Tự động hóa không chỉ giúp tăng năng suất, cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn mở ra những khả năng sáng tạo và đổi mới chưa từng có trong thiết kế, sản xuất cũng như cá nhân hóa sản phẩm da giày.
 

Tự động hóa trong sản xuất da giày là gì?

Tự động hóa trong sản xuất da giày là quá trình ứng dụng các công nghệ, thiết bị và hệ thống điều khiển tự động (như robot, cảm biến, máy móc CNC, phần mềm quản lý…) vào các công đoạn sản xuất giày dép nhằm thay thế hoặc hỗ trợ con người, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Một số đặc điểm của tự động hóa trong sản xuất da giày:

• Tích hợp máy móc hiện đại: như máy cắt da tự động bằng laser, máy may tự động, hệ thống băng chuyền thông minh...
• Sử dụng phần mềm quản lý sản xuất (MES/ERP): để theo dõi, phân tích và tối ưu hóa quy trình.
• Giảm sự phụ thuộc vào lao động thủ công: đặc biệt ở các khâu lặp đi lặp lại như cắt, may, dán, đóng gói...
• Tăng độ chính xác và đồng đều của sản phẩm.

Tầm quan trọng của tự động hóa trong sản xuất da giày

Trong bối cảnh đó, tự động hóa không chỉ là một xu hướng mà đã trở thành yếu tố then chốt, mang lại tầm quan trọng sống còn cho sự phát triển bền vững của các doanh nghiệp da giày.
 

Tăng năng suất và hiệu quả sản xuất 

Ứng dụng các hệ thống máy móc tự động như máy cắt da CNC, máy may lập trình, băng chuyền thông minh… cho phép các công đoạn sản xuất diễn ra nhanh chóng, chính xác và liên tục. Điều này giúp rút ngắn thời gian sản xuất, tăng số lượng sản phẩm hoàn thành trong cùng một khoảng thời gian, từ đó đáp ứng kịp thời các đơn hàng lớn và gấp rút của thị trường.
 

Giảm chi phí nhân công và vận hành dài hạn 

 

Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cho thiết bị và công nghệ có thể lớn, nhưng về lâu dài, tự động hóa giúp doanh nghiệp tiết kiệm đáng kể chi phí nhân sự, đào tạo và vận hành. Đồng thời, máy móc hoạt động ổn định và liên tục cũng giúp hạn chế gián đoạn trong sản xuất, giảm thiểu các chi phí phát sinh do lỗi kỹ thuật hay tai nạn lao động.
 

Nâng cao chất lượng và độ đồng đều của sản phẩm 

 

Nhờ sự hỗ trợ của công nghệ, các công đoạn như cắt, may, dán, kiểm tra... được thực hiện với độ chính xác cao, hạn chế tối đa sai sót do con người. Nhờ đó, sản phẩm da giày đạt tiêu chuẩn chất lượng đồng đều, đáp ứng yêu cầu khắt khe của các thị trường xuất khẩu lớn như EU, Mỹ, Nhật Bản...
 

 

Giảm thiểu lãng phí nguyên liệu 

Các hệ thống cắt da tự động có thể lập trình để tối ưu hóa diện tích da sử dụng, giúp giảm lượng phế liệu thừa thãi. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu mà còn góp phần bảo vệ môi trường và hướng tới sản xuất xanh – một yếu tố ngày càng được khách hàng và đối tác quốc tế quan tâm.
 

Cải thiện điều kiện làm việc và an toàn lao động

 

Những công đoạn nặng nhọc, nguy hiểm hoặc đòi hỏi độ chính xác cao được thay thế bằng máy móc, từ đó giảm nguy cơ tai nạn lao động và tạo môi trường làm việc chuyên nghiệp, sạch sẽ, an toàn hơn cho công nhân. 

Tự động hóa không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn là yếu tố quyết định nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành da giày trong thời kỳ chuyển đổi số. Việc đẩy mạnh tự động hóa sẽ giúp các doanh nghiệp da giày Việt Nam bắt kịp xu hướng phát triển của ngành công nghiệp toàn cầu, nâng cao giá trị sản phẩm và khẳng định vị thế trên thị trường quốc tế.
 

Các công nghệ tự động hóa trong sản xuất da giày

Dưới đây là các công nghệ tự động hóa phổ biến đang được áp dụng trong ngành da giày:
 

1. Hệ thống thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) và sản xuất hỗ trợ máy tính (CAM)

Hệ thống CAD/CAM giúp ngành sản xuất da giày chuyển đổi từ phương pháp thiết kế truyền thống sang phương pháp số hóa hiện đại với nhiều ưu điểm vượt trội.

Phần mềm CAD chuyên dụng cho ngành da giày như Crispin, Romans CAD, Shoemaster và Delcam cho phép nhà thiết kế tạo ra các mẫu giày 3D chi tiết trên máy tính. Các phần mềm này cung cấp công cụ để:

• Thiết kế các chi tiết giày phức tạp với độ chính xác cao
• Tạo khuôn (last) giày 3D và điều chỉnh các thông số kích thước
• Mô phỏng quá trình trải phẳng (flattening) các bề mặt 3D thành mẫu cắt 2D
• Tối ưu hóa việc sắp xếp mẫu trên vật liệu để giảm thiểu lãng phí

Hệ thống CAM kết nối trực tiếp với thiết kế CAD để chuyển đổi các mẫu thiết kế thành hướng dẫn cụ thể cho máy móc sản xuất. Ưu điểm nổi bật của CAD/CAM bao gồm:

• Giảm thời gian phát triển sản phẩm mới từ nhiều tháng xuống còn vài tuần
• Tăng độ chính xác trong thiết kế và sản xuất
• Dễ dàng điều chỉnh và thay đổi thiết kế khi cần thiết
• Hỗ trợ lưu trữ và quản lý thư viện mẫu thiết kế số

Tại các nhà máy sản xuất giày hiện đại, hệ thống CAD/CAM đã được tích hợp xuyên suốt, từ khâu thiết kế ban đầu đến sản xuất cuối cùng, tạo nên một quy trình liền mạch và hiệu quả.
 

 

2. Máy cắt laser và máy cắt tự động

 

Máy cắt laser và máy cắt tự động đã và đang thay thế phương pháp cắt thủ công truyền thống, mang lại hiệu quả và độ chính xác vượt trội trong sản xuất da giày. Công nghệ này giúp giảm chi phí sản xuất 15-20% và cải thiện chất lượng sản phẩm đáng kể

Máy cắt laser

Máy cắt laser sử dụng công nghệ tia laser CO2 hoặc fiber để cắt vật liệu da, vải, tổng hợp với độ chính xác siêu cao. Công nghệ này có những ưu điểm như:

• Độ chính xác cắt lên đến 0.1mm
• Tốc độ cắt nhanh (có thể cắt hàng trăm chi tiết mỗi giờ)
• Cạnh cắt mịn, không bị cháy xém
• Khả năng cắt các hình dạng phức tạp mà không thể thực hiện bằng phương pháp thủ công
• Tự động nhận diện vị trí tối ưu trên tấm vật liệu để tiết kiệm nguyên liệu

Máy cắt tự động

Các máy cắt tự động hiện đại như máy cắt dao dao động, máy cắt thủy lực, và máy cắt CNC được sử dụng rộng rãi trong ngành da giày với các ưu điểm:

• Hệ thống camera quét và nhận diện vật liệu
• Phần mềm nest tự động tối ưu hóa việc sắp xếp các chi tiết trên tấm vật liệu
• Khả năng xử lý nhiều lớp vật liệu cùng lúc
• Tích hợp với hệ thống CAD/CAM để nhận dữ liệu thiết kế trực tiếp
• Hệ thống băng chuyền tự động nạp và thu hồi vật liệu

3. Hệ thống may tự động và robot may

 

Công đoạn may trong sản xuất giày truyền thống đòi hỏi nhiều lao động tay nghề cao. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, các hệ thống may tự động và robot may đã được áp dụng để tăng năng suất và đảm bảo chất lượng đồng đều. Những hệ thống này giúp tăng năng suất lên đến 30% so với phương pháp may thủ công truyền thống, đồng thời giảm tỷ lệ lỗi xuống còn dưới 1%.

Hệ thống may tự động

Các hệ thống may tự động hiện đại bao gồm:

• Máy may CNC: Được lập trình sẵn để thực hiện các đường may phức tạp theo thiết kế từ CAD
• Máy may với hệ thống nạp tự động: Tự động điều chỉnh vị trí của vật liệu trong quá trình may
• Hệ thống đánh dấu laser: Hướng dẫn chính xác vị trí may cho thợ may hoặc máy may tự động
• Các trạm may tự động kết hợp: Tích hợp nhiều máy may tự động thành một dây chuyền liên hoàn

Robot may

Trong những năm gần đây, robot may đã được phát triển đặc biệt cho ngành da giày với khả năng:

• Xử lý các vật liệu mềm và dẻo như da và vải
• Tự động điều chỉnh lực kéo và căng của vật liệu trong quá trình may
• Thực hiện các đường may 3D phức tạp
• Tự động thay đổi kim may và chỉ may cho các loại vật liệu khác nhau

4. Dây chuyền lắp ráp tự động

 

Dây chuyền lắp ráp tự động là một bước tiến quan trọng trong sản xuất giày dép, đặc biệt trong công đoạn gắn đế và lắp ráp cuối cùng - vốn là những khâu đòi hỏi nhiều lao động và thời gian nhất.
 

Hệ thống gắn đế tự động

Các hệ thống gắn đế tự động hiện đại bao gồm:

• Máy bơm keo tự động: Kiểm soát chính xác lượng keo sử dụng và vị trí phun keo
• Máy ép đế thủy lực/khí nén tự động: Đảm bảo lực ép đồng đều trên toàn bộ đế giày
• Hệ thống làm nguội và ổn định kết cấu: Đảm bảo liên kết giữa đế và thân giày bền vững
• Robot lắp đế: Định vị chính xác phần thân và đế giày trong quá trình lắp ráp

Dây chuyền lắp ráp tích hợp

Các dây chuyền lắp ráp tích hợp kết hợp nhiều công đoạn thành một quy trình liên tục:

• Hệ thống băng chuyền thông minh: Vận chuyển sản phẩm giữa các trạm làm việc theo thời gian thực
• Các trạm làm việc tự động: Thực hiện từng công đoạn riêng biệt như kéo mũi giày, định hình gót, gắn đế
• Hệ thống điều khiển trung tâm: Giám sát và điều phối toàn bộ quy trình lắp ráp
• Thiết bị RFID và mã vạch: Theo dõi từng sản phẩm trong dây chuyền sản xuất

5. Hệ thống kiểm tra chất lượng tự động

 

Chất lượng là yếu tố then chốt trong sản xuất giày dép cao cấp. Các hệ thống kiểm tra chất lượng tự động hiện đại giúp phát hiện lỗi sớm và đảm bảo mọi sản phẩm đều đạt chuẩn trước khi xuất xưởng. Các hệ thống kiểm tra chất lượng tự động có thể phát hiện lỗi với độ chính xác đến 0.1mm và xử lý hàng nghìn đôi giày mỗi ngày. Theo thống kê, việc áp dụng các hệ thống này đã giúp giảm tỷ lệ sản phẩm lỗi xuống dưới 0.5% và cắt giảm chi phí bảo hành sau bán hàng đến 30%.

Công nghệ thị giác máy tính

Hệ thống thị giác máy tính trong kiểm tra chất lượng giày dép bao gồm:

• Camera độ phân giải cao và cảm biến 3D: Quét và chụp ảnh chi tiết từng phần của giày
• Phần mềm xử lý hình ảnh AI: Phân tích và so sánh với mẫu chuẩn để phát hiện sai lệch
• Hệ thống đánh dấu tự động: Đánh dấu các vị trí có lỗi để xử lý sau
• Công nghệ quét laser 3D: Kiểm tra kích thước và hình dạng không gian của sản phẩm

Hệ thống kiểm tra vật lý

Bên cạnh kiểm tra bằng hình ảnh, các hệ thống kiểm tra vật lý tự động cũng được áp dụng:

• Máy kiểm tra lực kéo và độ bền liên kết: Đánh giá độ bền của đường may và liên kết giữa các bộ phận
• Thiết bị kiểm tra chống thấm nước: Đảm bảo giày đáp ứng tiêu chuẩn chống thấm
• Máy kiểm tra độ linh hoạt và uốn cong: Đánh giá các đặc tính cơ học của giày
• Hệ thống kiểm tra độ mài mòn đế: Dự đoán tuổi thọ của đế giày

6. Công nghệ in 3D trong sản xuất đế giày và phụ kiện

 

Công nghệ in 3D đang tạo ra cuộc cách mạng trong ngành sản xuất giày dép, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất đế giày và phụ kiện. Công nghệ này mở ra những khả năng thiết kế và sản xuất mà trước đây không thể thực hiện được bằng phương pháp truyền thống. Theo các chuyên gia ngành, đến năm 2030, khoảng 20-30% sản phẩm giày dép cao cấp sẽ sử dụng công nghệ in 3D trong ít nhất một bộ phận của sản phẩm.

In 3D trong sản xuất đế giày

Công nghệ in 3D được áp dụng trong sản xuất đế giày với những ưu điểm nổi bật:

• Khả năng tạo cấu trúc phức tạp: Tạo ra các cấu trúc lưới, tổ ong, hoặc các hình dạng biến thiên không thể đúc bằng phương pháp truyền thống
• Tùy chỉnh theo cá nhân: Thiết kế đế giày phù hợp với hình dạng bàn chân và cách đi của từng người dùng
• Tối ưu hóa phân bố trọng lượng và độ đàn hồi: Điều chỉnh độ cứng/mềm ở các vùng khác nhau của đế giày
• Đa dạng vật liệu: Sử dụng các vật liệu mới như TPU, nylon, và các polymer đàn hồi cao

In 3D trong sản xuất phụ kiện và chi tiết giày

Ngoài đế giày, công nghệ in 3D còn được ứng dụng để sản xuất các phụ kiện và chi tiết giày:

• Khóa giày và móc khóa tùy chỉnh
• Logo và chi tiết trang trí 3D
• Lót giày theo giải phẫu cá nhân hóa
• Các chi tiết chức năng như hệ thống thông gió và hỗ trợ cơ học

Thực tế ứng dụng tự động hóa trong ngành sản xuất da giày Việt Nam

 

Theo Hiệp hội Da giày và Túi xách Việt Nam (Lefaso), dù gặp nhiều thách thức trong năm 2024, ngành da giày - túi xách Việt Nam vẫn ghi nhận kết quả khả quan với kim ngạch xuất khẩu ước đạt 27,04 tỷ USD, tăng 11,45% so với năm trước. Trong đó, nhóm sản phẩm giày dép đóng góp 23,24 tỷ USD (tăng 13,16%), còn nhóm vali, túi xách và cặp đạt 3,8 tỷ USD (tăng 9,7%).

Hiện nay, nhiều doanh nghiệp lớn trong nước đã chủ động đầu tư công nghệ hiện đại để tự động hóa quy trình sản xuất. Điển hình là Công ty CP Đầu tư Phát triển Việt Á Châu (TP.HCM), đơn vị đã triển khai hệ thống scan và in 3D phục vụ công đoạn chế tạo khuôn mẫu. Nhờ đó, thời gian thực hiện khâu này đã được rút ngắn xuống còn 10 ngày, đồng thời giúp tăng tốc độ giao hàng đáng kể.
 

Một ví dụ khác là Thái Bình Shoes – doanh nghiệp đã trang bị hàng loạt thiết bị hiện đại như máy may lập trình, máy cắt laser, máy thêu vi tính… để tối ưu hóa các công đoạn sản xuất. Việc tự động hóa này không chỉ giúp giảm chi phí, nâng cao năng suất lao động mà còn hạn chế rủi ro do phụ thuộc vào lao động thủ công trong các công đoạn then chốt.

Các chuyên gia trong ngành cho biết, hiện năng suất lao động của doanh nghiệp nội địa mới đạt khoảng 4–6 đôi/người/ngày, trong khi các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài đã đạt mức 16–18 đôi/người/ngày và dự báo có thể đạt 20 đôi/người/ngày trong thời gian tới. Khoảng cách về năng suất này là một trong những yếu tố khiến doanh nghiệp trong nước gặp khó khăn khi cạnh tranh với khối doanh nghiệp FDI, cả về giá trị xuất khẩu lẫn giá trị gia tăng.

Nhìn về tương lai, tự động hóa trong sản xuất da giày không chỉ dừng lại ở việc thay thế lao động thủ công mà còn hướng đến việc tạo ra một hệ sinh thái sản xuất thông minh, linh hoạt và bền vững. Các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo, Internet vạn vật và blockchain sẽ tiếp tục đẩy nhanh quá trình chuyển đổi, tạo ra những mô hình sản xuất mà ở đó ranh giới giữa thế giới thực và kỹ thuật số ngày càng mờ nhạt.

Tuy nhiên, bên cạnh cơ hội to lớn, các doanh nghiệp da giày cũng đối mặt với những thách thức không nhỏ về vốn đầu tư và nguồn nhân lực chất lượng cao. Để thành công trong kỷ nguyên số, các nhà sản xuất da giày cần có tầm nhìn dài hạn, chiến lược đầu tư phù hợp, đồng thời chú trọng đào tạo và phát triển nguồn nhân lực sẵn sàng làm chủ công nghệ tự động hóa.

Chỉ khi đó, ngành công nghiệp da giày mới có thể khai thác tối đa tiềm năng của tự động hóa, vươn tới những tầm cao mới về năng suất, chất lượng và khả năng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng toàn cầu.

Bài viết liên quan:

• Chi tiết dây chuyền sản xuất giày bạn cần biết
• Hệ thống băng tải trong nhà máy giầy