Sự phát triển của dây chuyền lắp ráp

Dây chuyền lắp ráp từ lâu đã được coi là một trong những phát kiến ​​vĩ đại nhất của thế kỷ 20. Nó đã định hình thế giới công nghiệp mạnh mẽ đến mức các doanh nghiệp không áp dụng phương pháp này đã sớm bị tuyệt chủng, và nó là một trong những yếu tố quan trọng giúp ô tô hội nhập vào xã hội, xuất phát từ Mỹ và lan ra các nước trên thế giới.

Khái niệm dây chuyền lắp ráp ban đầu

Trước Cách mạng Công nghiệp, hàng hóa sản xuất thường được làm bằng tay với những công nhân riêng lẻ có chuyên môn về một phần của sản phẩm. Mỗi chuyên gia sẽ tạo ra một phần vật phẩm của riêng mình bằng các công cụ đơn giản. Sau khi mỗi thành phần được chế tạo, chúng sẽ được kết hợp với nhau để hoàn thành sản phẩm cuối cùng.

Ngay từ thế kỷ 12, các công nhân ở Venetian Arsenal đã sản xuất tàu bằng cách di chuyển chúng xuống một con kênh, nơi chúng được lắp các bộ phận mới tại mỗi điểm dừng. Trong khoảng thời gian thành công nhất, Venetian Arsenal có thể hoàn thành một con tàu mỗi ngày.

Eli Whitney và các linh kiện, thiết bị có thể hoán đổi

Khi cuộc Cách mạng Công nghiệp bắt đầu, máy móc bắt đầu thực hiện những công việc từng đòi hỏi bàn tay con người. Với việc sử dụng máy móc, các nhà máy mọc lên thay thế các cửa hàng thủ công nhỏ lẻ. Sự thay đổi này được thực hiện nhờ khái niệm các chi tiết lắp ráp có thể hoán đổi cho nhau, một sự đổi mới được thiết kế bởi Eli Whitney.

Khái niệm về các bộ phận có thể hoán đổi lần đầu tiên xuất hiện trong ngành công nghiệp sản xuất súng ống khi thợ chế tạo súng người Pháp Honoré LeBlanc thúc đẩy ý tưởng sử dụng các bộ phận súng tiêu chuẩn hóa. Trước đó, các loại súng được làm thủ công riêng lẻ, do đó mỗi loại vũ khí là duy nhất và không thể dễ dàng sửa chữa nếu bị hỏng. Các thợ súng đồng nghiệp đã nhận ra tác dụng của ý tưởng LeBlanc đối với các sáng tạo tùy chỉnh của họ và ý tưởng này đã không thành công. Một thợ thủ công châu Âu khác cũng có ý tưởng tương tự. Kỹ sư hải quân Samuel Bentham, người Anh, đã sử dụng các bộ phận đồng nhất trong sản xuất ròng rọc gỗ cho tàu.

Mãi cho đến khi Eli Whitney giới thiệu ý tưởng tại Hoa Kỳ, việc thực hành này mới thành công. Ông đã có thể sử dụng một lực lượng lao động phổ thông lớn và trang thiết bị tiêu chuẩn hóa để sản xuất số lượng lớn các bộ phận của súng giống hệt nhau với chi phí thấp, chỉ trong một khoảng thời gian ngắn. Nó cũng làm cho việc sửa chữa và thay thế các bộ phận phù hợp hơn.

Ransom Olds

Ransom Olds đã tạo ra và cấp bằng sáng chế cho dây chuyền lắp ráp vào năm 1901. Việc chuyển sang quy trình này cho phép công ty sản xuất ô tô của ông tăng sản lượng lên 500% trong một năm. Model xe Curved Dash có thể được sản xuất với tốc độ đặc biệt cao là 20 chiếc mỗi ngày.

day chuyen lap rap dau tien

Thương hiệu Oldsmobile sau đó có khả năng tạo ra một chiếc xe với giá thành rẻ, lắp ráp đơn giản và các tính năng thời trang. Chiếc xe của họ là chiếc đầu tiên được sản xuất với số lượng lớn. Phương pháp dây chuyền lắp ráp của Olds là phương pháp đầu tiên được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô và là mô hình mà Henry Ford đã tạo ra cho riêng mình.

Henry Ford

Henry Ford đã cải tiến khái niệm dây chuyền lắp ráp bằng cách sử dụng các bệ chuyển động của hệ thống băng tải công nghiệp. Trong hệ thống này, khung gầm của chiếc xe được kéo bởi một sợi dây để di chuyển nó từ trạm này sang trạm khác để cho phép công nhân lắp ráp từng bộ phận.

Sử dụng phương pháp này, Model T có thể được sản xuất cứ sau 90 phút, hoặc tổng cộng gần hai triệu chiếc trong một trong những năm đẹp nhất của chúng. Thường được coi là cha đẻ của dây chuyền lắp ráp, ông sẽ được gọi một cách thích hợp hơn là cha đẻ của sản xuất hàng loạt ô tô.

day chuyen lap rap Ford_Mustang_Assembly_Line

Sản xuất hàng loạt và thời đại robot

Trong suốt những năm 1950 và 1960, các kỹ sư trên khắp thế giới đã thử nghiệm robot-người máy như một phương tiện phát triển công nghiệp. General Motors đã lắp đặt cánh tay robot công nghiệp của riêng mình để hỗ trợ dây chuyền lắp ráp vào năm 1961. Năm 1969, kỹ sư Victor Scheinman của Stanford đã tạo ra Stanford Arm, một robot 6 trục có thể di chuyển và lắp ráp các bộ phận theo mô hình lặp lại liên tục. Sáng chế này đã mở rộng việc sử dụng robot theo những cách tiếp tục được áp dụng trong lắp ráp hiện đại. Tại nhà máy Philips Electronics ở Hà Lan, việc sản xuất được hoàn thành bởi một số cánh tay robot được giao cho các nhiệm vụ cụ thể.

Ngày nay cánh tay robot công nghiệp đang đạt đến một mức độ tinh vi hoàn toàn mới. Các công ty như Rethink Robotics đang nỗ lực phát triển các robot sản xuất thích ứng có thể hoạt động bên cạnh con người; những robot này sẽ giúp cải thiện hiệu quả và tăng năng suất. Đặc biệt, Rethink Robotics đang nghiên cứu để làm cho robot của họ có chi phí thấp và thân thiện với người dùng. Robot Baxter của Robotics, được ra mắt lần đầu tiên vào năm 2012, đang được nâng cấp liên tục.

robot lap kinh o to

Unbound Robotics gần đây đã ra mắt một robot có tên UBR-1, với khả năng điều khiển, trí thông minh và khả năng di chuyển với giá dưới 50,000 USD. Nó đang được cung cấp cho các trường đại học như một nền tảng nghiên cứu, tương tự như Baxter, nhưng di động. Robot một tay có thể thực hiện các nhiệm vụ ở quy mô con người và cung cấp phần mềm tiên tiến và phần cứng hiện đại. Unbound Robotics đã nhận đơn đặt hàng UBR-1 và có kế hoạch bắt đầu giao hàng vào mùa hè này.

Vì sợ ai đó nghĩ rằng robot không hiệu quả về chi phí và chúng sẽ thay thế con người ở nơi làm việc, cần phải nói rằng trên thực tế, những robot như Baxter hoạt động với giá khoảng 3 đô la mỗi giờ và 3 đến 5 triệu việc làm mới sẽ được tạo ra trong thập kỷ này do sự tạo ra của Baxter và các robot đồng khác. Và không chỉ vậy, hiệu quả và năng suất của Hoa Kỳ gấp ba lần Trung Quốc .

Rõ ràng là robot đã có và chắc chắn sẽ tiếp tục có chỗ đứng trong thế giới sản xuất trong tương lai, nếu không muốn nói là trong các lĩnh vực khác của cuộc sống. Với sự gia tăng của công nghệ mà chúng ta thấy hàng năm, sẽ có những điều tuyệt vời trong lĩnh vực chế tạo người máy trong tương lai gần.