Luận văn thạc sĩ: Cải tiến hệ thống robot đóng gói bột ngọt với thuật toán phân bổ tác vụ

Hệ thống robot đóng gói bột ngọt đang được vận hành tại nhà máy Ajinomoto Việt Nam là một ví dụ điển hình cho việc áp dụng công nghệ tự động hóa trong ngành sản xuất thực phẩm. Hệ thống robot này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu rủi ro do con người gây ra. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành, một số vấn đề đã phát sinh, bao gồm việc phân bổ tác vụ không hiệu quả và thời gian chờ đợi của robot. Việc cải tiến công nghệ thông qua việc áp dụng thuật toán phân bổ tác vụ tự động là cần thiết để nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống. Theo một nghiên cứu gần đây, việc áp dụng robot tự động trong các dây chuyền sản xuất không chỉ mang lại lợi ích về mặt kinh tế mà còn góp phần vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu lãng phí và tăng cường độ chính xác trong các tác vụ. Như vậy, việc cải tiến hệ thống robot đóng gói bột ngọt không chỉ là một yêu cầu mà còn là một xu hướng tất yếu trong bối cảnh công nghiệp 4.0.

Hệ thống robot hiện tại gặp phải một số vấn đề lớn liên quan đến quy trình đóng gói. Đầu tiên, việc phân bổ tác vụ không đồng đều dẫn đến tình trạng một số robot hoạt động quá tải trong khi những robot khác lại không được sử dụng hết công suất. Điều này không chỉ làm giảm hiệu suất robot mà còn gây lãng phí tài nguyên. Thứ hai, thời gian đáp ứng của robot trong quá trình gắp sản phẩm còn chậm, ảnh hưởng đến quy trình đóng gói tổng thể. Việc áp dụng thuật toán tối ưu hóa trong việc phân bổ tác vụ sẽ giúp giải quyết những vấn đề này. Một nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng các thuật toán thông minh có thể cải thiện đáng kể thời gian xử lý và tăng cường khả năng đáp ứng của hệ thống. Điều này chứng tỏ rằng việc cải tiến hệ thống không chỉ mang lại lợi ích cho nhà sản xuất mà còn tạo ra giá trị gia tăng cho sản phẩm cuối cùng.

Giải pháp được đề xuất bao gồm việc áp dụng thuật toán phân bổ tác vụ tự động nhằm tối ưu hóa quy trình hoạt động của hệ thống robot. Cụ thể, thuật toán sẽ phân tích tình trạng hoạt động của từng robot, từ đó đưa ra quyết định phân bổ tác vụ một cách hợp lý nhất. Việc này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất robot mà còn giảm thiểu thời gian chờ đợi giữa các tác vụ. Hơn nữa, việc thiết kế lại hệ thống tự động hóa với việc thêm robot dự phòng sẽ đảm bảo rằng khi một robot gặp sự cố, các robot khác có thể nhanh chóng đảm nhận nhiệm vụ, từ đó duy trì liên tục quy trình sản xuất. Theo nghiên cứu của Choudhury (2022), việc áp dụng các giải pháp công nghệ thông minh trong quy trình đóng gói có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng gia tăng trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Sau khi áp dụng giải pháp cải tiến, kết quả cho thấy hiệu suất robot đã được nâng cao đáng kể. Thời gian gắp sản phẩm giảm xuống, và quy trình đóng gói trở nên linh hoạt hơn. Việc phân bổ tác vụ tự động đã giúp giảm thiểu tình trạng quá tải cho một số robot, đồng thời nâng cao khả năng hoạt động của toàn bộ hệ thống. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng, với việc áp dụng thuật toán tối ưu, số lượng sản phẩm gắp được trong một khoảng thời gian nhất định đã tăng lên rõ rệt. Điều này không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế mà còn góp phần vào việc phát triển bền vững trong ngành công nghiệp thực phẩm. Sự cải tiến này không chỉ giúp doanh nghiệp nâng cao năng lực cạnh tranh mà còn đáp ứng tốt hơn nhu cầu của thị trường.