Tiếp nối thành công trong công tác triển khai chương trình khoa học và công nghệ (KH&CN) góp phần phát triển sản xuất, Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp (Bộ Công Thương) đang tập trung mọi nguồn lực cho công tác nghiên cứu KH&CN theo hướng hiện đại hóa, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội trong thời kỳ cách mạng công nghiệp 4.0. 

Trang KHCN ngành Công Thương (https://khcncongthuong.vn/) vừa có cuộc trao đổi với TS. Chu Văn Giáp - Viện trưởng Viện nghiên cứu Sành sứ Thuỷ tinh Công nghiệp về vai trò của KH&CN trong việc phát triển sản xuất, kinh doanh các sản phẩm sành sứ, thủy tinh phục vụ tiêu dùng và xuất khẩu. Đặc biệt là đẩy mạnh nghiên cứu chế biến sâu góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp.

Trong những năm qua, Viện Nghiên cứu Sành sứ Thủy tinh Công nghiệp (Viện) đã nỗ lực trong các hoạt động khoa học công nghệ và đã đạt được những kết quả ở cả ba lĩnh vực: Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ, dịch vụ KH&CN, giới thiệu sản phẩm và chuyển giao công nghệ. 

Năm 2020 việc nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ của Viện đã được cải thiện đáng kể so với giai đoạn trước. Cụ thể, số lượng nhiệm vụ, năng lực nghiên cứu phong phú hơn về quy mô, lĩnh vực nghiên cứu. Tổng số đề tài/dự án tăng từ 09 nhiệm vụ năm 2019 lên 14 nhiệm vụ năm 2020. Năng lực nghiên cứu năm 2020 tăng hơn 70% so với năm 2019.

Các đề tài/dự án được thực hiện bao gồm các nhiệm vụ KH&CN cấp Bộ và cấp quốc gia. Các kết quả nghiên cứu chuyển dịch từ lĩnh vực gốm sứ dân dụng và mỹ nghệ sang các lĩnh vực gốm sứ kỹ thuật (sứ cách điện, gốm sứ bền cơ, bền sốc nhiệt, gốm cách nhiệt) và chế biến sâu nguyên vật liệu phục vụ ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp (như cao lanh, quartz, đất sét, bentonite, bột talc). Kết quả này cũng góp phần nâng cao vị thế, tạo động lực phát triển cho Viện và cho ngành gốm sứ thủy tinh trong thời gian tới.

Dịch vụ phân tích và thử nghiệm: Hệ thống phân tích và thử nghiệm của Viện đã được Bộ Công Thương cấp chứng nhận hoạt động thử nghiệm với hơn 30 chỉ tiêu thử nghiệm hóa học và cơ lý đối với các nguyên vật liệu, sản phẩm gốm sứ thủy tinh. Năm 2020, hệ thống thử nghiệm của Viện đã được Văn phòng Công nhận chất lượng Việt Nam công nhận phù hợp theo ISO/IEC 17025:2017. Các nỗ lực trên đã mang lại những kết quả đáng kể cho hoạt động phân tích và thử nghiệm. Cụ thể, năm 2020 dịch vụ phân tích và thử nghiệm tăng 168% so với năm 2019. Phòng thử nghiệm của Viện là một trong các đơn vị có năng lực cơ bản hàng đầu ở Việt Nam trong lĩnh vực gốm sứ thủy tinh công nghiệp (kể cả về phạm vi, số lượng chỉ tiêu và năng lực thử nghiệm) và có lợi thế cạnh tranh cao.

Hoạt động sản xuất thử nghiệm và giới thiệu sản phẩm của Viện trong năm 2020 có nhiều chuyển biến theo hướng hoàn thiện đến sản phẩm cuối cùng. Một số các sản phẩm đã được đưa ra thị trường như: Trống sứ và trục sứ cách điện, thủy tinh thạch anh cách điện và chịu nhiệt, cyclon thủy lực, các loại nguyên vật liệu sản xuất gốm sứ chất lượng cao (cao lanh, bột talc). Trong đó, nhiều sản phẩm thử nghiệm đã khẳng định được chất lượng, được sử dụng thử nghiệm và quy mô bán công nghiệp, đáp ứng và thay thế một phần sản phẩm nhập khẩu đặc biệt trong bối cảnh đứt gẫy nguồn cung do ảnh hưởng của dịch Covid-19.

Đánh giá kết quả các đề tài, dự án nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ vào thực tiễn nói chung vào phát triển ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp nói riêng luôn là công việc khó. Tuy nhiên, trong giai đoạn vừa qua, các kết quả này thể hiện rất rõ ở hai nội dung: Giá trị KH&CN và giá trị kinh tế xã hội. 

Giá trị KH&CN: Đã góp phần định hướng công nghệ sản xuất cho ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp và kết nối các doanh nghiệp, hỗ trợ các doanh nghiệp trong lĩnh vực thử nghiệm, phân tích, giám định, chứng nhận nguyên vật liệu và sản phẩm gốm sứ thủy tinh công nghiệp. Cụ thể, công nghệ chế biến nguyên liệu gốm sứ (cao lanh, bột talc) do Viện phát triển có đặc tính ưu việt là thân thiện với môi trường đã và đang được chuyển giao, ứng dụng tại một số đơn vị khai thác và chế biến cao lanh trên cả nước. Các công nghệ được áp dụng trên thực tiễn sản xuất đã góp phần định hướng công nghệ chế biến nguyên vật liệu của ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp. Nối tiếp các thành công về chuyển giao công nghệ cho các doanh nghiệp trong nước, Viện đang làm việc với một số đối tác nước ngoài để tiến hành chuyển giao công nghệ và xuất khẩu thiết bị. 

Giá trị kinh tế xã hội: Góp phần sử dụng hiệu quả tài nguyên, năng lượng và thúc đẩy phát triển ngành. Trong ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp, tiêu thụ năng lượng luôn chiếm tỷ trọng rất lớn (30-60%) giá thành sản phẩm. Sử dụng năng lượng tiết kiệm mang lại ý nghĩa to lớn cho ngành cả về khía cạnh kinh tế và bảo vệ môi trường. Cụ thể, đề tài “Thiết kế chế tạo lò nung gốm sứ sử dụng năng lượng hỗn hợp điện và gas” đã được áp dụng vào thực tế tại nhiều doanh nghiệp sản xuất gốm sứ, giúp tiết kiệm được 10-30% chi phí năng lượng trên đơn vị sản phẩm. Chúng tôi hy vọng trong thời gian tới công nghệ tiết kiệm năng lượng này trở thành xu hướng đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ trong ngành giống như xu hướng chuyển đổi từ lò nung đốt than sang lò nung đốt gas trong giai đoạn trước đây. 

Ngoài những đóng góp cho phát triển ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp, các kết quả các đề tài, dự án nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ cũng đã góp phần vào phát triển của Viện trong giai đoạn vừa qua. Các kết quả thể hiện ở các nội dung nâng cao năng lực hoạt động nghiên cứu KHCN và doanh thu của Viện. Cụ thể, doanh thu năm 2020 tăng khoảng 120% và năng lực nghiên cứu tăng hơn 70% so với năm 2019. Các cán bộ kỹ thuật, nghiên cứu viên của Viện đã đảm đương được các đề tài, dự án, đề án khoa học công nghệ quy mô lớn, công nghệ phức tạp.

Trong giai đoạn hiện nay, bên cạnh những thuận lợi như dư địa phát triển ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp Việt Nam còn rất lớn, đặc biệt là đối với gốm sứ kỹ thuật và xu hướng tăng trưởng ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp trên thế giới luôn ở mức cao so với các ngành khác như nguyên liệu gốm sứ cung cấp cho lĩnh vực điện tử, cáp quang và nhà máy sản xuất điện mặt trời luôn bị thiếu hụt, ngành sành sứ thủy tinh công nghiệp của Việt Nam đang gặp nhiều khó khăn. Các khó khăn cụ thể là: Chính sách, chiến lược phát triển và kiểm soát và quản lý chất lượng; Thiếu hụt nguồn nguyên vật liệu chất lượng cao; Nhân lực khoa học và công nghệ và trang thiết bị khoa học và công nghệ. 

Chính sách, chiến lược phát triển ngành còn thiếu. Nguyên nhân là do chưa nhận thức đầy đủ vai trò, vị trí của ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp trong ngành kinh tế quốc dân. Các nhận thức hiện nay đang tập trung vào lĩnh vực gốm sứ dân dụng và mỹ nghệ. Trong khi đó tỷ trọng của lĩnh vực gốm sứ dân dụng và mỹ nghệ chỉ chiếm khoảng 10-20% trong ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp. Gốm sứ thủy tinh kỹ thuật như gốm điện tử, y sinh, quang học để phục vụ cho các ngành công nghiệp công nghệ cao như: cáp quang, pin mặt trời chưa được chú ý phát triển. Hệ thống văn bản kiểm soát chất lượng sản phẩm như quy chuẩn kỹ thuật và tiêu chuẩn cho nguyên liệu, sản phẩm, hàng hóa thuộc lĩnh vực sành sứ thủy tinh công nghiệp chưa đầy đủ. Hiện nay, có rất ít các tiêu chuẩn quốc gia và một vài quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với bao bì, dụng cụ làm bằng thủy tinh, gốm, sứ và vật liệu cách điện. Ngay đối với các sản phẩm thông dụng nhất như bát đĩa dân dụng, chai bia, rượu, bao bì thực phẩm chưa có các tiêu chuẩn cụ thể. Điều này gây khó khăn cho việc kiểm soát và quản lý chất lượng các sản phẩm gốm sứ thủy tinh công nghiệp.

Các nguyên liệu chính cho ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp bao gồm: cao lanh, trường thạch, thạch anh và các chất phụ gia khác. Hiện nay các nguyên liệu chính này để sản xuất gốm sứ chất lượng cao, gốm sứ kỹ thuật vẫn phải nhập khẩu gần như hoàn toàn, trong khi đó trữ lượng các khoáng chất này của Việt Nam là rất lớn. Ví dụ như đối với thạch anh, một nguyên liệu chính chiếm từ 20-40% trọng lượng trong phối liệu sản xuất gốm sứ, nhu cầu thạch anh lên đến hàng trăm ngàn tấn/năm nhưng hiện nay vẫn phải nhập khẩu là chủ yếu, sản xuất trong nước chiếm thị phần không đáng kể. Trong khi đó trữ lượng thạch anh (quartz và quatzite) của Việt Nam lên đến 280 triệu tấn. Trong bối cảnh dịch covid-19 diễn biến phức tạp và kéo dài như hiện nay, việc dựa vào nguyên liệu nhập khẩu là rủi ro rất cao, việc thiếu hụt nguyên vật liệu đã và đang xảy ra đối với sản xuất của ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp. 

Đội ngũ nhân lực bao gồm cả nhân lực nghiên cứu KHCN và nhân lực quản lý KHCN của Viện nói chung và của ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp nói riêng tương đối mỏng, thiếu về số lượng và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế. 

Thiết bị nghiên cứu hiện có đa phần là công nghệ gốm sứ và thủy tinh truyền thống. Các thiết bị nghiên cứu các hệ vật liệu gốm sứ tiên tiến hầu như không có nên việc triển khai nghiên cứu vật liệu gốm sứ phục vụ cho từng ngành công nghiệp công nghệ cao (gốm sứ điện tử, gốm sứ y sinh) rất khó thực hiện. Việc đầu tư trang thiết bị phục vụ nghiên cứu gặp khó khăn do nguồn vốn hạn chế và tốn kém.

Để giải quyết các vấn đề khó khăn như trên, đặc biệt trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0, chỉ có một con đường duy nhất là nghiên cứu áp dụng KH&CN vào sản xuất. Các giải pháp cụ thể:

Một là, Xây dựng Chiến lược phát triển ngành sản xuất gốm sứ thủy tinh công nghiệp đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2045 trình các cấp có thẩm quyền xem xét quyết định. Trong Chiến lược này xác định rõ phạm vi của ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp phù hợp với cơ cấu của ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp thế giới, đáp ứng nhu cầu phát triển của ngành trong giai đoạn tới đặc biệt là các lĩnh vực gốm sứ điện tử.

Hai là, Đẩy mạnh nghiên cứu chế biến sâu các loại nguyên vật liệu chính như thạch anh, trường thạch và các phụ gia khác thay thế nguyên vật liệu nhập khẩu chất lượng cao góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp.

Ba là, Tăng cường đầu tư nâng cao năng lực nghiên cứu và nhân lực của ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp. Tập trung cải tạo cơ sở vật chất, nâng cao năng lực, nhân lực công nghệ và chuyển giao công nghệ ngành gốm sứ thủy tinh công nghiệp của các đơn vị nghiên cứu và đào tạo nhân lực chuyên ngành. 

Từ các thông tin như trên, định hướng chung của Viện trong giai đoạn tới là "Phát triển đồng bộ ba lĩnh vực: Nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ; Dịch vụ khoa học và công nghệ; Sản xuất thử nghiệm và giới thiệu sản phẩm trên cơ sở năng lực hiện có của Viện kết hợp với các nguồn lực đầu tư về trang thiết bị, cơ sở vật chất và thu hút nhân lực khoa học và công nghệ.

Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ chế biến và nâng cao chất lượng nguyên vật liệu cho ngành sản xuất gốm sứ thủy tinh công nghiệp: Trong giai đoạn từ năm 2021 đến năm 2025, tập trung nghiên cứu và phát triển chế biến thạch anh, quartzite làm nguyên liệu sản xuất gốm sứ, bước đầu tiếp cận công nghệ sản xuất nguyên liệu gốm sứ, thủy tinh để sản xuất pin mặt trời, cáp sợi quang và chất bán dẫn khác.

Nghiên cứu chế tạo thiết bị kiểm tra, sản xuất của ngành gốm sứ thủy tinh: Trong giai đoạn từ năm 2021 đến năm 2025, tập trung nghiên cứu và phát triển công nghệ chế tạo một số thiết bị như: lò nung gốm sứ điều khiển tự động, các thiết bị cho chế biến cao lanh, thạch anh và một số hệ thống thiết bị khác.

Nghiên cứu khoa học và phát triển các công nghệ sản xuất gốm kỹ thuật: Trong giai đoạn từ năm 2022 đến năm 2025, tập trung nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất một số loại gốm sứ cách điện, chịu nhiệt, chịu hóa chất, chịu mài mòn và một số sản phẩm gốm bán dẫn, điện tử; Nghiên cứu phát triển một số vật liệu và sản phẩm gốm sứ cách nhiệt, chịu mài mòn, chịu hóa chất dựa trên các vật liệu tiên tiến (SiC, Si3N4 và các loại vật liệu gốm tiên tiến khác); 

Nghiên cứu công nghệ sản xuất một số sản phẩm gốm sứ dân dụng, mỹ nghệ chất lượng cao: Trong giai đoạn từ năm 2022 đến năm 2025, tập trung nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất sứ gốc phostphate (bone china) và một số loại men có hiệu ứng đặc biệt.

Phân tích, thử nghiệm, chứng nhận, giám định các loại nguyên vật liệu và sản phẩm ngành sành sứ thủy tinh; Thực hiện các dịch vụ tư vấn xây dựng phòng thí nghiệm chuyên ngành cho các doanh nghiệp. 

Triển khai dịch vụ thử nghiệm, xây dựng hệ thống chứng nhận an toàn vệ sinh thực phẩm đối với các loại bao bì và dụng cụ gốm sứ thủy tinh tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm: bát đĩa, đồ đun nấu dân dụng, chai bia, rượu, nước giải khát các loại và các loại bao bì thực phẩm khác đáp ứng các yêu cầu của cơ quan quản lý nhà nước. 

Tham gia vào mạng lưới các phòng thí nghiệm chuyên ngành sành sứ thủy tinh khu vực và quốc tế.

Chuyển giao công nghệ công nghệ sản xuất sứ dân dụng, gốm sứ kỹ thuật, chế biến nguyên vật liệu chất lượng cao; trong giai đoạn từ năm 2022 đến năm 2025, tập trung chuyển giao công nghệ chế biến cao lanh, thạch anh, công nghệ sản xuất gốm sứ dân dụng, công nghệ sản xuất đầu đốt gốm hồng ngoại, công nghệ sản xuất các loại chất phủ gốm chịu nhiệt chịu hóa chất. 

Xây dựng hệ thống giới thiệu sản phẩm theo hướng là trung tâm kết nối các doanh nghiệp, các làng nghề gốm sứ trong cả nước, trung tâm thông tin giới thiệu các sản phẩm gốm sứ thủy tinh ra thị trường trong nước và nước ngoài, trong giai đoạn từ năm 2022 đến năm 2025, tập trung hoàn thành hệ thống cửa hàng giới thiệu sản phẩm tại 132 Nguyễn Tuân, Thanh Xuân, Hà Nội.

Giới thiệu các sản phẩm sứ dân dụng cao cấp, máy tráng men bán tự động, lò nung các loại; cylon chịu mài mòn, chịu hóa chất các loại và sứ cách điện, chịu hóa chất, chịu nhiệt, các loại nguyên liệu gốm sứ thủy tinh.

Tìm hiều thêm thông tin về Viện tại: https://riceglass.vn/