JR West bổ sung robot đường sắt với tầm với 15 mét và sức nâng 120 kg

Hai cỗ máy mới xử lý cây cối và thiết bị đường sắt hạng nặng

Công ty Đường sắt Tây Nhật Bản (JR West) đang đưa vào sử dụng hai robot bảo trì với những thế mạnh khác nhau: một robot có thể kẹp thiết bị nặng tới 120 kg, còn robot kia vươn cao 15 mét phía trên đường ray để cắt tỉa cây cối. Các cỗ máy này nhằm giảm công việc nguy hiểm ở trên cao và giúp các đội bảo trì hoàn thành nhiệm vụ với ít nhân lực hơn.

JR West công bố mở rộng chương trình ZIZAI vào ngày 16 tháng 10 năm 2026. Robot một cánh tay dự kiến bắt đầu hoạt động tại vùng Kinki trong tháng 10; tiếp đó, vào tháng 11, một cỗ máy hình người nhỏ và nhẹ hơn sẽ được đưa vào sử dụng, ban đầu tập trung ở vùng Chugoku, miền tây Nhật Bản.

Thông báo ngày 16 tháng 10 của công ty đặt mục tiêu giảm khoảng 30% nhân lực cần thiết cho các nhiệm vụ liên quan. JR West cũng muốn phòng tránh té ngã và điện giật, giảm gánh nặng thể chất, đồng thời giúp nhân viên ở nhiều độ tuổi và giới tính có thể tham gia công việc bảo trì.

Thiết bị mới được phát triển dựa trên một robot hình người bảo trì đường sắt đã đi vào hoạt động từ tháng 7 năm 2024. Cả hai robot mới vẫn được con người điều khiển liên tục; người vận hành theo dõi hình ảnh từ camera để hướng dẫn robot làm việc từ mặt đất.

Robot hình người nhẹ hơn vươn xa thêm ba mét

Robot hình người mới, mang mã ZX-3, nặng khoảng 300 kg, bằng gần một nửa thế hệ tiền nhiệm. Cần đỡ của robot, bộ phận có thể kéo dài để đưa robot lên phía trên đường ray, đã được tăng từ 12 mét lên 15 mét.

Những con số này tương ứng với mức giảm 50% trọng lượng và tăng 25% tầm với của robot. JR West cũng thu nhỏ các bộ phận và cải thiện độ cứng vững của máy, giúp robot hoạt động trong không gian chật hẹp hơn và thực hiện các thao tác chính xác hơn.

Robot có hai cánh tay và phần đầu gắn camera. Khi xử lý cây cối, một tay có thể giữ cành lá trong khi tay kia sử dụng đầu gắn cưa máy. Khả năng kẹp được công bố là 20 kg mỗi tay.

Các dụng cụ có thể thay thế cho phép robot hình người đảm nhiệm những công việc khác, trong đó có sơn. Đợt triển khai trước mắt tập trung vào cây và cành vướng vào hoạt động chạy tàu, giúp các đội tiếp cận thảm thực vật mà nếu không sẽ phải có người làm việc ở vị trí cao phía trên đường ray.

Cánh tay đơn xử lý các bộ phận nặng hơn

Cỗ máy thứ hai, mang mã ZX-2, được lắp trên sàn xe nâng người. Cánh tay đơn của robot có thể kẹp vật nặng tới 120 kg và hỗ trợ công nhân xử lý các bộ phận nặng quanh thiết bị điện trên cao.

Dây điện phía trên cung cấp điện cho tàu và phải luôn được đỡ, bố trí đúng vị trí. Việc thay các phụ kiện của hệ thống có thể đòi hỏi nâng những bộ phận lớn, đồng thời tạm thời giữ cố định các thiết bị khác. Robot có thể đảm nhiệm việc nâng, hạ và đỡ tạm thời, những thao tác vốn đòi hỏi công nhân dùng nhiều sức lực.

Một buổi trình diễn tại Suita, tỉnh Osaka, ngày 14 tháng 10 cho thấy robot một cánh tay thay thế giá đỡ di động, bộ phận nâng đỡ hệ thống dây điện phía trên. Ba công nhân hoàn thành việc thay thế mô phỏng trong khoảng 30 phút, so với năm người khi làm thủ công.

Thời gian hoàn thành xấp xỉ như khi làm thủ công. Lợi ích thực tế trong buổi trình diễn là hoàn thành công việc với ít hơn hai người, đồng thời giao khâu xử lý vật nặng cho máy móc.

Mục tiêu giảm 30% nhân lực có ý nghĩa gì

JR West đặt mục tiêu giảm khoảng ba trong mười người cần thiết cho các nhiệm vụ bảo trì liên quan. Số nhân lực thực tế phụ thuộc vào công việc, thiết bị và điều kiện tại từng địa điểm.

Trong buổi trình diễn thay giá đỡ, số người trong đội giảm từ năm xuống còn ba, tương đương mức giảm 40%. Với công việc cắt cây bằng robot hình người mới, số nhân lực dự kiến giảm từ bốn xuống còn ba, tức giảm 25%. Những ví dụ này cho thấy mục tiêu chung của công ty có thể áp dụng cho các công việc đòi hỏi số nhân lực khác nhau.

Các ứng dụng trước đây của robot hình người ban đầu cũng có cách bố trí nhân lực khác nhau. Công việc sơn cột đỡ dây điện trên cao cần ba người thay vì năm, trong khi một nhiệm vụ cắt cây cần hai người thay vì ba. Ước tính giảm từ bốn xuống ba người là dành cho công việc dự kiến thực hiện bằng máy được nâng cấp.

Mức 30% vẫn là mục tiêu của JR West đối với chương trình. Công ty chưa công bố kết quả về việc vận hành liên tục cả hai mẫu mới trên toàn mạng lưới bảo trì. Với các đội công nhân, thay đổi trước mắt là phân bổ lại công việc: con người tiếp tục vận hành máy móc và điều phối tại hiện trường, còn các cánh tay robot đảm nhiệm việc cắt cây hoặc xử lý vật nặng.

Người vận hành vẫn kiểm soát máy

Cả hai máy mới đều sử dụng phương thức điều khiển từ xa, nghĩa là con người điều khiển chuyển động của robot theo thời gian thực từ một vị trí khác. Camera cho phép người vận hành quan sát khu vực làm việc từ góc nhìn của robot, bao gồm thiết bị hoặc cành cây ở vị trí cao phía trên đường ray.

Robot hình người đời trước sử dụng kính đeo để hiển thị hình ảnh từ camera và cần điều khiển được thiết kế riêng để di chuyển cánh tay. Cần điều khiển truyền lại cảm giác như đang cầm một vật nặng, giúp người vận hành cảm nhận tải trọng đang được xử lý.

Cách tiếp cận này kết hợp khả năng phán đoán của con người với sức mạnh và tầm với của máy móc. Công nhân điều phối nhiệm vụ trong khi robot đưa dụng cụ hoặc bộ phận vào vị trí. Cả hai máy mới đều không hoạt động độc lập.

Nhà phát triển Jinki Ittai từng cho biết khả năng vận hành tự động có thể trở thành hiện thực khi trí tuệ nhân tạo phát triển. Tuy nhiên, đợt triển khai trong tháng 10 và tháng 11 sẽ tập trung vào các máy được con người điều khiển liên tục, khiến việc đào tạo người vận hành trở thành một phần then chốt khi đưa chúng vào sử dụng.

An toàn là mục tiêu vận hành chính

JR West xác định té ngã và điện giật là những rủi ro cụ thể mà công ty muốn giảm bằng cách cơ giới hóa công việc trên cao. Công tác bảo trì đường sắt có thể khiến công nhân làm việc ở vị trí cao, gần thiết bị điện, trong khi sử dụng dụng cụ và xử lý các bộ phận nặng.

Robot giúp chuyển một số thao tác đòi hỏi sức lực ra khỏi cơ thể người lao động. Cánh tay robot có thể giữ một bộ phận trong khi thay thế, còn robot hình người có thể đưa dụng cụ cắt tới cành cây phía trên đường ray. Công nhân vẫn phải điều khiển hoạt động và phối hợp nhiệm vụ bảo trì.

Khi robot hình người đời trước được giới thiệu, Chủ tịch JR West Kazuaki Hasegawa đã mô tả lợi ích an toàn mà công ty kỳ vọng:

Điều này sẽ giúp ích rất nhiều trong việc ngăn ngừa tai nạn lao động khiến công nhân bị điện giật hoặc ngã (từ trên cao), qua đó cải thiện an toàn,

Thông báo năm 2026 tiếp tục theo đuổi mục tiêu đó trong chương trình mở rộng. Chương trình cũng gắn việc giảm gánh nặng thể chất với khả năng thu hút nhiều nhân viên hơn tham gia bảo trì, thay vì để sức lực hoặc khả năng làm việc ở độ cao với cường độ cao trở thành yếu tố quyết định.

Từ robot đầu tiên đến triển khai trên các tuyến đang khai thác

JR West phát triển các cỗ máy này cùng những đối tác, trong đó có công ty robot Jinki Ittai, đặt tại Kusatsu, tỉnh Shiga, Nippon Signal và nhà sản xuất phương tiện đường sắt Toyo Sharyo. Tên gọi ZIZAI chỉ sự tự do hoặc linh hoạt trong chuyển động.

Các máy được chở trên phương tiện có thể chạy trên đường bộ và đi vào đường ray. JR West dự kiến đưa vào sử dụng mỗi mẫu mới một chiếc trong tháng 10 và tháng 11, sau đó từng bước dùng chúng để bảo trì các tuyến đường sắt đang khai thác.

• Tháng 7 năm 2024: JR West đưa vào sử dụng cỗ máy bảo trì đường sắt đa năng ZIZAI đầu tiên.
• Ngày 14 tháng 10 năm 2026: Buổi trình diễn tại Suita cho thấy robot một cánh tay mới thay giá đỡ dây điện phía trên.
• Ngày 16 tháng 10 năm 2026: JR West chính thức công bố hai mẫu mới.
• Tháng 10 năm 2026: Robot một cánh tay dự kiến bắt đầu hoạt động tại vùng Kinki.
• Tháng 11 năm 2026: Robot hình người phiên bản sản xuất dự kiến bắt đầu hoạt động, chủ yếu tại vùng Chugoku.

Đợt triển khai robot hình người ban đầu tập trung vào khu vực Keihanshin, bao gồm Kyoto, Osaka và Kobe. Lịch trình mới mở rộng chương trình sang các địa phương khác, đồng thời bổ sung một cỗ máy được thiết kế riêng để xử lý thiết bị nặng hơn.

Phát quang cây cối góp phần duy trì dịch vụ ổn định

JR West xem việc loại bỏ cây cối gây cản trở là một phần trong nỗ lực duy trì dịch vụ tàu an toàn và ổn định. Thảm thực vật lấn vào khoảng không cần thiết cho tàu hoặc thiết bị đường sắt tạo ra những công việc cần được xử lý dọc tuyến.

Tầm với dài hơn của robot hình người mới gắn trực tiếp với nhiệm vụ này. Khả năng vươn thêm ba mét giúp các đội tiếp cận những cành cây cao hơn, còn thân máy nhỏ gọn giúp bố trí robot ở các vị trí chật hẹp. Đầu gắn cưa máy biến tầm với đó thành công cụ phát quang.

Chương trình cũng ứng phó với tình trạng thiếu lao động. Hoàn thành công việc cắt cây với ba người thay vì bốn có thể giảm nhân lực cần thiết cho nhiệm vụ đó, còn máy một cánh tay đem lại lợi ích tương tự khi thay thiết bị. JR West đang hướng tới cả công việc an toàn hơn lẫn nhu cầu nhân lực dễ đáp ứng hơn khi mở rộng việc sử dụng robot.

Thêm dụng cụ và khả năng ứng dụng ngoài ngành đường sắt

JR West dự định tiếp tục phát triển các dụng cụ chuyên dụng và mở rộng phạm vi công việc đường sắt mà máy móc có thể đảm nhiệm. Các bộ phận gắn thay thế được giữ vai trò then chốt trong cách tiếp cận này: robot có thể đổi dụng cụ sẽ được giao nhiều loại nhiệm vụ bảo trì hơn.

Motohiro Yuasa, một quản lý trong bộ phận vận hành kỹ thuật điện của JR West, cho biết công ty muốn công nhân nâng cao kỹ năng vận hành thông qua sử dụng thực tế tại các điểm bảo trì. Kinh nghiệm định vị, kẹp và thao tác với dụng cụ sẽ giúp xác định những công việc nào có thể được bổ sung.

Chủ tịch JR West Shoji Kurasaka cũng nêu tham vọng đưa công nghệ này vào công tác bảo trì đường hầm, đường bộ và cơ sở hạ tầng khác, với khả năng tạo ra nguồn doanh thu mới. Các kế hoạch trước đây bao gồm cho thuê hoặc bán robot phục vụ công việc đường sắt, thay thế đèn tín hiệu giao thông ven đường và vệ sinh trần đường hầm.

Thông báo chính thức của công ty cam kết mở rộng các nhiệm vụ phù hợp và phát triển dụng cụ chuyên dụng, đồng thời tận dụng kinh nghiệm trong ngành đường sắt để đóng góp cho công tác bảo trì cơ sở hạ tầng rộng hơn. JR West cũng xếp sáng kiến này vào Mục tiêu Phát triển Bền vững số 8 và 9 của Liên Hợp Quốc, lần lượt về việc làm bền vững và tăng trưởng kinh tế, công nghiệp, đổi mới và cơ sở hạ tầng.

Điểm chính

• JR West công bố hai robot bảo trì đường sắt ZIZAI mới vào ngày 16 tháng 10 năm 2026.
• Robot một cánh tay ZX-2 có thể kẹp vật nặng tới 120 kg và dự kiến được triển khai tại vùng Kinki trong tháng 10.
• Robot hình người ZX-3 nặng khoảng 300 kg và vươn cao 15 mét, so với 12 mét ở mẫu trước.
• Robot hình người dự kiến bắt đầu hoạt động trong tháng 11, chủ yếu tại vùng Chugoku, để phát quang cây cối cản trở hoạt động đường sắt.
• Cả hai máy đều do người vận hành điều khiển liên tục.
• JR West đặt mục tiêu giảm khoảng 30% nhân lực cho các nhiệm vụ liên quan, đồng thời giảm gánh nặng thể chất và nguy cơ té ngã, điện giật.
• Việc phát triển tiếp theo sẽ tập trung vào dụng cụ bổ sung, mở rộng ứng dụng trong ngành đường sắt và khả năng sử dụng trên các công trình hạ tầng khác.