Công nghệ 4.0 là gì? Các công nghệ nổi bật trong thời đại 4.0

Công nghệ 4.0, cách mạng công nghiệp lần thứ 4 hay cách mạng 4.0 là một trong những đề tài đang được thảo luận sôi nổi trên nhiều diễn đàn chuyên sâu như nghiên cứu khoa học, kinh tế, kỹ thuật, y tế, giáo dục,.... Thực tế cho thấy, công nghệ 4.0 bùng nổ vào khoảng đầu thế kỷ XXI đã tạo nên một làn sóng mạnh mẽ, lan rộng và tác động tích cực đến mọi lĩnh vực ngành nghề trong cuộc sống xã hội. Vậy công nghệ 4.0 là gì? Hãy cùng chúng tôi khám phá những ứng dụng tiêu biểu cũng như các công nghệ nổi bật nhất trong giai đoạn đổi mới của thời đại 4.0 hiện nay nhé.
 

 

Công nghệ 4.0 là gì?

Công nghệ 4.0 (Industrie 4.0) là thuật ngữ mới được biết đến lần đầu trong một báo cáo của Chính phủ Đức vào năm 2013, nhằm mô tả chiến lược ứng dụng công nghệ cao và tự động hóa mọi ngành sản xuất mà không yêu cầu sự can thiệp của con người.

Hiện nay, công nghiệp 4.0 đã vượt qua giới hạn của dự án Đức với sự góp mặt của nhiều quốc gia và trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc cách mạng công nghiệp thứ 4. Có thể nói, công nghiệp 4.0 đã đánh dấu sự xuất hiện của nhiều xu hướng công nghệ mới, sáng tạo độc đáo kết hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực như vật lý, kỹ thuật số, sinh học, gây ảnh hưởng sâu rộng đến nền kinh tế và các ngành công nghiệp.

Cụ thể, industrie 4.0 tập trung vào các khái niệm chủ chốt như kết nối, tự động hóa (automation), in 3D, trí tuệ nhân tạo (AI), internet vạn vật (IoT), học máy (machine learning), thu thập dữ liệu theo thời gian thực, dữ liệu lớn (big data),.... Mục tiêu là xây dựng một hệ sinh thái kết nối toàn diện, giúp doanh nghiệp quản lý quy trình làm việc, sản xuất và chuỗi cung ứng một cách hiệu quả hơn. Đây được coi là một “công cụ đắc lực” giúp các quốc gia phát triển và duy trì lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ trên trường quốc tế của họ.

Sự phát triển của công nghệ từ 1.0 đến 4.0

Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ đã mở ra những giai đoạn tương ứng với các cuộc cách mạng trong lịch sử công nghiệp từ 1.0 đến 4.0. Trong đó các thời kỳ có sự chuyển tiếp như sau:

- Công nghệ 1.0: tập trung vào giai đoạn cơ giới hóa (mechanization), là giai đoạn sử dụng máy móc cơ khí để thay thế công việc của con người trong một số lĩnh vực.

- Công nghệ 2.0: điện khí hóa (electrification) và sản xuất hàng loạt (mass production), nổi bật với sự xuất hiện của các đại công xưởng quy mô lớn. Giai đoạn này đánh dấu bước ngoặt trong công nghệ với quy trình sản xuất được phân chia thành các khối chuyên biệt (module hóa) và liên kết thông qua hệ thống dây chuyền, tạo ra hiệu quả cao hơn trong quá trình sản xuất.

- Công nghệ 3.0: số hóa (digitalization) và tự động hóa (automation). Đây là giai đoạn tiến bộ vượt bậc về công nghệ và quy trình sản xuất, mang lại khả năng tự động hóa, cho phép máy móc hoạt động tự động dưới sự kiểm soát của máy tính hoặc phần mềm đã được lập trình trước. Khi đó, người lao động chủ yếu đóng vai trò quản lý máy móc tự động và kết nối chúng với nhau.

- Công nghệ 4.0: chú trọng vào tính thông minh (smart/intelligence) và tính kết nối (connection) của một hệ thống sản xuất. Thời kỳ này mang đến khả năng kết nối, trao đổi thông tin giữa các thiết bị vật lý và máy móc tự động (như CNC, robot, ...) nhằm hỗ trợ con người trong việc kiểm tra, giám sát toàn bộ hoạt động của nhà máy.

 

Các công nghệ nổi bật trong cách mạng công nghiệp 4.0

Thời đại 4.0 đổi mới đã chứng kiến sự xuất hiện của nhiều công nghệ đột phá, đóng góp quan trọng vào sự phát triển toàn diện của xã hội và nền kinh tế. Trong số các công nghệ nổi bật, có thể kể đến:

1. Artificial intelligence (Trí tuệ nhân tạo)

Trí tuệ nhân tạo hay AI là thuật ngữ đại diện cho sự tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực khoa học máy tính. Đây là một loại ứng dụng mà máy móc được lập trình với khả năng học tập, tìm kiếm thông tin, thu thập dữ liệu và áp dụng các quy tắc trong quá trình xử lý thông tin. Ngoài ra, AI còn có khả năng lập luận, thể hiện quan điểm dựa trên các phân tích và dự đoán chính xác hoặc gần chính xác. Hơn nữa, trí tuệ nhân tạo cũng có khả năng tự sửa lỗi, cải thiện hiệu suất và độ chính xác của quá trình hoạt động.

2. Big data (Dữ liệu lớn)

Big data mang lại cho con người khả năng thu thập và lưu trữ một lượng thông tin đồ sộ. Ứng dụng điển hình nhất phải kể là lĩnh vực tiếp thị, công nghệ này đã hỗ trợ doanh nghiệp trong việc nhận biết các xu hướng, nhu cầu cũng như mong muốn của người tiêu dùng, từ đó phát triển chiến lược phù hợp và hiệu quả ứng với từng giai đoạn cụ thể.

3. Internet of Things – IoT (Vạn vật kết nối)

Internet of Things hay IoT đề cập đến việc kết nối hàng tỷ các thiết bị vật lý trên khắp thế giới để thu thập và chia sẻ dữ liệu nhằm tạo nên một hệ thống mạng lưới thông tin toàn cầu. Nhờ có quá trình thu thập, phân tích dữ liệu toàn diện theo thời gian thực, những nhà máy sản xuất có thể trở nên nhạy bén và phản ứng nhanh chóng hơn đáng kể.

4. Three dimensional printing (Công nghệ in 3D)

In 3D hay công nghệ bồi đắp vật liệu là một chuỗi các bước kết hợp khác nhau nhằm tạo ra các vật thể ba chiều. Trong quá trình in 3D, các lớp vật liệu sẽ đặt chồng lên nhau và được định dạng dưới sự kiểm soát của máy tính để tạo ra hình dạng cuối cùng của vật thể. Công nghệ này được ứng dụng trong quá trình phát triển sản phẩm để giảm thiểu thời gian đưa sản phẩm ra thị trường, rút ngắn chu kỳ, tạo ra các hệ thống sản xuất và quản lý tồn kho linh hoạt với chi phí thấp.

5. Augmented reality - AR (Thực tế tăng cường)

Augmented reality là một dạng công nghệ thực tế ảo tăng cường, kết hợp giữa thế giới thực và thông tin ảo, không yêu cầu người sử dụng phải cô lập khỏi môi trường thực tế như virtual reality (thực tế ảo). Hãy tưởng tượng một ngày nào đó, khi bạn bước ra khỏi nhà, không còn nỗi sợ hãi khi lạc đường vì sẽ xuất hiện ngay một màn hình hiển thị đầy đủ thông tin chi tiết về bản đồ, quán cà phê, quán ăn hay nhà hàng khách sạn trong khu vực xung quanh.

6. Robotic process automation - RPA (Tự động quy trình robotic)

RPA là thuật ngữ miêu tả quá trình tự động hóa các công việc thông qua robot. Đây là một công nghệ phần mềm được thiết kế để mô phỏng các hành động của con người, thực hiện các nhiệm vụ lặp đi lặp lại nhằm tối ưu hóa hiệu suất làm việc. Hiểu đơn giản, con người sẽ "hướng dẫn" robot ảo về các quy trình làm việc phức tạp trên nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như nhận và xử lý biểu mẫu, gửi tin nhắn xác nhận, sắp xếp thư mục, nhập dữ liệu vào form,....

7. Data mining (Khai thác dữ liệu)

Data mining hay khai thác dữ liệu là quá trình phân tích thông tin có giá trị từ các tập dữ liệu lớn nhờ vào những phần mềm và công nghệ như trí tuệ nhân tạo, học máy,.... Qua đó, doanh nghiệp có thể nắm bắt thêm thông tin về nhu cầu, mong muốn của khách hàng, từ đó phát triển chiến lược tiếp thị hiệu quả hơn, đồng thời tăng cường doanh thu và tối ưu hóa chi phí đầu vào.

8. Cloud computing (Điện toán đám mây)

Đây là mô hình cung cấp dịch vụ cho phép người dùng truy cập vào tài nguyên điện toán dùng chung (bao gồm mạng, máy chủ, phần mềm, lưu trữ, ứng dụng, dịch vụ) thông qua kết nối mạng một cách linh hoạt, bất kỳ lúc nào và ở bất kỳ đâu theo nhu cầu của họ. Tài nguyên điện toán trên đám mây có thể được triển khai hoặc hủy bỏ nhanh chóng bởi người dùng mà không cần sự can thiệp của nhà cung cấp dịch vụ.
 

 

Những doanh nghiệp nào nên ứng dụng công nghệ 4.0 ngày bây giờ?

Tham gia vào kỷ nguyên công nghệ 4.0 là một xu thế không thể tránh khỏi trong thời điểm hiện tại nếu doanh nghiệp muốn đứng vững và nhanh chóng đạt được thành công. Có thể nói, bất kỳ tổ chức nào không bám sát theo xu thế này đều sẽ đối mặt với rủi ro "bị loại bỏ" khỏi cuộc đua phát triển.

Vậy nên nếu doanh nghiệp của bạn đang đối mặt với vấn đề hoặc quan tâm đến những thách thức sau thì đừng chần chờ mà hãy ứng dụng công nghệ 4.0 ngay lập tức:

- Hoạt động trong lĩnh vực đặc thù và đang phải cạnh tranh với nhiều đối thủ sở hữu công nghệ mạnh mẽ.

- Cần một hệ thống quản lý nguồn lực doanh nghiệp tích hợp trong kiểm kê, lập kế hoạch, tài chính, quản lý chuỗi cung ứng và quản lý sản xuất.

- Muốn xác định và giải quyết sự cố đang diễn ra trước khi chúng trở nên nghiêm trọng.

- Đảm bảo sự đồng bộ và linh hoạt trong hoạt động kinh doanh, sản xuất, tập trung vào từng lĩnh vực hoặc người dùng cụ thể.

- Mong muốn tìm hiểu sâu hơn về chuỗi cung ứng.

- Cần số hóa và thu thập thông tin hiệu quả.

- Hướng đến việc tối ưu hóa hiệu suất và sinh lợi toàn diện trong tổ chức.

- Đề xuất các báo cáo phân tích đa dạng và thời gian thực.

- Nâng cao sự hài lòng và trải nghiệm của người dùng.

- Tập trung vào việc cải thiện hoặc duy trì chất lượng sản phẩm.

- Sử dụng thông tin trong thời gian thực để hỗ trợ quyết định quản lý.
 

 

Những lợi ích và thách thức khi áp dụng công nghệ 4.0

Cách mạng công nghệ 4.0 đã đánh dấu một cột mốc quan trọng của thời đại số hóa, tạo ra ảnh hưởng mạnh mẽ đối với tất cả các lĩnh vực, ngành nghề trong kinh tế của mỗi quốc gia. Bên cạnh đó, thời kỳ này còn thúc đẩy sự linh hoạt trong quá trình sản xuất, hỗ trợ doanh nghiệp nhanh chóng thích ứng với sự biến động của thị trường. Tuy nhiên, sự thay đổi nào cũng sẽ đi kèm giữa thách thức với cơ hội và việc áp dụng công nghệ 4.0 cũng không phải là ngoại lệ.

1. Những lợi ích của công nghệ 4.0

Dưới đây là một số lợi ích mà doanh nghiệp của bạn sẽ đạt được nếu áp dụng công nghệ 4.0 vào quá trình hoạt động và vận hành:

Nâng cao lợi thế cạnh tranh

Khi các tiến bộ công nghệ được áp dụng sẽ thúc đẩy năng suất, làm tăng tốc độ sản xuất, giảm sự phụ thuộc vào lao động con người cũng như nâng cao khả năng thu thập dữ liệu và đưa ra quyết định nhanh chóng. Tất cả những điều này đều góp phần vào việc gia tăng doanh thu và lợi nhuận, tạo ra lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp trên thị trường.

Cải thiện năng suất, mức độ chính xác và an toàn lao động

Khác với con người cần thời gian để hồi phục sức khỏe thì các robot có khả năng hoạt động liên tục 24/7, không ngừng nghỉ. Chúng thực hiện công việc với độ chính xác tuyệt đối dựa trên các quy tắc lập trình. Nếu yêu cầu là sản phẩm có chiều dài 10cm, robot sẽ cắt chính xác và đủ 10cm mà không thừa không thiếu. Tính chính xác này giúp nhà sản xuất kiểm soát từng chi tiết của sản phẩm mà không cần lo lắng về sự thiếu sót hoặc dư thừa do sơ ý của con người. Hơn nữa, robot còn có thể thực hiện những công việc nặng và nguy hiểm, giảm nguy cơ tai nạn và bệnh tật cho nhân công.

Cơ hội tạo ra các sản phẩm hoàn toàn mới

Khi một cuộc cách mạng công nghệ mới bắt đầu, các doanh nghiệp sẽ phải thực hiện chuyển đổi số để bắt kịp xu hướng và tồn tại trên thị trường. Quá trình này thường sẽ dẫn đến sự xuất hiện của các danh mục sản phẩm hoàn toàn mới, nhiều cơ hội việc làm hấp dẫn và những tiềm năng phát triển khác nhau.

2. Thách thức khi áp dụng công nghệ 4.0 

Như đã nhấn mạnh ở trên thì công nghệ 4.0 không chỉ mang lại những cơ hội phát triển tiềm năng mà còn khiến doanh nghiệp phải đối mặt với nhiều thách thức đáng kể, đó là:

- Chi phí đầu tư cao: Các công nghệ 4.0 như IoT, RPA, AI, AR,... đều đòi hỏi mức đầu tư rất lớn, do đó, bạn cần phải lên kế hoạch ngân sách một cách cẩn thận để có thể đối mặt với chi phí đầu tư.

- Bảo mật và an ninh mạng: Thời đại 4.0 đã làm cho con người, sản phẩm và thiết bị ngày càng được kết nối chặt chẽ với Internet. Tuy nhiên, mặc dù điều này mở ra khả năng truy cập dữ liệu thông qua đám mây nhưng nó cũng tạo nên những rủi ro về an ninh mạng khiến cho tin tặc có thể xâm nhập trái phép và lấy cắp dữ liệu từ doanh nghiệp.

- Nâng cao kỹ năng của người lao động để đàm phán và hòa nhập với thời đại: Chuyển đổi sang các hệ thống kỹ thuật số đòi hỏi nguồn lao động cũng phải có trình độ tương đương. Do đó, những người lao động thiếu kỹ năng hoặc không được đào tạo đầy đủ sẽ gặp khó khăn trong việc tìm kiếm việc làm. Có thể thấy, thời đại mới đặt ra thách thức cho doanh nghiệp, đòi hỏi bạn cần phải liên tục cập nhật và nâng cao kỹ năng cho nhân viên để đảm bảo sự hòa nhập cũng như bắt kịp với thời đại công nghiệp 4.0.
 

 

Công nghệ 4.0 đã và đang thay đổi các ngành nghề như thế nào?

Công nghệ 4.0 đã và đang tác động sâu rộng vào nhiều ngành nghề, mang lại những thay đổi đáng kể về cách chúng ta sản xuất, quản lý, và tương tác với thế giới xung quanh. Dưới đây là một số cách mà công nghệ 4.0 đã thay đổi các ngành nghề:

1. Vận tải 4.0

Để minh họa điều này, chúng ta có thể nhìn vào Grab - một đơn vị đã đánh dấu bước tiến lớn trong ngành vận tải trên quy mô toàn cầu và ở Việt Nam, giúp chúng ta di chuyển thuận tiện với chi phí thấp. Hệ thống đặt xe của Grab cho phép quản lý 100% các cuộc điều xe thông qua phần mềm, đồng thời hỗ trợ tài xế và hành khách mọi lúc, mọi nơi. Điều này đóng góp vào việc đáp ứng nhu cầu di chuyển nhanh, an toàn và tiện lợi, giúp Grab trở thành một trong những đơn vị hàng đầu thế giới trong lĩnh vực vận tải công nghệ, từ đó thay thế dần vị trí của các hãng xe taxi truyền thống. 

2. Y tế thời đại 4.0

Xu hướng hội nhập vào kỷ nguyên công nghệ 4.0 đang diễn ra ngày càng mạnh mẽ, chưa có hồi kết với sự tham gia của hầu hết mọi lĩnh vực và ngành y tế chắc chắn cũng không thể đứng ngoài cuộc. Bởi lẽ công nghệ 4.0 trong lĩnh vực y tế không chỉ giúp đội ngũ y bác sĩ chẩn đoán, điều trị bệnh chuẩn xác mà còn hỗ trợ người dân trong việc phòng ngừa và bảo vệ sức khỏe khi tham gia vào các hoạt động trong cộng đồng.

Một ví dụ rõ nét nhất là thời điểm đại dịch COVID-19 bùng nổ vừa qua, công nghệ 4.0 đã hỗ trợ các y bác sĩ về việc khai báo y tế điện tử và truy xuất nguồn lây lan, từ đó giúp Việt Nam thành công trong công tác phòng chống dịch bệnh. Bên cạnh đó, hệ thống phần mềm khám bệnh trực tuyến tại nhà cũng tạo nên sự thuận tiện cho người dân vì họ không cần phải đến bệnh viện mà vẫn có thể nhận được sự chẩn đoán sơ bộ từ đội ngũ bác sĩ chuyên môn 24/7.

Ngoài ra, trí tuệ nhân tạo (AI) trong thời đại 4.0 cũng hỗ trợ trong việc thu thập và phân tích dữ liệu, từ đó giúp đội ngũ y bác sĩ dễ dàng đưa ra các chẩn đoán, nghiên cứu, đánh giá kết quả, phương pháp điều trị hoặc phác đồ dựa trên từng trường hợp cụ thể. 

Đặc biệt, một số bệnh viện lớn tại TP HCM và Hà Nội còn sử dụng robot để hỗ trợ các ca phẫu thuật khó nhằm đảm bảo độ chính xác cao mà đôi khi con người khó lòng làm được. Với bốn cánh tay linh hoạt, camera thông minh ở đầu, góc quay phẫu thuật rộng 540 độ cùng khả năng hiển thị hình ảnh 3D, robot có thể thực hiện ca phẫu thuật ở những vị trí khó khăn, đồng thời hỗ trợ các bác sĩ thực hiện mổ với sự xâm lấn tối thiểu và độ chính xác cao. Điều này không chỉ tăng cường hiệu suất an toàn trong quá trình phẫu thuật mà còn giúp bệnh nhân hạn chế mất máu, giảm đau, tránh nguy cơ tai biến cũng như nhanh chóng hồi phục.
 

 

3. Công nghiệp 4.0

Để thích ứng với xu hướng mới, các doanh nghiệp hiện nay đã và đang dần chuyển đổi từ mô hình sản xuất lao động chân tay sang sử dụng các thiết bị tự động hóa với máy móc hỗ trợ. Cách mạng Công nghiệp 4.0 đã tạo ra các hệ thống sản xuất tự động thông minh, những nhà máy và nhà kho được trang bị các công nghệ tiên tiến. Song song đó, tất cả những điều này đều có khả năng được kiểm soát cũng như quản lý thông qua Internet, mang lại sự vượt trội về năng suất và hiệu quả.

4. Nông nghiệp 4.0

Khác với nền nông nghiệp công nghệ cao, nông nghiệp 4.0 đại diện cho sự chuyển đổi trong cách quản lý, nơi mà người nông dân không cần phải hiện diện trực tiếp tại cánh đồng nhưng vẫn có thể gia tăng sản lượng đáng kể so với phương thức truyền thống. Tại các nông trại kỹ thuật số, máy kéo có khả năng tự lái, thời gian thu hoạch có thể được xác định thông qua hình ảnh kỹ thuật số và nông dân thường hợp tác với chuyên gia công nghệ để tối ưu hóa hiệu suất sản xuất. Ví dụ, một trang trại ở Tennessee đã sử dụng máy bay không người lái để tưới nước cho rau và theo dõi hình ảnh vệ tinh để đáng giá thời gian thu hoạch.

Ngoài ra, các mô hình chăn nuôi thông minh cũng đã được triển khai để cải thiện năng suất, chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm sức lao động và tối ưu hóa chi phí vận hành. 

Trong thực tế, mặc dù là Việt Nam một quốc gia nông nghiệp nhưng quá trình thu hoạch, vận chuyển cũng như xuất khẩu nông sản lại khá "nghiệp dư" và tỷ lệ hư hại thường lên đến khoảng 40%. Để giải quyết vấn đề này, việc áp dụng công nghệ 4.0, đặc biệt là điện toán đám mây trong vận chuyển nông sản trở nên cực kỳ quan trọng. Điều này giúp bạn dễ dàng hơn để kiểm soát nhiệt độ trong xe, bảo quản đồ tươi như trái cây, rau củ quả và tránh hư hỏng của thủy sản trong quá trình vận chuyển.

5. Giáo dục thời đại 4.0

Trong bối cảnh cách mạng 4.0 lan rộng toàn cầu, sự kết nối thông qua Internet đã mở ra một thế giới mới. Vì lẽ đó mà quá trình chuyển giao tri thức, tiếp cận thông tin mới giữa giáo viên và học sinh cũng phải thay đổi để đáp ứng xu hướng kỹ thuật số hiện đại. Điển hình là sự xuất hiện của các thiết bị thông minh như điện thoại thông minh, máy tính bảng... đã giúp con người tiếp cận tri thức một cách nhanh chóng, giảm bớt khoảng cách giữa người học và nguồn tư duy mới.

Theo đó, giáo dục trong kỷ nguyên số 4.0 là sự chuyển đổi từ việc trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất bên trong của người học. Sự bùng nổ và phổ biến của Internet of Things (IoT) và các ứng dụng AI đã giúp người học tự chủ hơn trong việc tiếp cận kiến thức từ mọi lĩnh vực, chỉ với một chiếc điện thoại thông minh kết nối wifi. Vai trò của giáo viên cũng đã thay đổi từ việc giảng dạy theo kiểu truyền thống (đọc và chép) sang hướng dẫn, định hướng nhằm tối đa hóa tư duy sáng tạo và sự tự chủ của học sinh.

Với công nghệ 4.0, học sinh ở mọi nơi đều có thể truy cập thư viện của trường để tự học và tự nghiên cứu. Ngoài ra, những mô hình giảng dạy mới như đào tạo trực tuyến không cần lớp học cũng trở nên phổ biến hơn. Lớp học ảo, giáo viên ảo, các thiết bị ảo mô phỏng, bài giảng được số hóa và chia sẻ qua các nền tảng mạng xã hội như Facebook, Zoom sẽ trở thành xu hướng mới trong quá trình hội nhập số nhằm tiến gần hơn đến mục tiêu phát triển và xây dựng công dân toàn cầu - công dân số.
 

 

Như vậy qua bài viết này, Phương Nam 24h đã chia sẻ đến bạn về khái niệm công nghệ 4.0 là gì và những ứng dụng của nó trong thực tế ngày nay. Có thể thấy, cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đã và đang góp phần tạo nên một bức tranh mới cho sự phát triển của xã hội, mở ra những cơ hội tiềm năng nhưng đồng thời cũng đặt ra nhiều thách thức. Không chỉ vậy, nếu doanh nghiệp tồn tại và phát triển trên thị trường thì việc chuyển đổi công nghệ để chạy đua theo thời đại 4.0 là một xu thế tất yếu không thể tránh khỏi.