Bài tổng hợp NCKH lần này tập trung vào các bài báo gần đây nhằm giải quyết các khía cạnh đa dạng của quá trình đổi mới ở nhiều cấp độ khác nhau. Các nghiên cứu này đi sâu vào việc khám phá: quy trình tạo ra tri thức nội bộ cho các phát minh đột phá (như trường hợp Tàu con thoi của NASA), quá trình ra quyết định chiến lược của các CEO cấp cao khi đối mặt với sự không chắc chắn về công nghệ và thị trường, việc quản trị pháp lý về sở hữu trí tuệ và công bố thông tin trong các dự án hợp tác đại học-công nghiệp, và các yếu tố kinh tế-xã hội vĩ mô, như tác động của việc trao quyền cho phụ nữ đối với sự tham gia vào lực lượng lao động đổi mới.
Creating a breakthrough invention: NASA’s internal knowledge generation for the Space Shuttle
Các phát minh đột phá là những tiến bộ công nghệ hiếm có nhưng lại có sức ảnh hưởng to lớn, khởi đầu cho những quỹ đạo công nghệ mới. Các nghiên cứu trước đây thường tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của việc tạo ra các phát minh đột phá, nhưng lại bỏ qua quá trình phát minh – tức là chuỗi các hoạt động mà qua đó các tổ chức đạt được “mức độ kỳ vọng” cho từng thuộc tính hiệu suất xác định sản phẩm đột phá.
“Làm thế nào các tổ chức đạt được mức độ kỳ vọng của từng thuộc tính hiệu suất sản phẩm để tạo ra các phát minh đột phá?”
Các tác giả lập luận rằng việc trả lời câu hỏi này là rất quan trọng vì các phát minh đột phá thường xảy ra trong những tình huống mà các tổ chức không có kinh nghiệm tương tự trước đó. Họ phải dựa vào “mức độ kỳ vọng” của mình để làm “điểm neo” trong quá trình tìm kiếm giải pháp. Nghiên cứu này sử dụng trường hợp của Tàu con thoi của NASA làm bối cảnh thực nghiệm. Tàu con thoi được coi là một phát minh đột phá vì nó là một sự khác biệt đáng kể so với các hệ thống không thể tái sử dụng trước đó như Apollo.
Tổng quan tài liệu
- Phát minh đột phá: Được định nghĩa là những phát minh tạo nền tảng cho các công nghệ, sản phẩm và dịch vụ trong tương lai và tạo ra “lợi nhuận Schumpeter” (lợi nhuận siêu ngạch nhờ đổi mới) cho những người phát minh ra chúng.
- Quá trình tìm kiếm giải pháp: Các tổ chức thường dựa vào các mô hình tư duy và tìm kiếm ngoại tuyến (offline search) để khám phá các lựa chọn. Các phép loại suy (analogies), chẳng hạn như sử dụng hình ảnh đôi cánh của loài chim để phát triển máy bay, cũng là một công cụ quan trọng.
- Thách thức trong việc tạo ra phát minh đột phá: Các tri thức và kinh nghiệm trước đây có thể khiến các tổ chức trở nên “thiển cận”, thiên về việc khai thác những gì đã biết hơn là khám phá những điều mới mẻ.
Phương pháp
Lịch sử nỗ lực của NASA trong việc thiết kế Tàu con thoi từ những năm 1960. Mục tiêu là tạo ra một tàu vũ trụ có thể tái sử dụng để giảm chi phí cho các sứ mệnh không gian. Các tác giả đã thu thập và phân tích hơn 7.000 trang tài liệu lưu trữ của NASA, bao gồm các bản ghi nhớ nội bộ, báo cáo, sách, tài liệu kỹ thuật và các bản ghi phỏng vấn các kỹ sư và nhà quản lý đóng vai trò quan trọng trong dự án.
Nghiên cứu sử dụng phương pháp quy nạp (inductive method) để xây dựng lý thuyết từ dữ liệu. Quá trình này bao gồm:
- Mã hóa mở (Open coding): Phân tích dữ liệu ban đầu để xác định các khái niệm và chủ đề.
- Mã hóa trục (Axial coding): Nhóm các mã mở lại với nhau để tạo ra các hạng mục lớn hơn.
- Xây dựng cấu trúc cuối cùng: Tổng hợp các mã trục thành các cấu trúc lý thuyết cuối cùng là “Dao động” và “Tích lũy”.
Kết quả
Kết quả nghiên cứu được trình bày theo ba giai đoạn chính trong quá trình thiết kế Tàu con thoi.
- Giai đoạn 1 (Tháng 5/1969 – Tháng 10/1969):
- Dao động xung quanh thuộc tính #3 (Nhiên liệu): NASA bắt đầu với việc sử dụng nhiên liệu hydro lỏng (LH) và oxy lỏng (LO), là loại nhiên liệu hiệu quả nhất mà họ đã có kinh nghiệm. Sau đó, họ chuyển sang thử nghiệm các thiết kế sử dụng dầu hỏa (kerosene) – một lựa chọn rẻ hơn nhưng kém hiệu quả hơn – trước khi quay trở lại với LH và LO. Quá trình dao động này giúp họ hiểu rõ hơn về sự đánh đổi giữa hiệu suất và chi phí.
- Tích lũy: Ban đầu, các thiết kế chỉ đạt được mức kỳ vọng cho một thuộc tính (nhiên liệu). Sau đó, thiết kế cuối cùng trong giai đoạn này đã đạt được hai thuộc tính (nhiên liệu và tải trọng).
- Giai đoạn 2 (Sau tháng 10/1969 – Tháng 10/1970):
- Dao động xung quanh thuộc tính #1 (Kích thước khoang tải) và #2 (Tải trọng): NASA đã thử nghiệm các thiết kế có kích thước khoang tải và khả năng tải trọng khác nhau, đôi khi đạt được mức kỳ vọng, đôi khi không.
- Tích lũy: Số lượng các thuộc tính đạt được mức kỳ vọng tiếp tục tăng lên, nhưng không phải lúc nào cũng theo một đường thẳng. Có những thiết kế đạt được 3 thuộc tính, nhưng thiết kế tiếp theo lại chỉ đạt được 1. Điều này cho thấy sự tích lũy tri thức không phải là một quá trình tuyến tính.
- Giai đoạn 3 (Sau tháng 10/1970 – Tháng 6/1971):
- Tích lũy tri thức: Giai đoạn này chứng kiến sự tích lũy nhanh chóng các thuộc tính. Các thiết kế dần dần kết hợp các yếu tố như thùng nhiên liệu bên ngoài có thể vứt bỏ, tên lửa đẩy tái sử dụng và động cơ tên lửa rắn.
- Đạt được tất cả các thuộc tính: Thiết kế cuối cùng, MSC-037, được giới thiệu vào tháng 6 năm 1971, đã thành công trong việc đạt được mức độ kỳ vọng cho cả sáu thuộc tính hiệu suất quan trọng và trở thành cơ sở cho thiết kế Tàu con thoi cuối cùng.
Thảo luận
Nghiên cứu chỉ ra rằng việc tạo ra một phát minh đột phá không chỉ đơn thuần là đạt được các mục tiêu hiệu suất. Quá trình này bao gồm sự “dao động”, trong đó tổ chức chủ động rời xa một mục tiêu đã đạt được để khám phá các lựa chọn khác. Điều này giúp họ hiểu được sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các thuộc tính khác nhau của sản phẩm. Ví dụ, việc thay đổi loại nhiên liệu ảnh hưởng đến trọng lượng, lực đẩy cần thiết và chi phí của toàn bộ hệ thống.
Quá trình tích lũy số lượng các thuộc tính đạt được mức kỳ vọng không phải lúc nào cũng tăng lên. Đôi khi, số lượng này giảm xuống khi các kỹ sư thử nghiệm các cấu hình mới. Điều này mở rộng hiểu biết của chúng ta về việc học hỏi và điều chỉnh trong các dự án phức tạp.
Nghiên cứu làm rõ khái niệm “tìm kiếm giải pháp thỏa đáng”. Thay vì một quá trình tìm kiếm ngẫu nhiên, NASA đã sử dụng một quy trình có phương pháp, kết hợp giữa dao động và tích lũy, để từng bước tiến gần hơn đến một giải pháp tổng thể hiệu quả.
[Còn tiếp]
Bạn có thể đọc thêm nội dung chi tiết của bài này trên trang substack [cần trả phí].