Tay nâng trợ lực nạp cuộn màng trong sản xuất bánh kẹo

Ngành sản xuất bánh kẹo hiện nay đang phải đối mặt với áp lực kép: vừa phải liên tục gia tăng năng suất để đáp ứng thị trường, vừa phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn lao động ngày càng khắt khe. Trong dây chuyền sản xuất, khâu đóng gói thường vận hành với tốc độ cao nhất, khi các máy móc hiện đại có thể xử lý từ 200 đến hơn 1000 sản phẩm mỗi phút.

Tuy nhiên, có một nghịch lý đang diễn ra tại nhiều nhà máy là quy trình tiếp liệu, cụ thể là thao tác thay các cuộn màng bao bì nặng từ 15 kg đến hơn 150 kg, vẫn đang được thực hiện hoàn toàn thủ công. Sự chênh lệch giữa tốc độ máy móc và khả năng thao tác của con người vô tình tạo ra các nút thắt, không chỉ làm sụt giảm hiệu suất tổng thể (OEE) mà còn tiềm ẩn rủi ro tai nạn lao động nghiêm trọng. Để tháo gỡ điểm nghẽn này, việc ứng dụng tay nâng trợ lực công nghiệp (Industrial Manipulators) đang trở thành giải pháp được nhiều chủ doanh nghiệp lựa chọn, giúp các nhà máy giải quyết triệt để ba bài toán cốt lõi: Năng suất - Chất lượng - An toàn.

Thực trạng khâu nạp liệu cuộn màng tại các nhà máy bánh kẹo

Đặc thù công việc nặng nhọc và liên tục

Để tối ưu hóa thời gian chạy máy và giảm thiểu số lần phải dừng dây chuyền, các nhà máy sản xuất bánh kẹo hiện nay đang có xu hướng sử dụng các cuộn màng khổ lớn (Jumbo rolls). Kéo theo đó, trọng lượng của một cuộn màng tiêu chuẩn công nghiệp hiện nay dao động rất lớn, từ 15 kg lên đến hơn 150 kg, cùng đường kính có thể đạt mức 600 mm - 800 mm.

Bên cạnh khối lượng khủng, bề mặt các cuộn màng này thường có hệ số ma sát thấp, trơn trượt và có hình trụ tròn nên cực kỳ khó cầm nắm. Trong thực tế vận hành, công nhân thường xuyên phải lặp lại thao tác bốc dỡ các khối nặng này từ pallet (thường chỉ cao 10-20 cm so với mặt sàn) để đưa lên trục máy đóng gói (có thể cao ngang ngực hoặc thậm chí quá đầu). Tần suất thay cuộn có thể diễn ra liên tục, trung bình cứ 15-30 phút/lần cho mỗi máy.

Những rủi ro tiềm ẩn khi duy trì nâng hạ thủ công

Và việc dùng sức người để xử lý khối lượng công việc khổng lồ này đã và đang trực tiếp gây ra 3 rủi ro cốt lõi cho doanh nghiệp, đó là:

1. Về sức khỏe người lao động (Rủi ro Công thái học - Ergonomics):

• Việc nâng hạ thủ công tiềm ẩn rủi ro rất nghiêm trọng đối với hệ cơ xương khớp của công nhân. Khi cúi gập người để nâng cuộn màng nặng, đĩa đệm ở đốt sống thắt lưng (đặc biệt là L5/S1) phải hứng chịu một lực nén cực lớn từ trọng lượng vật nâng cộng hưởng với trọng lượng thân trên cơ thể. Sự lặp đi lặp lại liên tục, kết hợp với tải trọng lớn và tư thế sai (như phải vươn người qua khung máy hay xoắn vặn cơ thể) tạo thành tam giác rủi ro dẫn đến hội chứng rối loạn cơ xương khớp (MSDs).
• Cần lưu ý rằng giới hạn tải trọng khuyến nghị của phương trình nâng NIOSH cho điều kiện lý tưởng chỉ là 23 kg, và con số này sẽ sụt giảm xuống dưới 10 kg trong điều kiện thực tế của xưởng sản xuất.

2. Về chất lượng sản phẩm và vật tư:

• Màng bao bì là vật liệu rất nhạy cảm với các tác động cơ học. Trong quá trình khiêng vác, chỉ cần một va chạm nhẹ cũng đủ làm móp mép cuộn (hiện tượng telescoping) hoặc làm biến dạng lõi giấy bên trong. Hậu quả là cuộn màng không thể lắp vừa vào trục máy, hoặc nghiêm trọng hơn là gây đứt màng khi máy đóng gói chạy ở tốc độ cao, dẫn đến lãng phí nguồn nguyên vật liệu đắt tiền.

3. Về hiệu suất tổng thể thiết bị (OEE):

• Sự chênh lệch rất lớn giữa tốc độ vận hành của máy móc và khả năng thao tác thủ công của con người không chỉ làm giảm hiệu suất tổng thể của thiết bị (OEE) mà còn là nguyên nhân tạo ra các nút thắt trong dây chuyền sản xuất. Quá trình nạp liệu chậm chạp kéo dài thời gian dừng máy (downtime), gây gián đoạn dây chuyền và ảnh hưởng trực tiếp đến sản lượng đầu ra.

Giải pháp tay nâng trợ lực cho bài toán nạp liệu

Để tháo gỡ triệt để những khó khăn trong khâu nạp liệu, tay nâng trợ lực (Industrial Manipulator) mang đến một phương thức vận hành hoàn toàn mới, biến những khối lượng khổng lồ trở nên nhẹ nhàng.

Cơ chế hoạt động "Zero Gravity" (Trạng thái không trọng lượng)

Bản chất của tay nâng trợ lực là một hệ thống cơ khí được thiết kế để cân bằng trọng lượng của vật tải. Thiết bị này cho phép người vận hành di chuyển vật thể trong không gian ba chiều với lực tác động tối thiểu, gần như bằng 0 (zero gravity).

Hiện nay, trên thị trường đang phát triển hai công nghệ điều khiển chính:

1. Công nghệ khí nén: Sử dụng hệ thống xi lanh và các van logic để cân bằng áp suất, sao cho lực đẩy triệt tiêu hoàn toàn trọng lực của vật tải. Công nghệ này đặc biệt an toàn trong phòng chống cháy nổ, rất phù hợp cho khu vực có bụi thực phẩm dễ cháy trong nhà máy bánh kẹo.
2. Công nghệ điện tử (Thiết bị hỗ trợ thông minh - IADs): Sử dụng cảm biến lực (Load cell) và động cơ Servo để liên tục đo trọng lượng vật tải cùng lực tác động của người dùng. Bộ vi xử lý tính toán theo thời gian thực cho phép hệ thống tự động nhận diện và cân bằng trọng lượng của bất kỳ cuộn màng nào ngay lập tức mà không cần cài đặt trước. Điều này tạo ra phản hồi tức thì và mang lại cảm giác nâng mượt mà, chính xác tuyệt đối.

Thiết kế cơ cấu gắp chuyên dụng: Bảo vệ vật liệu tuyệt đối

Trong ngành sản xuất bao bì bánh kẹo, việc bảo vệ vật liệu nguyên vẹn trong quá trình vận chuyển đóng vai trò vô cùng quan trọng. Để làm được điều này, thiết kế của bộ công tác tiếp xúc trực tiếp với cuộn màng (end-effector) là yếu tố mang tính quyết định. Hiện nay, phương pháp kẹp lõi (Expanding Mandrel hay Core Gripper) đang được giới chuyên môn đánh giá là giải pháp tối ưu nhất.

Về cơ chế hoạt động, thao tác diễn ra rất đơn giản: người vận hành chỉ cần đưa một trục kim loại vào bên trong phần lõi giấy của cuộn màng. Ngay khi hệ thống được kích hoạt, các chấu cơ khí hoặc dải cao su tích hợp trên trục sẽ tự động bung nở, ép chặt vào thành trong của lõi.

Điểm ưu việt lớn nhất của phương pháp này là đảm bảo thiết bị nâng hạ hoàn toàn không tiếp xúc với bề mặt màng bọc. Nhờ cơ chế thông minh đó, doanh nghiệp có thể loại bỏ triệt để 100% nguy cơ làm rách, móp méo hay vấy bẩn lớp bao bì ngoài cùng. Đồng thời, cơ cấu kẹp từ bên trong lõi cũng giúp cố định cuộn màng chắc chắn, ngăn chặn hiệu quả hiện tượng "telescoping" – tình trạng các lớp màng bị trượt dồn ra bên ngoài làm hỏng cấu trúc cuộn.

Khả năng xoay lật linh hoạt trong không gian hẹp

Trong thực tế sản xuất, quy trình vận chuyển và nạp liệu thường đòi hỏi sự thay đổi linh hoạt về hướng tiếp cận. Cụ thể, các cuộn màng thường được lưu trữ và vận chuyển trên pallet theo phương thẳng đứng, với phần trục của cuộn vuông góc với mặt sàn. Tuy nhiên, khi đưa vào dây chuyền nạp liệu, trục của máy đóng gói lại thường được bố trí nằm ngang.

Để giải quyết bài toán chuyển đổi tư thế này, tay nâng trợ lực được trang bị cơ cấu lật tự động – thường vận hành thông qua hệ thống xi lanh khí nén – giúp thực hiện thao tác xoay lật 90 độ một cách dễ dàng và chính xác.

Điểm cốt lõi của thiết kế nằm ở việc hệ thống đã được tính toán cơ học kỹ lưỡng nhằm giữ nguyên trọng tâm (Center of Gravity) của tải trọng trong suốt quá trình hoạt động. Nhờ vậy, thiết bị hoàn toàn triệt tiêu được hiện tượng rung giật hay mất cân bằng. Điều này không chỉ giúp thao tác lật cuộn màng diễn ra trơn tru, êm ái trong những không gian hẹp mà còn đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người trực tiếp vận hành.

Những lợi ích vượt trội khi ứng dụng tay nâng trợ lực

Quyết định đầu tư vào hệ thống tay nâng trợ lực không chỉ đơn thuần là việc giải phóng sức lao động, mà thực chất là một bài toán kinh tế mang lại tỷ suất hoàn vốn (ROI) vô cùng hấp dẫn, tác động toàn diện đến năng suất, chất lượng và sự an toàn của nhà máy.

Tăng năng suất đột phá và tối ưu hóa OEE (Hiệu suất thiết bị tổng thể)

Sự chậm trễ trong việc thay cuộn màng thủ công chính là nút thắt làm giảm OEE của dây chuyền đóng gói.

• Tay nâng giúp giảm thiểu đáng kể thời gian thay cuộn màng, ví dụ, có thể rút ngắn từ 15 phút xuống chỉ còn 5 phút cho mỗi lần thay.
• Đối với một dây chuyền chạy 2 ca, việc tiết kiệm 10 phút mỗi lần thay (4 lần/ca) sẽ giúp dư ra 80 phút sản xuất mỗi ngày.
• Khoảng thời gian dư ra này cho phép một máy đóng gói tốc độ 100 gói/phút sản xuất thêm tới 8.000 sản phẩm/ngày, mang lại nguồn lợi nhuận biên khổng lồ (ước tính có thể lên tới 1,2 tỷ VNĐ/năm).
• Về mặt nhân sự, thay vì cần 2 người phối hợp để khiêng một cuộn màng nặng 60 kg, ứng dụng tay nâng cho phép chỉ 1 người thao tác nhẹ nhàng, giúp tối ưu hóa quỹ lương và tiết kiệm chi phí lao động.

Đảm bảo an toàn tuyệt đối và bảo vệ sức khỏe người lao động

Bên cạnh việc tối ưu hóa quy trình vận hành, việc bảo vệ sức khỏe người lao động là một lợi ích vô hình nhưng lại mang đến giá trị bền vững lâu dài nhất cho bất kỳ doanh nghiệp sản xuất nào.

Bằng cách ứng dụng thiết bị nâng hạ hiện đại, công nhân được giải phóng khỏi các thao tác khuân vác thủ công nặng nhọc, từ đó loại bỏ hoàn toàn nguy cơ chấn thương cột sống, đau lưng hay thoát vị đĩa đệm. Hơn thế nữa, việc chủ động ngăn ngừa tai nạn lao động từ gốc giúp doanh nghiệp tránh được những rủi ro pháp lý không đáng có cùng các khoản chi phí bồi thường đắt đỏ – vốn có thể lên tới hàng trăm triệu đồng cho mỗi sự cố.

Về mặt nhân sự, một môi trường làm việc an toàn, giảm thiểu sức lao động thể chất chính là chìa khóa để giữ chân đội ngũ công nhân lành nghề, nâng cao sự gắn bó và trực tiếp làm giảm tỷ lệ biến động nhân sự (turnover rate) tại nhà máy.

Bảo vệ nguyên vật liệu, giảm hao phí (Waste)

Trong môi trường sản xuất, quá trình bốc xếp và vận chuyển cuộn màng theo phương pháp thủ công luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro khó kiểm soát. Các thao tác vác, lăn hoặc nâng đẩy không chuẩn xác rất dễ gây ra va đập, làm móp méo lõi cuộn, trầy xước bề mặt hoặc thậm chí làm rơi rớt, hư hỏng toàn bộ màng bọc.

Tuy nhiên, khi ứng dụng tay nâng trợ lực được trang bị cơ cấu kẹp chuyên dụng, doanh nghiệp có thể loại bỏ hoàn toàn những nguy cơ hỏng hóc đáng tiếc này. Bằng cách kẹp giữ và thao tác một cách êm ái, chuẩn xác, thiết bị giúp bảo vệ nguyên vẹn những cuộn bao bì đắt tiền trong suốt quá trình di chuyển và nạp liệu. Điều này không chỉ trực tiếp kéo giảm tỷ lệ hao phí nguyên vật liệu (waste) do lỗi vận hành, mà còn mang lại một khoản tiết kiệm chi phí vật tư vô cùng đáng kể cho nhà máy hàng năm.

Tỷ suất hoàn vốn (ROI) siêu tốc và nâng tầm hình ảnh doanh nghiệp

Khi tổng hợp tất cả các giá trị từ việc tăng sản lượng, giảm nhân công và hạn chế phế phẩm, thời gian hoàn vốn (Payback Period) của hệ thống tay nâng là cực kỳ ấn tượng, có thể chỉ mất khoảng 4 tháng.

Thậm chí, nếu bài toán kinh tế chỉ tính riêng khoản tiết kiệm từ chi phí nhân sự mà bỏ qua lợi ích tăng năng suất, dự án cũng có thể hoàn vốn trong khoảng hơn 2 năm.

Cuối cùng, việc trang bị tay nâng hiện đại còn giúp nâng cao hình ảnh doanh nghiệp trong mắt các đối tác, đáp ứng hoàn hảo các tiêu chí khắt khe khi được đánh giá (audit) bởi khách hàng quốc tế hoặc các cơ quan chức năng để đạt chuẩn SA8000 hay ISO 45001.

Vietmani - Nhà sản xuất tay nâng trợ lực chính hãng

Vietmani hiểu rằng, việc đầu tư vào hệ thống tay nâng công nghiệp đối với doanh nghiệp là một quyết định chiến lược, đòi hỏi sự đồng hành của một đối tác có đủ năng lực kỹ thuật và uy tín. Với vị thế tự hào là đơn vị sản xuất tay nâng trợ lực chính hãng tại Việt Nam, Vietmani mang đến giải pháp tối ưu nhất cho bài toán nạp liệu tại các nhà máy bánh kẹo:

• Chất lượng đạt chuẩn quốc tế (ISO 9001:2015): Mọi thiết bị do Vietmani sản xuất đều tuân thủ hệ thống quản lý chất lượng khắt khe, đảm bảo độ bền bỉ và tính ổn định cao nhất khi vận hành liên tục trong môi trường công nghiệp thực phẩm.
• Sức mạnh vượt trội từ dòng HAS-Series: Hệ thống tay nâng HAS-Series (dạng cột cố định - Fixed column) của Vietmani được thiết kế chuyên biệt để xử lý các vật tải nặng. Với mức tải trọng linh hoạt từ 40 kg lên đến 140 kg, thiết bị dễ dàng chinh phục mọi kích cỡ cuộn màng bao bì. Bán kính làm việc rộng lên tới 4000 mm cùng hành trình nâng dọc 1800 mm giúp bao quát toàn bộ không gian từ pallet đến trục máy đóng gói.
• Công nghệ "Zero KG Balancer" & An toàn tuyệt đối: Sử dụng hệ thống khí nén (áp suất vận hành 0.7 - 0.8 MPa), tay nâng Vietmani triệt tiêu hoàn toàn trọng lượng cuộn màng, mang lại cảm giác nâng hạ nhẹ nhàng. Đặc biệt, thiết kế kết hợp khớp xoay 360 độ và hệ thống phanh khí nén (pneumatic brake) đảm bảo an toàn tuyệt đối, chống rơi rớt ngay cả khi có sự cố mất áp suất đột ngột.
• Lợi thế của nhà sản xuất nội địa: Thay vì phải chờ đợi nhập khẩu thiết bị nguyên chiếc với chi phí đắt đỏ và thời gian kéo dài, Vietmani mang đến khả năng tùy biến (customization) 100% cho cơ cấu kẹp theo đúng kích thước cuộn màng của từng nhà máy. Đồng thời, dịch vụ lắp đặt, bảo hành và bảo trì trọn đời được thực hiện nhanh chóng ngay tại Việt Nam.

Kết luận

Trong cuộc đua tối ưu hóa quy trình sản xuất bánh kẹo, việc loại bỏ các thao tác bốc xếp cuộn màng thủ công nặng nhọc không chỉ đơn thuần là bài toán tự động hóa, mà còn là cam kết của doanh nghiệp đối với sự an toàn của người lao động. Ứng dụng tay nâng trợ lực công nghiệp chính là chìa khóa giúp các nhà máy phá vỡ nút thắt, giải phóng sức lao động, bảo vệ vật tư và bứt phá năng suất với một tỷ suất hoàn vốn (ROI) cực kỳ ấn tượng.

Đừng để những cuộn màng nặng nề kéo lùi hiệu suất của toàn bộ dây chuyền sản xuất!

Quý doanh nghiệp đang tìm kiếm giải pháp nạp liệu an toàn, tối ưu và tiết kiệm chi phí cho nhà máy sản xuất bánh kẹo? Hãy liên hệ ngay với đội ngũ kỹ sư của Vietmani để được tư vấn chuyên sâu, khảo sát thực tế và lên bản vẽ thiết kế giải pháp nâng hạ hoàn toàn miễn phí.

Hotline: 0931.782.489