Những nền tảng của công nghiệp 4.0 [khoa học dữ liệu, trí tuệ nhân tạo, v.v.] sẽ có tầm ảnh hưởng rất sâu và rộng, không chỉ trong sản xuất công nghiệp.
Bạn đang xem: Công nghệ 3.0 là gì
Các nhà máy thông minh mà trong đó các máy móc được kết nối Internet và liên kết với nhau qua một hệ thống có thể tự hình dung toàn bộ quy trình sản xuất rồi đưa ra quyết định có vẻ sẽ không còn xa xôi nữa.
Vậy Công nghiệp 4.0 là gì ?
Công nghiệp 4.0 có tên gọi Tiếng Anh là Industry 4.0 hay tên gọi khác là cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Cụm từ này bắt đầu từ một dự án trong chiến lược công nghệ cao của chính phủ Đức. Nó thúc đẩy việc sản xuất điện toán hóa sản xuất.
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 cyber-physical system, Internet Vạn Vật [IoT] và điện toán đám mây [Cloud Computing] và điện toán nhận thức [cognitive computing].
Khái niệm, đặc trưng, và tính cách mạng của các nền công nghiệp từ 1.0 đến 4.0
1] Công nghiệp 1.0: Đó là cơ giới hoá [mechanization], tức là dùng máy móc cơ khí thay thế một số công việc của con người.
Nền công nghiệp này được đánh dấu bằng sự ra đời của động cơ hơi nước, việc chế tạo ra các máy dệt may công nghiệp, công nghệ luyện kim [luyện sắt, thép, v.v. những vật liệu cơ bản của máy móc cơ khí], và sự ra đời của các máy công cụ [đại khái là máy cắt gọt kim loại].
Trước thời đại này, việc sản xuất về cơ bản được hiện thủ công bằng sức người. Tính cách mạng ở đây rất rõ ràng, đó là chuyển từ sản xuất thủ công sang sản xuất công nghiệp bằng máy móc.
Công nghiệp 2.0: Đó là điện khí hoá [electrification] và sản xuất hàng loạt [mass production]. Điểm đặc trưng là một nền sản xuất quy mô lớn, cho ra đời những đại công xưởng như ta thấy ngày nay [các nhà máy sản xuất điện thoại, ô tô, máy bay, v.v.].
Xem thêm: Definition Of Giấy Đi Đường Tiếng Anh Là Gì ? Tra Từ Giấy Đi Đường
Để làm được điều này, nó không chỉ đơn giản là chuyện mở rộng quy mô các nhà máy của nền sản xuất 1.0 [nếu thế đã chả gọi là 2.0]. Sự chuyển đổi đòi hỏi những thay đổi mang tính cách mạng, ở đây gồm hai khía cạnh:
- Vấn đề năng lượng: Điện và các thiết bị sử dụng điện được đưa vào hệ thống sản xuất. Ta chỉ có thể sản xuất hàng loạt trên quy mô lớn khi ta có được một nguồn năng lượng ổn định, mạnh mẽ, dễ phân phối. Điện năng làm được việc này. Nếu các máy móc từ to đến nhỏ đều cần lò hơi nước đốt bằng than thì khó mà thiết kế và vận hành được những dây chuyền sản xuất quy mô lớn.
- Vấn đề quản lý: Không thể chỉ ghép nhiều cái nhỏ lại là được cái to, không phải cứ mở rộng quy mô lên là từ "nhỏ lẻ" thành được "hàng loạt". Đây là một cuộc cách mạng về tổ chức sản xuất mà dấu ấn được ghi cho Henry Ford, nhà sáng lập của tập đoàn ô tô Ford. Mấu chốt nằm ở việc sản xuất được mô-đun hoá, tức là chia quy trình sản xuất ra các khối [module] chuyên biệt và một hệ thống dây chuyền kết nối chúng với nhau.
Công nghiệp 3.0: Đó là số hoá [digitalization] và tự động hoá [automation]. Điểm đặc trưng là việc máy móc có thể vận hành tự động dưới sự điều khiển của máy tính với chương trình viết sẵn [lập trình]. Vai trò của con người nằm ở việc quản lý những máy móc tự động đó và kết nối chúng với nhau.
Thỉnh thoảng ta vẫn mắt tròn mắt dẹt share cho nhau những clip về những robot lắp ráp ô tô hoặc máy bay vận hành tự động với những thao tác phức tạp có độ chính xác cao. Đó chính là hình ảnh của công nghiệp 3.0.
Tính cách mạng ở đây, dễ thấy, là tính tự động hoá trong sản xuất. Nền tảng công nghệ của cuộc cách mạng nằm ở việc phát minh và sử dụng máy tính trong sản xuất và kỹ thuật điều khiển tự động.
Công nghiệp 4.0: Đó là tính kết nối [connection] và tính thông minh [smart/intelligence] của một hệ thống sản xuất. Người ta dùng từ cyber-physical system chính là để chỉ những hệ thống mà các [cụm] thiết bị vật lý được kết nối thông tin với nhau.
Những máy móc tự động [máy CNC, robot, v.v.] của nền công nghiệp 3.0 sẽ có khả năng kết nối với nhau nhằm trao đổi thông tin và ra quyết định. Vai trò của con người sẽ thu hẹp lại ở việc giám sát tổng thể hoạt động của nhà máy chứ không còn phải điều hành trực tiếp nữa.
Tính cách mạng ở đây, trong thực tế, chưa thực sự rõ ràng. Nền tảng khoa học và công nghệ cho nền sản xuất này vẫn còn non trẻ, chưa chín muồi [khoa học dữ liệu, trí tuệ nhân tạo, v.v.]. Nền công nghiệp này mới manh nha, chứ chưa thành hiện thực rõ nét. Thế giới có lẽ mới đang ở sự khởi đầu
Bảo Huy
Cách mạng công nghiệp là một cách gọi của việc phát triển khoa học kỹ thuật đến một mức độ có thể làm thay đổi cách thức hoạt động của con người trong sản xuất, theo hướng tích cực hơn. Cách mạng công nghiệp 4.0 [lần thứ tư] là một bước tiến mới mà nhân loại đang hướng đến. Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 được xem là cuộc cách mạng trí tuệ, bởi đa phần cuộc cách mạng này áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật ở các cuộc cách mạng trước và sử dụng trí tuệ nhân tạo để ghép nối chúng lại, hình thành ra các sản phẩm, các hệ sinh thái phục vụ sự phát triển của xã hội nhân loại. Trong bài viết này, hãy cùng XDIGI tìm hiểu xem cuộc cách mạng này là như thế nào.
Những gì ngày nay chúng ta đang sử dụng hàng ngày như xe máy, ô tô, tivi, máy tính, điện thoại,… đều là những thành quả xuất hiện sau các lần cách mạng công nghiệp trong quá khứ. Trước khi tìm hiểu đến Cách mạng công nghiệp 4.0, chúng ta sẽ quay trở lại để xem 3 lần cách mạng trước có những gì.
Cách mạng công nghiệp 1.0 [lần thứ nhất]
Vào cuối thể kỷ 18 ở nước Anh, cuộc cách mạng công nghiệp lần đầu tiên trên thế giới bắt đầu xuất hiện. Thời gian này ở Anh nở rộ mô hình công nghiệp ngành dệt may, các máy móc hoạt động chủ yếu dựa vào sức nước do đó hầu hết các nhà máy đều được đặt ở gần sông, điều này gây ra một số bất tiện lớn, do đó vào năm 1784, một phụ tá thí nghiệm tên James Watt đã phát minh ra máy hơi nước. Và khoảng 1 năm sau [1785] linh mục Edmund Cartwright đã sử dụng sức mạnh của máy hơi nước để chế tạo ra máy dệt vải làm tăng năng suất sản xuất lên 40 lần.
Máy hơi nước, biểu tượng của cách mạng công nghiệp lần thứ nhất !
Mặc dù động cơ hơi nước đã xuất hiện nhưng lúc này chất lượng của các nguyên liệu sắt vẫn chưa đủ độ bền để có thể đáp ứng được việc hoạt động lâu dài của động cơ. Vào năm 1885, Lò cao được Henry Bessemer phát minh có khả năng luyện gang lỏng thành thép, một loại kim loại bền hơn so với thép và là thứ có thể đáp ứng được các loại máy móc lúc bấy giờ.
Vào năm 1804, chiếc đầu máy xe lửa chạy bằng hơi nước đầu tiên trên thế giới ra đời, sau đó 3 năm, năm 1807 chiếc tàu thủy đầu tiên chạy bằng hơi nước do Robert Fulton chế tạo cũng ra đời, đánh dấu một bước tiến của ngành giao thông vận tải.
=> Như vậy cuộc cách mạng công nghiệp 1.0 là đánh dấu sự ra đời của động cơ hơi nước, thép, và các loại máy móc sử dụng động cơ hơi nước. Biểu tượng của cuộc cách mạng này chính là động cơ hơi nước. Nội dung của cuộc cách mạng công nghiệp 1.0 là nó giúp con người tăng năng suất lao động, là nền tảng để các loại máy móc hiện đại mới ra đời.
Cách mạng công nghiệp 2.0 [lần thứ hai]
Vào cuối thế kỷ 19, nền công nghiệp bắt đầu đối đầu với việc không cung cấp đủ hàng hóa cho thị trường rộng lớn [có thể là do các phương tiện giao thông phát triển, việc vận chuyển trở nên nhanh hơn nên hàng hóa cũng được đẩy mạnh], Dây chuyền sản xuất hàng loạt là một ý tưởng mới và nó đòi hỏi phải có một cuộc cải cách lớn.
Các phát minh về máy tính, máy tự động, hệ thống tự động, hệ thống điều khiển ra đời, kèm với đó là sự xuất hiện của vật liệu độ bền cao như Polyme cũng ra đời đã làm cho nền công nghiệp trở nên mạnh mẽ hơn, hàng hóa được sản xuất ra nhiều vô kể, đáp ứng được thị trường rộng lớn.
Sản xuất hàng loạt là biểu tượng của cách mạng công nghiệp 2.0. Nhờ nó mà nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật đã phát triển và là nền tảng của sự tăng trưởng nền kinh tế của các nước phát triển.
=> Như vậy cuộc cách mạng công nghiệp 2.0 đã giúp tạo ra nhiều sản phẩm hơn nhờ vào việc sản xuất hàng loạt và áp dụng được các tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Cuộc cách mạng công nghiệp 2.0 giúp các sản phẩm có giá thành rẻ hơn, bền hơn, hoạt động tốt hơn,… Và điều đặc biệt là nó là đà để phát triển nền kinh tế mạnh mẽ.
Cách mạng công nghiệp 3.0 [lần thứ ba]
Nền công nghiệp đang trên đà phát triển mạnh nhờ vào việc đã sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên vẫn còn cần sử dụng rất nhiều con người để vận hàng máy móc, chi phí vận hành vẫn rất cao và sự sai sót có thể xảy ra do lỗi con người. Vào những năm 1970, một cuộc cách mạng nữa đã xảy ra, đó là cuộc cách mạng của sản xuất tự động với sự gắn kết của thiết kệ điện tử, máy tính và Internet.
Tự động hóa được áp dụng vào dây chuyền sản xuất hàng loạt đã tạo ra các sản phẩm có giá thành rẻ hơn, chất lượng hơn và số lượng cũng nhiều hơn.
Những năm trước đó là sự phát triển của chất bán dẫn, siêu máy tính, máy tính cá nhân và Internet. Chính sự phát triển của những tiến bộ công nghệ đó đã tạo tiền đề cho cho cách mạng công nghiêp 3.0.
Đến cuối thế kỉ 20, cách mạng công nghiệp 3.0 đã rộng mở khắp thế giới, mang sự kết nối thông tin mạnh mẽ nhờ vào sự phát triển vượt bậc của Internet và các tiến bộ công nghệ thông tin điện tử.
=> Như vậy, cuộc cách mạng công nghiệp 3.0 là sự đánh dấu của tự động hóa công nghiệp, và kết nối thông tin liên lạc thông suốt. Nhờ vào Internet, cuộc cách mạng này đã trở thành tiền đề cho sự manh nha của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0.
Cách mạng công nghiệp 4.0 [lần thứ tư]
Kể từ năm 2013, từ khóa “Công nghiệp 4.0” hay “Cuộc cách mạng 4.0” đã bắt đầu nổi lên như một xu hướng. Xuất phát từ một báo cáo của chính phủ Đức đề cập đến chiến lược công nghệ cao, điện toán hóa trong ngành sản xuất mà không cần quá nhiều sự can thiệp của con người.
IoT và Big Data sẽ là biểu tượng của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0.
Cuộc cách mạng này không phải là cuộc cách mạng “vật chất” như 3 cuộc cách mạng trước, nó là cuộc cách mạng số, sử dụng trí tuệ nhân tạo để điều khiển và làm máy móc kết nối với nhau. Các từ khóa như IOT [Internet vạn vật], AI [trí tuệ nhân tạo], VR [thực tế ảo], AR [tương tác thực tại ảo], Social [mạng xã hội], điện toán đám mây, di động, Big data [dữ liệu lớn],…. là các công nghệ số đại diện cho cuộc cách mạng này.
Mục đích của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 là chuyển hóa toàn bộ thế giới thực thành thế giới số.
Robot sử dụng công nghệ AI sẽ thay thế được con người trong hầu hết các công việc đòi hỏi độ chính xác cao, khả năng ghi nhớ của Robot cũng rất cao do đó nó có thể thực hiện các thao tác một cách chính xác và rành mạnh. Thế hệ xe không người lái cũng sẽ được phát triển để giúp con người lái xe an toàn hơn, và còn hàng trăm ngàn công việc có thể được giải quyết một cách tốt hơn.
Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 là cuộc cách mạng của công nghệ. Các doanh nghiệp sử dụng tối đa công nghệ vào doanh nghiệp sẽ dễ dàng nhận thấy sự hoạt động của doanh nghiệp trở nên logic hơn, các thông tin số liệu nắm bắt chính xác hơn và hơn hết nó giúp cho doanh nghiệp khắc phục được nhiều rủi ro, tăng nhanh lợi nhuận, dễ dàng quản lý,….