Tự động hóa đang là xu hướng tất yếu trong tiến trình phát triển của các doanh nghiệp thời đại 4.0, mở ra nhiều cơ hội cho các doanh nghiệp công nghệ phát triển robotics, ứng dụng các nền tảng công nghệ hiện đại nhất để tạo ra những sản phẩm đáp ứng nhu cầu lớn từ thị trường. Tại Việt Nam, Trung tâm Không gian mạng Viettel là đơn vị tiên phong, dẫn đầu về nghiên cứu phát triển công nghệ và cung cấp các giải pháp trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo nhằm thúc đẩy chuyển đổi số, kiến tạo xã hội số.

Trong chiến lược phát triển giai đoạn 2021-2025, VTCC đẩy mạnh nghiên cứu, phát triển các thiết bị thông minh, robotics sử dụng AI, Big Data vào ngành bưu chính, hỗ trợ đắc lực các công việc văn phòng, nhà hàng, khách sạn… hướng đến khát vọng trở thành một trong bốn đơn vị nghiên cứu công nghệ lõi hàng đầu Việt Nam. Robot kho vận VMR-01 được thử nghiệm thành công tại kho hàng của Tổng Công ty Bưu chính Viettel (Viettel Post) là một trong những thành quả đầu tiên.

“Robot kho vận VMR-01 của VTCC được ứng dụng trong khâu đưa hàng hóa từ dây chuyền phân loại, chia chọn ra các xe hàng để vận chuyển đến tay khách hàng. Ứng dụng tại kho Viettel Post, robot kho vận giúp giảm 50% nhân sự vận hành hệ thống chia chọn, tương đương khoảng 20 người”, anh Nguyễn Kim Thuần, Quản lý bộ phận Tự động hóa của Viettel Post, hào hứng chia sẻ. “Robot đã giúp nâng cao năng suất làm việc gấp 2,5 lần tốc độ nhân công bình thường, giảm chi phí hoạt động kho. Điều quan trọng là sử dụng công nghệ như thế này giúp giảm thiểu tai nạn so với thao tác thủ công truyền thống bằng xe nâng tay và xe nâng máy dầu. Nhân công sẽ tập trung đảm nhiệm các công việc khác đỡ nặng nhọc, đỡ nguy hiểm và ít lặp lại. Nhờ đó, con người có thể tập trung vào các đầu việc phức tạp hơn”.

Đây là lần đầu tiên tại Việt Nam, công nghệ thị giác máy tính đóng vai trò “bộ não” của robot vận hành.

“Trái tim” robot với giá rẻ hơn… 10 lần

“Trái tim” robot của VTCC nằm ở công nghệ thị giác máy tính. Với công nghệ này, robot có khả năng xây dựng bản đồ, tái hiện cảnh quan, đường đi chính xác, rõ nét để phục vụ chỉ hướng. Trong quá trình di chuyển, robot sẽ luôn cập nhật thông tin trạng thái như vị trí, tác vụ đang thực hiện, gửi tín hiệu lên máy chủ. Tại đây, hệ thống quản lý robot thông minh sẽ tiến hành điều phối, phân công nhiệm vụ cho từng robot riêng lẻ để tối ưu về đường đi và hiệu suất sử dụng. Ngoài ra, thông qua hệ thống quản lý robot thông minh này, người điều hành có thể dễ dàng nắm bắt quá trình thực hiện nhiệm vụ của robot, từ đó nhanh chóng xử lý nếu có sự cố xảy ra. Mọi vật cản xuất hiện trên hành trình di chuyển được robot nhận diện, phát hiện, đánh giá nguy cơ va chạm, tự động đưa ra phương án xử trí mà không cần sự can thiệp của con người.

Đây là lần đầu tiên tại Việt Nam, công nghệ thị giác máy tính đóng vai trò “bộ não” của robot vận hành, thay vì sử dụng công nghệ radar hay LiDAR thường thấy ở các mẫu robot khác có cùng công năng sử dụng. Anh Trịnh Đình Hoàn, thành viên nhóm nghiên cứu robot thông minh của VTCC chia sẻ: “Logic của chúng tôi là con người sử dụng mắt và khả năng ghi nhớ trong định vị, định hướng di chuyển và xác định hành vi tương tác. Robot với camera cũng phải làm được điều tương tự nếu sử dụng AI một cách thông minh và hợp lý. Các kết quả đạt được tính đến thời điểm hiện tại như công nghệ dẫn đường bằng thị giác máy tính, công nghệ tương tác nhiều robot đồng thời, công nghệ phát hiện và nhận dạng vật cản, công nghệ tính toán tương quan hình học 3D từ hình ảnh 2D… cho thấy chúng tôi đang đi đúng hướng”.

Sau khi nghiên cứu các dòng robot tự hành công nghiệp thịnh hành trên thế giới, nhóm nhận thấy đa số robot đang sử dụng công nghệ định vị, dẫn đường bằng LiDAR – phương pháp định vị và dựng bản đồ dạng hình học từ việc thu thập thông tin môi trường thông qua xử lý tín hiệu từ chùm laser phát ra và chùm tia phản xạ. Tổng chi phí cho các cảm biến trên robot sử dụng công nghệ LiDAR lên tới hơn 200 triệu đồng. Đối với robot của VTCC, khi sử dụng công nghệ lõi thị giác máy tính, các cảm biến dẫn đường giá thành cao như LiDAR đều được thay thế bằng camera giá thành chỉ khoảng hơn 20 triệu đồng từ các nhà cung cấp có thương hiệu trên thế giới. Hơn nữa, việc sử dụng camera với trợ giúp của trí tuệ nhân tạo, còn giúp robot có thể nhận thức được thế giới xung quanh, giúp nó dễ dàng tương tác với môi trường, và người sử dụng điều mà các cảm biến LiDAR ở thời điểm này rất khó thực hiện.

Với khát vọng tiên phong làm chủ công nghệ lõi, các kỹ sư VTCC đã hoàn thành chế tạo robot trong 7 tháng thay vì từ 12-24 tháng như đề án.

Kết hợp với công nghệ xử lý hình ảnh, xử lý tiếng nói tự nhiên, giải pháp của VTCC mang đến sản phẩm tương thích, hiệu quả, phù hợp. Robot kho vận do VTCC phát triển đã giải quyết được bài toán định vị dẫn đường robot trong kho vận và công nghiệp với chi phí sản xuất tối ưu, mang đến sản phẩm an toàn chất lượng với giá thành hợp lý.

Vượt tiến độ 6 tháng bất chấp trở ngại Covid

“Lúc nhận nhiệm vụ, chúng tôi không nghĩ có thể nghiên cứu, phát triển thành công robot chỉ trong 7 tháng”, anh Nguyễn Hòa Bình, chủ nhiệm nhóm nghiên cứu robot thông minh VTCC nhớ lại khoảng thời gian nhận nhiệm vụ từ ban lãnh đạo.

Thông thường, với nghiên cứu robot ứng dụng nhiều công nghệ trí tuệ nhân tạo phức tạp như robot kho vận VMR-01, thì thời gian từ lập đề án, khảo sát, xây dựng khung nội dung, phân tích, thử nghiệm công nghệ, nguyên vật liệu phù hợp phải mất từ 12 đến 24 tháng. Nhưng các kỹ sư VTCC, với khát vọng tiên phong trong ngành trí tuệ nhân tạo, khẳng định thương hiệu VTCC trên thị trường, đã đặt quyết tâm chế tạo robot trong 7 tháng.

Thời gian nhóm nghiên cứu, phát triển robot là thời điểm dịch Covid-19 bùng phát tại nhiều địa phương, tiềm ẩn nhiều nguy cơ lây lan dịch bệnh. Do đó, nhóm không thể thực hiện các bài thử nghiệm, kiểm tra, đánh giá về khả năng tương thích của robot đối với kho Viettel Post. Anh Lê Trung Kiên, thành viên nhóm sáng chế robot kể: “Chúng tôi buộc phải xuống tầng hầm của tòa nhà công ty, nơi có mặt sàn khá tương thích với mặt sàn kho hàng Viettel Post để thử nghiệm. Có những ngày nắng gần 40 độ, chúng tôi thử nghiệm trong tầng hầm nhiều giờ liên tục. Vào những ngày trời mưa to, nước ngập tầng hầm, nhóm buộc phải tạm ngừng thí nghiệm để di chuyển sang ngày hôm sau, ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng và tiến độ hoàn thiện robot”.

Robot đã giúp nâng cao năng suất làm việc gấp 2,5 lần tốc độ nhân công bình thường, giảm chi phí hoạt động kho, giúp giảm thiểu tai nạn khi thực hiện thủ công truyền thống bằng xe nâng tay và xe nâng máy dầu

Nguồn cung ứng nguyên vật liệu nghiên cứu, phát triển phần cứng của robot được nhập từ nước ngoài về Việt Nam bị chậm so với thời gian quy định do ảnh hưởng của dịch Covid-19 khiến nhóm không khỏi trăn trở. Để tiết kiệm thời gian, nhóm tập trung phát triển phần mềm, điều chỉnh kế hoạch thử nghiệm các công nghệ ứng dụng trong robot bao gồm công nghệ xử lý hình ảnh, xử lý tiếng nói… Cố gắng tiến hành phân tích, mô phỏng robot trên các phần mềm chuyên dụng, đảm bảo khả năng tích hợp đồng chỉnh nhanh và chuẩn xác khi phần cứng hoàn thiện, qua đó giảm thiểu thời gian sáng chế: “Anh em chúng tôi bảo nhau, phải tự học hỏi thêm các kiến thức ngoài chuyên môn của mình để hỗ trợ cho nhau, giảm gánh nặng công việc chuyên môn của mỗi thành viên.” Anh Bình nở nụ cười rạng rỡ khi nhắc đến khoảng thời gian “căng não” nhất của nhóm nghiên cứu.

Ban lãnh đạo VTCC đặc biệt quan tâm đến đời sống tinh thần của anh em trong nhóm nghiên cứu. Sau mỗi lần thử nghiệm thành công các tính năng ứng dụng vào robot, nhóm nhận được phần thưởng “nóng” từ ban lãnh đạo để khích lệ tinh thần các thành viên quyết tâm nghiên cứu, hoàn thành đúng kế hoạch đề ra. Nhiều đêm, nhóm sáng chế căng mình tìm kiếm phương án giảm thiểu chi phí sản xuất, mang đến giá thành sản phẩm rẻ, lãnh đạo luôn có mặt kịp thời để cung cấp thực phẩm cho anh em bổ sung thêm dinh dưỡng, đảm bảo đủ sức khỏe để làm việc.

Điểm khởi đầu của hành trình hướng tới logistics thông minh

Trong thời gian tới, VTCC không chỉ cải tiến công năng, ứng dụng robot để giảm thiểu nhiều công đoạn vốn đang sử dụng nhiều nhân công trong dây chuyền vận chuyển, phân loại hàng trong kho Viettel Post, mà còn cung cấp các giải pháp để đồng bộ công nghệ. Tương lai nhà kho Viettel Post sẽ trở thành nhà kho thông minh, khẳng định thương hiệu Viettel Post dẫn đầu về tự động hóa, chuyển đổi số trong ngành logistics tại Việt Nam. “Trong 10 đến 20 năm nữa, Viettel Post mong muốn đưa số, máy móc, tự động hóa để tăng năng suất, hướng con người đến những giá trị cao hơn. Con người làm ít việc hơn, quản trị nhiều hơn để dành năng lực, trí tuệ cho các công việc phức tạp hơn mà máy móc không thể thay thế. Chúng tôi kỳ vọng VTCC sẽ đồng hành cùng Viettel Post nghiên cứu, phát triển nhiều loại robot thông minh hơn, mang đến nhiều giải pháp công nghệ hiện đại, tối ưu hóa để tăng cường chuyển đổi số tại Viettel Post”, Thiếu tá Nguyễn Hoàng Long, Phó Tổng Giám đốc Viettel Post chia sẻ tiềm năng phát triển robot của VTCC trong lĩnh vực logistics.

Chúng tôi kỳ vọng VTCC sẽ đồng hành cùng Viettel Post nghiên cứu, phát triển nhiều loại robot thông minh hơn, mang đến nhiều giải pháp công nghệ hiện đại, tối ưu hóa để tăng cường chuyển đổi số tại Viettel Post”, Thiếu tá Nguyễn Hoàng Long, Phó Tổng Giám đốc Viettel Post chia sẻ

Ngoài đơn đặt hàng sản xuất robot kho vận của Viettel Post cho megahub ở Hà Nội, VTCC đã khảo sát và tư vấn cho đối tác Digiworld (Công ty CP Thế giới số) về việc đưa robot kho vận vào ứng dụng trong kho hàng ở Đông Anh, Hà Nội. Ban lãnh đạo Digiworld mong muốn robot được triển khai sớm trong năm 2022.

Nhìn lại hành trình chinh phục công nghệ lõi AI trong robotics, Trung tá Hoàng Ngọc Dương, Phó Giám đốc VTCC tự hào: “VMR-01 là dòng sản phẩm robot đầu tiên của VTCC trong lĩnh vực robot kho vận. Đây là cơ sở để Trung tâm phát triển những dòng robot thực hiện những chức năng khác trong nhà kho như robot có gắn càng nâng để vận chuyển pallet, robot kéo xe hàng, robot nhặt hàng hóa… Những lựa chọn này sẽ thỏa mãn được yêu cầu đặc thù của hầu hết các loại nhà kho trong tương lai. Ngoài ra, mục tiêu của VTCC là xây dựng được nền tảng AI Robot - một nền tảng phần mềm có thể ứng dụng phát triển hầu hết các loại robot tự hành, giúp giảm thiểu thời gian phát triển robot. Chúng tôi hướng đến khát vọng đi đầu ngành trí tuệ nhân tạo tại Việt Nam, làm chủ công nghệ lõi AI để ứng dụng, phát triển các sản phẩm thông minh, góp phần tạo nên xã hội thông minh.”