Nhóm giảng viên, sinh viên Trường Đại học Lạc Hồng đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo chiếc máy dán nhãn tự động, cho hiệu quả năng suất cao

​(CTT-Đồng Nai) - Từ đơn đặt hàng của Công ty TNHH Sản xuất toàn cầu Lixil Việt Nam (gọi tắt là Công ty Lixil), nhóm giảng viên, sinh viên Trường Đại học Lạc Hồng đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo chiếc máy dán nhãn tự động, cho hiệu quả năng suất cao. Giải pháp này đã đoạt giải Nhì Chương trình Phát huy sáng kiến, sáng tạo trong lao động, học tập tỉnh Đồng Nai năm 2023.

Các giảng viên, sinh viên khoa Cơ điện – điện tử, Trường Đại học Lạc Hồng thực hiện thiết kế, chế tạo máy dán nhãn tự động​

Đổi mới quy trình sản xuất

Công ty Lixil đóng tại khu công nghiệp Long Đức, huyện Long Thành, 100% vốn Nhật Bản, chuyên sản xuất khung cửa sổ, cửa ra vào, các sản phẩm ngoại thất. Ngoài thị trường chính là Nhật Bản, các sản phẩm của công ty còn xuất đi một số nước khác trên thế giới.

Tiến sĩ Phạm Văn Toản, Trưởng khoa Cơ điện - điện tử, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, trong số những công đoạn để đóng hộp sản phẩm đưa đến tay người tiêu dùng thì khâu dán nhãn vào bìa carton là quan trọng nhất, cần độ chính xác và tính thẩm mỹ cao. Tuy nhiên, công đoạn này trước đây tại Công ty Lixil được thực hiện hoàn toàn thủ công, cho năng suất thấp, trải qua nhiều công đoạn, khó đạt độ chính xác cao, ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của sản phẩm. Bởi việc dán nhãn phụ thuộc vào tình trạng sức khỏe, kinh nghiệm, tay nghề và sự chủ quan của công nhân.

Để giải quyết vấn đề này, Công ty Lixil đã đặt hàng đối với nhóm tác giả Trường Đại học Lạc Hồng, làm sao để thiết kế, chế tạo nên một chiếc máy dán nhãn tự động để dán được 2 loại bìa carton với độ chính xác gần như tuyệt đối, dán được 2 nhãn đúng hướng như yêu cầu.

Để thực hiện chiếc máy dán nhãn, thầy Nguyễn Hữu Hưng, khoa Cơ điện – điện tử cho hay, trước tiên cả thầy và trò sẽ đến công ty để trực tiếp quan sát quy trình dán nhãn thủ công tại công ty. Qua nghiên cứu cho thấy, với cách làm thủ công, người công nhân sẽ dán nhãn sản phẩm và một góc của tấm carton, sau đó quay đầu tấm bìa carton lại, dán 2 nhãn và đầu còn lại của tấm carton. Do làm bằng tay nên nhiều trường hợp tem nhãn sẽ bị lệch, không đồng đều, tốn nhiều nhân công.

Nhóm tác giả sau đó đã nghiên cứu về các loại máy dán tem nhãn, dây chuyền tự động và phương pháp điều khiển hệ thống tự động đã được tiến hành ở Việt Nam và trên toàn cầu thông qua sách báo, giáo trình. Từ đó, tiến hành thiết kế và lựa chọn các cơ cấu phù hợp với máy nhằm cải thiện và đáp ứng từng nhiệm vụ cụ thể.

“Thiết kế của chúng tôi tập trung vào việc tạo ra các cơ cấu vững chắc, gọn nhẹ tối ưu, mang lại tín hiệu chuẩn xác và hệ thống điều khiển chính xác, kinh hoạt. Chúng tôi cũng đã sử dụng phần mềm Solidworks để mô phỏng, phân tích và lựa chọn các thiết bị phù hợp với cơ cấu máy" – thầy Nguyễn Hữu Hưng chia sẻ.

Thay thế sức người, tính chính xác, thẩm mỹ cao

Theo tiến sĩ Phạm Văn Toản, chiếc máy dán nhãn tự động có 3 cụm chính. Đó là cụm cấp nhãn; cụm định vị và điều chỉnh kích thước; cụm hút và dán nhãn.

Đối với cụm cấp nhãn, nhóm tác giả sử dụng nhiều cuộn rulo, bố trí theo hình rích rắc giúp nhãn được căn chỉnh, tách nhãn ra khỏi cuộn dễ dàng nhờ được kéo căng và đưa mép nhãn vào vị trí dán chính xác, không bị nhăn hay gấp. Đồng thời kết hợp với cảm biến sợi quang để xác nhận tem dán đã đúng vị trí.

Đối với 2 cụm còn lại, nhóm nghiên cứu cũng đã tính toán để sử dụng loại động cơ, xi lanh… với những thông số kỹ thuật phù hợp nhằm xác định vị trí dán nhãn được thực hiện một cách chính xác.

Sau nhiều tháng nghiên cứu, thử nghiệm, chế tạo, nhóm giảng viên, sinh viên Trường Đại học Lạc Hồng đã thực hiện thành công chiếc máy dán nhãn tự động và chuyển giao theo yêu cầu của Công ty Lixil. Máy hoạt động ổn định gấp 3 lần so với việc thực hiện dán nhãn bằng cách thức thủ công, sản phẩm làm ra có độ tin cậy cao do áp dụng công nghệ tiên tiến.

​Phó Chủ tịch UBND tỉnh Nguyễn Thị Hoàng và Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ Lại Thế Thông trao giải cho đại diện nhóm tác giả​

Không những thế, việc áp dụng máy móc vào quy trình sản xuất còn giúp công ty giảm được nhân công lao động, rút ngắn được thời gian làm ra sản phẩm và không còn phụ thuộc quá nhiều vào nguồn nhân lực.

Em Nguyễn Chí Tiến, sinh viên năm thứ 4 khoa Cơ điện – điện tử bộc bạch, thông qua việc tham gia thực hiện các đề tài nghiên cứu khoa học, chế tạo các loại máy móc với các giảng viên, em học hỏi được nhiều kỹ năng như kỹ năng làm việc nhóm. Ngoài ra, Chí Tiến cũng được trực tiếp đến các doanh nghiệp để quan sát và hiểu được quy trình vận hành máy móc, quá trình thiết kế một chiếc máy để bàn giao cho công ty. Qua đó, rút ra nhiều bài học và kinh nghiệm trong quá trình chế tạo máy và khắc phục sự cố khi máy bị lỗi.

Ngoài chiếc máy dán nhãn tự động kể trên, vào năm 2022, tiến sĩ Phạm Văn Toản cùng các cộng sự cũng đã nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thành công chiếc máy dập lỗ nhôm bán tự động để chuyển giao cho Công ty Lixil.

Ông Thới Văn Nhất, Trưởng nhóm thiết bị, bộ phận kỹ thuật của Công ty Lixil cho hay, công ty đánh giá cao những chiếc máy được thực hiện theo đơn đặt hàng đối với Trường đại học Lạc Hồng. Những chiếc máy này khi đưa vào hoạt động đã giúp nâng cao năng suất lao động, tăng độ chính xác trên từng sản phẩm, cho chất lượng sản phẩm, bao bì sản phẩm tốt hơn. Bên cạnh đó, giảm được nhân công, giảm thiểu rủi ro cho người lao động trong quá trình sản xuất.