Quy trình Sản xuất

Tài liệu Tóm tắt: Quy trình Sản xuất - Quá khứ, Hiện tại và Tương lai

1. Lời nói đầu: Sự Vô hình và Hậu quả của Sản xuất

·         Sự Phổ biến của Thế giới Sản xuất: Tác giả nhấn mạnh rằng dù thế giới ngày càng ảo hóa, "chúng ta không thể tồn tại nếu thiếu những vật dụng vật chất thực tế, được sản xuất." Mọi thứ xung quanh chúng ta (trừ tự nhiên) đều được sản xuất và vận chuyển đến nơi cần thiết.

·         Mối liên hệ mỏng manh: Trong ba thế kỷ trước Cách mạng Công nghiệp, con người có mối liên hệ cá nhân với những người tạo ra sản phẩm. Tuy nhiên, qua các cuộc cách mạng công nghiệp, chủ nghĩa tiêu dùng và toàn cầu hóa, mối liên kết này đã trở nên "mỏng manh đến mức gần như vô hình."

·         Hậu quả đáng lo ngại: Việc sản xuất trở nên vô hình dẫn đến "một số hậu quả đáng lo ngại," đặc biệt là khi hệ thống gặp sự cố, như đại dịch COVID-19 đã phơi bày sự mong manh của chuỗi cung ứng.

·         Sản xuất như một vấn đề và giải pháp: Sản xuất là một trong những nguyên nhân lớn nhất gây ra lượng khí thải CO2 toàn cầu, nhưng cũng là một phần quan trọng của giải pháp, chế tạo các cỗ máy năng lượng tái tạo và phương tiện giao thông sạch.

·         Ảo tưởng về độ sâu giải thích: Hầu hết mọi người tin rằng họ hiểu cách mọi thứ hoạt động hơn thực tế. Cuốn sách nhằm mục đích "mở rộng hơn nữa những vết nứt" giữa "thế giới thông thường" và "thế giới sản xuất" để nâng cao nhận thức.

·         Siêu năng lực mới: Đến cuối cuốn sách, độc giả sẽ có khả năng nhận ra điều gì đã dẫn đến sự ra đời và sẵn có của mỗi sản phẩm, và chuỗi sự kiện sẽ xảy ra từ quyết định mua hàng của họ, cùng với trách nhiệm lớn lao đi kèm.

·         Mục tiêu của cuốn sách: Giải thích tại sao thế giới sản xuất hiện đại lại mong manh và gây hại cho hành tinh, và có thể làm gì để nó bớt mong manh và gây hại hơn.

2. Phần Một: Cách mọi thứ vận hành trong thế giới sản xuất

2.1. Chương 1: Sự Phức tạp đến kinh ngạc của việc sản xuất ngay cả những thứ đơn giản nhất ("Ma thuật")

·         Vụ cướp giấy vệ sinh lớn: Đại dịch COVID-19 đã làm nổi bật sự mong manh của chuỗi cung ứng khi nhu cầu về giấy vệ sinh tăng vọt hơn 700% so với năm trước.

·         Lý do: Nhu cầu thay đổi đột ngột từ thị trường thương mại sang hộ gia đình, và các nhà máy không thể chuyển đổi sản xuất nhanh chóng giữa hai loại sản phẩm khác nhau.

·         Minh họa: Ngay cả một cuộn giấy vệ sinh "trần tục nhất" cũng đòi hỏi sự phối hợp "một loạt các hoạt động phức tạp đến đáng kinh ngạc" – trồng cây, tỉa thưa, đốn hạ, băm nhỏ, tạo bột giấy, sấy khô, cuộn, dập nổi, dán, cắt, đóng gói và vận chuyển hàng ngàn dặm.

·         Tính dễ bị tổn thương của hệ thống: Hệ thống sản xuất phức tạp của chúng ta trở nên dễ bị tổn thương do việc tập trung "không ngừng vào hiệu quả" và giảm lãng phí thông qua "sản xuất tinh gọn." Điều này dẫn đến thiếu "Kế hoạch B" (nguồn cung dự phòng, nhiều nhà cung cấp) khi có gián đoạn lớn (ví dụ: Ever Given mắc kẹt ở Kênh đào Suez, chiến tranh ở Ukraine, đại dịch).

·         Nhu cầu hình dung mạng lưới cung ứng: Các mạng lưới cung ứng cho các sản phẩm phức tạp như ô tô (15-30 nghìn linh kiện) hoặc máy bay (khoảng 6 triệu linh kiện) là quá phức tạp để hiểu và quản lý mà không có công cụ hình dung (ví dụ: SCAIL Lab sử dụng AI).

2.2. Chương 2: Điều gì thực sự xảy ra bên trong một nhà máy? ("Chế tạo")

·         Hoạt động cơ bản của sản xuất: Bất kể sản phẩm là gì, các hoạt động cơ bản là như nhau: "lấy các đầu vào cơ bản và chuyển đổi chúng thành các đầu ra có giá trị hơn" thông qua phương pháp, máy móc, vật liệu và con người.

·         Lập bản đồ chuỗi giá trị: Một công cụ hữu ích để hiểu và tối ưu hóa quy trình sản xuất bằng cách quan sát dòng chảy của con người, vật chất và thông tin.

·         Sự đánh đổi giữa số lượng và sự đa dạng:Xưởng làm theo đơn đặt hàng: Sản xuất số lượng rất thấp (thường là một) với sự đa dạng cao (ví dụ: thợ rèn, bánh cưới, áo phông tùy chỉnh).

·         Sản xuất theo mẻ: Sản xuất các lô sản phẩm tiêu chuẩn hóa với số lượng trung bình (ví dụ: tiệm bánh Fitzbillies làm bánh Chelsea, nhà máy xe đua F1).

·         Sản xuất hàng loạt: Sản xuất số lượng rất lớn các sản phẩm tiêu chuẩn hóa, dựa trên "tiêu chuẩn hóa" và tự động hóa (ví dụ: nhà máy Premier Foods sản xuất bánh, nhà máy ô tô Zeekr).

·         Sản xuất dòng chảy liên tục: Sản xuất vật liệu với số lượng lớn, không ngừng nghỉ (ví dụ: nhà máy đường British Sugar, nhà máy giấy Palm Paper).

·         Sản xuất theo dự án: Tạo ra một sản phẩm duy nhất, độc đáo, nơi nhà máy được lắp ráp, tạo ra sản phẩm và sau đó biến mất (ví dụ: xây dựng một tòa nhà).

·         Các cuộc cách mạng công nghiệp:Cách mạng Công nghiệp lần thứ nhất: Nảy sinh từ việc các bộ phận có thể hoán đổi cho nhau (Honoré Blanc, 1785) và máy công cụ, cho phép sản xuất hàng loạt với quy mô chưa từng thấy.

·         Cách mạng Công nghiệp lần thứ hai: Xuất hiện dây chuyền lắp ráp (Henry Ford, dựa trên các lò mổ) và tập trung vào chất lượng (Hệ thống Sản xuất Toyota của Deming).

·         Cách mạng Công nghiệp lần thứ ba: Sự xuất hiện của máy tính và robot, tự động hóa các quá trình tinh thần và vật lý, và sự kết nối qua internet, cho phép sản xuất sản phẩm gần như không lỗi với số lượng và sự đa dạng đáng kinh ngạc.

·         Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư (đang diễn ra): Được thúc đẩy bởi sự gia tăng dữ liệu, sức mạnh tính toán chi phí thấp (AI), địa chính trị, đại dịch và quan trọng nhất là "tính bền vững." Mục tiêu là sản xuất ít gây hại hơn và "bắt đầu sửa chữa những thiệt hại đã gây ra," tạo ra hệ thống kiên cường và mang lại cơ hội tốt hơn.

2.3. Chương 3: Tại sao sản xuất lại chỉ là những chuyến đi ("Di chuyển")

·         Logic của Hậu cần: "Việc tổ chức cẩn thận một hoạt động phức tạp để nó diễn ra một cách thành công và hiệu quả." Bao gồm hậu cần nội bộ (trong nhà máy) và hậu cần bên ngoài (quản lý nhà cung cấp và khách hàng).

·         Hành trình toàn cầu của sản phẩm: Một chiếc xe đạp đi 20.000 km, một chiếc iPhone và các linh kiện của nó đi ít nhất 250.000 km.

·         Hậu cần Liên phương thức: Sự phát triển của container vận chuyển tiêu chuẩn hóa (Malcolm McLean, những năm 1950) đã làm cho việc di chuyển hàng hóa qua những quãng đường dài trở nên dễ dàng và rẻ hơn đáng kể. Điều này tạo điều kiện cho thuê ngoài và toàn cầu hóa sản xuất.

·         Hậu quả không lường trước của sự hiệu quả:Chuỗi cung ứng mong manh: Việc tối ưu hóa chuỗi cung ứng để giảm lãng phí (sản xuất tinh gọn) đã khiến chúng trở nên "mong manh một cách đáng báo động," dễ bị gián đoạn (ví dụ: tắc nghẽn Kênh đào Suez).

·         Ngoại tác tiêu cực: Chi phí vận chuyển thấp có thể dẫn đến các quyết định kinh tế hợp lý nhưng gây lãng phí và ô nhiễm môi trường đáng kể (ví dụ: cá đánh bắt ở Scotland được gửi sang Trung Quốc chế biến rồi vận chuyển ngược lại).

·         Đổi mới trong Hậu cần:Chuỗi cung ứng ngắn hơn (Reshoring): Các công ty đang đưa sản xuất về nước hoặc gần nhà hơn để giảm rủi ro và tác động môi trường. Điều này cũng giúp duy trì "năng lực sản xuất" và khả năng đổi mới trong nước.

·         Vận chuyển sạch hơn: Giảm tốc độ tàu (giảm 20% tốc độ giảm 34% khí thải CO2), chuyển sang đường sắt (sạch hơn nhiều so với đường bộ và hàng không), và phát triển xe tải/tàu/máy bay không phát thải.

·         Hậu cần địa chính trị: Các tập đoàn như Airbus phân tán sản xuất các bộ phận chính trên khắp châu Âu để tận dụng chuyên môn và đạt được lợi thế chính trị, dù điều này tạo ra thách thức hậu cần đáng kể.

·         Chuỗi lạnh: Yêu cầu duy trì nhiệt độ ổn định cho các sản phẩm nhạy cảm (kem, vắc-xin) trong suốt chuỗi cung ứng. Các đổi mới như kem ổn định ở nhiệt độ cao hơn (Unilever) giúp giảm tiêu thụ năng lượng.

2.4. Chương 4: Làm thế nào các nhà sản xuất biết được chúng ta muốn gì? ("Bão hòa")

·         Khách hàng định hướng sản xuất: Các nhà sản xuất cần hiểu nhu cầu của khách hàng để tối ưu hóa hoạt động.

·         Khách hàng biết rõ nhu cầu: Như Firmin House sản xuất đồng phục lễ cho quân đội Anh.

·         Nhu cầu không chắc chắn: Đối với hầu hết các sản phẩm tiêu dùng, "nhu cầu của khách hàng là không chắc chắn," buộc các nhà sản xuất phải đoán.

·         Căng thẳng giữa cung và cầu: Tồn tại sự mâu thuẫn giữa mong muốn của khách hàng (đa dạng, tức thì, giá rẻ) và mong muốn của nhà sản xuất (ổn định, hiệu quả, chi phí thấp).

·         Dự đoán nhu cầu tương lai:Học hỏi từ lịch sử: Sử dụng dữ liệu bán hàng quá khứ (Cadbury, Airbus) để dự đoán xu hướng. Các phương pháp định lượng từ "ngây thơ" đến "tinh vi."

·         Đoán tương lai: Đối với sản phẩm mới (Apple Vision Pro, Post-it), nhà sản xuất hỏi khách hàng tiềm năng hoặc chuyên gia (lập kế hoạch kịch bản, nghiên cứu Delphi). Tuy nhiên, "hầu hết chúng ta không giỏi tưởng tượng những gì chúng ta có thể muốn trong tương lai" (Henry Ford: "Nếu tôi hỏi khách hàng của mình muốn gì, họ sẽ nói một con ngựa nhanh hơn.")

·         Quản lý nhu cầu: Các nhà sản xuất cố gắng thay đổi hành vi của khách hàng thông qua quảng cáo, định giá cao điểm.

·         Quản lý nguồn cung (Lập kế hoạch bán hàng và hoạt động): Cân bằng giữa doanh số tiềm năng và năng lực sản xuất thực tế, sử dụng sự kết hợp giữa kinh nghiệm và mô hình hóa dữ liệu.

·         Sản xuất theo cấp độ: Giữ sản lượng ổn định và điều chỉnh bằng tồn kho (ví dụ: bút, mì ống).

·         Đáp ứng nhu cầu: Điều chỉnh sản lượng linh hoạt theo biến động nhu cầu, đòi hỏi dự báo chất lượng cao và máy móc/con người/nhà cung cấp phản ứng nhanh.

·         Chiến lược nền tảng: Sử dụng các bộ phận và công nghệ chung để sản xuất nhiều mẫu xe khác nhau, cho phép tùy chỉnh hàng loạt và đáp ứng nhu cầu thay đổi của khách hàng một cách hiệu quả về chi phí (ví dụ: nền tảng MQB của Volkswagen).

·         Tái sử dụng năng lực: Sử dụng các công ty khác để cung cấp năng lực bổ sung khi cần (đặc biệt trong khủng hoảng như đại dịch COVID-19, các nhà sản xuất không thuộc lĩnh vực y tế đã sản xuất PPE).

·         Máy móc linh hoạt: Sử dụng các công cụ và máy móc có thể làm nhiều thứ khác nhau (ví dụ: máy in 3D) thay vì các máy chuyên dụng cao, tăng "tự do thiết kế" và khả năng phản ứng với nhu cầu thay đổi.

·         Dịch vụ hóa sản phẩm (Servitisation): Tập trung vào việc giải quyết nhu cầu thực sự của khách hàng thay vì chỉ bán sản phẩm (ví dụ: Rolls-Royce bán "sức mạnh theo giờ" cho động cơ phản lực, các câu lạc bộ xe hơi, thuê quần áo). Điều này đòi hỏi dữ liệu và khuyến khích sản phẩm bền lâu hơn.

·         Số hóa dữ liệu:Tác động của PC và EPOS: Dân chủ hóa xử lý dữ liệu, cho phép các nhà bán lẻ thu thập thông tin khách hàng trực tiếp hơn.

·         Vấn đề quá nhiều dữ liệu: "Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu" – khó tìm ra dữ liệu hữu ích trong lượng dữ liệu khổng lồ.

·         Bản sao kỹ thuật số: Các nhà sản xuất sử dụng luồng dữ liệu liên tục để tạo ra "bản sao kỹ thuật số" chính xác của khách hàng, giúp cá nhân hóa sản xuất.

3. Phần Hai: Thế giới sản xuất đang chuyển đổi như thế nào

3.1. Chương 5: Sản xuất có thể biến đổi thế giới như thế nào – và ngược lại ("Thay đổi")

·         Đổi mới trong sản xuất: Phát triển và tinh chỉnh cách làm mới để tạo ra sản phẩm tốt hơn (ví dụ: công tắc lưỡng kim của Tiến sĩ John C. Taylor cho ấm điện).

·         Chuyển đổi từ ICE sang EV:Sự "phá hủy sáng tạo": Tesla đã kích hoạt sự chuyển đổi toàn cầu sang xe điện, thách thức các công ty ô tô truyền thống.

·         Sự đơn giản của EV: Xe điện có ít hơn một nửa số linh kiện so với xe ICE (động cơ đốt trong), dẫn đến dây chuyền sản xuất và chuỗi cung ứng đơn giản hơn.

·         Tác động: Buộc các công ty ô tô phải tái cấu hình nhà máy hiện có hoặc xây dựng nhà máy mới (ví dụ: Volkswagen chi hơn 1 tỷ euro để chuyển đổi nhà máy Zwickau).

·         Thay đổi cấu trúc toàn cầu: Trung Quốc trở thành trung tâm sản xuất và tiêu thụ xe điện lớn nhất và phát triển nhanh nhất (ví dụ: BYD, Tesla ở Trung Quốc).

·         Thiết kế thống trị: Khi một công nghệ trở thành "thiết kế thống trị" (ví dụ: Blu-Ray so với HD-DVD), các công ty có thể tập trung vào phát triển, sản xuất và bán sản phẩm dựa trên thiết kế đó.

·         Vai trò của chính phủ trong đổi mới:Giảm rủi ro cho công nghệ mới: Cung cấp các trung tâm nghiên cứu và phát triển (ví dụ: High Value Manufacturing Catapult ở Anh) để giải quyết các vấn đề mở rộng quy mô công nghiệp và phổ biến công nghệ.

·         Kích thích nhu cầu: Đóng vai trò là khách hàng ban đầu (ví dụ: chính phủ Mỹ mua máy tính của IBM), hoặc sử dụng các biện pháp khuyến khích/cấm đoán (ví dụ: khu vực phát thải cực thấp, tăng thuế nhiên liệu).

·         Xử lý hậu quả không lường trước: Hỗ trợ đào tạo lại công nhân, phát triển cơ hội việc làm mới và cung cấp dịch vụ phúc lợi cho các cộng đồng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi công nghệ (ví dụ: chuyển đổi Orgreave từ mỏ than sang trung tâm sản xuất tiên tiến).

·         Cải tiến gia tăng: Bên cạnh các thay đổi mang tính cách mạng, có những cải tiến nhỏ, liên tục diễn ra trong sản xuất, tinh chỉnh sản phẩm và quy trình (ví dụ: sự phát triển của điện thoại di động).

·         Sự mệt mỏi của quản lý sản xuất: Các nhà quản lý sản xuất luôn phải đối mặt với sự bất ổn định (nhu cầu không dự đoán được, nguồn cung không đáng tin cậy, máy móc hỏng hóc, công nhân là con người) và các gián đoạn (khủng hoảng, công nghệ mới, thay đổi xã hội).

3.2. Chương 6: Số hóa đã chuyển đổi – và tiếp tục chuyển đổi – thế giới sản xuất như thế nào ("Kết nối")

·         Từ nguyên tử sang electron: Sự phát triển của internet đã thay đổi cách chúng ta tiêu thụ thông tin (từ báo in sang tin tức kỹ thuật số), giao đồ ăn (từ PizzaNet đến Deliveroo/Uber Eats) và quản lý sản phẩm (giám sát động cơ phản lực Rolls-Royce bằng dữ liệu).

·         Dữ liệu số hóa: Thu thập, phân tích và giao tiếp dữ liệu dưới dạng kỹ thuật số là cốt lõi của sự chuyển đổi.

·         Lịch sử số hóa:Cách mạng Công nghiệp lần thứ nhất: Thẻ đục lỗ của Joseph Jacquard (điều khiển máy dệt), Máy phân tích của Charles Babbage và chương trình đầu tiên của Ada Lovelace, điện báo của Samuel Morse.

·         Cách mạng Công nghiệp lần thứ hai: Điện khí hóa, điện thoại của Alexander Graham Bell, radio của Guglielmo Marconi, máy lập bảng của Herman Hollerith (tiền thân của IBM).

·         Cách mạng Công nghiệp lần thứ ba: Máy tính điện tử (EDSAC của Maurice Wilkes, LEO của J. Lyons and Co.), bóng bán dẫn, mạch tích hợp và bộ vi xử lý (từ ống chân không đến chip silicon nhỏ).

·         Sự trỗi dậy của PC và Internet: Dân chủ hóa sức mạnh tính toán, internet (ARPANET) kết nối các máy tính, thương mại hóa internet, và sự bùng nổ của điện thoại thông minh.

·         Cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư (theo Klaus Schwab): Đặc trưng bởi "sự hợp nhất của các công nghệ làm mờ ranh giới giữa vật lý, kỹ thuật số và sinh học."

·         Đặc điểm quan trọng: Dữ liệu theo cấp số nhân và khả năng truy cập từ xa vào sức mạnh tính toán nhanh chóng, giá rẻ cho phép các nhà sản xuất làm những điều chưa từng thấy trước đây.

·         Internet Vạn Vật (IoT) và IIoT: Kết nối các vật thể (điện thoại, ô tô) và thiết bị công nghiệp (máy công cụ, robot, AGV) để thu thập, truyền và xử lý dữ liệu.

·         Nhà máy thông minh (Zeekr): Mạng 5G chuyên dụng cung cấp luồng dữ liệu liên tục từ hàng nghìn cảm biến, cho phép quản lý phát hiện trục trặc, bảo trì phòng ngừa và phản ứng ngay lập tức với thay đổi nhu cầu.

·         Hai "cỗ máy" khổng lồ của thế giới hiện đại:Internet: Một mạng lưới vật lý khổng lồ của cáp, kết nối và máy tính, đòi hỏi đầu tư và năng lượng khổng lồ.

·         Ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu: Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm chip bán dẫn (ví dụ: bộ vi xử lý M3 Max của Apple với 92 tỷ bóng bán dẫn). Ngành công nghiệp trị giá 600 tỷ USD/năm này rất lớn, phức tạp (hàng nghìn bước con, hơn 50 loại máy chuyên dụng) và dễ bị gián đoạn.

·         Những thách thức của số hóa:Phân phối không đồng đều: Hầu hết các công ty sản xuất là SME (doanh nghiệp vừa và nhỏ) có nguồn lực hạn chế để áp dụng công nghệ mới.

·         Tác động xã hội: Tự động hóa có thể dẫn đến mất việc làm, và các công việc "chặng cuối" (ví dụ: giao hàng) thường được trả lương thấp.

·         Tự động hóa việc ra quyết định: AI (như ChatGPT, các công cụ của Alexandra tại SCAIL) đang ngày càng đóng vai trò lớn hơn trong việc ra quyết định sản xuất, đặt ra câu hỏi về quyền kiểm soát và sự hiểu biết.

·         Tính dễ bị tổn thương của cơ sở hạ tầng: Internet và ngành bán dẫn có nhiều "lỗ hổng" có thể bị khai thác (tấn công mạng) hoặc gián đoạn.

3.3. Chương 7: Ranh giới giữa sản xuất và tiêu thụ đang trở nên ngày càng mờ nhạt ("Hợp nhất")

·         Đại dịch COVID-19 và Y tế: Đại dịch đã phơi bày sự mong manh của chuỗi cung ứng y tế và thúc đẩy đổi mới trong sản xuất thuốc, thiết bị y tế và xây dựng bệnh viện.

·         Phát triển vắc-xin nhanh chóng: Quá trình phát triển vắc-xin Oxford-AstraZeneca chỉ mất chưa đầy một năm, so với 10-15 năm thông thường, chứng minh khả năng tăng tốc khi đối mặt với khủng hoảng.

·         Cải thiện chuỗi cung ứng thuốc:Mượn chuỗi cung ứng: Coca-Cola hợp tác với chính phủ Tanzania để cải thiện phân phối thuốc ("Dự án Last Mile").

·         Sản xuất phân tán: Đưa nhà máy đến gần bệnh nhân hơn thông qua "cơ sở GMP mô-đun" (BioNTainers của BioNTech).

·         Y học cá nhân hóa:Chuyển đổi: Từ các phương pháp điều trị "một kích cỡ phù hợp với tất cả" sang các phương pháp cụ thể cho từng bệnh nhân dựa trên sinh lý học, lối sống và tiền sử bệnh lý độc đáo (ví dụ: "máy in thuốc viên" Pill-O-Matic).

·         Thách thức: Vấn đề đạo đức (quyền sở hữu dữ liệu cá nhân, công bằng trong tiếp cận), an toàn và bảo mật (hack dữ liệu).

·         Tầm nhìn: Chẩn đoán bệnh nhanh hơn, điều trị cá nhân hóa, ít tác dụng phụ, dự đoán và ngăn ngừa bệnh tật.

·         Sản xuất thiết bị y tế trong khủng hoảng:Bất cân xứng thông tin: Tình nguyện viên và công ty không thuộc lĩnh vực y tế gặp khó khăn trong việc sản xuất thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) do thiếu thông tin về thông số kỹ thuật và quy trình.

·         Sản xuất địa phương hóa: Các cộng đồng (Makespace) và công ty may mặc (David Nieper Ltd) đã tái định hình hoạt động để sản xuất tấm chắn mặt và áo choàng y tế tái sử dụng, chứng minh hiệu quả của "năng lực sản xuất tại địa phương có phản ứng phân tán."

·         Thử thách Máy thở: Chính phủ Anh đã tổ chức một cuộc thi thiết kế máy thở "có thể sản xuất nhanh chóng," dẫn đến việc tăng sản lượng từ 5 lên 400 chiếc mỗi ngày trong ba tháng.

·         Bệnh viện như nhà máy: Bệnh viện có những đặc điểm chung với nhà máy (đầu vào, xử lý, đầu ra) và các kỹ năng quản lý sản xuất có thể hữu ích trong việc cải thiện hoạt động bệnh viện (ví dụ: quản lý dòng bệnh nhân, nguồn cung oxy, quy trình xét nghiệm).

·         Mối quan hệ thay đổi: Ranh giới giữa sản xuất và các phần khác trong cuộc sống (chăm sóc sức khỏe) đang mờ nhạt. Bệnh nhân, thuốc men, thiết bị và bệnh viện ngày càng phụ thuộc lẫn nhau và liên kết chặt chẽ hơn, với vai trò lớn hơn cho cá nhân trong ngành sản xuất chăm sóc sức khỏe.

3.4. Chương 8: Làm thế nào tất cả chúng ta, với tư cách là một phần của thế giới sản xuất, sẽ cứu hành tinh ("Tồn tại")

·         Sản xuất và các nhu cầu cơ bản: Sản xuất đáp ứng các nhu cầu sinh lý cơ bản của Maslow (nơi ở, thức ăn, quần áo).

·         Sản xuất là nguồn ô nhiễm lớn nhất:Nơi ở (Xi măng): Xi măng là vật liệu xây dựng thâm dụng carbon và gây hại môi trường nhất, chiếm khoảng 8% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu.

·         Thực phẩm: 40% tổng sản lượng thực phẩm toàn cầu bị lãng phí (2.5 tỷ tấn/năm), tạo ra 10% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu cho thực phẩm không bao giờ được ăn.

·         Quần áo: Ngành dệt may tạo ra 1.2 tỷ tấn khí thải nhà kính hàng năm (vượt quá tất cả các chuyến bay quốc tế và vận tải biển), 20% ô nhiễm nước, và 75% vật liệu kết thúc ở bãi chôn lấp/thiêu hủy.

·         Thời gian biểu của con người: Con người ưu tiên nhu cầu hiện tại hơn hậu quả dài hạn ("con cháu của chúng ta 'hoàn toàn bị tước quyền'").

·         Phát triển bền vững: "Sự phát triển đáp ứng nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn hại đến khả năng của các thế hệ tương lai trong việc đáp ứng nhu cầu của chính họ" (Gro Harlem Brundtland, LHQ, những năm 1980).

·         Làm mọi thứ ít gây hại hơn:Sản xuất không chất thải (British Sugar): Nhà máy đường Wissington của British Sugar đã áp dụng cách tiếp cận "không chất thải" cực đoan, biến bùn, đá, sản phẩm phụ, nhiệt và CO2 dư thừa thành các sản phẩm có giá trị (đất mặt, nhiên liệu sinh học ethanol, cần sa y tế).

·         Xi măng carbon thấp (CarbonRe): Các công ty khởi nghiệp sử dụng AI để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất xi măng, giảm tiêu thụ năng lượng và khí thải carbon.

·         Sản xuất quần jean bền vững (Jeanologia): Sử dụng công nghệ ozone và "bong bóng nano" để làm phai màu và mềm quần jean, giảm sử dụng nước và hóa chất hơn 90%.

·         Di chuyển ít hơn, di chuyển sạch hơn:Sản xuất ngoài công trường: Lắp ráp các bộ phận lớn của tòa nhà trong nhà máy rồi vận chuyển đến công trường để lắp ráp, giảm lãng phí và khí thải vận chuyển.

·         Nông nghiệp thẳng đứng (Farm66): Trồng trọt gần nơi tiêu thụ, giảm khoảng cách vận chuyển.

·         Hồi hương sản xuất: Chuyển sản xuất đến gần nhà hơn để tăng độ tin cậy của nguồn cung và giảm tác động môi trường.

·         Từ nền kinh tế tuyến tính đến nền kinh tế tuần hoàn:Nền kinh tế tuyến tính: "Lấy vật liệu từ Trái đất, làm sản phẩm từ chúng, và cuối cùng vứt chúng đi như chất thải."

·         Nền kinh tế tuần hoàn (Ellen MacArthur): "Ngăn chặn chất thải được tạo ra ngay từ đầu." Các hoạt động "tái-" (giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế) là cốt lõi, với thứ tự quan trọng. Chất thải được coi là đầu vào cho quy trình sản xuất khác.

·         Cải tạo và Sửa chữa:Cải tạo: "Tòa nhà xanh nhất là tòa nhà đã tồn tại" (Carl Elefante). Trang bị thêm các tòa nhà cũ thay vì phá hủy và xây mới giúp giảm khí thải carbon ẩn và lãng phí vật liệu.

·         Quyền được sửa chữa: Đòi hỏi các nhà sản xuất thiết kế sản phẩm dễ sửa chữa và cung cấp phụ tùng thay thế. Ngược lại với "lỗi thời có kế hoạch" và "lỗi thời về mặt tâm lý" (khuyến khích mua đồ mới).

·         Dịch vụ hóa sản phẩm: Khuyến khích sản phẩm bền lâu hơn và ít cần thay thế, giảm lãng phí và tiêu thụ tài nguyên.

·         Thách thức của sự thay đổi:Phạm vi 3: Khó khăn trong việc đo lường và quản lý lượng khí thải của chuỗi cung ứng và khách hàng, do thiếu dữ liệu chính xác và cần sự hợp tác của nhiều bên.

·         Đánh đổi về tính bền vững: Ví dụ: quần jean "bền vững nhất" đòi hỏi cân nhắc nhiều yếu tố phức tạp (nơi trồng bông, thuốc nhuộm, xử lý nước thải, vận chuyển, v.v.).

·         Quán tính: Sự khó khăn trong việc thay đổi một hệ thống phức tạp và niềm tin rằng "không có gì khó khăn hơn để bắt tay vào... hơn là đi tiên phong trong việc giới thiệu một trật tự mới của mọi thứ" (Machiavelli).

·         Vượt lên GDP: GDP (Tổng sản phẩm quốc nội) là một thước đo không đầy đủ, không tính đến suy thoái môi trường hoặc bất bình đẳng. Cần các biện pháp khác để đánh giá sự phát triển bền vững.

·         Tách rời: Nhiều quốc gia đã chứng minh khả năng tách rời tăng trưởng kinh tế khỏi lượng khí thải CO2.

·         Kết luận của tác giả:Chỉnh sửa và thiết kế lại sản xuất: Cần sửa đổi cách hệ thống sản xuất toàn cầu hoạt động và thiết kế lại các phần quan trọng.

·         Sản xuất phải giúp chúng ta phát triển, không chỉ sống sót: Sản xuất là cơ chế cung cấp các hệ thống giảm thiểu tác hại và thích nghi với thực tế thế giới đang thay đổi.

·         Tầm quan trọng của con người: Con người là trung tâm của sản xuất, và sản xuất đúng cách mang lại công việc đáng giá (tài chính và tâm lý), tạo ra cộng đồng mạnh mẽ.

·         Lạc quan: Chúng ta đang có dữ liệu và công cụ để chuyển đổi sang các hệ thống sản xuất bền vững hơn.

4. Lời kết: Hy vọng cho một thế giới tốt đẹp hơn

·         Tầm quan trọng của truyền thông: Cần làm tốt hơn trong việc giải thích "cách" và "tại sao" của sản xuất, thay đổi quan niệm cũ kỹ.

·         Thông điệp cho tương lai: Khuyến khích thế hệ tiếp theo tham gia vào sản xuất, nhấn mạnh rằng nó không chỉ giúp hành tinh tồn tại mà còn để con người "thực sự thịnh vượng."

·         Sản xuất không phải là "thế giới khác": Tất cả chúng ta đều là một phần của thế giới sản xuất và có vai trò trong việc tạo ra một tương lai bền vững, vững vàng và công bằng hơn.

1. Thế giới sản xuất đã thay đổi như thế nào từ thủ công đến thời đại kỹ thuật số?

Thế giới sản xuất đã trải qua một quá trình chuyển đổi sâu rộng từ các phương pháp thủ công sang thời đại kỹ thuật số hiện nay, được định hình bởi nhiều cuộc cách mạng công nghiệp.

Trước Cách mạng Công nghiệp: Giai đoạn Thủ công

Trước những năm 1700, hầu hết quá trình chế tạo là "thủ công", tức là sản xuất bằng tay trong các xưởng nhỏ, sử dụng các công cụ đơn giản và với số lượng thấp. Trong thời đại này, người tiêu dùng có mối liên hệ gần gũi, thậm chí cá nhân với những người tạo ra các vật dụng họ cần, từ thợ may đến thợ gốm. Việc sản xuất chủ yếu diễn ra tại địa phương, khiến bất kỳ chất thải hoặc ô nhiễm nào được tạo ra đều dễ dàng nhận thấy đối với cộng đồng xung quanh. Mọi người tự túc hoặc sử dụng dịch vụ may đo riêng, và khi có thứ gì đó bị hỏng, họ thường sửa chữa thay vì vứt bỏ.

Cách mạng Công nghiệp lần thứ nhất: Từ Sức người sang Sức máy

Giai đoạn cuối những năm 1700 đến đầu những năm 1800 ở Vương quốc Anh chứng kiến một sự dịch chuyển đáng kể từ sản xuất dựa trên con người sang sản xuất dựa trên máy móc.

• Bộ phận có thể hoán đổi cho nhau: Một trong những ý tưởng quan trọng nhất là của Honoré Blanc vào năm 1785, ông đề xuất sử dụng các kỹ thuật để tạo ra các bộ phận có độ chính xác nhất quán, cho phép chúng có thể hoán đổi cho nhau. Điều này làm tăng tốc quá trình sản xuất ở quy mô lớn và đơn giản hóa việc sửa chữa.
• Máy công cụ: Việc chế tạo các bộ phận có thể hoán đổi cho nhau đòi hỏi các thiết bị đo lường chính xác và máy công cụ có thể sản xuất các bộ phận một cách nhất quán theo dung sai mong muốn. Máy công cụ (như của John Wilkinson cho nòng pháo) đã cho phép sản xuất chính xác các bộ phận với số lượng lớn, không chỉ cho sản phẩm cuối cùng mà còn cho chính các máy móc khác.
• Năng lượng: Các nhà máy được đặt gần sông để tận dụng thủy lực hoặc sử dụng động cơ hơi nước mới để tạo ra năng lượng ở bất cứ nơi nào cần thiết. Sự kiểm soát năng lượng này và việc sử dụng máy công cụ đã đưa sản xuất vào kỷ nguyên sản xuất hàng loạt.

Cách mạng Công nghiệp lần thứ hai: Dây chuyền Lắp ráp và Quản lý Chất lượng

Cuộc cách mạng này, chủ yếu ở Hoa Kỳ từ cuối những năm 1800 đến đầu những năm 1900, là sự tăng tốc và mở rộng quy mô của những ý tưởng trước đó, cùng với sự chuyển đổi từ năng lượng hơi nước sang điện.

• Dây chuyền lắp ráp: Henry Ford, lấy cảm hứng từ các lò mổ, đã áp dụng ý tưởng một băng chuyền có động cơ đưa sản phẩm đến từng công nhân, mỗi người thực hiện một nhiệm vụ cụ thể. Điều này dẫn đến sự ra đời của dây chuyền lắp ráp và khả năng tạo ra một khối lượng lớn các sản phẩm tiêu chuẩn hóa.
• Quản lý chất lượng: Việc sản xuất hàng loạt tạo ra vấn đề về chất lượng. W. Edwards Deming và sau đó là Hệ thống Sản xuất Toyota (TPS) của Taiichi Ohno và Eiji Toyoda, đã tập trung vào việc sản xuất hiệu quả, giảm thiểu lãng phí và đảm bảo sản phẩm được làm đúng ngay từ lần đầu tiên, trao quyền cho công nhân dừng dây chuyền nếu phát hiện lỗi.
• Tự động hóa và Máy tính: Giai đoạn này cũng chứng kiến sự gia tăng của tự động hóa, đặc biệt là tự động hóa các quy trình tinh thần chứ không chỉ vật lý, được kích hoạt bởi sự phát triển của máy tính điện tử tương đối chi phí thấp.

Cách mạng Công nghiệp lần thứ ba: Kỷ nguyên Kỹ thuật số và Internet

Với sự ra đời và phát triển của máy tính, sản xuất bước vào kỷ nguyên kỹ thuật số.

• Máy tính và Bộ vi xử lý: Máy tính điện tử đã được sử dụng từ những năm 1940 (ban đầu lớn và đắt đỏ), nhưng việc thu nhỏ điện tử (phát minh bóng bán dẫn năm 1956 thay thế ống chân không) và sau đó là mạch tích hợp và bộ vi xử lý vào những năm 1970 đã làm cho máy tính nhỏ hơn, rẻ hơn và đáng tin cậy hơn nhiều.
• Dân chủ hóa dữ liệu: Sự ra đời của máy tính cá nhân (PC) và các ứng dụng như bảng tính đã dân chủ hóa việc xử lý và phân tích dữ liệu, mang khả năng này đến cả các công ty nhỏ. Các hệ thống "điểm bán hàng điện tử" (EPOS) đã cung cấp dữ liệu khách hàng trực tiếp và đáng tin cậy hơn, giúp các nhà sản xuất khớp cung và cầu tốt hơn.
• Internet: Vào những năm 1990, internet đã kết nối tất cả các máy tính nhỏ này thành một mạng lưới khổng lồ. Điều này cho phép các nhà sản xuất truy cập, xử lý và chia sẻ dữ liệu trong và giữa các nhà máy của họ và các nhà cung cấp, kết nối toàn bộ hành trình chế tạo-di chuyển-tiêu thụ.
• Truyền thông di động: Sự bùng nổ của điện thoại di động và đặc biệt là điện thoại thông minh (từ năm 2007) đã biến chúng thành các thiết bị truy cập internet di động, mở rộng khả năng kết nối gần như mọi nơi trên trái đất.
• Tác động: Các nhà máy trong kỷ nguyên này có khả năng sản xuất các sản phẩm chất lượng cao, giá cả phải chăng với số lượng và sự đa dạng đáng kinh ngạc. Máy tính và robot giúp các quy trình trở nên cực kỳ hiệu quả và phản ứng nhanh chóng với sự thay đổi nhu cầu của khách hàng.

Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư: Siêu kết nối và AI

Chúng ta hiện đang ở giai đoạn đầu của một cuộc cách mạng công nghiệp mới hoặc một sự tiến hóa tăng tốc của kỷ nguyên kỹ thuật số, được định hình bởi sự kết hợp của thế giới vật lý, kỹ thuật số và sinh học.

• Dữ liệu và Sức mạnh tính toán: Đặc điểm chính là lượng dữ liệu có sẵn tăng lên theo cấp số nhân trên toàn phổ sản xuất-di chuyển-tiêu dùng, cùng với khả năng truy cập từ xa vào sức mạnh tính toán giá rẻ cực kỳ nhanh chóng. Điều này cho phép các nhà sản xuất thực hiện những điều chưa từng thấy trước đây để đáp ứng nhu cầu.
• Internet Vạn Vật (IoT) và IIoT: Kevin Ashton đã hình dung ra "Internet Vạn Vật", nơi các thiết bị được nhúng công nghệ để tạo, truyền và nhận dữ liệu. Trong sản xuất, điều này được gọi là Thiết bị IoT Công nghiệp (IIoT), cho phép thu thập và phân tích dữ liệu liên tục từ hàng nghìn cảm biến trên máy móc, robot, xe tự hành (AGV).
• Cặp song sinh kỹ thuật số (Digital Twins): Với IIoT và sức mạnh xử lý khổng lồ, kỹ sư có thể tạo ra các phiên bản ảo hoạt động đầy đủ của các đối tượng vật lý (ví dụ: động cơ máy bay phản lực) để thử nghiệm trong môi trường rủi ro thấp.
• Trí tuệ nhân tạo (AI): AI đang được sử dụng để phân tích lượng lớn dữ liệu, phát hiện trục trặc trong quá trình hoạt động, dự đoán vấn đề trước khi chúng trở nên nghiêm trọng (bảo trì phòng ngừa), và giúp các nhà quản lý chuẩn bị và ứng phó với gián đoạn chuỗi cung ứng.
• Sản xuất thông minh: Các nhà máy như nhà máy xe điện Zeekr ở Ninh Ba, Trung Quốc, được gọi là "nhà máy thông minh", sử dụng mạng 5G riêng để thu thập dữ liệu liên tục từ mọi hoạt động, cho phép theo dõi và điều chỉnh quy trình sản xuất theo thời gian thực.
• Thúc đẩy bền vững: Động lực quan trọng nhất của những thay đổi hiện tại là tính bền vững. Cách mạng công nghiệp lần thứ tư hướng tới một cách tiếp cận sản xuất rất khác, bền vững hơn, không chỉ giảm thiệt hại mà còn bắt đầu sửa chữa những thiệt hại đã gây ra cho hành tinh.

Tuy nhiên, cuộc cách mạng này cũng đặt ra những thách thức mới: nhiều công ty sản xuất nhỏ hơn gặp khó khăn trong việc tiếp cận và áp dụng công nghệ mới; cần phải tìm ra sự cân bằng công bằng giữa con người và máy móc; và độ tin cậy của các hệ thống kỹ thuật số phức tạp như internet và ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu vẫn còn là một vấn đề lớn.

Tóm lại, thế giới sản xuất đã chuyển mình từ việc dựa vào sức lao động và kỹ năng cá nhân sang việc tận dụng sức mạnh của máy móc, tự động hóa, và hiện nay là sự kết nối kỹ thuật số sâu rộng và trí tuệ nhân tạo để tối ưu hóa mọi khía cạnh của chu trình sản xuất, phân phối và tiêu dùng.

2. Số hóa đã thay đổi sản xuất thế nào?

Số hóa đã thay đổi sâu sắc thế giới sản xuất, thúc đẩy nhiều cuộc cách mạng công nghiệp và định hình lại cách chúng ta tạo ra, di chuyển và tiêu thụ mọi thứ.

Khởi đầu Kỷ nguyên Kỹ thuật số: Cách mạng Công nghiệp lần thứ ba

Cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ ba (từ cuối những năm 1940, nhưng bùng nổ mạnh mẽ vào những năm 1970 và 1990) được đánh dấu bằng sự phát triển của máy tính điện tử tương đối chi phí thấp.

• Thu nhỏ Điện tử: Ban đầu, máy tính là những cỗ máy khổng lồ, đắt tiền. Tuy nhiên, nhờ sự phát minh ra bóng bán dẫn (thay thế ống chân không) vào năm 1956 và sau đó là mạch tích hợp cùng bộ vi xử lý vào những năm 1970, máy tính đã trở nên nhỏ hơn, rẻ hơn và đáng tin cậy hơn đáng kể.
• Dân chủ hóa Dữ liệu: Sự ra đời của máy tính cá nhân (PC) và các ứng dụng như bảng tính đã dân chủ hóa việc xử lý và phân tích dữ liệu, mang khả năng này đến cả các công ty nhỏ. Điều này giúp tăng năng suất và cho phép các nhà quản lý phản ứng nhanh hơn với xu hướng.
• Hệ thống Điểm bán hàng điện tử (EPOS): Vào những năm 1990, các nhà bán lẻ đã sử dụng công nghệ EPOS để thu thập dữ liệu khách hàng trực tiếp và đáng tin cậy hơn, giúp các nhà sản xuất khớp cung và cầu tốt hơn.
• Internet: Sự bùng nổ của internet vào những năm 1990 đã kết nối tất cả các máy tính này thành một mạng lưới khổng lồ. Điều này cho phép các nhà sản xuất truy cập, xử lý và chia sẻ dữ liệu trong và giữa các nhà máy của họ, cũng như với các nhà cung cấp. Internet đã giúp kết nối toàn bộ hành trình chế tạo-di chuyển-tiêu thụ.
• Truyền thông Di động: Sự phát triển của điện thoại di động, đặc biệt là điện thoại thông minh (từ khoảng năm 2007), đã biến chúng thành các thiết bị truy cập internet di động, mở rộng khả năng kết nối gần như mọi nơi trên trái đất.

Kỷ nguyên Siêu kết nối và Trí tuệ Nhân tạo: Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư

Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư (mà một số người coi là sự tiến hóa tăng tốc của Cách mạng thứ ba) được định nghĩa bởi sự kết hợp của thế giới vật lý, kỹ thuật số và sinh học, tác động đến tất cả các ngành.

• Dữ liệu và Sức mạnh Tính toán: Đặc điểm nổi bật là sự gia tăng theo cấp số nhân của lượng dữ liệu có sẵn trên toàn bộ phổ sản xuất-di chuyển-tiêu dùng, cùng với khả năng truy cập từ xa vào sức mạnh tính toán giá rẻ và cực kỳ nhanh chóng.
• Internet Vạn Vật (IoT) và IIoT: Kevin Ashton đã hình dung ra "Internet Vạn Vật", nơi các thiết bị được nhúng công nghệ để thu thập thông tin của riêng chúng. Trong sản xuất, điều này được gọi là Thiết bị IoT Công nghiệp (IIoT), cho phép thu thập và phân tích dữ liệu liên tục từ hàng nghìn cảm biến trên máy móc, robot và xe tự hành (AGV).
• Cặp song sinh Kỹ thuật số (Digital Twins): Với IIoT và sức mạnh xử lý khổng lồ, kỹ sư có thể tạo ra các phiên bản ảo hoạt động đầy đủ của các đối tượng vật lý (ví dụ: động cơ máy bay phản lực) để thử nghiệm trong môi trường rủi ro thấp, giúp phát hiện và giải quyết vấn đề trước khi áp dụng vào thực tế.
• Trí tuệ Nhân tạo (AI): AI đang được sử dụng để phân tích lượng lớn dữ liệu, phát hiện trục trặc trong quá trình hoạt động, dự đoán vấn đề trước khi chúng trở nên nghiêm trọng (bảo trì phòng ngừa), và giúp các nhà quản lý chuẩn bị và ứng phó với gián đoạn chuỗi cung ứng bằng cách tiết lộ "sự phụ thuộc ẩn".

Tác động và Ứng dụng của Số hóa trong Sản xuất

Số hóa đã mang lại những thay đổi cụ thể trên nhiều lĩnh vực:

• Nhà máy Thông minh: Các nhà máy như nhà máy xe điện Zeekr ở Ninh Ba, Trung Quốc, được gọi là "nhà máy thông minh". Chúng sử dụng mạng 5G riêng để thu thập dữ liệu liên tục từ mọi hoạt động, cho phép theo dõi và điều chỉnh quy trình sản xuất theo thời gian thực. Điều này giúp tối ưu hóa từ đúc, gia công, lắp ráp linh kiện đến nhúng hàng triệu dòng mã phần mềm.
• Sản xuất Tùy chỉnh Hàng loạt: Các công nghệ kỹ thuật số đang thúc đẩy một tương lai của "cá nhân hóa hàng loạt", nơi các nhà sản xuất chỉ sản xuất chính xác những gì người tiêu dùng cá nhân muốn mua, kết hợp số lượng lớn với sự đa dạng cao.
• Dự báo Nhu cầu và Quản lý Cung ứng: Số hóa cung cấp lượng dữ liệu khổng lồ về xu hướng khách hàng, giúp các nhà sản xuất đưa ra quyết định tốt hơn về số lượng và loại sản phẩm cần sản xuất. Dữ liệu bán hàng lịch sử và thông tin thời gian thực cho phép điều chỉnh sản lượng để "theo đuổi nhu cầu" và giảm thiểu lãng phí hàng tồn kho.
• Hậu cần và Chuỗi cung ứng: Số hóa cho phép theo dõi gần như theo thời gian thực toàn bộ quá trình sản xuất và giao hàng (ví dụ: giao pizza). Trong ngành hàng không, dữ liệu từ động cơ máy bay phản lực cho phép các nhà sản xuất cung cấp dịch vụ "sức mạnh theo giờ" và thực hiện bảo trì phòng ngừa.
• Sản xuất Thuốc và Thiết bị Y tế:
• Phát triển Thuốc nhanh hơn: Trong đại dịch COVID-19, việc áp dụng tư duy chấp nhận rủi ro và số hóa đã giúp phát triển và phê duyệt vắc-xin trong vòng chưa đầy một năm, thay vì hàng thập kỷ như thông thường.
• Y học Cá nhân hóa: Số hóa đang thúc đẩy kỷ nguyên y học cá nhân hóa, nơi các phương pháp điều trị được điều chỉnh cho từng bệnh nhân dựa trên đặc điểm di truyền, lối sống và tình trạng sức khỏe. Các "máy in thuốc viên" có thể pha trộn các loại thuốc để tạo ra liều lượng tùy chỉnh.
• Sản xuất Phân tán: Các "cơ sở GMP mô-đun" nhỏ gọn có thể được vận chuyển đến nơi cần thiết để sản xuất thuốc tại chỗ, giảm sự phụ thuộc vào chuỗi cung ứng dài và phức tạp, đặc biệt hữu ích cho các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ.
• Thiết bị Y tế: Trong đại dịch, các công ty không thuộc lĩnh vực y tế đã sử dụng công nghệ kỹ thuật số để tái cấu hình hoạt động sản xuất PPE và máy thở, hợp tác ở quy mô lớn và tốc độ nhanh.
• Nâng cao Hiệu quả và Bền vững: Số hóa cho phép các nhà sản xuất tối ưu hóa quy trình, giảm lãng phí tài nguyên, năng lượng và CO2. Các công ty như CarbonRe sử dụng AI để phân tích dữ liệu từ nhà máy xi măng, phát hiện sự thiếu hiệu quả và giảm đáng kể lượng khí thải carbon. Jeanologia sử dụng công nghệ laser và ozone để hoàn thiện quần jean, giảm đáng kể lượng nước và hóa chất.

Thách thức của Số hóa trong Sản xuất

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích, số hóa cũng tạo ra những thách thức mới:

• Khối lượng Dữ liệu khổng lồ: Lượng dữ liệu được tạo ra mỗi ngày là rất lớn (hàng trăm triệu terabyte), dẫn đến vấn đề "tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu", khiến việc tìm kiếm dữ liệu hữu ích trở nên khó khăn.
• Khác biệt trong việc tiếp cận: Hầu hết các công ty sản xuất là doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) với nguồn lực hạn chế, khó tiếp cận và áp dụng các công nghệ kỹ thuật số tiên tiến như các tập đoàn lớn.
• Vấn đề Đạo đức và Xã hội:
• Tự động hóa Quyết định: Máy móc có trí thông minh nhân tạo ngày càng đóng vai trò lớn hơn trong việc ra quyết định, đặt ra câu hỏi về ranh giới giữa con người và máy móc.
• Tác động đến Việc làm: Tự động hóa và AI có thể dẫn đến mất việc làm, mặc dù cũng tạo ra cơ hội cho các công việc mới và đào tạo lại.
• Quyền riêng tư và An ninh dữ liệu: Việc cá nhân hóa y học đặt ra những vấn đề phức tạp về đạo đức như quyền sở hữu và lạm dụng dữ liệu cá nhân.
• Sự phụ thuộc vào Hạ tầng Kỹ thuật số: Toàn bộ hệ thống sản xuất hiện đại phụ thuộc vào hoạt động hoàn hảo của hai "cỗ máy" khổng lồ: internet và ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu. Cả hai đều phức tạp, đắt tiền, tiêu thụ nhiều năng lượng và có những lỗ hổng tiềm ẩn.
• Quán tính Thay đổi: Các hệ thống sản xuất lớn, phức tạp và được tối ưu hóa cao rất khó thay đổi nhanh chóng, ngay cả khi có lợi ích rõ ràng.

Tóm lại, số hóa đã biến đổi sản xuất từ một quá trình thủ công thành một hệ thống siêu kết nối, dữ liệu hóa và tự động hóa cao, mang lại hiệu quả, đa dạng và cá nhân hóa chưa từng có, đồng thời thúc đẩy một cách tiếp cận bền vững hơn. Tuy nhiên, nó cũng đặt ra những thách thức đáng kể về công nghệ, kinh tế và xã hội cần được giải quyết.

3. Sản xuất có những thách thức nào?

Ngành sản xuất hiện đại đang đối mặt với nhiều thách thức to lớn và phức tạp, từ những vấn đề về bản chất của quy trình sản xuất, quản lý chuỗi cung ứng toàn cầu cho đến những áp lực về tính bền vững và sự thay đổi không ngừng của công nghệ và nhu cầu thị trường.

Dưới đây là các thách thức chính mà ngành sản xuất phải đối mặt, được rút ra từ các nguồn:

I. Thách thức về tính mong manh và phức tạp của hệ thống sản xuất

• Tính mong manh và dễ bị tổn thương của hệ thống: Thế giới sản xuất không chỉ gây tổn hại cho hành tinh mà bản thân nó cũng dễ bị tổn thương, dẫn đến tình trạng thiếu hụt trong những lúc cần thiết, như đại dịch COVID-19 đã tiết lộ. Khi hệ thống này gặp trục trặc, chúng ta bị sốc và phẫn nộ.
• Phức tạp đến chóng mặt: Ngay cả việc sản xuất một sản phẩm tưởng chừng đơn giản như một tờ giấy vệ sinh cũng đòi hỏi sự phối hợp của một loạt các hoạt động phức tạp đến đáng kinh ngạc. Đối với các sản phẩm phức tạp hơn như ô tô (15-30 nghìn linh kiện) hoặc máy bay (6 triệu linh kiện), việc đảm bảo nguồn cung nhất quán càng trở nên khó khăn hơn.
• Mối liên kết giữa nhà sản xuất và người tiêu dùng trở nên mỏng manh: Mối liên kết này đã trở nên gần như vô hình do các cuộc cách mạng công nghiệp, sự trỗi dậy của chủ nghĩa tiêu dùng và toàn cầu hóa. Điều này dẫn đến việc sản xuất bị lãng quên cho đến khi có vấn đề xảy ra.

II. Thách thức trong quản lý chuỗi cung ứng và logistics

• Tính mong manh của chuỗi cung ứng toàn cầu: Sự cố tàu Ever Given bị kẹt ở Kênh đào Suez là minh chứng rõ ràng cho thấy mạng lưới hậu cần toàn cầu của chúng ta đã trở nên mong manh như thế nào, có thể bị tê liệt bởi một sự kiện duy nhất.
• Sự phân tán năng lực sản xuất: Năng lực sản xuất đã bị phân tán trên khắp thế giới, gây khó khăn cho việc chuyển giao kiến thức sản xuất và đôi khi dẫn đến mất việc làm ở các quốc gia phát triển.
• Thiếu thông tin chi tiết về nhà cung cấp: Các công ty sản xuất lớn biết nhà cung cấp trực tiếp của họ, nhưng càng đi sâu vào mạng lưới, thông tin về các nhà cung cấp của nhà cung cấp lại càng ít, gây khó khăn trong việc đánh giá rủi ro.
• Ngoại tác tiêu cực và lãng phí: Hệ thống vận chuyển toàn cầu siêu hiệu quả lại cực kỳ lãng phí và tạo ra ô nhiễm, gây hại cho môi trường nhưng không được tính vào chi phí sản xuất. Điều này vi phạm nguyên lý của sản xuất tinh gọn là tránh lãng phí.
• Thách thức của chuỗi lạnh: Việc di chuyển và lưu trữ các mặt hàng nhạy cảm với nhiệt độ (kem, hải sản, vắc-xin) đòi hỏi một chuỗi lạnh được duy trì ổn định, điều này rất tốn năng lượng và phức tạp.
• Phức tạp do sản phẩm và quy trình: Đối với các sản phẩm phức tạp như điện thoại, hậu cần trở nên phức tạp hơn do số lần các bộ phận phải được vận chuyển giữa các địa điểm khác nhau trên toàn cầu, vì các kỹ năng chuyên biệt không tập trung ở một nơi duy nhất.
• Khó khăn trong tái cấu hình nhà máy: Việc di chuyển hoặc tái cấu hình các hoạt động của một nhà máy đến một địa điểm mới đòi hỏi thời gian, công sức và chi phí đáng kể.

III. Thách thách về dự báo nhu cầu và quản lý cung cầu

• Nhu cầu khách hàng không chắc chắn: Trong hầu hết các trường hợp, các nhà sản xuất không nhận được hướng dẫn chính xác về những gì khách hàng muốn. Khách hàng thường không rõ ràng, phi lý, không nhất quán và dễ bị ảnh hưởng.
• Dự báo luôn sai: Dữ liệu thu thập được từ các câu hỏi về ý định mua hàng tương lai thường không đáng tin cậy, đặc biệt đối với những đổi mới chưa từng thấy trước đây. Mọi thứ về cơ bản là "đoán mò".
• Khó khăn khi có dữ liệu quá khứ hạn chế: Các nhà sản xuất phải đối mặt với thách thức này khi giới thiệu sản phẩm mới.
• Quản lý sự biến động của nhu cầu: Thách thức là làm thế nào để đối phó khi nhu cầu quá lớn, quá khác biệt, tăng đột biến tạm thời hoặc giảm sút, dẫn đến năng lực sản xuất bị dư thừa hoặc thiếu hụt. Việc đáp ứng nhu cầu rất khó vì mục tiêu luôn thay đổi.
• Đánh đổi giữa số lượng và đa dạng: Sản xuất là về việc thực hiện các sự đánh đổi. Một trong những đánh đổi chính là giữa số lượng sản phẩm muốn làm và số lượng các loại sản phẩm khác nhau muốn làm.

IV. Thách thức từ số hóa và công nghệ mới

• Lượng dữ liệu khổng lồ và "hoang mang có hiểu biết": Các nhà sản xuất có quyền truy cập vào quá nhiều dữ liệu số hóa, nhưng vấn đề là biết phải làm gì với "ngọn núi dữ liệu không ngừng tăng lên" này. Điều này dẫn đến sự "hoang mang có hiểu biết" do sự mơ hồ, lủng củng, thuật ngữ mới và viễn cảnh khoa trương.
• Sự phân phối công nghệ không đồng đều: Hầu hết các công ty sản xuất là doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) với nguồn lực hạn chế, khó tiếp cận và áp dụng các công nghệ kỹ thuật số tiên tiến. Điều này khiến cuộc cách mạng công nghiệp mới có thể khởi đầu chậm chạp.
• Sự phức tạp của việc tích hợp công nghệ: Việc tích hợp vô số công nghệ tự động hóa trên toàn bộ doanh nghiệp là một vấn đề lớn.
• Sự phụ thuộc vào internet và ngành bán dẫn: Mọi khía cạnh của cuộc cách mạng công nghiệp mới đều phụ thuộc vào hoạt động hoàn hảo của hai "cỗ máy" khổng lồ: internet (vật lý, tốn kém, tiêu thụ năng lượng/nước, có lỗ hổng) và ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu (rất lớn, phức tạp, tốn kém với chi phí phát triển chip và nhà máy lên đến hàng tỷ đô la).
• Tự động hóa việc ra quyết định và vấn đề đạo đức của AI: Máy móc có trí thông minh nhân tạo ngày càng đóng vai trò lớn hơn trong việc ra quyết định, đặt ra câu hỏi về ranh giới giữa con người và máy móc.
• Miễn cưỡng áp dụng công nghệ mới: Ngay cả khi công nghệ đã tồn tại, một số công ty sản xuất có thể miễn cưỡng sử dụng nó trong các nhà máy của họ, đặc biệt là các công ty nhỏ hơn. Lý do bao gồm sự không chắc chắn về kỹ năng của công nhân và chi phí thích nghi.

V. Thách thức về tính bền vững

• Tác động môi trường đáng kể: Sản xuất là nguồn phát thải khí nhà kính lớn thứ hai, tạo ra lượng chất thải phi thường và là một trong những nguồn gây ô nhiễm lớn nhất cho môi trường tự nhiên. Cách chúng ta sản xuất hiện tại đang làm giảm cơ hội sống sót lâu dài của hành tinh.
• Thách thức của các vật liệu cụ thể:
• Xi măng: Là vật liệu xây dựng thâm dụng carbon và gây hại môi trường nhất, đóng góp khoảng 8% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu.
• Thực phẩm: Gần 40% tổng sản lượng thực phẩm bị lãng phí. Hơn một phần tư tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu liên quan đến sản xuất thực phẩm, và khoảng 10% trong số đó là cho thực phẩm không bao giờ được ăn.
• Quần áo: Ngành dệt may có lượng khí thải nhà kính hàng năm vượt quá tất cả các chuyến bay quốc tế và vận tải biển. Hơn một phần ba nguyên liệu thô kết thúc dưới dạng chất thải, 20% ô nhiễm nước, và gần ba phần tư vật liệu kết thúc ở bãi chôn lấp hoặc bị thiêu hủy.
• "Thời trang nhanh" và lỗi thời tâm lý: Thời trang nhanh thúc đẩy người tiêu dùng mua nhiều quần áo hơn nhưng mặc ít hơn và vứt đi sớm hơn, dẫn đến lãng phí tài nguyên và năng lượng. Các nhà sản xuất sử dụng sự lỗi thời về mặt tâm lý để khuyến khích khách hàng mua sản phẩm mới ngay cả khi sản phẩm cũ vẫn tốt.
• Thời gian biểu rất con người: Con cháu của chúng ta "hoàn toàn bị tước quyền" và không thể tác động đến các quyết định hiện tại. Nhu cầu và mong muốn của hiện tại và tương lai gần hấp dẫn hơn nhiều so với hậu quả dài hạn.
• Phân loại khí thải (Phạm vi 3): Hơn 70% khí thải từ sản xuất thuộc Phạm vi 3 (liên quan đến chuỗi cung ứng và khách hàng), rất khó giải quyết vì dữ liệu thiếu chính xác và khó thuyết phục các nhà cung cấp thay đổi nếu điều đó làm tăng chi phí.
• Quản lý các đánh đổi phức tạp: Việc tăng tính bền vững đòi hỏi phải quản lý các đánh đổi giữa chất lượng, thời gian, chi phí, và các yếu tố môi trường. Ví dụ, việc xác định một chiếc quần jean "bền vững nhất" liên quan đến rất nhiều biến số phức tạp.
• Quán tính thay đổi: Các hệ thống sản xuất lớn, phức tạp, được tối ưu hóa cao rất khó thay đổi. Việc chuyển đổi toàn bộ hệ thống sản xuất toàn cầu sang mô hình bền vững hơn là một dự án khổng lồ và đầy rủi ro.
• Thiếu sự hợp tác: Không một nhà sản xuất, nhà cung cấp hoặc người tiêu dùng đơn lẻ nào có thể tạo ra những thay đổi đáng kể cho hệ thống. Nó đòi hỏi sự hợp tác và đồng bộ hóa các hoạt động kinh doanh khác nhau trên nhiều thị trường.
• Phụ thuộc vào GDP: Việc các chính phủ vẫn còn cố định vào việc đo lường sự thành công của quốc gia bằng cách tăng GDP mà không quan tâm đúng mức đến suy thoái môi trường hoặc bất bình đẳng là một thách thức lớn trong việc thúc đẩy chuyển đổi bền vững.

Tóm lại, ngành sản xuất đang phải vật lộn với sự phức tạp cố hữu, tính mong manh của các chuỗi cung ứng toàn cầu, khó khăn trong việc dự báo nhu cầu thị trường biến động, và đặc biệt là áp lực ngày càng tăng từ các vấn đề môi trường và xã hội, đòi hỏi những thay đổi sâu rộng về công nghệ, mô hình kinh doanh và tư duy.

4. Đánh giá tác động của "số hóa" đối với ba khía cạnh của sản xuất: tạo ra sản phẩm, di chuyển sản phẩm và cách chúng ta sử dụng sản phẩm. Thảo luận về những lợi ích mà số hóa mang lại, cũng như những vấn đề "đáng sợ" tiềm ẩn mà nó có thể gây ra cho tương lai.

Số hóa đã tạo ra những thay đổi sâu rộng trong thế giới sản xuất, tác động đến cách chúng ta tạo ra, di chuyển và sử dụng sản phẩm. Quá trình này mang lại nhiều lợi ích đáng kể nhưng cũng tiềm ẩn những vấn đề đáng lo ngại cho tương lai.

Tác động của Số hóa đến việc tạo ra sản phẩm

Lợi ích:

• Hiệu quả và chính xác cao hơn: Số hóa cho phép các nhà máy trở nên "thông minh" hơn, như nhà máy Zeekr ở Ninh Ba, Trung Quốc. Với mạng 5G chuyên dụng và hàng nghìn cảm biến, quản lý có thể thu thập dữ liệu liên tục từ máy công cụ, robot và hệ thống năng lượng. Điều này giúp phát hiện trục trặc gần như ngay lập tức, điều chỉnh hoạt động nhanh chóng và thực hiện bảo trì phòng ngừa.
• Tăng cường khả năng phản ứng và tùy chỉnh: Số hóa giúp các nhà sản xuất xử lý và phân tích dữ liệu nhanh hơn, cho phép họ hiểu rõ hơn về nhu cầu khách hàng và phản ứng hiệu quả hơn với những thay đổi. Ví dụ, Zeekr sử dụng dữ liệu từ khách hàng để điều chỉnh sản xuất, tiến tới tùy chỉnh hàng loạt.
• Đổi mới quy trình: Các công nghệ kỹ thuật số đã chuyển đổi cách thức hoạt động của các nhà máy, từ máy dệt tự động hóa của Jacquard vào thế kỷ 19 đến các hệ thống tự động hóa và điều khiển logic lập trình (PLC) hiện đại.
• Thiết kế chip tiên tiến: AI đang được sử dụng để tăng tốc các hoạt động thiết kế và sản xuất chip, tạo ra những bộ vi xử lý mạnh mẽ hơn bao giờ hết để đáp ứng nhu cầu của các công nghệ hiện đại.
• Giảm lãng phí và cải thiện bền vững: Các công ty như CarbonRe sử dụng AI để phân tích dữ liệu từ các nhà máy xi măng, phát hiện sự thiếu hiệu quả và phát triển các mô hình hiệu quả hơn, giúp giảm chi phí nhiên liệu 10% và lượng khí thải carbon tới 20%.

Vấn đề tiềm ẩn:

• Thay thế lao động con người: Tự động hóa và AI ngày càng thay thế các công việc mà con người từng làm, dẫn đến nguy cơ mất việc làm, đặc biệt là trong các công việc đơn điệu, lương thấp.
• Khó khăn cho các doanh nghiệp nhỏ: Hầu hết các công ty sản xuất là doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME) với nguồn lực hạn chế, gặp khó khăn trong việc tiếp cận và áp dụng các công nghệ số hóa mới.
• Phức tạp và chi phí cao: Việc phát triển và vận hành các máy móc sản xuất tiên tiến, siêu phức tạp (như máy TWINSCAN NXE EUV của ASML) đòi hỏi chi phí khổng lồ và kỹ năng chuyên môn cao.
• Quyền sở hữu và trách nhiệm khí thải: Việc phân loại khí thải sản xuất thành ba "phạm vi" khác nhau cho thấy Phạm vi 3 (khí thải từ chuỗi cung ứng và khách hàng) rất khó quản lý và thường không được các công ty trực tiếp chịu trách nhiệm.

Tác động của Số hóa đến việc di chuyển sản phẩm

Lợi ích:

• Theo dõi và quản lý chuỗi cung ứng theo thời gian thực: Số hóa cho phép theo dõi mọi bước của quá trình sản xuất và giao hàng, từ việc đặt pizza đến việc vận chuyển linh kiện ô tô hoặc theo dõi động cơ máy bay phản lực. Điều này cung cấp khả năng hiển thị gần như ngay lập tức và khả năng truy xuất nguồn gốc.
• Tối ưu hóa hậu cần: Các hệ thống hậu cần được số hóa giúp đồng bộ hóa các hoạt động bên trong và bên ngoài nhà máy, đảm bảo vật liệu và sản phẩm được giao đúng thời điểm.
• "Bản sao kỹ thuật số" (Digital Twins): Nhờ dữ liệu từ các thiết bị IIoT, kỹ sư có thể tạo ra phiên bản ảo của động cơ máy bay để thử nghiệm các thông số khác nhau trong môi trường rủi ro thấp, tối ưu hóa hoạt động và dự đoán bảo trì.
• Hậu cần địa chính trị và chuỗi lạnh: Số hóa giúp quản lý các chuỗi cung ứng phức tạp với các yêu cầu đặc biệt như chuỗi lạnh (duy trì nhiệt độ ổn định cho sản phẩm nhạy cảm), giảm thiểu rủi ro và tăng cường an toàn.

Vấn đề tiềm ẩn:

• Sự mong manh của chuỗi cung ứng toàn cầu: Mặc dù tối ưu hóa hiệu quả, số hóa có thể làm cho các hệ thống chuỗi cung ứng trở nên mong manh hơn, dễ bị gián đoạn bởi các sự cố như tàu Ever Given mắc kẹt ở Kênh đào Suez.
• Sự phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng vật lý: Internet và các hệ thống số hóa phụ thuộc vào một cơ sở hạ tầng vật lý khổng lồ (cáp, máy chủ, trung tâm dữ liệu) tiêu thụ lượng lớn năng lượng và nước, tạo ra khí thải.
• Rủi ro an ninh mạng: Sự kết nối rộng khắp cũng mở ra nguy cơ tấn công mạng, từ lừa đảo trực tuyến đến các cuộc tấn công mã độc tống tiền vào hệ thống y tế.
• Vấn đề đạo đức trong dịch vụ giao hàng: Các dịch vụ giao hàng tận nhà, dù tiện lợi, vẫn dựa vào hàng trăm nghìn lao động được trả lương thấp, làm việc trong điều kiện khắc nghiệt để đảm bảo giao hàng nhanh chóng.

Tác động của Số hóa đến cách chúng ta sử dụng sản phẩm

Lợi ích:

• Nhu cầu khách hàng được hiểu rõ hơn: Internet và các công nghệ điểm bán hàng điện tử (EPOS) đã cung cấp cho các nhà sản xuất lượng dữ liệu khách hàng khổng lồ, giúp họ dự báo và đáp ứng nhu cầu tốt hơn.
• Cá nhân hóa sản phẩm và dịch vụ: Số hóa cho phép phát triển y học cá nhân hóa, nơi các phương pháp điều trị được thiết kế riêng cho từng bệnh nhân. Điều này cũng áp dụng cho sản xuất hàng hóa khác, với mục tiêu là tùy chỉnh hàng loạt.
• Mô hình "dịch vụ hóa sản phẩm" (Servitisation): Thay vì bán sản phẩm, các công ty tập trung vào việc giải quyết nhu cầu thực sự của khách hàng, ví dụ như Rolls-Royce cung cấp "sức mạnh theo giờ" cho động cơ phản lực. Điều này khuyến khích sản phẩm bền bỉ hơn và có lợi cho môi trường.
• Khuyến khích tiêu dùng bền vững: Dữ liệu số hóa giúp người tiêu dùng hiểu rõ hơn về tác động môi trường của các sản phẩm, thúc đẩy họ đưa ra các lựa chọn bền vững hơn và chuyển sang nền kinh tế tuần hoàn (giảm thiểu, tái sử dụng, tái chế).
• Y tế từ xa và phòng bệnh ảo: Các công nghệ kết nối kỹ thuật số cho phép bệnh viện cung cấp chăm sóc tại nhà, vượt qua giới hạn của các tòa nhà vật lý.

Vấn đề tiềm ẩn:

• Kỳ vọng của khách hàng: Khách hàng ngày càng mong đợi sự tiện lợi và tức thời, dẫn đến sự thất vọng lớn khi hệ thống gặp sự cố.
• Lỗi thời về mặt tâm lý: Các nhà sản xuất sử dụng marketing để tạo ra nhu cầu mua sản phẩm mới liên tục, ngay cả khi sản phẩm cũ vẫn hoạt động tốt, thúc đẩy sự lỗi thời về mặt tâm lý và tiêu dùng quá mức.
• Đạo đức trong y học cá nhân hóa: Y học cá nhân hóa đặt ra nhiều vấn đề đạo đức phức tạp về quyền sở hữu và lạm dụng dữ liệu cá nhân, cũng như sự công bằng trong việc tiếp cận các phương pháp điều trị.
• Rủi ro hack và an toàn sản phẩm: Các hệ thống số hóa, đặc biệt là trong y tế cá nhân hóa, dễ bị tấn công mạng, có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng và đe dọa tính mạng.

Những vấn đề "đáng sợ" tiềm ẩn trong tương lai

Sự phụ thuộc ngày càng tăng vào số hóa trong sản xuất cũng mang đến những rủi ro đáng sợ:

• Hệ thống số hóa phức tạp và mong manh: Thế giới sản xuất hiện đại phụ thuộc vào hoạt động hoàn hảo của hai "cỗ máy" khổng lồ: internet và ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu. Cả hai đều rất phức tạp, đắt đỏ và có những lỗ hổng đã biết, có thể gây ra thảm họa nếu chúng gặp sự cố.
• Tự động hóa việc ra quyết định của con người: AI đang ngày càng đóng vai trò lớn hơn trong việc ra quyết định trong các hệ thống sản xuất, điều này có thể dẫn đến các quyết định ít được con người hiểu rõ và tiềm ẩn rủi ro.
• Tác động môi trường của hệ thống kỹ thuật số: Mặc dù số hóa có thể giúp giảm khí thải từ sản xuất, nhưng việc vận hành toàn bộ cơ sở hạ tầng kỹ thuật số (máy chủ, trung tâm dữ liệu) cũng tiêu tốn lượng lớn năng lượng và tài nguyên, tạo ra những thách thức bền vững mới.
• Khoảng cách số: Việc tiếp cận công nghệ mới không đồng đều giữa các công ty lớn và SME, có thể làm gia tăng bất bình đẳng và cản trở sự chuyển đổi bền vững trên quy mô toàn cầu.
• Thao túng hành vi người tiêu dùng: Khả năng thu thập và phân tích dữ liệu khổng lồ của các nhà sản xuất có thể bị lạm dụng để thao túng hành vi tiêu dùng, đẩy mạnh chủ nghĩa tiêu dùng và gây ra những vấn đề môi trường trầm trọng hơn.

Tóm lại, số hóa đã và đang là một động lực mạnh mẽ cho sự tiến bộ trong sản xuất, nhưng để đảm bảo một tương lai bền vững và công bằng, cần phải quản lý cẩn thận những thách thức và rủi ro mà nó mang lại.

5. Giải thích khái niệm "nền kinh tế tuần hoàn" và sự khác biệt của nó so với mô hình tuyến tính truyền thống. Sử dụng ít nhất hai ví dụ từ văn bản (ví dụ: nhà máy đường British Sugar, Jeanologia) để chứng minh cách các công ty sản xuất đang áp dụng các nguyên tắc tuần hoàn để giảm tác động môi trường.

Khái niệm "nền kinh tế tuần hoàn" là một phương pháp tiếp cận sản xuất và tiêu dùng được thiết kế để duy trì giá trị của sản phẩm, vật liệu và tài nguyên càng lâu càng tốt, loại bỏ chất thải và ô nhiễm ngay từ đầu, và tái tạo các hệ thống tự nhiên.

Điều này hoàn toàn khác biệt với mô hình tuyến tính truyền thống, vốn dựa trên nguyên tắc "khai thác, sản xuất, sử dụng và vứt bỏ". Trong mô hình tuyến tính, chúng ta lấy vật liệu từ Trái đất, sản xuất ra các sản phẩm, sử dụng chúng và cuối cùng vứt bỏ chúng như chất thải. Ellen MacArthur, người đã đi thuyền vòng quanh thế giới một mình, đã nhận ra rằng nền kinh tế toàn cầu của chúng ta hoàn toàn phụ thuộc vào các tài nguyên hữu hạn mà chúng ta khai thác, sử dụng và sau đó vứt bỏ.

Nền kinh tế tuần hoàn được xây dựng dựa trên nguyên tắc rằng tính tuần hoàn phải giữ con người ở trung tâm và giúp chúng ta làm việc một cách tự nhiên trong các ràng buộc của tài nguyên hữu hạn của hành tinh. Cốt lõi của nó là một tập hợp các hoạt động với tiền tố "tái-", với ba nguyên tắc chính là giảm thiểu, tái sử dụng và tái chế. Thứ tự của những từ này rất quan trọng: lý tưởng nhất là giảm lượng thứ chúng ta sản xuất và sử dụng (giảm thiểu), sau đó cố gắng sử dụng lại chúng cho một mục đích khác (tái sử dụng), và cuối cùng mới là tái chế để vật liệu được sử dụng làm sản phẩm mới. Trong một nền kinh tế tuần hoàn thực sự, không có "chất thải" ở cuối chu trình; thứ trước đây được coi là chất thải giờ đây là một đầu vào cho một quy trình sản xuất khác. Danh sách các hành động "tái-" đã mở rộng bao gồm từ chối, suy nghĩ lại, thiết kế lại, đổi mới, sửa chữa, tái sử dụng cho mục đích khác, tân trang, tái sản xuất, thu hồi và tái tạo.

Các công ty sản xuất đang áp dụng các nguyên tắc tuần hoàn để giảm tác động môi trường theo nhiều cách khác nhau, như minh họa qua các ví dụ sau:

1.     Nhà máy đường British Sugar tại Wissington:

o    Nhà máy này đã áp dụng phương pháp "không chất thải" cực đoan cho toàn bộ hoạt động của mình, biến các sản phẩm phụ thành tài nguyên có giá trị, điều mà các nhà sản xuất "tinh gọn" như Taiichi Ohno và Eiji Toyoda sẽ rất hài lòng.

o    Trong quá khứ, bùn và đá dính vào củ cải đường khi vận chuyển đến nhà máy thường bị rửa sạch và vứt đi. Hiện nay, bùn được bán lại làm lớp đất mặt để tạo cảnh quan, và đá được sử dụng làm cốt liệu. Điều này chuyển đổi 150.000 tấn đất và 5.000 tấn đá mỗi năm từ chất thải thành giá trị thương mại.

o    Các sản phẩm phụ không thể sử dụng trước đây từ quá trình chiết xuất đường hiện được sử dụng để sản xuất nhiên liệu sinh học ethanol (55.000 tấn/năm).

o    Năng lượng dư thừa từ cơ sở nhiệt và điện kết hợp của nhà máy (đủ để đáp ứng nhu cầu của khoảng 120.000 người) được đưa vào lưới điện quốc gia. Nhiệt và CO2 dư thừa, trước đây sẽ được thải vào khí quyển, giờ đây được sử dụng để trồng cà chua và cần sa y tế trong nhà kính.

o    Nhà máy Wissington là một ví dụ mẫu mực cho thấy việc chuyển sang mô hình tuần hoàn mang lại lợi thế thương mại như thế nào, bằng cách biến chất thải thành các sản phẩm hoặc đầu vào có giá trị khác.

2.     Jeanologia (sản xuất quần jean):

o    Công ty Tây Ban Nha Jeanologia tập trung vào việc "khử nước và khử độc hoàn toàn trong thế giới denim" bằng cách cải tiến khâu hoàn thiện của quy trình sản xuất quần jean, vốn rất tốn nước và gây ô nhiễm.

o    Họ đã phát triển các hệ thống sử dụng ozone thay vì thuốc tẩy hóa học để làm phai màu quần jean, giảm lượng chất ô nhiễm độc hại thải ra.

o    Một hệ thống "bong bóng nano" được sử dụng để làm mềm quần jean và ngăn co rút, giảm tiêu thụ nước hơn 90% so với các phương pháp truyền thống.

o    Đối với việc tạo ra vẻ ngoài cũ kỹ cho quần jean, Jeanologia sử dụng công nghệ laser thay thế cho việc phun cát công nghiệp và chà nhám thủ công, giúp tạo ra vẻ ngoài cổ điển tùy chỉnh cho từng chiếc một cách bền vững hơn.

o    Ước tính một phần ba trong số năm tỷ cặp quần jean được sản xuất mỗi năm hiện đang sử dụng các quy trình kết hợp công nghệ của Jeanologia, cho thấy sự đổi mới này đang làm cho ngành dệt may và thời trang thân thiện với hành tinh hơn nhiều.

Những ví dụ này cho thấy rằng việc áp dụng các nguyên tắc của nền kinh tế tuần hoàn không chỉ giúp giảm thiểu tác động môi trường nghiêm trọng của sản xuất mà còn mở ra những cơ hội kinh doanh mới và bền vững hơn.

Đọc sách Online