Hàn Quốc và Nhật Bản đang đẩy mạnh nỗ lực triển khai robot tại các nhà máy đóng tàu trong bối cảnh vị thế thống trị của Trung Quốc trong ngành này đang gây lo ngại cho Mỹ và các đồng minh...

Việc chuyển hướng sang mô hình "nhà máy đóng tàu thông minh" đã trở nên cấp thiết khi Seoul và Tokyo phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt lao động ngày càng trầm trọng, lượng đơn hàng tồn đọng lớn và sự cạnh tranh gay gắt từ các đối thủ Trung Quốc có chi phí thấp hơn. Theo số liệu từ công ty Clarksons, trong năm ngoái, các công ty đóng tàu Trung Quốc đã giành được 63% số đơn đặt hàng đóng tàu trên toàn cầu.

Hai đồng minh ở Đông Á này đóng vai trò then chốt giúp Mỹ giảm bớt sự phụ thuộc vào Trung Quốc trong lĩnh vực đóng tàu thương mại và quân sự. Là hai quốc gia đóng tàu hàng đầu thế giới chỉ sau Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản chiếm 40% sản lượng tàu toàn cầu trong năm ngoái và sở hữu chuyên môn công nghệ quan trọng đối với các loại tàu chở khí tự nhiên hóa lỏng (LNG), tàu ngầm và động cơ hàng hải.

Tuy nhiên, Hàn Quốc và Nhật đang đối mặt với một thách thức lớn. Một số chuyên gia cho rằng các nhà máy đóng tàu của Trung Quốc đã vượt qua đối thủ tại hai quốc gia này trong việc phát triển và đưa vào ứng dụng robot hàn, cũng như các hệ thống thông minh trong một trong những ngành công nghiệp khó tự động hóa nhất.

CUỘC ĐUA TỰ ĐỘNG HÓA NGÀY CÀNG NÓNG

Ông Woo Jong-hun, giáo sư ngành kiến trúc hàng hải và kỹ thuật đại dương tại Đại học Quốc gia Seoul, nhận định: "Trung Quốc đang ứng dụng robot vào đóng tàu một cách mạnh mẽ và với tốc độ nhanh hơn so với hai quốc gia còn lại”.

Đóng tàu là lĩnh vực khó tự động hóa vì mỗi con tàu đều có thiết kế và kết cấu khác biệt, không giống như các sản phẩm được tiêu chuẩn hóa như ô tô. Ngoài ra, các nhà máy đóng tàu còn là môi trường làm việc ngoài trời phức tạp và tiềm ẩn nhiều rủi ro, với những không gian chật hẹp và không đồng nhất, tương tự như các công trường xây dựng. Do đó, ngành này vẫn phụ thuộc nhiều vào đội ngũ lao động lành nghề đang ngày càng lớn tuổi.

Ông Ryu Sang-hun, Phó chủ tịch của HD Hyundai Samho - một công ty con thuộc tập đoàn đóng tàu lớn nhất Hàn Quốc - cho biết: "Khả năng cạnh tranh trong tương lai và sự tồn tại lâu dài của chúng tôi phụ thuộc vào việc liệu chúng tôi có thể phát triển các loại robot đa năng sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và công nghệ tự hành hay không. Robot giúp chúng tôi bù đắp tình trạng thiếu hụt lao động và đảm bảo chất lượng sản phẩm”.

Công nhân lành nghề có thể hoàn thành các công việc riêng lẻ nhanh hơn, nhưng robot lại vượt trội trong việc duy trì chất lượng và sản lượng ổn định. Theo HD Hyundai Samho, một công nhân có thể hoàn thành tới 30 công đoạn hàn mỗi ngày, trong khi robot có thể nâng con số này lên tới 50. Công ty ước tính rằng công nghệ này có thể giúp rút ngắn vài ngày thời gian bàn giao tàu đến khách hàng.

Fanuc, nhà sản xuất robot công nghiệp lớn nhất thế giới, đã chế tạo hai loại máy hàn và sơn đầu tiên được thiết kế dành riêng cho các nhà đóng tàu. Hãng đặt mục tiêu triển khai số lượng robot tương đương với số lượng nhân lực trong ngành đóng tàu Nhật Bản là 75.000 công nhân để cho phép vận hành cả vào ban đêm.

Ông Kenichiro Abe, Giám đốc điều hành cấp cao của Fanuc, cho biết: "Các nhà đóng tàu hiện coi tự động hóa là vấn đề cấp bách và các cuộc thử nghiệm đã bắt đầu được triển khai một cách nghiêm túc”.

Tại các nhà máy đóng tàu của HD Hyundai ở Ulsan, robot xác định vị trí hàn dựa trên dữ liệu thiết kế, di chuyển giữa các khối thân tàu và thực hiện các thao tác hàn đơn giản, trong khi công nhân giám sát quá trình vận hành thông qua hệ thống máy tính. Đối thủ cạnh tranh Hanwha Ocean cho biết một người vận hành có thể quản lý tới 10 robot đối với các công việc hàn tiêu chuẩn.

Các chuyên gia có ý kiến trái chiều về việc liệu Trung Quốc có đang đi trước Hàn Quốc và Nhật Bản - những quốc gia có ngành công nghiệp đóng tàu phát triển lâu đời hơn - trong lĩnh vực tự động hóa hay không.

Ông George Q Huang, giáo sư chuyên ngành sản xuất thông minh tại Đại học Bách khoa Hồng Kông, ước tính rằng các nhà máy đóng tàu của Hàn Quốc và Nhật Bản có thể đang đi trước khoảng 5 năm trong việc ứng dụng robot, nhưng Trung Quốc "hoàn toàn có khả năng bắt kịp" trong khoảng thời gian đó.

BÀI TOÁN CHI PHÍ

Ông Huang - người đang thực hiện dự án đưa robot vào một nhà máy đóng tàu quy mô nhỏ ở Chu Hải - cho biết cũng giống như tại Hàn Quốc và Nhật Bản, việc triển khai robot ở Trung Quốc, đất nước đang chứng kiến dân số suy giảm, được thúc đẩy bởi tình trạng thiếu hụt lao động. "Điều kiện làm việc khắc nghiệt và công việc rất vất vả, vì vậy giới trẻ không còn mặn mà gia nhập ngành này nữa”, ông nói.

Mục tiêu cuối cùng của ngành công nghiệp này là tạo ra các "nhà máy không cần ánh sáng", nơi hoạt động sản xuất gần như hoàn toàn dựa vào robot. HD Hyundai đặt mục tiêu tự động hóa hoàn toàn một số dây chuyền sản xuất và xây dựng một nhà máy vận hành tự động quy mô nhỏ vào năm 2030, ứng dụng AI, dữ liệu lớn và công nghệ "bản sao kỹ thuật số" - những mô hình mô phỏng thế giới thực được cập nhật theo thời gian thực, cho phép thử nghiệm an toàn các quy trình sản xuất tự động.

Trong 2 năm qua, Hanwha Ocean đã đầu tư 160 tỷ won, tương đương 120 triệu USD, vào các nhà máy đóng tàu thông minh và đặt mục tiêu đến năm 2030 tự động hóa 70% quy trình sản xuất. Công ty cũng có kế hoạch triển khai tự động hóa tại các cơ sở hoạt động ở Mỹ, trong bối cảnh Seoul và Washington đang tăng cường hợp tác nhằm vực dậy ngành đóng tàu của Mỹ.

Tuy nhiên, ông Woo cho rằng sẽ rất khó để tự động hóa hoàn toàn nhiều quy trình đóng tàu trong vòng 5 năm tới, "bởi vì các công việc phức tạp vẫn đòi hỏi sự khéo léo của đôi tay con người".

Ông Ryu cho biết robot có thể thực hiện hơn 90% các công việc hàn đơn giản, nhưng lại gặp khó khăn với những công việc phức tạp hơn như hàn các khối kết cấu cong, sơn và lắp đặt hệ thống đường ống.

Samsung Heavy Industries, một trong 3 nhà đóng tàu lớn nhất Hàn Quốc, thừa nhận rằng tự động hóa, dù là yếu tố "sống còn", vẫn đặt ra nhiều thách thức về mặt kỹ thuật và đòi hỏi chi phí cao.

"Chúng ta đang sống trong thời kỳ mà việc đánh giá thời điểm và hiệu quả của các khoản đầu tư là vô cùng khó khăn," ông Yukito Higaki, Chủ tịch của Imabari Shipbuilding - nhà đóng tàu lớn nhất Nhật Bản - nhận định.

Ông Yang Jong-seo, một nhà nghiên cứu tại Ngân hàng Xuất nhập khẩu Hàn Quốc, cho biết sự hỗ trợ mạnh mẽ từ chính phủ Trung Quốc giúp ngành công nghiệp đóng tàu của nước này có khả năng gánh vác rủi ro hiệu quả hơn.

"Robot là yếu tố cực kỳ cần thiết để Hàn Quốc và Nhật Bản cạnh tranh tốt hơn với Trung Quốc, trong bối cảnh người lao động tại các nước này ngày càng né tránh những công việc nặng nhọc, nguy hiểm với mức lương tương đối thấp. Tuy nhiên, họ cần cân nhắc kỹ lưỡng giữa chi phí và lợi ích, bởi tự động hóa đòi hỏi nguồn vốn đầu tư khổng lồ, trong khi các công ty đóng tàu Trung Quốc được chính phủ hậu thuẫn có thể gánh vác được chi phí cho quá trình thử nghiệm và sửa lỗi”, ông nói.