Công nghệ 4.0 nghĩa là gì - Ví dụ gồm những gì và nó thay đổi thế giới ra sao​

0. Tổng Quan

Công nghệ 4.0 gồm những gì? Có ý nghĩa gì? Ai đã bắt đầu nó? Giá trị và ứng dụng của nó vào đời sống như thế nào?

Ở bài viết dưới đây tôi sẽ cho bạn cái nhìn đơn giản, dễ hiểu và tổng quan nhất.

Ở đây tôi xin phép dùng thuật ngữ “Công nghệ 4.0” thay cho “công nghiệp 4.0”. Ý nghĩa của chúng có sự khác biệt đáng kể. Vì gần 10 năm phát triển nhanh chóng, những ứng dụng của nó không còn gói gọn trong các nhà máy nữa mà nó đã lan rộng khắp mọi lĩnh vực, mọi khía cạnh của thế giới. Nó đang dần trở nên cá nhân hóa cũng như mang đầy đủ tính chất của “Công Nghệ”, thứ mà đã thay đổi thế giới liên tục từ xưa đến nay.

Ngoài ra các bạn nên xem thêm các bài viết trong khung này. Những kiến thức ở đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về Công nghệ 4.0, IoT và Nhà Thông Minh là gì?

1 Công nghệ 4.0 nghĩa là gì? Có những mốc thời gian nào? Ví dụ?

Ý nghĩa của thuật ngữ này đề cập đến một giai đoạn mới trong Cách mạng công nghiệp. Nó tập trung nhiều vào tính kết nối, khả năng tự động hóa, máy học và thu thập dữ liệu thời gian thực. Từ đó tạo ra một hệ sinh thái kết nối toàn diện hơn, tốt hơn cho các công ty, tập đoàn để tập trung vào sản xuất và quản lý chuỗi cung ứng tốt và hiệu quả hơn.

Mặc dù mọi công ty và tổ chức hoạt động ngày nay đều khác nhau. Nhưng tất cả họ đều có điểm chung là nhu cầu kết nối và truy cập vào các quy trình sản xuất, tạo ra sản phẩm phẩm và giao tiếp với đối tác và con người…

1.1. Sự phát triển của công nghệ mở ra các thời kỳ và các cuộc cách mạng công nghiệp.

Công cụ bằng đá – Thời kỳ đồ đá:

Chế tạo được công cụ, vũ khí bằng đá (ví dụ như búa, rìu, dao hoặc mũi thương) giúp loài người lần đầu tiên có được ưu thế trong săn bắt trước các sinh vật khác. Nghĩa là con người có thể cạnh tranh song phẳng với các loài ăn thịt khác xếp vị trí cao hơn trong chuỗi thức ăn. Đây là một bước đệm để con người thống trị chuỗi thức ăn.

Tạo và kiểm soát lửa:

Việc phát hiện ra, tạo ra và kiểm soát lửa đã giúp loài người thống trị hành tinh. Lửa giúp nấu chín thực phẩm, làm tăng khả năng tiêu hóa, cải thiện giá trị dinh dưỡng và mở rộng số lượng thực phẩm có thể ăn được. Cũng như là chống lại mọi loài động vật nguy hiểm thời bấy giờ. Lửa được con người tôn sùng và ví như món quà của thần linh ban cho.

Phát hiện và chế tạo kim loại:

Kim loại đã đem đến bước tiến triển vượt bậc cho loài người. Những công cụ trở nên cứng cáp hơn khiến con người có thể làm được nhiều thứ và phát triển mạnh mẽ về xã hội, dân số và khởi đầu thời kỳ cổ đại của lịch sử loài người.

1.2. Các cuộc cách mạng công nghiệp mang tính thay đổi thế giới.

Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên

Cuộc cách mạng đầu tiên này xảy ra vào cuối cuối thế kỷ 18 và đầu thế kỷ 19. Lao động và sản xuất được vận hành bởi động cơ chạy bằng hơi nước. Chúng giúp nâng cao hiệu quả và sản xuất hàng loạt với số lượng lớn. Trước thời gian này, sản xuất tập trung vào lao động thủ công do con người thực hiện hoặc được hỗ trợ bởi động vật.

Ví dụ: Động cơ hơi nước được sử dụng nhiều ở các con thuyền, giúp các chiếc thuyền lần đầu tiên không cần nhờ sức gió của thiên nhiên để di chuyển nữa. Cũng như là không tốn chi phí cho sức người hoặc động vật để chèo thuyền. Các thuyền sử dụng động cơ hoạt động mạnh mẽ và hiệu quả về kinh tế vô cùng.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai

Cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, thế giới bước vào một cuộc cách mạng thứ hai bùng nổ với việc vật liệu thép ra đời tại Mỹ và điện lần đầu tiên sử dụng trong các nhà máy. Sự ra đời của điện cho phép các nhà sản xuất tăng hiệu quả và giúp máy móc ở nhà máy trở di động hơn. Chính trong giai đoạn này, các khái niệm sản xuất hàng loạt như dây chuyền lắp ráp đã được hình thành và nhanh chóng phổ biến khắp thế giới.

Cuộc cách mạng này diễn ra đầu tiên tại Mỹ. Thời kỳ của Andrew Carnegie tạo nên cuộc cách mạng cho ngành Thép, John.D.Rocketfeller ông trùm dầu hỏa hay Thomas Edision, Nicolas Tesla và J.P.Morgan là những người tiên phong cho ngành ngành công nghiệp năng lượng điện. Hay Henry Ford, người đặt nền tảng cho dây chuyền lắp rắp hàng hoạt. Các ví dụ trên các bạn có thể tham khảo ở bộ phim tài liệu “ The men who built America”.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba

Bắt đầu từ cuối những năm 1950, cách mạng lần thứ ba dần bắt đầu xuất hiện. Các nhà sản xuất bắt đầu kết hợp nhiều công nghệ điện tử, máy tính vào các nhà máy của họ. Trong giai đoạn này, các nhà máy bắt đầu vận hành tự động nhiều hơn, ít dùng sức người hơn.

Ví dụ điển hình nhất là sự ra đời của máy tính. Chiếc máy tính đầu tiên điện tử đầu tiên được ra đời vào năm 1943 tại ở đại học pennysyvania, Mỹ. Được gọi là ENIAC. Nó là nền tảng khởi nguyên đầu của cuộc cách mạng lần ba này.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư

Trong vài thập kỷ qua, một cuộc cách mạng mới đang diễn ra âm thầm, được gọi là Công nghiệp bốn chấm. Các máy móc bắt đầu có tính kết nối với nhau cùng với sự phát triển vũ bảo của Internet. Thuật ngữ vạn vật kết nối qua không gian liên kết mạng – Internet of Things (IoT) ra đời. Máy móc vận hành trơn tru, thông minh hơn và hầu như không cần người để vận hành.

bốn thời đại công nghiệp 4.0

2. Ai khởi xướng và dẫn đến hình thành cuộc cách mạng 4.0?

Mọi sự khởi nguồn không phải từ một tổ chức hay cá nhân nào cả mà là ở chính phủ. Với một bản ghi nhớ năm 2013 của chính phủ Đức được chấp thuận và phổ biến rộng rãi là một trong những lần đầu tiên thuật ‘Công nghiệp 4.0’ được đề cập đến.

Văn bản đề ra chiến lược là “máy tính hóa hoàn toàn ngành công nghiệp sản xuất mà không cần sự tham gia của con người”. Ý tưởng thực sự đạt được tiêu đề khi Thủ tướng Angela Merkel phát biểu về khái niệm này vào tháng 1 năm 2015 tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới ở Davos. Bà gọi ‘Công nghiệp 4.0’ là cách “giải quyết nhanh chóng sự hợp nhất của thế giới trực tuyến và thế giới sản xuất công nghiệp.”

Một văn bản mang tính đột phá mang ý nghĩa thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất của Đức cạnh tranh và vượt xa so với thế giới. Từ đó đến nay, chính phủ Đức đã và đang đầu tư khoảng 200 triệu euro (khoảng 146 triệu bảng, tương đương 216 triệu đô la hoặc 278 triệu đô la Úc) để khuyến khích nghiên cứu.

Hoa Kỳ cũng tỏ ra không thua kém. Họ có Smart Manufacturing Leadership Coalition (SMLC), một tổ chức phi lợi nhuận gồm các nhà sản xuất, nhà cung cấp, công ty tư nhân, cơ quan chính phủ, trường đại học và phòng thí nghiệm. Tất cả đều có mục tiêu chung là thúc đẩy cách suy nghĩ đằng sau Công nghiệp 4.0.

Nhờ vào tầm nhìn của các lãnh đạo, sự nỗ lực của rất nhiều con người và sự đầu tư của chính phủ,…mà “Công nghiệp 4.0” đang thay đổi thế giới và phát triển vượt bậc. Và ngày nay, nó không còn nằm ở khía cạnh công nghiệp nữa mà đã lan tỏa khắp mọi mặt từ cá nhân đến tập thể. Hữu hình có, vô hình có và chuyển dần thành thời đại công nghệ 4.0.

3. Công nghệ 4.0 gồm những gì?

Có hàng trăm khái niệm và thuật ngữ liên quan đến IoT và Công nghệ 4.0. Nhưng đây là 12 từ và cụm từ nổi bật nổi bật nhất mà tôi lấy làm ví dụ cho bạn:

Hoạch định nguồn lực doanh nghiệp – Enterprise Resource Planning (ERP): Các công cụ quản lý quy trình kinh doanh có thể được sử dụng để quản lý thông tin trong toàn tổ chức.

Mạng lưới mạng kết nối vạn vật – Internet of Things (IoT): một khái niệm đề cập đến các kết nối giữa các đối tượng vật lý như cảm biến hoặc máy móc với nhau thông qua mạng lưới mạng Internet. Sự ra đời của IoT mang một ý nghĩa vô cùng lớn, nó là nền tảng của công nghệ 4.0 hiện tại. Con ngươi đang nghiên cứu và phát triển để mọi thứ kể cả con người được kết nối lại với nhau qua Internet.

IIoT: IIoT là viết tắt của Industrial Internet of Things, một khái niệm đề cập đến các kết nối giữa con người, dữ liệu và máy móc liên quan đến sản xuất. Ngoài ra Nhà Thông Minh Smarthome, thành phố thông minh Smartcity là các ví dụ cho sự mở rộng của IoT. Nó không còn gói gọn trong một nhà máy nữa.

Internet of Things – IoT: Là mở rộng của khái niệm IIoT. Khởi đầu tại các nhà máy biến chúng thành các Smart Factory, hiện nay nó đã lan rộng để ứng dụng vào nhà thông minh Smart Home hay thành phố thông minh Smart City. Nếu 5G được triển khai thành công thì các Smart City đầu tiên của thế giới sẽ dần được hình thành. Smart City có ý nghĩa vô cùng to lớn vì quy mô cũng như đánh giá thành quả ngọt ngào bước đầu của thời đại công nghệ 4.0.

Big data – Dữ liệu lớn: Dữ liệu lớn đề cập đến các tập hợp lớn dữ liệu có cấu trúc hoặc không cấu trúc có thể được biên dịch, lưu trữ, sắp xếp và phân tích để hình thành các mô hình, xu hướng, tính liên kết và các cơ hội.

Trí thông minh nhân tạo – Artificial Intelligence (AI): Trí thông minh nhân tạo là một khái niệm đề cập đến khả năng của máy tính để thực hiện các nhiệm vụ và đưa ra các quyết định mà không cần con người xử lý. Nó đòi hỏi khả năng thông minh như con người hoặc hơn.

Machine to Machine (M2M): Đây là viết tắt của máy móc tương tác với máy móc. Chúng thương giao tiếp qua hệ thống dây tín hiệu hoặc sóng tần số đặc biệt.

Digitization – Số hóa: Số hóa nghĩa là quá trình thu thập và chuyển đổi các loại thông tin khác nhau thành định dạng kỹ thuật số (dạng 0 và 1).

Machine Learning – Máy học: Máy học liên quan đến khả năng máy tính phải tự học và cải thiện thông qua trí thông minh nhân tạo. Máy học là một nhánh của trí tuệ nhân tạo. Là suy nghĩ logic và đưa ra đánh giá của một bộ óc nhân tạo.

Cloud Computing – Điện toán đám mây: Điện toán đám mây có nghĩa là sử dụng các máy chủ từ xa được kết nối với nhau được lưu trữ trên Internet để lưu trữ, quản lý và xử lý thông tin.

Real-time data processing – Xử lý dữ liệu thời gian thực: Xử lý dữ liệu thời gian thực đề cập đến khả năng của các hệ thống máy tính và máy móc có thể xử lý dữ liệu liên tục và tự động và cung cấp các thông tin và đầu ra theo thời gian thực hoặc gần với thời gian thực nhất.

Ecosystem – Hệ sinh thái: Một hệ sinh thái được hiểu đơn giản là mọi thứ được kiểm soát thông qua một thứ duy nhất. Ví dụ, một ngôi nhà thông minh có đèn, rèm, máy lạnh, TV, hệ thống an ninh, camera quan sát,…đều được kiểm soát thông qua chiếc điện thoại thông minh Smartphone của gia chủ.

Cyber-physical systems – Hệ thống không gian mạng thực ảo (CPS).

Ứng dung công nghệ 4.0

4. Ứng dụng công nghệ 4.0 ngày nay

Nguồn thông tin lớn: Mọi thông tin hành vi của người dùng, hay bất kỳ hoạt động trong mạng lưới internet đều được thu thập, ghi nhận lại. Chúng tạo thành một khối lượng thông tin to lớn bao gồm hành vì của con người, các số liệu đo đạc,… Ta gọi đó là dữ liệu lớn hay Big Data. Nhờ có các big data này, các nhà Quảng cáo, Marketing có thể hiểu rõ hành vi và xu hướng của người tiêu dùng hơn. Các trí tuệ nhân tạo AI dựa vào đó để học hỏi, nâng cao nhận thức và đưa ra các phương án giải quyết thích hợp.

Thiết bị và phương tiện tự trị: Các xe tự hành xử dụng Auto Pilot ngày càng phổ biến và cũng đang dần trở thành xu hướng trong lĩnh vực vận chuyển. Hay xuất hiện nhiều trong các giai đoạn, tiến trình trong các nhà máy lớn có thể tự hành và không còn cần đến người giám sát nữa.

Ví dụ như hệ thống xe tự lái Auto Pilot của Tesla Motor. Các chiếc xe tự hành mà không cần quá nhiều đến sự can thiệp của con người.

Robot: Từ việc chọn sản phẩm tại kho đến việc sẵn sàng xuất xưởng, robot tự trị có thể hỗ trợ nhanh chóng, chính xác và không có chi phí lao động đang được áp dụng. Ví dụ như Robot di chuyển hàng hóa xung quanh kho hàng của Amazon, giảm chi phí vận hành và tối ưu hóa diện tích sàn cho Amazon.

Nhà thông minh Smarthome: Nhà ở thay đổi qua từng thời kỳ, sắp tới Smarthome sẽ thống trị cách mà chúng ta sống trong một ngôi nhà. Ngôi nhà giờ đây không còn là nơi để ở hay trải nghiệm mà nó dần trở thành một người bạn. Ví dụ bạn có thể quan sát nó qua Camera, kiểm soát và bảo nó tắt đèn, mở rèm qua chiếc điện thoại thông minh cá nhân. Thậm chí bạn hoàn toàn có thể giao tiếp với ngôi nhà qua các loa thông minh hoặc trợ lý ảo như Google Assistant, Amazone Alexa hoặc Apple Siri. Vậy để sở hữu nhà thông minh Smart Home thì bạn cần tìm hiểu gì?

Điện Toán Đám mây – Cloud Computing: Điện toán đám mây là việc phân phối các tài nguyên IT theo nhu cầu qua Internet. Bạn có thể tiếp cận các dịch vụ như như năng lượng điện toán, lưu trữ và cơ sở dữ liệu, khi cần thiết, từ nhà cung cấp dịch vụ đám mây như Amazon Web Services (AWS), Azure Microsoft,… mà không cần phải lưu trữ gì cả.

Thiết bị thông minh cá nhân: Là các thiết bị thông minh được con người sử dụng hằng ngày như điện thoại thông minh, đồng hồ thông minh, nhẫn, vòng tay, quần áo, mũ nón, ví tiền điện tử, tiền điện tử,…Các thiết bị này ngày càng trở nên thông minh và được kết nối với mạng lưới IoT.

Thanh toán điện tử: Được phát triển chưa tới 10 năm nay nhưng thanh toán điện tử đã nhanh chóng trở thành xu hướng thanh toán trong tương lai. Tiền của bạn thì trong Ngân Hàng, Thông tin dịch vụ của bạn thì ở một nơi vậy mà bạn có thể thanh toán mọi thứ chỉ bằng chiếc điện thoại thông minh được kết nối Internet. Thanh toán điện tử là một ứng dụng mở rộng thành công của IoT.

5. Công nghệ 4.0 đáng giá bao nhiêu?

Số liệu gần đây của KPMG đã ước tính rằng các thị trường liên quan đến Công nghệ 4.0 được ước tính trị giá hơn 4 nghìn tỷ đô la Mỹ vào năm 2020.

Giá trị này cao hơn giá trị kỳ vọng của thị trường Internet of Things (IoT) mà Gartner ước tính sẽ có giá trị gần 3,7 nghìn tỷ USD vào năm 2020.

Các doanh nghiệp ở khắp mọi nơi được cho là có thể hưởng lợi từ việc nắm lấy xu hướng. Với một báo cáo gần đây của chính phủ tuyên bố rằng việc sử dụng công nghệ tiên tiến này có thể mang lại lợi ích cho ngành sản xuất của quốc gia khoảng 445 tỷ bảng và tạo ra khoảng 175.000 việc làm.

Phần lớn điều này là do khao khát năng suất cao hơn và giảm chi phí từ việc sử dụng dữ liệu thời gian thực. Đây cũng có thể là một lĩnh vực khác, nơi các công nghệ của tương lai, chẳng hạn như 5G, sẽ có hiệu lực và đảm bảo rằng “mọi thứ” đang hướng đến một hiệu quả tối ưu.

Dù chi phí là bao nhiêu, giá trị đến từ việc cải thiện năng suất và loại bỏ sự kém hiệu quả ở tất cả các cấp. Qua đó khiến nó trở thành một trong những ý tưởng có giá trị nhất của thời hiện đại.

Tóm lại

Sau bài viết chắc bạn đã biết được Công nghệ 4.0 gồm những gì? Có ý nghĩa gì? Ví dụ? Ai đã bắt đầu nó? Giá trị và ứng dụng của ngành công nghiệp này như thế nào rồi phải không?

Những gì mà “Công nghệ 4.0” đang mang đến cho con người là thật sự to lớn. Nó đang thay đổi cách chúng ta ăn, ngủ, sống, đi lại, trò chuyện, làm việc,… mọi thứ.