Cách mạng công nghiệp 4.0 là gì?

Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên xuất phát từ thế kỷ 18 khi người ta biết dùng hơi nước và máy móc để thay cho sức người, sau đó đến lượt điện – dây chuyền sản xuất và các mô hình sản xuất quy mô lớn ra đời tạo nên cuộc cách mạng thứ 2. Khi máy tính ra đời vào những năm 1970, bắt đầu cho một loạt thay đổi về cách người ta xử lý thông tin và tự động hóa bằng robot, cuộc cánh mạng thứ 3 được xướng tên. Và bây giờ, chúng ta có cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, hay còn gọi là Industry 4.0.

Cách mạng công nghiệp 4.0 là gì?

Industry 4.0 mô tả về một môi trường mà máy tính, tự động hóa và con người nói chung sẽ cùng nhau làm việc theo một cách hoàn toàn mới. Những con robot, hay máy móc nói chung, sẽ được kết nối vào những hệ thống máy tính. Các hệ thống này sử dụng thuật toán machine learning để học hỏi và điều khiển máy móc, cần rất ít hoặc thậm chí là không cần sự can thiệp nào từ con người cả. Đây là lý do mà nhiều người gọi Industry 4.0 như là một “nhà máy thông minh”. Và để có đủ dữ liệu phục vụ cho Industry 4.0, các máy móc phải “cống hiến” dữ liệu ngược lại về hệ thống trung tâm cũng như thu thập dữ liệu từ các nguồn bên ngoài thì quyết định được máy đưa ra mới chính xác. Đây chính là khái niệm Internet of Things mà chúng ta đã nghe nhiều trong thời gian qua.

Theo tờ Forbes và các tác giả Hermann, Pentek, Otto, 2016, một hệ thống, hay nói cụ thể hơn là một phân xưởng, cần phải có những điều kiện sau thì mới được gọi là “công nghiệp 4.0”:

• Khả năng giao tiếp: máy móc, thiết bị, cảm biến và con người phải được kết nối và liên lạc với nhau
• Minh bạch thông tin: hệ thống tạo ra một “bản sao” của thế giới thật, bản sao này định hình bằng các dữ liệu thu thập từ cảm biến, máy móc
• Hỗ trợ kĩ thuật: máy móc, hệ thống phải hỗ trợ con người ra quyết định, giải quyết vấn đề, giúp con người làm những việc quá phức tạp hoặc không an toàn
• Ra quyết định theo mô hình phân tán: những quyết định đơn giản cần phải được quyết bởi máy, nhanh chóng, tự động, không cần con người can thiệp

Lấy ví dụ về một xưởng sản xuất nội thất cho anh em dễ hiểu nhé. Trong xưởng này, theo truyền thống, sẽ có những người thợ mộc đo đạc, cắt xẻ gỗ, ráp những miếng gỗ lại, sơn phết, hoàn thiện, đóng gói trước khi đưa ra xe hàng chở đi. Trong suốt quá trình đó có nhiều nguy hiểm: máy cưa cắt có thể cắt phải tay chân của thợ mộc, sơn có thể chứa hóa chất độc hại… Con người cũng có thể phạm sai lầm khi cắt miếng gỗ ngắn hơn so với thiết kế hay lỡ sơn nhiều hơn bình thường. Tất cả máy móc trong phân xưởng này đều là những thiết bị cũ kĩ, thủ công, và cần con người vận hành.

Để xưởng này trở thành “công nghiệp 4.0”, chủ xưởng cần phải nâng cấp máy móc này sao cho chúng có thể tự chạy, tự thu thập dữ liệu, tự ra quyết định. Ví dụ, họ có thể thay những máy cắt gỗ thủ công bằng những hệ thống mới hơn có khả năng thu thập dữ liệu. Khi lưỡi cưa cắt gỗ, nó sẽ liên tục kiểm tra với thiết kế để biết khi nào thì dừng lại. Chiều dài, tiết diện mỗi thanh gỗ được cắt đều được lưu trữ về một máy chủ trung tâm để dự đoán xem lưỡi cưa có bị lục không, thời gian cắt mỗi mét là bao nhiêu, khi nào thì cần bảo trì máy chứ không phải đợi hư rồi mới sửa…

Những cảm biến mới cũng được gắn vào từng sản phẩm thô để biết bao nhiêu món đã được đẩy sang khâu sơn phết, hoàn thiện, bao nhiêu sản phẩm bị bỏ đi. Và việc quyết định nên dùng thùng sơn A, B hay C sẽ do máy chọn dựa theo lượng sơn còn lại trong từng thùng, người ta không phải mở nắp thùng ra xem thủ công (cảm biến bên trong sẽ báo lượng sơn còn lại, tất nhiên là tự động luôn). Việc quyết định sơn bằng thùng sơn nào là quyết định nhỏ nhặt, máy làm được thì để máy làm, anh thợ mộc sẽ làm khâu khác.

Lợi ích của Công nghiệp 4.0?

Lợi ích chung chung

• Sản xuất nhanh hơn, tốn ít sức người hơn, dữ liệu thu thập đầy đủ hơn, quyết định được đưa ra nhanh chóng hơn.
• Con người sẽ được làm những việc vui vẻ hơn, hấp dẫn hơn, không bị nhàm chán. Những thứ này để máy làm.
• Trong những môi trường làm việc nguy hiểm, con người không phải xuất hiện nên giảm tỉ lệ tử vong, bệnh tật cho người lao động.
• Kiểm soát được món hàng từ nguyên vật liệu cho đến khi thành hình và chuyển đến tay người tiêu dùng
• Đảm bảo chất lượng đồng đều giữa các mẻ thành phẩm (vì máy làm tự động, không phải người làm)
• Khi có dữ liệu càng chi tiết và càng nhiều, các thuật toán machine learning lại càng chạy chính xác hơn để đưa ra những quyết định tốt hơn.
• Các công ty sẽ giảm chi phí, tăng thị phần, lợi nhuận.

Lợi ích với bản thân bạn

• Bạn phải làm ít việc tay chân hơn, có nhiều thời gian rảnh hơn để đi chơi với bạn bè, với bồ, với con cái, gia đình
• Bạn sẽ được hưởng lương cao hơn nếu chất xám của bạn phát huy tác dụng để công ty dịch chuyển sang con đường Công nghiệp 4.0
• Sức khỏe của bạn trong môi trường làm việc được đảm bảo hơn, những cái nguy hiểm máy móc đã làm hết rồi, bạn chỉ giám sát thôi
• Bạn sẽ mua được những món đồ rẻ hơn (do doanh nghiệp giảm chi phí), chất lượng cao và đồng đều (do máy móc làm thì sẽ giống nhau, tỉ lệ sai sót, bảo hành thấp hơn là có con người can thiệp)
• Đồ ăn, đồ uống của bạn sẽ được kiểm soát chặt hơn, tốt hơn, sạch hơn
• Môi trường sống của bạn sẽ tốt hơn vì chất thải được kiểm soát tốt

​

Rào cản của Công nghiệp 4.0?

Từ phía các doanh nghiệp: ngại đầu tư mở rộng, ngại chi tiền nâng cấp công nghệ và thuê nhân sự chất lượng cao nên họ giữ lại mô hình hoạt động như cũ. Về lâu dài điều này dẫn tới mất lợi thế cạnh tranh so với các đối thủ khác, chi phí cao, sản phẩm chất lượng không đồng đều, mất người tài.

Từ phía người lao động: lo ngại công việc của mình sẽ bị máy móc chiếm mất nên họ phản kháng, không làm theo, không chấp nhận công nghệ mới, nhưng họ quên rằng nếu không còn việc này thì vẫn còn việc khác, máy móc không thể thay thế hoàn toàn cho con người, và nếu họ không tự nâng cao năng lực của chính mình thì cũng sẽ bị loại bỏ một ngày không xa.

Từ phía chính phủ: không thấy được tầm nhìn lớn và dài hạn, tạo ra nhiều rào cản thuế và phi thuế với các công nghệ mới khiến chi phí để triển khai những công nghệ này tăng cao, không khuyến khích đầu tư vào các lĩnh vực công nghệ mới.

Các thách thức về bảo mật, nhất là khi dữ liệu giờ có ở khắp mọi nơi, làm sao để dữ liệu được trao đổi một cách an toàn giữa các hệ thống.

Sự trong sạch của dữ liệu: dữ liệu có bị chỉnh sửa làm sai sự thật hay không, dữ liệu quá lớn thì làm sao xử lý và lưu trữ, dữ liệu từ những nơi không có Internet thì thu thập ra sao.

Không có cam kết từ lãnh đạo cấp cao trong nội bộ công ty khiến việc triển khai Công nghiệp 4.0 bị chậm, tăng chi phí, không hiệu quả.

​

Vai trò của dữ liệu trong Cách mạng công nghiệp 4.0

Để các thuật toán machine learning chạy được, và chạy đúng, cần rất nhiều dữ liệu thu thập liên tục từ nhiều máy móc, hệ thống khác nhau: hệ thống nhân sự, hệ thống kế toán, hệ thống vận hành kho bãi, nhà máy, hệ thống bán hàng… Nếu dữ liệu không được thu thập đúng và đủ, thuật toán sẽ chạy sai, công thức sẽ bị lệch khiến thành phẩm đưa ra không giống như ý muốn.

Do đó, dữ liệu là thứ quan trọng số 1, không chỉ với thế giới Internet of Things mà còn với Industry 4.0. Không có dữ liệu, những thứ mà người ta vẽ ra về Industry 4.0 chỉ là trên lý thuyết và mãi mãi không bao giờ áp dụng ra thực tế được.

​

Một ví dụ đơn giản: bạn đặt hàng dịch vụ giao đồ ăn. Làm sao người ta biết bạn không phải lừa đảo? Hiện tại họ đang cho nhân viên tổng đài ngồi gọi điện mỗi lần bạn đặt hàng, rất tốn thời gian, công sức. Nếu phát triển được một hệ thống chống lừa đảo, trong đó sử dụng dữ liệu quá khứ của bạn trên các dịch vụ mua hàng online khác, hoặc dùng lịch sử tín dụng để dự đoán, thì không cần phải xác nhận bằng cuộc gọi nữa. Còn với những khách đã mua hàng rồi, lịch sử mua hàng của bạn sẽ được chạy qua một thuật toán machine learning để biết có nên giao hàng cho bạn hay cần xác nhận thêm. Hiện tại nhiều công ty ở Việt Nam đã bắt đầu làm trò này rồi chứ không phải xa vời gì đâu.

Tạm kết

Nhiều thành phố như Cincinnati, Ohio đã tuyên bố trở thành “Thành phố trình diễn công nghiệp 4.0”, một số quốc gia như Ấn Độ, Việt Nam cũng tuyên bố ủng hộ mạnh mẽ cho Industry 4.0 vì những lợi ích mà nó mang lại quá lớn. Các doanh nghiệp, cả công ty sản xuất, công ty công nghệ lẫn dịch vụ, cũng đang sử dụng ý tưởng mà Industry 4.0 mang đến để cải tiến từng chút một trong quy trình hoạt động của mình.

Câu hỏi bây giờ không phải là thế giới có tiến đến Công nghiệp 4.0 hay không, vì đây là xu hướng không thể thay đổi. Cái chúng ta quan tâm là việc đó sẽ diễn tiến nhanh ra sao. Những ai chấp nhận thay đổi, chấp nhận đầu tư và làm đúng thì sẽ gặt hái được kết quả, còn những người bảo thủ, không nhìn nhận thế giới sẽ sớm phải chi nhiều tiền hơn và lợi nhuận ít đi để rồi ngày nào đó tàn lụi.

Dành cho các bạn học công nghệ thông tin, IT, MIS nói chung: nếu bạn có chút hứng thú về dữ liệu, Big Data, phân tích dữ liệu, giờ là thời điểm tuyệt vời để các bạn học và đi theo con đường dữ liệu. Sắp tới mình sẽ dự tính tổ chức một số workshop nhỏ, anh em thấy sao?

Bonus thêm một đoạn clip hay do Việt Nam đang phát triển 

QR Code: