Công nghiệp cơ khí - Bách khoa toàn thư Wikipedia

Công nghiệp cơ khí hay Công nghệ chế tạo máy (Machine industry) hoặc Công nghiệp máy móc (Machinery industry) là một phân ngành của khu vực công nghiệp chuyên đảm nhiệm khâu sản xuất và bảo trì các loại máy móc phục vụ người tiêu dùng, các ngành công nghiệp và hầu hết các doanh nghiệp khác trong nền kinh tế. Ngành công nghiệp cơ khí chế tạo theo truyền thống được xếp vào nhóm công nghiệp nặng và là một trong ba trụ cột của công nghiệp nặng gồm khai khoáng, luyện kim về chế tạo máy. Ngày nay, nhiều công ty sản xuất công nghiệp quy mô nhỏ hơn trong lĩnh vực này được xem là một thành tố của ngành công nghiệp nhẹ. Hầu hết các nhà sản xuất máy công cụ trong ngành công nghiệp cơ khí chế tạo được gọi là các nhà máy cơ khí. Sản lượng sản xuất của ngành công nghiệp cơ khí chế tạo biến thiên rất rộng, từ phương thức sản xuất đơn chiếc, sản xuất theo loạt cho đến sản xuất hàng loạt.[1]

Ngành công nghiệp cơ khí chế tạo là một phân ngành công nghiệp sản xuất ra một dải rộng các sản phẩm từ dụng cụ điện, các loại hình máy móc đa dạng, công nghệ gia dụng cho đến các thiết bị nhà xưởng. Một mặt, ngành công nghiệp cơ khí chế tạo cung cấp:

Các tư liệu sản xuất cho các doanh nghiệp trong ngành nông nghiệp, khai thác mỏ, khu công nghiệp và xây dựng.

Các tư liệu sản xuất cho các ngành dịch vụ công ích, chẳng hạn như hệ thống thiết bị phục vụ khâu sản xuất và phân phối khí đốt, điện và nước.

Một loạt các thiết bị hỗ trợ cho tất cả các khu vực của nền kinh tế, chẳng hạn như thiết bị sưởi ấm (lò sưởi), thông gió và điều hòa không khí cho các tòa nhà.

Các tư liệu sản xuất này được gọi là hàng hóa vốn, bởi vì một khối lượng vốn nhất định đã được đầu tư vào chúng. Phần lớn các máy móc sản xuất đó đòi hỏi công tác bảo trì định kỳ, vốn được cung ứng bởi các công ty chuyên biệt sâu trong ngành công nghiệp cơ khí. Mặt khác, ngành công nghiệp cơ khí chế tạo cung cấp các mặt hàng hàng hóa tiêu dùng, bao gồm các thiết bị nhà bếp, tủ lạnh, máy giặt, máy sấy và các thiết bị tương tự. Tuy nhiên, hoạt động sản xuất máy thu thanh và máy thu hình nhìn chung được coi là thuộc về ngành công nghiệp thiết bị điện. Bản thân ngành công nghiệp cơ khí chế tạo là một khách hàng quy mô lớn tiêu thụ sản lượng của ngành công nghiệp luyện thép. Phương thức sản xuất đơn chiếc tập trung vào khâu chế tạo các sản phẩm độc bản, được định rõ theo các yêu cầu cụ thể của khách hàng. Nhờ vào thiết kế mô-đun, các thiết bị và máy móc này thường xuyên có thể được sản xuất theo các loạt nhỏ, giúp cắt giảm chi phí một cách đáng kể. Từ một công đoạn nhất định trong tiến trình sản xuất, các yêu cầu đặc thù của khách hàng sẽ được tích hợp vào, và sản phẩm độc bản được hình thành.[1]

Ngành công nghiệp cơ khí chế tạo chính thức ra đời trong thời kỳ Cách mạng Công nghiệp. Các công ty trong lĩnh vực mới trỗi dậy này tăng trưởng lên từ các xưởng đúc sắt, các xưởng đóng tàu, xưởng rèn và các xưởng sửa chữa.[2] Thông thường, các công ty là một sự kết hợp giữa nhà máy cơ khí và xưởng đóng tàu. Vào đầu thế kỷ 20, một vài nhà sản xuất xe máy và nhà sản xuất ô tô đã bắt đầu tự thành lập các nhà máy cơ khí của riêng họ. Trước thời kỳ cách mạng công nghiệp, một loạt các loại máy móc đa dạng đã tồn tại chẳng hạn như đồng hồ, vũ khí và bộ truyền động cho các cối xay (cối xay nước, cối xay gió, cối xay sức ngựa.) Hoạt động sản xuất các loại máy móc này diễn ra trên một quy mô nhỏ hơn rất nhiều bên trong các xưởng thủ công nghệ nhân, chủ yếu phục vụ cho thị trường địa phương hoặc khu vực. Với sự xuất hiện của cuộc cách mạng công nghiệp, khâu sản xuất bắt đầu dịch chuyển sang các công cụ phức hợp sở hữu cấu trúc xây dựng phức tạp hơn, chẳng hạn như động cơ hơi nước và nồi hơi phục vụ cho ngành giao thông vận tải và công nghiệp đang tiến hóa mạnh mẽ.[2]

Thêm vào đó, các nhà máy cơ khí mới trỗi dậy bắt đầu chế tạo các máy móc để sản xuất ra các cỗ máy khác, như máy móc ngành dệt, máy nén khí, máy móc nông nghiệp và động cơ cho tàu thuyền. Trong suốt các thập kỷ đầu tiên của cuộc cách mạng công nghiệp tại Anh, tính từ năm 1750, đã ghi nhận một sự tập trung lực lượng lao động điển hình bên trong các nhà máy chưa được cơ giới hóa. Rất nhiều máy móc mới đã được phát minh, ban đầu được chế tạo bởi chính các nhà sáng chế ra chúng. Vào đầu thế kỷ 18, những động cơ hơi nước đầu tiên — Động cơ Newcomen — đã được đưa vào ứng dụng trên khắp nước Anh và Châu Âu, chủ yếu nhằm mục đích bơm nước ra khỏi các hầm mỏ. Vào thập niên 1770, James Watt đã cải tiến một cách mạnh mẽ thiết kế này. Ông giới thiệu một loại động cơ hơi nước dễ dàng vận dụng để cung cấp một khối lượng năng lượng khổng lồ, khởi động cho tiến trình cơ giới hóa các nhà máy xưởng.

Tại Anh, một số thành phố nhất định đã tập trung chuyên sâu vào khâu sản xuất các sản phẩm đặc thù, chẳng hạn như các loại hình vải dệt hoặc đồ gốm cụ thể. Xung quanh các thành phố này, ngành công nghiệp cơ khí chuyên biệt đã trỗi dậy nhằm mục đích kích hoạt năng lực cơ giới hóa các nhà xưởng. Nhờ đó, vào cuối thế kỷ 18, ngành công nghiệp cơ khí chế tạo đầu tiên đã hình thành tại Vương quốc Anh và sau đó là tại Đức và Bỉ. Cuộc Cách mạng Công nghiệp nhận được một cú hích mạnh mẽ hơn nữa với sự trỗi dậy của hệ thống Đường sắt. Hệ thống này xuất hiện vào đầu thế kỷ XIX tại Anh như một đổi mới sáng tạo trong ngành công nghiệp khai khoáng. Công việc bên trong các mỏ than vô cùng nặng nhọc và nguy hiểm, và do đó nhu cầu về các công cụ để giảm bớt sức lao động này là rất lớn. Vào năm 1804, Richard Trevithick đã đặt động cơ hơi nước đầu tiên lên các thanh ray, và vào năm 1825, tuyến Đường sắt Stockton và Darlington chính thức được khai mạc, hướng tới mục tiêu vận chuyển than từ mỏ ra cảng biển.

Vào năm 1835, chuyến tàu đầu tiên tại lục địa già đã lăn bánh giữa Mechelen và Brussels, và tại Hà Lan vào năm 1839, chuyến tàu đầu tiên đã chạy giữa Amsterdam và Haarlem. Đối với ngành công nghiệp cơ khí chế tạo, bước đi này đã mang lại hàng loạt loại hình công việc mới với các máy móc mới phục vụ ngành luyện kim, máy công cụ cho gia công kim loại, sản xuất động cơ hơi nước cho tàu hỏa cùng toàn bộ các nhu yếu phẩm đi kèm. Theo thời gian, thị trường của ngành công nghiệp cơ khí ngày càng mở rộng, các sản phẩm chuyên biệt được sản xuất cho một thị trường quốc gia lớn hơn và thường xuyên là thị trường quốc tế. Ví dụ, không hiếm gặp trường hợp vào nửa sau thế kỷ XIX, các nhà sản xuất thép Mỹ đã đặt hàng sản xuất tại Anh, nơi các kỹ thuật sản xuất thép mới tiên tiến hơn. Tại vùng Viễn Đông, Nhật Bản đã nhập khẩu các sản phẩm này cho đến tận đầu thập niên 1930, thời điểm khâu kiến tạo một ngành công nghiệp cơ khí của riêng họ được khởi động. Thuật ngữ "ngành công nghiệp cơ khí chế tạo" chính thức định hình muộn hơn vào thế kỷ XIX. Một trong những lần đầu tiên nhánh công nghiệp này được công nhận và khảo sát một cách chính thống là trong một bảng thống kê sản xuất năm 1907 được kiến tạo bởi Bộ Thương mại và Công nghiệp Anh.

Trong bảng thống kê này, sản lượng của ngành kỹ thuật cơ khí được phân chia rạch ròi thành bốn mươi danh mục khác nhau, bao gồm ví dụ như máy móc nông nghiệp, máy móc cho ngành công nghiệp dệt và thiết bị, cùng các linh kiện cho tàu hỏa và tàu điện bánh sắt.[3] Các phát minh về các kỹ thuật truyền động mới dựa trên động cơ điện, động cơ đốt trong và tuabin khí đã mang lại một thế hệ máy móc hoàn toàn mới trong thế kỷ XX, từ ô tô cho đến các thiết bị gia dụng. Không chỉ danh mục sản phẩm của ngành công nghiệp cơ khí gia tăng một cách đáng kể, mà đặc biệt là các máy móc quy mô nhỏ hơn cũng có thể cung cấp các sản phẩm với số lượng lớn hơn rất nhiều nhờ được chế tạo theo phương thức sản xuất hàng loạt. Với sự trỗi dậy của phương thức sản xuất hàng loạt trong các khu vực khác của nền công nghiệp, nhu cầu về các hệ thống chế tạo và sản xuất cũng tăng cao nhằm mục đích gia tăng toàn bộ sản lượng sản xuất. Tình trạng khan hiếm lực lượng lao động trong ngành nông nghiệp và công nghiệp vào đầu nửa sau thế kỷ XX đã làm dấy lên nhu cầu cơ giới hóa sâu rộng hơn quá trình sản xuất, đòi hỏi bắt buộc phải có các loại máy móc chuyên biệt hơn. Sự trỗi dậy của máy tính đã biến khâu tự động hóa sản xuất trở thành điều khả thi, từ đó đặt ra những yêu cầu mới cho ngành công nghiệp cơ khí chế tạo.

Ngành công nghiệp cơ khí chế tạo sản xuất ra hàng loạt loại sản phẩm khác nhau, ví dụ như động cơ, máy bơm, thiết bị logistics; phục vụ cho các thị trường đa dạng từ ngành nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm và đồ uống, công nghiệp sản xuất, công nghiệp y tế, công nghiệp giải trí cho đến các nhánh đa dạng của thị trường tiêu dùng. Do đó, các công ty trong ngành công nghiệp cơ khí hoàn toàn có thể được phân loại theo sản phẩm hoặc theo thị trường mục tiêu.[4] Trong thế giới ngày nay, có rất nhiều hệ thống Phân loại ngành công nghiệp tồn tại. Một số hệ thống phân loại công nhận ngành công nghiệp cơ khí như một phân lớp đặc thù, và cung cấp một nhánh nhỏ cho lĩnh vực này. Ví dụ, Hệ thống Phân loại công nghiệp tiêu chuẩn của Hà Lan năm 1993, được phát triển bởi Cục Thống kê Trung ương Hà Lan, đã đưa ra bảng phân chia chi tiết của ngành công nghiệp cơ khí như sau:

Sản phẩm(theo Hệ thống Phân loại Công nghiệp Tiêu chuẩn của CBS 1993)

Sản xuất phục vụ khâu sản xuất năng lượng cơ học, ứng dụng và đại tu

Các loại động cơ và tuabin, máy bơm và máy nén khí, các loại van, bánh răng, ổ bi và các cơ cấu truyền động khác.

Sản xuất các loại máy móc và thiết bị đa dụng khác

Lò công nghiệp và đầu đốt, thiết bị nâng hạ, thiết bị nâng hạ và các thiết bị vận chuyển khác; máy móc và thiết bị cho điều lạnh công nghiệp và điều hòa không khí; máy móc và thiết bị văn phòng.

Sản xuất máy móc và thiết bị nông nghiệp

Máy kéo nông nghiệp; máy móc nông nghiệp và các công cụ gá lắp nông nghiệp.

Xưởng chế tạo máy

Sản xuất máy móc cho các hoạt động công nghiệp đặc thù và các thiết bị

Máy móc cho sản xuất gang và thép; máy móc cho khai thác khoáng sản và xây dựng; máy móc và thiết bị cho ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống; máy móc và thiết bị cho ngành công nghiệp dệt may, may mặc, da giày; máy móc và thiết bị cho sản xuất giấy và bìa các-tông; Các loại máy móc và thiết bị khác.

Sản xuất vũ khí và đạn dược

vũ khí và đạn dược

Sản xuất thiết bị gia dụng

Các thiết bị điện gia dụng; các thiết bị gia dụng phi điện.

Cấu trúc thành phần này của ngành công nghiệp cơ khí chế tạo đã trải qua những sự thay đổi lớn với bản sửa đổi mới nhất của Hệ thống Phân loại Công nghiệp Tiêu chuẩn Hà Lan năm 1993. Bản Phân loại Công nghiệp Tiêu chuẩn năm 1974 từng chia ngành công nghiệp cơ khí thành chín phân khúc. Có thể thấy rõ rằng hệ thống phân loại cũ dựa trên các thị trường mục tiêu, và hệ thống phân loại gần đây hơn dựa trên đặc tính sản phẩm, cụ thể như sau:

Ngành công nghiệp máy móc nông nghiệp

Ngành công nghiệp máy gia công kim loại và các nhà máy máy công cụ

Các nhà sản xuất máy móc và thiết bị cho ngành thực phẩm, hóa chất và các ngành công nghiệp đồng minh

Các nhà sản xuất máy móc và thiết bị cho ngành cao su và chất dẻo

Các nhà sản xuất bánh răng, hộp số và các phần tử truyền động

Các nhà sản xuất máy móc, thiết bị và đồ nội thất gỗ.

Các nhà sản xuất nồi hơi hơi nước và ngành công nghiệp dụng cụ điện

Ngành công nghiệp máy móc văn phòng

Các ngành công nghiệp máy móc và thiết bị khác

Ngành công nghiệp cơ khí chế tạo là một ngành công nghiệp đa dạng, và một số sản phẩm do ngành sản xuất được hiển thị dưới đây:

Ổ bi của một tuabin khí

Hệ thống điều hòa không khí (của một bệnh viện)

Hệ thống làm lạnh

Máy móc nông nghiệp

Các dụng cụ cầm tay nhỏ

Máy móc cho khai thác khoáng sản

Máy móc cho ngành công nghiệp thực phẩm

Robot công nghiệp

Tại khối ASEAN, ngành công nghiệp cơ khí chế tạo là một bộ phận huyết mạch trong cấu trúc kinh tế của khu vực. Tính đến năm 2023, ngành công nghiệp này đã giải quyết việc làm cho khoảng 2,5 triệu người xuyên suốt các quốc gia thành viên. Phân ngành này đã tạo ra một mức doanh thu kết hợp đạt khoảng 120 tỷ USD, với khoảng 65% lượng doanh thu này đến từ các hoạt động xuất khẩu. Khu vực ASEAN là nơi đặt trụ sở của khoảng 12,000 công ty đang hoạt động tích cực trong ngành công nghiệp cơ khí, với phần lớn là các doanh nghiệp có quy mô vừa và nhỏ. Khoảng 90% các công ty này sử dụng quy mô lực lượng lao động dưới 500 nhân sự. Tính theo trung bình, mỗi nhân sự trong phân ngành này tạo ra khoảng 48,000 USD doanh thu hàng năm.

Các tập đoàn nổi bật trong ngành công nghiệp cơ khí ASEAN bao gồm ST Engineering (Singapore), Aikawa Iron Works (Thái Lan), và Tập đoàn San Miguel (Philippines). Sự tăng trưởng mạnh mẽ của ngành công nghiệp này được quy kết cho các chính sách kinh tế vĩ mô thuận lợi, các thể chế thương mại mở, cùng nhu cầu ngày càng gia tăng đối với hàng hóa chế tạo ở cả trong khu vực lẫn trên phạm vi toàn cầu. Ngành công nghiệp cơ khí của ASEAN chịu sự tác động sâu sắc bởi các bước tiến bộ trong khâu tự động hóa và cơ sở hạ tầng kỹ thuật số, đóng góp to lớn vào việc nâng cao năng suất và năng lực cạnh tranh trên quy mô toàn cầu.[5] Tại Việt Nam, tiến trình hình thành và phát triển của ngành công nghiệp cơ khí chế tạo được xác định là nền tảng, đóng vai trò kết cấu hạ tầng kỹ thuật cốt lõi để nâng đỡ các ngành kinh tế quốc dân và quyết định sự thành bại của sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa vĩ mô.

Tại Đức, vào năm 2011 có khoảng 900,000 nhân sự được giải quyết việc làm[6] bên trong ngành công nghiệp cơ khí và ước tính có khoảng 300,000 nhân sự làm việc tại nước ngoài. Doanh thu kết hợp của phân ngành này đạt mức 238 tỷ euro, trong đó 60% đến từ hoạt động xuất khẩu. Có khoảng 6,600 công ty hoạt động tích cực, và 95% trong số các công ty đó sử dụng quy mô lực lượng lao động ít hơn 500 nhân sự. Mỗi nhân sự tạo ra một mức trung bình đạt 148,000 Euro. Một số tập đoàn có quy mô lớn nhất tại Đức bao gồm DMG Mori Seiki AG, Tập đoàn GEA, Siemens AG, và ThyssenKrupp.

Trong ngành công nghiệp cơ khí Pháp vào năm 2009, có khoảng 650,000 nhân sự làm việc, và phân ngành này tạo ra một mức doanh thu đạt 44 tỷ euro. Do ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng kinh tế, doanh thu của phân ngành đã bị sụt giảm 15%. Nhờ vào chi tiêu tiêu dùng mạnh mẽ hơn cùng nhu cầu liên tục từ khu vực năng lượng và khu vực giao thông vận tải, những thiệt hại của cuộc khủng hoảng đã được giới hạn phần nào.[7] Ở một hướng đi thay thế, một số công ty đã quyết định tập trung nhu cầu của họ vào các hệ thống thiết bị công nghiệp đã qua sử dụng. Bước đi này bảo đảm các mức giá thành hấp dẫn và thời gian bàn giao dịch vụ tốt hơn.[8]

Tại Nhật Bản, ngành công nghiệp cơ khí chế tạo đóng một vai trò hệ trọng trong nền kinh tế, giải quyết việc làm cho một số lượng lớn nhân sự và tạo ra nguồn doanh thu khổng lồ. Tính đến năm 2023, có khoảng 1,500,000 người làm việc trong ngành công nghiệp máy công cụ. Doanh thu kết hợp của phân ngành này được ước tính đạt khoảng 60 tỷ USD, với khoảng 70% lượng doanh thu đến từ các hoạt động xuất khẩu.[9][10] Nhật Bản là nơi đặt trụ sở của khoảng 3,000 công ty hoạt động tích cực trong ngành công nghiệp cơ khí, với 85% trong số các công ty này sử dụng quy mô dưới 500 nhân sự. Mức doanh thu trung bình tạo ra trên mỗi nhân sự trong ngành là khoảng 40,000 USD. Một số tập đoàn lớn nhất và có sức ảnh hưởng sâu sắc nhất trong ngành công nghiệp cơ khí Nhật Bản bao gồm Tập đoàn Fanuc, Tập đoàn Điện máy Mitsubishi, và Công ty TNHH DMG Mori Seiki.

Tại Hà Lan vào năm 1996, có tổng cộng khoảng 93,000 công nhân làm việc trong ngành công nghiệp cơ khí, với sự hiện diện của xấp xỉ 2,500 công ty. Trong số đó, có 1,000 công ty sử dụng quy mô từ 20 lao động trở lên.[1] Tại Hà Lan, dựa theo số liệu của Phòng Thương mại, vào năm 2011 có khoảng 15,000 công ty hoạt động tích cực trong phân ngành công nghiệp này.[11] Một số tập đoàn lớn nhất tại Hà Lan bao gồm Lely, Philips và Stork B.V.

Các ngành công nghiệp cơ khí của Hoa Kỳ đạt tổng doanh số bán hàng trong nước và ngoài nước là 413,7 tỷ USD vào năm 2011. Hoa Kỳ là thị trường tiêu thụ máy móc lớn nhất thế giới, đồng thời cũng là nhà cung cấp lớn thứ ba toàn cầu. Các nhà sản xuất Mỹ nắm giữ 58,5% thị phần của thị trường nội địa Hoa Kỳ.[12]

Chế tạo kim loại

1 2 3 M.A. Overboom (1996). Sectorstudie machine-industrie Lưu trữ ngày 11 tháng 11 năm 2014 tại Wayback Machine. ECN-Beleidsstudies, Petten.

1 2 H.W. Lintsen (red.) (1993). Geschiedenis van de techniek in Nederland. De wording van een moderne samenleving 1800-1890. Deel IV. p.41.

↑ Roderick Floud (2006). The British Machine Tool Industry, 1850-1914. p.4.

↑ "Industrial Equipments And Machinery". Truy cập ngày 15 tháng 9 năm 2015.

↑ "Industry Focus". www.asean.org. Truy cập ngày 28 tháng 2 năm 2025.

↑ Geschäft auf Hochtouren : Maschinenbau brummt, Accessed June 30, 2011.

↑ Frankrijk: ontwikkelingen in de mechanische industrie, at agentschapnl.nl. Accessed April 23, 2010.

↑ Osertech: Platform specialised in second hand machinery.

↑ "Japan - Industrial Machine Tools". ngày 2 tháng 1 năm 2024.

↑ "Japan Machine Tool Builders' Association". ngày 10 tháng 1 năm 2024.

↑ Branchewijzer van de Nederlandse Kamer van Koophandel, Feb. 2011.

↑ The Machinery and Equipment Industry in the United States Lưu trữ ngày 3 tháng 2 năm 2021 tại Wayback Machine at selectusa.commerce.gov. Accessed November 2014

Brewster, John M. "The machine process in agriculture and industry." Journal of Farm Economics 32.1 (1950): 69-81.

Florian Geiger. Mergers & Acquisitions in the Machinery Industry. 2010.

Rees, John, Ronald Briggs, and Raymond Oakey. "The adoption of new technology in the American machinery industry." Regional Studies 18.6 (1984): 489-504.

Rosenberg, Nathan. "Technological change in the machine tool industry, 1840–1910." The Journal of Economic History 23.04 (1963): 414-443.

Công nghiệp nặng

Bản mẫu webarchive dùng liên kết wayback