vượt qua ngành ô tô với 301.000 đơn vị và ngành điện/điện tử với 281.000 đơn vị. Hãy đọc lại thông tin này. Ngành công nghiệp nói chung hiện đang dẫn đầu xu hướng. (ifr.org)

Vì vậy, không, đây không phải là một xu hướng đầu tư vốn (capex) mang tính ngoại vi dành cho các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) khổng lồ với ngân sách phô trương. Đây chính là xu hướng chủ đạo của cạnh tranh trong ngành công nghiệp.

Tiếp theo là vấn đề về hành vi của các doanh nghiệp. Hãng tin Reuters đã đưa tin vào năm 2023 rằng ABB đã đầu tư 142 triệu USD để mở rộng năng lực sản xuất robot tại Auburn Hills, Michigan, liên hệ động thái này với nhu cầu chuyển sản xuất về nước, áp lực lao động và khả năng phục hồi của chuỗi cung ứng. Trong cùng báo cáo đó, ABB cho biết 70% doanh nghiệp tại Bắc Mỹ đã bị ảnh hưởng bởi sự gián đoạn chuỗi cung ứng, trong khi 37% đang cố gắng chuyển hoạt động sản xuất trở lại Mỹ và 33% đang theo đuổi mô hình nearshoring. Đó không phải là một chi tiết phụ. Đó là chiến lược được vạch ra trong bối cảnh đầy thách thức. (reuters.com)

Và một lần nữa, vào tháng 1 năm 2024, Reuters đưa tin rằng Nhà máy BMW tại Spartanburg đã hợp tác với Figure để đưa robot hình người vào các công đoạn sơn xe, gia công kim loại tấm và kho bãi trong khoảng thời gian từ 12 đến 24 tháng. Spartanburg hiện có khoảng 11.000 nhân viên và là nhà xuất khẩu ô tô lớn nhất tại Mỹ. Các doanh nghiệp lớn không thử nghiệm các giải pháp tự động hóa mới chỉ vì họ cảm thấy nhàm chán. Họ làm điều đó bởi vì những vấn đề như rủi ro lao động, sự biến động về năng suất và rủi ro vận hành vẫn đang gây khó khăn. (reuters.com)

Đó là quy luật. Chi tiêu luôn đi kèm với khó khăn.

Những trường hợp tự động hóa thường phản tác dụng

Tuy nhiên, đây chính là lúc mọi người thường gặp rắc rối.

Không phải vì máy móc kém chất lượng. Cũng không phải vì công nghệ robot “không hiệu quả”. Thông thường, nó lại phản tác dụng vì ban lãnh đạo ưu tiên tốc độ hơn là kỷ luật.

Tôi đã từng chứng kiến những dây chuyền sản xuất được trang bị các đầu đặt sản phẩm đắt tiền nhưng hệ thống cấp liệu lại hoạt động kém cỏi. Tôi cũng đã thấy những dự án lắp đặt tuyệt vời bị kìm hãm bởi việc kiểm soát in khuôn yếu kém, việc tuân thủ mã vạch lỏng lẻo, trách nhiệm bảo trì không rõ ràng, và các nhân viên vận hành phải tự mày mò học hỏi qua kinh nghiệm truyền miệng. Bạn hẳn đã quen với tình huống này: chỉ một hoặc hai “anh hùng” trên dây chuyền giữ cho mọi thứ vận hành nhờ vào những giải pháp chắp vá và trí nhớ. Đó không phải là sự trưởng thành trong tự động hóa. Đó chỉ là may mắn có tổ chức.

Và dịch vụ luôn bị đánh giá thấp. Người mua chỉ quan tâm đến giá mua, rồi lại tỏ ra ngạc nhiên khi thời gian hoạt động trở thành một cuộc chiến khốc liệt xoay quanh các vấn đề như phụ tùng thay thế, phản hồi của bộ phận hỗ trợ kỹ thuật, quy trình bôi trơn, độ mòn của vòi phun, độ tin cậy của bộ nạp liệu, và những “vấn đề nhỏ” bỗng chốc trở thành những rắc rối khiến ca làm việc phải dừng lại. Đó là lý do tại sao Đào tạo và hỗ trợ sau bán hàng vấn đề này quan trọng hơn nhiều so với những gì mọi người thừa nhận trong các cuộc họp về mua sắm. Cũng tương tự như vậy đối với phụ tùng và phụ kiện. Đó không phải là những yếu tố phụ. Đó là cơ sở hạ tầng đảm bảo thời gian hoạt động.

Và đúng vậy, ngay cả dầu mỡ cũng rất quan trọng. Luôn luôn như vậy. Không ai muốn nhắc đến việc bôi trơn cho đến khi hệ thống truyền động bắt đầu hoạt động như thể bị ma ám.

Vậy nên, nếu sự không ổn định trong quá trình in là vấn đề thực sự của bạn, hãy khắc phục vấn đề in ấn. Nếu khâu chuẩn bị khay nạp giấy đang gây cản trở cho việc chuyển đổi, hãy tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình thiết lập trước tiên. Nếu khả năng truy xuất nguồn gốc còn yếu kém, hãy khắc phục vấn đề đường dẫn dữ liệu trước khi mua thêm một thiết bị mới với những đèn nhấp nháy. Nếu không, bạn chỉ đang chồng chất chi phí đầu tư lên trên những vấn đề tồn đọng trong quy trình mà thôi.

Giao dịch không thành công.

Những nhà máy thành công làm gì khác biệt

Những nhà máy ấn tượng nhất mà tôi từng thấy không hẳn là những nơi hoành tráng nhất. Đó là những nơi làm việc cẩn thận nhất.

Họ chuẩn hóa những công đoạn mà các xưởng khác thường xử lý một cách mơ hồ. Họ giúp quá trình thiết lập trở nên dễ dự đoán. Họ giảm thiểu sự phỏng đoán của người vận hành. Họ coi dữ liệu kiểm tra như một nguồn tài sản quý giá. Và họ triển khai tự động hóa theo thứ tự mà nhà máy thực sự cần, chứ không phải theo thứ tự mà bản trình bày bán hàng muốn thể hiện.

Đôi khi điều đó có nghĩa là bắt đầu với một phạm vi được xác định rõ ràng Giải pháp dây chuyền SMT trọn gói thay vì xây dựng một dây chuyền sản xuất cồng kềnh để đáp ứng nhu cầu có thể sẽ không bao giờ xuất hiện. Đôi khi, điều đó có nghĩa là cần mở rộng quy mô ngay lập tức vì cơ cấu SKU, mật độ bố trí và dự báo thương mại đều cho thấy sự cần thiết đó. Nhưng dù thế nào đi nữa, logic dẫn đến thành công vẫn giống nhau: tự động hóa những điểm nghẽn đang làm bạn mất lợi nhuận, ảnh hưởng đến tốc độ giao hàng hoặc làm giảm niềm tin của khách hàng.

Không phải là điểm lộng lẫy. Mà là điểm đau đớn.

Và những người mua thông minh thường đặt ra những câu hỏi thẳng thắn. Tốt. Họ nên làm thế.

Thời gian phản hồi dịch vụ thực tế là bao lâu? Tình trạng sẵn có thực tế của phụ tùng thay thế ra sao? Việc chuyển đổi dây chuyền trong điều kiện sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau phức tạp đến mức nào? Điều gì sẽ xảy ra sau tháng thứ sáu, khi sự hào hứng ban đầu đã qua đi và dây chuyền phải chứng minh được giá trị của mình? Tôi nhất định muốn xem xét lại Trường hợp khách hàng Trước khi tin tưởng mù quáng vào bất kỳ lời hứa nào của nhà cung cấp, tôi muốn có bằng chứng, chứ không phải những lời hoa mỹ.

Bởi vì một khi việc tự động hóa lắp ráp được gắn liền với việc lập lịch trình chặt chẽ, năng suất ổn định, khả năng truy xuất nguồn gốc hiệu quả và sự hỗ trợ thực sự, nó sẽ không còn chỉ là vấn đề chi phí nữa mà sẽ trở thành một yếu tố mạnh mẽ hơn — một lợi thế trong việc báo giá, một lợi thế về thời gian giao hàng, và một lợi thế trong việc giữ chân khách hàng.

Đó là lúc các đối thủ mới nhận ra. Thường thì đã quá muộn.

Câu hỏi thường gặp

Tự động hóa lắp ráp là gì?

Tự động hóa lắp ráp là việc sử dụng các máy móc, phần mềm, thiết bị cấp liệu, băng tải, hệ thống kiểm tra và hệ thống điều khiển quy trình tích hợp để thực hiện các công đoạn sản xuất lặp đi lặp lại với tốc độ cao hơn, độ nhất quán và khả năng truy xuất nguồn gốc tốt hơn, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào lao động so với dây chuyền chủ yếu vận hành thủ công; tuy nhiên, quá trình này vẫn đòi hỏi sự giám sát kỹ thuật, bảo trì và tuân thủ quy trình nghiêm ngặt.

Trong thực tế sản xuất, điều này có nghĩa là thay thế các thao tác lặp lại thủ công không ổn định bằng một chuỗi quy trình được kiểm soát. Trong lĩnh vực SMT, điều này có thể bao gồm xác minh bản in, tối ưu hóa quy trình lấy và đặt linh kiện, phản hồi từ hệ thống AOI, logic băng chuyền, khả năng truy xuất nguồn gốc qua mã vạch, và các cơ chế kiểm soát cài đặt nhằm phát hiện lỗi trước khi chúng ảnh hưởng đến quá trình sản xuất chính thức.

Tự động hóa lắp ráp có phải lúc nào cũng giúp giảm chi phí không?

Tự động hóa dây chuyền lắp ráp không phải lúc nào cũng giúp giảm chi phí tổng thể; nó chỉ giúp giảm chi phí trên mỗi đơn vị sản phẩm khi các yếu tố như hiệu suất sử dụng, thiết kế chuyển đổi công đoạn, chiến lược cấp liệu, bảo trì, khả năng đáp ứng quy trình và kiểm soát phế phẩm đủ mạnh để phân bổ chi phí vốn cố định và chi phí dịch vụ trên sản lượng ổn định.

Đó chính là điều mà mọi người không muốn nghe. Một dây chuyền sản xuất hiện đại vẫn có thể trở thành một khoản đầu tư tồi nếu cơ cấu sản phẩm không hợp lý, dây chuyền không được khai thác hết công suất, hoặc bộ phận kỹ thuật không kiểm soát được quá trình thiết lập và việc loại bỏ lỗi. Máy móc có thể rất tốt nhưng hiệu quả kinh doanh vẫn có thể rất kém.

Làm thế nào để biết nên tự động hóa quy trình sản xuất mẫu thử hay sản xuất hàng loạt trước?

Hãy chọn mục tiêu tự động hóa đầu tiên bằng cách xác định các điểm nghẽn trong quy trình: tự động hóa bước hiện đang hạn chế năng suất, gây ra các lỗi lặp lại hoặc tiêu tốn nguồn nhân lực có tay nghề cao vốn đang khan hiếm, chứ không phải bước trông ấn tượng nhất trên bản trình chiếu bán hàng hay khu vực trình diễn.

Nếu doanh nghiệp của bạn phụ thuộc nhiều vào NPI, tính linh hoạt có thể quan trọng hơn tốc độ xử lý thuần túy. Nếu vấn đề của bạn là nhu cầu ổn định nhưng phải đối mặt với áp lực khối lượng lớn, thì kiến trúc có năng suất cao có lẽ nên được ưu tiên. Hãy bắt đầu từ những điểm hạn chế thực sự tồn tại, có thể đo lường được và gây tốn kém. Đó thường là câu trả lời đúng.

Những chỉ số nào chứng minh rằng tự động hóa đang tạo ra lợi thế cạnh tranh?

Tự động hóa tạo ra lợi thế cạnh tranh khi nó giúp cải thiện một cách rõ rệt tốc độ giao hàng, tỷ lệ thành phẩm ngay từ lần sản xuất đầu tiên, tính linh hoạt về nhân công, thời gian chuyển đổi dây chuyền, khả năng truy xuất nguồn gốc và chi phí trên mỗi đơn vị sản phẩm được giao – với tốc độ nhanh hơn so với khả năng của các đối thủ trong việc sao chép cùng một kiến trúc dây chuyền, mạng lưới nhà cung cấp, bí quyết quy trình và đường cong học tập của người vận hành trên nhiều dòng sản phẩm khác nhau.

Tôi cũng sẽ theo dõi những chỉ số ít được chú ý hơn: mức độ tuân thủ lịch trình, số giờ ngừng hoạt động, chi phí nhân công làm lại, các sự cố ngừng máy liên quan đến máy cấp liệu, khiếu nại của khách hàng và độ tin cậy của báo giá. Nếu những con số này không được cải thiện, dây chuyền sản xuất có thể đã được tự động hóa về mặt kỹ thuật nhưng lại hoạt động kém hiệu quả về mặt thương mại.

Nếu bạn đang so sánh Dây chuyền sản xuất mẫu thử nghiệm quy mô nhỏ, đánh giá Dây chuyền sản xuất hàng loạt tốc độ cao, hoặc lập kế hoạch Giải pháp dây chuyền sản xuất SMT trọn gói, đừng để quyết định bị giới hạn trong các thông số kỹ thuật trên tài liệu quảng cáo. Hãy kiểm tra kỹ lưỡng mô hình dịch vụ, mức độ hỗ trợ và mức độ phù hợp thực tế trong vận hành. Sau đó, xem xét lại Trường hợp khách hàng hoặc Liên hệ với đội ngũ và hãy để sản phẩm này chứng minh rằng nó xứng đáng với số tiền bạn bỏ ra.