Diện mạo cuộc cách mạng công nghiệp 4.0
Thứ Ba,  14/3/2017, 08:22 

Diện mạo cuộc cách mạng công nghiệp 4.0

Minh Huy

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư dẫn đến sự ra đời của cái gọi là “nhà máy thông minh”

(TBKTSG) - Giải pháp tốt nhất cho bài toán rút ngắn thời gian sản xuất, giảm chi phí và cải thiện chất lượng sản phẩm là sử dụng những công nghệ mới - một sự khởi đầu của nền công nghiệp thứ tư.

Thế giới được cho là đang bước vào cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (Fourth Industrial Revolution, viết tắt là FIR), trong đó, máy tính và tự động hóa được kết hợp theo cách thức hoàn toàn mới. Trong cuộc cách mạng này, robot kết nối từ xa với hệ thống máy tính được trang bị thuật toán học máy. Hệ thống này có thể học và kiểm soát robot mà không cần sự can thiệp quá nhiều của con người.

Cuộc đua đang nóng

Nói cách khác, FIR là sự kết hợp giữa các hệ thống thực - ảo (cyber-physical system - CPS), Internet kết nối vạn vật (IoT) và hệ thống kết nối Internet (IoS). Nó dẫn đến sự ra đời của cái gọi là “nhà máy thông minh”, nơi CPS giám sát những tiến trình diễn ra ngoài đời thực và tự đưa ra quyết định. Các hệ thống sản xuất sẽ trở thành IoT, có khả năng giao tiếp và cộng tác với nhau cũng như với con người thông qua web không dây theo thời gian thực.

Theo Giáo sư Klaus Schwab, nhà sáng lập kiêm chủ tịch điều hành Diễn đàn Kinh tế thế giới (WEF), FIR - còn gọi là công nghiệp thế hệ 4.0 (Industry 4.0) - có những điểm khác biệt so với ba cuộc cách mạng trước đó. Với cuộc cách mạng công nghiệp mới nhất này, chúng ta đối mặt với những công nghệ mới kết hợp giữa thế giới thực, thế giới ảo và thế giới sinh vật, từ đó tác động mạnh đến mọi luật lệ, nền kinh tế và ngành công nghiệp. Những công nghệ này có tiềm năng kết nối thêm nhiều tỉ người với web, cải thiện đáng kể hiệu quả hoạt động cho các tổ chức, doanh nghiệp, giúp tái tạo các nguồn tài nguyên thiên nhiên hoặc thậm chí là khôi phục những tổn thất mà các cuộc cách mạng công nghiệp trước gây ra.

Thuật ngữ “Industry 4.0” được nói đến lần đầu tiên trong một chiến lược công nghệ cao của Chính phủ Đức nhằm thúc đẩy sự vi tính hóa sản xuất. Giờ đây, Berlin xem đây là một công cụ mang lại nguồn tăng trưởng kinh tế mới. Không dừng lại ở đó, nền kinh tế hàng đầu châu Âu này còn đi đầu trong nỗ lực phổ biến khái niệm mới ra thế giới, cũng như bắt đầu soạn thảo những tiêu chuẩn liên quan. Trong khi đó, Mỹ gọi khái niệm FIR là “Internet công nghiệp”, đồng thời thành lập Liên minh lãnh đạo sản xuất thông minh (SMLC) vào năm 2012 để khuyến khích ngành công nghiệp cộng tác phát triển nền tảng, tiêu chuẩn công nghệ mới.
Không muốn đứng ngoài cuộc đua, Chính phủ Hàn Quốc đã soạn thảo luật khuyến khích các sáng kiến tích hợp công nghệ thông tin (IT) vào những lĩnh vực chủ chốt như ô tô, đóng tàu..., cũng như lập các trung tâm phát minh sáng tạo để giúp thúc đẩy phát triển. Những động thái tương tự cũng đang được tiến hành tại Trung Quốc. Gần đây, quốc gia đông dân nhất thế giới này khởi động chiến lược “Sản xuất tại Trung Quốc 2025”, theo đó tái cấu trúc và tinh gọn các lĩnh vực công nghệ chủ chốt và cải thiện khả năng cạnh tranh trên toàn cầu.

Công nghệ chín muồi

Những đột phá về công nghệ xuất hiện ngày càng nhiều trong những lĩnh vực như trí tuệ nhân tạo (AI), robot, in 3D, công nghệ nano, công nghệ sinh học, lưu trữ năng lượng, điện toán lượng tử (quantum computing)... đang giúp ích nhiều cho FIR. Hãng thiết bị viễn thông Huawei (Trung Quốc) dự báo rằng đến năm 2015, khoảng 100 tỉ kết nối (90% đến từ những bộ cảm biến thông minh trong đủ loại máy móc) sẽ gắn kết cả thế giới thông qua các công nghệ thông tin và truyền thông (ICT). Trong khi đó, AI đã hiện diện quanh chúng ta, từ xe tự lái, máy bay không người lái cho đến trợ lý ảo, phần mềm có khả năng biên dịch hoặc ra quyết định đầu tư.

Ba cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên

Theo ông Klaus Schwab, cuộc cách mạng công nghiệp thứ nhất bắt đầu từ năm 1784, sử dụng thủy lực và năng lượng hơi nước để cơ khí hóa hoạt động sản xuất. Đến cuộc cách mạng thứ hai, bắt đầu từ năm 1870, điện năng được sử dụng để thay thế các cỗ máy hơi nước để tạo ra phương thức sản xuất hàng loạt.

Cuộc cách mạng thứ ba diễn ra từ năm 1969, sử dụng công nghệ điện tử và thông tin để tự động hóa sản xuất. Giờ đây, cuộc cách mạng công nghiệp thứ tư sẽ được định hình bởi làn sóng phát minh sáng tạo mới trong những lĩnh vực như xe tự lái, robot thông minh, vật liệu nhẹ và bền hơn, tiến trình sản xuất xoay quanh công nghệ in 3D.

Để được xem là phần của Industry 4.0, một nhà máy hoặc hệ thống cần phải có những yếu tố sau:

- Các máy móc, thiết bị, bộ cảm biến, con người kết nối và giao tiếp với nhau.

- Hệ thống tạo ra phiên bản ảo của thế giới thật thông qua dữ liệu cảm biến để ngữ cảnh hóa thông tin.

- Hệ thống có khả năng hỗ trợ con người trong việc đưa ra quyết định, giải quyết vấn đề, cũng như xử lý những tác vụ quá khó, không an toàn đối với con người.

- Hệ thống thực - ảo có khả năng tự đưa ra những quyết định đơn giản và được tự động hóa càng nhiều càng tốt.

Chưa hết, các ngành công nghiệp truyền thống đang chứng kiến sự tích hợp mạnh mẽ chưa từng có giữa những hệ thống thông tin, truyền thông và sản xuất sẵn có. Chẳng hạn như bộ cảm biến thông minh cho phép thu thập dữ liệu theo thời gian thực trong các quá trình sản xuất. Sự phổ biến của mạng băng thông rộng tạo điều kiện cho người sử dụng, máy móc và cơ sở sản xuất truyền dữ liệu với dung lượng lớn cho nhau. Chưa hết, dữ liệu giờ đây có thể được lưu trữ và truy xuất tức thì tại bất kỳ đâu nhờ điện toán đám mây và có thể được xử lý thông qua công nghệ phân tích dữ liệu lớn.

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều việc phải làm nếu muốn FIR diễn ra thành công. Chẳng hạn như một mạng truyền thông mạnh mẽ là yếu tố không thể thiếu để kết nối con người và cỗ máy thông minh trong nhà máy thông minh.

Ngoài chuyện tài chính, những thách thức khác cũng cần chú ý đến là độ trễ, khả năng bảo mật và sự phân mảnh. Trong kỷ nguyên mới, doanh nghiệp và dữ liệu quan trọng sẽ dựa nhiều vào sự giao tiếp theo thời gian thực. Riêng dữ liệu sẽ được truyền tải trên cả mạng riêng và mạng công cộng, và được lưu trữ trên đám mây. Điều này đòi hỏi mạng dữ liệu phải có độ trễ thấp hơn và những tính năng bảo mật mạnh mẽ. Ngoài ra, còn cần những tiêu chuẩn được định nghĩa tốt hơn để bảo đảm sự tương thích giữa các mạng, thiết bị và dịch vụ trong ngành công nghiệp.

Người giàu hưởng lợi?

Với FIR, thách thức không chỉ nằm ở công nghệ. Ông Schwab chỉ ra rằng các doanh nghiệp có thể chưa sẵn sàng hoặc chưa thể thích ứng với công nghệ mới hoặc các chính phủ sẽ gặp khó trong việc sử dụng hoặc quản lý hiệu quả chúng. Sự chuyển hướng của công nghệ cũng đe dọa dẫn đến nỗi lo về an ninh trong lúc khoảng cách giàu nghèo có nguy cơ nới rộng, thay vì thu hẹp, nếu mọi chuyện không được quản lý tốt. Nhiều chuyên gia cho rằng người giàu sẽ hưởng lợi từ FIR nhiều hơn người nghèo, nhất là khi tự động hóa trở nên phổ biến, thay thế công việc lương thấp, hoặc không đòi hỏi kỹ năng cao.

Đã xuất hiện dự báo máy tính và robot sẽ thay thế con người trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ vận tải, kế toán cho đến môi giới bất động sản, bảo hiểm... Hai nhà nghiên cứu tại Đại học Oxford (Anh) là Carl Bendikt Frey và Michael A Osborne, hồi năm 2013 từng ước tính khoảng 47% công việc hiện tại ở Mỹ có nguy cơ biến mất do tự động hóa trong những thập kỷ tới. Trong khi đó, một khảo sát mới đây cho thấy một số người tin rằng các cỗ máy AI có thể là một phần của hội đồng quản trị công ty vào năm 2026.

Ông Schwab đã đưa ra một phép so sánh nhỏ để cho thấy nỗi lo trên không phải là không có cơ sở. Vào năm 1990, ba công ty lớn nhất thành phố Detroit (Mỹ) có tổng giá trị vốn hóa thị trường 26 tỉ đô la, doanh thu 250 tỉ đô la, và 1,2 triệu nhân viên. Đến năm 2014, ba công ty lớn nhất Thung lũng Silicon có tổng giá trị vốn hóa thị trường lên đến 1.090 tỉ đô la, doanh thu khoảng 247 tỉ đô la nhưng tổng số nhân viên chỉ vào khoảng 137.000 người.

Thống kê trên phần nào cho thấy nỗ lực kiếm tiền hiện dễ hơn và đòi hỏi ít nhân viên hơn so với 25 năm trước. Việc lập và điều hành một công ty xe hơi khá tốn kém và đòi hỏi nhiều nhân công. Trong khi đó, một công ty chuyên phát triển ứng dụng thông minh không cần nhiều vốn do không phải tốn kém tiền cho việc chứa hàng hoặc vận chuyển như nhà sản xuất xe hơi. Chi phí phụ cũng ít khi tăng thêm khi số lượng người sử dụng gia tăng. Điều nay giúp giải thích lý do các doanh nhân công nghệ có thể trở nên rất giàu có khi còn rất trẻ.

Một bản báo cáo gần đây của ngân hàng UBS (Thụy Sỹ) ghi nhận rằng lực lượng lao động sẽ có sự phân cực khi những công việc không đòi hỏi nhiều kỹ năng tiếp tục được tự động hóa và xu hướng này sẽ lan dần sang những công việc có thu nhập trung bình. Tuy nhiên, lịch sử cho thấy những nguy cơ nói trên không có gì quá mới lạ. Các cuộc cách mạng công nghiệp đều khởi đầu với sự bất công gia tăng, kéo theo là hàng loạt biến động về chính trị và thể chế.

(Kỳ sau: Động lực từ công nghệ mới).

(Theo Forbes, BBC, WEF, The Guardian)

Chia sẻ:
   
CÙNG CHUYÊN MỤC
Giấy phép Báo điện tử số: 2302/GP-BTTTT, cấp ngày 29/11/2012