Cách mạng công nghiệp lần thứ tư (CMCN 4.0) đang tạo ra cuộc cải cách công nghệ sản xuất tại nhiều quốc gia trên thế giới. Trong đó, sản xuất thông minh trở thành một xu thế tất yếu với việc ứng dụng công nghệ số hóa vào hoạt động sản xuất, giúp các doanh nghiệp nâng cao chất lượng sản phẩm, dịch vụ và năng suất lao động, tiết kiệm đáng kể chi phí (nhất là chi phí nhân công), bảo vệ môi trýờng cũng như tăng cường khả năng cạnh tranh và hiệu quả trong kinh doanh. Đối với Việt Nam, sản xuất thông minh là hướng đi khá mới mẻ và cần có những cơ chế chính sách để hỗ trợ và khuyến khích phát triển.
Thay đổi phương thức sản xuất từ các ứng dụng công nghệ
Theo nhận định và phân tích của các nhà kinh tế, với sự phát triển của hàng loạt công nghệ số hóa như kết nối internet vạn vật (IoT), trí tuệ nhân tạo (Al) hay điện toán đám mây (Cloud computing)…, CMCN 4.0 đang tạo ra sự thay đổi mạnh mẽ về phân bố nguồn lực sản xuất và phương thức sản xuất. Theo đó, nền sản xuất “tự động” đặc trưng của CMCN lần thứ 3 được chuyển dần sang nền sản xuất “thông minh” (Smart manufacturing).
Trong giải pháp sản xuất thông minh, công nghệ thông tin sẽ được ứng dụng trong mọi khâu của quy trình sản xuất: Các máy móc thiết bị, cảm biến, robot, nguồn nhân lực, dữ liệu (từ các hoạt động và hệ thống kinh doanh cũng như từ các nhà cung cấp và khách hàng),... được kết nối với nhau. Nhờ đó, các hoạt động sản xuất được tối ưu hóa, cho độ tin cậy cao, tạo ra quy trình sản xuất hiện đại, thông minh và hiệu quả; các hoạt động tiêu tốn tài nguyên thiên nhiên từng bước được thay thế bằng những nguồn vật liệu tổng hợp mới. Bên cạnh đó, những tiến bộ lớn về công nghệ trong sản xuất sẽ giúp các doanh nghiệp giảm giá thành sản phẩm, tạo ra nhiều sản phẩm mới với chất lượng và hiệu quả khác biệt, vượt trội, từ đó nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường. Mạng lưới kết nối và tích hợp được xây dựng trên nền tảng ứng dụng các công nghệ thu thập và phân tích dữ liệu đồng thời giúp các nhà máy ứng dụng sản xuất thông minh có được sự chủ động, lường trước các thách thức và đáp ứng tốt hơn trước những biến động về nhà cung cấp cũng như những yêu cầu từ khách hàng.
Ảnh minh họa, nguồn Internet
Với những lợi ích mang lại, sản xuất thông minh ngày càng được nhiều doanh nghiệp trên toàn cầu lựa chọn và ứng dụng thành công. Goodyear - một hãng lốp xe hơi hàng đầu thế giới là một ví dụ điển hình. Số hóa thiết kế sản phẩm đã giúp Goodyear giảm tổng thời gian thiết kế sản phẩm mới từ 3 năm xuống 1 năm và giảm chi phí phát triển - kiểm thử lốp từ 40% xuống 15% chi phí dành cho nghiên cứu và phát triển (R&D).
Trong khi đó, nhờ ứng dụng sản xuất thông minh, trên 160 nghìn nhân viên quốc tế của công ty sản xuất ô tô Magna Steyr (tại Áo) có thể theo dõi chính xác các tài sản, từ công cụ đến phụ tùng xe, tự động yêu cầu bổ sung khi cần thiết. Magna Steyr cũng đang thử nghiệm việc sử dụng bao bì thông minh, nâng cấp với bluetooth, để giúp theo dõi các thành phần trong kho.
Còn đối với Toyota, hệ thống sản xuất thông minh giúp hãng này có thể biết chính xác máy nào đã sản xuất bộ phận gì trên mỗi xe. Điều đó cho phép Toyota lưu vết và khoanh vùng các bộ phận bị lỗi hay thiết bị sản xuất, qua đó giảm rất nhiều chi phí và thời gian thu hồi sản phẩm.
Tương tự, trong quản lý hoạt động sản xuất, General Motors sử dụng cảm biến để giám sát độ ẩm khi sơn xe. Nếu điều kiện môi trường không thuận lợi, xe có thể được di chuyển sang vị trí khác hoặc hệ thống thông gió được điều chỉnh tới mức cần thiết...
Những bước đi đầu tiên tại Việt Nam
Tại Việt Nam, xu hướng đầu tư nhà máy thông minh mới manh nha trong những năm gần đây. Một trong những cái tên đi đầu trong ứng dụng sản xuất thông minh trong nước là Công ty Trường Hải (Thaco). Với mục đích hướng đến là trở thành một nhà máy thông minh, năm 2017, công ty này đã dành khoản kinh phí lên đến 12.000 tỷ đồng để xây dựng nhà máy lắp ráp ô tô Thaco Mazda mới tại Quảng Nam. Giai đoạn 1 của Thaco Mazda (khoảng 7.000 tỷ đồng) đã bắt đầu đi vào vận hành từ tháng 3/2018. Nhà máy này áp dụng hệ điều hành sản xuất trên nền tảng số hóa, kết nối với các dây chuyền tự động toàn nhà máy với thông tin xuyên suốt chuỗi giá trị, từ đặt hàng cho đến sản xuất. Tại đây, Thaco Mazda đồng thời đưa robot vào đảm nhiệm thực hiện dây chuyền lắp ráp ô tô.
Tổ hợp sản xuất ô tô Vinfast tại Khu kinh tế Cát Hải - Hải Phòng được khởi công cuối năm 2017 cũng được xem là một trong những nhà máy thông minh của ngành ô tô Việt Nam. Để vận hành tổ hợp có tổng vốn đầu tư lên đến 3,5 tỷ USD, Vinfast đã ký với Siemens trang bị các công nghệ mới nhất có mức độ tự động hóa cao, các phần mềm ưu việt có khả năng quản trị và tích hợp toàn diện xuyên suốt chuỗi giá trị (từ khâu lên ý tưởng thiết kế, thử nghiệm sản phẩm cho đến lập kế hoạch và thiết kế dây chuyền sản xuất, điều hành sản xuất, quản trị hậu cần, hậu mãi).
Để bắt kịp xu hướng phát triển nhà máy thông minh, một tên tuổi lớn của ngành sữa là Vinamilk cũng đã xây dựng Nhà máy sữa Vinamilk tại Bình Dương (nhà máy sản xuất sữa lớn nhất và hiện đại nhất Đông Nam Á). Tại đây, các dây chuyền sản xuất đã được tự động hóa hoàn toàn cùng một nhà kho với toàn bộ quy trình vận chuyển thành phẩm do robot thực hiện. Những robot tự hành này sẽ đi tìm ắc-quy đã được nạp đầy điện để tự thay khi nhận thấy sắp hết năng lượng.
Tuy nhiên, nhìn vào những cái tên trên có thể thấy, các doanh nghiệp ứng dụng sản xuất thông minh hầu hết là các thương hiệu lớn hoặc có vốn đầu tư từ nước ngoài. Thực tế cũng cho thấy, nền công nghiệp Việt Nam chưa bắt kịp với sản xuất hiện đại, công nghệ sản xuất của các doanh nghiệp trong nước chậm đổi mới, các nhà máy chủ yếu vẫn đang trong giai đoạn tự động hóa từng phần hay nhiều phần.
Theo phân tích của các chuyên gia, Việt Nam có khá nhiều cơ hội để tiếp cận sản xuất thông minh trong bối cảnh CMCN 4.0. Trước hết, việc đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong mọi lĩnh vực đã và đang nhận được sự quan tâm rất lớn của Nhà nước, thể hiện qua việc rất nhiều văn bản thúc đẩy phát triển công nghiệp 4.0 được ban hành. Điển hình là Chỉ thị số 16/CT-TTg được Thủ tướng Chính phủ ban hành năm 2017 về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, trong đó sản xuất thông minh được coi là yếu tố quan trọng. Bên cạnh đó là các đề án liên quan trực tiếp và gián tiếp đến phát triển công nghệ cao, công nghiệp 4.0 được triển khai. Chính phủ đồng thời chỉ đạo tập trung phát triển hạ tầng công nghệ thông tin, ưu tiên phát triển công nghiệp công nghệ số, thúc đẩy hệ sinh thái khởi nghiệp sáng tạo, cải cách giáo dục và dạy nghề, đào tạo nguồn nhân lực có khả năng tiếp cận các xu thế công nghệ sản xuất mới. Ngoài ra, Việt Nam có lợi thế dân số trẻ, có nhu cầu sử dụng công nghệ cao và có mức độ hội nhập quốc tế cao về khoa học và công nghệ, đổi mới sáng tạo.
Mặc dù vậy, theo Báo cáo Sẵn sàng cho nền sản xuất tương lai của Diễn đàn kinh tế thế giới (WEF), hiện Việt Nam vẫn chỉ được xếp hạng ở nhóm nước Sơ khởi (Nascent), tức là có mức độ sẵn sàng thấp. Kết quả xếp hạng này xuất phát từ nhiều nguyên nhân.
Cuối năm 2017 và đầu năm 2018, Bộ Công thương đã tiến hành cuộc khảo sát, đánh giá toàn diện tác động và tính sẵn sàng của các doanh nghiệp ngành công thương trong tiếp cận với cuộc CMCN 4.0. Cuộc khảo sát này sử dụng cách tiếp cận và phương pháp đánh giá của Hiệp hội Kỹ thuật Cơ khí của Đức bao gồm: Đánh giá mức độ sẵn sàng tiếp cận CMCN 4.0 theo 6 trụ cột (chiến lược và tổ chức; nhà máy thông minh; vận hành thông minh; sản phẩm thông minh; dịch vụ dựa trên dữ liệu và người lao động) và xếp hạng theo 6 mức độ.
Kết quả khảo sát cho thấy, phần lớn các doanh nghiệp sản xuất công nghiệp đang có mức độ tiếp cận thấp với cuộc CMCN 4.0. Kết quả này có mức độ tương đồng cao với kết quả đánh giá của một số tổ chức như Diễn đàn Kinh tế thế giới, Ban thư ký ASEAN khi so sánh mức độ sẵn sàng của Việt Nam so với các nước trong khu vực và trên thế giới. Cụ thể, có tới 82% các doanh nghiệp của ngành công thương đang ở vị trí mới nhập cuộc, trong đó có tới 61% còn đứng ngoài cuộc, có một số doanh nghiệp muốn tham gia nhưng chưa biết tham gia như thế nào.
Cùng với đó, trong 6 trụ cột đánh giá tính sẵn sàng tiếp cận với CMCN 4.0, các doanh nghiệp Việt Nam tiếp cận ở mức thấp đối với tất cả các trụ cột, trong đó các trụ cột có vai trò quan trọng nhất là chiến lược và tổ chức, sản phẩm thông minh lại có mức tiếp cận thấp nhất.
Cũng theo kết quả khảo sát, các doanh nghiệp mặc dù đã quan tâm tới đầu tư đổi mới công nghệ, tuy nhiên mức đầu tư rất hạn chế. Phần lớn đầu tư trong 2 năm qua cũng như dự kiến trong 5 năm tới của mỗi doanh nghiệp chỉ ở mức khoảng 1 tỷ đồng (tương đương gần 50.000 USD) do các doanh nghiệp Việt Nam hầu hết có quy mô nhỏ và vừa, gặp nhiều khó khăn trong tiếp cận các nguồn vốn để đầu tư về công nghệ. Với mức đầu tư này thì các doanh nghiệp Việt Nam rất khó để ứng dụng đổi mới công nghệ theo xu thế của CMCN 4.0.
Phát triển sản phẩm thông minh là trụ cột quan trọng thứ hai trong tính sẵn sàng tiếp cận với nền sản xuất thông minh, là cơ sở để giúp nhà cung cấp nắm bắt và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người dùng, đồng thời cũng là cơ sở để phát triển các dịch vụ dựa vào dữ liệu hay các mô hình kinh doanh số. Tuy nhiên, việc phát triển các sản phẩm thông minh và dịch vụ dựa vào dữ liệu lại đang là điểm nghẽn mà không ít doanh nghiệp Việt Nam vẫn đang loay hoay tìm lời giải.
Trong cuộc CMCN 4.0, nhân lực là một yếu tố thiết yếu. Ngành sản xuất thông minh cần một đội ngũ nhân lực mới được trang bị đầy đủ kiến thức tiên tiến để vận hành công nghệ IoT hoặc làm việc tại các nhà máy thông minh. Nhưng, theo kết quả cuộc khảo sát trên, phần lớn người lao động trong các doanh nghiệp chưa có đủ kỹ năng đáp ứng nhu cầu của các nhà máy sản xuất thông minh trong tương lai. Cụ thể là trong ngành dệt may nước ta có tới 84,4% nhân lực có trình độ phổ thông, trong khi trình độ đại học và trên đại học chỉ chiếm 5%, trình độ cao đẳng là 10,5%.
Bên cạnh đó, theo kết quả khảo sát, đánh giá sơ bộ về hiện trạng và nhu cầu áp dụng sản xuất thông minh của doanh nghiệp Việt Nam mới đây của một nhóm chuyên gia trong nước thực hiện, mới chỉ có 25,12% doanh nghiệp Việt Nam có nhu cầu tham gia các chương trình, dự án thúc đẩy sản xuất thông minh; 36,84% doanh nghiệp chỉ đáp ứng được một phần khả năng tham gia sản xuất thông minh và có tới 37,83% doanh nghiệp khó đáp ứng khả năng tham gia sản xuất thông minh. Hơn nữa, chỉ có 5,04% doanh nghiệp sẵn sàng các hoạt động ứng dụng công nghệ (hoạt động tiền đề quan trọng trong việc tiếp cận sản xuất thông minh); 2,98% doanh nghiệp sẵn sàng đáp ứng quá trình tích hợp với các giải pháp công nghệ thông tin và 4,64% doanh nghiệp có nguồn nhân lực sẵn sàng cao.
Những con số trên cho thấy còn không ít các doanh nghiệp Việt Nam chưa sẵn sàng cũng như gặp khó khăn trong việc tiếp cận sản xuất thông minh. Do đó, Việt Nam cần có phân tích, đánh giá những tiềm năng lợi thế của nền công nghiệp 4.0 và xu hướng công nghệ mới; phân tích, chia sẻ kinh nghiệm của các doanh nghiệp trong việc triển khai công nghiệp 4.0 để vận hành nhà máy thông minh, nhà máy số, ứng dụng công nghệ thông minh vào sản xuất kinh doanh; trao đổi về vấn đề quản trị rủi ro khi hầu hết các khâu của quá trình sản xuất đều được tự động hóa...; Vấn đề về thể chế, chính sách cũng cần được tháo gỡ để đẩy mạnh ứng dụng công nghệ cao, công nghệ thông minh vào sản xuất, nhằm tăng năng suất lao động, tăng khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp và của nền kinh tế nước ta. Quan trọng hơn, bản thân các doanh nghiệp cần thay đổi tư duy để tiếp cận công nghệ mới trong quản lý, kinh doanh và sản xuất. đồng thời, tự nâng cao chất lượng nguồn nhân lực thông qua việc đẩy mạnh công tác đào tạo nhân lực chất lượng cao.
Trong thời gian tới, để có những hỗ trợ kịp thời cho các doanh nghiệp trong nước tiếp cận với nền sản xuất mới, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường chất lượng sẽ xây dựng hệ sinh thái hỗ trợ cho doanh nghiệp sản xuất thông minh, trong đó bao gồm: Nhà sản xuất, doanh nghiệp, nhà tư vấn tài chính, nhà tư vấn công nghệ, cơ quan tư vấn chính sách…, đây là những bước đi tích cực giúp các doanh nghiệp Việt Nam tự tin nhập cuộc với CMCN 4.0./.
Nguyễn Hữu Cung - Nguyễn Quang Huy
Đại học Công nghiệp Hà Nội