1. Thực trạng triển khai công nghiệp 4.0 ở Nhật Bản

Cách mạng Công nghiệp 4.0 là xu hướng tự động hóa và trao đổi dữ liệu trong công nghệ sản xuất. Nó bao gồm các Hệ thống Thực - Ảo (Cyber - Physical Systems – CPS), Mạng lưới vạn vật kết nối internet (Internet of Things – IoT) và điện toán đám mây (Cloud Computing). Trong đó, mỗi công dân có thể trở thành một doanh nghiệp số. Mọi doanh nghiệp đều trở thành doanh nghiệp số. Mọi lãnh đạo trở thành lãnh đạo số. Mọi chính phủ trở thành chính phủ số.

Theo một cuộc khảo sát của McKinsey & Co, các doanh nghiệp Nhật Bản rất lạc quan về tiềm năng của công nghiệp 4.0 nhưng họ đang tụt hậu so với đối tác đến từ Mỹ và Đức cả trong việc chuẩn bị và triển khai công nghiệp 4.0. Chỉ có 16% người được hỏi cho rằng các doanh nghiệp của Nhật Bản đã có những tiến bộ đáng kể trong các sáng kiến ​​liên quan đến Công nghiệp 4.0.

Hơn nữa, trong một nghiên cứu khác do IDC tiến hành, 16,5% số doanh nghiệp Nhật Bản được khảo sát trong năm 2014 dự kiến ​​sẽ thành lập các phòng ban phụ trách IoT vào năm 2015, nhưng thực tế chỉ có 1,5% doanh nghiệp tiến hành việc này. Điều này cũng phù hợp với xu hướng trong chi tiêu R&D liên quan đến công nghiệp 4.0 (như khảo sát của McKinsey & Co). Điều thú vị là theo khảo sát phần lớn doanh nghiệp Nhật Bản cho rằng chi tiêu cho R&D hiện tại là đủ, bất chấp thực tế chi tiêu của họ thấp hơn so với Đức và Mỹ.

Mặc dù Nhật Bản đã bị chậm lại so với Đức và Mỹ về thời gian triển khai công nghiệp 4.0, 82% số người được hỏi tỏ thái độ tích cực về các sáng kiến ​​liên quan đến công nghiệp 4.0. Đại đa số người được hỏi cũng cho rằng sẽ có một sự gia tăng đáng kể trong khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp Nhật Bản trên trường quốc tế nhờ việc triển khai công nghiệp 4.0.

Cũng như nhiều nước khác, các tập đoàn lớn của Nhật Bản là động lực chính đằng sau việc triển khai các sáng kiến ​​liên quan đến Công nghiệp 4.0. Nhật Bản có một số lượng lớn các doanh nghiệp đang dẫn đầu thị trường toàn cầu trong lĩnh vực kinh doanh liên quan. Và phần lớn trong số đó vẫn còn tiềm năng sản xuất lớn hơn.

Tuy nhiên, các doanh nghiệp Nhật Bản vẫn tin tưởng rằng việc kết nối sản xuất sẽ làm cho họ có tính cạnh tranh hơn và những tiến bộ trong công nghệ sẽ giúp họ có lợi thế cạnh tranh so với các doanh nghiệp nước ngoài.

2. Cơ hội của Nhật Bản trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0

2.1. Công nghiệp 4.0 được kỳ vọng sẽ giúp tăng cường khả năng cạnh tranh quốc tế của Nhật Bản

Trong những năm gần đây, dù vẫn có những lợi thế nhất định nhưng các doanh nghiệp của Nhật Bản đang phải đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt từ các quốc gia mới nổi. Doanh nghiệp Nhật Bản vượt trội về công nghệ nhưng lại yếu kém trong kinh doanh quốc tế. Trong một số trường hợp, doanh nghiệp Nhật Bản còn đánh mất công nghệ tiên tiến vào tay các đối tác nước ngoài.

Trong khi năng suất và năng lực cạnh tranh của các quốc gia mới nổi ở Châu Á đang ngày một tăng cao, Nhật Bản cần phải có những giải pháp mới nhằm bù đắp cho những thiếu sót của cấu trúc công nghiệp hiện tại. Chính phủ Nhật Bản sớm nhận thức rằng công nghiệp 4.0 là cơ hội lớn để Nhật Bản có thêm sức cạnh tranh mới, thoát khỏi hai thập kỷ kinh tế phát triển chậm chạp. Để giải quyết những thách thức này chính phủ Nhật Bản từng bước đưa ra và triển khai các chính sách để thúc đẩy công nghiệp hóa 4.0. Năm 2013, Nhật Bản đã công bố “Chiến lược toàn diện cho khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo”, trong đó tập trung thúc đẩy “thông minh hóa”, “hệ thống hóa” và “toàn cầu hóa”. Công nghệ số, công nghệ nano và công nghệ môi trường là trọng tâm được ưu tiên thúc đẩy trong chiến lược. Đến năm 2015, “Chiến lược cách mạng hóa robot” được đưa ra, bao gồm 3 trụ cột: Nhật Bản trở thành trung tâm đổi mới sáng tạo robot của thế giới; Nhật Bản dẫn đầu thế giới về sử dụng robot trong xã hội; Trình diễn với thế giới những sáng kiến robot Nhật Bản bằng cách dẫn đầu thời đại robot mới với ứng dụng IoT. Tiếp đó, tháng 1/2016, công bố “Kế hoạch cơ bản về Khoa học và Công nghệ lần thứ 5” giai đoạn 2016 - 2020, trong đó xây dựng một xã hội “siêu thông minh” hay “Xã hội 5.0”. Trong đó, “Xã hội 5.0” giải quyết các vấn đề xã hội bằng cách kết nối các hệ thống sử dụng công nghệ số làm nền tảng hợp nhất không gian thực và không gian số. “Xã hội 5.0” là xã hội cung cấp hàng hóa và dịch vụ theo nhu cầu của từng cá nhân.

Một trong những tổ chức lớn của Nhật Bản tham gia vào phổ biến công nghệ liên quan đến công nghiệp 4.0 là “Sáng kiến ​​chuỗi giá trị công nghiệp (IVI)” đang thúc đẩy các doanh nghiệp Nhật Bản cộng tác với nhau, đồng thời giúp các doanh nghiệp này xây dựng mô hình kết nối chung. IVI đặt tên cho cách tiếp cận này là "tiêu chuẩn mềm", một mô hình dựa trên tính thích nghi thay vì một hệ thống cứng nhắc, một hệ thống mới cứng nhắc sẽ tạo ra nhiều hạn chế trong môi trường kết nối sản xuất, nơi sử dụng cả công nghệ cũ và mới. Việc này có thể giúp các doanh nghiệp Nhật Bản sản xuất ra các sản phẩm và dịch vụ sáng tạo bằng cách thay đổi liên kết ngay cả khi công nghệ cơ bản vẫn giữ nguyên. Xu hướng này sẽ trở nên quan trọng hơn khi mức độ số hóa trong sản xuất ngày càng tăng (ví dụ: việc sử dụng phần mềm trong quá trình thiết kế và sản xuất). Mục tiêu của mạng lưới liên kết sản xuất này là hướng đến một hệ thống mà công nghệ thông tin có thể liên kết với dây chuyền sản xuất, kỹ thuật… đồng thời khắc phục những hạn chế phát sinh. Nếu những hệ thống như vậy trở nên phổ biến, các doanh nghiệp vừa và nhỏ của Nhật Bản có thể đóng vai trò lớn hơn trong tương lai[1].

Các chính sách liên quan đến công nghiệp 4.0 đang được hình thành tại Nhật Bản có sự hợp tác rất tập trung và chặt chẽ. Nhật Bản không chỉ dựa vào hợp tác trong nước giữa các doanh nghiệp mà còn đẩy mạnh liên kết với Đức và Mỹ để hình thành các tiêu chuẩn toàn cầu trong các công nghệ liên quan.

Nhật Bản đã ký hiệp định hợp tác giữa Bộ Kinh tế và Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản (METI) và Bộ Kinh tế và Năng lượng Liên bang Đức (BMWi) cùng với đó là bản ghi nhớ với Mỹ được ký vào tháng 9 năm 2016. Các lĩnh vực hợp tác được ký kết bao gồm các tiêu chuẩn quốc tế, hợp tác trong vấn đề an ninh mạng, các quy định quốc tế về IoT. Chính phủ Nhật Nhật Bản hi vọng thông qua sự hợp tác với các doanh nghiệp dẫn đầu trong ngành công nghiệp Internet và công nghiệp 4.0, Nhật Bản có thể đóng vai trò lớn hơn, gây ảnh hưởng đến các tiêu chuẩn quốc tế trong tương lai, nhờ đó các doanh nghiệp Nhật Bản sẽ có được lợi thế trong sản xuất so với các quốc gia khác.

2.2. IoT sẽ ảnh hưởng tích cực đến khu vực sản xuất của Nhật Bản

Mặc dù Nhật Bản luôn nhấn mạnh tầm quan trọng của “monozukuri”[2] nhưng trung tâm của cơ cấu công nghiệp Nhật Bản lại đang dần chuyển hướng tới các ngành dịch vụ. Nhật Bản không bị mất đi năng lực cạnh tranh của mình nhưng hầu hết các doanh nghiệp Nhật Bản lại di chuyển cơ sở sản xuất ra nước ngoài. Kết quả là đóng góp của họ cho nền kinh tế trong nước đã sụt giảm nhanh chóng. Ngành công nghiệp ô tô là một trường hợp điển hình, sản xuất ô tô trong nước đã giảm từ 14 triệu chiếc vào năm 1990 xuống dưới 10 triệu chiếc trong năm 2005. Trong khi đó, doanh nghiệp ô tô Nhật bản đã bắt đầu sản xuất ô tô ở nước ngoài từ 30 năm trước và hiện tại sản lượng đã vượt quá sản lượng ô tô sản xuất trong nước. Tương tự, số lượng việc làm trong ngành công nghiệp ô tô đã giảm từ 956.000 trong năm 1991 xuống còn 787.000 trong năm 2002. Các ngành sản xuất khác cũng loạng choạng trong thời gian này, làm cho hiệu suất tổng thể của nền kinh tế Nhật Bản đạt mức tồi tệ nhất trong nước G-7.

Với công nghiệp 4.0, Nhật Bản kỳ vọng sẽ thổi một luồng gió mới vào ngành sản xuất bằng cách kết hợp công nghệ thông tin vào sản xuất. Với sự phát triển của công nghệ cảm biến và IoT, doanh nghiệp Nhật Bản có thể thu thập dữ liệu về các hoạt động thực tế của cá nhân và doanh nghiệp, bao gồm thông tin về sức khoẻ, dữ liệu giao thông và dữ liệu về tình trạng hoạt động của các thiết bị và cơ sở sản xuất. Những dữ liệu thực này có thể sẽ được sử dụng cho nhiều ứng dụng trong tương lai. Hơn nữa, việc sử dụng các dữ liệu này sẽ giúp cải thiện nhanh chóng và hiệu quả hoạt động tại các nhà máy đồng thời thúc đẩy tuỳ biến sản xuất hàng hoá và dịch vụ tùy biến để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng mà không làm tăng chi phí sản xuất. Nhờ đó, các doanh nghiệp Nhật Bản dự kiến ​​sẽ đạt được lợi thế cạnh tranh nhờ chiến lược sử dụng dữ liệu để tạo ra các sản phẩm và dịch vụ sáng tạo có thể đáp ứng nhu cầu của những khách hàng mà các doanh nghiệp này không thể nắm bắt được trước đây.

Về tổng quan, Big data[3] đang cho thấy rất nhiều hứa hẹn trong việc tối ưu hóa quá trình sản xuất và cung cấp cho các nhà quản lý của Nhật Bản những hiểu biết sâu sắc nhờ số lượng lớn dữ liệu mà trước đây rất khó để thu thập. Điều này mang đến những lợi ích như gia tăng chất lượng sản xuất, tiết kiệm năng lượng và rút ngắn thời gian sản xuất cũng như giúp các doanh nghiệp Nhật Bản tối ưu hóa quy trình sản xuất cho toàn bộ chuỗi cung ứng. Quá trình sản xuất tối ưu cho toàn bộ chuỗi cung ứng sẽ được triển khai bằng cách thiết lập mối quan hệ giữa các nhà máy và doanh nghiệp thông qua sử dụng công nghệ thông tin. Cảm biến được đặt trên sản phẩm suốt quá trình sản xuất sẽ liên tục trao đổi thông tin, theo dõi điều kiện sản xuất, ngăn ngừa rủi ro và tăng tính linh hoạt trong sản xuất.

Cho đến năm 2020, tác động lớn nhất của công nghệ đến IoT trên toàn cầu sẽ là khả năng điều chỉnh sản phẩm và dịch vụ cho người dùng cuối, cũng như việc IoT có thể dự đoán được khi nào sản phẩm sẽ lỗi thời. Hơn nữa, hiểu biết sâu sắc hơn về thông tin người dùng và mẫu mã sản phẩm sẽ giúp ích cho hoạt động kinh doanh và cải thiện khả năng cung cấp dịch vụ. Các doanh nghiệp Nhật Bản có thể trông đợi những tác động tích cực của IoT đến mô hình kinh doanh như:

• Chuyển sản phẩm thành mô hình dịch vụ

• Gia tăng doanh thu từ kinh doanh dịch vụ

• Tăng doanh số bán hàng trực tiếp đến khách hàng

• Bán hàng dữ liệu liên quan đến sản phẩm và dịch vụ cho bên thứ ba

Tuy nhiên doanh nghiệp Nhật Bản cho đến nay vẫn dành ít sự tập trung đến IoT hơn so với châu Âu và Mỹ mặc dù đã có nhiều cải thiện trong ứng dụng IoT vào kinh doanh. Bù lại doanh nghiệp Nhật Bản lại đang đi trước các doanh nghiệp phương Tây trong việc chuyển đổi sản phẩm thành mô hình dịch vụ, cũng như việc bán các dữ liệu cho bên thứ ba.

2.3. Công nghiệp 4.0 sẽ giúp gia tăng năng suất và tạo ra việc làm mới

Tác động nghiêm trọng của cú sốc dầu lửa 1973 - 1975 đã khiến Nhật Bản phải tích cực triển khai chương trình tiết kiệm năng lượng, đồng thời chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng tăng tỷ trọng khu vực dịch vụ.

Do sự chuyển dịch cơ cấu này, nhu cầu đối với các sản phẩm từ khu vực sản xuất và xây dựng đã giảm từ khoảng 44% GDP (1970) xuống dưới 30% (1998)[4]. Mặc dù xu hướng này đã chậm lại từ giữa những năm 1990 nhưng rõ ràng các nhà sản xuất Nhật Bản phải điều chỉnh theo xu hướng này vì thu nhập tăng lên làm giảm nhu cầu tương đối với sản phẩm sản xuất, trong khi nhu cầu về dịch vụ lại gia tăng.

Tại Mỹ, tình trạng tương tự cũng từng diễn ra, nhưng các ngành sản xuất của Mỹ đã phản ứng kịp thời đối với sự thay đổi cơ cấu này. Bằng việc tăng năng suất ấn tượng, các doanh nghiệp sản xuất của Mỹ đã lấy lại được thị phần ngang với ngành dịch vụ. Tuy nhiên, tại Nhật Bản, việc làm chủ sự chuyển đổi nhanh chóng từ sản xuất sang dịch vụ có vẻ như khó khăn hơn. Các nhà điều hành của Nhật Bản đã phản ứng rất linh hoạt với xu hướng thay đổi trong các ngành công nghiệp, nhưng lại chậm chạp trong việc thích ứng với sự thay đổi cơ cấu giữa các ngành công nghiệp.

Các ngành dịch vụ, dù được dự kiến ​​sẽ bù đắp cho những thiếu hụt của ngành sản xuất lại không được tiếp xúc nhiều với thương mại quốc tế. Bên cạnh đó, các ngành này còn phải chịu nhiều hạn chế về các quy định kinh tế, xã hội và cạnh tranh. Do thiếu vắng sự cạnh tranh, doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực dịch vụ của Nhật Bản bị tụt lại so với các đối thủ nước ngoài. Sự kém hiệu quả và thiếu khả năng cạnh tranh của các ngành dịch vụ dần trở nên không thể chấp nhận được.

Như vậy, tăng năng suất là cách khả dĩ nhất có thể giúp nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế và cân bằng cơ cấu công nghiệp đang mất cân đối nghiêm trọng của Nhật Bản. Tăng năng suất sẽ giúp Nhật Bản đảm bảo được sự cạnh tranh và bền vững của thị trường. Công nghiệp 4.0 không không chỉ giúp doanh nghiệp Nhật Bản tồn tại trên thị trường mà còn giúp các doanh nghiệp này phát triển hơn nữa thông qua sử dụng cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin, quản lý dữ liệu và tăng tính hội nhập của doanh nghiệp. Tiềm năng của công nghiệp 4.0 đối với Nhật Bản là rất to lớn, các nhà máy thông minh sẽ cho phép doanh nghiệp Nhật Bản đáp ứng với yêu cầu của từng khách hàng cá nhân, có nghĩa là ngay cả các sản phẩm chỉ dành cho một cá nhân cũng có thể mang lại lợi nhuận[5]. Trong công nghiệp 4.0, quá trình kinh doanh sẽ trở nên năng động hơn, đồng thời giúp hệ thống sản xuất ứng dụng được những kỹ thuật cho phép thay đổi cả ở phút cuối quá trình sản xuất, phản ứng linh hoạt đối với gián đoạn trong sản xuất cũng như các sự cố của bên cung cấp, tạo điều kiện cho việc tối ưu hóa quyết định. Công nghiệp 4.0 cũng sẽ tạo ra những cách thức mới để hình thành các giá trị và mô hình kinh doanh mới. Cụ thể, nó sẽ giúp các doanh nghiệp mới thành lập và các doanh nghiệp vừa và nhỏ của Nhật Bản những cơ hội để phát triển thông qua cung cấp dịch vụ cho doanh nghiệp lớn. Ngoài ra, công nghiệp 4.0 sẽ giúp Nhật Bản giải quyết một số bài toán như sử dụng hiệu quả tài nguyên, năng lượng, thay đổi nhân khẩu học. Công nghiệp 4.0 được kỳ vọng sẽ giúp Nhật Bản đạt được mức tăng trưởng năng suất ấn tượng như Mỹ đã từng trải qua để giải quyết vấn đề mất cân đối trong cơ cấu công nghiệp của Nhật Bản. Nhờ những đổi mới công nghệ từ việc triển khai công nghiệp 4.0 mang lại, năng lực sản suất của Nhật Bản dự kiến sẽ gia tăng đang kể[6].

Bên cạnh đó những thay đổi trong cấu trúc việc làm bao gồm tăng cường an toàn lao động và những đổi mới về công nghệ sẽ dẫn đến việc thay thế con người bằng robot. Việc thay thế con người bằng robot sẽ giúp loại bỏ tình trạng thiếu lao động do già hoá dân số ở Nhật Bản. Robot cũng sẽ giúp tạo ra một môi trường mà mọi người dân có thể tập trung vào hoàn thành công việc của bản thân. Ứng dụng Robot trong sản xuất cũng sẽ giúp người dân Nhật Bản có đủ thời gian cống hiến cho sáng tạo từ đó tạo ra những giá trị bổ sung từ sáng tạo của người lao động.

Khảo sát của The Boston Consulting Group về những thay đổi trong việc làm do công nghiệp 4.0 gây ra ở Đức cho thấy Đức sẽ có thêm 350.000 việc làm vào năm 2025 (với giả định công nghiệp 4.0 sẽ đạt mức tăng trưởng hàng năm 1,0% và tỉ lệ khuếch tán công nghệ là 50%). Số lượng 350.000 việc làm tăng thêm tương đương 5% lực lượng lao động của Đức (vào khoảng 7 triệu người)[7]. Cụ thể, trong khi 610.000 việc làm bị mất đi (chủ yếu là trong các lĩnh vực sản xuất và lắp ráp), 960.000 việc làm sẽ được bổ sung vào các dịch vụ công nghệ và dữ liệu khoa học. Dự kiến ​​960.000 việc làm này sẽ bao gồm 210.000 việc làm liên quan đến công nghệ thông tin, phân tích dữ liệu và công việc đòi hỏi tay nghề cao (ví dụ: R&D), và 760.000 việc làm được bổ sung bởi sự tăng trưởng doanh thu từ công nghiệp 4.0.

Như vậy, do ảnh hưởng của các công nghệ liên quan đến công nghiệp 4.0 Nhật Bản sẽ có ít việc làm hơn trong lĩnh vực sản xuất máy móc thiết bị và điện tử tiêu dùng nhưng thay vào đó sẽ có thêm nhiều việc làm ở bộ phận nghiên cứu của các doanh nghiệp liên quan đến Internet. Tổng số việc làm sẽ vẫn suy giảm do xu hướng suy giảm dân số kéo dài. Giảm việc làm trong ngành chế tạo sẽ được bù đắp bằng việc tăng việc làm trong các ngành dịch vụ thông tin và các dịch vụ khác[8]. Các công việc có kỹ năng thấp trong lĩnh vực sản xuất sẽ giảm về số lượng, ngược lại cơ hội việc làm sẽ gia tăng trong dịch vụ thông tin và các dịch vụ khác. Và mặc dù xã hội Nhật Bản sẽ phải đối mặt với sự gián đoạn trong ngắn hạn do quá trình thay đổi cơ cấu công nghiệp, nhưng các công việc bổ sung trong dịch vụ thông tin và các dịch vụ khác sẽ khắc phục sự gián đoạn này.

Bùi Đông Hưng - Lê Minh Đông

Viện nghiên cứu Đông Bắc Á

[1]Through IoT, Japanese factories Connected Together, METI Journal, Trang 4

[2]Monozukuri là khái niệm nói đến hình thức sản xuất theo kỹ năng kiểu Nhật, đòi hỏi làm ra cái gì đó đảm bảo chất lượng cao và đáp ứng yêu cầu khách hàng với niềm tự hào và sự trân trọng. Thậm chí, mỗi lao động sản xuất phải là một nghệ nhân

[3]Big Data  là thuật ngữ dùng để chỉ một tập hợp dữ liệu rất lớn và phức tạp đến nỗi những công cụ, ứng dụng xử lý dữ liệu truyền thống không thể đảm đương được.

[4]FRI. Data from Cabinet Office - National Accounts

[5]Jozef Herčko, Eva Slamková, Jozef Hnát, Industry 4.0 as a factor of productivity increase, University of Žilin, 2015

[6]White Paper on Science and Technology, MEXT, 2016

[7]The Boston Consulting Group, Man and Machine in Industry 4.0: How Will Technology Transform the Industrial Workforce Through 2025,  2015.

[8]Masahiro KURODA, Kenta IKEUCHI, Yasushi HARA, Policy Option Simulator for Science, Technology and Innovation Policy