Xu hướng phát kiến

Phát kiến là qui trình khám phá các công nghệ mới, ý tưởng mới và biến chúng thành cái gì đó mà có thể thay đổi cách mọi người sống và làm việc.

Vào đầu thế kỉ 20 phát kiến đã biến đổi nền kinh tế Mĩ từ cơ sở nông nghiệp sang cơ sở công nghiệp qua phát triển ô tô, đường xa lộ, máy bay, v.v tất cả những thứ này đã làm dễ dàng hơn cho xây dựng và bán sản phẩm của nó trên khắp thế giới. Chẳng hạn, sản xuất theo dây chuyền lắp ráp được phát minh bởi Henry Ford đã cho phép các nhà chế tạo ô tô sản xuất số lượng lớn ô tô nhanh hơn, tốt hơn và với giá thấp hơn. Do đó nó cho phép nhiều người hơn có khả năng mua cái mà có thời đã là xa hoa cho người giầu. Trước khi có dây chuyền lắp ráp, công nghiệp ô tô sản xuất chỉ vài nghìn xe một năm, phần lớn cho người rất giầu. Với dây chuyền lắp ráp, Ford đã có khả năng xây dựng vài trăm xe một tháng và với vài dây chuyền lắp ráp ông ấy có thể sản xuất ra và trăm xe một tuần. Làm số lớn xe cho phép ông ấy thương lượng giá tốt hơn với nhà cung cấp và giảm giá của xe xuống quãng 25% trong năm đầu tiên. Bằng liên tục cải tiến qui trình làm xe, ông ấy có thể làm hàng nghìn xe với giá giảm nhiều. Khi giá xe giảm quãng 68%, nó không còn là thứ xa hoa cho người giầu mà cho mọi người. Trong vòng mười năm, quãng 80% người làm việc ở Mĩ có thể mua được xe. Công nghiệp ô tô bùng nổ, sử dụng nhiều công nhân, điều dẫn lái cho tăng trưởng kinh tế Mĩ. Nhịp độ phát kiến nhanh chóng và tăng lên liên tục trong năng suất diễn ra trong phần lớn thế kỉ, mở rộng tính hiệu quả của công nhân Mĩ và cung cấp nhiều xuất khẩu các sản phẩm và dịch vụ trên khắp thế giới.

Đến cuối thể kỉ 20 một làn sóng phát kiến khác đã chạm tới thị trường toàn cầu với bán dẫn, điện tử, tính toán, và viễn thông, điều lại đưa kinh tế Mĩ lên mức cao hơn khác. Nó đã làm tăng lương, mở rộng thị trường và thay đổi cách mọi người làm việc và sống. Công nghiệp máy tính cá nhân đưa máy tính vào mọi gia đình ở Mĩ rồi ra khắp thế giới. Công nghiệp điện tử đã phát triển hàng nghìn thiết bị, từ radio bán dẫn tới MP3; từ ti vi đen trắng tới ti vi số 3D màn hình phẳng. Viễn thông kết nối mọi người qua điện thoại có dây rồi điện thoại di động không dây, và Giao thức thoại qua Internet (VOIP) điều cho phép mọi người nói chuyện với bất kì ai trên thế giới qua máy tính của họ. Những phát kiến này dẫn lái tăng trưởng kinh tế bằng việc giúp cho các doanh nghiệp hiệu quả hơn, đạt tới năng suất cao hơn. Khi các doanh nghiệp trở nên năng suất hơn, giá thành của sản phẩm và dịch vụ rớt xuống nhưng lương công nhân tăng lên, do vậy cải tiến chuẩn sống. Khi công nhân sản xuất được nhiều hơn, họ kiếm được nhiều hơn và với nhiều tiền hơn, họ mua nhiều thứ hơn và đẩy kinh tế tiêu thụ sang mức phát triển mới.

Bắt đầu từ thế kỉ 21, làn sóng phát kiến mới đang hình thành với công nghệ thông tin, công nghệ sinh học và công nghệ na nô. Có thay đổi chính trong các cơ xưởng chế tạo hiện đại với việc áp dụng tự động hoá và robot. Công nghệ chế tạo số thức mới là hiệu quả tới mức không còn lợi gì mà chế tạo ở các nước chi phí thấp như Trung Quốc, Malaysia thêm nữa. Trong hai mươi năm qua lí do cho khoán ngoài đã là chi phí về lao động nhưng với chế tạo bằng robot, chi phí là thấp hơn và năng suất là cao hơn vì robots vận hành 24 giờ và 7 ngày không dừng. Tại sao khoán ngoài công việc đi đâu đó khi mọi sự có thể được chế tạo ở địa phương với giá thấp hơn nhiều? Xu hướng mới ngày nay là khoán trong, KHÔNG khoán ngoài và nó hoàn toàn làm thay đổi cân bằng sức mạnh kinh tế. Các nước phụ thuộc vào chi phí lao động thấp sẽ thấy kinh tế của họ co lại nhanh chóng. Công nghiệp robotic đã được giữ yên tĩnh trong một số năm đột nhiên bùng nổ với hàng nghìn robot mới mà có thể làm nhiều việc, từ xây dựng ô tô, di chuyển các thiết bị lớn và nặng trong xây dựng tới việc thực hiện giải phẫu, và tiến hành trận chiến quân sự. Người ta ước lượng rằng hiện thời Mĩ đã có trên một nghìn công ti khởi nghiệp chuyên môn hoá trong robots. Robot đắt nhất có giá triệu đô la cho công việc xây dựng và robot rẻ nhất chỉ không đầy một trăm đô la cho quét sàn ở nhà. Robot trong dây chuyền lắp ráp thực hiện di chuyển và chuyên chở các hộp trong nhà kho và bưu điện chỉ giá quãng hai mươi nghìn đô la. Một quan chức điều hành công ti robot tuyên bố: “Mọi việc làm mà đã được khoán ngoài vì chi phí lao động thấp bây giờ có thể được đưa lại về Mĩ vì chỉ mất phần nhỏ chi phí mà có chất lượng, hiệu quả và chính xác hơn. Chẳng hạn, công nhân chế tạo xe hơi ở Trung Quốc làm việc 8 giờ và làm ra $25 đô la một ngày, cùng việc đó có thể được một robot thực hiện, nó làm việc 24 giờ ít hơn 4 đô la và sau 2 năm chi phí gần như là không vì chỉ chi phí điện là cần để vận hành con robot này.

Phát kiến khác có tên là ‘chế tạo phụ thêm’ là làm việc ‘in’ hiệu quả các sản phẩm 3D. Theo cách chế tạo truyền thống, mọi sự được con người sản xuất bằng việc dùng các công cụ như cưa, máy tiện, máy xay và máy khoan ép. Đây là quá trình dài yêu cầu chính xác và tốn thời gian. Sản phẩm càng phức tạp, lao động càng được cần và đó là lí do tại sao các thứ đắt và tại sao có nhiều khoán ngoài chế tạo cho các nước chi phí thấp. Tuy nhiên với chế tạo phụ thêm, mọi sự được sản xuất bằng việc làm tan chảy các tầng vật liệu trên mô hình 3D. Máy in 3D dùng kim loại bột, các giọt nhựa nhỏ, và các vật tư keo dính khác tương tự như hộp mực trong các máy in laser hiện thời. Máy in 3D này cho phép mọi người tạo ra nhiều thứ mà không phải mua công cụ nào. Cũng như ngày nay chúng ta dùng máy in laser để in một trang, máy in 3D mới có thể “in” nhiều thứ vật lí với chi phí tương tự. Máy in 3D ngày nay có thể tạo ra nhiều thiết bị cơ khí, các mô y học, và đồ châu báu. Tuỳ theo các đối tượng vật lí, máy in 3D có thể có giá hàng trăm nghìn đô la cho những thứ phức tạp như mạch điện tử, thiết bị điện tử hay vài trăm đô là cho đồ chơi trẻ em và sản phẩm gia dụng. Đây là điều tổng thống Obama gọi là: “Thời đại phục sinh của chế tạo” vì nó lần nữa lại trở thành công nghiệp chính ở Mĩ.

Những phát kiến này sẽ ảnh hưởng thế nào tới Trung Quốc và các nước châu Á chi phí thấp? Câu trả lời có thể là “lớn” hay “thảm hoạ” tuỳ theo bạn hỏi ai. Tất nhiên chế tạo của Trung Quốc không đứng yên và sớm muộn cũng sẽ áp dụng những công nghệ này. Nhưng vấn đề là cái gì sẽ xảy ra trong thời kì chuyển đổi? Cái gì sẽ xảy ra cho hàng trăm triệu công nhân lao động đột nhiên mất việc? Mĩ phải mất 20 năm cho việc chuyển từ kinh tế cơ sở công nghiệp sang kinh tế cơ sở tri thức nhưng điều đó sẽ lâu hơn và đau đớn hơn cho các nước khác.

Để thành công làm việc dịch chuyển này yêu cầu là hệ thống giáo dục mạnh dựa trên khoa học, công nghệ, kĩ nghệ và toán học (STEM). Môi trường mới sẽ cần hàng nghìn người thiết kế máy in 3D, người thiết kế robot, chuyên viên máy tính, người phân tích dữ liệu, kĩ sư thiết kế và nhà khoa học để thiết kế, vận hành và bảo trì các trang thiết bị dựa trên máy tính phức tạp. Đây là những kĩ năng sẽ có nhu cầu cao nhất trong tương lai để giữ cho nền kinh tế mới chạy. Với phát kiến mới và công nghệ mới, sẽ có nhu cầu mới và thị trường mới cho công ti khởi nghiệp được thành lập bởi các nhà doanh nghiệp. Thị trường công nghệ Mĩ hiện thời đang bùng nổ với những người đã làm việc trong nhiều năm trong công nghiệp công nghệ và bây giờ trở thành nhà doanh nghiệp vì nó nắm được những cơ hội mới. Ngày nay gần như mọi thành phố ở Mĩ bạn đều có thể thấy nhiều nhà doanh nghiệp khởi đầu công ti của họ. Bạn cũng thấy nhiều sinh viên đại học trở thành nhà doanh nghiệp vì họ biết về những công nghệ thay đổi nhanh chóng này và muốn tạo ra khác biệt.

Đây là xu hướng mới và người ta mong đợi sẽ lan rộng trên khắp thế giới vì những người kĩ thuật trẻ đang nhanh chóng nhận ra tiềm năng của họ và muốn giúp cho nước họ phát kiến nữa. Phát kiến sẽ tạo ra thay đổi lớn trong xã hội của chúng ta và thế giới của chúng ta và nó sẽ thay đổi cách mọi người sống và làm việc nhưng nhịp độ của thay đổi vẫn phụ thuộc vào hệ thống giáo dục và việc nó thích nghi nhanh thế nào với xu hướng này.

—-English verrsion—-

Innovation trends

Innovation is the process of discovering new technologies, new ideas and turns them into something that can change the ways people live and work. In the early 20th century innovation has transformed the U.S. economy from agriculture base into industrial base through the development of automobiles, highways, airplanes, etc. all of which have made it easier for businesses to build and sell their products all over the world. For example, the assembly line production invented by Henry Ford allowed car manufacturers to massively produce automobiles faster, better and at lower prices. Therefore it allowed more people to afford what had once been a luxury for the rich. Before the assembly line, automobile industry produced only few thousand cars per year, mostly for the very rich. With the assembly line, Ford was able to build few hundred cars per months and with several assembly lines he could produce several hundred cars per week. Building a large amount of cars allowed him to negotiated better prices with suppliers and reduced the price of car about 25% in the first year. By continue improving the building process, he could build thousand cars at much reduced prices. When the price of a car was reduced about 68%, it is no longer a luxury item for the rich but for everybody. Within ten years, about 80% of working people in the U.S can afford to buy a car. The automobile industry exploded, employed more workers which drove U.S. economic growth. This rapid pace of innovation and increases in productivity continued for most of the century, expanding the efficiency of American workers and providing more export of products and services all over the world.

In the late 20th century another innovation wave hit the global market with semiconducting, electronics, computing, and telecommunication which again drove the U.S. economic to another higher level. It raised wages, expanded the market and changed the way people work and live. The personal computer industry put a computer in every household in the U.S. then all over the world. The electronic industry developed thousand of devices, from transistor radio to MP3; from black and white television to flat screen 3D digital TV. The telecommunication connected everybody via wire telephones then wireless mobile phone, and Voice over Internet Protocol (VOIP) that allowed people to talk to anybody in the world via their computers. These innovations drove economic growth by helping businesses to be more efficient, achieved higher productivity. As businesses become more productive, the prices of products and services fall but workers’ wages rise, thus improving the standard of living. When workers produced more, they earned more and with more money, they purchased more things and pushed the consumer economy to another level of growth.

Beginning in the 21st century, another innovation wave is taking shape with Information Technology, Biotechnology, and Nanotechnology. There is a major change in modern manufacturing factories with the application of automation and robots. The new digital manufacturing technology is so efficient that it is no longer be economical to manufacture in lower cost countries such as China, Malaysia any more. In the past twenty years the reason for outsourcing was cost of labor but with robotic manufacturing, the cost is lower and the productivity is higher as robots operate 24hour and 7 days nonstop. Why outsource works somewhere when things can be manufactured locally for much lower price? The new trend today is insource, NOT outsource and it completely changes the balance of economic power. Countries that are depending on low labor cost will see their economies shrinking fast. The robotics industry was kept quiet for number of years suddenly exploded with thousands of new robots that can do many things, from building cars, move large and heavy equipments in construction to perform surgery, and doing military combat. It is estimated that currently the U.S already have over thousand startups specialize in robots. The most expensive robots are priced at million dollars for large construction works and the least expensive is only less than a hundred dollars for sweeping floor at home. A robot in assembly line performs moving and shipping boxes in warehouse and post offices only cost about twenty thousand dollars. A robot executive declared: “Every job that has been outsourced for low labor costs now can be done back in the U.S. for fraction of the cost with better quality, efficiency and accuracy. For example, a car manufacturing worker in China works 8 hours and make $25 dollar a day, the same job can be done by a robots who works 24 hours but costs less than $4 a day and after 2 years the cost is almost zero because the only cost is electricity to operate the robot.

Another innovation called ‘Additive manufacturing’ is making cost-effectively ‘print’ 3D products. In a traditional manufacturing, things are produced by people using tools such as saws, lathes, milling machines and drill presses. This is a long process that requires accuracy and time-consuming. The more complex the product, the more labor is required and that is why things are expensive and why many manufacturing outsource to low cost countries. However with additive manufacturing, things are produced by melting successive layers of materials based on 3D models. The 3D printers use powered metal, droplets of plastic, and other glue materials similar to the toner cartridges in current laser printers. This 3D printer allows people to create many things without buying any tools. Just like today we are using laser printers to print a page. The new 3D printer can “print” many physical things at similar cost. Today 3D printers can create many mechanical devices, medical implants, and jewelry. Depending on the physical things, a 3D printer can cost hundred thousand dollars for sophisticate things such as electronic circuits, electronics devices or a few hundred dollars for children‘s toys and household products. This is what President Obama called: “The renaissance age of manufacturing” as it once again becomes a major industry in the U.S.

How will these innovations affect China and low cost Asian countries? The answer can be “Significant” or “Disaster” depend on who do you ask. Of course China’s manufacturing do not stand still and will also applies these technologies sooner or later. But the issue is what will happen during the transition? What will happen to hundred millions of labor workers suddenly out of work? It took the U.S about 20 years for the transitions from industrial base into knowledge base economy but it would be much longer and more painful for other countries.

To successfully make this transition the requirement is a strong education system based on science, technology, engineering and math (STEM). The new environment will need thousands of 3D printer designers, Robots designers, Computer specialists, Data analysts, Design engineers and scientists to design, operate and maintain sophisticated computer-based equipments. These are skills that will be in the highest demand in the future to keep the new economy running. With new innovations and new technologies, there will be new demands and new markets for startups found by entrepreneurs. The current U.S technology market is now booming with people who have worked for years in the technology industry and now become entrepreneurs as they seize new opportunities. Today in almost every city in the U.S. you can see many entrepreneurs starting their companies. You also see many college graduates become entrepreneurs as they are know about the rapidly changing technologies and want to make a difference.

This is the new trend and it is expected to spread all over the world as young technical people are quickly realize about their potentials and want to help their country to innovate too. Innovations will create massive change in our society and our world and it will change the way people live and work but the pace of change is still depending on the education system and how fast it can adapt to this trend.