NAY DEN NAM 2010, TAM NHÌN 2020
3.1. DINH HUGNG CONG NGHE CHE TAO CO KHi HIEN DAI VIET NAM
1. Định hướng phát triển ngành chế tạo cơ khí trong điều kiện kinh tế tri thức.
1.1. Định nghĩa và nội dung hệ thống chế tạo.
Ngành chế tạo có nhiệm vụ biến đổi tài nguyên như: vật liệu, năng lượng, thiết bị, công cụ, tiền vốn, thông tin và nhân lực, thông qua quá trình chế tạo thành sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng trong cuộc sống để cung cấp cho người sử dụng một cách có hiệu quả. Nó liên quan tới nhiều bộ phận trong nền kinh tế quốc dân, là ngành sản xuất trụ cột của nên kinh tế quốc dân. Hệ thống chế tạo là tập hợp cơ bản của ngành chế tạo.
Trong quá trình chế tạo, phần cứng, phần mềm và con người có liên quan mật thiết với nhau, là một chỉnh thể hữu cơ để chế tạo tài nguyên thành sản phẩm (bao hàm cả bán thành phẩm) gọi là hệ thống chế tạo. Cần xác định 3 khái niệm về hệ thống chế tạo như sau:
1. Cơ cấu hệ thống chế tạo bao gồm phần cứng (vật liệu, thiết bị, công cụ và năng lượng), phần mềm (bao gồm lý luận chế tạo, công nghệ chế tạo và thông tin chế tạo) và con người, hợp thành một chỉnh thể. hữu cơ với toàn bộ chức năng của nó.
2. Chức năng của hệ thống chế tạo là xuất nhập khẩu: nhập khẩu tài nguyên chế tạo (như nguyên vật liệu, nguồn năng lượng), xuất khẩu sản phẩm hoặc bán thành phẩm.
3. Quá trình hệ thống chế tạo là quá trình vận hành sản xuất bao quát toàn quá trình chế tạo bao gồm nhiều khâu như phân tích thị trường, thiết kế quy hoạch sản phẩm, công nghệ chế tạo lấp ráp, kiểm tra chất lượng, tiêu thụ sản phẩm và phục vụ sau khi bán.
Kỹ thuật chế tạo là tổng hợp các phương tiện cần thiết để thực hiện công việc chế tạo mà trong đó ngành cơ khí chế tạo là chủ yếu.
1.2. Ngành chế tạo trong điều kiện kinh tế trì thức.
Trước mắt nền kinh tế toàn cầu đang ở vào thời kỳ biến đổi cơ bản, xã hội loài người đang từ thời đại kinh tế công nghiệp bước vào thời đại kinh tế tri thức, kinh tế tri thức với khoa học kỹ thuật cao thúc đẩy ngành chế tạo phát sinh những thay đổi mang tính cách mạng, lấy kỹ thuật cao làm cơ sở cho sản xuất, lấy trí tuệ, tài nguyên làm điểm tựa chính cho kinh tế tri thức.
Khác với kinh tế nông nghiệp và công nghiệp, kinh tế tri thức lấy tri thức làm cơ sở cho kinh tế, nó đựa trực tiếp vào sản xuất, mở rộng và ứng đụng tri thức và thông tin. Kinh tế tri thức là kết quả tất nhiên của tiến bộ công nghiệp hoá, là một loại hình
thái kinh tế cao cấp hơn kinh tế công nghiệp. Trong thời đại kinh tế công nghiệp, yếu tố chính của sản xuất là vốn và sức lao động; trong thời đại kinh tế tri thức, yếu tố chính của sản xuất là tri thức, vốn và sức lao động, trong đó tri thức giữ vai trò trung tâm. Tri thức được ví như là cỗ máy chạy nhanh nhất để nâng cao hiệu quả sản xuất và thực hiện tăng trưởng kinh tế.
Phát triển khoa học kỹ thuật cao là con đường quan trọng để thúc đẩy phát triển kinh tế tri thức. Phát triển công nghệ cao bao gồm ba mặt:
(1 Mở mang nghiên cứu khoa học công nghệ cao, (2) phát triển ngành sản xuất khoa học công nghệ cao (3) trên cơ sở cải tạo toàn diện các ngành sản xuất truyền thống nhằm ứng dụng khoa học công nghệ cao. Nâng cấp việc cải tạo các ngành sản xuất truyền thống với việc phát triển khoa học kỹ thuật cao thành mối quan hệ mật thiết, xúc tiến tương hỗ cả hai mặt, một mặt vận dụng khoa học kỹ thuật cao vào việc thiết kế sáng tạo cái mới có lợi cho ngành sản xuất truyền thống, mặt khác lấy những tiến bộ kỹ thuật trong các ngành sản xuất truyền thống để phát triển các ngành sản xuất có kỹ thuật cao nhằm đáp ứng được thị trường rộng lớn.
Ảnh hưởng của kinh tế tri thức đối với công nghiệp chế tạo biểu hiện ở chỗ thay đổi được quan niệm về sản phẩm và tiêu dùng, có tính toán và trí tuệ trong quá trình thiết kế và chế tạo sản phẩm đồng thời toàn cầu hoá trong hoạt động kinh doanh và chế tạo.
Trong điều kiện kinh tế tri thức, kỹ thuật chế tạo đang phát triển nhảy vọt về chất.
Kỹ thuật chế tạo đã trở thành kỹ thuật cao, tích hợp cao, khoa học đa ngành, liên quan đến toàn bộ quá trình sản xuất. Đồng thời để hỗ trợ cho ngành điện tử, quang học, khoa học thông tin, khoa học vật liệu, khoa học sinh vật, khoa hoc tia lade va khoa học quản lý đứng vững thì kỹ thuật chế tạo dần dần trở thành kỹ thuật mới ra đời của ngành chế tạo và sự tổng hợp của công nghiệp mới nổi lên.
Trong điều kiện kinh tế tri thức ngành chế tạo tham gia và là chủ thể cạnh tranh thị trường.
Dựa vào quy luật phát triển của kinh tế thế giới ngày càng có nhiều người trên thế giới bắt đầu nhận biết một điều là một thành phố mà không có nền tảng công nghiệp và ngành chế tạo thì thành phố đó không có gốc rễ. Ngành chế tạo có khả năng thúc đẩy mạnh mẽ lưu thông tiền tệ, phát triển mậu địch, bảo hiểm, cho thuê đất đai và các ngành dịch vụ. Bất cứ ngành sản xuất nào mà không có ngành chế tạo làm cơ sở thì sẽ mất điều kiện tồn tại và phát triển. Ví dụ như thành phố CHICAGO đã trở thành trung tâm phục vụ lưu thông tiền tệ miền trung nước Mỹ, chính quyền thành phố này khuyến khích điều chỉnh cơ cấu các ngành nghề sản xuất, đưa ra nhiều chính sách ưu tiên nâng đỡ ngành chế tạo tăng năng suất, tiêu hao năng lượng ít và không ô nhiễm.
Dưới điều kiện kinh tế tri thức, trước sau ngành chế tạo cũng là một ngành trụ cột của nên kinh tế quốc dân.
Ngành chế tạo là gốc rễ của nên kinh tế quốc dân, nó đã tạo ra cho xã hội loài người từ 60+80% của cải. Nhưng những năm 80 của thế kỷ 20 trên toàn cầu đã xuất hiện nhiều ngành công nghiệp mới nên ngành chế tạo bị xem nhẹ. Vì vậy năm 1993 Hiệp hội Kỹ sư Chế tạo Cơ khí Mỹ đã ra lời kêu gọi toàn xã hội rằng: "Ngành chế tạo
hiện nay phải được phát triển lại", và dùng con số đơn giản nhất để khuyên nhân dân Mỹ rằng: Hơn nửa nguồn giá trị tổng sản phẩm kinh tế quốc dân và hoạt động kinh tế
năm 1992 của nước Mỹ là do ngành chế tạo mang lại! Điều này đã làm cho rất nhiều người dân Mỹ cảm thấy kinh ngạc, bởi vì qua một thời gian dài không tìm hiểu sự thực đơn giản này. Cả thế kỷ 20, nhân dân Mỹ đạt được mức sống cao như vậy, hoàn toàn nhờ vào công lao của ngành chế tạo hiện đại.
2. Sự biến đổi và thách thức của ngành chế tạo cơ khí hiện đại.
Yếu tố quyết định phát triển chế tạo cơ khí bao gồm xã hội, chính trị, kinh tế.
Đánh giá lịch trình phát triển của ngành chế tạo gần 200 năm trở lại đây, yếu tố chủ yếu quyết định tới sự phát triển là sự thúc đẩy của kỹ thuật và sự dẫn dắt của thị trường. Mỗi lần cải cách khoa học kỹ thuật thì kéo theo sự phát triển không ngừng của công nghệ chế tạo và cũng thúc đẩy phát triển ngành chế tạo. Mặt khác cùng với sự tiến bộ không ngừng của nhân loại, thì nhu cầu của nhân loại không ngừng biến đổi sản xuất, như vậy thúc đẩy ngành chế tạo phát triển không ngừng và xúc tiến kỹ thuật chế tạo tiến bộ không ngừng.
Hai trăm năm trở lại đây, nhu cầu thị trường không ngừng biến đổi, quy mô sản xuất của ngành chế tạo phát triển theo hướng: "Tập trung lao động -> tập trung thiết bị -> tập trung tin tức -> tập trung tri thức".Tương ứng, phương thức sản xuất của chế tạo cơ khí phát triển theo hướng: "Thủ công -> cơ giới hoá -> tự động hoá đơn máy ->
tự động hoá dây chuyền cứng -> tự động hoá linh hoạt -> tự động hoá thông minh".
2.1. Ngành chế tạo với bối cảnh xã hội thị trường, môi trường và tài nguyên, trong điều kiện kinh tế tri thức.
Ngành chế tạo truyền thống được xây dựng trên cơ sở quy mô nền kinh tế, đựa vào quy mô xí nghiệp, khối lượng sản xuất, cơ cấu sản phẩm và tính lặp lại đã giành được ưu thế cạnh tranh, sử dụng có hiệu quả tài nguyên, đạt được chất lượng và hiệu quả cao. Thắng lợi của sản xuất dạng này là do kỹ năng dựa vào máy móc thay thế sức người, gia công phức tạp thay thế con người. Trong điều kiện như vậy tính không linh hoạt của máy móc, thiết kế sản phẩm theo tiêu chuẩn yêu cầu không linh hoạt đã đạt tới sản xuất với năng suất cao, nhưng khó đáp ứng yêu cầu của thị trường về chủng loại đa đạng và thời kỳ giao hàng. Vì vậy ngành chế tạo truyền thống trong thời đại kinh tế công nghiệp cũng có những thách thức gay gắt.
Xu thế hiện nay là đa cực hoá quan hệ quốc tế, đa dạng hoá tiêu dùng, toàn cầu hoá kinh tế và tự do hoá thương mại, tiến bộ khoa học kỹ thuật và xã hội thông tin, đồng thời quốc tế đang chú trọng nhiều tới ảnh hưởng của tài nguyên và môi trường đối với sự sinh tồn của nhân loại; đô thị hoá nhanh khiến cho các nước trên thế giới càng coi trọng địa vị xã hội và tác dụng của ngành chế tạo, xem kỹ lại phương thức sản xuất ấy, đưa ra yêu cầu cao và những điều kiện quy định đối với việc phát triển của ngành chế tạo. Trong thời đại kinh tế tri thức ngành chế tạo đang đứng trước một cơ hội phát triển mới mang tính lịch sử và những thách thức rất quyết liệt. Đặc điểm đó là:
a, Chu kỳ tuổi thọ của sản phẩm ngắn.
Khoa học kỹ thuật hiện nay phát triển nhanh, sản phẩm mới xuất hiện không ngừng. Chu kỳ tồn tại của sản phẩm ngắn.
b. Nhu cầu của hộ sử dụng đa dạng hoá.
Hộ sử dụng nhấn mạnh tính đa dạng và cá tính, trở thành trào lưu của thế giới.
c. Thị trường lớn và tính cạnh tranh khốc liệt.
Thị trường thế giới mở rộng ngày một lớn. Dựa vào máy tính, phát triển nhanh công nghệ thông tin, thiết lập xa lộ thông tin, khiến cho việc chế tạo tích hợp toàn cầu
có thể thực hiện được. Như vậy có thể tận dụng tài nguyên, rút ngắn cự ly vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm, thời gian trao đổi hàng hoá cũng được rút ngắn, quốc tế hoá việc phân công ngành nghề sản xuất đã thành trào lưu phát triển.
d. Thời gian giao hàng là yếu tố thứ nhất của cạnh tranh.
e. Tin học hoá và trí tuệ hoá.
Sự tham nhập và ứng dụng rộng rãi kỹ thuật máy tính khiến cho việc điều khiển xí nghiệp từng bước được thông tin hoá, trí tuệ hoá, khiến nội dung xí nghiệp đã có đổi mới cơ bản về đối tượng và phương pháp quản lý.
f. Thay đổi về tri thức, tố chất và nhu cầu của con người.
Nâng cao trình độ, tri thức, tố chất của cán bộ công nhân viên.
ứ. Tăng cường và ý thức bảo vệ mụi trường.
2.2. Chế tạo cơ khí với bối cảnh và xã hội thị trường, môi trường và tài nguyên trong điều kiện kinh tế tri thức.
Cuối thế kỷ 20, khoa học công nghệ thời đại mới mà đại biểu là vi điện tử công nghệ thông tin, vật liệu mới, hệ thống khoa học phát triển nhanh, đã thấm sâu trong lĩnh vực điều khiến, được ứng dụng rộng rãi trong ngành chế tạo, đã thay đổi phương pháp thiết kế, kết cấu sản phẩm, phương thức sản xuất, công nghệ và thiết bị sản xuất cùng với cơ cấu tổ chức mới của ngành chế tạo hiện đại, đã sinh ra công nghệ và mô hình chế tạo mới. Ngành chế tạo hiện đại đã phát triển với tốc độ nhanh, có năng lực mạnh mẽ về kỹ thuật sáng tạo cái mới và trở thành bộ môn của tri thức tập trung. Hàm lượng kỹ thuật cao của nhiều sản phẩm ngành chế tạo đã gia tăng, khiến sản phẩm ngành đứng vào hàng sản phẩm công nghệ cao. Chế tạo cơ khí đã mang lại biến đổi to lớn cho ngành chế tạo, điểm nổi bật chính của nó là:
a. Tối ưu hoá công nghệ chế tạo thông thường.
Phương hướng tối ưu hoá công nghệ thông thường với mục tiêu chính là công nghệ chế tạo cao, chính xác, sạch, hiệu quả cao, chất lượng tốt, tiêu hao ít, ô nhiễm môi trường giảm, dưới tiền đề là giữ nguyên lý không thay đổi vốn có, cải tiến và tối ưu hoá công nghệ. Công nghệ chế tạo thông thường đến nay vẫn là công nghệ phổ biến trong nên kinh tế.
b. Phát triển phương pháp gia công phi truyền thống.
Do sản phẩm yêu cầu luôn đổi mới nên công nghệ thông thường trên một số phương diện không thoả mãn nhu cầu. Ngoài ra yêu cầu đổi mới các ngành sản xuất đòi hỏi phát triển phương pháp gia công phi truyền thống. Sử dụng nguồn năng lượng mới vào, yêu cầu tính năng đặc thù sản phẩm, đã hình thành và phát triển phương pháp gia công kiểu mới, ví dụ như kỹ thuật gia công tia lade, kỹ thuật gia công điện từ, kỹ thuật gia công siêu âm và kỹ thuật gia công phức hợp.
c. Làm mờ nhạt và xoá hẳn giới hạn.
Giữa sản xuất và khoa học, trong nội bộ chế tạo cơ khí, để dần tiến tới một chỉnh thể, phải xoá dần giới hạn giữa gia công nóng, lạnh, giữa quá trình gia công, quá trình kiểm tra đo lường, quá trình lắp ráp và thiết kế, ứng dụng, vật liệu...
d. Thiết kế công nghệ từ chỗ chỉ dua vào kinh nghiệm tiến đến phân tích định lượng.
Khoa học công nghệ phái triển do ứng dụng kỹ thuật máy tính và kỹ thuật mô phỏng để xác định phạm vi công nghệ, phương án công nghệ tối ưu, chẩn đoán, điều
khiển và bảo đảm chất lượng gia công, dùng thiết kế công nghệ làm kinh nghiệm phán đoán để tiến đến phân tích định lượng công nghệ gia công.
e. Kết hợp mật thiết giữa kỹ thuật thông tin, kỹ thuật quản lý với công nghệ.
Hệ thống kỹ thuật chế tạo tự động hoá không giống nhau về trình độ kỹ thuật;
phải kết hợp vi điện tử, máy tính, kỹ thuật tự động hoá với công nghệ và thiết bị truyền thống, hình thành những môđun tự động hoá; sau khi tích hợp cục bộ hoặc hệ thống, hình thành kỹ thuật phức hợp, từ cứng đến linh hoạt, từ đơn giản đến phức tạp, khiến cho công nghệ truyền thống thay đổi về bản chất, hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm được nâng cao.
Tiến một bước trong việc kết hợp kỹ thuật quản lý với công nghệ chế tạo, yêu cầu đồng thời với việc chọn dùng phương pháp công nghệ hiện đại thì không ngừng cải tiến cơ cấu tổ chức và phương thức quản lý, tìm tòi phương thức tổ chức sản xuất kiểu mới, nhằm nâng cao việc sử dụng có hiệu quả phương pháp công nghệ hiện đại, nâng cao sức cạnh tranh của xí nghiệp.
2.3. Thách thức đối với ngành chế tạo thế kỷ 21.
Bước vào thế kỷ 21, ngành chế tạo có thay đổi cực lớn do bối cảnh chính trị, nhu cầu thị trường, kỹ thuật cách tân.
Viện Hàn lâm Khoa học Mỹ nêu lên 6 thách thức lớn đối với ngành chế tạo cho tới năm 2020 là:
a. Thách thức về khả năng đáp ứng thị trường một cách nhanh chóng.
- Triển khai song song toàn bộ các khâu của quá trình ché tao.
Chế tạo song song sẽ rút ngắn thời gian triển khai sản phẩm ở các doanh nghiệp, liên kết năng lực và tri thức chủ chốt của các xí nghiệp ngoại vi thuộc các công đoạn khác nhau sẽ được gắn kết động với nhau; thông qua dự toán chính xác tối ưu hoá và theo đối giá thành, lợi nhuận của sản phẩm, khiến cho rủi ro giảm đi rất nhiều.
Clế tạo song song mang lại sự thay đổi có tính cách mạng cho phương thức tổ chức các bước tuần tự nghiên cứu, phát triển, sản xuất.
Chế tạo song song là một thách thức to lớn, không những cần kỹ thuật mới cho thông tin và xử lý số liệu, mà cũng yêu cầu doanh nghiệp chế tạo có môi trường mới về văn hoá và xã hội, mang tính toàn cầu, đa ngành, đa văn hoá.
b. Thách thức về phá vỡ tường ngăn cách về tổ chức, địa lý và thời gian của kinh doanh truyền thống - thách thức về tài nguyên kỹ thuật.
Ngành chế tạo đang đối mặt với cạnh tranh toàn cầu với áp lực cạnh tranh cực lớn, vì thế xí nghiệp cần có tính mẫn tiệp, nhạy bén nhằm điều khiển được thời gian và kỹ thuật, phải coi thời gian và kỹ thuật là thách thức về năng suất. Dù các xí nghiệp chế tạo là một bộ phận của xí nghiệp hợp tác, hoặc là một bộ phận của mạng, chúng đều phải qui mô nhỏ và linh hoạt. Xí nghiẹp chế tạo muốn có đủ sức cạnh tranh cần có tính năng tích hợp hệ thống và vận hành tự động.
Có năm yếu tố chính để thúc đẩy tích hợp tài nguyên vật tư kỹ thuật.
(1) Để thoả mãn nhu cầu thị trường, xí nghiệp cần đáp ứng nhanh những nhu cầu đa đạng, yêu cầu cao của khách hàng.
(2) Muốn đáp ứng nhanh, cần tổ chức tốt, thông tin hiệu quả cao, nhiều tầng; đặc biệt là thông tin giữa khách hàng và người cung ứng.
(3) Muốn tiếp thu nhanh kỹ thuật mới cần có năng lực học tập nhanh của toàn doanh nghiệp.