Tự động hóa đang thay đổi cơ cấu việc làm, chứ không chỉ đơn giản là xóa bỏ việc làm
Tác động của tự động hóa đến việc làm trong ngành sản xuất phức tạp hơn câu chuyện quen thuộc rằng robot chỉ đơn giản thay thế con người. Trên thực tế, tự động hóa làm thay đổi loại công việc được thực hiện trên sàn nhà máy.
Ngành sản xuất truyền thống phụ thuộc nhiều vào công nhân thực hiện các công việc lặp đi lặp lại như lắp ráp, kiểm tra, đóng gói, xử lý vật liệu và vận hành máy móc. Các nhà máy hiện đại ngày càng sử dụng robot, hệ thống điều khiển dựa trên PLC, công nghệ thị giác máy, hệ thống xử lý vật liệu tự động và thiết bị sản xuất kết nối để thực hiện những nhiệm vụ này.
Kết quả là lực lượng lao động có ít vị trí chỉ làm công việc lặp đi lặp lại hơn, đồng thời nhu cầu về những người có khả năng lắp đặt, xử lý sự cố, lập trình, bảo trì và tối ưu hóa thiết bị tự động tăng lên.
Xét từ góc độ tự động hóa công nghiệp, sự khác biệt này rất quan trọng. Robot không loại bỏ nhu cầu về công việc kỹ thuật. Thay vào đó, chúng chuyển dịch lao động từ các nhiệm vụ sản xuất lặp đi lặp lại sang công việc về hệ thống điều khiển, bảo trì, chẩn đoán, đưa vào vận hành và kỹ thuật quy trình.
Những việc làm nào trong ngành sản xuất chịu ảnh hưởng nhiều nhất từ tự động hóa?
Tự động hóa đặc biệt hiệu quả với những nhiệm vụ lặp đi lặp lại, có thể dự đoán và tuân theo các quy tắc được xác định rõ ràng. Gắp và đặt, hàn điểm, kiểm tra cơ bản, đóng gói và di chuyển vật liệu là những ví dụ về công việc mà hệ thống robot có thể mang lại thời gian chu kỳ ổn định và kết quả đồng nhất.
Xu hướng này được phản ánh trong dữ liệu Thống kê Việc làm và Tiền lương theo Nghề nghiệp của Cục Thống kê Lao động Hoa Kỳ. Từ năm 2016 đến năm 2025, số việc làm trong một số nghề sản xuất được chọn đã thay đổi đáng kể. Nghề đóng gói bằng tay và thợ cơ khí máy công cụ ghi nhận một số mức sụt giảm lớn nhất, trong đó số việc làm của thợ cơ khí máy công cụ giảm hơn 25%.
Đồng thời, số lượng việc làm đòi hỏi kỹ năng kỹ thuật, xử lý sự cố và giải quyết vấn đề kỹ thuật cũng tăng lên.
Kỹ sư công nghiệp, người vận hành máy công cụ điều khiển số và thợ cơ khí máy móc công nghiệp đều ghi nhận mức tăng trưởng việc làm cao hơn nhiều nghề sản xuất truyền thống.
Thay đổi cốt lõi không chỉ đơn thuần là thay thế bằng công nghệ. Đó là sự phân bổ lại nhiệm vụ. Tự động hóa đảm nhiệm nhiều công việc có thể dự đoán hơn, trong khi con người ngày càng xử lý các tình huống ngoại lệ, tối ưu hóa, bảo trì và những quyết định đòi hỏi khả năng đánh giá kỹ thuật toàn diện hơn.
Kỹ thuật viên nhà máy ngày càng giỏi chuyên môn kỹ thuật
Một trong những thay đổi rõ nét nhất trong lực lượng lao động là tầm quan trọng ngày càng tăng của kỹ thuật viên bảo trì công nghiệp và tự động hóa.
Một dây chuyền sản xuất hiện đại có thể gồm PLC, bộ truyền động servo, bộ truyền động biến tần, bộ điều khiển an toàn, mạng công nghiệp, robot, cảm biến, thiết bị thị giác máy và I/O phân tán. Khi một bộ phận gặp sự cố, việc khôi phục sản xuất có thể đòi hỏi kiến thức thuộc nhiều chuyên ngành kỹ thuật.
Ví dụ, việc băng tải đột ngột dừng lại có thể không phải do sự cố cơ khí. Nguyên nhân gốc rễ có thể liên quan đến cảm biến tiệm cận, ngõ vào PLC, kết nối mạng, mạch an toàn, lỗi bộ truyền động servo hoặc logic trình tự không chính xác.
Đó là lý do vì sao kỹ thuật viên tự động hóa ngày càng cần kết hợp kiến thức về cơ khí, điện và hệ thống điều khiển.
Dữ liệu của BLS cho thấy việc làm trong lĩnh vực cơ khí máy móc công nghiệp tăng khoảng 31% từ năm 2016 đến năm 2025, trong khi số kỹ thuật viên và chuyên viên công nghệ cơ điện - cơ điện tử tăng khoảng 13%. Mức lương trung vị hằng năm của các ngành nghề này cũng tăng đáng kể trong cùng giai đoạn.
Những vị trí này không nhất thiết đòi hỏi bằng kỹ sư hệ bốn năm. Kinh nghiệm thực tế với PLC, hệ thống điện, thiết bị đo lường, robot và truyền thông công nghiệp có thể rất hữu ích.
Robot tạo ra công việc bảo trì trước đây chưa từng có
Tự động hóa bằng robot cũng làm thay đổi những gì diễn ra sau khi thiết bị được lắp đặt.
Một trạm làm việc thủ công thông thường có thể cần người vận hành thực hiện một công việc lặp đi lặp lại. Một cell tự động hóa thay thế phần lớn công việc đó bằng robot và phần cứng điều khiển liên quan, nhưng bản thân cell trở thành một tài sản kỹ thuật cần được bảo trì.
Kỹ thuật viên có thể cần chẩn đoán lỗi robot, khôi phục hoạt động sau khi dừng vì lý do an toàn, kiểm tra I/O, kiểm tra dụng cụ ở đầu cánh tay robot, khắc phục sự cố hệ thống servo và phân tích trình tự PLC.
Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho kho hàng tự động, hệ thống băng tải và các ứng dụng máy móc hỗ trợ. Hệ thống càng kết nối chặt chẽ thì việc chẩn đoán lỗi có hệ thống càng trở nên quan trọng.
Theo tôi, đây là một trong những hệ quả của tự động hóa nhà máy thường bị bỏ qua nhất: tự động hóa làm giảm một số lao động trực tiếp trong sản xuất, đồng thời làm tăng mức độ phụ thuộc kỹ thuật của hệ thống sản xuất.
Vì vậy, một nhà máy tự động hóa cao có thể cần ít nhân viên vận hành hơn, nhưng lại cần nhiều nhân sự chuyên môn hơn, có khả năng duy trì hạ tầng tự động hóa hoạt động ổn định.
Các kỹ sư quy trình đang kết nối máy móc, hệ thống điều khiển và sản xuất
Vai trò của kỹ sư sản xuất cũng đang thay đổi.
Các kỹ sư quy trình và chuyên gia tích hợp hệ thống tự động hóa ngày càng làm việc trên nhiều lĩnh vực như quy trình cơ khí, lập trình PLC, robot, thị giác máy, dữ liệu sản xuất và tối ưu hóa quy trình.
Các dự án hiện đại có thể bao gồm tích hợp robot với PLC, kết nối PLC với mạng Ethernet công nghiệp, thu thập dữ liệu sản xuất và sử dụng dữ liệu đó để xác định biến động quy trình.
Trí tuệ nhân tạo đang mở rộng xu hướng này sang các lĩnh vực như bảo trì dự đoán, thị giác máy và tối ưu hóa quy trình. Tuy nhiên, AI không loại bỏ nhu cầu về kỹ thuật tự động hóa. Vẫn cần có người am hiểu máy móc, xác định các biến số của quy trình, xác thực dữ liệu cảm biến và đánh giá xem một dấu hiệu bất thường có thực sự cho thấy thiết bị gặp sự cố hay không.
Theo dữ liệu BLS OEWS, việc làm trong ngành kỹ thuật công nghiệp tăng gần 43% từ năm 2016 đến năm 2025. Mức tăng này phản ánh nhu cầu ngày càng cao về tối ưu hóa các hệ thống sản xuất ngày càng phức tạp.
Sản xuất đang trở thành môi trường kỹ thuật dựa trên dữ liệu
Thiết bị tự động tạo ra lượng dữ liệu vận hành lớn hơn đáng kể so với thiết bị sản xuất truyền thống.
Một dây chuyền hiện đại có thể ghi lại trạng thái máy móc, thời gian chu kỳ, cảnh báo, thời gian ngừng hoạt động, tỷ lệ sản phẩm bị loại, mức tiêu thụ năng lượng, sản lượng và các chỉ số tình trạng thiết bị. Khi thông tin này được kết nối với các hệ thống giám sát và hệ thống doanh nghiệp, môi trường sản xuất sẽ trở nên giàu dữ liệu.
Điều này đã tạo ra nhu cầu về các nhà khoa học dữ liệu, chuyên gia phần mềm và chuyên gia công nghệ trong ngành sản xuất.
Theo dữ liệu BLS được trích dẫn, việc làm trong các nghề khoa học dữ liệu thuộc ngành sản xuất tăng 171% từ năm 2021 đến năm 2025, trong khi việc làm trong các nghề máy tính tăng 72%. Trong cùng giai đoạn, số việc làm về khoa học dữ liệu trong ngành sản xuất cũng tăng nhanh hơn so với toàn bộ các ngành.
Ở đây có một lưu ý quan trọng về kỹ thuật: thu thập dữ liệu dễ hơn nhiều so với sử dụng dữ liệu một cách chính xác.
Một nhà máy có thể có hàng nghìn thẻ dữ liệu và hàng triệu bản ghi lịch sử, nhưng chất lượng cảm biến kém, cách đặt tên không nhất quán, dấu thời gian bị thiếu hoặc trạng thái quy trình được xác định sai có thể khiến dữ liệu đó khó sử dụng.
Vì vậy, lực lượng lao động sản xuất trong tương lai cần những người am hiểu cả quy trình công nghiệp lẫn hệ thống thông tin kỹ thuật số.
Tự động hóa làm thay đổi giá trị của các kỹ năng sản xuất
Dữ liệu tiền lương cho thấy một khía cạnh quan trọng khác của sự chuyển đổi này.
Năm 2025, mức thù lao hằng năm trung vị vào khoảng 102.000 USD đối với kỹ sư công nghiệp và 120.000 USD đối với nhà khoa học dữ liệu, so với khoảng 45.000 đến 55.000 USD ở một số nghề sản xuất truyền thống như thợ gia công, thợ hàn, công nhân lắp ráp và người vận hành máy.
Điều này không có nghĩa là các kỹ năng sản xuất truyền thống đã trở nên không còn quan trọng. Trên thực tế, những thợ gia công, thợ điện, thợ hàn và nhân viên bảo trì giàu kinh nghiệm thường có kiến thức thực tiễn mà phần mềm khó có thể thay thế.
Vấn đề là các nhà máy tự động hóa đang cần những kỹ năng khác.
Một kỹ thuật viên am hiểu sơ đồ điện, chẩn đoán lỗi PLC, điều khiển động cơ, mạng công nghiệp và hệ thống cơ khí thường có thể đóng góp cho một nhà máy tự động hóa theo những cách mà một vị trí sản xuất chỉ làm việc thủ công không thể đáp ứng.
Lương kỹ thuật cao hơn không nhất thiết đồng nghĩa với tổng chi phí lao động cao hơn
Tự động hóa thay đổi cơ cấu quỹ lương trong ngành sản xuất thay vì chỉ đơn giản là loại bỏ chi phí lao động.
Một nhà máy có thể sử dụng ít công nhân vận hành sản xuất hơn nhưng lại trả lương cao hơn cho kỹ sư, kỹ thuật viên, lập trình viên và chuyên viên dữ liệu. Do đó, chi phí trung bình cho mỗi nhân viên kỹ thuật tăng lên, dù số công nhân trực tiếp sản xuất giảm xuống.
Tuy nhiên, tự động hóa vẫn có thể giảm chi phí nhân công trên mỗi sản phẩm vì sản lượng có thể tăng trong khi nhu cầu lao động cho các công việc lặp đi lặp lại giảm xuống.
Sự khác biệt này rất quan trọng khi đánh giá các dự án tự động hóa.
Câu hỏi đúng không chỉ đơn giản là: "Rô-bốt này có thể thay thế bao nhiêu nhân viên?"
Một câu hỏi hữu ích hơn về kỹ thuật và tài chính là: Hệ thống tự động hóa làm thay đổi năng suất, thời gian hoạt động, chất lượng, yêu cầu bảo trì, nhân sự, mức tiêu thụ năng lượng và tổng chi phí trên mỗi sản phẩm như thế nào?
Cách tính toán toàn diện hơn đó cho thấy bức tranh thực tế hơn nhiều về giá trị của tự động hóa.
Khoảng cách kỹ năng giờ đây là rào cản đối với tự động hóa
Một trong những thách thức lớn nhất là người lao động bị mất việc không phải lúc nào cũng có thể chuyển thẳng sang các vị trí kỹ thuật mới được tạo ra.
Một công nhân lắp ráp giàu kinh nghiệm có thể hiểu rất rõ quy trình sản xuất nhưng lại chưa có kinh nghiệm về lập trình PLC, mạng công nghiệp, hệ thống servo hoặc lập trình rô-bốt.
Tương tự, một kỹ sư có kiến thức lý thuyết vững chắc có thể cần tích lũy nhiều kinh nghiệm thực hành trước khi thành thạo việc chẩn đoán sự cố máy móc sản xuất.
Điều này tạo ra khoảng cách giữa các kỹ năng hiện có trong lực lượng lao động sản xuất truyền thống và các kỹ năng mà những nhà máy ngày càng tự động hóa đòi hỏi.
Vì vậy, các nhà sản xuất cần nhiều hơn những chiến lược tuyển dụng. Họ cần các lộ trình đào tạo bài bản.
Các trường cao đẳng cộng đồng, trường kỹ thuật, nhà sản xuất thiết bị, đơn vị tích hợp hệ thống và chính các nhà sản xuất đều có vai trò trong việc đào tạo kỹ thuật viên có thể làm việc với thiết bị công nghiệp thực tế.
Những người lao động giá trị nhất sẽ thành thạo nhiều lĩnh vực
Kỹ thuật viên sản xuất trong tương lai sẽ ngày càng làm việc ở giao điểm của nhiều lĩnh vực kỹ thuật.
Chỉ có kiến thức về điện có thể là chưa đủ. Chỉ có kiến thức cơ khí có thể là chưa đủ. Chỉ biết lập trình PLC có thể là chưa đủ.
Những kỹ năng kết hợp hữu ích nhất có thể bao gồm khắc phục sự cố điện, PLC, robot, điều khiển chuyển động, thiết bị đo lường, mạng công nghiệp, an toàn máy móc, hệ thống HMI và phân tích dữ liệu.
Điều này không có nghĩa là kỹ thuật viên nào cũng cần trở thành kỹ sư phần mềm.
Thay vào đó, lực lượng lao động cần có thêm nhiều người hiểu được cách các lớp khác nhau của hệ thống sản xuất tự động tương tác với nhau.
Khả năng chuyển đổi giữa máy móc thực tế và kiến trúc điều khiển đang ngày càng có giá trị.
Tự động hóa sẽ đề cao khả năng thích ứng hơn là chức danh công việc
Không nên xem tự động hóa sản xuất là sự chuyển đổi đơn giản từ "công việc vận hành" sang "công việc kỹ thuật".
Các vị trí vận hành sản xuất vẫn sẽ tiếp tục tồn tại, nhưng trách nhiệm của họ có thể ngày càng bao gồm việc tương tác với các cụm máy tự động, giám sát tình trạng thiết bị, xử lý cảnh báo và thực hiện các quy trình khôi phục cơ bản.
Kỹ thuật viên sẽ làm việc gần hơn với phần mềm và mạng. Kỹ sư sẽ làm việc gần hơn với dữ liệu sản xuất. Chuyên gia dữ liệu sẽ cần hiểu rõ hơn về các quy trình sản xuất vật lý.
Ranh giới giữa các ngành nghề này ngày càng trở nên kém rõ ràng.
Vì vậy, xét từ góc độ tự động hóa công nghiệp, đội ngũ lao động mạnh nhất không nhất thiết là đội ngũ có nhiều bằng cấp nhất. Đó là đội ngũ có khả năng học các kiến trúc điều khiển mới, chẩn đoán thiết bị chưa quen thuộc và thích ứng khi công nghệ sản xuất thay đổi.
Lợi thế sản xuất tiếp theo sẽ phụ thuộc vào sự kết hợp giữa con người và tự động hóa
Tự động hóa đang làm thay đổi việc làm trong ngành sản xuất, nhưng thay đổi đáng kể hơn nằm ở cơ cấu kỹ thuật của lực lượng lao động.
Máy móc ngày càng đảm nhận nhiều công việc lặp đi lặp lại, trong khi con người gánh vác thêm trách nhiệm về kỹ thuật, bảo trì, khắc phục sự cố, tối ưu hóa và ra quyết định dựa trên dữ liệu.
Thách thức là phần cứng tự động hóa thường có thể được mua nhanh hơn tốc độ phát triển đội ngũ lao động kỹ thuật.
Các nhà sản xuất giải quyết khoảng cách kỹ năng này thông qua đào tạo, chương trình học nghề, phát triển kỹ thuật liên chức năng và giáo dục thực hành về tự động hóa sẽ sẵn sàng hơn trước những môi trường sản xuất ngày càng phức tạp.
Nhà máy trong tương lai sẽ không chỉ có thêm nhiều robot. Nhà máy sẽ cần những người hiểu vì sao robot dừng lại, PLC đang làm gì, quy trình cần vận hành ra sao và dữ liệu sản xuất đang cho biết điều gì.
Năng lực kỹ thuật của con người sẽ vẫn là một trong những thành phần quan trọng nhất của hệ thống sản xuất tự động.
