Ngành công nghiệp khuôn mẫu đã nhập cuộc chuyển đổi số. Nhờ ứng dụng phần mềm, chuyển đổi số, đã có công ty sản xuất khuôn mẫu tăng doanh thu tăng 30%, xây dựng khuôn mẫu phức tạp nhanh hơn 20 - 40% so với đối thủ cạnh tranh.

Xu hướng của thế giới

Khuôn mẫu là loại sản phẩm công nghiệp đặc biệt, công cụ không thể thiếu trong rất nhiều ngành sản xuất công nghiệp, có giá bán khá cao, phổ biến từ vài chục đến vài trăm nghìn USD, thậm chí, những bộ khuôn mẫu khó và phức tạp như khuôn mẫu dập vỏ xe ô tô còn lên tới hàng triệu USD. 

Các loại khuôn mẫu ngày càng trở nên phức tạp hơn, tỷ lệ thuận với sự phức tạp của sản phẩm. Doanh nghiệp sản xuất khuôn mẫu không thể không áp dụng quy trình và công nghệ mới như số hóa, máy công cụ đa chức năng, công nghệ in 3D… nếu muốn tăng hiệu quả sản xuất và giảm chi phí.

Trên thực tế, ngành công nghiệp khuôn mẫu thế giới hiện nay đang phát triển theo xu hướng đầu tư phát triển công nghệ, ứng dụng phần mềm, số hóa, chuyển đổi số. Công nghệ số đã được ứng dụng rộng rãi để nhanh chóng chuyển đổi các quá trình sản xuất khuôn mẫu từ kiểu truyền thống sang hiện đại.

“Bí quyết” chung của nhiều công ty thành công trong lĩnh vực công nghiệp khuôn mẫu là sử dụng các phần mềm CAD (thiết kế với sự trợ giúp của máy tính điện tử), CAM (sản xuất với sự trợ giúp của máy tính điện tử) và CAE (công nghệ mô phỏng) tích hợp với tự động hóa để loại bỏ các tác vụ thủ công, đáp ứng nhanh hơn nhu cầu khách hàng; triển khai các hệ thống PDM (quản lý dữ liệu sản phẩm), PLM (quản lý vòng đời sản phẩm) để quản lý các thiết kế về khuôn mẫu và tìm kiếm dữ liệu phù hợp một cách nhanh chóng…

Theo một cuộc khảo sát do Harbor IQ thực hiện gần đây với hơn 90 công ty về khuôn mẫu, phần mềm ưa thích nhất cho công việc thiết kế CAD là NX của hãng Siemens PLM Software. Trường hợp điển hình là Cavalier Tool & Manufacturing, một nhà sản xuất khuôn mẫu ở Canada, nhờ ứng dụng NX CAD và NX Mold Design, doanh thu đã tăng 30% so với năm trước; quy trình xây dựng khuôn mẫu phức tạp nhanh hơn 20 - 40% so với đối thủ cạnh tranh.

Một xu hướng khác của ngành công nghiệp khuôn mẫu thế giới cũng đáng chú ý là xu hướng hình thành mô hình liên kết tổ hợp để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao.

Điển hình như tại Đài Loan, quốc gia có ngành sản xuất khuôn mẫu phát triển, công nghệ mới thường xuyên được cập nhật vào quá trình sản xuất. Hiệp hội Khuôn mẫu Đài Loan đã tập hợp hơn 600 công ty, hình thành các trung tâm thiết kế, tổ hợp chế tạo khuôn mẫu cho từng lĩnh vực công nghiệp. Sự phân công và hợp tác lao động giúp doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào từng lĩnh vực ứng dụng công nghệ cao, tự động hoá quá trình sản xuất, tránh được tình trạng đầu tư trùng lặp, giảm tối đa chi phí khấu hao thiết bị trong giá thành sản phẩm khuôn mẫu. Nhờ đó, chất lượng và giá thành sản phẩm của Đài Loan trên thị trường khuôn mẫu luôn có tính cạnh tranh rất cao. Khuôn mẫu của Đài Loan được đánh giá đạt tiêu chuẩn quốc tế mà giá thành chỉ bằng 50% giá nhập ngoại.

 “Chìa khóa” của thành công của doanh nghiệp Việt

Cách đây khoảng 15 năm, Công ty Trách nhiệm hữu hạn Dịch vụ kỹ thuật - thương mại Nhất Tinh (Thành phố Hồ Chí Minh) cũng đã bắt đầu áp dụng các phần mềm tự động trong thiết kế và gia công cơ khí như CAD, CAM.

Trên hành trình chuyển đổi số, ngoài ứng dụng những phần mềm chuẩn có sẵn trên thị trường, Công ty còn thuê một công ty phần mềm xây dựng bộ quy trình quản trị nội bộ. Sau khoảng 6 năm, hầu hết các phòng, ban chuyên môn đều hoạt động dựa trên các nền tảng chuyển đổi số, như: Hệ thống cơ sở dữ liệu tổng hợp; phần mềm quản lý thiết kế; phần mềm quản lý dự án, phần mềm kế toán…

“Việc ứng dụng chuyển đổi số đã giúp tăng hiệu quả trong phối hợp thiết kế, cụ thể là nhanh chóng thiết kế và cải tiến sản phẩm, quản lý dữ liệu thiết kế khoa học và có tính bảo mật cao, tăng khả năng phối hợp chuẩn xác giữa các bộ phận nhằm hoàn thành kế hoạch đúng hạn, hạn chế thấp nhất sai sót, nâng cao năng suất và chất lượng trong sản xuất”, Giám đốc Lê Anh Tuấn liệt kê những lợi ích mà Công ty Nhất Tinh đã đạt được.

Tại Việt Nam, số lượng doanh nghiệp sản xuất khuôn mẫu thành công nhờ chuyển đổi số như Công ty Nhất Tinh ngày càng nhiều.

Những công cụ, giải pháp, phần mềm được sử dụng phổ biến trên hành trình chuyển đổi số của doanh nghiệp gồm: Mô hình hóa dạng khối, cho phép mô phỏng các đối tượng trong không gian 3 chiều (3D), giúp quan sát đầy đủ, rõ ràng từng bộ phận, linh kiện cũng như toàn bộ sản phẩm; cho phép tiếp cận thông tin tốt hơn trong quá trình thiết kế, rút ngắn thời gian thiết kế, đẩy nhanh quá trình sản xuất.

Hệ thống quản lý dữ liệu và kiểm tra tự động, cho phép tiến hành thu thập dữ liệu kiểm soát chất lượng thông qua các cảm biến để cấp dữ liệu cho hệ thống máy tính theo thời gian thực, không mất thời gian phải xuống tận nhà xưởng. Với hệ thống này, các nhà sản xuất khuôn mẫu dễ dàng theo dõi các vấn đề liên quan tới chất lượng trong hoạt động sản xuất. Dữ liệu kiểm soát chất lượng được liên kết với dữ liệu thiết kế và dữ liệu sản xuất, qua đó góp phần cải thiện hiệu năng của các hoạt động thiết kế, sản xuất.

Các chương trình phần mềm theo dõi toàn bộ các giai đoạn của quá trình sản xuất, hỗ trợ theo dõi và điều chỉnh kịp thời kế hoạch sản xuất, qua đó tăng năng suất và hiệu quả hoạt động.

Tạo mẫu nhanh, là công nghệ được sử dung để tạo ra các mô hình vật lý và bộ phận nguyên mẫu từ dữ liệu CAD dạng 3D. Các doanh nghiệp đang sử dụng công nghệ tạo mẫu nhanh cho nhiều mục đích, bao gồm cả việc kiểm tra sự phù hợp và chức năng lắp ráp, sản xuất các mô hình chức năng, giáo cụ trực quan cho kỹ thuật…

Việc doanh nghiệp nghiên cứu, làm chủ công nghệ tiên tiến, từ đó chủ động thiết kế, chế tạo khuôn mẫu ở trong nước có vai trò rất quan trọng, giúp nâng cao sức cạnh tranh của ngành công nghiệp khuôn mẫu Việt Nam trên thị trường quốc tế.

Hai rào cản lớn

Nhiều chuyên gia kinh tế nhận định, ngành công nghiệp khuôn mẫu Việt Nam đã có sự chuyển biến tích cực, song vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế. 

Hai rào cản lớn nhất hiện nay đã được “điểm mặt chỉ tên”: Hạn chế về năng lực công nghệ, thiếu hụt nguồn nhân lực chất lượng cao.

Trước hết, về công nghệ, vẫn tồn tại sự chồng chéo giữa công nghệ mới cũ, gây ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất, do công nghệ chế tạo khuôn mẫu còn chậm chuyển giao, hoạt động đầu tư máy móc, trang thiết bị thiếu đồng bộ.

Nhiều doanh nghiệp chưa đầu tư bài bản nên không thể sản xuất được khuôn mẫu chất lượng cao, thậm chí “bó tay” với cả những khuôn mẫu tưởng chừng khá đơn giản như vỏ nhựa máy hút bụi, cản trước của xe hơi… chỉ vì không có máy móc phù hợp. Còn ít doanh nghiệp am hiểu và tuân thủ các điều kiện về nhà xưởng, công nghệ, nhất là công nghệ có độ chính xác cao 0,001mm.

Đa số doanh nghiệp sản xuất khuôn mẫu trong nước hoạt động khép kín, không có sự phối hợp, liên kết với nhau, dẫn tới tình trạng trùng lặp đầu tư một số dây chuyền công nghệ tương đối hiện đại, khiến nguồn lực bị phân tán. 

Ngoài ra, do sản xuất nhỏ lẻ, doanh nghiệp phải mua nguyên liệu nhập khẩu để làm khuôn mẫu (chẳng hạn như thép hợp kim) với giá đắt, dẫn tới câu chuyện chi phí sản xuất khuôn mẫu của doanh nghiệp Việt Nam cao hơn đối thủ cạnh tranh. Với các loại vật liệu nhập khẩu đắt tiền, doanh nghiệp rất mong được Nhà nước hỗ trợ, ưu đãi cao về thuế nhập khẩu cũng như chính sách vay vốn ngoại tệ. Và với một số thiết bị chuyên dụng đắt tiền như thiết bị thí nghiệm, thiết bị đo, kiểm tra có độ chính xác cao phục vụ cho chế tạo khuôn mẫu, doanh nghiệp cũng kiến nghị Nhà nước hỗ trợ đầu tư để doanh nghiệp dùng chung.

Hạn chế về công nghệ nên các doanh nghiệp Việt mới chỉ đáp ứng được một phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho chế tạo các sản phẩm cơ khí tiêu dùng và một phần cho các công ty liên doanh nước ngoài. Hầu hết sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, tủ lạnh, điều hoà, ô tô, xe máy…) đều phải nhập bán thành phẩm hoặc nhập khuôn từ nước ngoài về sản xuất.

Tiếp đó, về nhân lực, ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu có tính tự động hóa cao, yêu cầu kỹ thuật phức tạp và độ chính xác cao, đòi hỏi phải có đội ngũ nhân lực trình độ cao.

“Nguồn nhân lực chất lượng cao vô cùng quan trọng đối với các doanh nghiệp cơ khí khuôn mẫu. Doanh nghiệp phải có đội ngũ thiết kế mạnh, nguồn lực gia công phải tinh nhuệ để có thể tập trung thiết kế, chế tạo trong thời gian ngắn”, ông Nguyễn Văn Trí, Giám đốc Công ty Trách nhiệm hữu hạn Lập Phúc (Thành phố Hồ Chí Minh) khẳng định.

Tuy nhiên, thực tế hiện nay, số lượng kỹ sư được đào tạo ra trường hàng năm còn ít và không thể đáp ứng ngay yêu cầu công việc. Nhiều nhà sản xuất khuôn mẫu thiếu hụt nguồn nhân lực chất lượng cao vì Việt Nam chưa có trung tâm đào tạo chuyên nghiệp cho khuôn mẫu, giáo trình không cập nhật kiến thức, học lý thuyết nhiều hơn thực hành.

“Các trường đại học có vẻ quá cứng nhắc trong nội dung đào tạo nên năng lực của các kỹ sư ra trường hoặc là không sử dụng được hoặc là phải học thêm đúng với nhu cầu thực tế của doanh nghiệp. Thường phải mất khoảng 2 – 3 năm đào tạo thêm”, ông Nguyễn Văn Tiền, Công ty Cơ điện tử Hiệp Phát (Thành phố Hồ Chí Minh) chia sẻ.

Những nỗ lực gỡ khó

Nếu muốn hình thành và phát triển nguồn nhân lực ngành công nghệ khuôn mẫu trong tương lai đáp ứng được sự phát triển công nghiệp của đất nước, thì cần phải mở thật nhiều khóa đào tạo nâng cao kỹ năng thiết kế và lập trình gia công khuôn mẫu, giúp các doanh nghiệp tăng khả năng tiếp cận các công nghệ phần mềm và máy móc hiện đại.

Nhận thức rõ điều này, năm 2022, Trung tâm Hỗ trợ phát triển công nghiệp thuộc Cục Công nghiệp – Bộ Công Thương đã chủ trì thực hiện đề án “Hỗ trợ đào tạo nâng cao kỹ năng thiết kế, gia công và đo kiểm cho kỹ thuật viên ngành khuôn mẫu, cơ khí chính xác trong lĩnh vực công nghiệp hỗ trợ và công nghiệp chế biến và chế tạo” trong khuôn khổ Chương trình Phát triển công nghiệp hỗ trợ năm 2022. Toàn bộ chi phí tập huấn, đào tạo do ngân sách nhà nước và Viện Công nghệ Công nghiệp Hàn Quốc (Kitech) tài trợ. Mới đây, khóa đào tạo trong vòng 4 tuần (từ ngày 17/10 – 11/11/2022) vừa được Trung tâm Hỗ trợ phát triển công nghiệp và Tập đoàn Samsung phối hợp tổ chức tại Hàn Quốc. Đề án được kỳ vọng sẽ mang lại giá trị thiết thực, góp phần nâng cao nguồn nhân lực khuôn mẫu, tăng khả năng tiếp cận chuỗi sản xuất toàn cầu cho các doanh nghiệp Việt Nam.

Hiện chế tạo khuôn mẫu vẫn đang là một trong những ngành nghề công nghiệp được Nhà nước khuyến khích hỗ trợ. Nhiều chính sách ưu đãi, khuyến khích ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu đã được thể hiện tại Luật Thuế xuất nhập khẩu, Luật Đầu tư, và các nghị định, thông tư hướng dẫn thực hiện. 

Phát triển chế tạo khuôn mẫu cũng là nội dung quan trọng trong nhiều bản quy hoạch phát triển các ngành công nghiệp then chốt, quan trọng của đất nước. Chẳng hạn, Quy hoạch phát triển ngành cơ kim khí Hà Nội giai đoạn 2006 - 2010 đã xác định tập trung phát triển nhóm sản phẩm cơ bản có liên quan đến sử dụng khuôn mẫu, gồm sản phẩm máy công nghiệp, sản phẩm ô tô – xe máy và một số ngành sản xuất khác như sản xuất sản phẩm từ cao su, plastic phục vụ công nghiệp và gia dụng…

Trong xu thế hội nhập và hợp tác kinh tế quốc tế, muốn tồn tại và phát triển bền vững, ngành công nghệ nghiệp khuôn mẫu Việt Nam cần tiếp tục triển khai thêm nhiều giải pháp đúng đắn, phù hợp. 

Có ý kiến đề xuất thành lập hiệp hội của ngành sản xuất khuôn mẫu, tạo sân chơi cho các doanh nghiệp gặp gỡ, trao đổi thông tin trong và ngoài nước, quảng bá hình ảnh cũng như tìm kiếm đối tác và liên kết làm ăn. Hiệp hội có mối quan hệ chặt chẽ với Chính phủ, các bộ, ngành, các viện, trường đại học…, sẽ thường xuyên cập nhật, cung cấp thông tin cho doanh nghiệp về chủ trương, chính sách, cơ chế quản lý, cũng như công nghệ và thiết bị tiên tiến, bộ tiêu chuẩn công nghiệp và tiêu chuẩn an toàn cho ngành khuôn mẫu.

Khi đó, các doanh nghiệp trong ngành công nghiệp khuôn mẫu Việt sẽ có thêm điều kiện thuận lợi để khắc phục yếu kém, tồn tại, vững vàng làm chủ thị trường trong nước, vươn ra thị trường thế giới.