Đề tài Luận chứng vai trò của công nghệ tự động hoá đối với sự phát triển công nghiệp

Đề bài : Luận chứng vai trò của công nghệ tự động hoá đối với sự phát triển công nghiệp. Ngày nay, khi mà vấn đề dân số đang đè nặng nên nền kinh tế các quốc gia, đặc biệt là các quốc gia đang phát triển, đồng hành với nó lại là nhu cầu càng cao của con người đã đòi hỏi xã hội phải không ngừng tăng năng suất lao động và cải tiến chất lượng trong hoạt động sản xuất vật chất. Trước xu thế đó, ngành công nghiệp – lĩnh vực mũi nhọn tạo ra sản phẩm cần phải có một chiến lược phát triển để đáp ứng yêu cầu thực tiễn. Và việc ứng dụng khoa học công nghệ được coi là biện pháp hiệu nhất trong chiến lược lâu dài này. Có lẽ chúng ta đều biết, công nghệ thông tin là một công nghệ quan trọng bậc nhất trong xã hội hiện nay, đặc biệt là trong sản xuất. Bên cạnh nó, công nghệ tự động hoá cũng đang ngày càng khẳng định vai trò của mình trong công nghiệp. Công nghệ được coi là một khái niệm mới nhưng trong thời đại phát triển như hiện nay, được dùng khá phổ biến để nói về sự phát triển và ứng dụng các dụng cụ máy móc, nguyên liệu và quy trình để giúp đỡ giải quyết những vấn đề của con người. Với tư cách là hoạt động con người, công nghệ diễn ra trước khi có khoa học và kỹ nghệ. Nó thể hiện kiến thức của con người trong giải quyết các vấn đề thực tế để tạo ra các dụng cụ, máy móc, nguyên liệu hoặc quy trình tiêu chuẩn. Việc tiêu chuẩn hóa như vậy là đặc thù chủ yếu của công nghệ. Trong cuốn “Phương pháp luận nghiên cứu khoa học” của tác giả Vũ Cao Đàm lại định nghĩa công nghệ một cách rất xác thực: Công nghệ bao gồm bốn yếu tố thông tin, kỹ thuật , con người và vật liệu. Như vậy rõ ràng công nghệ đã ra đời từ rất lâu trong thực tiễn sản xuất, nhưng nó chỉ được phát triển mạnh trong những năm gần đây và trở thành một tư liệu không thể thiếu của sản xuất vật chất. Trong đó, công nghệ tự động hoá tuy mới chỉ phát triển trong vài thập kỷ qua nhưng ảnh hưởng của nó đã trở nên rộng khắp trong hầu hết các mặt hoạt động của kinh xã hội, đặc biệt là trong sản xuất công nghiệp. Vậy, công nghệ tự động hoá là gì? Trong nghị quyết chính phủ 27/CP ngày 28/03/1997 về việc ứng dụng và phát triển công nghệ tự động hoá phục vụ công nghiệp hoá hiện và đại hoá đất nước có nêu: Công nghệ tự động hoá là tập hợp các phương pháp và kỹ thuật tiên tiến nhằm tạo ra các thiết bị, hệ thống thiết bị và quá trình sản xuất đợc điều khiển tự động để thay thế hoặc giảm nhẹ lao động trực tiếp của con ngời, đồng thời nâng cao năng suất lao động, chất lượng của sản phẩm và hiệu quả hoạt động của con người trong các loại hình công việc khác nhau. Nói một cách khái quát tự động hoá tức là đưa máy móc vào sản xuất tự động thay cho con người, và điều tất yếu là máy móc càng làm được nhiều công việc thì càng tiết kiệm được chi phí lao động của con người. Chúng ta sẽ chỉ có giám sát, điều khiển hoạt động của dây truyền sản xuất qua công nghệ thông tin. Như hiện nay, những dây truyền sản xuất tự động lớn đã xuất hiện ở nhiều quốc gia, tiết kiệm sức lao động, chẳng hạn như tại Trung Quốc, đang được coi là công xưởng của thế giới. Ở đó có những dây truyền sản xuất thép dài hàng kilomet, xung quanh không lấy một bóng người; hay ở một số nước khác, nhiều hãng bia, nước ngọt nổi tiếng đều sử dụng những dây truyền tự động điều khiển bằng máy tính. Có người còn đưa ra triết lý: Tự động hoá ra đời và phát triển là do tính lười của con người. Vì thử một anh lười phải giặt quần áo, anh ta sẽ mong có ai đó hoặc có cái gì đó có thể làm công việc giặt quần áo thay mình và không chỉ mong ước, anh ta còn luôn nghĩ về cái gì đó kiểu như máy giặt. Nhưng khi máy giặt ra đời thật sự thì máy không chỉ giặt mà còn giặt nhanh hơn anh lười rất nhiều. Ta có thể hình dung những gì sẽ diễn ra khi một xí nghiệp giặt là không có máy móc mà chỉ giảm nhẹ hoặc giải phóng sức lao động cho con người mà còn làm tăng đáng kể năng suất lao động. Hơn thế nữa có thể nói tự động hoá đã góp phần đẩy nhanh sự phát triển của xã hội loài người. Xét đến ngành sản xuất công nghiệp nói riêng, chúng ta có thể định nghĩa công nghiệp là một bộ phận của nền kinh tế, là lĩnh vực sản xuất hàng hóa vật chất mà sản phẩm được "chế tạo, chế biến" cho nhu cầu tiêu dùng hoặc phục vụ hoạt động kinh doanh tiếp theo. Đây là hoạt động kinh tế, sản xuất quy mô lớn, được sự hỗ trợ thúc đẩy mạnh mẽ của các tiến bộ công nghệ, khoa học và kỹ thuật. Bởi hoạt động công nghiệp là vô cùng đa dạng, có rất nhiều cách phân loại công nghiệp, nhưng thông thường theo mức độ thâm dụng vốn và tập trung lao động ta chia ngành công nghiệp thành công nghiệp nặng và công nghiệp nhẹ. Trong đó, công nghiệp nặng có thể hiểu là hoạt động sản xuất các sản phẩm là tư liệu sản xuất còn công nghiệp nhẹ sản xuất ra các sản phẩm là tư liệu tiêu dùng ( Theo Kinh tế học Việt Nam – Chương 11: Công nghiệp). Và dù là trong công nghiệp nặng hay công nghiệp nhẹ, ngày nay công nghệ tự động hoá đều được ứng dụng rộng rãi, đóng vai trò không thể thiếu để phát triển sản xuất. Có lẽ, từ những mặt hàng như máy móc, chế biến hoá chất hay khai khoáng cho đến những đồ tiêu dùng hàng ngày như bánh kẹo, quần áo, giấy… hầu hết đều được sản xuất bằng những dây truyền hiện đại tiên tiến. Lợi ích của tự động hoá trong công nghiệp chúng ta đều có thể nhận thấy rất rõ: thứ nhất, tự động hoá giảm thiểu tối đa lao động chân tay, tiết kiệm được thời gian cho “ra lò” một sản phẩm nên tiết kiệm chi phí cho sản xuất; thứ hai công nghệ tự động hoá sản xuất làm cho những sản phẩm trở nên đồng đều tránh được những lỗi kĩ thuật thủ công do con người tác động; thứ ba tự động hoá giúp tạo ra những sản phẩm có độ tinh xảo, chính xác cao mà con người không thể trực tiếp làm được. Trong lĩnh vực sản xuất, với các máy điều khiển tự động, người ta có thể thực hiện tự động hoá ở từng máy và cả dây chuyền sản xuất, với tính linh hoạt, độ chính xác và năng suất lao động rất cao, nhờ dựa vào các cơ cấu kỹ thuật điện tử (vi mô). Sự tự động hoá này được gọi là tự động hoá mềm, cho phép tạo ra những dây chuyền, trên đó có thể thay đổi dễ dàng các sản phẩm khi cần, có kích cỡ, mẫu mã, hình dáng... khác nhau. Ngoài ra, còn có các hệ thống chuyên gia - một hình thức đơn giản của trí tuệ nhân tạo - được sử dụng để chẩn đoán nhanh chóng, chuẩn xác và sửa chữa kịp thời các sự cố kỹ thuật phức tạp xuất hiện trong quá trình sản xuất. Nói chung, với máy điều khiển tự động, người ta còn có thể thực hiện tự động hoá đối với rất nhiều công việc khác nhau trong tổ chức và quản lý sản xuất, góp phần làm cho việc tự động hoá sản xuất đem lại một bước nhảy vọt về năng suất lao động. Với nền kinh tế thị trường mở cửa rộng khắp như hiện nay, việc nâng cao chất lượng, hạ giá thành sản phẩm luôn là mục tiêu số một của các nhà sản xuất, vì vậy họ luôn muốn áp dụng những công nghệ tiên tiến nhất tạo ra những dây truyền tự động hiệu quả, tiết kiệm chi phí để nâng cao tính cạnh tranh của hàng hoá. Tự động hoá chính là chiếc chìa khoá vàng để đạt tới mục tiêu này. Chúng ta hãy cùng hướng tới tương lai của tự động hoá, kể từ khi bắt đầu thể kỷ này, cuộc khủng hoảng kinh tế toàn cầu đã ảnh hưởng đến hầu hết các lĩnh vực kinh doanh, trong đó bao gồm cả tự dộng hoá công nghiệp. Sau bốn năm của thiên niên kỷ mới, ta có thể nhìn nhận kỹ hơn những định hướng mà tự động hoá công nghiệp đang hướng tới. Nhìn lại phía sau: Do số lượng sản phẩm tương đối nhỏ và sự đa dạng về các ứng dụng, tự động hoá công nghiệp thường tận dụng những công nghệ mới được phát triển trong nhiều thị trường khác. Các công ty tự động hoá có xu hướng phân loại sản phẩm theo những yêu cầu và ứng dụng cụ thể. Do vậy, sự đổi mới thường xuất phát từ các ứng dụng có tính mục tiêu hơn là từ công nghệ mới và cập nhật. Trong vài thập kỷ vừa qua, một vài sự đổi mới thực sự đã đưa đến cho tự động hoá công nghiệp hoá những làn sang phát triển mới: Bộ điều khiển logic có thể lập trình được (PLC) - được Dick Morley và đồng sự đưa ra - được thiết kế để thay thế logic rơ le; điều này đã dẫn tới sự tăng trưởng trong các ứng dụng mà mạch logic thông thường rất khó thực hiện và thay đổi. PLC đáng tin cậy hơn rất nhiều so với các tiếp điểm rơ le, và có thể lập trình và lập trình lại một cách dễ dàng hơn. Sự tăng trưởng này diễn ra nhanh chóng trong việc cài đặt đo kiểm ô tô, công việc mà thường được lập trình lại cho các mẫu xe hơi mới. PLC có "tuổi thọ" dài - khoảng ba thập kỷ - và hiện nay đang trở thành một mặt hàng được sử dụng rất nhiều trong lĩnh vực tự động hoá. Vào khoảng thời gian mà PLC được phát triển, một làn sóng đổi mới khác xuất hiện thông qua việc sử dụng máy tính cho các hệ thống điều khiển. Các máy tính mini thay thế các hệ thống máy vi tính trung tâm lớn tại các phòng điều khiển trung tâm đã dẫn đến sự ra đời các hệ thống điều khiển "phân bố" (DSC), chẳng hạn Honeywell đã đưa ra TDC 2000. Tuy nhiên, các hệ thống này không thực sự "phân bố" bởi vì chúng vẫn là các nhóm phần cứng máy tính và các vỏ máy với các kết nối I/O tương đối lớn. Sự xuất hiện của PC và các phần cứng và phần mềm có chi phí thấp dựa trên PC, đã cung cấp chức năng DCS với chi phí và độ phức tạp giảm đi đáng kể. Ở đây không có sự đổi mới công nghệ cơ bản nào, mà chúng chỉ là sự mở rộng những phát kiến về công nghiệ đã được phát triển trong các thị trường rộng lớn khác, tức là được sửa đổi và làm thích nghi cho những yêu cầu của tự động hoá công nghiệp hoá. Về phía bộ cảm biến cũng có một số đổi mới và phát triển đáng kể nên đã tạo ra sự tăng trưởng tốt cho một vài công ty cụ thể. Nhờ những đặc tính ưu việt hơn và khả năng tiếp thị tốt, bộ cảm biến dòng ứng suất sai phân nhanh chóng thay thế các sản phẩm bé hơn. Và cũng có một loại sự phát triển công nghệ nhỏ hơn khác đã dẫn đến sự phát triển các sản phẩm bỏ túi của một số công ty. Tuy nhiên, chỉ có sự tăng trưởng nhỏ đằng sau vài trăm triệu đô la trong doanh thu hàng năm. Phần mềm dùng trong tự động hoá chỉ có thời kỳ của nó, và không thể tiến xa hơn. Ở đây không có "điểm uốn". Trong tương lai, phần mềm sẽ được nhúng vào các sản phẩm và hệ thống, mà không xuất hiện bất cứ sự đổi mới độc lập đáng kể nào. Sự thừa thãi của các dịch vụ và giải pháp gia công phần mềm thu được những kết quả đáng kể, tuy nhiên chúng cũng chỉ là một phần của các hệ thống khác nhau. Vì vậy, nhìn chung, đổi mới và công nghệ có thể và sẽ lại tạo ra sự tăng trưởng trong tự động hoá công nghệ hoá. Tuy vậy, sẽ không có bất cứ sự đột phá công nghệ nào có thể tạo ra một Microsoft hoặc Apple hoặc CISCO mới. Chúng ta không thể chỉ ra các xu hướng tương lai chỉ đơn thuần dựa trên việc mở rộng các xu hướng cũ; việc này cũng tương tự như cố gắng lái xe mà chỉ quan sát qua gương chiếu hậu. Tự động hoá công nghiệp hoá không thể ngoại suy đến các DCS, PLC rẻ hơn và nhỏ hơn; các hệ thống sát; các chức năng đó sẽ đơn giản được nhúng vào phần cứng và phần mềm. Thay vào đó, sự tăng trưởng trong tương lai sẽ xuất phát từ những xu hướng hoàn toàn mới. Các xu hướng công nghệ mới Tự động hoá - công nghiệp hoá có thể và sẽ tạo ra một sự tăng trưởng mang tính bùng nổ với công nghệ liên quan tới các điểm uốn mới: Công nghệ nanô và các hệ thống lắp ráp cỡ nanô; các bộ cảm biến MEMS và công nghệ nanô (các bộ cảm biến giá thành thấp, công suất thấp, kích thước nhỏ) có thể do tất cả những gì ta muốn đo; rồi mạng Internet rộng khắp, mạng giao tiếp máy và máy (M2M). Các hệ thống thời gian thực sẽ dẫn đến các hệ thống thích nghi phức tạp và đa xử lý. Tương lai thuộc về công nghệ nanô, mọi cái đều không dây, và các hệ thống thích nghi phức tạp. Phần lớn các ứng dụng phần mềm mới sẽ là trong các bộ cảm biến không dây và các mạng ngang hàng phân bố - các hệ điều hành nhỏ trong các nút cảm biến không dây, và phần mềm cho phép các nút giao tiếp với nhau như là một hệ thống thích nghi phức tạp trên phạm vi lớn hơn. Đó là làn sóng của tương lai.  Nhà máy hoàn toàn tự động : Các nhà máy xử lý và các quá trình tự động đều quá đắt đỏ để có thể xây dựng lại mỗi khi có sự thay đổi về thiết kế và sửa đổi - vì vậy, chúng phải có tính linh hoạt và có cấu hình được tốt. Để cấu hình lại thành công toàn bộ một dây chuyền hay quá trình sản xuất đòi hỏi phải truy nhập trực tiếp đến hầu hết các phần tử điều khiển của nó - các bộ chuyển mạch, các van, các động cơ, các bộ truyền động - cho đến các mức tinh vi đến từng chi tiết. Viễn cảnh về các nhà máy hoàn toàn tự động đã tồn tại đến nay như: đặt hàng trực tuyến, nhờ giao dịch điện tử mà có thể trao đổi một loạt sản phẩm (trong một vài trường hợp cụ thể chỉ là một sản phẩm), giá cả, kích thước và các máy móc phức tạp có thể sản xuất hàng loạt các sản phẩm tiêu dùng khác nhau theo nhu cầu một cách nhanh chóng và thuận lợi. Sự hứa hẹn trong tự động hoá điều khiển từ xa cuối cùng cũng đang tạo ra một sự tiến bộ trong các nhà máy sản xuất và các ứng dụng bảo dưỡng. Cái nhìn về tự động hoá dựa trên máy móc của các thập kỷ trước - các robot siêu khả năng (không cần con người) bảo vệ quan điểm trên - đã đánh giá thấp tầm quân trọng của việc giao tiếp. Nhưng ngày nay, điều này hoàn toàn chỉ là một vấn đề của mạng thông minh mà hiện nay chúng đang được phát triển rất mạnh và đang có mặt rộng khắp. Việc hỗ trợ giao tiếp ở bậc cao hiện nay đang có mặt trong các quá trình xử lý tự động: hàng loạt các bộ cảm biến, các mạng tốc độ cao, phần mềm đánh giá chất lượng và các giao diện mềm dẻo - tất cả chúng đều có mức độ tin cậy rất cao truy nhập đồng thời đến bộ chuẩn đoán có thứ bậc và các bộ sửa lỗi thông qua bộ điều hành tập trung. Các nhà máy sản xuất tập trung, kích thước lớn đã là của quá khứ. Các nhà máy trong tương lai sẽ nhỏ gọn, có thể di chuyển được (đến nơi nào có khách hàng). Thí dụ như, sẽ không cần phải chuyển các nguyên liệu thô từ rất xa đến nhà máy để xử lý và rồi lại chuyên chở sản phẩm qua một quãng đường xa như vậy nữa đến người tiêu dùng. Trước đây, chúng ta phải làm điều này do bí quyết sản xuất được địa phương hoá và việc đầu tư vào thiết bị, công nghệ và nhân sự. Ngày nay, những vấn đề đó có thể giải quyết ở bất kỳ nơi nào trên thể giới. Sự thật rõ ràng về toàn cầu hoá, sự thừa nhận rõ ràng rằng Hoa Kỳ và các quốc gia công nghiệp hoá khác sẽ luôn dẫn đầu về các ngành công nghiệp tập trung trí thức trong khi các quốc gia đang phát triển tập trung vào chi phí lao động thấp và các kỹ năng thấp hơn. Hiện nay điều này đa thay đổi. Tác động của nguồn lao động rất lớn vào khoảng 2,5 tỷ người (ở Trung Quốc và Ấn Độ) lên nền kinh tế toàn cầu sẽ mang lại những thách thức mới to lớn hơn và cả các cơ hội hết sức kinh ngạc. Phía sau vấn đề lao động, rất nhiều các doanh nghiệp (kể cả các công ty tự động hoá lớn) cũng có công việc tri thức cao như các dịch vụ thiết kế và kỹ thuật. Xu hướng này đang trở nên rõ ràng hơn, dẫn đến tình trạng thất nghiệp không chỉ trong số những người lao động thủ công mà còn ở cả các vị trí kỹ thuật vốn được trả lương cao. Việc đổi mới là một nguồn giá trị tin cậy, và vấn đề này đang gặp khó khăn trong vấn đề thua lỗ - lãng phí theo như các điều tra ngắn hạn về lợi nhuận, nhất là đối với các nhà đầu tư bản tính lợi nhuận theo quí. Các quốc gia như Nhật Bản và Đức có xu hướng thu lợi từ các triển vọng kinh doanh dài hạn hơn. Tuy nhiên, sự cạnh tranh gay gắt đang đến từ rất nhiều quốc gia đang phát triển với tốc độ nhanh nhờ việc mở rộng kỹ năng công nghệ. Vì vậy tốc độ tiếp thị và sự nhanh nhẹn trong kinh doanh sẽ là nhưng ưu thế đáng kể. Những sự khác biệt mang tính quyết định trong thị trường toàn cầu, có ba vấn đề mấu chốt tạo nên thắng lợi quyết định: - Các sản phẩm độc quyền: Phát triển một cách nhanh chóng và chi phí rẻ (và có thể là ở phạm vi toàn cầu), cùng với sự nâng cấp và thích ứng không ngừng để luôn luôn duy trì vị trí dẫn đầu. - Các sản phẩm chất lượng cao: Các sản phẩm độc quyền và có giá trị tri thức thông qua các nhà cung cấp dịch vụ toàn cầu hiệu quả, phù hợp với nhu cầu của khách hàng cụ thể. Các dịch vụ không chỉ mang tính toàn cầu mà còn phải mang tính địa phương: Những nhu cầu cụ thể và thông thường của những người tiêu dùng ở vùng, mang lại cho họ cảm giác hợp tác và gần gũi. Để thực thi những chỉ dẫn trên đòi hỏi phải có khả năng quản lý và lãnh đạo khác với trước đây, các mô hình quản lý theo phương diện tài chính. Trong nền kinh tế toàn cầu, các công ty tự động hoá có rất ít sự lựa chọn – họ phải tìm ra nhiều con đường và phương cách hơn nữa để mở rộng ra đến toàn cầu. Để làm được điều này họ cần phải giảm tối đa sự đáp ứng cho các nhu cầu của khách hàng địa phương. ở các quốc gia thuộc nhiều lĩnh vực văn hoá khác nhau, như Hoa Kỳ, sẽ có những ưu thế đáng kể trong các lĩnh vực kinh doanh quan trọng này. Trong môi trường kinh doanh có sự thay đổi và mới lạ của thế kỷ 21, những công ty nào có thể thích nghi, đổi mới và tận dụng nguồn lực toàn cầu sẽ thu được thành công và tăng trưởng đáng kể. Trong nền công nghiệp hiện nay, việc sản xuất đang chịu tri phối mạnh mẽ nhất bởi hai công nghệ còn non trẻ, đó là tự động hoá và công nghệ thông tin. Hai công nghệ này có liên quan mật thiết với nhau. Nếu như công nghệ thông tin đem lại năng suất và chất lượng lao động cao trong quá trình sản xuất phi vật chất, nói chung là công tác quản lý hoạt động thì tự động hoá lại mang lại năng suất cao trong lĩnh vực sản xuất vật chất, tiết kiệm chi phí lao động của con người. Chính vì vậy, tự động hoá là một phần không thể thiếu của nền công nghiệp hiện đại.