Công nghệ 4.0 là gì? Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 và những điều bạn cần biết

Bài viết sau đây chúng tôi sẽ lý giải đến bạn đọc Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 và những điều bạn cần biết 

Công nghệ 4.0 là gì? 

Công nghiệp 4.0 là xu hướng hiện thời trong việc tự động hóa và trao đổi dữ liệu trong công nghệ sản xuất. Nó bao gồm các hệ thống không gian mạng thực-ảo (cyber-physical system), Internet Vạn Vật và điện toán đám mây và điện toán nhận thức. 

Đây là cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đang diễn ra, phát triển mạnh mẽ tại nhiều nước phát triển trên thế giới. Có thể hiểu theo cách khác, cuộc cách mạng công nghệ 4.0 là một thuật ngữ mô tả một cách làm việc mới: ở đó, máy tính và con người nói chung sẽ kết nối, làm việc có sự liên quan chặt chẽ. 

Những con robot, hay máy móc nói chung, sẽ được kết nối vào những hệ thống máy tính. Các hệ thống này sử dụng thuật toán machine learning để học hỏi và điều khiển máy móc, cần rất ít hoặc thậm chí là không cần sự can thiệp nào từ con người cả. Đây là lý do mà nhiều người gọi Industry 4.0 như là một "nhà máy thông minh". Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 mang đến cho nhân loại rất nhiều cơ hội để thay đổi nền kinh tế của một đất nước. Kéo theo đó sẽ là nhiều thách thức và rủi ro. 

Những yếu tố quyết định “công nghiệp 4.0”

Theo tờ Forbes và các tác giả Hermann, Pentek, Otto, 2016, một hệ thống, hay nói cụ thể hơn là một phân xưởng, cần phải có những điều kiện sau thì mới được gọi là "công nghiệp 4.0":

• Khả năng giao tiếp: máy móc, thiết bị, cảm biến và con người phải được kết nối và liên lạc với nhau
• Minh bạch thông tin: hệ thống tạo ra một "bản sao" của thế giới thật, bản sao này định hình bằng các dữ liệu thu thập từ cảm biến, máy móc
• Hỗ trợ kĩ thuật: máy móc, hệ thống phải hỗ trợ con người ra quyết định, giải quyết vấn đề, giúp con người làm những việc quá phức tạp hoặc không an toàn
• Ra quyết định theo mô hình phân tán: những quyết định đơn giản cần phải được quyết bởi máy, nhanh chóng, tự động, không cần con người can thiệp

5 Điều mà công nghệ 4.0 mang đến trong thực tiễn

Dữ liệu lớn - BigData

Theo Forbes, Big Data là tập hợp dữ liệu từ các nguồn truyền thống và kỹ thuật số trong và ngoài công ty của bạn, đại diện cho một nguồn để khám phá và phân tích liên tục. Ngày nay dữ liệu được thu thập ở khắp mọi nơi, từ hệ thống và cảm biến đến thiết bị di động. Thách thức là ngành công nghiệp vẫn đang trong quá trình phát triển các phương pháp để diễn giải dữ liệu tốt nhất. Chính sự phát triển của Công nghiệp 4.0 sẽ thay đổi cách các tổ chức và giải pháp trong các tổ chức đó làm việc cùng nhau; các nhóm sẽ có thể đưa ra quyết định tốt hơn, thông minh hơn.

Xem thêm: Big data là gì ?

Nhà máy thông minh

Khái niệm về  Nhà máy thông minh là sự kết nối liền mạch của các bước sản xuất riêng lẻ, từ các giai đoạn lập kế hoạch đến các cơ cấu chấp hành trong lĩnh vực này. Trong tương lai gần, máy móc và thiết bị sẽ có thể cải thiện các quy trình thông qua tự tối ưu hóa; hệ thống sẽ tự động thích ứng với hồ sơ lưu lượng và môi trường mạng. 

Dẫn đầu bằng ví dụ là  cơ sở Công trình Điện tử của Siemens tại Amberg, Đức. Máy thông minh phối hợp sản xuất và phân phối toàn cầu hoặc quy trình xây dựng theo đơn đặt hàng với khoảng 1,6 tỷ thành phần. Khi Nhà máy thông minh đạt được, nó sẽ đại diện cho sự thay đổi quan trọng của Công nghiệp 4.0, vì cuộc cách mạng sẽ bắt đầu diễn ra trên nhiều ngành dọc. Các thị trường khác nhau trải rộng từ chăm sóc sức khỏe đến hàng tiêu dùng sẽ điều chỉnh các công nghệ Công nghiệp 4.0 ban đầu được mô hình hóa trong Nhà máy thông minh.

Hệ thống vật lý mạng

Các hệ thống vật lý không gian mạng là sự tích hợp của các quá trình tính toán, kết nối mạng và vật lý. Máy tính và mạng giám sát và kiểm soát các quá trình vật lý với các vòng phản hồi; hệ thống vật lý phản ứng, hệ thống sử dụng phần mềm để diễn giải hành động và theo dõi kết quả. Các khái niệm tập trung vào máy tính và phần mềm được nhúng trong các thiết bị mà việc sử dụng đầu tiên không phải là tính toán; đúng hơn nó là một vòng lặp của hành động và học máy.

Internet vạn vật (IoT)

Internet của vạn vật là một thuật ngữ đơn giản cho một khái niệm hoành tráng. IoT là kết nối của tất cả các thiết bị với internet và nhau. Như Wired đã  nói, nó được xây dựng trên nền tảng điện toán đám mây và các mạng cảm biến thu thập dữ liệu. Đó là kết nối di động, ảo và tức thời. Kết nối này sẽ cho phép các nhà máy thông minh của Cameron hình thành vì thiết bị sẽ sử dụng dữ liệu để sản xuất, di chuyển, báo cáo và học hỏi với tốc độ đáng kinh ngạc, hiệu quả.

Khả năng tương tác

Khả năng tương tác về bản chất là những gì xảy ra khi chúng ta mang các yếu tố trên lại với nhau. Đó là sự  kết nối của các hệ thống vật lý không gian mạng, con người và các nhà máy thông minh giao tiếp với nhau thông qua IoT. Khi làm như vậy, các đối tác sản xuất có thể chia sẻ thông tin một cách hiệu quả, không có lỗi. Hãy xem xét rằng không một công ty nào có thể ra lệnh cho tất cả các đối tác của mình sử dụng cùng một phần mềm hoặc tiêu chuẩn cho cách thức trình bày thông tin. Khả năng tương tác cho phép truyền và dịch không có lỗi.

Từ bản in 3D đến xe tự lái, các công nghệ Công nghiệp 4.0 đang thúc đẩy ngành sản xuất với các phương tiện mới về hiệu quả, độ chính xác và độ tin cậy. Mức độ thông minh được cung cấp ngày hôm nay chỉ là khởi đầu cho những gì sắp tới.

Những thách thức và cơ hội của Việt Nam trong cuộc cách mạng công nghệ 4.0

Cơ hội cho công nghệ Việt Nam

Cuộc cách mạng 4.0 đã mở ra những cơ hội có thể tranh thủ để thúc đẩy sự phát triển của của Việt Nam. Cụ thể là:

• Tạo điều kiện cho Việt Nam bứt phá nhanh chóng, do không bị hạn chế bởi quy mô cồng kềnh, quán tính lớn. 
• Việc ứng dụng những công nghệ mới cho phép thúc đẩy năng suất lao động và tạo khả năng nâng cao mức thu nhập và cải thiện chất lượng cuộc sống cho người dân
• Khả năng biến đổi các hệ thống sản xuất, quản lý và quản trị cho doanh nghiệp trong nước
• Trong lĩnh vực quốc phòng, an ninh, những phát triển về công nghệ có thể rút ngắn (cũng có thể gia tăng) khoảng cách chênh lệch về tiềm lực của các thế lực các quốc gia khác nhau.

Thách thức lớn

Cuộc cách mạng 4.0 cũng đặt ra nhiều thách thức đối với Việt Nam, cụ thể là:

• Thách thức trong việc phải có nhận thức đầy đủ về bản chất, tác động của cuộc cách mạng 4.0 và khả năng tư duy, quản lý điều phối tích hợp các yếu tố công nghệ, phi công nghệ, giữa thực và ảo, giữa con người và máy móc
• Để gia nhập vào xu thế cuộc cách mạng này đòi hỏi phải có sự phát triển dựa trên tích lũy nền tảng lâu dài của nhiều lĩnh vực nghiên cứu cơ bản định hướng trong lĩnh vực KH&CN đặc biệt là vật lý, sinh học, khoa học máy tính và trí tuệ nhân tạo, các lĩnh vực công nghệ mới, nghiên cứu các công nghệ mang tính đột phá
• Nghiên cứu và phát triển trở thành chìa khóa quan trọng quyết định sự phát triển kinh tế - xã hội;cần gắn kết chặt chẽ hơn nữa nghiên cứu khoa học và sản xuất
• Gia tăng bức xúc xã hội do sự thâm nhập của các công nghệ kỹ thuật số và các động lực của việc chia sẻ thông tin tiêu biểu của truyền thông xã hội
• Đặt ra những vấn đề lớn về giải quyết việc làm, ô nhiễm môi trường, đạo đức xã hội, rủi ro công nghệ
• Thêm vào đó, cuộc cách mạng 4.0 diễn ra với tốc độ vô cùng nhanh chắc chắn sẽ đặt Việt Nam trước nguy cơ tụt hậu hơn nữa trong phát triển so với thế giới và rơi vào thế bị động trong đối phó với những mặt trái của cuộc cách mạng này.

Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 và sự phát triển của Đông Nam Á trong tương lai

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư không phải là một cái gì đó của tương lai xa, thực sự nó đã ở đây. Thông qua việc áp dụng rộng rãi các thực tiễn Công nghiệp 4.0, khu vực năng động nhất thế giới, Đông Nam Á, có tiềm năng vượt qua các khu vực đang phát triển khác, như Trung Đông và Châu Phi, bằng cách không chỉ nắm bắt mà còn đóng góp cho các công nghệ mới sẽ biến đổi cách mọi người làm việc, sống và giao tiếp.

Giả định tiếp theo của các công nghệ Công nghiệp 4.0 ở Đông Nam Á sẽ cho phép các quần thể lớn vượt qua các hạn chế về cấu trúc hiện tại và bước nhảy vọt vào hiệu quả cao hơn trong sử dụng năng lượng và sản xuất giá trị. Nếu được khai thác hiệu quả và phân bổ cho lợi ích công cộng, những thay đổi sẽ cải thiện đáng kể mức thu nhập, chất lượng cuộc sống và thậm chí bình đẳng giới trong dân số do tăng tính di động và dân chủ hóa các nền tảng nghề nghiệp. Mặc dù, phải lưu ý rằng những phát triển như vậy cũng sẽ mang lại kết quả thảm hại cho những người tham gia vào các ngành công nghiệp sẽ bị loại bỏ. Nó cũng sẽ đưa công nghệ đi xa hơn vào thói quen của chúng ta, có khả năng làm tăng nghiện đối với các thiết bị và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của chúng.

Các nền kinh tế Đông Nam Á được dự báo sẽ tăng ít nhất 5% mỗi năm cho đến năm 2020, vượt mức tăng trưởng toàn cầu 3,5%. Dân số đô thị ở Đông Nam Á đang tăng nhanh gần 2,5% mỗi năm và dân số thu nhập trung bình sẽ tăng 70 triệu lên 194 triệu vào năm 2020. Xu hướng nhân khẩu học này, cùng với sự kết nối gia tăng giữa nhiều công nghệ sẽ đóng vai trò là số nhân trong tỷ lệ thành công của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư ở Đông Nam .

Công nghệ blockchain 4.0 là gì?

Trong làn sóng cách mạng công nghiệp 4.0, Blockchain được xem là một công nghệ "chìa khóa" cho chuyển đổi số và xây dựng nền tảng công nghệ thông tin tương lai.

Xem thêm: Blockchain là gì ?

Với khả năng chia sẻ thông tin dữ liệu minh bạch theo thời gian thực, tiết kiệm không gian lưu trữ và bảo mật cao, công nghệ blockchain (chuỗi khối) là một trong những xu hướng công nghệ đột phá, có khả năng ứng dụng rộng rãi ở nhiều ngành nghề, lĩnh vực.