Tìm hiểu về cuộc cách mạng công nghiệp 4.0

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG<br /> <br /> Trần Minh Tâm<br /> <br /> TÌM HIỂU VỀ CUỘC CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0<br /> A STUDY ABOUT THE TECHNOLOGY REVOLUTION 4.0<br /> TRẦN MINH TÂM<br /> <br /> TÓM TẮT: Trong bài viết này chúng tôi cung cấp cho độc giả những khái niệm và nội<br /> dung cơ bản của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 hiện nay đang diễn ra trên toàn cầu.<br /> Cách mạng Công nghiệp 4.0 diễn ra trên 3 lĩnh vực chính gồm Công nghệ sinh học, Kỹ<br /> thuật số và Vật lý. Trên lĩnh vực công nghệ sinh học, Cách mạng Công nghiệp 4.0 tập<br /> trung vào nghiên cứu để tạo ra những bước nhảy vọt trong Nông nghiệp, Thủy sản, Y<br /> dược, chế biến thực phẩm, bảo vệ môi trường, năng lượng tái tạo, hóa học và vật liệu.<br /> Những yếu tố cốt lõi của Kỹ thuật số trong cách mạng công nghiệp 4.0 sẽ là: Trí tuệ nhân<br /> tạo (AI), Vạn vật kết nối - Internet of Things (IoT) và dữ liệu lớn (Big Data). Còn lĩnh vực<br /> Vật lý với robot thế hệ mới, máy in 3D, xe tự lái, các vật liệu mới (graphene, skyrmions…)<br /> và công nghệ nano. Đặc trưng cơ bản của Cách mạng công nghệ 4.0 là sự kết nối của các<br /> công nghệ lại với nhau.<br /> Từ khóa: cách mạng 4.0, khoa học và công nghệ.<br /> ABSTRACT: In this article, we will provide readers the definition and the basic contents<br /> of the current Technology Revolution 4.0 which has emerged globally. Technology<br /> Revolution 4.0 takes place in three main areas, including Biotechnology, Digital and<br /> Physics. In the field of biotechnology, the Technology Revolution 4.0 focuses on research<br /> to create leaps in agriculture, seafood, medicine, food processing, environmental<br /> protection, renewable energy, chemistry and materials. The key elements of Digital in the<br /> Technology Revolution 4.0 will be: Artificial Intelligence (AI), Internet of Things (IoT) and<br /> Big Data. In the field of physics with new generation robots, 3D printers, self-driving cars,<br /> new materials (graphene, skyrmions ...) and nanotechnology. The basic feature of<br /> Technology Revolution 4.0 is the merger of all technologies together.<br /> Key words: revolution 4.0, science and technology.<br /> triển và trong tương lai nó sẽ đem đến cho<br /> nhân loại nhiều cơ hội để thay đổi bộ mặt<br /> các nền kinh tế. Cả thế giới đang tiến vào<br /> cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 [1].<br /> Khái niệm "Cách mạng Công nghiệp<br /> 4.0" được đưa ra vào năm 2011 tại Hội chợ<br /> Hannover, giới thiệu các dự kiến của<br /> <br /> 1. CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0<br /> LÀ GÌ?<br /> Trong thời gian gần đây, khái niệm<br /> "Cách mạng Công nghiệp 4.0" được nhắc<br /> đến nhiều trên các phương tiện truyền<br /> thông và mạng xã hội bởi vì cuộc cách<br /> mạng này đang diễn ra tại nhiều nước phát<br /> <br /> <br /> PGS.TS. Trường Đại học Văn Lang, Email:tranminhtam@vanlanguni.edu.vn<br /> 34<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG<br /> <br /> Số 06/2017<br /> <br /> chương trình công nghiệp 4.0 của nước<br /> Đức, nhằm nâng cao nền công nghiệp cơ<br /> khí truyền thống của Đức [5]. Lúc đó, việc<br /> thông minh hóa các nhà máy sản xuất tại<br /> Đức đã được đặt ra. Tập đoàn công nghệ<br /> Siemens đã có nhà máy hoàn toàn tự động<br /> khá lâu trước khi cụm từ này rộ lên trong 1<br /> năm trở lại đây [2]. Có thể thấy rằng, các<br /> công nghệ của cuộc Cách mạng Công<br /> nghiệp 4.0 có tính kế thừa và phát huy từ<br /> ba cuộc cách mạng công nghiệp trước đây.<br /> Trong đó, việc can thiệp của máy tính đã<br /> tiến lên tầm cao mới với kết nối Internet đã<br /> biến đổi mọi công nghệ nhanh hơn.<br /> Các nước phát triển trong vài năm qua<br /> đều có các chương trình chiến lược về sản<br /> xuất khi những tiến bộ của khoa học và<br /> công nghệ đang diễn ra rất nhanh. Hoa Kỳ<br /> có "Chiến lược quốc gia về sản xuất tiên<br /> tiến" cho ba thập kỷ tới. Pháp có "Bộ mặt<br /> mới của công nghiệp nước Pháp". Hàn<br /> Quốc có "Chương trình tăng trưởng của<br /> Hàn Quốc trong tương lai". Trung Quốc có<br /> "Sản xuất tại Trung Quốc năm 2025". Nhật<br /> Bản có "Xã hội thông minh 5.0",… Nhiều<br /> người cũng cho rằng, "cách mạng công<br /> nghiệp lần thứ 4” mới có tính chất dự báo<br /> và chưa xảy ra.<br /> Vậy, cuộc cách mạng này nên được<br /> hiểu như thế nào?<br /> Theo cách giải thích của người sáng<br /> lập và là chủ tịch điều hành Diễn đàn Kinh<br /> tế Thế giới, ông Klaus Schwab cho biết, thế<br /> giới đã trải qua ba cuộc cách mạng công<br /> nghiệp. Cuộc cách mạng lần thứ nhất là<br /> việc sử dụng năng lượng nước và hơi nước<br /> để cơ giới hóa sản xuất. Cuộc cách mạng<br /> lần thứ hai diễn ra nhờ ứng dụng điện năng<br /> để sản xuất hàng loạt. Cuộc cách mạng lần<br /> <br /> ba sử dụng điện tử và công nghệ thông tin<br /> để tự động hóa sản xuất [3,4,6].<br /> Tất cả các cuộc cách mạng đều được<br /> dẫn dắt bởi khoa học công nghệ. Các cuộc<br /> cách mạng trước đây đều là hệ quả của tiến<br /> bộ khoa học công nghệ. Biểu tượng của<br /> Cách mạng Công nghiệp 4.0 sẽ là robot có<br /> thể có trí tuệ toàn cầu, lấy kiến thức của tất<br /> cả các robot để ứng xử với con người, vượt<br /> xa năng lực con người. Thực ra, về bản<br /> chất đây là cụm từ đề cập đến những công<br /> nghệ đang phát triển hiện nay như: IOT<br /> (Internet of things - Vạn vật kết nối), AI<br /> (Artifical Intelligence - Trí tuệ nhân tạo),<br /> cloud computing (Điện toán đám mây),<br /> AR/VR (Thực tế ảo), Big Data (Dữ liệu<br /> lớn),… và nhiều công nghệ khác, chưa có<br /> tiêu chuẩn xếp loại, được gán ghép vào nội<br /> dung của Cách mạng Công nghiệp 4.0.<br /> Cách mạng Công nghiệp 4.0 sẽ diễn ra<br /> trên ba lĩnh vực chính gồm Công nghệ Sinh<br /> học, Kỹ thuật số và Vật lý.<br /> Trên lĩnh vực Công nghệ Sinh học,<br /> Cách mạng Công nghiệp 4.0 tập trung vào<br /> nghiên cứu để tạo ra những bước nhảy vọt<br /> trong nông nghiệp, thủy sản, y dược, chế<br /> biến thực phẩm, bảo vệ môi trường, năng<br /> lượng tái tạo, hóa học và vật liệu.<br /> Những yếu tố cốt lõi của Kỹ thuật số<br /> sẽ là: Trí tuệ nhân tạo, Vạn vật kết nối, Dữ<br /> liệu lớn.<br /> Còn lĩnh vực Vật lý với robot thế hệ<br /> mới, máy in 3D, xe tự lái, các vật liệu mới<br /> (graphene, skyrmions,…) và công nghệ<br /> nano.<br /> Trung tâm của Cách mạng Công<br /> nghiệp 4.0 sẽ là số hóa toàn bộ quy trình từ<br /> thiết kế cho đến sản xuất.<br /> <br /> 35<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG<br /> <br /> Trần Minh Tâm<br /> <br /> Trong số hóa sản xuất, dữ liệu chính là<br /> huyết mạch. Lượng dữ liệu được tạo ra<br /> trong toàn bộ các quy trình sản xuất - từ<br /> phát triển sản phẩm, sản xuất, cho đến dịch<br /> vụ hậu mãi - là rất lớn.<br /> Theo ông Klaus Schwab, tốc độ đột phá<br /> của Cách mạng Công nghiệp 4.0 hiện "không<br /> có tiền lệ lịch sử". Khi so sánh với các cuộc<br /> cách mạng công nghiệp trước đây, Cách<br /> mạng Công nghiệp 4.0 tiến triển theo hàm số<br /> mũ chứ không phải là tốc độ tuyến tính. Hơn<br /> nữa, nó đang phá vỡ hầu hết cơ cấu ngành<br /> công nghiệp cũ ở mọi quốc gia. Về chiều<br /> rộng và chiều sâu của những thay đổi này<br /> báo trước sự chuyển đổi của toàn bộ hệ<br /> thống sản xuất, quản lý và quản trị.<br /> Cách mạng Công nghiệp 4.0 là xu<br /> hướng hiện thời trong việc tự động hóa và<br /> trao đổi dữ liệu trong công nghệ sản xuất.<br /> Nó bao gồm các hệ thống không thực - ảo,<br /> Vạn vật kết nối và Điện toán đám mây và<br /> điện toán nhận thức. Nó có thể tạo ra những<br /> "nhà máy thông minh". Trong các nhà máy<br /> thông minh với cấu trúc kiểu mô-đun, hệ<br /> thống thực - ảo giám sát các quy trình thực<br /> tế, tạo ra một bản sao ảo của thế giới thực<br /> và đưa ra các quyết định phân tán. Qua Vạn<br /> vật kết nối, các hệ thống thực - ảo giao tiếp<br /> và cộng tác với nhau và với con người<br /> trong thời gian thực, và với sự hỗ trợ của<br /> Internet dịch vụ, dịch vụ nội hàm và dịch<br /> vụ xuyên tổ chức được cung cấp cho các<br /> bên tham gia chuỗi giá trị sử dụng.<br /> Theo ông Trương Gia Bình - Chủ tịch<br /> Tập đoàn FPT, từ nay trở đi, chúng ta có<br /> một đối tác mới rất thông minh, rất hiểu<br /> biết. Hãy hợp tác với đối tác mới này, đó là<br /> Robotics. Hãy hợp tác với robot. Với cuộc<br /> cách mạng này, không chỉ máy móc mà tất<br /> <br /> cả các sự vật thế giới xung quanh chúng ta<br /> đều trở nên có nhân tính, đều có tính toán,<br /> tối ưu. Thế giới xung quanh ta không chỉ<br /> trở thành thế giới sống mà biến thành thế<br /> giới có nhân tính. Khi đó, các ôtô có thể sẽ<br /> tự tránh nhau, hàng hóa sẽ tự động giao tại<br /> nhà [7].<br /> Bên cạnh những cơ hội mới, Cách<br /> mạng Công nghiệp 4.0 cũng đặt ra cho<br /> nhân loại nhiều thách thức phải đối mặt.<br /> Mặt trái của cuộc cách mạng này là nó<br /> có thể gây ra sự bất bình đẳng. Đặc biệt, có<br /> thể phá vỡ thị trường lao động. Khi tự động<br /> hóa thay thế lao động chân tay trong nền<br /> kinh tế, khi robot thay thế con người trong<br /> nhiều lĩnh vực, hàng triệu lao động trên thế<br /> giới có thể rơi vào cảnh thất nghiệp.<br /> Báo cáo của Diễn đàn Kinh tế Thế giới<br /> đã đặt ra vấn đề này theo các giai đoạn<br /> khác nhau. Giai đoạn đầu tiên sẽ là thách<br /> thức với những lao động văn phòng, trí<br /> thức, lao động kỹ thuật, giai đoạn tiếp theo<br /> sẽ là lao động giá rẻ, có thể sẽ chậm hơn.<br /> Với sự chuyển động của cuộc cách mạng<br /> này, trong khoảng 15 năm tới, thế giới sẽ<br /> có diện mạo mới, đòi hỏi các doanh nghiệp<br /> thay đổi.<br /> Sau đó, những bất ổn về kinh tế nảy<br /> sinh từ cuộc cách mạng này sẽ gây ra<br /> những bất ổn về đời sống và dẫn đến bất ổn<br /> về chính trị. Nếu chính phủ các nước không<br /> hiểu rõ và chuẩn bị đầy đủ cho làn sóng<br /> Cách mạng Công nghiệp 4.0, nguy cơ xảy<br /> ra bất ổn trên toàn cầu là hoàn toàn có thể.<br /> Những thay đổi về cách thức giao<br /> tiếp trên Internet cũng đặt con người vào<br /> nhiều nguy hiểm về tài chính, sức khỏe.<br /> Thông tin cá nhân nếu không được bảo vệ<br /> <br /> 36<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG<br /> <br /> Số 06/2017<br /> <br /> một cách an toàn sẽ dẫn đến những hệ lụy<br /> khôn lường.<br /> Trong tương lai những điều thú vị sẽ<br /> trở thành hiện thực mà công nghệ 4.0 sẽ<br /> đem lại cho mỗi người:<br /> 1) Dựa vào phân tích mọi dữ liệu về<br /> bản thân, Trí tuệ nhân tạo sẽ tạo ra nhiều<br /> tác phẩm nghệ thuật cho ta thưởng thức<br /> như: làm một bộ phim mà không cần diễn<br /> viên, làm vở hài kịch theo gu của bạn. Và<br /> diễn viên sẽ thất nghiệp!<br /> 2) Máy bán hàng tự động sẽ bán bất<br /> kỳ thứ gì mà ta muốn, ngay cả một món ăn<br /> hợp khẩu vị cũng được làm tự động. Đầu<br /> bếp và phục vụ sẽ mất việc!<br /> 3) Ta muốn có 1 chương trình phần<br /> mềm phục vụ đời sống hoặc nhu cầu tức<br /> thời. Trí tuệ nhân tạo sẽ tạo ra ngay cho ta,<br /> tự sửa lỗi, tự test, tự code. Lập trình viên<br /> phổ thông không còn đất sống!<br /> 4) Các giao dịch ngân hàng tự động<br /> toàn bộ tới mức có thể duyệt vay dựa vào<br /> lịch sử toàn bộ của một cá nhân. Chi nhánh<br /> ngân hàng đóng cửa và tín dụng chả còn<br /> cần thiết nữa! Nhưng chả rõ nhân viên thu<br /> hồi nợ còn cần thiết không? Nếu việc chi<br /> trả chỉ còn diễn ra trực tuyến, người vay<br /> khó mà trốn nợ được!<br /> 5) Vạn vật kết nối sẽ thay thế người<br /> nông dân khi chỉ cần ngồi ở nhà, người chủ<br /> đất vẫn có thể kết nối hệ thống tưới tiêu,<br /> biết được độ ẩm trong đất, không khí để có<br /> lịch tưới phù hợp. Thậm chí điều khiển cả<br /> máy cày, máy gặt từ nhà mà không cần ra<br /> đồng. Người nông dân chả còn gì để làm!<br /> Rõ ràng Cuộc cách mạng Công nghiệp<br /> 4.0 hay cuộc Cách mạng Công nghiệp lần 4<br /> này có quá nhiều thay đổi.<br /> <br /> Cuộc cách mạng này, dù mới bắt đầu,<br /> nhưng đang phá vỡ cấu trúc của hầu hết các<br /> ngành công nghiệp ở nhiều quốc gia, báo<br /> trước sự chuyển đổi của toàn bộ hệ thống<br /> sản xuất, quản lý và quản trị.<br /> Hiện nay, hàng tỷ người kết nối với<br /> nhau thông qua điện thoại di động, mạng xã<br /> hội. Các thế hệ máy tính mới có nhiều tính<br /> năng, sức mạnh xử lý,… hơn trước đây,<br /> cho phép con người dễ dàng truy cập vào<br /> kho tàng kiến thức của nhân loại.<br /> Trí tuệ nhân tạo đang hiện diện xung<br /> quanh chúng ta, từ xe tự lái, máy bay<br /> không người lái đến trợ lý ảo, các phần<br /> mềm dịch thuật hoặc tư vấn tài chính.<br /> Trong những năm gần đây, loài người đã<br /> đạt được tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực trí<br /> tuệ nhân tạo nhờ vào sự gia tăng năng lực<br /> điện toán và khối lượng dữ liệu lưu trữ lớn.<br /> Như vậy, nhìn một cách tổng quát,<br /> cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 sẽ làm<br /> tăng thu nhập và cải thiện chất lượng cuộc<br /> sống cho người dân toàn cầu, mà đối tượng<br /> được hưởng lợi nhiều nhất chính là người<br /> tiêu dùng. Công nghệ đã tạo ra những sản<br /> phẩm và dịch vụ mới làm tăng hiệu quả và<br /> niềm vui cuộc sống của mỗi cá nhân.<br /> 2. VIỆT NAM CẦN PHẢI LÀM GÌ<br /> TRƯỚC XU THẾ CỦA CÁCH MẠNG<br /> CÔNG NGHỆ 4.0<br /> Đối với các doanh nghiệp Việt Nam,<br /> cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 là một cơ<br /> hội về sự thay đổi, làm mới mình nếu đón<br /> được làn sóng này đồng thời cũng là một<br /> thách thức to lớn.<br /> Cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ<br /> 4 nảy nở từ cuộc cách mạng lần thứ 3, nó<br /> kết hợp các công nghệ lại với nhau, làm mờ<br /> ranh giới giữa vật lý, kỹ thuật số và sinh<br /> 37<br /> <br /> TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG<br /> <br /> Trần Minh Tâm<br /> <br /> học, vì thế, trong một lần nói chuyện với<br /> sinh viên Trường Đại học FPT, Phó Thủ<br /> tướng Vũ Đức Đam đã đề nghị sinh viên<br /> hát bài nối vòng tay lớn để ông mô tả về<br /> cốt lõi cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ<br /> 4 - đó chính là sự kết nối của các công nghệ<br /> lại với nhau, chắc chắn trong cuộc cách<br /> mạng này chúng ta phải kết nối chặt chẽ<br /> hơn giữa Nhà nước, hiệp hội, doanh<br /> nghiệp, chúng ta phải cởi mở, chia sẻ với<br /> nhau nhiều hơn, đây sẽ là cuộc cách mạng<br /> công nghiệp lớn nhất. Phát biểu chỉ đạo tại<br /> “Diễn đàn Cấp cao CNTT-TT Việt Nam<br /> 2017” diễn ra ngày 6/9 tại Hà Nội, Phó Thủ<br /> tướng nhấn mạnh: “Cuộc Cách mạng Công<br /> nghiệp 4.0 đang đặt ra nhiều thách thức<br /> trong vấn đề đẩy mạnh ứng dụng công nghệ<br /> thông tin trong các lĩnh vực, phát huy khởi<br /> nghiệp sáng tạo, phát triển các thành phố<br /> thông minh, nông nghiệp thông minh, đào<br /> tạo nhân lực công nghệ thông tin, làm thế<br /> nào để mọi cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp<br /> ứng dụng công nghệ thông tin trong quản<br /> trị, điều hành và phát triển,…” [8]<br /> Phó Thủ tướng bày tỏ: Gần đây, Việt<br /> Nam đã đón nhiều thông tin vừa mừng vừa<br /> lo. Mừng vì năng lực đổi mới sáng tạo Việt<br /> Nam tăng 12 bậc, lần đầu đứng thứ 47 trên<br /> thế giới, trong đó có phần đóng góp của<br /> giới công nghệ thông tin. Mừng vì chỉ số về<br /> Chính phủ điện tử công bố tháng<br /> 7/2016, Việt Nam tăng 10 bậc (nhưng vẫn<br /> đứng thứ 89).<br /> Trong cuộc Cách mạng Công nghiệp<br /> 4.0, Việt Nam phải xây dựng được hạ tầng<br /> công nghệ thông tin mạnh, giữa Nhà nước,<br /> bộ ngành và doanh nghiệp phải có sự chia<br /> sẻ, kết nối dữ liệu chặt chẽ để mọi ứng<br /> dụng hoạt động được thuận lợi, tạo điều<br /> <br /> kiện cho mọi doanh nghiệp công nghệ<br /> thông tin làm ra sản phẩm mới, đem lại lợi<br /> ích cho cộng đồng, thúc đẩy sự tăng trưởng<br /> của đất nước.<br /> Cũng như trong bài phát biểu tại "Diễn<br /> đàn Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4" do<br /> Bộ Công thương tổ chức ngày 11/4,<br /> PGS.TS. Trần Đình Thiên, Viện trưởng<br /> Viện Kinh tế Việt Nam đã nói, cơ hội của<br /> cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 là vô tận,<br /> bởi nó sẽ thay đổi cơ bản tất cả mọi thứ<br /> trong cuộc sống hiện nay. Khái niệm đầu<br /> tiên khi nói về Cách mạng Công nghiệp 4.0<br /> là sự kết nối, kết nối mọi nơi mọi lúc giữa<br /> người với người, người với vật, đặc biệt<br /> quan trọng là giữa vật với vật. "Công nghệ<br /> 4.0 gắn chặt với năng lực trí tuệ. Trong<br /> phần lớn của cải sản xuất ra cho xã hội thì<br /> của cải do trí tuệ sáng tạo chiếm tỷ lệ ngày<br /> càng lớn trong tổng GDP. Như vậy, thách<br /> thức ở đây, nếu muốn ứng dụng được công<br /> nghệ 4.0 thì con người phải có trí tuệ thì<br /> mới tham gia vào được quá trình sản xuất"<br /> [7].<br /> Theo Cục Viễn thông (Bộ Thông tin và<br /> Truyền thông), tính đến hết năm 2015, tỷ lệ<br /> người dùng Internet ở Việt Nam đạt 52%<br /> dân số. Với một chiếc điện thoại di động<br /> được kết nối Internet, 55% dân số Việt<br /> Nam có thể cập nhật được các tin tức thời<br /> sự xã hội tại Việt Nam và trên thế giới.<br /> Chúng ta cũng có thể đặt vé máy bay, gọi<br /> taxi giá rẻ hay lên mạng xã hội tán gẫu với<br /> bạn bè. Mặc dù là một quốc gia đang phát<br /> triển với thu nhập bình quân đầu người chỉ<br /> 2.200 USD (theo thống kê của Standard &<br /> Poor) nhưng Việt Nam cũng đã tham gia<br /> khá sâu rộng trong lĩnh vực Internet và<br /> truyền thông.<br /> 38<br /> <br />