Thiết kế bền vững trong sự phát triển công nghệ hiện nay

Rác - vấn đề nhức nhối của cả nhân loại, phương án xử lý hiệu quả rác là bài toán chưa có lời giải thỏa đáng của các nhà khoa học trên thế giới. Rác được sinh ra từ các lĩnh vực trong đời sống hàng ngày, làm thế nào để hạn chế và giảm thiểu rác là điều mà cả thế giới quan tâm. Trong lĩnh vực thiết kế, đặc biệt thời kỳ cách mạng công nghiệp (CMCN) lần thứ 4 này, để giảm thiểu vấn đề rác thì mục tiêu phải đạt được là đưa ra các giải pháp thiết kế bền vững trong vòng tuần hoàn của quá trình sản xuất.

70 Nghiên trao đổihọc ● Research-Exchange of opinion Tạp chí Khoa họccứu - Viện Đại Mở Hà Nội 64 (2/2020) 70-74 THIẾT KẾ BỀN VỮNG TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ HIỆN NAY Nguyễn Thị Bích Liễu, Đỗ Thị Thanh Huyền* Ngày tòa soạn nhận báo: 2/8/2019 Ngày nhận kết phản biện đánh giá: 3/02/2020 Ngày báo duyệt đăng: 28/02/2020 Tóm tắt: Rác - vấn đề nhức nhối nhân loại, phương án xử lý hiệu rác tốn chưa có lời giải thỏa đáng nhà khoa học giới Rác sinh từ lĩnh vực đời sống hàng ngày, làm để hạn chế giảm thiểu rác điều mà giới quan tâm Trong lĩnh vực thiết kế, đặc biệt thời kỳ cách mạng công nghiệp (CMCN) lần thứ này, để giảm thiểu vấn đề rác mục tiêu phải đạt đưa giải pháp thiết kế bền vững vịng tuần hồn q trình sản xuất Thiết kế cho chìa khóa để đạt tuần hoàn sản xuất sản phẩm tiêu thụ bền vững CMCN lần thứ 4, với trọng tâm xu hướng cải thiện hiệu sản xuất tăng suất Giá trị thực tìm thấy hội mà cơng nghiệp 4.0 mang lại cho đổi sản phẩm thiết kế sản phẩm Đó giải pháp bền vững đáp ứng vịng tuần hồn q trình sản xuất kinh tế Từ khóa: Thiết kế cơng nghiệp, thiết kế bền vững, vịng tuần hồn, sản phẩm, giải pháp Dẫn luận Ảnh hưởng CMCN lần thứ diễn thiết kế lớn quan trọng Cuộc CMCN lần thứ đóng vai trị cầu nối kết nối hai yếu tố xã hội nghệ thuật - công nghệ, truyền thống - đại Khi xã hội phát triển, nhận thức người nghệ thuật có thay đổi Mỗi hành động người góp phần phát triển nghệ thuật, xã hội Hành động dù nhỏ hay lớn phần thay đổi liên tục nghệ thuật Cơng nghệ ban đầu khơng có chức thiết kế, gián tiếp mở cánh cửa cho nhà thiết kế để nhìn thứ từ góc nhìn khác Và với phát triển vũ bão, công nghệ trở thành công cụ thiết yếu, đắc lực cho * Trường Đại học Mở Hà Nội nhà thiết kế Nghệ thuật - công nghệ hai yếu tố gắn kết, hỗ trợ nhà thiết kế sử dụng để tạo sản phẩm hữu ích, phục vụ cho người làm đẹp cho xã hội Xã hội ngày phát triển, đòi hỏi nghệ thuật phải phát triển để phục vụ xã hội Nội dung 2.1 Cách mạng công nghiệp lần thứ CMCN lần thứ mang lại cho người thay đổi cách người sống làm việc Trong quy mô, phạm vi, thành tựu phức tạp nó, biến đổi khơng giống điều lồi người trải qua trước Những biến đổi CMCN lần thứ tích hợp Nghiên cứu trao đổi ● Research-Exchange of opinion toàn diện, liên quan đến tất lĩnh vực, mặt đời sống xã hội Cuộc CMCN lần thứ với thành tựu việc sử dụng lượng nước nước để giới hóa sản xuất CMCN lần thứ hai sử dụng lượng điện để tạo sản xuất hàng loạt CMCN lần thứ ba 71 sử dụng công nghệ điện tử thơng tin để tự động hóa sản xuất Giờ đây, CMCN lần thứ xây dựng, cách mạng kỹ thuật số xảy từ kỷ trước Nó đặc trưng hợp công nghệ làm mờ ranh giới lĩnh vực vật lý, kỹ thuật số sinh học (Hình 1) Hình Những lần cách mạng cơng nghiệp diễn ra† Có ba lý phản ánh biến đổi lớn không đơn kéo dài CMCN lần thứ ba mà xuất CMCN lần thứ với khác biệt lớn là: vận tốc, phạm vi tác động hệ thống công nghệ Tốc độ đột phá khơng có tiền lệ lịch sử Khi so sánh với cách mạng công nghiệp trước đây, CMCN lần thứ phát triển theo cấp số nhân tốc độ tuyến tính Hơn nữa, phá vỡ cách tích cực hầu hết ngành cơng nghiệp quốc gia Chiều rộng chiều sâu thay đổi báo trước chuyển đổi toàn hệ thống sản xuất, quản lý quản trị Do vậy, CMCN 4.0 xu hướng thời việc tự động hóa trao đổi liệu cơng nghệ sản xuất Nó bao gồm hệ thống khơng gian mạng thực - ảo (cyber-physical system), Internet Vạn Vật, Điện toán đám mây Điện toán nhận thức (cognitive computing) [2] (Hình 2) Cụm từ “cách mạng cơng nghiệp” hàm chứa thay đổi lớn lao, không biến đổi kinh tế mà biến đổi văn hóa, xã hội cách tồn diện [1] Hàng ngày có hàng tỷ người kết nối thiết bị di động, với sức mạnh xử lý chưa có, khả lưu trữ truy cập kiến thức không giới hạn Và khả nhân lên nhờ đột phá công nghệ lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, robot, Internet vạn vật, xe tự trị, in 3D, công nghệ nano, công nghệ sinh học, khoa học vật liệu, lưu trữ lượng điện tốn lượng tử Trí tuệ nhân tạo có xung quanh chúng ta, từ xe tự lái máy bay không người lái đến trợ lý ảo phần mềm dịch đầu tư Những tiến ấn tượng thực năm gần đây, thúc đẩy gia tăng theo cấp số nhân sức mạnh tính tốn lượng liệu khổng lồ, từ † Nguồn ảnh Báo Viettimes Vietnam news and Analysis 72 Nghiên cứu trao đổi ● Research-Exchange of opinion phần mềm sử dụng để khám phá loại thuốc đến thuật toán sử dụng để dự đốn lợi ích văn hóa dân tộc Công nghệ chế tạo kỹ thuật số, đó, tương tác với giới sinh học hàng ngày Các kỹ sư, nhà thiết kế Trí tuệ nhân tạo (AI) kiến trúc sư kết hợp thiết kế tính tốn, sản xuất, kỹ thuật vật liệu sinh học tổng hợp để tiên phong cộng sinh vi sinh vật, thể chúng ta, sản phẩm tiêu thụ chí tịa nhà sinh sống Thực tế ảo (VR), Thực ảo (AR) Mạng xã hội, điện toán đám mây, di động, Internet vạn vật (IoT) phân tích liệu lớn (SMAC) Hình Những yếu tố tạo thúc đẩy CMCN lần thứ 4‡ Giống cách mạng Công nghệ yếu tố chủ đạo việc tạo nên thiết kế phục vụ trước đó, CMCN lần thứ đem đến tiềm người sáng tạo người nâng cao mức thu nhập toàn cầu tưởng tượng Các nhà thiết kế liên tục cải thiện chất lượng sống cho dân vận dụng công nghệ, thực hóa cư tồn giới Cơng nghệ tạo vẽ, tạo sản phẩm theo ý nguyện sản phẩm dịch vụ người tiêu dùng Cơng nghệ công cụ làm tăng hiệu niềm vui đắc lực giúp tiết kiệm thời gian, đổi sống cá nhân người công nghệ tăng thêm hiệu công Xã hội tiến tới cách nghệ lĩnh vực thiết kế mạng công nghệ làm thay đổi lối Mặc dù làm chủ công nghệ để sáng sống, phong cách làm việc cách thức giao tạo, thiết kế nên sản phẩm phục vụ tiếp Xét phạm vi, mức độ tính phức hữu ích cho người xã hội, tạp, dịch chuyển không giống với bất nhà thiết kế cần phải có giải kỳ điều mà người trải qua Đó pháp hữu ích cơng thiết lập khẳng định ông Klaus Schwab, Chủ tịch thiết kế bền vững Nhà thiết kế cần Diễn đàn Kinh tế Thế giới Davos [3] có thay đổi trình thiết kế 2.2 Cách mạng công nghiệp lần sản xuất sản phẩm Làm để q trình vịng tuần hồn thứ cơng thiết kế bền vững ‡ Nguồn ảnh: Bài viết: Cách mạng công nghiệp lần thứ tư gì? Lữ Thành Long, Phó Chủ tịch VINASA, Chủ tịch MISA Báo vnexpress.net 73 Nghiên cứu trao đổi ● Research-Exchange of opinion hiệu Thiết kế phải có thay đổi phù hợp yếu tố như: Nguyên vật liệu, trình thiết kế, người thiết kế, bối cảnh kinh tế (thông qua cung cầu) Những yếu tố có khả loại bỏ củng cố rào cản có để thực hóa kinh tế hội việc thực tương lai Nhà thiết kế cần có sách lược, chiến lược, cách làm hữu hiệu - thiết kế bền vững để sản phẩm sau người tiêu dùng sử dụng, sản phẩm tiếp tục tái sử dụng vịng tuần hồn dịng đời sản phẩm, khơng phải rác để thải xã hội Trong vòng tuần hồn sản phẩm này, CMCN có vai trị lớn khâu Dưới số khâu mà CMCN lần thứ có khả tác động đến vịng tuần hồn sản phẩm cơng nghiệp (Hình 3) Hình Vịng đời sản phẩm Một số thách thức cho việc thiết kế bền vững, đáp ứng vịng tuần hồn yêu cầu thiết kế sản phẩm vừa phải sáng tạo, kinh tế, bền bỉ trình sử dụng, dễ xử lý hết hạn sử dụng Do yếu tố tác động phải đảm bảo cho sản phẩm tính thẩm mỹ, chức năng, độ bền sản phẩm, nên khả tái chế sản phẩm thường bị bỏ qua Tuy nhiên, phát triển liên quan đến CMCN lần thứ sản xuất sản phẩm tự động hóa, điều cho phép q trình thiết kế, sản xuất có giải pháp đảm bảo độ bền sản phẩm khả tái chế sản phẩm Sản phẩm thông minh Internet kết nối Vạn Vật (IoT): Năm 2013, tổ chức Global Standards Initiative on Internet of Things (IoT-GSI) định nghĩa IoT là: “Hạ tầng sở toàn cầu phục vụ cho xã hội thông tin, hỗ trợ dịch vụ (điện tốn) chun sâu thơng qua vật thể (cả thực lẫn ảo) kết nối với nhờ vào công nghệ thông tin truyền thông hữu tích hợp”, với mục đích “vật” “một thứ giới thực (vật thực) giới thông tin (vật ảo), mà vật nhận dạng tích hợp vào mạng lưới truyền thông” Hệ thống IoT cho phép vật cảm nhận điều khiển từ xa thông qua hạ tầng mạng hữu, tạo hội cho giới thực tích hợp trực tiếp vào hệ thống điện toán, hệ hiệu năng, độ tin cậy lợi ích kinh tế tăng cường, bên cạnh việc giảm thiểu can dự người Khi tự động hóa có kết nối internet triển khai đại trà nhiều lĩnh vực, IoT dự báo tạo lượng liệu lớn từ đa dạng nguồn, kéo theo cần thiết cho việc kết tập liệu nhanh, gia tăng nhu cầu lưu trữ, xử lý liệu hiệu Internet Vạn Vật tảng Thành phố Thông minh, Hệ thống Quản lý Năng lượng Thông minh [2] (Hình 4) Việc thực hóa Internet Vạn Vật, vật thể hàng ngày trở thành thiết bị kết nối kết nối mạng, mang đến hội cho lĩnh vực thiết kế sản phẩm bền vững Những phản hồi trực tiếp từ trình tiêu dùng sản phẩm cung cấp cho nhà thiết kế liệu, thơng số có giá trị vòng đời sản phẩm, bao gồm q trình sử dụng kết thúc vịng đời Từ đó, nhà thiết kế theo dõi điểm bất cập, đưa phương án giải 74 Nghiên cứu trao đổi ● Research-Exchange of opinion tối ưu, điều chỉnh cải thiện tính tuần hồn tính bền vững sản phẩm triển để vấn đề thiết kế bền vững Bản chất thiết kế song hành liên quan mật thiết đến công nghệ xã hội Cuộc CMCN lần thứ lĩnh vực Internet, máy in 3D, thuật toán di chuyền thành tựu kỹ thuật nguồn lượng xanh cho công thiết kế bền vững tương lai Kết luận Hình Mơ tả tương tác mạng lưới thiết bị kết nối Internet§ Với phát triển phương pháp tự động hóa, kỹ thuật số: bao gồm in 3D, cắt laser, cắt khắc CNC, khả sản xuất sản phẩm tinh xảo, chi tiết tinh xảo sản phẩm trở thành khả thực Những công nghệ cho phép sản phẩm thiết kế xác theo yêu cầu cụ thể khách hàng Sự tham gia người tiêu dùng q trình thiết kế giúp tạo mối liên kết cảm xúc mạnh mẽ người tiêu dùng sản phẩm Điều hạn chế loại bỏ rác cách sản xuất sản phẩm tiêu chuẩn, chi phí thấp, đáp ứng tối đa yêu cầu người tiêu dùng Bên cạnh đó, phương pháp sản xuất truyền thống đòi hỏi đầu tư đáng kể mặt nguyên vật liệu, công cụ, dây truyền, nhân công sản xuất Với phương pháp tự động hóa kỹ thuật số, khả sản xuất sản phẩm xác đến chi tiết làm giảm rào cản chi phí sản phẩm Điều khuyến khích nhà thiết kế, doanh nghiệp thử nghiệm quy trình sản xuất mới, mang lại đổi cho vịng tuần hồn sản phẩm, giải § Nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia Thiết kế trở thành văn hóa thực tiễn cần thiết bối cảnh đổi xã hội có tiềm thay đổi giới Khi CMCN lần thứ trình phát triển, ngành thiết kế Việt Nam cần có tầm nhìn xa hội thách thức, để đưa hành động tối ưu, phương thức sản xuất đại, bắt kịp xu thế, nhằm đảm bảo tương lai bền vững cho kinh tế đất nước Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Xuân Phúc cho biết: “Cách mạng công nghiệp lần thứ hội thực khát vọng dân tộc bỏ lỡ mà cần chủ động nắm bắt, hành động liệt, kịp thời để vượt qua thách thức, phát huy lợi thế, tận dụng hội phát triển.” [4]./ Tài liệu tham khảo: [1] Lữ Thành Long (2017) Cách mạng cơng nghiệp lần thứ tư gì? Báo vnexpress.net [2] Bách khoa toàn thư mở Wikipedia [3] Nguyễn Thái (2016) Cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ - Kỳ I Báo Tintuc.vn [4] Phát biểu Thủ tướng phủ Nguyễn Xuân Phúc Hội thảo quốc tế “Phát triển công nghiệp thông minh - Smart Industry World 2017” Địa tác giả: Trường Đại học Mở Hà Nội Email: nguyenbichlieu@hou.edu.vn ... người công nghệ tăng thêm hiệu công Xã hội tiến tới cách nghệ lĩnh vực thiết kế mạng công nghệ làm thay đổi lối Mặc dù làm chủ công nghệ để sáng sống, phong cách làm việc cách thức giao tạo, thiết. .. pháp hữu ích cơng thiết lập khẳng định ông Klaus Schwab, Chủ tịch thiết kế bền vững Nhà thiết kế cần Diễn đàn Kinh tế Thế giới Davos [3] có thay đổi q trình thiết kế 2.2 Cách mạng công nghiệp lần... chỉnh cải thiện tính tuần hồn tính bền vững sản phẩm triển để vấn đề thiết kế bền vững Bản chất thiết kế song hành liên quan mật thiết đến công nghệ xã hội Cuộc CMCN lần thứ lĩnh vực Internet, máy