Máy in 3D thống trị nền kinh tế

“Trên bờ sông Mahoning thuộc thành phố Youngstown, bang Ohio, Mỹ, không xa nơi nhà máy thép đầu tiên trong khu vực từng hoạt động, nằm trong một nhà kho, “tương lai của ngành sản xuất” đang dần được hình thành” – CNN bắt đầu chuỗi phóng sự đặc biệt của mình về in 3D như vậy.

Một máy in 3D đồ sộ lấp đầy không gian nhà kho: Một tấm thép rộng hơn 20m2 được bao quanh bởi những bước tường cao 2m, và trên đỉnh có một chùm tia trông như một cây bút bi khổng lồ. Michael Garvey, CEO của M7 Technologies, chủ của dự án này, đã in thử nghiệm máy thành công với mọi mô hình, từ thân tàu biển cho đến cánh máy bay.

Nó khác xa với ngành công nghiệp kim loại ồn ào, từng tạo công ăn việc làm cho hàng ngàn người ở đây - nhưng những nhà lãnh đạo địa phương đang cố gắng biến công nghệ in 3D trở thành điểm mạnh trong ngành kinh tế của họ, như ngành công nghiệp chế biến kim loại cách đây hàng thập kỉ.

Không giống như thung lũng Silicon, nơi có kinh nghiệm ít ỏi với ngành sản xuất nặng, trung tâm công nghiệp mờ nhạt này có tất cả các bí quyết cần thiết để tái tạo cách thức Mỹ tạo ra mọi thứ trong tương lai.

“Với lịch sử của Youngstown, chúng tôi đã phải học cách để thích nghi”, Garvey nói. “Chúng tôi có các kỹ năng đã phát triển trong ngành công nghiệp cũ và chúng tôi đang chuyển đổi các bộ kỹ năng đó để thích nghi tốt hơn trong môi trường kỹ thuật số của thế kỷ 21.”

Sự thay đổi của thung lũng Mahoning bắt đầu một cách nghiêm túc vào năm 2012, khi số lượng công nhân ở đây bắt đầu tăng lên một cách chóng mặt kể từ khi chính quyền Obama đặt một trong năm Viện sản xuất quốc gia tại Youngstown, tập trung chính vào phương pháp sản xuất bồi đắp (additive manufacturing) - in 3D.

In 3D ở Youngstown phát triển đến nỗi, các vườn ươm doanh nghiệp và các trường đại học trong địa phương cũng thay đổi để tập trung phát triển trong lĩnh vực này. Youngstown xem in 3D là một cách để mở rộng và tăng cường cơ sở công nghiệp hiện tại ở địa phương, cũng như củng cố các cửa hàng gia đình rải rác trong thành phố.

Nhiều startup chuyên sử dụng in 3D để chế tạo các bộ phận và khuôn mẫu chính xác cho ngành công nghiệp nặng. Không chỉ vậy, từ các vật dụng đơn giản như miếng độn giày, cho đến các sản phẩm phức tạp và quan trọng hơn như phụ tùng cho máy bay cũ, đều có thể được sản xuất bằng công nghệ in 3D. Họ còn thử nghiệm chế tạo ra các thiết bị y tế và thiết bị dùng cho cấy ghép phẫu thuật, có tính cá nhân hóa cao và in được theo đơn đặt hàng. Tất cả điều này tạo ra một cơ sở sản xuất linh hoạt, có thể đáp ứng nhanh chóng nhu cầu của khách hàng, thay vì những dây chuyền lắp ráp cứng nhắc tại các nhà máy chế tạo hiện nay.

Bên cạnh đó, phát triển công nghệ in 3D còn giúp các doanh nghiệp nhỏ trong thành phố duy trì khả năng phục hồi và sản xuất thành phẩm với giá thành rẻ hơn. Để khi suy thoái đến hoặc một khách hàng lớn chuyển đi họ vẫn có thể xoay vòng sang một thị trường khác. Một số công ty đã liên hệ với bang Youngstown để xem liệu có cách nào để kết hợp công nghệ in 3D vào hoạt động sản xuất của họ hay không. “Họ biết thế giới của họ rồi cũng sẽ thay đổi,” Jim Tressel, chủ tịch của bang Youngstown nói. “Không biết làm thế nào. Nhưng họ biết, như Thomas Edison đã nói, ‘có cách tốt hơn, hãy tìm nó.’”

Tất nhiên, không có gì đảm bảo rằng việc có được lợi thế trong sản xuất bồi đắp sẽ mãi là vận may của Youngstown. Ngay cả khi khu vực này trở thành trung tâm đổi mới in 3D toàn cầu, những nơi khác cũng đang theo đuổi công nghệ này và cạnh tranh tài năng rất khốc liệt. Đó là lý do tại sao trường đại học trên ở Youngstown cũng đang đầu tư vào các lĩnh vực nghiên cứu liên quan như khai thác khí đốt tự nhiên và kỹ thuật cơ khí sinh học, chỉ để đề phòng trường hợp mất vận may của mình.

“Tôi nghĩ đó là điểm mạnh của chúng tôi”, Mike Hripko, phó chủ tịch đối ngoại của bang Youngstown, nói về in 3D. “Nhưng đó không phải là điểm mạnh duy nhất mà chúng tôi có.”

Một mô hình mới của dân chủ hóa sản xuất đang dần biến người tiêu dùng thành những nhà sáng chế, doanh nhân khởi nghiệp và nhà sản xuất. Phong trào “Makers Movement” đã sử dụng công nghệ tự làm mọi thứ (Do-It-Yourself) - máy in 3D, máy cắt laser, cảm biến,... cùng cộng đồng sáng tạo để giải quyết các vấn đề của địa phương, trong các lĩnh vực bao gồm giáo dục, y tế và nước.

Bằng cách sử dụng sức mạnh của internet, các sản phẩm được thiết kế có thể được chia sẻ tức thời trên mạng, sửa chửa và tạo ra ở bất cứ đâu trên thế giới. Các mặt hàng (linh kiện máy móc, điện tử, đồ gia dụng, v.v.) không còn cần phải vận chuyển khoảng cách xa từ nhà sản xuất đến người dùng. Mọi người có thể tải mẫu thiết kế từ internet và có thể tự sản xuất ngay tại địa phương một cách dễ dàng và giá thành phải chăng thông qua máy in 3D và máy cắt laser. Thiết kế của sản phẩm cũng có thể được tùy chỉnh tùy thuộc vào tài năng, các vật liệu sẵn và nhu cầu ở địa phương.

Cộng đồng makers movement thật ra đã xuất hiện ở nhiều quốc gia và hợp tác với nhiều người khác nhau, bao gồm kiến trúc sư, kỹ sư, nhà thiết kế, nhà giáo dục, sinh viên và thậm chí là cả trẻ em - về những đổi mới để thúc đẩy thay đổi tích cực. Nơi mà các makers có thể kết hợp với nhau được gọi là “Fab Lab”, một ý tưởng bắt nguồn từ 10 năm trước tại Trung tâm Bits and Atoms của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT). Ngày nay, mạng lưới Fab Labs toàn cầu (bao gồm các phòng thí nghiệm không hoạt động) - khoảng 350 ở hơn 40 quốc gia - chia sẻ các dự án, tài năng và bí quyết với nhau.

Phương pháp Fab Lab không chỉ được sử dụng trong sản xuất cho các ngành khác nhau mà còn hỗ trợ giáo dục STEM (khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học), thương mại hóa nghiên cứu tại các viện giáo dục đại học, phát triển thành phố thông minh, quản lý chất thải và phát triển công nghiệp địa phương và tinh thần khởi nghiệp.