Công nghiệp 4.0 là gì? Sự tác động của công nghiệp 4.0

1. Công nghiệp 4.0 là gì?

Công nghiệp 4.0 (hay là Cách mạng Công nghiệp lần thứ Tư) là sự ra đời của một loạt các công nghệ mới, kết hợp tất cả những kiến thức trong lĩnh vực vật lý, kỹ thuật số, sinh học, và ảnh hưởng đến tất cả những lĩnh vực, nền kinh tế, các ngành kinh tế và ngành công nghiệp.

Công nghiệp 4.0 không chỉ tập trung và sự phát triển của công nghệ và công cụ mới để cải thiện hiệu quả sản xuất mà còn là cuộc cách mạng hóa để cải cách toàn bộ doanh nghiệp. 

Trung tâm của cuộc cách mạng này đang nổi lên các đột phá công nghệ trong các lĩnh vực như là trí tuệ nhân tạo (AI) , robot, Internet vạn vật (IoT), Công nghệ sinh học, xe tự lái hay công nghệ in 3D, và công nghệ nano. Trong đó, các yếu tố cốt lõi của Kỹ thuật số sẽ đó là: Trí tuệ nhân tạo (AI), Vạn vật kết nối (IoT) và dữ liệu lớn (Big Data).

2. Lịch sử của cách mạng công nghiệp 4.0

Theo Gartner (Công ty nghiên cứu và tư vấn CNTT), vào năm 2013 thuật ngữ “Industrie 4.0” được xuất hiện trong một tờ báo của chính phủ Đức. Khái niệm cơ bản của “Industrie 4.0” đó là kết nối các hệ thống nhúng và cơ sở sản xuất thông minh để tạo nên sự hội tụ kỹ thuật số giữa Công nghiệp, Kinh doanh, chức năng và quy trình bên trong.

Klaus Schwab, người sáng lập và là chủ tịch điều hành Diễn đàn Kinh tế Thế Giới đem đến cái nhìn đơn giản hơn về “industrie 4.0” như sau:

"Cách mạng công nghiệp đầu tiên đã sử dụng năng lượng của nước và hơi nước để cơ giới hóa sản xuất. Cuộc cách mạng lần thứ 02 diễn ra nhờ ứng dụng điện năng để sản xuất hàng loạt. Cuộc cách mạng lần 03 sử dụng điện tử và công nghệ thông tin để tự động hóa sản xuất. Bây giờ, cuộc Cách mạng công nghiệp thứ tư đang được nảy nở từ cuộc cách mạng lần thứ 03, nó kết hợp các công nghệ lại với nhau, làm mờ ranh giới giữa vật lý, kỹ thuật số và sinh học."

Và tại Việt Nam thuật ngữ “Industrie 4.0” được biết đến với cái tên “Công nghiệp 4.0” hay là “Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0”.

3. Đặc điểm của công nghiệp 4.0

Sự thay đổi mô hình trong Công nghiệp 4.0 dựa trên các nguyên lý sau:

+ Khả năng tương tác với vạn vật: khả năng giao tiếp của tất cả những yếu tố của nhà máy, hệ thống vật lý không gian mạng, hệ thống thông tin doanh nghiệp, robot, sản phẩm thông minh và con người, cũng như là hệ thống phần ba.

+ Phân cấp: năng lực thiết kế của các quy trình phụ tự trị trong nhà máy với  những yếu tố vật lý không gian mạng với khả năng đưa ra quyết định một cách tự chủ.

+ Phân tích thời gian thực: khả năng thu thập và phân tích lượng lớn dữ liệu cho phép giám sát, kiểm soát và tối ưu hóa các quy trình, tạo điều kiện để mọi kết quả và quyết định xuất phát từ quy trình ngay lập tức và ở mọi thời điểm.

+ Ảo hóa: khả năng tạo ra một bản sao ảo bằng thu thập dữ liệu và mô hình hóa các quy trình công nghiệp (vật lý), thu được những mô hình nhà máy ảo và mô hình mô phỏng.

+ Định hướng dịch vụ: khả năng chuyển giá trị mới tạo ra cho khách hàng dưới dạng dịch vụ mới hoặc dịch vụ cải tiến với việc khai thác những mô hình kinh doanh đột phá mới.

+ Tính module và khả năng mở rộng: tính linh hoạt, độ co giãn để thích ứng với nhu cầu của ngành công nghiệp và kinh doanh mọi lúc, có khả năng mở rộng năng lực kỹ thuật của hệ thống theo yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu của sự phát triển của nhu cầu kinh doanh với từng trường hợp.

4. Các lĩnh vực chính của nền công nghiệp 4.0 là gì?

Hiện nay, việc đặt vé máy bay, gọi xe taxi trực tuyến, đặt phòng khách sạn online, gọi đồ ăn trên các ứng dụng, v.v... giờ đây đã quá phổ biến.

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 diễn ra trên 3 lĩnh vực chính:

+ Kỹ thuật số

+ Công nghệ sinh học

+ Vật lý 

Yếu tố cốt lõi của kỹ thuật số 

- Trí tuệ nhân tạo (AI): Được hiểu như là một ngành của khoa học máy tính có liên quan đến việc tự động hóa các hành vi thông minh. AI là trí tuệ do con người lập trình tạo nên với mục tiêu để giúp máy tính có thể tự động hóa các hành vi thông minh giống con người. Trí tuệ nhân tạo khác với lập trình logic trong các ngôn ngữ lập trình đó là việc ứng dụng các hệ thống học máy (machine learning) để mô phỏng trí tuệ của con người trong các xử lý mà con người làm tốt hơn máy tính. Cụ thể, trí tuệ nhân tạo có thể giúp máy tính có được trí tuệ của con người gồm: biết suy nghĩ và lập luận để giải quyết các vấn đề, biết giao tiếp do hiểu ngôn ngữ, tiếng nói, biết học và biết tự thích nghi. v.v…

- Vạn vật kết nối (Internet Of Things - IoT): Đó là mạng kết nối các đồ vật và thiết bị thông qua cảm biến, phần mềm và những công nghệ khác, cho phép các đồ vật và thiết bị thu thập, trao đổi dữ liệu với nhau. IoT được phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet. Nói đơn giản thì nó là một tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào đó.

Trong những năm vừa qua, IoT đã được ứng dụng nhiều trong thực tiễn, điển hình các ngành nghề chế tạo máy, chăm sóc sức khỏe, nhà thông minh, v.v...

- Dữ liệu lớn (Big Data): Theo định nghĩa của Gartner có thể hiểu: Big Data là tài sản thông tin, mà các thông tin này có khối lượng dữ liệu lớn, tốc độ cao và dữ liệu đa dạng, đòi hỏi cần phải có công nghệ mới để xử lý hiệu quả nhằm đưa ra được những quyết định hiệu quả và khám phá được các yếu tố ẩn sâu trong dữ liệu cũng như tối ưu hóa được quá trình xử lý dữ liệu.

- Điện toán đám mây (Cloud): Là việc sử dụng các dịch vụ gồm có nền tảng phát triển phần mềm, máy chủ, lưu trữ và phần mềm qua internet, thường gọi là đám mây. 

Công nghệ sinh học

Tập trung vào việc nghiên cứu để tạo ra những bước nhảy vọt trong nông nghiệp, thủy sản, y dược, bảo vệ môi trường, chế biến thực phẩm, năng lượng tái tạo, hóa học và vật liệu.

Vật lý 

Chế tạo robot thế hệ mới, máy in 3D, xe tự lái, các vật liệu mới (graphene, skyrmions…) và công nghệ nano, v.v...

5. Tác động của cách mạng công nghiệp 4.0

Công nghiệp 4.0 giờ đây không chỉ được xem là xu hướng hiện đại mà xem nó như cuộc cách mạng mang nhiều cơ hội phát triển kinh tế & xã hội. Một số ngành nghề cũng có những sự thay đổi khi công nghiệp 4.0 xuất hiện, cụ thể:

- Y tế: Đây là lĩnh vực có sự thay đổi đột phá nhờ vào công nghiệp 4.0. Nhờ vào các ứng dụng hiện đại, các bệnh viện đã có thể dễ dàng quản lý, lưu trữ hồ sơ bệnh án hay nhiều ca mổ thành công nhờ có sự trợ giúp của các robot.

- Nông nghiệp: Giờ đây, tại các trang trại đã thay đổi phương thức sản xuất kinh doanh, áp dụng nhiều công nghệ để nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng tốt hơn, giảm thiểu chi phí. Các trang trại cũng có thể dùng điện thoại di động để điều chỉnh cho việc tưới tiêu... Trang trại kỹ thuật số cũng đang là mục tiêu lớn cho ngành nông nghiệp.

- Công nghiệp: Các nhà máy đã chuyển đổi một số quy trình sản xuất đơn giản từ sử dụng tay chân sang máy móc tự động. Công nghiệp 4.0 có thể tạo ra các nhà máy thông minh, làm việc với nhau thông qua internet giúp cải thiện được năng suất, kiểm soát và quản lý công việc tốt hơn.

- Công nghệ phần mềm: Hiện nay đã có nhiều ứng dụng, phần mềm giúp con người dễ dàng sử dụng và thuận tiện hơn khi làm việc và trong sinh hoạt hằng ngày. Ví dụ: ứng dụng đặt xe, đặt đồ ăn, ví điện tử...

Lời kết

Mặc dù nền công nghệ 4.0 đang phát triển nhanh chóng và mọi ngành nghề cũng thu được những thành quả nhất định. Hy vọng những thông tin trong bài đã giúp bạn hiểu hơn về công nghiệp 4.0.