Nguyễn Tiến Đông* – Nhà khoa học có tư duy “hình chóp ngược”

Tiễn sĩ Nguyễn Tiến Đông đại diện cho các nhà khoa học thế hệ mới: năng động, luôn tìm cách “vượt khó” trong cả việc nghiên cứu lẫn thương mại hóa sản phẩm.

Tham gia chương trình Đối tác Đổi mới Sáng tạo Việt Nam Phần Lan – IPP.

Làm  khoa học theo tư duy Kaizen

Có một sự trùng hợp thú vị. Thời điểm gặp TS Nguyễn Tiến Đông cũng là lúc bộ sách Nghệ thuật Kaizen tuyệt vời của Toyota (tác giả Yoshihito Wakamatsu) do nhóm của anh biên soạn ra mắt độc giả Việt Nam. “Ngày hôm nay phải tốt hơn ngày hôm qua. Ngày mai phải tốt hơn ngày hôm nay”. Suốt chặng đường nghiên cứu khoa học 15 năm qua, triết lý cốt lõi ấy của tư tưởng Kaizen vẫn luôn là “kim chỉ nam” cho TS Nguyễn Tiến Đông. Năm 2000, lần đầu được tiếp cận với phương pháp làm việc của Toyota qua chương trình triển khai mô hình 5S¹ và Kaizen cho các doanh nghiệp sản xuất cơ khí Việt Nam, cậu sinh viên năm thứ ba chuyển từ trạng thái thích thú sang thực sự say mê cơ khí. Trước đó, khi lựa chọn chuyên ngành đem đến cho mình niềm hứng khởi cùng cảm giác kết nối mạnh mẽ, Nguyễn Tiến Đông từng bị nói là “dở hơi” vì “đâm đầu” vào một lĩnh vực “không hợp thời” và đang trong giai đoạn “xuống đáy” cuối thập kỷ chín mươi. Lĩnh hội tư tưởng Kaizen, nhà khoa học tương lai đã hoàn toàn gạt bỏ thoáng băn khoăn về nghề nghiệp; đồng thời, “ngộ” ra hai điều: Một, mình chắc chắn làm được một điều gì đó cho cơ khí. Hai, “một điều gì đó” không nhất thiết phải là những phát minh mang tính đột phá tầm Einstein hay Thomas Edison, mà hãy tích lũy từ việc cải tiến công nghệ sẵn có, từ những nghiên cứu ứng dụng Việt Nam đang rất thiếu.

Hai năm sau, vẫn với sự dứt khoát như thế, Nguyễn Tiến Đông chọn đề tài nghiên cứu phương pháp gia công tiên tiến làm luận án thạc sĩ. Thêm một quyết định “gàn dở” nữa bởi thời điểm ấy, các tài liệu tham khảo gần như “trống”. Một vài cuốn sách do các thầy trong khoa biên soạn mới chỉ dừng lại ở mức giới thiệu tổng quan, đưa ra một số khái niệm, mô tả. Nhưng, chính sự mơ hồ và chưa sáng rõ ấy lại khiến anh cảm thấy tò mò, muốn tìm hiểu thấu đáo các phương pháp gia công vật liệu tiên tiến. Năm 2004, Nguyễn Tiến Đông sang Nhật làm nghiên cứu sinh tại Đại học Nagaoka và nghiên cứu chuyên sâu phương pháp gia công tinh lần cuối bằng hạt mài, công đoạn quan trọng giúp bề mặt chi tiết có độ nhám và độ chính xác hình học cần thiết.

Tại Nhật khi đó, nhu cầu giải quyết bài toán năng suất và chất lượng trong gia công rất bức thiết bởi càng lúc càng xuất hiện nhiều loại vật liệu mới có đặc tính khó gia công, các vật liệu siêu cứng như ceramic, silicon wafer, thép hợp kim cường độ cao…  Bài toán khó với các nhà khoa học là phải cải tiến công nghệ gia công (thiết bị, dụng cụ…), giúp giảm thiểu khả năng gãy, vỡ trong quá trình gia công các loại vật liệu tiên tiến này. Đáp án của Nguyễn Tiến Đông là đá mài, nhưng không phải đá mài thông thường mà có cấu trúc khác biệt. “Ở đá mài thông thường, toàn bộ hạt mài được phủ khắp bề mặt của đá. Tuy nhiên, không phải tất cả hạt mài đều tham gia gia công. Những hạt mài trượt trên bề mặt chi tiết gia công chính là nguyên nhân gây ra lớp ‘khuyết tật’ dưới bề mặt chi tiết”. Từ suy nghĩ ấy, anh tìm cách loại bỏ bớt hạt mài “vô dụng” và sắp xếp lại vị trí các hạt mài “hữu ích”. Cấu trúc hạt mài đầu tiên Nguyễn Tiến Đông đưa ra có hình lục lăng và đã được đăng ký bản quyền sáng chế tại Nhật. Toàn bộ hạt mài được phân bố theo cạnh của hình lục lăng, xung quanh đá không có hạt mài. Kết quả kiểm nghiệm cho thấy, đá mài lục lăng có hiệu quả hoạt động vượt trội so với đá mài thông thường nhờ các hạt mài trực tiếp tham gia cắt vào bề mặt chi tiết cần gia công, giúp giảm lực gia công và rút ngắn thời gian gia công vật liệu.

Hiện tại, TS Nguyễn Tiến Đông vẫn tiếp tục nghiên cứu gia công tinh, tập trung nâng cao tuổi bền và khả năng gia công của hạt mài. Đây là thử thách không nhỏ bởi trong gia công tinh lần cuối bằng đá mài, đặc biệt với các vật liệu mềm như magie nhôm, magie hợp kim, thường xảy ra hiện tượng “bết” đá (phoi mài bám vào bề mặt đá, khiến cho đá bị “mòn”), không thể gia công được, ảnh hưởng đến chất lượng chi tiết gia công. Lần cải tiến gần đây nhất, anh đã cấu trúc lại hình dáng đá mài từ tròn như thông thường thành các đoạn xẻ rãnh (hay còn gọi là đá mài gián đoạn). Kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy, đá mài xẻ rãnh có thể nâng cao năng suất lên tới 20%, khi tăng lượng chạy dao từ 12m/ph lên 15m/ph mà vẫn giữ được độ nhám tương đương trên bề mặt chi tiết. Đây là một nghiên cứu mang tính ứng dụng cao, bởi 70% các công đoạn gia công sản phẩm cơ khí đều phải trải qua gia công tinh lần cuối bằng mài. Với định hướng kết quả nghiên cứu này, riêng việc giảm thiểu thời gian sửa đá đã giúp doanh nghiệp vừa tiết kiệm chi phí, vừa đảm bảo tiêu chí kỹ thuật, cũng tức là nâng cao năng lực cạnh tranh.

Hỗ trợ doanh nghiệp trên toàn chuỗi

Đang quen với môi trường nghiên cứu lý tưởng bên Nhật, với việc các doanh nghiệp chủ động “đặt hàng” các nhà khoa học cải tiến, nâng cấp một công nghệ nào đó, về nước năm 2009, TS Nguyễn Tiến Đông “vấp” phải một thực tế: gia công tinh bằng hạt mài khó xếp vào các định hướng nghiên cứu theo chương trình nghiên cứu trọng điểm của nhà nước (tập trung vào các nghiên cứu công nghệ cao như máy cnc, robot…). Vì vậy, khó xin kinh phí hỗ trợ, dẫn đến thiếu phòng thí nghiệm, thiếu thiết bị “đo” để kiểm chứng kết quả. Để tiếp nối giấc mơ khoa học, anh buộc phải “xông xáo”  trong mọi việc, từ đi mượn phòng thí nghiệm, thực nghiệm tại cơ sở sản xuất đến kết hợp với công ty cổ phần đá mài Hải Dương, đơn vị đồng ý chế tạo đá theo yêu cầu mẫu. Tiếc là, do thời gian chờ công bố bản quyền sáng chế cho đá mài xẻ rãnh quá lâu nên anh chưa thể đẩy mạnh thương mại hóa sản phẩm mang tính ứng dụng cao và rất có tiềm năng này. Nhưng đường “ra” thị trường đã được anh “thiết kế” bài bản, bắt đầu bằng việc chủ động liên kết với gần 20 cơ sở sản xuất vừa và nhỏ, cùng giải quyết bài toán đặc biệt “nóng” trong bối cảnh cạnh tranh hiện tại, là: năng suất, chất lượng, chi phí.

Cụ thể, TS Nguyễn Tiến Đông tiếp cận và đồng hành cùng doanh nghiệp trên cả một quá trình, theo góc độ hệ thống, nhằm tối ưu hóa cả chuỗi hoạt động. “Nếu như mình chỉ hỗ trợ công đoạn gia công tinh lần cuối bằng hạt mài thì chỉ có công đoạn ấy tốt lên còn các công đoạn trước và sau đấy không thay đổi. Như thế, chất lượng của cả chuỗi sản xuất không được cải tiến là bao. Do đó, bắt buộc phải hiểu rõ mọi công đoạn và phải hỗ trợ doanh nghiệp trên cả chuỗi hoạt động”, anh chia sẻ. Tất nhiên, công việc không phải lúc nào cũng thuận lợi. Như TS Nguyễn Tiến Đông tâm sự, làm một nhà khoa học thuần túy đã khó, “đi” vào thực tế lại càng khó hơn. Khi hợp tác cùng doanh nghiệp, ngoài tri thức chuyên ngành, nhà khoa học cần có sự đồng cảm lớn để có thể thấu hiểu toàn bộ quá trình sản xuất, kinh doanh của họ, rồi từ đó, tác động toàn diện giúp doanh nghiệp thay đổi. Nhìn lại hành trình của TS Nguyễn Tiến Đông, thấy rõ, anh rất khác với các nhà khoa học ưa làm “con ong” trong không gian học thuật quen thuộc, khép kín và ngại “mở cửa”, “xông ra” thị trường.

“Hãy nối dài nghiên cứu bằng cảm xúc”

Ở vị trí một người thầy, TS Nguyễn Tiến Đông thường nhắc nhở sinh viên như vậy. Anh tâm niệm, đam mê và cảm xúc với đề tài mới là động lực để nhà khoa học đi đến cùng mỗi một nghiên cứu. Đó là lý do thầy Đông thường “đẩy” sinh viên ra thực tế, bắt các nhà khoa học tương lai phải tự mình trải nghiệm bằng cách vào bệnh viện để có cảm xúc như một bệnh nhân, về các vùng quê để làm nông nghiệp, cảm nhận đời sống muôn màu và còn nhiều khó khăn, vất vả. Rất nhiều sáng chế của TS Nguyễn Tiến Đông hình thành từ cảm xúc, từ những chuyến đi thực tế và trải nghiệm như vậy, chẳng hạn, các thiết bị y tế: Cánh tay robot trị liệu giúp phục hồi chức năng vận động của khớp khuỷu tay, khớp vai; Máy sưởi ấm dịch truyền dùng trong y tế… Anh vẫn chờ thời cơ thích hợp để thương mại hóa các sản phẩm tiềm năng, có tính ứng dụng cao này vào các bệnh viện “bình dân” với mong muốn những thành quả nghiên cứu của mình có thể phục vụ rộng rãi cộng đồng. Hiện tại, anh đang là mentor trong chương trình tăng tốc khởi nghiệp iAA² cho một nhóm các nhà nghiên cứu bình lọc khí biogas. Cũng là một hướng nghiên cứu xuất phát từ thực tế và cảm xúc, bởi không ít thành viên của nhóm đã “nếm trải” mùi khí biogas trong nhiều năm trời và thấm thía nó khủng khiếp cỡ nào!

Nói về công việc dạy học, trên facebook cá nhân, nhiều lần, thấy TS Nguyễn Tiến Đông dùng chữ “Enjoy teaching” để bộc lộ trạng thái phấn khích. Đó là khi anh giới thiệu về những dự án tư vấn, những câu lạc bộ khoa học đang hoặc sắp thực hiện. TS Nguyễn Tiến Đông chia sẻ, khi mới sang Nhật, phải mất một vài tháng anh mới bắt kịp các bạn. Lý do, học sinh Nhật từ cấp hai, cấp ba đã được làm quen với việc nghiên cứu khoa học và đến khi lên đại học thì hoàn toàn tự tin triển khai một đề tài nghiên cứu, nhưng sinh viên Việt Nam không được như vậy. Anh muốn giúp học trò tránh được những bỡ ngỡ và ngay từ khi còn trên giảng đường, đã có cơ hội tích lũy kiến thức, có đủ năng lực để sẵn sàng làm việc ngay, đáp ứng ngay nhu cầu của các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Tháng 2-2016, TS Nguyễn Tiến Đông thành lập câu lạc bộ TIG (Technology – Innovation – Globalization) với tiêu chí: đổi mới sáng tạo dựa trên nền tảng công nghệ; tiến tới toàn cầu hóa cả về sản phẩm và con người, đồng thời, đặt mục tiêu xa: đến năm 2020, là “cái nôi” cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao, kỹ sư R&D cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Đến nay, TIG đã có những “trái ngọt” đầu tiên: đề tài “Xe đạp gấp” (nhóm TIG – Forbike) lọt vào chung kết cuộc thi Khởi nghiệp Sáng tạo Việt – Đức 2016 và “Máy gieo hạt hút chân không” (nhóm TIG – Lise) cũng bước vào chung kết cuộc thi Hack-A-Farm Innovation Camp Vietnam 2016 (Áp dụng sáng tạo công nghệ vào các vấn đề về nông nghiệp).
——-
* Phó Viện trưởng Viện Cơ khí (Đại học Bách khoa Hà Nội).
¹ Mô hình 5S (Phương pháp quản lý giúp cải tiến môi trường làm việc và nâng cao hiệu quả sản xuất), bao gồm 5 nguyên tắc: Sàng lọc – Sắp xếp – Sạch sẽ – Săn sóc – Sẵn sàng.
² iAA: Chương trình tăng tốc khởi nghiệp do Mạng lưới Nhà đấu tư thiên thần Việt Nam tổ chức.