Robot Nhật Bản ‘lột xác’ nhờ AI, quyết giành lại ngôi vương ngành tự động hóa

Để lấy lại vị thế dẫn đầu, những tên tuổi trong ngành robot Nhật Bản như Yaskawa và Fanuc đang đặt cược vào trí tuệ nhân tạo (AI), robot có khả năng tự học và chiến lược hợp tác mở với các tập đoàn công nghệ hàng đầu như Nvidia, Google hay SoftBank, mở ra chương mới cho ngành sản xuất thông minh.

AI giúp robot Nhật Bản thông minh hơn, linh hoạt hơn trong sản xuất

Tại thành phố Kitakyushu, nhà máy mẹ thế hệ mới của Yaskawa Electric chính thức đi vào vận hành toàn diện từ tháng 6, trở thành minh chứng rõ nét cho chiến lược chuyển đổi sang sản xuất dựa trên AI của doanh nghiệp robot hàng đầu Nhật Bản.

Trong khoảng 100 robot đang hoạt động tại nhà máy, gần một phần ba được tích hợp trí tuệ nhân tạo. Theo bà Ayumi Hayashida, Giám đốc điều hành Yaskawa Electric, việc đưa AI vào dây chuyền đã giúp năng suất của nhà máy tăng gấp đôi so với trước.

Khác với robot công nghiệp truyền thống vốn chỉ đảm nhận 2-3 loại sản phẩm trên cùng một dây chuyền, các robot AI có thể sản xuất tới 12 chủng loại khác nhau. Điều này giúp nhà máy linh hoạt điều chỉnh kế hoạch sản xuất khi nhu cầu thị trường thay đổi mà không phải đầu tư thêm dây chuyền mới.

Một trong những sản phẩm đáng chú ý là dòng robot Motoman Next, được Yaskawa phát triển cùng Nvidia. Đây là những robot công nghiệp đầu tiên trên thế giới được trang bị bộ xử lí đồ họa (GPU) ngay từ khi xuất xưởng, cho phép chúng phân tích môi trường xung quanh và đưa ra quyết định theo thời gian thực.

Sự khác biệt giữa robot AI và robot truyền thống thể hiện rõ ở những công đoạn đòi hỏi độ chính xác cao như siết vít. Trước đây, nếu robot gặp lỗi trong quá trình thao tác, toàn bộ dây chuyền phải dừng lại để công nhân can thiệp bằng tay. Với robot AI, hệ thống sẽ tự nhận biết nguyên nhân thất bại, điều chỉnh lực hoặc góc thao tác rồi thử lại mà không cần con người can thiệp.

Theo đại diện Yaskawa, nhờ khả năng tự hiệu chỉnh này, tỉ lệ thành công của công đoạn siết vít hiện đạt gần 100%. Không dừng lại ở đó, doanh nghiệp còn đặt mục tiêu để robot AI đảm nhận các công việc phức tạp hơn như đi dây điện hay lắp ráp các cụm linh kiện tinh vi, những nhiệm vụ vốn rất khó tự động hóa bằng robot truyền thống.

Nếu kế hoạch thành công, tỉ lệ tự động hóa tại nhà máy sẽ tăng từ khoảng 40% hiện nay lên 90%, qua đó giảm đáng kể chi phí nhân công trong bối cảnh Nhật Bản ngày càng thiếu lao động do già hóa dân số.

Hợp tác với các "ông lớn" AI để giành lại thị phần toàn cầu

Sự chuyển mình của Yaskawa phản ánh xu hướng chung của ngành robot Nhật Bản trong bối cảnh vị thế thống trị không còn như trước.

Theo Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR), các nhà sản xuất Nhật Bản từng chiếm tới 80% thị phần robot công nghiệp toàn cầu tính theo sản lượng vào những năm 1990. Tuy nhiên, con số này hiện chỉ còn khoảng 40% khi các đối thủ đến từ Trung Quốc và châu Âu nổi lên mạnh mẽ.

Trong hơn một thập kỉ qua, nhiều doanh nghiệp Nhật đã tìm cách đảo ngược xu hướng này nhưng chưa đạt kết quả như mong muốn.

Fanuc từng phát triển nền tảng FIELD cùng Cisco Systems nhằm phân tích toàn bộ dữ liệu ngay trong nhà máy. Tuy nhiên, chi phí triển khai cao cùng sự phát triển nhanh của các dịch vụ điện toán đám mây khiến giải pháp này không được thị trường đón nhận rộng rãi.

Sự bùng nổ của AI tạo sinh đang mang đến cơ hội mới. Tại sự kiện ra mắt sản phẩm hồi tháng 5, Fanuc giới thiệu robot có khả năng hiểu ngôn ngữ tự nhiên. Chỉ cần người vận hành viết dòng chữ "ốc vít màu đen" lên một tờ giấy, robot sẽ tự nhận diện yêu cầu và lựa chọn đúng linh kiện mà không cần lập trình trước.

Các robot này được tích hợp trợ lí AI Gemini của Google, cho phép thực hiện các mệnh lệnh bằng ngôn ngữ thông thường và hỗ trợ chuẩn bị linh kiện, dụng cụ cần thiết cho dây chuyền sản xuất.

Theo ông Kenichiro Abe, lãnh đạo cấp cao của Fanuc, khả năng giao tiếp bằng ngôn ngữ tự nhiên giúp ngay cả nhân viên bán thời gian hoặc người chưa có kinh nghiệm lập trình cũng có thể vận hành robot.

Đáng chú ý, các doanh nghiệp Nhật không còn lựa chọn phát triển công nghệ theo hướng khép kín mà chuyển sang mô hình hợp tác mở với các tập đoàn AI hàng đầu thế giới.

Tháng 3 vừa qua, Nvidia công bố hợp tác với Fanuc, Yaskawa, ABB của Thụy Sĩ, Kuka của Đức và Agibot của Trung Quốc nhằm phát triển thế hệ robot ứng dụng "AI vật lí" (Physical AI), khái niệm chỉ những hệ thống AI có khả năng tương tác trực tiếp với thế giới thực thông qua robot.

Song song với Nvidia, Fanuc cũng kí kết hợp tác với Google để tích hợp các mô hình AI tiên tiến vào robot công nghiệp. Trong khi đó, Yaskawa đầu tư vào liên minh Noetra do SoftBank cùng nhiều đối tác thành lập nhằm thúc đẩy phát triển AI và hạ tầng số.

Theo ông Masaaki Matsumoto, Giám đốc nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Mitsubishi, Mỹ và Trung Quốc hiện vẫn dẫn trước trong lĩnh vực mô hình ngôn ngữ lớn và AI tạo sinh. Tuy nhiên, thị trường AI dành cho robot sẽ phát triển gắn chặt với hệ thống thiết bị công nghiệp và chuỗi cung ứng sản xuất, lĩnh vực mà các doanh nghiệp Nhật Bản vẫn sở hữu nhiều lợi thế.

Việc kết hợp kinh nghiệm chế tạo robot hàng đầu thế giới với những tiến bộ nhanh chóng của AI được kì vọng sẽ giúp các nhà sản xuất Nhật Bản từng bước giành lại sức cạnh tranh trên thị trường toàn cầu, đồng thời định hình thế hệ robot công nghiệp mới có khả năng tự học, tự thích nghi và hợp tác với con người hiệu quả hơn trong các nhà máy tương lai.