Cơ khí chế tạo ô tô và máy nông nghiệp: Từ bản đồ công nghệ đến lộ trình 10 năm

Trong 5-10 năm tiếp theo, Việt Nam cần nắm vững các công nghệ về thiết kế mô phỏng, lắp ráp tự động và đo kiểm đối với ngành cơ khí chế tạo máy nông nghiệp, cũng như những công nghệ liên quan đến động cơ đốt trong, xe điện, in 3D và vật liệu compossite đối với ngành cơ khí chế tạo ô tô.

Năng lực cơ khí trong ngành ô tô và máy nông nghiệp ở mức 60-75% so với thế giới

cơ khí chế tạo được đánh giá là một trong những ngành quan trọng để một quốc gia phát triển công nghiệp hóa và hoàn thiện cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai (‘điện khí hóa’) và thứ ba (‘máy tính và tự động hóa’). Nó cung cấp toàn bộ trang thiết bị cho các ngành công nghiệp khác như chế biến nông sản, năng lượng, luyện kim, đóng tàu, xây dựng, thiết bị điện-điện tử, giao thông vận tải và bảo vệ quốc phòng an ninh.

Tuy nhiên các chuyên gia trong nước nhận định rằng ngành cơ khí chế tạo của Việt Nam mới chỉ dừng ở mức “làm gia công” và phần lớn chưa đủ khả năng tự chế tạo một số sản phẩm có sức cạnh tranh quốc tế mang lại giá trị cao. Đa số doanh nghiệp cơ khí trong nước có quy mô nhỏ, trình độ kỹ thuật trung bình, thiếu máy móc hiện đại, chưa làm chủ được công nghệ lõi hoàn chỉnh trong lĩnh vực cơ khí. Do vậy, sản phẩm cơ khí Việt Nam mới đáp ứng được khoảng 32% nhu cầu cơ khí trong nước – so với mục tiêu 45-50% đến năm 2020 – và có rất ít thương hiệu có thể cạnh tranh trên thị trường.

Để có nhiều doanh nghiệp mạnh trong nước, Chủ tịch Hiệp hội doanh nghiệp cơ khí Việt Nam KS Đào Phan Long đề nghị bên cạnh các cơ chế chính sách ưu đãi, nhà nước cần “lựa chọn một số sản phẩm, phân ngành cơ khí mà Việt Nam có thế mạnh về thị trường và năng lực sản xuất để đầu tư phát triển”.

Nhưng làm sao để chọn được những sản phẩm chủ lực và công nghệ ưu tiên cho ngành cơ khí chế tạo? Câu trả lời có thể tìm thấy trong Bản đồ Công nghệ – một công cụ cho phép xác định vị thế cạnh tranh và năng lực công nghệ hiện tại, đồng thời có những thông tin về sản phẩm và thị trường để các đối tượng định hướng đầu tư R&D.

Nhận trách nhiệm này, trong ba năm từ 2017-2019, nhóm nghiên cứu do TS. Nguyễn Trường Phi, Giám đốc Trung tâm Thiết kế, chế tạo và thử nghiệm (SatiTech) thuộc Cục Ứng dụng và Phát triển Công nghệ dẫn dắt đã triển khai xây dựng bản đồ công nghệ ngành cơ khí chế tạo ô tô và máy nông nghiệp. Đây là một trong số những bản đồ đầu tiên được tạo ra trong khuôn khổ “Chương trình Đổi mới công nghệ Quốc gia đến năm 2020”.

Với bản đồ ngành cơ khí chế tạo, nhóm nghiên cứu đã kết hợp nhiều phương pháp, bao gồm tổng hợp cơ sở dữ liệu sẵn có, điều tra khảo sát doanh nghiệp, lấy ý kiến chuyên gia và phân tích cơ sở dữ liệu sáng chế liên quan.

Họ xây dựng bản đồ theo năm khía cạnh: Thiết kế, gia công, xử lý bề mặt, lắp ráp và đo kiểm. Mỗi lĩnh vực công nghệ này sẽ có các lớp công nghệ từ lớp 1 đến 5, trong đó các lớp công nghệ sau là nhánh con của lớp công nghệ trước. Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu xây dựng được tổng cộng 195 hồ sơ công nghệ cho ngành cơ khí chế tạo ô tô và 185 hồ sơ công nghệ cho ngành cơ khí chế tạo máy nông nghiệp, sau đó sử dụng các biện pháp lượng hóa để so sánh trình độ công nghệ của Việt Nam với thế giới và minh họa thành các dạng biểu đồ.

Theo kết quả nghiên cứu, nhìn chung năng lực công nghệ của ngành cơ khí chế tạo ô tô và máy nông nghiệp của Việt Nam đang ở mức 60-75% so với thế giới, trong đó có những nhánh công nghệ đã dần tiệm cận (80-85%) mặt bằng chung của quốc tế.

Về cơ bản, các công nghệ thiết kế, gia công, xử lý bề mặt đáp ứng tốt khi làm việc với những chi tiết và cụm chi tiết có độ phức tạp ở mức trung bình-khá, tuy nhiên còn hạn chế khi xử lý cụm chi tiết phức tạp hoặc thiết kế tổng thể. Một số ít đơn vị có khả năng gia công các chi tiết có độ phức tạp cao và nội địa hóa hầu hết sản phẩm, đặc biệt là trong lĩnh vực máy nông nghiệp. Nhân lực Việt Nam có thể sử dụng được các phần mềm thông dụng và một số phần mềm chuyên dụng, nhưng việc thiếu các trang thiết bị và phần mềm bản quyền khiến không ít kỹ sư dù có năng lực giỏi cũng không thể nhanh chóng tích lũy kinh nghiệm và nâng cao kỹ năng.

Đối với công nghệ lắp ráp, các doanh nghiệp trong nước có khả năng làm rất tốt. Phần lớn việc lắp ráp vẫn dựa vào thủ công và ngang bằng với thế giới. Công nghệ lắp ráp trên dây chuyền, sử dụng robot và lắp ráp thông minh đã bắt đầu tiệm cận hơn với những nước phát triển, tuy nhiên do điều kiện tài chính và thị trường nên ít đơn vị ứng dụng chúng.

Tuy nhiên, đo kiểm đang là lĩnh vực yếu nhất trong ngành cơ khí. Hiện nay, các đơn vị trong nước chỉ thực hiện đo kiểm chi tiết/cụm chi tiết chứ chưa có đơn vị đo kiểm sản phẩm đầu cuối, đặc biệt là trong lĩnh vực ô tô. Những tập đoàn lớn như Vinfast vẫn phải gửi sản phẩm hoàn thiện của mình ra nước ngoài để kiểm tra, đo đạc.

Thông tin chi tiết về mức độ năng lực của từng công nghệ đang được chuyển vào phần mềm quản lý và khai thác dữ liệu bản đồ công nghệ (Xem: http://bandocongnghe.com.vn/). Website cũng có mục để các doanh nghiệp tự khai báo năng lực của mình và nhận kết quả chấm điểm theo thang đo với thế giới. Đại diện nhóm cho biết từ nay đến cuối năm 2020, họ sẽ cập nhật đầy đủ, chính xác thông tin vào cổng truy cập.

“Dĩ nhiên, do công nghệ luôn thay đổi nên bản đồ cũng cần thường xuyên cập nhật – có thể theo chu kì vòng đời công nghệ của mỗi lĩnh vực. Từ phương pháp mà chúng tôi xây dựng, về sau các hiệp hội ngành hay những công ty chủ lực dẫn dắt ngành có thể hợp tác lại với nhau để xây dựng những bản đồ công nghệ mới hoặc lộ trình công nghệ của riêng mình”, TS. Phi bày tỏ.

Lộ trình ngành cơ khí ô tô: Làm chủ động cơ đốt trong và động cơ điện

Để biết nên phát triển công nghệ nào cho ngành, chúng ta cần xem xét đến sản phẩm và thị trường của ngành. Nội địa hóa luôn là bài toán khó đối với doanh nghiệp ngành ô tô, bởi nó không chỉ cần bí quyết công nghệ mà còn đòi hỏi sản lượng lớn. Trong khi đó, dung lượng thị trường Việt Nam tương đối nhỏ khiến nhiều công ty cảm thấy “không đáng đầu tư”.

Mặc dù ngành ô tô Việt Nam có khoảng 21 doanh nghiệp lắp ráp OEM, 83 nhà cung cấp cấp 1 và trên 300 nhà cung cấp cấp 2-3 nhưng tỷ lệ nội địa hóa sản phẩm ô tô chỉ ở mức 13%, thấp hơn rất nhiều so với các nước ASEAN khác như Thái Lan (84%), Malaysia (80%) hay Indonesia (75%). Khi lưu thông trong khu vực, do điều khoản phải có tỷ lệ nội địa hóa trên 40% mới được hưởng ưu đãi thuế (VAT = 0%), vài năm qua một số doanh nghiệp lớn phải gấp rút đầu tư công nghệ, đào tạo nâng cao năng lực và tìm kiếm đối tác phụ trợ mới.

Thông thường, một chiếc ô tô có khoảng 25,000 ~ 50,000 chi tiết, liên quan đến động cơ, khung gầm, vỏ xe và các hệ thống khác. Kết hợp với đánh giá năng lực công nghệ hiện có như trên, nhóm nghiên cứu của SatiTech đã chỉ ra những cụm công nghệ quan trọng cần phát triển để đồng thời hỗ trợ cho việc nội địa hóa nhiều chi tiết sản phẩm, ví dụ công nghệ tối ưu hóa khả năng vận hành, chọn phôi, đo đạc tính chất vật lý, độ bền, số hóa dữ liệu,…

Tuy nhiên, ngành ô tô trên thế giới đang có một bước ngoặt lớn. Việc xuất hiện những đột phá trong công nghệ về pin điện, in 3D và trí tuệ nhân tạo đã mở ra cơ hội cho thị trường xe điện thế giới phát triển. Bên cạnh “kẻ tạo sóng” Tesla, một loạt ông lớn như Ford, Daimler, BMW, GM hay Chevrolet cũng đang đổ hàng trăm tỷ USD vào R&D trong phân khúc này. Theo dữ liệu sáng chế quốc tế, những năm gần đầy số bằng sáng chế trong lĩnh vực ô tô liên quan đến hệ thống điều khiển, hệ thống phụ trợ, tích hợp AI, xe điện, … có xu hướng tăng nhanh.

Do vậy, theo TS. Phi, “về mặt sản phẩm, Việt Nam sẽ cần phát triển cả những chi tiết để tham gia vào chuỗi giá trị như khung gầm, xắt xi, cụm hộp số, hệ thống bánh lái…, đồng thời tìm cách làm chủ những công nghệ lõi về động cơ diesel trong ngắn hạn, công nghệ về pin và động cơ điện trong dài hạn. Điều này liên quan đến nhu cầu tiêu dùng và an ninh quốc gia, lẫn sự cạnh tranh thị trường trong tương lai”.

Máy nông nghiệp: Tập trung chiếm lĩnh thị phần nội địa

Ngược lại với ô tô, lĩnh vực cơ khí chế tạo máy nông nghiệp ở Việt Nam có lịch sử lâu đời hơn và đã tích lũy được trình độ công nghệ nhất định. Nhiều loại máy đã đạt đến mức độ 75-85% so với thế giới và có tỷ lệ nội địa hóa tương đối khả quan, chẳng hạn các loại máy xay xát, máy đánh bóng gạo, máy gặt đập liên hợp hay động cơ diesel 30 mã lực (HP).

Thị trường máy móc cũng tiềm năng do chính phủ đang thúc đẩy quá trình cơ giới hóa nông nghiệp. Bộ NN&PTNT dự báo từ nay đến 2025, nhu cầu các loại máy nông nghiệp có thể tăng từ 1000-3000 chiếc/năm. Tuy nhiên, hiện phần lớn “sân chơi” thuộc về khối ngoại, khi Việt Nam đang phải nhập khẩu 70% máy móc, thiết bị phục vụ nông nghiệp, chủ yếu từ Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và chỉ còn 30% thị phần cho sản phẩm sản xuất trong nước. Sức cạnh tranh máy nông nghiệp Việt cũng còn khá thấp vì sản phẩm có giá thành cao hơn nhập khẩu từ 15-20%. Với đặc điểm nông nghiệp nhỏ và manh mún, người nông dân cũng ít khi lựa chọn các loại máy công suất cao.

Do vậy, nhóm nghiên cứu cho rằng, lộ trình trong 10 năm tới là ngành cơ khí chế tạo máy nông nghiệp cần khắc phục được hạn chế lắp ráp thủ công để chuyển sang lắp ráp dây chuyền hoặc robot, đẩy mạnh xây dựng năng lực đo kiểm, đồng thời phát triển công nghệ in 3D và mô phỏng để hạ giá thành sản phẩm cũng như thiết kế tốt hơn theo nhu cầu của từng phân khúc khách hàng. Mục tiêu là chiếm được 40% thị trường nội địa trong 5 năm tới, và đạt được 60% thị phần đến năm 2030.

“Về sản phẩm, chúng tôi cho rằng trong ngắn hạn phải chiếm được thị phần các loại máy có trình độ chế tạo ở mức trung bình, công suất cỡ trung nhưng nhu cầu cao [như máy kéo, máy canh tác máy gieo trồng, máy thu hoạch, hệ thống sấy và bảo quản…] Về dài hạn, trên cơ sở các loại máy đã có kết hợp với chính sách thúc đẩy thị trường của nhà nước, chúng ta có thể đầu tư nâng công suất, đào tạo nhân lực, tiến tới các thiết kế có trình độ chế tạo cao, có khả năng xuất khẩu.”

TS Phi nhấn mạnh.