CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0 VÀ HỆ THỐNG NGÂN HÀNG 1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.1 Lược sử về các cuộc Cách mạng công nghiệp Các chuyên gia và sử gia trong ngành công nghiệp thường phân loại thay đổi cách sản xuất trong công nghiệp thành các thời đại. Sự thay đổi mang tính đột phá trong quá trình phát triển thường được gọi là cuộc cách mạng. Theo đó, các cuộc Cách mạng công nghiệp diễn ra như sau: Hình 1.1 Lược sử về các cuộc Cách mạng công nghiệp Nguồn: Vinaprint Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất - Công nghiệp 1. Về thời gian diễn ra Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất không thống nhất, nhưng nói chung 7 là ở nửa cuối thế kỷ 18 đến nửa đầu thế kỷ 19.
Đặc trưng chủ yếu: Dùng động cơ hơi nước sử dụng nhiên liệu than và máy móc dẫn động bằng cơ khí Cách mạng công nghiệp lần thứ hai – Công nghiệp 2.0 từ nửa sau thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20. Đặc trưng chủ yếu: Dùng động cơ đốt trong; máy móc sử dụng điện và các công nghệ sản xuất lắp ráp dây chuyền; sản xuất hàng loạt. Cách mạng Công nghiệp lần thứ ba – Công nghiệp 3. Cuộc Cách mạng công nghiệp thứ ba xuất hiện vào cuối thế kỷ 20 đến hết thế kỷ 20.
Đặc trưng chủ yếu: sử dụng máy tính, internet và robot công nghiệp, tự động hóa, siêu máy tính (thập niên 1960), máy tính cá nhân (thập niên 1970 và 1980) và Internet (thập niên 1990). Cho đến cuối thế kỷ 20. Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư – Công nghiệp 4. Tiếp sau những thành tựu lớn từ Cách mạng công nghiệp lần thứ 3, được hình thành trên nền tảng cải tiến của cuộc cách mạng số.
Đặc điểm cơ bản của nền sản xuất công nghiệp 4.0: Sản xuất thông minh (Smart production); Kết nối vạn vật (Internet of Things); Điện toán đám mây (Cloud computing); Hệ thống thực - ảo (Cyber-Physical Systems). Hiện tại cả thế giới đang ở trong giai đoạn đầu của cuộc cách mạng này và xu hướng mở ra bước ngoặt mới cho sự phát triển của con người.2 Khái niệm về Cách mạng công nghiệp 4.0 Cách mạng công nghiệp 4.0) là một khái niệm mới xuất hiện trong những năm gần đây, một số người gọi nó là “Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư (The Fourth Industrial Revolution)”, những người khác lại thích gọi là “Công nghiệp 4. Thuật ngữ “Công nghiệp 4.0” lần đầu tiên được đưa ra ở Cộng hòa Liên bang Đức năm 2011 tại Hội chợ Công nghệ Hannover với khái niệm tiếng Đức là “Industrie 4. Đến năm 2012, được xác định là một trong 10 “Dự án tương lai” cho Chiến lược Công nghệ cao của Chính phủ Đức năm 2020.
Ngày 20/01/2016, 8 tại Diễn đàn Kinh tế thế giới khai mạc với chủ đề “Làm chủ cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư”. Từ đó, đến nay, thuật ngữ “Công nghiệp 4.0” được sử dụng rộng rãi trên thế giới để mô tả cuộc Cách mạng công nghiệp 4. Tuy nhiên, để định nghĩa công nghiệp 4.0 là gì? Nó bao gồm những gì? Thì hiện nay thế giới không có quan điểm thống nhất mà tùy theo nhận định của từng người. Theo Klaus Schwab, người sáng lập và chủ tịch điều hành Diễn đàn Kinh tế Thế Giới đưa ra cái nhìn đơn giản về CMCN 4.0 như sau: “Cách mạng công nghiệp lần đầu tiên sử dụng năng lượng nước và hơi nước để cơ giới hóa sản xuất.
Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ hai diễn ra nhờ ứng dụng điện năng để sản xuất hàng loạt. Cuộc cách mạng lần thứ ba sử dụng điện tử và công nghệ thông tin để tự động hóa sản xuất. Bây giờ, cuộc Cách mạng công nghiệp thứ tư đang nảy nở từ cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 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 sẽ diễn ra trên 3 lĩnh vực chính gồm Công nghệ sinh học, Kỹ thuật số và Vật lý.
Những yếu tố cốt lõi của kỹ thuật số trong Cách mạng công nghiệp 4.0 sẽ là: Trí tuệ nhân tạo - AI (Artificial Intelligence), Internet vạn vật - IoT (Internet of Things) và dữ liệu lớn (Big Data)” “Tốc độ đột phá của CMCN 4.0 hiện “không có tiền lệ lịch sử”. “Khi so sánh với các cuộc Cách mạng công nghiệp trước đây, CMCN 4.0 đang tiến triển theo một hàm số mũ chứ không phải là tốc độ tuyến tính. Hơn nữa, nó đang phá vỡ hầu hết ngành công nghiệp ở mọi quốc gia. Theo chiều rộng và chiều sâu của những thay đổi này báo trước sự chuyển đổi của toàn bộ hệ thống sản xuất, quản lý và quản trị”.
Theo Larry Hatheway (2016), cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 là “cuộc cách mạng kỹ thuật số, sử dụng các thiết bị điện tử, công nghệ thông tin để tự động hóa quá trình sản xuất”. 9 Theo Germany Trade & Invest (2014), Cách mạng công nghiệp 4.0 đại diện cho “sự đổi mới mô hình từ sản xuất tập trung sang phi tập trung, được thực hiển bởi các tiến bộ công nghệ tạo thành sự đảo ngược của logic quy trình sản xuất thông thường”. Cách mạng công nghiệp 4.0 tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo các “nhà máy thông tin” với cấu trúc đa dạng và linh hoạt, tại đó các hệ thống vật lý không gian ảo sẽ giám sát các quá trình, tạo ra một bản sao ảo của thế giới vật lý. Với Internet vạn vật (IoT – Internet of Things), các hệ thống vật lý không gian ảo này tương tác với nhau và với con người theo thời gian thực; sau đó, thông qua Internet của các dịch vụ (IoS – Internet of Services), người dùng sẽ được tham gia vào chuỗi giá trị thông qua việc sử dụng các dịch vụ này – đồng nghĩa với sự phức tạp của mạng lưới sản xuất và nhà cung cấp sẽ tăng lên rất nhiều.
Thông qua việc kết nối này, các doanh nghiệp sẽ tạo ra những mạng lưới thông minh trong toàn bộ chuỗi giá trị để có thể kiểm soát lẫn nhau một cách tự động, qua đó giúp xóa nhòa ranh giới giữa các lĩnh vực vật lý, số hóa và sinh học. Điều này cho phép tùy biến sản phẩm để phù hợp với khách hàng và tạo ra các mô hình hoạt động mới.0 đang diễn ra tại các nước phát triển như Mỹ, châu Âu, một phần châu Á. Bên cạnh những cơ hội mới, CMCN 4.0 cũng đặt ra cho nhân loại nhiều thách thức phải đối mặt.3 Thành phần cơ bản của Cách mạng công nghiệp 4.0 Theo cách tiếp cận phổ biến nhất và đưa ra giai đoạn ban đầu, các thành phần cơ bản của Cách mạng công nghiệp 4.0 gồm: Hệ thống không gian mạng thực-ảo (Cyber-Physical Systems), Internet vạn vật (Internet of Things), Nhà máy thông minh (Smart Factory) và Internet dịch vụ (Internet of Services). Một số quan điểm khác cho rằng công nghiệp 4.0 bao gồm một số yếu tố cơ bản: Robot tự động (Autonmous robots), Mô phỏng (Simulation), Hệ thống tích hợp (System integration), Internet vạn vật (Internet of things), An ninh mạng (Cybersecurity), Điện toán đám mây (Cloud 10 computing), Sản xuất thêm dần (in 3D) (Additive manufacturing), Tương tác thực (Augmented reality), Dữ liệu lớn (Big data),… 1.1 Robot tự động Robot tự động (Autonmous robots) là robot thực hiện các nhiệm vụ với hành vi có mức độ tự chủ cao.
Sự can thiệp của con người đến hoạt động của nó là ít hoặc rất ít. [2] Robot tự động ngày nay đang được sử dụng nhiều hơn ở tất cả các lĩnh vực từ nông nghiệp chính xác cho đến chăm sóc người bệnh. Sự phát triển nhanh công nghệ robot làm cho sự hợp tác giữa người và máy móc sớm trở thành hiện thực. Hơn nữa, do các tiến bộ công nghệ khác, robot đang trở nên thích nghi và linh hoạt hơn, với thiết kế cấu trúc và chức năng của nó được lấy cảm hứng từ các cấu trúc sinh học phức tạp (mở rộng của quá trình mô phỏng sinh học, trong đó mô hình và các chiến lược của tự nhiên được bắt chước lại).
Siêu tự động hóa cộng với trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ khiến việc tự động hóa phát triển mạnh hơn, thậm chí với những kỹ năng trước đây chỉ có con người sở hữu. AI sẽ phát huy thế mạnh tốt nhất trong việc xử lý dữ liệu lớn, có thể bao gồm việc xử lý ngôn ngữ và hình ảnh, vốn vẫn là giới hạn của máy tính cho đến nay. Siêu tự động hóa cực cao có thể cho phép sự tham gia của robot và các cỗ máy có trí thông minh nhân tạo phân tích kết quả, đưa ra các quyết định phức tạp và ứng dụng những kết luận vào hoạt động sản xuất.2 Mô phỏng Mô phỏng (Simulation) là quá trình “bắt chước” một quá trình hay hệ thống có thực theo thời gian. Mô phỏng mang lại nhiều lợi ích to lớn và trong tương lai sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong các hoạt động của nhà máy, giúp tiết kiệm thời gian, kinh phí, nguyên vật liệu, tránh được những trường hợp rủi ro, nguy hiểm trong điều kiện thực… 11 1.3 Hệ thống tích hợp Hệ thống tích hợp (System integration) là gắn kết một chuỗi các hệ thống con với những tính năng khác nhau vào một hệ thống lớn, đảm bảo tất cả được kết hợp chặt chẽ với nhau như cấu tạo sống hoàn chỉnh.
Hệ thống tích hợp gồm tích hợp hệ thống theo chiều ngang và chiều dọc: hầu hết các hệ thống công nghệ thông tin ngày nay không được tích hợp đầy đủ. Giữa các bên công ty, nhà cung cấp và khách hàng chưa được kết nối một cách chặt chẽ. Tuy nhiên, với Cách mạng công nghiệp 4.0, sẽ cung cấp các giải pháp công nghệ thông tin mới, nâng cao hiệu quả hoạt động, giúp tối ưu hóa các mô hình kinh doanh, quản lý, vận hành được hiệu quả hơn.0 sẽ tạo ra một mô hình chuỗi cung ứng mới gắn kết chặt chẽ hơn với nhu cầu của khách hàng. Chuỗi cung ứng mới này sẽ tạo ra một cơ sở dữ liệu duy nhất, làm cho chuỗi cung ứng thông minh hơn, minh bạch hơn và hiệu quả hơn ở mọi giai đoạn, từ khi phát sinh nhu cầu cho đến khi giao hàng.4 Internet vạn vật Internet vạn vật (Internet of things - IoT) là mối quan hệ giữa vạn vật (các sản phẩm, dịch vụ, địa điểm) và con người thông qua các công nghệ kết nối và các nền tảng khác nhau.