Trung Quốc áp dụng “bí kíp Toyota”: Sản xuất tên lửa, vệ tinh nhanh như lắp ráp ô tô

[pizza]

Ngành vũ trụ Trung Quốc áp dụng hệ thống mới trong sản xuất, lấy cảm hứng từ Toyota, mở ra kỷ nguyên sản xuất vệ tinh và tên lửa hàng loạt, nhanh chóng, tiết kiệm và linh hoạt như ngành ô tô.

Ngành hàng không vũ trụ Trung Quốc đang trải qua một cuộc cách mạng sản xuất âm thầm nhưng đầy tiềm năng thay đổi cục diện vì có thể chế tạo tên lửa và vệ tinh hiệu quả như sản xuất ô tô, theo chia sẻ của các nhà khoa học tham gia dự án.

Sau một quá trình tái cơ cấu khó khăn, các doanh nghiệp vũ trụ quốc doanh Trung Quốc đã áp dụng triết lý sản xuất mới gọi là hệ thống kéo sản xuất dựa trên nhu cầu thực tế từ khâu lắp ráp cuối cùng (Final assembly pull) – mô hình lấy cảm hứng từ phương thức sản xuất tinh gọn trong ngành xe hơi.

Hệ thống này hướng tới việc sản xuất hàng loạt các hệ thống không gian không chỉ nhanh chóng mà còn đồng đều về chất lượng, tiết kiệm chi phí và có tính linh hoạt cao. Khi hoạt động không gian toàn cầu được dự báo sẽ tăng trưởng bùng nổ – với khối lượng hàng hoá phóng lên quỹ đạo có thể đạt 170.000 tấn mỗi năm vào năm 2045 – quốc gia nào làm chủ được sản xuất quy mô lớn trong lĩnh vực vũ trụ sẽ nắm quyền thống trị tương lai, theo các nhà nghiên cứu.

Trong sản xuất hàng không vũ trụ truyền thống, mô hình “đẩy” thường được áp dụng: linh kiện được sản xuất dựa trên dự báo và kế hoạch, dẫn đến tình trạng lệch nhu cầu, chậm trễ và tồn kho dư thừa.

Ngược lại, mô hình “kéo” hoàn toàn đi ngược lại. Thay vì đẩy linh kiện vào dây chuyền, khâu lắp ráp cuối sẽ “kéo” linh kiện từ nhà cung cấp chỉ khi cần và đúng với số lượng cần thiết.

Toyota chính là hãng tiên phong áp dụng hệ thống kéo thông qua Hệ thống Sản xuất Toyota nổi tiếng từ giữa thế kỷ 20. Với các công cụ như thẻ kanban, mỗi công đoạn chỉ “kéo” linh kiện từ công đoạn trước đúng lúc cần, giúp giảm lãng phí, giảm tồn kho và tăng hiệu suất. Đây đã trở thành nền tảng của sản xuất tinh gọn trên toàn cầu.

Ngành vũ trụ Trung Quốc hiện áp dụng logic “đúng thời điểm, theo nhu cầu” này cho tên lửa và vệ tinh: từ lắp ráp cuối, lắp ráp phân hệ, đến sản xuất linh kiện và nguyên liệu thô – tất cả chỉ được kích hoạt khi công đoạn phía sau đưa ra tín hiệu. Kết quả là một chuỗi cung ứng chặt chẽ và linh hoạt, trong đó mỗi động cơ tên lửa, tấm pin mặt trời hay bo mạch đều được sản xuất ăn khớp với lịch phóng.

Tuy nhiên, điều này cũng đồng nghĩa cơ cấu tổ chức tương đối phẳng trước đây – vốn cho phép các nhà cung ứng có nhiều quyền thương lượng – sẽ được thay thế bằng một hệ thống kim tự tháp phân cấp rõ rệt.

“Đây là một sự chuyển đổi mang tính hệ thống và có sức phá vỡ các mô hình sản xuất truyền thống”, ông Wang Guoqing, Giám đốc thông tin của Tập đoàn Khoa học & Công nghệ Hàng không Vũ trụ Trung Quốc (CASC) viết trong một bài báo tháng 7 đăng trên Tạp chí Cơ khí. Ông Wang đồng thời cũng là chuyên gia về sản xuất vũ trụ.


Mô hình tên lửa đẩy thế hệ mới Long March (Trường Chinh) được trưng bày tại Triển lãm Hàng không và Vũ trụ Quốc tế Trung Quốc lần thứ 12 tại Macau. Ảnh: Shutterstock.
Trong nhiều thập kỷ, tàu vũ trụ chủ yếu được chế tác thủ công như những kiệt tác kỹ thuật, mỗi chiếc tên lửa hay vệ tinh đều là sản phẩm độc nhất. Nhưng khi nhu cầu tăng vọt với các chòm sao vệ tinh, phương tiện phóng tái sử dụng và các sứ mệnh Mặt Trăng lâu dài, cách tiếp cận truyền thống không còn đáp ứng được nhu cầu thực tế.

Chương trình vũ trụ Trung Quốc, cũng như các quốc gia khác, đã chuyển từ giai đoạn “liệu ta có thể chế tạo được không?” sang phát triển cân bằng và sản xuất song song nhiều mẫu mã với các lô nhỏ nhưng đáng tin cậy, theo ông Wang và các cộng sự.

Ngày nay, thế giới bước vào “kỷ nguyên tùy biến đại trà”, nơi các vụ phóng diễn ra với tần suất cao, mạng lưới vệ tinh khổng lồ đòi hỏi quy trình sản xuất có thể mở rộng, lặp lại và linh hoạt. Trung Quốc không đơn độc trong cuộc đua này. Dự án Starlink của SpaceX đã phóng hơn 7.000 vệ tinh, “cho thấy sức mạnh choáng ngợp của sản xuất vũ trụ quy mô công nghiệp”, nhóm của ông Wang viết.

Nhưng khác với Mỹ, cách tiếp cận của Trung Quốc được mô tả là mang tính mạng lưới, dựa trên cả doanh nghiệp quốc doanh, viện nghiên cứu và nhà cung ứng tư nhân trong một chiến lược quốc gia phối hợp.

Các dự án như Guowang, Qianfan và Hongtu-3 đang thúc đẩy nhu cầu xây dựng nhà máy sản xuất vệ tinh và tên lửa theo kiểu công nghiệp, với hàng nghìn sản phẩm sẽ ra đời trong những năm tới. Sự dịch chuyển này đòi hỏi sự “tư duy lại từ cơ bản”, theo nhóm của ông Wang. Trong bài báo, họ cũng trình bày chi tiết cách thức hoạt động của hệ thống kéo trong không gian.

Một “nhà tích hợp sản xuất trung tâm” – thường là đơn vị lắp ráp cuối – sẽ nắm quyền kiểm soát toàn bộ quá trình: quản lý tiến độ, hợp đồng, chất lượng và phối hợp với nhà cung ứng. Thay vì dây chuyền cứng nhắc, đồng loạt, Trung Quốc đang áp dụng các hệ thống lắp ráp mô-đun có thể tái cấu hình, như dây chuyền nhịp xung – nơi sản phẩm di chuyển theo chu kỳ nhịp nhàng như nhịp tim – giúp giảm thời gian chết và tối ưu hoá hiệu suất.

Các trung tâm lắp ráp thông minh linh hoạt sử dụng AI và robot để tái cấu trúc quy trình cho nhiều loại tên lửa khác nhau, lý tưởng cho sản xuất hỗn hợp nhiều dòng phương tiện phóng.

Một điểm đột phá khác là nền tảng kỹ thuật số hợp tác kết nối nhà máy, phòng thí nghiệm và nhà cung ứng trên khắp Trung Quốc, thậm chí giữa các mạng lưới phân cấp bảo mật khác nhau. Ứng dụng điện toán đám mây, IoT, AI, nền tảng này cho phép theo dõi trạng thái sản xuất theo thời gian thực, nhìn thấy ngay điểm nghẽn trong chuỗi cung ứng, cảnh báo tự động khi thiếu linh kiện và chia sẻ dữ liệu an toàn giữa các tổ chức.

Cuộc cải cách này diễn ra trong bối cảnh số lần phóng vũ trụ của Trung Quốc gia tăng những tháng gần đây. Tuy vậy, khoảng cách với Mỹ vẫn còn rất lớn: năm 2024, Mỹ thực hiện tới 158 vụ phóng quỹ đạo, phần lớn do SpaceX thực hiện, trong khi Trung Quốc mới hoàn thành 68 vụ.

VietBF@ sưu tập