Trong các nhà máy, có những công đoạn tưởng như rất nhỏ lại ẩn chứa nhiều điểm nghẽn khó nhận thấy, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lao động. Từ bất cập trong thực tế sản xuất, sáng kiến “Hệ thống mắt dò kết hợp relay phân loại bề mặt cúc” đã ra đời, mở ra một cách tiếp cận mới trong tự động hóa: khi cải tiến nhỏ lặp lại hàng nghìn lần sẽ trở thành đòn bẩy năng suất.
Ý tưởng hình thành từ những thứ nhỏ nhất
Trong chuyền may, phân loại cúc áo là một công đoạn đòi hỏi sự tỉ mỉ, tập trung cao và dễ xảy ra sai sót. Cúc là nguyên phụ liệu có kích thước rất nhỏ, màu sắc đa dạng, làm việc với tần suất cao và khối lượng lớn sẽ khiến mắt nhanh mỏi và dễ bỏ sót lỗi. Áp lực tiến độ sản xuất cũng khiến thao tác kiểm tra vừa phải nhanh và chính xác, tạo nên thách thức lớn cho người lao động.
Chính từ thực tế đó, anh Võ Nhất Duy – Phòng Nghiên cứu Phát triển, Công ty Cổ phần Dệt May Huế đã đề xuất sáng kiến “Hệ thống mắt dò kết hợp relay phân loại bề mặt cúc” nhằm tự động hóa hoàn toàn công đoạn này, giảm phụ thuộc vào thao tác thủ công và nâng cao độ chính xác cho toàn dây chuyền. Hệ thống được chế tạo bởi Nhà máy May 4 và áp dụng thí điểm từ ngày 03/01/2025 trên đơn hàng Z98Z8Z (áo pijama) tại chuyền 8 và chuyền 10. Đây là bước thử nghiệm quan trọng nhằm đánh giá hiệu quả thực tế của hệ thống trước khi nhân rộng, áp dụng cho các đơn hàng tương tự tại các chuyền may khác trong nhà máy cũng như toàn công ty.
“Trong rất nhiều công đoạn có thể cải tiến, tôi chọn công đoạn cúc. Cúc là chi tiết nhỏ nhưng lại xuất hiện hầu như ở tất cả sản phẩm may, tần suất thao tác cực kỳ lớn. Chỉ cần cải tiến ở một điểm nhỏ nhưng lặp lại hàng nghìn lần mỗi ngày, hiệu quả mang lại cho chuyền và cả nhà máy sẽ rất đáng kể” – anh Duy chia sẻ.
Hệ thống mắt dò phân loại bề mặt cúc được cấu tạo từ nhiều bộ phận phối hợp chặt chẽ để tạo nên một quy trình tự động và an toàn. Phần “mắt” của hệ thống chính là cảm biến màu sắc, có nhiệm vụ nhận diện bề mặt từng chiếc cúc khi chúng đi qua đường ray. Tín hiệu nhận diện này sẽ kích hoạt relay, gửi đến bộ điều khiển PLC – “bộ não” của hệ thống. PLC tiếp nhận tín hiệu và điều khiển van điện từ mở hoặc đóng theo yêu cầu. Nguồn điện 220V được chuyển đổi về mức an toàn 24V thông qua bộ nguồn 24V–2.2A trước khi cấp cho các thiết bị. Khi PLC kích hoạt, van điện từ sẽ dẫn khí nén qua các ống hơi và ống đồng nhỏ (đường kính 3–4 mm). Áp suất khí nén được điều chỉnh bằng van tiết lưu để đảm bảo khí được thổi ra vừa đủ mạnh trong quá trình vận hành. Khi bộ cấp cúc hoạt động, các hạt cúc di chuyển trên đường ray và đi qua hệ thống cảm biến. Cảm biến nhận diện xem bề mặt cúc cho phép hay cần loại bỏ. PLC sau đó gửi lệnh đến van điện từ để thổi khí, định hướng bề mặt cúc sang khay chứa tương ứng phù hợp cho công đoạn sản xuất tiếp theo.
Phía sau một cải tiến
Thách thức lớn nhất trong quá trình phát triển hệ thống là độ chính xác và độ ổn định của cảm biến khi nhận diện bề mặt cúc. Vì hai mặt cúc khá giống nhau, cảm biến phải phân biệt dựa trên sự khác biệt màu và ánh sáng rất nhỏ. Việc tinh chỉnh cảm biến để tránh nhận sai, đồng thời vẫn phải phù hợp với tốc độ di chuyển của cúc trên đường ray là vấn đề tốn khá nhiều thời gian thử nghiệm. Bên cạnh đó, sự đồng bộ giữa cảm biến – PLC – van điện từ – khí nén cũng là một thách thức. Hệ thống phải phản hồi nhanh, ổn định để không làm gián đoạn bộ cấp cúc tự động vốn đã có sẵn.
Trong những ngày đầu triển khai thí điểm tại chuyền 8 và chuyền 10, sáng kiến không tránh khỏi sự e ngại từ công nhân và quản lý chuyền. Thói quen thao tác thủ công đã hình thành lâu năm, đi kèm với cảm giác chủ động bằng tay. Việc chuyển sang máy móc khiến nhiều người lo lắng về tốc độ, khả năng xử lý sự cố và độ linh hoạt khi thay đổi đơn hàng.
“Để xử lý vấn đề này, tôi trực tiếp hướng dẫn, giải thích nguyên lý hoạt động và cho họ thấy tốc độ cấp cúc thực tế nhanh hơn nhiều, lại loại bỏ hoàn toàn lỗi phân loại sai, điều mà thao tác thủ công khó đảm bảo lâu dài. Sau vài ngày vận hành thử, công nhân và quản lý đều phản hồi tích cực, đánh giá hệ thống giảm tải công việc, giảm áp lực quan sát và giúp chuyền chạy ổn định hơn” – tác giả sáng kiến tâm đắc.
Hiệu quả sản xuất
Việc đưa hệ thống mắt dò kết hợp relay vào vận hành đã mang lại nhiều hiệu quả rõ rệt cho công đoạn may. Nhờ tự động nhận diện và phân loại cúc theo bề mặt, hệ thống giúp loại bỏ hoàn toàn thao tác thủ công vốn dễ sai sót, qua đó giảm đáng kể số nhân công trực tiếp tại công đoạn này. Tốc độ xử lý nhanh và ổn định giúp tăng năng suất chuyền may và rút ngắn thời gian thao tác. Tỷ lệ lỗi kỹ thuật do phân loại nhầm mặt cúc hầu như được giảm đáng kể, đồng thời chi phí vật tư, thời gian sửa chữa và hoàn thiện sản phẩm cũng được tiết giảm. Với khả năng áp dụng linh hoạt cho nhiều loại cúc và dễ dàng triển khai trên diện rộng, hệ thống không chỉ tối ưu chi phí đầu tư vận hành mà còn cải thiện chất lượng đầu ra, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh cho doanh nghiệp.
Trong thời gian tới, anh Võ Nhất Duy mong muốn nâng cấp hệ thống theo hướng thông minh hơn: nhận diện bằng phân tích hình ảnh thay vì chỉ dựa vào màu sắc; kết nối dữ liệu về trung tâm để theo dõi số lượng cấp cúc, tốc độ, lỗi; tích hợp sâu hơn với dây chuyền, biến công đoạn cúc thành một module tự động hoàn chỉnh trong hệ thống sản xuất theo định hướng 4.0.
Theo tác giả, để một sáng kiến được triển khai thành công, công nghệ, con người đều quan trọng, nhưng tinh thần quyết tâm thay đổi vẫn là yếu tố cốt lõi. “Mỗi cải tiến nhỏ đều tạo ra giá trị lớn khi được áp dụng đúng và kiên trì. Sản xuất hiện đại không đòi hỏi chúng ta làm nhiều hơn, mà làm thông minh hơn. Hy vọng sáng kiến này sẽ góp phần tạo động lực cho nhiều cải tiến khác trong nhà máy, hướng đến mô hình sản xuất tự động – chính xác – hiệu quả hơn ” – anh Duy bộc bạch.
Nhờ những đóng góp giá trị, sáng kiến “Hệ thống mắt dò kết hợp relay phân loại bề mặt cúc” đã nhận được giải Ba cuộc thi “Sáng kiến hay – chia sẻ ngay” do Công đoàn Dệt May Việt Nam tổ chức năm 2025.
Đón đọc Đặc san Dệt May và Thời trang số tháng 12/2025. Chi tiết tại đây!
