Công Nghệ 4.0 Và Những điều Bạn Cần Biết

Công nghệ 4.0 hay Industry 4.0, Cách mạng Công nghiệp 4.0 là một trong những chủ đề được thảo luận nhiều nhất hiện nay. Vẫn còn nhiều sự nhầm lẫn xung quanh Công nghiệp 4.0. Vậy công nghệ 4.0 là gì? Các công nghệ chính đằng sau công nghệ 4.0 và ứng dụng của nó trong thế giới thực như thế nào? Cùng khám phá trong bài viết dưới đây!

Xem thêm

• Công nghệ 6.0 là gì? Công nghệ nào sẽ trở thành xu hướng trong thời đại 6.0?

1. Công nghệ 4.0 là gì?

Công nghệ 4.0 là một thuật ngữ bắt nguồn từ cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ Tư, đánh dấu sự ra đời của một loạt các công nghệ mới, kết hợp tất cả các kiến thức trong lĩnh vực vật lý, kỹ thuật số, sinh học và ảnh hưởng đến nền kinh tế cũng như các ngành công nghiệp.

Cách mạng công nghiệp 4.0 đang làm thay đổi cuộc sống của con người

Khái niệm công nghệ 4.0 tập trung vào các từ khóa chính như: tính kết nối, khả năng tự động hóa (Automation), trí tuệ nhân tạo (AI), học máy (Machine learning), internet vạn vật (IoT), dữ liệu lớn (Big data), thu thập dữ liệu theo thời gian thực real-time,… nhằm tạo ra một hệ sinh thái kết nối toàn diện giúp các doanh nghiệp quản lý quy trình làm việc, quy trình sản xuất và quản lý chuỗi cung ứng tốt hơn.

2. Các công nghệ 1.0 đến 4.0 là gì?

Sự phát triển của công nghệ mở ra các thời kỳ và các cuộc cách mạng công nghiệp từ 1.0 đến 4.0. Cụ thể:

Lịch sử phát triển các cuộc cách mạng công nghệ của nhân loại

• Công nghệ 1.0 là ngành công nghệ thuộc thời đại cơ giới hóa (mechanization). Ở giai đoạn này, máy móc cơ khí được sử dụng để thay thế cho con người ở một số công việc.
• Công nghệ 2.0 là điện khí hóa (electrification) và sản xuất hàng loạt (mass production). Điểm đặc trưng của cuộc cách mạng công nghiệp 2.0 là sản xuất hàng loạt với quy mô lớn, đánh dấu sự ra đời của các đại công xưởng. Giai đoạn này bắt đầu có sự chuyển đổi về công nghệ, quy trình sản xuất được chia ra thành các khối (module hóa) chuyên biệt và có một hệ thống dây chuyền kết nối chúng lại với nhau.
• Công nghệ 3.0 là kỷ nguyên của số hóa (digitalization) và tự động hóa (automation). Đây là một bước tiến về công nghệ và quy trình. Công nghiệp 3.0 đảm bảo khả năng tự động hoá trong sản xuất, cho phép máy móc có thể vận hành tự động dưới sự điều khiển của máy tính và các phần mềm được lập trình sẵn. Con người sẽ đóng vai trò quản lý máy móc tự động và kết nối chúng lại với nhau.
• Công nghệ 4.0 là tính kết nối (connection) và tính thông minh (smart/intelligence) của một hệ thống sản xuất. Trong thời kỳ này, các thiết bị vật lý và máy móc tự động (CNC, robot,…) sẽ có khả năng kết nối và trao đổi thông tin với nhau, hỗ trợ con người trong công tác kiểm tra, giám sát tổng thể hoạt động của nhà máy.

3. Công nghệ 4.0 gồm những gì?

Nền công nghệ 4.0 có sự xuất hiện của nhiều công nghệ nổi bật. Tiêu biểu có thể kể đến như:

Một số công nghệ nổi bật trong thời đại 4.0

3.1. Artificial Intelligence (Trí tuệ nhân tạo – AI)

AI là một lĩnh vực của khoa học máy tính. Đây là công nghệ lập trình cho máy móc với các khả năng học tập (tìm kiếm, thu thập, áp dụng các quy tắc sử dụng thông tin), khả năng lập luận (đưa ra các phân tích, dự đoán chính xác hoặc gần chính xác) và khả năng tự sửa lỗi.

3.2. Big Data (Dữ liệu lớn)

Big Data cho phép con người có thể thu thập và lưu trữ một lượng dữ liệu khổng lồ. Trong ngành marketing, người ta có thể thu thập được một lượng lớn thông tin bao gồm thông tin cá nhân của từng khách hàng. Điều này giúp doanh nghiệp xác định các xu hướng, nhu cầu, mong muốn của người tiêu dùng từ đó có thể tạo ra những chiến lược đúng đắn và hiệu quả trong từng giai đoạn.

3.3. Internet of Things – IoT (vạn vật kết nối)

IoT đề cập đến hàng tỷ thiết bị vật lý trên khắp thế giới hiện được kết nối với internet để thu thập và chia sẻ dữ liệu. “Với việc giới thiệu thu thập và phân tích dữ liệu toàn diện, theo thời gian thực, các nhà máy sản xuất có thể trở nên nhanh nhạy hơn đáng kể” – chuyên gia tư vấn McKinsey cho biết.

3.4. Công nghệ bồi đắp (In 3D)

In 3D hay còn gọi là công nghệ bồi đắp vật liệu, là một chuỗi kết hợp các công đoạn khác nhau để tạo ra một vật thể ba chiều. Trong In 3D, các lớp vật liệu được đắp chồng lên nhau và được định dạng dưới sự kiểm soát của máy tính để tạo ra vật thể. Nó được sử dụng trong phát triển sản phẩm để giảm thời gian tung ra thị trường, rút ​​ngắn chu kỳ phát triển sản phẩm và tạo ra các hệ thống sản xuất và tồn kho linh hoạt hơn với chi phí thấp hơn.

3.5. Augmented Reality (AR)

Công nghệ AR (Augmented Reality – Thực tế Tăng cường) được hiểu là công nghệ thực tế ảo tăng cường kết hợp giữa thế giới thật với thông tin ảo, không phải tách người dùng ra một không gian riêng như thực tế ảo. Nó có thể hỗ trợ tương tác với nội dung ảo ngay trong đời thật…Hãy thử tưởng tượng một ngày nào đó, bạn bước ra đường sẽ chẳng phải sợ mỗi khi lạc đường vì sẽ có một màn hình hiện ra ngay lập tức, hiển thị đầy đủ các thông tin chi tiết về bản đồ, quán ăn, quán cà phê hay nhà hàng khách sạn gần đó.

3.6. Cloud computing (Điện toán đám mây)

Điện toán đám mây là việc sử dụng các dịch vụ như nền tảng phát triển phần mềm, máy chủ, lưu trữ và phần mềm qua internet, thường được gọi là đám mây. Chi phí thấp hơn liên quan đến việc áp dụng đám mây không có máy chủ, xuất phát từ khả năng của nhà cung cấp để tập hợp tài nguyên giữa các khách hàng, đã dẫn đến một số công ty đóng cửa các trung tâm dữ liệu độc quyền.

3.7. RPA (Tự động hóa quy trình bằng robot)

Tự động quy trình robotic (Robotic Process Automation) là công nghệ phần mềm được tạo ra để bắt chước hành động của con người, thực hiện các tác vụ lặp đi lặp lại nhằm tăng hiệu quả công việc. Hiểu một cách đơn giản, con người sẽ “dạy” cho robot ảo các quy trình làm việc với nhiều bước, trên nhiều ứng dụng khác nhau như: nhận form, gửi tin nhắn xác nhận, sắp xếp form vào folder, nhập dữ liệu trên form.

3.8. Data Mining

Data Mining có nghĩa là khai thác dữ liệu, là quá trình phân tích thông tin có giá trị từ các tập dữ liệu lớn. Bằng cách sử dụng phần mềm và các công nghệ như AI, học máy để biến các dữ liệu thô, thành các thông tin hữu ích. Qua đó, doanh nghiệp có thể tìm hiểu thêm về mong muốn của khách hàng để phát triển các chiến lược tiếp thị hiệu quả hơn, giúp doanh nghiệp tăng doanh thu và giảm chi phí đầu vào.

3.9. Edge Computing (Điện toán biên)

Điện toán biên được xây dựng với mục đích chính là tối ưu hoá hệ thống điện toán đám mây thông qua xử lý, tính toán dữ liệu tại vùng biên – nơi gần với nguồn phát sinh dữ liệu và nhận yêu cầu xử lý nhất (các thiết bị IoT). Ứng dụng Edge Computing mang lại rất nhiều lợi ích cho doanh nghiệp như: Phản hồi thông tin nhanh hơn, giảm thiểu rủi ro có liên quan đến hệ thống, giảm lượng dữ liệu cần xử lý,…

3.10. Computer Vision (Thị giác máy tính)

Computer Vision sử dụng công nghệ AI để mô phỏng lại khả năng thị giác của con người trong nhận biết và phân loại đối tượng. Công nghệ này được ứng dụng để trợ giúp các hệ thống máy móc phân tích, nhận biết, mô tả các vật thể và con người trong hình ảnh/video một cách chính xác.

Trong số những công nghệ kể trên, trọng tâm của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 dồn vào: Trí tuệ nhân tạo (AI), Vạn vật kết nối – Internet of Things (IoT) và Dữ liệu lớn (Big Data).

4. Đặc điểm của công nghệ 4.0: Kết nối, tự động hóa và xóa nhòa mọi ranh giới

Nếu như Cách mạng công nghiệp đầu tiên sử dụng năng lượng nước và hơi nước để cơ giới hóa sản xuất. Cuộc cách mạng lần 2 diễn ra nhờ ứng dụng điện năng để sản xuất hàng loạt. Cuộc cách mạng lần 3 sử dụng điện tử và công nghệ thông tin để tự động hóa sản xuất. Cuộc Cách mạng Công nghiệp thứ tư đang nảy nở từ cuộc cách mạng lần ba, nó kết hợp các công nghệ lại với nhau, làm mờ ranh giới giữa vật lý, kỹ thuật số và sinh học. Cách mạng công nghiệp 4.0 tạo điều kiện thuận lợi cho việc ra đời của các nhà máy thông minh, thành phố thông minh. Sự phát triển của IoT cho phép vạn vật kết nối với nhau thông qua mạng internet mọi lúc, mọi nơi.

Đặc điểm của công nghệ 4.0

Cách mạng Công nghiệp 4.0 đang báo hiệu một sự thay đổi hoàn toàn hoạt động sản xuất truyền thống. Ba từ khóa mô tả chính xác nhất quá trình thay đổi này là: kết nối, và tự động hóa linh hoạt và xóa nhòa mọi ranh giới.

Cách mạng công nghiệp 4.0 mở ra kỷ nguyên mới của đầu tư, giúp quá trình sản xuất nhanh hơn, tốn ít sức người, năng suất và chất lượng cuộc sống của con người được tăng cao. Việc áp dụng sự tiến bộ của khoa học, kỹ thuật, máy móc vào sản xuất giúp cho năng suất lao động được tăng cao từ đó cải thiện được cuộc sống của con người. Đối với các nhà đầu tư, công nghệ 4.0 sẽ mở ra cơ hội thu được mức lợi nhuận khổng lồ tương tự như các cuộc cách mạng trước đem lại.

Tuy nhiên, hệ lụy của cách mạng công nghiệp 4.0 là nhiều lao động sẽ mất việc làm do bị máy móc thay thế. Các doanh nghiệp cũng gặp khó khăn trong việc tuyển dụng nguồn nhân lực đáp ứng được yêu cầu của công việc. Điều này có thể dẫn tới sự bất bình đẳng, thậm chí là phá vỡ thị trường lao động. Ngoài ra, cách mạng công nghiệp 4.0 đòi hỏi các doanh nghiệp phải thay đổi. Muốn tồn tại và phát triển, họ phải đầu tư và nâng cấp công nghệ, máy móc và nâng cao chất lượng nhân sự.

Đọc thêm: Giải pháp ERP Việt đầu tiên ứng dụng IoT vào quản lý sản xuất

5. Lợi ích và hạn chế của công nghệ 4.0 là gì?

Cách mạng công nghệ 4.0 được coi như điểm nhấn của kỷ nguyên số và nó có tác động mạnh mẽ đến tất cả các ngành và nghề trong nền kinh tế của mỗi quốc gia. Công nghệ 4.0 sẽ thúc đẩy sự linh hoạt trong sản xuất, giúp doanh nghiệp thích ứng nhanh chóng với sự thay đổi của thị trường. 

Công nghệ 4.0 mang lại nhiều lợi ích lớn

5.1. Lợi ích của công nghệ 4.0

• Nâng cao lợi thế cạnh tranh: Khi những công nghệ mới được ứng dụng sẽ giúp thúc đẩy năng suất, sản xuất nhanh hơn, tốn ít sức người hơn, dữ liệu thu thập đầy đủ hơn, quyết định được đưa ra nhanh chóng. Điều này dẫn đến tăng doanh thu và lợi nhuận, từ đó tạo ra lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp trên thị trường.
• Tăng năng suất, độ chính xác và An toàn lao động: Các robot có thể hoạt động 24 giờ mỗi ngày, liên tục và không ngừng nghỉ. Ngoài ra, robot hoạt động vô cùng chính xác theo những gì được lập trình. Nếu quy định độ dài sản phẩm là 10cm thì máy móc sẽ cắt gọt vừa đủ 10cm, không dư cũng không thiếu một li nào. Nhờ vào sự chính xác của hệ thống này, nhà sản xuất có thể kiểm soát mọi chi tiết của sản phẩm. Bạn sẽ không sợ một công nhân nào đó sơ ý làm sản phẩm thiếu hụt hoặc dư thừa các chi tiết, khiến sản phẩm bị lỗi và không sử dụng được. Robot cũng có thể thay thế con người làm những công việc nặng và nguy hiểm, do đó có thể giảm tỷ lệ tử vong và bệnh tật cho người lao động.
• Tạo ra các sản phẩm mới: Với bất kỳ cuộc cách mạng công nghệ nào, các dịch vụ, sản phẩm và phần mềm mới sẽ hỗ trợ sự chuyển đổi của các tổ chức. Điều này sẽ tạo ra các danh mục sản phẩm hoàn toàn mới, công việc mới và hơn thế nữa.

5.2. Thách thức khi phát triển công nghệ 4.0

• Chi phí đầu tư cao: Các công nghệ 4.0 như: IoT, AI, AR sẽ có chi phí rất lớn, do đó doanh nghiệp cần chuẩn bị ngân sách để đầu tư.
•  An ninh mạng: Con người, sản phẩm và thiết bị đang và sẽ ngày càng được kết nối với internet. Mặc dù điều này cho phép chúng ta truy cập nhiều hơn vào dữ liệu thông qua đám mây, nhưng nó lại mở ra cơ hội cho tin tặc truy cập mạng và lấy dữ liệu từ doanh nghiệp.
• Người lao động buộc phải nâng cao kỹ năng để bắt kịp và hòa nhập với thời đại: Với việc chuyển sang các hệ thống được kết nối kỹ thuật số, đặt ra nhu cầu lớn về nguồn nhân lực có trình độ cao. Lao động trình độ thấp hoặc không được đào tạo kỹ lưỡng sẽ khó có thể tìm được việc làm. Do đó, người lao động sẽ phải thay đổi liên tục và cập nhật để có thể bắt kịp, hòa nhập vào thời đại.

Xem thêm cách giải pháp ERP giúp các doanh nghiệp giải quyết những thách thức thường gặp trong thời đại 4.0:

6. Công nghệ 4.0 đang thay đổi các ngành nghề như thế nào?

6.1. Lĩnh vực vận tải

Để minh chứng cho điều này thì có thể kể đến Grab – đơn vị đã tạo ra một cuộc cách mạng thực sự trong ngành vận tải ở quy mô thế giới và Việt Nam về sự thuận tiện, chi phí thấp. Với cách thức đặt xe hiện đại, 100% việc quản lý các cuốc xe được thực hiện qua phần mềm có thể hỗ trợ tài xế và hành khách mọi lúc mọi nơi. Điều này góp phần giải quyết nhu cầu di chuyển nhanh, an toàn và văn minh. Nhờ đó, Grab đã trở thành một trong những đơn vị cung cấp dịch vụ vận tải công nghệ hàng đầu trên thế giới, dần thay thế vị trí của các hãng taxi truyền thống.

6.2. Trong lĩnh vực Y tế

Cỗ máy IBM Watson có biệt danh “Bác sỹ biết tuốt” có thể lướt duyệt cùng lúc hàng triệu hồ sơ bệnh án để cung cấp cho các bác sĩ những lựa chọn điều trị trong vòng vài giây nhờ khả năng tổng hợp dữ liệu khổng lồ và tốc độ xử lý mạnh mẽ.

“Bác sĩ biết tuốt” này còn cho phép con người tra thông tin về tình hình sức khỏe của mình. Các bác sĩ chỉ cần nhập dữ liệu người bệnh để được phân tích, so sánh với kho dữ liệu khổng lồ có sẵn để đưa ra gợi ý hướng điều trị chính xác.

Một số bệnh viện tại TP HCM và Hà Nội đã thực hiện ca mổ với sự hỗ trợ của robot. Với bốn cánh tay, đầu camera thông minh, góc phẫu thuật rộng 540 độ, hình ảnh 3D, robot có thể phẫu thuật ở những vị trí khó, hỗ trợ các bác sĩ tiến hành ca mổ với sự xâm lấn tối thiểu và độ chính xác, hiệu quả an toàn hơn, giúp bệnh nhân ít mất máu, ít đau, giảm nguy cơ tai biến và mau hồi phục.

6.3. Ứng dụng công nghệ 4.0 trong công nghiệp

Sự phát triển của công nghệ 4.0 cho phép các doanh nghiệp sản xuất tối ưu hóa thời gian, chi phí, cắt giảm chất thải và nâng cao khả năng thu thập thông tin.

Trong đó, phần mềm ERP cho doanh nghiệp sản xuất và hệ thống MES là hai sản phẩm công nghệ 4.0 tiêu biểu được ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực này nhằm hỗ trợ công tác kiểm soát chất lượng hàng hóa, truy xuất nguồn gốc, bảo trì dự đoán máy móc, lên lịch sản xuất, quản lý kho hàng,…

3S MES là một nền tảng công nghệ 4.0 được nhiều doanh nghiệp sản xuất sử dụng

Hiện nay, hệ thống 3S ERP và 3S MES do ITG – doanh nghiệp dẫn đầu thị trường Việt Nam về giải pháp Nhà máy thông minh phát triển đang là những ứng dụng công nghệ 4.0 được nhiều doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực công nghiệp sản xuất sử dụng.

Đây là hai nền tảng công nghệ không thể thiếu trong mỗi nhà máy thông minh. Sự kết hợp giữa hai hệ thống này sẽ giúp số hóa toàn bộ quy trình quản trị lõi từ tầng Shop Floor đến tầng Top Floor, đảm bảo tính đồng bộ trong toàn bộ dữ liệu của doanh nghiệp, đem đến khả năng kết nối liền mạch giữa các phòng ban và tối ưu quá trình tự động hóa sản xuất.

• Phần mềm 3S ERP nổi bật với những module chính là: quản trị mua hàng, quản trị bán hàng, quản lý hàng tồn kho, quản trị sản xuất, tài chính – kế toán và các module bổ trợ như: quản lý nhân sự, quản trị quan hệ khách hàng,… Tất cả các chức năng đều được tích hợp trên cùng một hệ thống và có thể sử dụng trên đa nền tảng, phục vụ cho các phòng ban khác nhau trong doanh nghiệp. Với 3S ERP, doanh nghiệp có thể tự động hóa hệ thống quản trị; tự động lập kế hoạch sản xuất, kế hoạch nguyên vật liệu, lập lịch sản xuất; đưa ra dự đoán về các xu hướng trong tương lai; tính toán chi phí vận hành;…
• Phần mềm 3S MES hoạt động với 5 module lõi là: quản lý sản xuất, quản lý kho thông minh, quản lý chất lượng, quản lý bảo trì – bảo dưỡng thiết bị, quản lý hiệu suất thiết bị tổng thể (OEE). Hệ thống cho phép các bộ phận phối hợp nhịp nhàng với nhau, từ đó tối ưu hóa sản xuất, cắt giảm chi phí, nâng cao năng lực cạnh tranh, chủ động trong các công việc bảo trì máy móc và kiểm soát chất lượng hàng hóa.

Tìm hiểu sâu hơn về Các ứng dụng của công nghệ 4.0 trong sản xuất

Ngành nông nghiệp 4.0

Trang trại kỹ thuật số sẽ hiệu quả và bền vững hơn so với các trang trại truyền thống trước đây. Tại đây, máy kéo có thể tự lái, thời gian thu hoạch có thể được xác định bằng hình ảnh kỹ thuật số của các cánh đồng và nông dân thường làm việc với một nhà công nghệ để nâng cao hiệu quả về sản lượng. Ở Tennessee, chủ sở hữu của một trang trại đang thay đổi cách họ trồng rau theo những cách ấn tượng bằng cách sử dụng máy bay không người lái để tưới cho rau, hình ảnh vệ tinh theo dõi về thời gian thu hoạch.

7. Đã đến lúc doanh nghiệp tham gia vào cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0!!!

Tham gia vào thời đại công nghệ 4.0 là xu thế tất yếu hiện nay để giúp các doanh nghiệp bứt tốc thành công. Bất kỳ doanh nghiệp nào nằm ngoài dòng chảy này đều có khả năng bị “loại bỏ” khỏi đường đua phát triển.

Doanh nghiệp cần sớm chuyển đổi số

Nếu doanh nghiệp của bạn đang ở trong tình trạng hoặc quan tâm đến những vấn đề dưới đây thì đừng chần chừ, hãy tham gia ngay vào kỷ nguyên công nghệ 4.0 ngay:

• Doanh nghiệp bạn có đang hoạt động trong ngành đặc thù với nhiều đối thủ sành sỏi về công nghệ
• Doanh nghiệp đang cần một hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp tích hợp hơn, mở rộng không chỉ đối với kiểm kê và lập kế hoạch, mà còn đối với tài chính, quản lý chuỗi cung ứng và điều hành sản xuất
• Doanh nghiệp muốn xác định và giải quyết các sự cố trước khi chúng trở nên nghiêm trọng hơn
• Đảm bảo hoạt động kinh doanh, sản xuất đồng nhất và linh hoạt theo các lĩnh vực hoặc người dùng cụ thể trong tổ chức
• Cần tìm hiểu chi tiết hơn về chuỗi cung ứng
• Cần số hóa và nhận biết thông tin
• Muốn đẩy mạnh hiệu quả và khả năng sinh lợi trong toàn bộ tổ chức
• Muốn các báo cáo phân tích đa dạng và kịp thời hơn
• Cải thiện sự hài lòng và trải nghiệm của khách hàng
• Cải thiện chất lượng sản phẩm hoặc duy trì chất lượng sản phẩm
• Thông tin chi tiết trong thời gian thực giúp nhà quản lý đưa ra các quyết định tốt hơn

Đọc thêm: Đặc trưng của nhà máy thông minh trong CMCN 4.0

Qua bài viết trên hy vọng đã giúp các bạn hiểu khái niệm công nghệ 4.0, vai trò và ứng dụng của công nghệ 4.0 trong thực tế. Nếu cần những thông tin chi tiết về Công nghệ 4.0 hoặc tìm hiểu thêm về các nội dung liên quan, bạn có thể theo dõi trang page của ITG Technology để cập nhật những xu hướng ứng dụng công nghệ 4.0 nổi bật ở Việt Nam và trên thế giới.