TCVN 13698:2023 về tay máy rô bốt công nghiệp: Chuẩn hóa đặc tính, nâng cao năng suất

Trong bối cảnh công nghiệp hiện đại, rô bốt ngày càng trở thành công cụ không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực sản xuất, từ cơ khí chính xác, điện tử, ô tô cho đến logistics. Chúng hỗ trợ con người thực hiện những công việc lặp đi lặp lại, đòi hỏi độ chính xác cao hoặc tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn.

Một trong những bộ phận then chốt của rô bốt chính là tay máy – cấu trúc thực hiện thao tác cơ học, trực tiếp tác động đến vật thể. Nhằm tạo ra sự thống nhất trong thiết kế, đánh giá và ứng dụng tay máy rô bốt công nghiệp, Việt Nam đã ban hành TCVN 13698:2023 (ISO 9946:1999) về Tay máy rô bốt công nghiệp – Giới thiệu các đặc tính.

Trong sản xuất, đặc biệt là các ngành đòi hỏi độ chính xác cao, tay máy rô bốt đóng vai trò quyết định trong việc nâng, giữ, xoay hay lắp ráp sản phẩm. Nếu không có tiêu chuẩn chung, mỗi nhà sản xuất có thể đưa ra cách mô tả và công bố tính năng khác nhau, gây khó khăn trong việc so sánh, lựa chọn cũng như áp dụng thực tế. Chính vì vậy, TCVN 13698:2023 ra đời để khắc phục vấn đề này, đưa ra hệ thống thuật ngữ, đặc tính cơ bản và các nguyên tắc giới thiệu về tay máy rô bốt công nghiệp.

Tay máy robot đáp ứng tiêu chuẩn giúp vận hành an toàn. (Ảnh minh họa)

Tiêu chuẩn này dựa trên ISO 9946:1999, được quốc tế công nhận và sử dụng rộng rãi. Một số nội dung cốt lõi của TCVN 13698:2023 gồm: khái niệm và định nghĩa cơ bản về cấu trúc, bậc tự do, tải trọng, tầm hoạt động; đặc tính động học như khả năng di chuyển, phạm vi hoạt động, vận tốc, gia tốc và độ chính xác khi định vị; đặc tính tĩnh và tải trọng giúp xác định sức nâng, khả năng chịu tải và độ ổn định của tay máy; đặc tính điều khiển liên quan đến khả năng phối hợp chuyển động, lập trình, mức độ tự động hóa; cuối cùng là yêu cầu an toàn, độ tin cậy trong vận hành, bao gồm giới hạn tốc độ, hành trình, cơ chế dừng khẩn cấp.

Theo TCVN 13698:2023, yêu cầu nhà sản xuất rô bốt công nghiệp phải cung cấp đầy đủ tài liệu mô tả các đặc tính và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Trong đó bao gồm mục đích sử dụng chính như lắp ráp, hàn điểm, hàn hồ quang, gia công cắt gọt, sơn phun, dán/bịt kín và kiểm tra.

Về năng lượng, nhà sản xuất cần chỉ rõ các nguồn cung cấp bên ngoài như điện, thủy lực, khí nén hoặc kết hợp nhiều dạng, đồng thời nêu mức tiêu thụ tối đa và giới hạn kỹ thuật. Phần kết cấu cơ khí phải mô tả chi tiết kiểu dáng và số trục chuyển động, kèm theo bản vẽ minh họa. Các loại phổ biến gồm rô bốt dạng chữ nhật, hình trụ, hình cầu hoặc khớp nối bản lề; với rô bốt di động cần nêu rõ cách dẫn hướng.

Không gian làm việc cũng cần được thể hiện bằng bản vẽ, chỉ rõ phạm vi chuyển động, hệ tọa độ gốc và mặt lắp ghép theo TCVN 13697. Ngoài ra, nhà sản xuất phải quy định các giới hạn môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, độ cao, độ rung, chất gây ô nhiễm không khí) để đảm bảo rô bốt vận hành đúng thông số.

Một số yếu tố kỹ thuật khác cũng bắt buộc được công bố như: kích thước – khối lượng, bề mặt lắp ráp, mặt lắp ghép cơ khí, loại thiết bị điều khiển, phương pháp lập trình và tải chương trình. Đồng thời, cần quy định khả năng chịu tải, lực đẩy, mô men xoắn, vận tốc tối đa của từng trục và độ chính xác hoạt động theo TCVN 13696. Cuối cùng, rô bốt phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn quốc tế như ISO 10218, nhằm đảm bảo tính tin cậy trong sản xuất.

Việc áp dụng TCVN 13698:2023 mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Với doanh nghiệp sản xuất rô bốt, tiêu chuẩn là cơ sở kỹ thuật để thiết kế và chế tạo sản phẩm có tính cạnh tranh, dễ dàng tiếp cận thị trường quốc tế. Với người sử dụng, các đặc tính được mô tả thống nhất giúp họ lựa chọn thiết bị phù hợp nhu cầu, tiết kiệm chi phí đầu tư và nâng cao hiệu quả sản xuất. Với cơ quan quản lý, tiêu chuẩn tạo ra hành lang pháp lý để giám sát và kiểm soát chất lượng, an toàn thiết bị nhập khẩu và sản xuất trong nước. Với xã hội, áp dụng rô bốt chuẩn hóa góp phần nâng cao năng suất lao động, giảm thiểu tai nạn nghề nghiệp và thúc đẩy tiến trình tự động hóa.

Trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0, các dây chuyền sản xuất thông minh, nhà máy tự động không thể thiếu vai trò của rô bốt. Tiêu chuẩn TCVN 13698:2023 là công cụ giúp đồng bộ hóa cách đánh giá tay máy rô bốt, đồng thời hỗ trợ doanh nghiệp Việt Nam tiếp cận công nghệ hiện đại, rút ngắn khoảng cách với các nước phát triển. Khi tay máy rô bốt được thiết kế và vận hành theo tiêu chuẩn quốc tế, chúng không chỉ giúp nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm mà còn bảo đảm an toàn, hiệu quả trong sản xuất, hướng tới phát triển bền vững.

Việc ban hành TCVN 13698:2023 (ISO 9946:1999) cho thấy quyết tâm của Việt Nam trong hội nhập hệ thống tiêu chuẩn quốc tế và xây dựng nền công nghiệp tiên tiến. Đây là nền tảng quan trọng để rô bốt công nghiệp không chỉ là công cụ hỗ trợ mà còn là nhân tố chủ lực trong quá trình hiện đại hóa sản xuất, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh quốc gia.