ANH – Ông Asif Moghal, Giám đốc thiết kế và sản xuất tại tập đoàn Autodesk, chia sẻ những góc nhìn sâu sắc về sự phát triển vượt trội của cuộc cách mạng công nghiệp tiếp theo “công nghiệp 5.0”.

Chúng ta đang đứng trước ngưỡng cửa của một sự chuyển đổi mang tính bước ngoặt trong ngành sản xuất, mà động lực chính là công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI – artificial intelligence). Khi thế giới tiến nhanh tới cuộc cách mạng công nghiệp 5.0, sự cộng tác giữa con người và các hệ thống thông minh sẽ trở thành yếu tố then chốt để tạo ra giá trị. Tốc độ và quy mô phát triển của công nghệ AI đang vượt xa mọi kỳ vọng, có ảnh hưởng sâu rộng đến nền công nghiệp.

Công nghệ AI và tự động hóa đang nhanh chóng thay đổi cách chúng ta thiết kế, chế tạo và đưa sản phẩm ra thị trường. Những tiềm năng này đang dần được hiện thực hóa: từ việc tối ưu hóa dây chuyền sản xuất, giảm thiểu rác thải, cho đến tự động hóa các quy trình thiết kế và lập kế hoạch phức tạp.

Tuy nhiên, tốc độ ứng dụng thực tế vẫn chưa bắt kịp với sự đổi mới sáng tạo. Trong bối cảnh các nhà sản xuất đang phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt kỹ năng trầm trọng, lực lượng lao động già hóa và sự cạnh tranh gay gắt trên toàn cầu, công nghệ AI trở thành thành phần thiết yếu để tối ưu hóa nguồn lực sẵn có.

Dựa trên kế hoạch “advanced manufacturing plan” (tạm dịch là ‘sản xuất tiên tiến) của Anh, với mục tiêu tăng gần gấp đôi vốn đầu tư vào sản xuất thông minh trong thập kỷ tới, nhu cầu trang bị công cụ và kỹ năng cho doanh nghiệp để thành công trong kỷ nguyên mới trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.

Sự thay đổi mang tính hệ thống này không chỉ nằm ở việc xây dựng những nhà máy thông minh hơn, mà là tạo ra những quy trình làm việc kết nối, lấy con người làm trung tâm, xuyên suốt từ khâu thiết kế đến sản xuất và hơn thế.

Sự phát triển của ngành công nghiệp
Ngành sản xuất hiện đại là thành quả của hàng thế kỷ chuyển mình qua các cuộc cách mạng công nghiệp. Mỗi giai đoạn đều được đánh dấu bởi những đột phá công nghệ then chốt, từ đó đặt ra những tiêu chuẩn mới cho lao động và cấu trúc xã hội.
– Cuộc cách mạng lần thứ nhất: khởi đầu với sức mạnh cơ khí từ hơi nước và nước, đặt nền móng cho hệ thống nhà máy sơ khai.
– Cuộc cách mạng lần thứ hai: được thúc đẩy bởi điện năng, đặc trưng với các dây chuyền lắp ráp và sản xuất hàng loạt.
– Cuộc cách mạng lần thứ ba: đưa máy tính và thế giới kết nối vào nhà máy. Đây cũng là giai đoạn toàn cầu hóa và xu hướng dịch chuyển sản xuất sang các nền kinh tế có chi phí thấp, giúp đẩy nhanh tốc độ sản xuất ở quy mô lớn.

Hiện nay, công nghệ AI và tự động hóa đang tạo nên một cuộc cải tổ toàn diện ngay tại nhà máy. Những tiến bộ trong công nghệ trí tuệ nhân tạo, phân tích dữ liệu lớn (1) và các hệ thống thực – ảo (2), đã cho phép máy móc thông minh tự tương tác và tối ưu hóa quy trình sản xuất với sự can thiệp tối thiểu của con người.
(1) Phân tích Dữ liệu lớn (big data analytics): là quá trình sử dụng các thuật toán tiên tiến và kỹ thuật thống kê để khai phá, xử lý và phân tích những tập hợp dữ liệu có quy mô lớn, tốc độ tăng trưởng nhanh và hình thức đa dạng. Thay vì chỉ dừng lại ở việc thống kê quá khứ, công nghệ này cho phép các doanh nghiệp:
– Dự báo xu hướng: nhận diện các mô hình hành vi của thị trường và khách hàng trong tương lai.
– Tối ưu hóa vận hành: phát hiện các điểm nghẽn trong chuỗi cung ứng hoặc quy trình sản xuất để điều chỉnh kịp thời.
– Cá nhân hóa trải nghiệm: đưa ra các quyết định kinh doanh dựa trên dữ liệu thực tế thay vì cảm tính.
(2) Hệ thống thực – ảo (CPS – cyber-physical systems): là sự tích hợp liền mạch giữa các thuật toán phần mềm (phần “ảo” – cyber) và các quy trình vật lý (phần “thực” – physical). Trong hệ thống này, các thành phần máy móc và cảm biến được kết nối mạng để tương tác và phản hồi lẫn nhau trong thời gian thực. Hệ thống CPS không chỉ đơn thuần là máy móc tự động, mà là những hệ thống có khả năng tự nhận thức:
– Tương tác hai chiều: các cảm biến thu thập dữ liệu từ môi trường thực tế, gửi về hệ thống điều khiển kỹ thuật số để xử lý, sau đó hệ thống này phát lệnh ngược lại để máy móc thực hiện hành động.
– Tính thích ứng: nhờ vào khả năng tính toán thông minh, hệ thống CPS có thể tự điều chỉnh hành vi khi điều kiện môi trường thay đổi, giúp dây chuyền sản xuất trở nên linh hoạt và tự chủ hơn.

Trong suốt một thời gian dài, các công cụ và kỹ năng cần thiết để vận hành nền sản xuất tiên tiến lại tập trung ở các tập đoàn lớn, nơi có đủ tiềm lực tài chính và mạng lưới toàn cầu để chi trả cho các thử nghiệm chi phí cao.

Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ AI trong những năm gần đây cùng sự tiếp cận ngày càng rộng rãi của hạ tầng kỹ thuật số, các nhà sản xuất quy mô nhỏ cuối cùng đã có thể tiếp cận và hưởng lợi từ những giải pháp thông minh này.

Dù vậy, việc quá tập trung vào tự động hóa và hiệu suất thuần túy đã bộc lộ những hạn chế nhất định. Đó là khi nỗ lực của con người chỉ được xem như một loại chi phí cần tối ưu, thay vì được nhìn nhận như một nguồn tài nguyên sáng tạo và đổi mới.

Sự phát triển tiếp theo của ngành sản xuất
Sự phát triển tiếp theo của ngành sản xuất được xây dựng trên các nền tảng kỹ thuật số hiện có, nhưng đưa con người trở lại vị trí trung tâm. Ủy ban châu Âu (European commission) định nghĩa đây là một cách tiếp cận: “Đặt phúc lợi của người lao động vào trung tâm của quá trình sản xuất, và ứng dụng các công nghệ mới để tạo ra sự thịnh vượng thịnh vượng toàn diện cho xã hội (không chỉ đo bằng số lượng việc làm hay tốc độ tăng trưởng kinh tế), đồng thời sản xuất có trách nhiệm với môi trường (không khai thác tài nguyên hay gây ô nhiễm vượt quá khả năng chịu đựng của trái đất)”. Nói một cách đơn giản, đây là sự chuyển dịch từ việc chỉ tập trung vào giá trị kinh tế và năng suất sang một cam kết rộng lớn hơn đối với xã hội và sức khỏe, hạnh phúc của con người.

Cuộc cách mạng mới này dựa trên các hệ thống thông minh được tăng cường, nhằm hỗ trợ và nâng cao năng lực của con người thay vì thay thế con người bằng tự động hóa. Trí tuệ nhân tạo, robot và phân tích dữ liệu ngày càng được thiết kế để hiểu rõ hơn ý định của con người và hỗ trợ việc ra quyết định nhanh chóng, chính xác hơn ngay tại nhà máy.

Việc ứng dụng ngày càng rộng rãi các kỹ thuật số song sinh (digital twin) kết nối tất cả các quy trình sản xuất, cho phép các ý tưởng được thử nghiệm và hoàn thiện trước khi đưa vào chế tạo thực tế. Những công nghệ này thúc đẩy một phương thức sản xuất mang tính hợp tác và kết nối cao hơn, trong đó quá trình học hỏi liên tục diễn ra từ khâu thiết kế cho đến khi sản phẩm được bàn giao.

Tiềm năng của trí tuệ nhân tạo trong ngành công nghiệp Anh
Khi ngành sản xuất không ngừng phát triển, công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và tự động hóa đang trở thành những động lực then chốt cho sự thành công. Nghiên cứu của hiệp hội các nhà sản xuất Anh (Make UK) và tập đoàn Autodesk cho thấy có 2/3 các doanh nghiệp sản xuất hiện nay đã ứng dụng công nghệ AI dưới một hình thức nào đó trong hoạt động của mình. Tuy nhiên, chỉ một tỷ lệ nhỏ trong số đó tự tin rằng họ hiểu rõ tiềm năng của công nghệ AI; gần 1/3 các nhà sản xuất triển khai công nghệ AI trực tiếp trong các quy trình sản xuất, cho thấy khoảng cách đáng kể giữa mức độ ứng dụng và mức độ thấu hiểu, đây vẫn là một trong những rào cản lớn nhất đối với tiến bộ.

Tuy vậy, tại những nơi công nghệ AI đã được triển khai, công nghệ này đang chứng minh rõ ràng giá trị của mình: 93% các nhà sản xuất ứng dụng công nghệ AI nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng, cho thấy hiệu quả là lĩnh vực mà giá trị của công nghệ AI được hiện thực hóa dễ dàng nhất. Bên cạnh đó, công nghệ AI còn hỗ trợ tối ưu hóa sản xuất, quản lý chuỗi cung ứng và thiết kế các sản phẩm sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn, qua đó thể hiện tiềm năng hỗ trợ toàn diện ở tất cả các giai đoạn của chu trình sản xuất.

Mặc dù có những động lực tích cực, nhưng mức độ ứng dụng tự động hóa và robot trong toàn ngành công nghiệp Anh vẫn tụt hậu so với các nền kinh tế phát triển khác. Các nghiên cứu cho thấy tại Anh chỉ có 112 robot công nghiệp trên mỗi 10.000 lao động sản xuất, gần bằng một nửa mức trung bình của liên minh châu Âu, và thấp hơn so với các quốc gia dẫn đầu về tự động hóa công nghiệp như CHLB Đức (415) và Hàn Quốc (1.012).

Hoạt động đầu tư vào công nghệ mới và tự động hóa tại Anh đang bị cản trở bởi khả năng tiếp cận nguồn vốn bị hạn chế, các chính sách hỗ trợ còn phân tán và năng lực kỹ thuật số không đồng đều. Việc tiếp nhận trì trệ này đã khiến các doanh nghiệp sản xuất của Anh gặp khó khăn trong việc bắt kịp mức năng suất và năng lực cạnh tranh của các đối thủ quốc tế.

Tăng cường tính linh hoạt trong ngành sản xuất tại Anh
Việc thu hẹp khoảng cách tự động hóa sẽ phụ thuộc vào nỗ lực chuyển đổi số của các doanh nghiệp quy mô nhỏ hơn. Những nhà sản xuất này vốn là xương sống của nền công nghiệp Anh; dù có thể phải đối mặt với nhiều rào cản hơn trong việc tiếp cận công nghệ, song sự linh hoạt của họ chính là một trong những thế mạnh lớn nhất chưa được khai thác của quốc gia.

Trong khi các công ty gắn liền với hệ thống sản xuất hàng loạt truyền thống đang gặp khó khăn để thích nghi kịp thời với môi trường biến động nhanh chóng hiện nay, các nhà sản xuất nhỏ hơn lại có khả năng chuyển đổi linh hoạt sang các mô hình sản xuất đáp ứng nhanh. Nhờ vào công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI), họ có thể thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao đối với các sản phẩm có tính cá nhân hóa cao (*). Sự nhạy bén này cho phép họ triển khai những giải pháp đổi mới, được tinh chỉnh riêng cho các thị trường khác nhau, đồng thời sử dụng các công cụ kỹ thuật số để tạo lợi thế cân bằng và cạnh tranh trên quy mô toàn cầu.
(*) Sản phẩm có tính cá nhân hóa cao (highly customised products): đây là những sản phẩm không được sản xuất theo một quy chuẩn chung duy nhất cho mọi khách hàng, mà mỗi đơn vị sản phẩm đều được điều chỉnh về thiết kế, tính năng, hoặc thông số kỹ thuật để phù hợp hoàn hảo với nhu cầu cụ thể của một cá nhân hoặc một tổ chức.

Nếu nhận được sự hỗ trợ và đầu tư đúng đắn, khả năng thích ứng này có thể trở thành lợi thế cạnh tranh thực sự, không chỉ cho từng doanh nghiệp riêng lẻ mà cho toàn bộ lĩnh vực sản xuất của Anh.

Kế hoạch sản xuất tiên tiến (advanced manufacturing plan) mới của chính phủ Anh đã ghi nhận tiềm năng này, cam kết hỗ trợ tài chính và mở rộng chương trình ‘Made smarter’ nhằm giúp các nhà sản xuất nhỏ tiếp cận công cụ kỹ thuật số và thúc đẩy đổi mới dễ dàng hơn. Tuy nhiên, mấu chốt nằm ở việc giám sát quá trình triển khai thực tế của kế hoạch này.

Tương tự như mọi bước ngoặt công nghệ lớn khác, thành công không phụ thuộc nhiều vào bản thân công cụ mà nằm ở cách thức ứng dụng chúng. Việc chạy theo trào lưu công nghệ AI thay vì triển khai để giải quyết các vấn đề cụ thể hiện hữu, có thể dẫn đến những khoản đầu tư lớn nhưng không mang lại lợi nhuận đáng kể.

Những nhà sản xuất thành công nhất luôn bắt đầu bằng việc xác định mục tiêu cốt lõi: tìm ra nơi công nghệ AI có thể tạo ra giá trị thực tế, thay vì chỉ lắp ghép công nghệ một cách máy móc và kỳ vọng vào kết quả.

Thách thức tiếp theo không chỉ dừng lại ở việc xây dựng các nhà máy thông minh hơn, mà còn là bồi dưỡng kỹ năng để vận hành chúng hiệu quả. Bước đi quan trọng nhất đối với ngành sản xuất Anh hiện nay là hỗ trợ lực lượng lao động hiện tại thích nghi, đồng thời trang bị cho thế hệ tiếp theo những kỹ năng số và tư duy sáng tạo để tự tin làm chủ các công nghệ mới này.

Tiếp cận sớm và nâng cao kỹ năng
Trong bối cảnh ngành sản xuất ngày càng được số hóa mạnh mẽ, con người vẫn là nhân tố then chốt thúc đẩy sự tiến bộ. Tuy nhiên, một vấn đề cấp bách đối với lĩnh vực này tại Anh chính là tình trạng già hóa lực lượng lao động, khi số lượng nhân sự cận kề độ tuổi nghỉ hưu đang vượt xa số lượng tài năng trẻ gia nhập ngành.

Tương tự, các nhà sản xuất đang chịu áp lực từ sự phân hóa ngày càng lớn giữa kinh nghiệm thực tiễn tích lũy qua nhiều thập kỷ và các kỹ năng số cần thiết để đáp ứng các yêu cầu công nghệ mới phát sinh. Mặc dù bề dày kinh nghiệm lâu năm vẫn là một trong những thế mạnh lớn nhất của ngành, nhưng các kỹ năng cần thiết để vận hành hiệu quả trong kỷ nguyên mới đang không ngừng biến đổi.

Việc thu hẹp khoảng cách về kỹ năng này yêu cầu một cách tiếp cận mới đối với công tác thu hút và phát triển nhân tài. Trong bối cảnh công nghệ trí tuệ nhân tạo và các công nghệ số khác không ngừng phát triển, các tiêu chuẩn bằng cấp truyền thống cần được nhìn nhận một cách linh hoạt hơn. Kinh nghiệm thực tiễn trong việc sử dụng và làm việc trực tiếp với công nghệ cần được đặt lên hàng đầu, thay vì chỉ dựa vào bằng cấp hay con đường đào tạo truyền thống. Đồng thời, nguồn nhân lực được tuyển chọn từ những lộ trình không mang tính quy ước (như các game thủ chuyên nghiệp có kỹ năng xây dựng, tư duy hệ thống cao hoặc những cá nhân tự học lập trình theo sở thích) có thể mang lại cho ngành sản xuất những năng lực số có giá trị, vốn thường không được nhận diện hoặc đánh giá đúng mức trong các mô hình tuyển dụng truyền thống.

Việc tạo điều kiện cho học sinh, sinh viên và thanh niên được tiếp cận với môi trường sản xuất thực tế trước khi gia nhập lực lượng lao động, cũng góp phần thu hẹp khoảng cách giữa giáo dục và công nghiệp. Nhiều người trẻ hiện vẫn nhìn nhận ngành sản xuất là lạc hậu hoặc thiếu sức hấp dẫn. Trải nghiệm thực tiễn có thể thay đổi quan niệm này, qua đó cho thấy các kỹ năng số có thể tạo ra tác động cụ thể như thế nào, đồng thời truyền cảm hứng để các kỹ sư tương lai xem ngành sản xuất là một không gian của sáng tạo và đổi mới.

Tương tự, các doanh nghiệp sản xuất cần xem xét lại cách thức đào tạo và tăng cường cam kết đối với việc học tập liên tục của lực lượng lao động hiện tại. Nâng cao kỹ năng không nên chỉ dành riêng cho người trẻ hoặc những nhân sự mới gia nhập. Các chương trình đào tạo thường xuyên cùng với việc tích hợp các năng lực số mới vào công việc hằng ngày là yếu tố quan trọng để giúp nhân viên gắn bó lâu dài, thích ứng với các công nghệ đang thay đổi và tiếp tục đóng góp một cách có ý nghĩa.

Những doanh nghiệp sản xuất đầu tư liên tục cho con người với mức độ tương xứng như đầu tư cho máy móc, sẽ có vị thế thuận lợi hơn để dẫn đầu giai đoạn tiếp theo của quá trình chuyển đổi công nghiệp.

Tích hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo vào quy trình làm việc
Tập đoàn Autodesk đã tích hợp trực tiếp công nghệ AI vào các quy trình làm việc thường ngày, hỗ trợ các kỹ sư, nhà thiết kế và nhà sản xuất đưa ra những quyết định sáng suốt hơn, đồng thời tập trung nguồn lực thời gian vào các nhiệm vụ mang lại giá trị cao. Thay vì bổ sung công nghệ AI như một tính năng rời rạc trên từng công cụ đơn lẻ, mục tiêu của tập đoàn là tích hợp công nghệ này xuyên suốt vòng đời sản phẩm.
– Ở cấp độ thực tiễn: công nghệ AI tự động hóa phần lớn các công việc thông thường và mất nhiều thời gian, từ đó giải phóng nguồn lực để các kỹ sư tập trung vào những nhiệm vụ mang tính sáng tạo.
– Ở cấp độ quy trình: công nghệ AI tăng cường khả năng cộng tác, kết nối chặt chẽ giữa khâu thiết kế và sản xuất, cho phép các đội ngũ tối ưu hóa quy trình thử nghiệm nhanh hơn và thích ứng linh hoạt hơn.
– Ở cấp độ hệ thống: công nghệ AI bắt đầu đóng vai trò kết nối toàn bộ hệ thống, tự học hỏi từ dữ liệu và thực hiện các hành động tự chủ nhằm tối ưu hóa cách thức sản phẩm được thiết kế, xây dựng và chế tạo.

Những bước tiến mới trong lĩnh vực công nghệ trí tuệ nhân tạo
Những bước tiến mới đang biến tiềm năng thành hiện thực, tiêu biểu là công nghệ khởi tạo hình khối bằng công nghệ AI (generative AI-powered geometry) của tập đoàn Autodesk. Công nghệ này cho phép khách hàng tạo ra các mô hình CAD hoàn chỉnh và có thể chỉnh sửa chỉ từ một câu lệnh duy nhất, giúp rút ngắn đáng kể thời gian thiết kế. Bên cạnh đó, sự hợp tác giữa tập đoàn Autodesk và tập đoàn Microsoft đang mở rộng khả năng này, cho phép các nhà thiết kế tạo ra hình ảnh sản phẩm chân thực từ các bản thiết kế CAD, đặt chúng vào các bối cảnh thực tế và xuất trực tiếp sang các ứng dụng của tập đoàn Microsoft như phần mềm PowerPoint, giúp cắt giảm hàng giờ làm việc thủ công.

Mục tiêu cốt lõi là sử dụng công nghệ AI để tăng cường và bổ trợ cho chuyên môn của con người, thay vì thay thế nó. Bằng cách đảm nhận các nhiệm vụ thông thường, đồng thời kết nối các hệ thống phức tạp và những đội ngũ đang làm việc rời rạc, công nghệ AI giúp các nhà sản xuất tập trung nguồn lực vào những công việc quan trọng nhất. Từ đó, họ có thể thiết kế và định hình một thế hệ sản xuất thông minh mới, lấy con người làm trung tâm.

Định hình kỷ nguyên công nghiệp kế tiếp
Ngành sản xuất của Anh hiện đang đứng trước một bước ngoặt quan trọng. Với kế hoạch sản xuất tiên tiến (advanced manufacturing plan) đã vạch ra tầm nhìn nhằm tăng cường đổi mới và thu hút đầu tư, đây chính là cơ hội then chốt để định hình một lĩnh vực vừa có năng lực cạnh tranh toàn cầu, vừa lấy con người làm trung tâm. Mô hình công nghiệp 5.0 đang đưa sức sáng tạo và khả năng phán đoán của con người trở lại vị trí trọng tâm của quá trình sản xuất, trong đó công nghệ AI và tự động hóa đóng vai trò là những công cụ hỗ trợ đắc lực.

Thành công trong kỷ nguyên công nghiệp 5.0 sẽ không chỉ dựa vào những công nghệ mà chúng ta đầu tư, mà còn phụ thuộc vào khả năng của các nhà sản xuất trong việc bồi dưỡng kỹ năng và sự linh hoạt để ứng dụng những công cụ mới này vào đúng mục đích.

Những nền tảng được xây dựng ngày hôm nay sẽ tạo tiền đề cho công nghiệp 6.0, một kỷ nguyên mà công nghệ AI trở nên phổ quát (*), các hệ thống có khả năng tự học và vận hành tự chủ, đồng thời sự kết nối liên kết mọi quy trình sản xuất theo thời gian thực.
(*) Công nghệ AI trở nên phổ quát (intelligence becomes ambient): công nghệ AI không còn tồn tại trong những chiếc máy tính riêng lẻ mà được tích hợp (nhúng) vào mọi ngóc ngách của nhà máy: từ cảm biến trên tường, trong vật liệu cho đến thiết bị đeo của nhân viên. Công nghệ hiện diện khắp nơi nhưng vận hành một cách thầm lặng và tinh tế để hỗ trợ con người mà không cần ra lệnh trực tiếp.

Dù viễn cảnh đó vẫn đang dần hình thành, nhưng những lựa chọn hiện nay của chúng ta trong việc áp dụng công nghệ AI và trang bị kỹ năng cho lực lượng lao động, sẽ quyết định mức độ sẵn sàng của Anh trong vai trò lãnh đạo kỷ nguyên công nghiệp tiếp theo.

Để xem các tin bài khác về “Công nghiệp 5.0”, hãy nhấn vào đây.

 

Nguồn: Machinery