"Nói một cách đơn giản, tự động hóa chính là chìa khóa cho việc chuyển sản xuất về nước", Greg LeFevre, CEO kiêm Chủ tịch của Raymath, công ty thuộc lĩnh vực chế tạo máy móc có trụ sở tại Ohio, nói với WSJ.
Raymath có tuổi đời hơn 40 năm, chuyên về sản xuất máy móc thực phẩm, phụ tùng máy xúc đất, tủ máy chủ trung tâm dữ liệu... Nhưng trước khi LeFevre tiếp quản vị trí lãnh đạo vào năm 2019, công ty gần như không có hệ thống tự động hóa nào.
Một mẫu cobot của công ty ABB Robotics (Thụy Sỹ). Ảnh: ABB Robotics
Hai năm sau, LeFevre bổ sung hệ thống đầu tiên cho nhà máy, nhưng không phải robot cỡ lớn. Thay vào đó, ông đưa vào vận hành cobot - loại robot được thiết kế để làm việc cùng con người trong không gian chung, không cần rào chắn an toàn lớn như robot công nghiệp truyền thống. Hiện Raymath có 13 cobot vận hành.
Kể từ khi sử dụng cobot, năng suất lao động của Raymath tăng vọt. Việc kết hợp máy móc với công nhân giúp sản lượng tăng gấp bốn lần và doanh thu gấp ba lần so với trước, cũng như cải thiện năng lực cạnh tranh của công ty trên thị trường.
Sự trợ giúp của máy móc không khiến nhân công của Raymath bị giảm đi. Trái lại, LeFevre tiếp tục mở rộng quy mô lực lượng lao động trung bình từ 130 lên 145 người trong mỗi bộ phận. Công nhân chuyển từ việc mài, hàn, vận hành máy móc và vận chuyển linh kiện sang giám sát, cộng tác với robot để tăng hiệu quả công việc.
Raymath sử dụng robot hàn từ THG Automation, có trụ sở tại Indianapolis. So với hệ thống robot phức tạp, cobot được đánh giá dễ sử dụng hơn. Người vận hành có thể lập trình đơn giản qua giao diện máy tính bảng hoặc điều khiển thực hiện các chuỗi hành động cụ thể. Trong khi đó, robot đời cũ phổ biến tại Mỹ từ những năm 1960 đến robot cỡ lớn đòi hỏi nhiều năm đào tạo.
Theo Josh Pawley, nhà đồng sáng lập Vectis Automation - công ty tại Colorado, hàng chục doanh nghiệp tại Mỹ đang sử dụng cobot chuyên dụng. Được thành lập năm 2019, Vectis Automation là một trong những công ty đầu tiên ở Mỹ lắp ráp cobot hàn và là đối thủ cạnh tranh của THG Automation.
Từng là loại máy móc xa xỉ dành riêng cho nhà máy lớn, cobot với đặc tính nhỏ gọn, thông minh, linh hoạt và chi phí vừa phải đang mang tự động hóa đến với mọi nhà sản xuất, bất kể quy mô. "Robot này không chỉ là một tiện ích. Sự phục hồi chậm chạp và mong manh của ngành sản xuất hàng hóa Mỹ sẽ không thể thực hiện nếu không có chúng", WSJ bình luận.
Dữ liệu do Federal Reserve Bank of St. Louis công bố hồi tháng 8 cho thấy số công ty Mỹ sản xuất hàng hóa vật chất đã chạm mức thấp nhất vào năm 2014 và chưa có dấu hiệu cải thiện. Trong khi đó, Mỹ đang "mắc kẹt" trong tình trạng thiếu hụt lao động, trong khi lao động lành nghề ngày một già hóa và ít phương án thay thế, dù nước này đang có chính sách thu hút đưa sản xuất quay lại Mỹ.
Giới chuyên gia đánh giá, cobot đang là một phần của xu hướng rộng hơn trong ngành robot. Chúng cộng sinh với con người, có thể thích ứng với nhiều biến động so với các loại robot công nghiệp trước đây. Loại này đóng vai trò thiết yếu cho sự phát triển của Amazon nhờ tốc độ xử lý đơn hàng siêu nhanh và đang được ứng dụng vào sản xuất tại Mỹ.
Cobot khác xa so với robot hình người. Robot hình người hiện vẫn thiếu sức mạnh, sự khéo léo và không có các bộ phận chuyên biệt, như tích hợp máy hàn hoặc máy mài. Trên lý thuyết, một ngày nào đó robot hình người có thể cầm máy hàn hay dụng cụ mài, nhưng khiến chúng đủ khéo léo vẫn là thách thức lớn. "Bàn tay, gồm cả cẳng tay, là phần khó khăn về mặt kỹ thuật của robot hình người", Elon Musk viết trên X tháng trước.
Theo Grand View Research, thị trường cobot Mỹ năm 2024 đạt khoảng 133,1 triệu USD, dự kiến tăng với tốc độ hàng năm 29,7% trong giai đoạn từ 2025 đến 2030. Chúng được ứng dụng trong ngành sản xuất như lắp ráp, kiểm tra chất lượng, gia công, hỗ trợ máy lớn; logistics như vận chuyển nội bộ, phân loại kiện hàng; lắp linh kiện điện tử và vi mạch; ứng dụng trong đóng gói, đóng hộp, kiểm tra ở lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm.
Trung Quốc vẫn là quốc gia dẫn đầu về ứng dụng robot sản xuất ở nhiều mức độ khác nhau với đội quân hai triệu robot công nghiệp, theo báo cáo World Robotics 2025 của Liên đoàn Robot quốc tế (IFR) hồi tháng 9. Trong khi đó, lĩnh vực sản xuất Mỹ hiện chưa thể sánh kịp cả về khối lượng và chất lượng, thậm chí bị ví là "David đấu với Goliath". Tuy nhiên, các công ty Mỹ vẫn cạnh tranh bằng cách sử dụng tự động hóa để xử lý lô hàng nhỏ hơn trong thời hạn gấp rút.
Jack Callender, Chủ tịch của Caltech Manufacturing tại Pennsylvania, cho biết các khách hàng của công ty ưu tiên sản xuất trong nước dù giá đắt hơn. Công ty có 80 nhân viên, chủ yếu tạo ra bộ phận kim loại cho thiết bị y tế, xe, máy móc khoa học và công nghiệp. Việc bổ sung hệ thống tự động hóa giúp tăng năng suất, chẳng hạn máy cắt laser có thể tự nạp kim loại vào khay, tương tự máy in nạp giấy tự động. Theo Callender, năng suất trên mỗi công nhân tăng từ hai đến bốn lần.
Bên cạnh phần cứng, một số công ty Mỹ đẩy mạnh phát triển phần mềm. Dyna Robotics, có trụ sở tại California, xây dựng "mô hình nền tảng" cho robot sản xuất với khả năng học cách thực hiện nhiệm vụ thay vì lập trình sẵn. Tháng trước, công ty huy động được 120 triệu USD đầu tư, trong đó có Nvidia và Amazon.
Dù được xem là giải pháp tự động hóa linh hoạt, an toàn và phù hợp bối cảnh sản xuất tại Mỹ, cobot vẫn tồn tại một số hạn chế trong thực tế. Theo Interact Analysis, chi phí đầu tư ban đầu cho cobot, gồm phần cứng, lập trình và tích hợp vào dây chuyền hiện có, là rào cản lớn đối với doanh nghiệp nhỏ và vừa. Quá trình kết nối cobot với hệ thống quản lý sản xuất vẫn đòi hỏi chuyên môn kỹ thuật cao, khiến thời gian triển khai kéo dài và chi phí bảo trì tăng.
Một vấn đề khác là hiệu suất và độ tin cậy của cobot thấp hơn so với robot công nghiệp truyền thống trong các công việc nặng, tốc độ cao hoặc yêu cầu chính xác tuyệt đối. Theo Mordor Intelligence, doanh nghiệp Mỹ còn lo ngại về tiêu chuẩn an toàn, độ bền cơ học và rủi ro khi con người làm việc quá gần robot. Ngoài ra, thiếu hụt kỹ sư tự động hóa được đào tạo bài bản cũng khiến việc vận hành, cập nhật phần mềm và xử lý sự cố trở thành thách thức.
Bảo Lâm tổng hợp
- Cánh tay robot - điều kiện để iPhone sản xuất tại Mỹ
- Startup đóng cửa, chấm dứt tham vọng sản xuất pin tại Mỹ
- TSMC có thể sản xuất sớm chip 2 nm tại Mỹ