Dự án máy in 3D giá rẻ của chàng tiến sĩ người Việt

Cuối năm 2012, tiến sĩ Lê Trường Sơn từ Mỹ trở về quê hương sau sáu năm sinh sống ở nước ngoài. Trong vali của tiến sĩ vật lý Trường ĐH Brown (Providence) là toàn bộ linh kiện của chiếc máy in 3D phiên bản đầu tiên do anh thiết kế, với hy vọng có thể sản xuất hàng loạt sản phẩm này. Về đến Việt Nam, sau khi hỏi thăm một số cơ sở sản xuất, Lê Trường Sơn đối diện với vấn đề nan giải đầu tiên: Nếu sản xuất ở Việt Nam thì giá thành sản phẩm chưa đủ tối ưu để sản xuất quy mô lớn. “Lúc đó tính ra giá cũng 600-700 USD/chiếc, tương đương giá thành ở Mỹ, không đủ để phát triển quy mô lớn.  Các chi tiết nhựa để sản xuất máy in khá phức tạp và sản xuất ở Việt Nam vẫn còn đắt - Tiến sĩ Sơn, 32 tuổi, giải thích”.

Cách mạng về sản xuất

Công nghệ in 3D đã có từ đầu những năm 1980, nhưng chủ yếu để dùng in kim loại nên giá rất đắt. Chi phí cao và tính phức tạp của công nghệ in này khiến chỉ những nhà sản xuất lớn như Boeing, General Motors mới đủ sức sử dụng máy in 3D để sản xuất các sản phẩm mẫu hoặc các thiết kế đòi hỏi tính đặc chế cao. Đột phá cho máy in 3D chỉ xuất hiện từ đầu những năm 2000 khi có loạt công nghệ mới (và cách tư duy khác về in 3D) để có thể phát triển được thành dạng máy in 3D cá nhân.

Máy in 3D hiện tại sử dụng một số công nghệ, trong đó phổ biến nhất là công nghệ bằng laser hay công nghệ FDM (fused deposition modeling) với vật liệu sử dụng chủ yếu là nhựa nhiệt dẻo dạng sợi như PLA hay ABS. Máy in bằng kim loại hay các vật liệu khác cũng có nhưng giá thành đắt và phức tạp hơn nhiều. Về cơ bản, máy in 3D chính là một dạng robot với đầu vào là các thiết kế sẽ được đưa vào từ máy tính. Máy in 3D sẽ có hệ thống đầu phun mực (được coi là bộ phận phức tạp nhất về công nghệ), các động cơ bước để điều khiển đầu phun và trục mặt phẳng để nâng/hạ bàn in. Cách thức in FDM sẽ in vật liệu theo từng lớp cắt mỏng của vật liệu. Để máy in hoạt động, người sản xuất máy phải viết chương trình cho các bo mạch, sau đó máy in sẽ thực hiện lệnh in theo những thiết kế được nạp vào.

“Tính cách mạng lớn nhất của máy in 3D là khả năng cá nhân hóa cực cao các sản phẩm mà mình tạo ra. Trước kia, những món đồ này sẽ rất đắt hoặc không thể sản xuất được ở quy mô nhỏ - Lê Trường Sơn giải thích”. Không sản xuất ngay được máy in quy mô lớn, Sơn vẫn cho sản xuất bộ bo mạch của chiếc máy in để bán thử ở thị trường Mỹ. Anh bán trên eBay với sự hỗ trợ sản xuất ở Việt Nam qua một người bạn học từ nhỏ. Việc bán chip của Sơn diễn ra rất suôn sẻ với con số không tồi: hơn chục ngàn USD nhờ bán bo mạch chỉ sau mấy tháng.

TS Lê Trường Sơn trong phòng thí nghiệm của anh. Phía sau là một phiên bản cũ của chiếc máy in 3D anh đã làm.

Ước mơ từ 300-500 USD

Sơn mong muốn sản xuất được máy in với giá thành 300-500 USD/máy để có thể sản xuất đại trà được ở Mỹ và Việt Nam. Theo anh, mức giá đó và với chất lượng tốt, đó có thể sẽ là cuộc cách mạng lớn để đưa máy in tới các gia đình.“Khi đó các gia đình có thể in bất cứ thứ đồ gì họ muốn. Cái họ cần chỉ là bản thiết kế của sản phẩm”.

Nhà anh Sơn ở Gaithersburg, phía bắc Washington DC có một căn phòng được trưng dụng làm phòng thí nghiệm máy in 3D. Các khung máy in với kích thước 42x42x42cm nằm ngổn ngang trên bàn và dưới góc nhà. Sơn nói anh đã trải qua được 4-5 phiên bản khác nhau của chiếc máy in 3D và cho ra đời những sản phẩm in mẫu với thiết kế phức tạp và độ mịn cao. Hiện, kích thước vật lớn nhất mà máy của Sơn in được là 20x20x20cm. Phiên bản 3D này là một trong những phiên bản máy in tiện gọn nhất trên thị trường hiện nay.

Đó là một quá trình bắt đầu từ sự tò mò khi Sơn bị hấp dẫn bởi ý tưởng cái máy có thể sản xuất được bất cứ gì mình muốn. Những người làm kỹ thuật nói chung như anh đều muốn một cái máy như vậy. Khi đó ở Trường Brown của Sơn cũng có chiếc máy in 3D trong phòng thí nghiệm. Tháng 10-2012, gần một năm sau khi biết và để ý đến máy in 3D, Sơn làm ra phiên bản máy in 3D đầu tiên trên nền mã nguồn mở. Sau phiên bản đầu, cuộc chạy đua tiếp theo chính là việc phải tự sáng tạo của bản thân. Trong thiết kế máy in, chiếc đầu phun máy in được coi là phức tạp và là nơi đòi hỏi sáng tạo nhiều nhất. “Đụng đến rồi thì thấy đây là nơi còn rất nhiều đất để phát triển. Lúc đó tôi nghĩ mình có thể làm ra cái máy với mức giá hợp lý hơn cho thị trường”.

Cạnh tranh với Trung Quốc

Cuộc buôn bán trên mạng ngay lập tức đặt Sơn vào sự cạnh tranh trực tiếp với những vấn đề nan giải muôn thuở của thị trường: ăn cắp bản quyền. Bộ chip mà Sơn gửi về Việt Nam để sản xuất chỉ sau hơn một tuần rao bán trên eBay (2-3 tháng kể từ khi gửi) đã bị sao chép nguyên xi và được rao bán với mức giá rẻ hơn từ một nhà sản xuất ở Trung Quốc. “Tôi biết đó là sản phẩm của mình một cách rất ngẫu nhiên. Thiết kế ban đầu của tôi có lỗi nên sau loạt sản xuất thử đầu tiên, tôi phải sửa lại thiết kế. Khi soi bộ bo mạch kia, họ có nguyên xi cái lỗi đó. Và tôi hoàn toàn không rõ thiết kế bị lộ từ nguồn nào”.

Cuộc cạnh tranh giá diễn ra rất khốc liệt. Khi Sơn rao bán bộ bo mạch với giá 100 USD thì những nhà sản xuất Trung Quốc rao bán với giá 80 USD cho một thiết kế y hệt (sau 2-3 tháng). Khi Sơn hạ giá xuống 80 USD cho bằng giá thì ngay lập tức giá từ Trung Quốc hạ xuống chỉ còn 60 USD. Mức giá cuối cùng Sơn hạ xuống là 70 USD - mức mà anh coi là đủ đảm bảo có lãi để tái sản xuất.

“Khả năng cạnh tranh của hàng Trung Quốc là rất cao. Đó là cuộc chơi khó, rất khó, nhưng là cuộc chơi mình phải chấp nhận bởi họ quá giỏi về sao chép”. Khi được hỏi về chuyện đăng ký bản quyền để đối phó, Sơn nói phát triển máy in 3D có sự tham gia rất mạnh của cộng đồng mạng. Lực lượng này cùng phát triển và chia sẻ các thiết kế, những sáng kiến mới. “Mọi thứ bắt đầu từ nguồn mở, nên cũng không nên ôm khư khư thiết kế rồi đi đăng ký bản quyền”. Anh sẵn sàng hoan nghênh người khác sử dụng thiết kế của mình và không giấu gì cả. “Lợi thế của công ty, của người sáng tạo là buộc lòng phải sáng tạo, sáng tạo liên tục, tìm ra cái mới. Những người sao chép bao giờ cũng đi sau một hoặc hai phiên bản”.

Sáu tháng trước, Sơn đã chính thức ngưng bán các bộ bo mạch sau hơn 15 tháng bán liên tục. Anh cho biết bán hàng lãi vẫn rất tốt ở mức 30-40%, nhưng nếu tập trung bán hàng thì không có thời gian phát triển máy in hoàn chỉnh. “Cuối cùng bán bo mạch không phải là mục tiêu chính của tôi. Tôi muốn bán được cái máy in hoàn chỉnh”. Mới đây, Sơn cho biết anh đã hoàn thành gần xong phiên bản mới và chuẩn bị chạy thử nghiệm. Một vài nhà đầu tư tiềm năng đã tiếp xúc với anh và một người đã đồng ý trên nguyên tắc về đầu tư. Sơn nói máy in sẽ sớm hoàn thiện để bán trên Amazon và eBay vào cuối tháng 11 này.

Anh Sơn hiện đang làm tại Viện Chuẩn công nghệ quốc gia Mỹ (NIST), chuyên về đưa ra các chuẩn công nghệ về điện trở. Ngoài niềm đam mê khoa học ứng dụng và luôn rất mạnh về thực nghiệm, anh còn là một “tín đồ” cắm trại và chạy thuyền buồm. “Lúc nào tôi cũng nghĩ phải sáng tạo cái gì đó. Tôi học vật lý thực nghiệm cũng là vì như vậy. Giải phương trình không phải là cái tôi muốn”. Ngoài chiếc máy in 3D, anh ao ước được một lần dong thuyền buồm từ Mỹ về Việt Nam, như một cuộc vượt đại dương kép của một tiến sĩ trẻ.

Skcs.vn (Theo Tuổi Trẻ)