Lịch sử ra đời đồng hồ thạch anh đe doạ đến đồng hồ Thuỵ Sỹ

Đồng hồ thạch anh (đồng hồ quartz) là một kiệt tác của những nhà thiết kế vĩ đại, họ tạo ra không đơn thuần chỉ để xem giờ mà đó là cả một nghệ thuật hoàn mĩ về chế tác. Thời điểm ra đời đã bùng nổ ra một cuộc khủng hoảng rúng động mang tính lịch sử đến ngành công nghiệp đồng hồ Thụy Sỹ. 

MỤC LỤC › Đồng hồ thạch anh là gì? › Cuộc khủng hoảng thạch anh gây “đe dọa” đến đồng hồ Thuỵ Sỹ 1. Hoàn cảnh lịch sử 2. Nguyên nhân 3. Những ảnh hưởng, hậu quả 4. Sự hồi sinh của nền công nghiệp đồng hồ Thuỵ Sỹ 5. Ngành công nghiệp đồng hồ sau khủng hoảng ra sao? › Những thắc mắc về đồng hồ thạch anh 1. Tại sao đồng hồ thạch anh lại chính xác như vậy? 2. Tại sao đồng hồ thạch anh không thể giữ được thời gian chính xác mãi mãi? 3. Đồng hồ thạch anh chính xác hơn đồng hồ cơ bao nhiêu? › Lời kết

Đồng hồ thạch anh là gì?

Đồng hồ thạch anh là một loại đồng hồ với cơ chế hoạt động bằng một “tinh thể thạch anh hình chữ U”. Tinh thể dao động khi được đặt trong một điện trường, nhờ pin cung cấp năng lượng để cho đồng hồ hoạt động. Nói tóm lại, nó hoạt động được nhờ pin cung cấp năng lượng cho bộ nam châm điện và tạo cho hệ thống bánh răng chuyển động theo một chu kỳ nhất định do một IC điều khiển.

Thạch anh trong tiếng Đức là “Quarz” có nghĩa là cứng. Chính vì vậy mà bạn dễ dàng thấy ngày nay người ta thường gọi là đồng hồ Quartz.

Cấu tạo bên trong:

1. Pin
2. Động cơ bàn đạp Electric
3. Vi mạch (Chíp)
4. Bảng mạch kết nối vi mạch và các thành phần khác
5. Tinh thể thạch anh
6. Núm điều chỉnh thiết lập thời gian
7. Bánh răng điều chỉnh tốc độ
8. Trục trung tâm để gắn kim

Cách vận hành của đồng hồ Quartz

Bước 1: Pin sẽ gửi điện cho các tinh thể thạch anh thông qua vi mạch điện tử.

Bước 2: Tinh thể thạch anh dao động ở tần số cố định, cụ thể là 32768 rung động mỗi dây.

Bước 3: Mạch điển tử đếm số rung động và sử dụng chúng để tạo ra các xung điện liên tục trong một giây.

Bước 4: Các xung điện có thể hiển thị trên màn hình LCD. Nếu đồng hồ chạy bằng kim thì xung điện sẽ thu vào động cơ bàn đạp.

Bước 5: Động cơ bàn đạp sẽ làm xoay bánh răng.

Bước 6: Bánh răng xoay các kim trên mặt số.

Cuộc khủng hoảng thạch anh gây “đe dọa” đến đồng hồ Thuỵ Sỹ

Đồng hồ thạch anh ra đời vào cuối thế kỷ 20, bắt đầu từ những năm 1970. Và đây là một cột mốc xem là quan trọng nhất của lịch sử thế giới đồng hồ hay  biết đến là “khủng hoảng thạch anh” hay “cách mạng thạch anh”. Nó đã đánh dấu thời kỳ công nghệ bùng nổ trên khắp thế giới mà đi đầu là 2 nền công nghiệp đồng hồ Nhật và Mỹ.

1. Hoàn cảnh lịch sử

Đồng hồ thạch anh được xem là sản phẩm thay thế hoàn hảo cho những chiếc đồng hồ sử dụng bộ máy cơ khí ra đời vào thế kỷ 14. Trước đó, đồng hồ Thụy Sỹ thống trị ngành công nghiệp đồng hồ với những bộ máy automatic và thủ công phức tạp.

Có một số thông tin cho rằng, Seiko là hãng trình làng sản phẩm đồng hồ thạch anh đầu tiên trên thế giới. Tuy nhiên, chính xác là được phát minh bởi Warren Marrison (1896 – 1980) ở Mỹ vào năm 1927.

Warren Marrison (1896 – 1980)

Tiếp đó, Isaac Koga (1899 – 1982) phát triển chiếc đồng hồ đầu tiên của Nhật Bản. Bằng cách sử dụng tần số dao động của thạch anh làm tiêu chuẩn giữ thời gian. Và sau đó Seiko đã phát triển thành chiếc đồng hồ thạch anh vào 1959, mục đích sử dụng cho các đài phát thanh truyền hình. Để tạo ra chiếc đồng hồ đeo tay thì Seiko cần phải giảm kích thước xuống 1/300.000 và phải thực hiện nhiều nghiên cứu khác.

Isaac Koga (1899 – 1982)

Các cột mốc khác của Seiko:

• 1959 Seiko nghiên cứu bánh xe cân bằng, nĩa điều chỉnh và cơ chế thạch anh.
• 1962 – mẫu đồng hồ thạch anh để bàn đầu tiên được hoàn thành.
• 1969 chiếc đồng hồ đeo tay thạch anh đầu tiên ra đời là Seiko Quartz Astron 35SQ với mức giá 450.000 yên và giới hạn chỉ có 100 chiếc. Thời bấy giờ, đây là mức giá có thể mua một chiếc xe phổ biến. Độ chính xác của đồng hồ chỉ ±0,2s/ngày, tần số dao động động 8.192 Hz, hiện nay tần số tiêu chuẩn là 32.768 Hz cho bộ máy thạch anh.

Bản kỷ niệm 50 năm tái hiện lại chiếc đồng hồ Quartz Astron của Seiko

Chính vì vậy mà đồng hồ thạch anh Seiko Astron đã đem lại cho thương hiệu này nhiều giá trị lớn:

• Được IMEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) – Hội Kỹ sư Điện và Điện tử công nhận “Đổi mới doanh nghiệp” vào 2002 và “Cột mốc quan trọng” vào 2004.
• 2014 được công nhận là “Di sản Kỹ thuật cơ khí tại Nhật Bản” và  trưng bày tại Smithsonian.
• 2018 được Bảo tàng Khoa học tự nhiên quốc gia Nhật Bản đăng ký là “Di sản công nghệ tương lai”.

Sự ra đời mang làn sóng vũ bão này gây ra không ít khó khăn cho các thương hiệu đồng hồ tạo nên “cuộc khủng hoảng thạch anh” bởi họ phải mất vài năm mới có thể hoàn thiện nó.

Đồng hồ kỹ thuật số chạy bằng thạch anh là bước khởi đầu cho cuộc cách mạng này. Điển hình là chiếc Hamilton Pulsar ra đời vào 1972 với mức giá bán ra là $2.100, tuy khá cao nhưng vẫn được đông đảo đón nhận. Sau đó đến Bulova Accutron (1960).

Đồng hồ kỹ thuật số chạy bằng thạch anh của Hamilton

Sự phổ biến của đồng hồ thạch anh bắt đầu tăng khiến các hãng Thụy Sỹ phải khó khăn. Trong khi Seiko thu lợi lớn về mặt doanh thu thì các thương hiệu đồng hồ Thụy Sỹ liên tục giảm bắt đầu từ 1983.

2. Nguyên nhân

Có nhiều nguyên nhân sâu xa kể từ khi ngành nghiên cứu thạch anh bắt đầu ứng dụng vào các công nghệ. Tuy nhiên sự ra đời của chiếc đồng hồ Seiko Astron chính là phát súng đầu tiên cho cuộc khủng hoảng thạch anh. Đến 1971, Seiko giới thiệu Astron được sản xuất hàng loạt – đây dường như là sự điên rồ thời bấy giờ và làm đảo loạn mọi thứ.

Đồng hồ Quartz đã thay đổi mọi thứ về “tầm nhìn” lúc bấy giờ. Như:

• Sản xuất dây chuyền hàng loạt, không tốn nhiều chi phí cho thợ thủ công
• Mức giá rẻ hơn
• Độ chính xác cao hơn
• Tuổi thọ lâu hơn
• Không cần phải lên cót tích trữ năng lượng thường xuyên.

Chính điều này đã dẫn đến hàng loạt hệ lụy khiến đồng hồ cơ khí phải đối mặt. Sự phát triển thị trường mới như châu Á, Mỹ La tinh và những thay đổi trong công nghệ sản xuất, giá cả bắt buộc các thương hiệu đồng hồ Thụy Sỹ phải cải cách để “cứu mình”.

3. Những ảnh hưởng, hậu quả

Trước đó, dù Chiến tranh Thế giới có xảy ra thì ngành công nghiệp đồng hồ của Thụy Sỹ cũng không hề giảm sút, vẫn ở thế trung lập và tiếp xúc sản xuất.

Nhưng khi cuộc khủng hoảng thạch anh bắt đầu, chính xác hơn đây là “cuộc khủng hoảng của ngành chế tạo đồng hồ Thụy Sỹ” hay “cuộc khủng hoảng về cơ khí” đã thay đổi tất cả.

Ngành công nghiệp đồng hồ Thụy Sỹ suy sụp trong những năm 1970 đến 1980 và những con số “đen tối” phản ánh rõ ràng nhất về thời điểm tồi tệ, phá hoại tàn bạo này:

• ⅔ số nhân viên chế tác thủ công mất việc. Chỉ trong 10 năm (1973 – 1983) Thụy Sỹ chứng kiến 60.000 thợ đồng hồ mất việc (trong tổng số 90.000)
• Hơn 1000 nhà sản xuất đóng cửa
• 1980, Hiệp hội đồng hồ Thụy Sỹ – Société Suisse pour l’Industrie Horlogère (SSHI) mất khả năng thanh toán tiền lương và phải xin khoản vay từ ngân hàng.
• Khủng hoảng kéo dài âm ỉ đến hết năm 1999.

Lợi thế nghiêng về Seiko, với:

• Trở thành ông vua toàn cầu khi sản xuất ngang bằng cả đồng hồ kim và analog, khác với thời bấy giờ các hãng tập trung vào một trong các loại. Cuối những năm 1970, doanh thu 6 tỷ USD (theo Businessweek)
• Trở thành công ty đồng hồ lớn nhất thế giới, chiếm lĩnh thị trường với doanh thu đạt đến 700 triệu USD, 18 triệu chiếc được bán ra vào 1977. Kế đó đến Timex (chiếm gần một nửa doanh số của Seiko).

Người Thụy Sỹ cũng hưởng ứng làn sóng này nhưng hầu hết có mức giá cao hơn. Vì vậy phải thường bán ra với mức chiết khấu cao, sự cạnh tranh càng thêm lớn.

4. Sự hồi sinh của nền công nghiệp đồng hồ Thuỵ Sỹ

Cũng trong những năm 1977, ngành công nghiệp đồng hồ Thụy Sỹ thời bấy giờ bị phân mảnh với 2 tập đoàn lớn: SSIH (Omega) và ASUAG (Longines), lần lượt xếp thứ 3, thứ 4 với doanh thu 545 triệu USD.

Còn lại là hàng trăm thương hiệu nhỏ lẻ khác tự sản xuất với doanh số không mấy khả quan, đang mong chờ vào các 2 ông lớn trên mở đường. Và đây là thời điểm khiến người Thụy Sỹ nhận ra phải tái cơ cấu toàn bộ ngành.

Và 2 người Ernst Thomke và Nicolas G. Hayek Sr. đã bắt đầu thực hiện cuộc cải cách này.

Chặng đầu tiên:

1978, ASUAG thuê Thomke tái cơ cấu lại bộ phận chuyên sản xuất linh kiện và bộ phận cho các thương hiệu của mình (Ebauches SA). Sau khi sắp xếp hợp lý, ông thành lập lại công ty con ETA SA. 1982 ông cắt giảm chi phí, giảm số lượng nhân viên từ 20.000 xuống 8.000), đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang sản xuất đồng hồ thạch anh.

Thomke góp phần tái cơ cấu giúp ngành công nghiệp đồng hồ Thụy Sỹ vực dậy

Tháng 1/1979 ETA khiến giới mộ điệu rúng động khi giành chiến thắng trong cuộc chiến đồng hồ mỏng nhất chỉ 0.98mm – chính là mẫu Delirium IV của thương hiệu Concord của Mỹ. Đánh bại mẫu Exceed Gold của Citizen (4.1mm) và Seiko (2.5mm).

Đây là một báo hiệu cho rằng Thụy Sỹ đã bắt đầu làm chủ công nghệ thạch anh và bắt đầu cạnh tranh với Nhật Bản. Một số thương hiệu thành công cho ra đời các mẫu đồng hồ mỏng, thanh lịch chinh phục đối tượng khách hàng phân khúc giá trung bình như Cartier, Gucci, Raymond Weil, Ebel…

Tuy nhiên, tất cả là chưa đủ khi vẫn có khoản lỗ của SSIH và ASUAG. Từ 1981 đến 1983, các ngân hàng Thụy Sỹ đã phải bơm 550 triệu SF để giải cứu (như đã đề cập về hậu quả ở trên). Sau đó, Nicolas G. Hayek  (chủ sở hữu Hayek Engineering ở Zurich) được ngân hàng ủy quyền đưa ra kế hoạch giải cứu.

Chặng thứ hai

Nicolas G. Hayek đã sáp nhập SSIH và ASUAG, tách khỏi đơn vị sản xuất, tất cả hoạt động ở ETA SA. Công ty mới được thành lập là SMH, ngày nay gọi là tập đoàn Swatch.

Tập đoàn Swatch ngày nay

Thomke đã lên kế hoạch sử dụng kỹ thuật của mẫu đồng hồ trước đó là Delirium để tạo ra dòng Delirium Vulgare – dành cho đại chúng nhằm thúc đẩy thị trường cấp thấp.

Kế hoạch này được Thomke chia sẻ cho G. Hayek. 1983,  ETA đã ra mắt chiếc đồng hồ nhựa dưới cái tên Swatch với giá chỉ 35USD, nổ phát súng tấn công vào thị trường cấp thấp. Điều mà trước đây không ai nghĩ có thể xảy ra do chi phí lao động ở Thụy Sỹ cao. Kết quả là ETA đã kiếm  một khoản lợi nhuận khổng lồ.

Chỉ sau 2 năm kể từ khi Swatch ra mắt, sản lượng đã phục hồi lên 60 triệu chiếc (trước đó cuộc khủng hoảng thạch anh đã khiến sản lượng đồng hồ Thụy Sỹ giảm từ 96 triệu chiếc xuống còn 45 triệu chiếc).

5. Ngành công nghiệp đồng hồ sau khủng hoảng ra sao?

Sau khi hồi phục, những tiến bộ của đồng hồ thạch anh vẫn tiếp tục. Như:

• Đồng hồ “siêu thạch anh” với độ chính xác cao từ thương hiệu Breitling và Grand Seiko.
• Công nghệ năng lượng ánh sáng (Eco-Drive) của Citizen
• Công nghệ chuyển động kết hợp giữa thạch anh và cơ: Kinetic của Seiko
• Đồng hồ GPS với khả năng nhận sóng vô tuyến với độ chính xác cao

Hiện nay đồng hồ thạch anh chiếm đa số. Dựa theo báo cáo của Hiệp hội Đồng hồ Nhật Bản, năm 2015 bán ra 1.46 tỷ chiếc. 97% là đồng hồ Quartz (1.42 tỷ), trong đó 81% là đồng hồ kim, 16% là đồng hồ kỹ thuật số.

Cả thạch anh và cơ khí không còn là cạnh tranh mà là cộng sinh cùng nhau. Ngày nay, với những khách hàng yêu thích đồng hồ cơ vẫn cảm thấy thích thú bởi chúng đem lại cảm xúc uy tín, truyền thống và có linh hồn. Trong khi đó, thạch anh mang xu hướng đại chúng, thuộc về phân khúc thời trang.

Tuy nhiên, với sự phát triển công nghệ đồng hồ cơ vẫn có được nét đẹp của thạch anh và ngược lại các mẫu mã thạch anh vẫn được làm tỉ mỉ, hoàn thiện không thua kém đồng hồ cơ.

Nếu có sự cạnh tranh của thạch anh thì hiện nay chính là sự phát triển mạnh mẽ của đồng hồ thông minh.

Những thắc mắc về đồng hồ thạch anh

Lịch sử thú vị về cuộc Cách mạng thạch anh hy vọng đã giúp bạn có cái nhìn toàn cảnh về cột mốc này. Dưới đây là những giải đáp liên quan:

1. Tại sao đồng hồ thạch anh lại chính xác như vậy?

Về lý thuyết, bộ máy này hoạt động dựa trên tinh thể thạch anh và tần số rung động của thạch anh khi có dòng điện chạy qua là không đổi. Điều này cho phép chúng chính xác ngạc nhiên.

Dù là nhà sản xuất giá rẻ nhất thì độ chính xác cũng chỉ rơi vào ±15s/tháng, tích lũy chỉ vài phút một năm.

2. Tại sao đồng hồ thạch anh không thể giữ được thời gian chính xác mãi mãi?

Bởi vì:

Đồng hồ thạch anh rung động tần số ở những địa điểm có nhiệt độ và áp suất khác nhau. Nên việc giữ thời gian của đồng hồ bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ, áp suất của từng vùng trên thế giới.

Về lý thuyết, nếu bạn giữ nó trên cổ tay của bạn thường xuyên nó sẽ hoạt động tốt hơn khi bạn tháo bỏ ra ngoài (vì nhiệt độ trên cơ thể của bạn ít thay đổi).

Nhưng ngay cả khi tinh thể thạch anh trong đồng hồ rung động ở một tần số nhất định liên tục, thì đồng hồ vẫn có sự sai lệch. Bởi vì, các vi mạch được gắn kết trong đồng hồ luôn có sự truyền động và ma sát nên dẫn đến sự sai sót trong việc đếm giờ.

2. Đồng hồ thạch anh chính xác hơn đồng hồ cơ bao nhiêu?

Bên trái là bộ máy thạch anh và bên phải là cơ

Đồng hồ thạch anh chính xác hơn rất nhiều so với đồng hồ cơ và có độ tin cậy cao hơn. Bởi độ chính xác của đồng hồ cơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

• Dây cót
• Độ bôi trơn
• Sự thay đổi nhiệt độ, từ trường

Tuy nhiên, với những chiếc đồng hồ cao cấp sử dụng bộ máy hiện đại hơn thì sai số ngày nay của đồng hồ cơ có khi còn thấp hơn. Điển hình là bộ chuyển động T-Zero (T0) của Grand Seiko chính xác nhất thế giới được giới thiệu vào tháng 9/2020.

Lời kết

Trên đây là những cột mốc quan trọng về lịch sử ra đời của chiếc đồng hồ thạch anh gây ra cuộc khủng hoảng lớn trong công nghiệp đồng hồ.

Tìm hiểu thêm về lịch sử đồng hồ và thuật ngữ về bộ máy

• Bạn biết gì về máy đồng hồ Ronda Thụy Sĩ, kẻ thế chỗ máy ETA trong đồng hồ thạch anh?
• Spring Drive Grand Seiko là gì? Tìm hiểu về cơ chế hoạt động
• Máy ETA là gì, xuất xứ, hãng nào đang dùng? Các dòng máy ETA

Ngọc Yến