Sản xuất thông minh Ngành công nghiệp xanh

Triển lãm Máy công cụ Quốc tế Đài Bắc (TIMTOS) là hoạt động triển lãm về máy công cụ quốc tế đầu tiên trên toàn cầu trong năm 2023, các hãng tham gia triển lãm của Đài Loan đã giới thiệu những giải pháp mang tính tự động hóa, thông minh và không phát thải carbon, qua đó thể hiện xu thế sáng tạo và tối ưu hóa của các dòng máy công cụ.

Hiện tại Đài Loan đứng thứ 2 thế giới về xuất khẩu máy sản xuất giày, đứng thứ 5 thế giới về xuất khẩu máy công cụ và máy móc sản xuất nhựa, cao su, đứng thứ 6 thế giới về xuất khẩu máy dệt và thiết bị bán dẫn. Là một nước sản xuất cơ khí chính xác nổi tiếng trên thế giới, “Sản phẩm xuất khẩu của Đài Loan không chỉ có hiệu suất cao, dịch vụ chăm sóc khách hàng hoạt động suốt 24 giờ, mà còn cùng khách hàng giải quyết những vấn đề có thể gặp phải ở hiện tại và tương lai, phát triển sản phẩm thế hệ mới”. Đây là những lời phát biểu của ông Hứa Văn Thông (Tommy Hsu), Tổng thư ký Hiệp hội công nghiệp cơ khí Đài Loan (Taiwan Association of Machinery Industry, TAMI), khi chia sẻ về những điểm nổi bật của TIMOS 2023.

Từ năm 2019, TIMOS đã trở thành triển lãm máy công cụ có quy mô lớn thứ ba trên thế giới. Năm nay, hoạt động này được tổ chức vào tháng 3 tại thành phố Đài Bắc, với 6.200 gian hàng trưng bày, thu hút hơn 6.000 khách hàng từ nước ngoài đến tham quan. Hoạt động năm nay có quy mô không kém cạnh so với giai đoạn trước đại dịch, số đơn đặt hàng có tổng trị giá lên đến 2 tỷ USD.

 Tham gia triển lãm, doanh nghiệp sản xuất máy công cụ lớn thứ ba thế giới, tập đoàn Fair Friend Group đã trưng bày sản phẩm cơ khí có thể mở rộng đến hơn 12 nhánh, nhấn mạnh chỉ cần một chuyên viên là có thể tự thao tác, điều khiến ba dàn máy như vậy; ngoài ra còn trưng bày một chiếc máy gia công đa trục có thể sản xuất một linh kiện xe điện chỉ trong vòng 8,8 giây, được doanh nghiệp gọi là “máy in tiền”.

Tập đoàn Tongtai (TTGroup) là doanh nghiệp chuyển sang tập trung phát triển ở hai mảng “kỹ thuật số” và “không phát thải”. Từ mỗi máy gia công riêng biệt, đơn lẻ, cho đến cả dây chuyền sản xuất, đều có thể ứng dụng công nghệ mô phỏng “Digital Twin” (Công nghệ bản sao số), tích hợp cả thực và ảo, cho thấy thực lực tích hợp máy móc, điện tử và phần mềm.

Công ty Quaser Machine tools Inc. thì trưng bày hệ thống tính toán phát thải của máy gia công, trở thành thiết bị tiêu chuẩn cho các máy công cụ. Hệ thống này đưa vào các tham số khi vận hành của máy gia công để tính toán ra lượng phát thải carbon. Ngoài ra cũng có thể tùy vào nhu cầu trong tương lai của khách hàng để hỗ trợ tính toán lượng phát thải của mỗi nhóm linh kiện, giúp khách hàng thống kê dấu chân carbon của sản phẩm hoặc triển khai sản xuất, gia công bằng công nghệ carbon thấp.

Giáo sư Giác Văn Uất (Jywe Wen-yuh) thuộc khoa Cơ khí, Đại học Quốc gia Đài Loan nhận định, những thiết kế sản phẩm đặc biệt này đã cho thấy, ngành sản xuất máy công cụ của Đài Loan có tiềm năng để lột xác, mang đến những dịch vụ có giá trị gia tăng như chế tạo thông minh, chuyển đổi mô hình kỹ thuật số hóa và phát triển bền vững carbon thấp.

Triển lãm Máy công cụ Quốc tế Đài Bắc năm 2023 là triển lãm máy công cụ có quy mô lớn thứ ba trên thế giới.

Chế tạo thông minh – cơ hội cho Đài Loan

Căn cứ theo thống kê của TAMI, giá trị sản lượng ngành cơ khí của Đài Loan đạt đến 1,1 nghìn tỷ Đài tệ từ năm 2017, là ngành thứ ba đạt đến con số nghìn tỷ tiếp sau ngành bán dẫn và bộ hiển thị. Giá trị sản lượng và kim ngạch xuất khẩu của ngành cơ khí tăng theo từng năm, năm 2022 lại lập kỷ lục mới, với trị giá sản lượng đạt 1,45 nghìn tỷ, kim ngạch xuất khẩu trong năm 2022 đạt 34,8 tỷ USD, gấp 2,26 lần so với 15,4 tỷ USD của năm 2007.

Tổng thư ký TAMI, ông Hứa Văn Thông nhận định, yếu tố quan trọng cho sự tăng trưởng này là sự phối hợp giữa công đoàn với Chính phủ, từ năm 2016 đã bắt đầu xúc tiến phát triển ngành cơ khí thông minh. Ông nói, “Ngành cơ khí chính xác của Đài Loan có sức cạnh tranh trên toàn cầu, cộng thêm ngành viễn thông là đầu tàu của thế giới, tạo cơ hội cho Đài Loan phát triển cơ khí thông minh và cũng là ưu thế của Đài Loan”.

Công nghiệp 4.0 chú trọng chế tạo thông minh, cơ khí thông minh là cốt lõi quan trọng trong hiện thực hóa chế tạo thông minh. Ông Hứa Văn Thông giải thích, chỉ cần là công xưởng chế tạo thì sẽ có nhu cầu về thiết bị, cơ khí thông minh có thể giúp giải quyết những vấn đề mà ngành chế tạo đang phải đối mặt như thiếu hụt nhân lực, chu kỳ vòng đời của sản phẩm bị rút ngắn. Từ những tác phẩm đạt giải trong cuộc thi “Nghiên cứu phát triển máy công cụ sáng tạo Đài Loan” năm 2023 cũng đã có thể thấy được, gần như mỗi chiếc máy đều được kết nối với mạng liên kết vạn vật, bất luận là khâu điều khiển hay dịch vụ ứng dụng, những thiết bị thông minh này đều có thể giúp cho công xưởng đạt được năng suất cao hơn với nguồn nhân lực ít hơn, giải quyết khó khăn trong vấn đề thiếu hụt nhân lực hoặc lớp chuyên gia đã lớn tuổi…

Ví dụ như dàn máy gia công 5 trục phức hợp đoạt giải xuất sắc trong thể loại máy tiện của công ty Goodway Machine Corporation, tích hợp nhiều chu trình gia công như máy tiện, máy phay, phay lăn, là một chiếc máy với nhiều chức năng khác nhau và có thể thực hiện cắt gọt thành các hình dạng phức tạp khác nhau. Tại nơi triển lãm còn dán thông báo cho biết rằng hiện tại đã nhận được đơn đặt hàng của các doanh nghiệp như Aerospace Industrial Development Corporation và TURVO, cho biết dàn máy gia công 5 trục này có thể được dùng để sản xuất những linh kiện phức tạp trong thị trường hàng không vũ trụ hay xe điện.

TTGroup, tập đoàn tự xưng là “nhà cung cấp giải pháp cho cắt gọt kim loại”, đã thiết kế robot di chuyển tự động AMR để hỗ trợ cho việc tải và dỡ hàng. Đây cũng là một hệ thống có thể dự đoán mô phỏng trước những khó khăn có thể gặp phải trong các quá trình cắt gọt phức hợp, rồi đưa ra giải pháp nhằm giải quyết các vấn đề như gia công sai lệch hay tích tụ mạt kim loại ở đầu dao gọt…

Máy 5 trục phức hợp của Goodway Machine Corporation có thể cắt gọt thành hình nhiều hình dạng phức tạp, giúp ngành máy công cụ của Đài Loan có thể tiến công vào các thị trường linh kiện phức tạp như hàng không vũ trụ, xe điện…

Cánh tay robot công nghiệp hóa đóng vai trò quan trọng trong tiến trình tự động hóa và tiết kiệm nhân lực.

Hướng đến công nghiệp 4.0, chuyển đổi linh hoạt

Ông Hứa Văn Thông, người từng giữ vị trí tổ trưởng Văn phòng nghiên cứu Hệ thống Cơ điện và Cơ khí tại Viện nghiên cứu Kỹ thuật Công nghiệp nhấn mạnh, các nhà kinh doanh máy công cụ của Đài Loan không chỉ bán thiết bị, bây giờ cái họ bán là “giải pháp tổng thể” (total solution). Lấy máy công cụ sản xuất giày và máy dệt làm ví dụ, các doanh nghiệp cung ứng có thể cân nhắc trước những phương án như tính chức năng, tính thân thiện với môi trường, tính năng động mà các nhà thiết kế sản phẩm sẽ đưa ra, rồi mới làm ra thiết bị tương ứng để khách hàng cảm thấy rằng họ không chỉ mua thiết bị, mà còn đang mua giá trị.

Ông Giác Văn Uất, người rất quen thuộc với hệ sinh thái ngành máy công cụ trên toàn cầu, phát hiện ra rằng, các doanh nghiệp chế tạo thiết bị cơ khí của Đài Loan đã tạo ra nhiều sáng tạo bằng cách thành lập công ty mới, đánh vào thị trường ngách với tích hợp hệ thống nhằm đáp ứng với nhu cầu của người tiêu dùng cuối cùng. Ví dụ như YCM, một xưởng sản xuất máy công cụ đã có 70 năm lịch sử, đã thành lập Dot Zero; còn Syntec Technology, một trong những nhà sản xuất lớn ở lĩnh vực công nghệ CNC tại Đài Loan, thì đã cho thành lập Leantec. Những công ty mới này sẽ có thể thỏa mãn mọi nhu cầu chuyển đổi của ngành sản xuất.

Phụ kiện hàng không vũ trụ, xe điện (xe năng lượng mới) cần những linh kiện có chất lượng và độ ổn định cao hơn. Ông Hứa Văn Thông chia sẻ, dưới sự thúc đẩy của Liên minh MIH (Mobility In Harmony Alliance) và nền tảng mở về hệ sinh thái xe điện tổ chức bởi Aerospace Industrial Development Corporation và bộ phận phụ trách mảng xe điện của Hon Hai Technology Group (Foxconn), bằng khái niệm “Đội Quốc gia Đài Loan”, các xưởng sản xuất máy công cụ của Đài Loan đã lần lượt tiến quân vào những chuỗi cung ứng liên quan đến hàng không vũ trụ và xe điện trên toàn cầu.

Máy công cụ có đến 40% được ứng dụng trong mảng sản xuất xe cộ. Mặc dù thị trường xe chạy bằng xăng đã bị thu hẹp, trước đây là sản xuất hộp số, động cơ, bây giờ thì chuyển sang sản xuất vỏ máy phát điện, hộp giảm tốc, vỏ bình điện và còn phải cung cấp giải pháp tổng thể, như vậy mới có thể cạnh tranh trên thị trường, hoặc chuyển sang sản xuất thiết bị gia công chất bán dẫn.

Ông Hứa Văn Thông cho rằng, Đài Loan có hơn 10.000 xưởng cơ khí, đại đa số là những doanh nghiệp vừa và nhỏ, đủ sức bật và sự dẻo dai để chuyển đổi mô hình nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường. Các công xưởng lớn cũng có thể trở thành hình mẫu thị phạm, chỉ cần chủ sở hữu quyết định chuyển đổi mô hình là làm ngay. Ví dụ như ngành cơ khí dệt may có thể xúc tiến tiêu chuẩn hóa giao diện thông tin, hoặc kết nối bán hàng, cùng tiến quân vào thị trường quốc tế. 

Những năm gần đây, các doanh nghiệp máy công cụ của Đài Loan đã vận dụng khái niệm “làng Đài Loan” để đi tham gia triển lãm tại nước ngoài, dựng nên những gian triển lãm quốc gia, qua đó khiến cho khách hàng quốc tế khi đến mua hàng tại Đài Loan có thể cảm nhận được ngành thông tin – viễn thông, cơ khí chính xác, kỹ thuật gia công của Đài Loan rất mạnh, các loại chuỗi cung ứng đều có đầy đủ, từ máy điều khiển cho đến máy gia công, từ Bắc đến Nam, chỉ cần dành ra một đến hai ngày là đã có thể tìm đủ mọi thiết bị mà mình cần, để lại ấn tượng sâu sắc trong lòng khách hàng.

Tổng thư ký của TAMI, ông Hứa Văn Thông cho rằng Đài Loan phát triển cơ khí thông minh, cung cấp các giải pháp dựa trên nhu cầu của khách hàng.

Doanh nghiệp sản xuất máy công cụ lớn thứ ba thế giới là tập đoàn Fair Friend Group trưng bày mẫu máy mới nhất, thu hút nhiều thầy trò đến từ các ngành học liên quan đến cơ khí dừng chân học hỏi.

Triển lãm Máy công cụ Quốc tế Đài Bắc (TIMTOS 2023) đã cho thấy xu thế thông minh hóa, tự động hóa và phức hợp hóa.

Tiết kiệm năng lượng, giảm thải carbon, xây dựng chuỗi cung ứng xanh

Nhằm hướng đến mục tiêu đạt phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 của toàn thế giới, ông Hứa Văn Thông cho rằng, nhiều doanh nghiệp máy công cụ Đài Loan đều đã tìm giải pháp và phương án tiết kiệm năng lượng, giảm thải carbon từ nhiều phương diện như thiết kế sản xuất, quản lý nguồn năng lượng, hiệu quả sản xuất….

Để đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng ngay từ khâu thiết kế, hai doanh nghiệp sản xuất máy ép là Seyi và Chinfong đã sử dụng hệ thống đẩy điện thay cho hệ thống thủy lực, giảm đáng kể điện năng tiêu thụ của thiết bị. Còn công ty TNHH máy móc Quốc tế Fong Kee (Fong Kee International Machinery Co., Ltd.) thì thay mới thiết bị máy ép đùn, máy đúc, có thể tiết kiệm hơn 40% năng lượng với cùng một sản lượng. Ngoài việc mua thiết bị mới, còn hỗ trợ khách hàng thay máy cũ, tiêu tốn ít chi phí hơn nhằm đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng, phù hợp với khái niệm kinh tế tuần hoàn và giảm thiểu lãng phí.

Hạn chế mức tiêu thụ điện cũng là hạn chế phát thải carbon. Doanh nghiệp Victor Taichung Machinery Works thì ứng dụng trục vít me biến tần thông minh với kỹ thuật cắt gọt bằng dao động thay cho kỹ thuật cắt gọt cao áp. Công nghệ mới này có thể giúp hạn chế tiêu thụ điện đến 58%.

Còn công ty Hiwin Technologies Corp. thì đưa ra bàn roto tốc độ cao dưới nước, không chỉ bắt nhịp với nhu cầu ngành nghề trong tương lai với các ưu thế như độ chính xác, tốc độ xoay chuyển, hạng nhẹ, có bản quyền sáng chế tại nhiều nước, dàn máy này còn phân tích mức độ tỏa nhiệt của motor để đáp ứng nhu cầu tiết kiệm điện, đồng thời còn ứng dụng thuật toán để tránh trường hợp sập nguồn khẩn cấp. Bên cạnh đó, với thiết kế trục vít thông minh, biến tần, sản phẩm của công ty Hiwin mang đến những giải pháp bền vững, đạt được mục tiêu phát thải carbon thấp và hạn chế tiêu thụ điện.

Delta Electronics trưng bày máy biến tần và đồng hồ điện thông minh. Những máy này có chức năng phân tích những số liệu thu thập được về dầu, điện và hơi nước, qua đó quản lý nguồn năng lượng của thiết bị, đạt được hiệu quả là một dàn “máy công cụ xanh”.

Ông Giác Văn Uất nhận định, từ triển lãm TIMTOS 2023 có thể thấy, máy rời thông minh đã trở thành xu thế về tiêu chuẩn thiết bị; doanh nghiệp máy công cụ của Đài Loan đang tiến bước vào chuỗi cung ứng thị trường xe điện và hàng không vũ trụ, cho thấy thực lực trong chế tạo bền bỉ. Các xưởng lắp ráp, linh kiện của Đài Loan có thành tích đáng khen ngợi, đã có thể phản ứng nhanh trong bối cảnh tái cơ cấu chuỗi cung ứng toàn cầu và ứng phó với những thử thách về phát thải carbon trong tương lai, chiếm vị trí dẫn đầu trong xu thế toàn cầu hóa.

TTGroup sử dụng công nghệ in 3D để trưng bày khuôn linh kiện.

Trục vít thông minh của công ty Hiwin, một giải pháp bền vững ngay từ khâu thiết kế, với lượng thải carbon thấp và giảm thiểu tiêu thụ điện.