Công nghệ cao đang tái định hình ngành ô tô toàn cầu như thế nào?

Vào tháng 11/2024, Hyundai Motor và Kia Robotics chính thức giới thiệu thiết bị robot công nghiệp đeo được mang tên X-ble Shoulder – một bước tiến công nghệ đáng chú ý nhằm nâng cao hiệu suất lao động và giảm thiểu rủi ro chấn thương cho người lao động trong lĩnh vực sản xuất.

Bộ xương ngoài X-ble Shoulder được thiết kế để hỗ trợ các chuyển động vùng vai, giúp giảm tải trọng cơ học lên phần thân trên trong các tác vụ công nghiệp lặp đi lặp lại. Dù robot đã đóng vai trò chủ lực trong dây chuyền sản xuất ô tô nhờ vào độ chính xác và khả năng tự động hóa cao, song vẫn còn nhiều công đoạn đòi hỏi sự can thiệp của con người đặc biệt là các nhiệm vụ phức tạp, thao tác tinh vi hoặc bảo trì thiết bị.

Chính vì vậy, sự xuất hiện của các thiết bị hỗ trợ cơ thể như X-ble Shoulder mang lại lợi ích rõ rệt: giảm thiểu đáng kể nguy cơ chấn thương cơ xương – đặc biệt ở vai, cổ tay và bàn tay những khu vực thường bị ảnh hưởng bởi chuyển động lặp đi lặp lại. Ước tính, thiết bị này có thể hỗ trợ giảm tới 60% tải trọng tác động lên vai, từ đó cải thiện sức khỏe dài hạn và năng suất làm việc của công nhân.

Điểm đặc biệt của X-ble Shoulder là khả năng tạo lực hỗ trợ mà không cần hệ thống điện. Thiết bị sử dụng mô-đun bù cơ cơ học với mô-men xoắn thụ động thay vì động cơ điện, cho phép hoạt động mà không cần pin yếu tố giúp giảm yêu cầu bảo trì và tăng tính linh hoạt trong sử dụng. Ngoài ra, vật liệu composite carbon siêu nhẹ giúp người đeo có thể làm việc trong thời gian dài mà không bị mỏi mệt hay hạn chế chuyển động.

Trong bối cảnh ngành công nghiệp ô tô ngày càng chú trọng đến sức khỏe và an toàn lao động, sự đầu tư vào những giải pháp như X-ble Shoulder không chỉ là bước tiến công nghệ mà còn thể hiện cam kết nhân văn của nhà sản xuất hướng tới một môi trường làm việc thông minh, hiệu quả và bền vững hơn.

X-ble Shoulder – giải pháp robot đeo hỗ trợ công nhân – dự kiến sẽ chính thức được thương mại hóa từ nửa đầu năm 2025, đánh dấu một bước chuyển mình quan trọng trong ứng dụng công nghệ robot vào lĩnh vực sản xuất và bảo dưỡng công nghiệp.

Theo dữ liệu từ GlobalData, bộ xương ngoài (exoskeleton) hiện đang là phân khúc có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất trong ngành công nghiệp robot toàn cầu. Tốc độ tăng trưởng trung bình tích lũy (CAGR) của phân khúc này được dự báo đạt tới 34% trong giai đoạn 2023 – 2030, cho thấy nhu cầu ngày càng lớn về các thiết bị hỗ trợ lao động trực tiếp, đặc biệt trong các lĩnh vực đòi hỏi cường độ vận động cao như sản xuất ô tô.

Trong giai đoạn đầu, X-ble Shoulder sẽ được triển khai tại các bộ phận sản xuất và bảo trì của Hyundai Motor và Kia. Từ giữa thập kỷ này, phạm vi ứng dụng sẽ được mở rộng sang 27 công ty liên kết thuộc Tập đoàn Hyundai Motor, đồng thời hướng đến cả các đối tác bên ngoài. Mục tiêu xa hơn là tiến ra thị trường quốc tế, với kế hoạch chào sân tại các khu vực như châu Âu và Bắc Mỹ vào năm 2026, sau khi tích lũy đủ dữ liệu và kinh nghiệm từ thị trường nội địa.

Đáng chú ý, Hyundai Motor Group thông qua đơn vị chuyên môn Robotics LAB đang triển khai dịch vụ tư vấn tích hợp X-ble Shoulder, giúp các doanh nghiệp đánh giá khả năng ứng dụng thiết bị này vào dây chuyền hoạt động của mình. Quy trình tư vấn bao gồm:

Phân tích quy trình làm việc: Đo lường và phân tích dữ liệu liên quan đến tải trọng cơ học và lực tác động lên các khớp trong từng thao tác sản xuất cụ thể.

Đánh giá mức độ phù hợp: Sử dụng các chỉ số định lượng để xác định hiệu quả tiềm năng của việc áp dụng X-ble Shoulder trong từng công đoạn cụ thể.

Sau giai đoạn tư vấn, hoạt động sản xuất và phân phối thiết bị sẽ được khởi động từ nửa đầu năm 2025.

Ở một diễn biến khác cho thấy xu hướng áp dụng công nghệ tiên tiến trong ngành ô tô, vào tháng 7/2024, Toyota đã trình làng mẫu concept Hyper-F – một mẫu SUV hiệu suất cao ứng dụng công nghệ in 3D hiện đại và các vật liệu nhẹ mới. Dự án này do Toyota Customizing & Development Asia (TCD Asia) phát triển, với nền tảng là khung gầm của Toyota Fortuner, mở ra hướng đi mới trong việc cá nhân hóa thiết kế và tối ưu hóa trọng lượng xe thông qua sản xuất kỹ thuật số.

Mẫu concept Hyper-F.

Mẫu concept Hyper-F – minh chứng cho định hướng đổi mới công nghệ của Toyota – đã tích hợp nhiều thành phần được in 3D từ hạt nhựa công nghiệp, áp dụng công nghệ tiên tiến do Mitsui Chemicals phát triển.

Quy trình sản xuất này không chỉ giúp tạo ra các bộ phận có kích thước lớn với độ ổn định cao mà còn tối ưu về chi phí, đặc biệt phù hợp với các giai đoạn thiết kế thử nghiệm và tạo mẫu nhanh. Trong mẫu Hyper-F, những ứng dụng tiêu biểu của công nghệ in 3D có thể kể đến như: các tấm thông gió mui xe và chi tiết ở cản trước được sản xuất bằng vật liệu Tafnex – một loại composite nhiệt dẻo nổi bật với đặc tính nhẹ, độ cứng cao và khả năng gia công tốt. Nhờ đó, trọng lượng tổng thể của xe được giảm đáng kể, góp phần cải thiện khả năng vận hành và hiệu suất nhiên liệu.

Sự xuất hiện của Hyper-F không chỉ là màn phô diễn công nghệ mà còn thể hiện cam kết rõ ràng của Toyota trong việc tiên phong ứng dụng các kỹ thuật sản xuất tiên tiến vào quá trình thiết kế và chế tạo ô tô. Thành công của dự án concept này có thể mở đường cho việc ứng dụng rộng rãi công nghệ in 3D trong sản xuất đại trà, từ việc tạo mẫu nhanh cho đến sản xuất các chi tiết thân xe, góp phần rút ngắn thời gian phát triển sản phẩm và giảm chi phí đầu tư ban đầu.

Thực tế hiện nay cho thấy, các nhà sản xuất ô tô toàn cầu đang từng bước chuyển dịch sang các mô hình sản xuất linh hoạt hơn, trong đó công nghệ in 3D và vật liệu mới đóng vai trò then chốt. Việc tích hợp các phương pháp sản xuất hiện đại không chỉ giúp tối ưu hiệu suất vận hành mà còn tạo ra cơ hội tùy biến sâu rộng cho khách hàng trong tương lai.

Xu hướng ứng dụng công nghệ cao vào thiết kế, sản xuất và kinh doanh xe đang định hình lại toàn bộ hệ sinh thái công nghiệp ô tô toàn cầu, đồng thời mở ra một kỷ nguyên mới, nơi tính cá nhân hóa, tốc độ ra mắt sản phẩm và hiệu quả chi phí được nâng lên tầm cao mới.