Chương I, điều 2, khoản 2. 17 công sang nền sản xuất cơ khí trên cơ sở khoa học. Tiền đề kinh tế chính của bước quá độ này là sự chiến thắng của các quan hệ sản xuất tư bản chủ nghĩa, còn tiền đề khoa học là việc tạo ra nền khoa học mới, có tính thực nghiệm nhờ cuộc cách mạng trong khoa học vào thế kỷ XVII. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ hai bắt đầu diễn ra vào cuối thế kỷ XIX đến đầu thế kỷ XX với hệ thống kỹ thuật mới dựa trên nguồn động lực là động cơ đốt trong, nguồn năng lượng là điện năng, dầu mỏ, khí đốt và nguồn nguyên vật liệu là thép, các kim loại màu, các hoá phẩm tổng hợp,… đã tạo nên những tiền đề mới và cơ sở vững chắc để phát triển công nghiệp ở mức cao hơn nữa.
Cuộc cách mạng này được chuẩn bị bằng quá trình phát triển 100 năm của các lực lượng sản xuất trên cơ sở của nền sản xuất đại cơ khí và bằng sự phát triển của khoa học trên cơ sở kỹ thuật. Yếu tố quyết định của cuộc cách mạng này là chuyển sang sản xuất trên cơ sở điện – cơ khí và tự động hoá cục bộ, tạo ra các ngành mới trên cơ sở khoa học thuần tuý, biến khoa học thành một ngành lao động đặc biệt. Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba còn được gọi là cuộc cách mạng khoa học - kỹ thuật. Cuộc cách mạng này bao gồm hai giai đoạn kế tiếp nhau.
Giai đoạn 1 vẫn thường được gọi là cách mạng khoa học – kỹ thuật bắt đầu từ thập niên 40 tới thập niên 70 của thế kỷ XX - với đặc điểm căn bản có ý nghĩa quyết định và có tính phổ biến là sự phát triển mạnh mẽ của tự động hoá và điều khiển học trong các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, công nghệ và sản xuất trên cơ sở các thành tựu của vật lý học, hoá học, điện tử - tin học,…. Nhờ vậy, một loạt các ngành như năng lượng nguyên tử, hoá học polyme, kỹ thuật tên lửa và hàng không – vũ trụ đã được thúc đẩy phát triển mạnh mẽ. Giai đoạn 2, được gọi là cách mạng khoa học – công nghệ hiện đại bắt đầu từ nửa sau thập niên 70 của thế kỷ trước cho đến nay. So với các cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất và lần thứ hai trước đây chỉ thay thế một phần chức năng lao động chân tay của con người bằng máy móc cơ khí, hoặc tự động hoá một phần, hay tự động hoá cục bộ trong cuộc cách mạng khoa học - kỹ 18 thuật, thì khác biệt cơ bản nhất của cuộc cách mạng khoa học – công nghệ hiện đại là sự thay thế phần lớn và hầu hết chức năng lao động của con người (cả lao động chân tay lẫn trí óc) bằng các thiết bị máy móc tự động hoá hoàn toàn trong quá trình sản xuất nhất định.
Thuật ngữ “Cách mạng công nghiệp lần thứ tư” hay “công nghiệp 4.0” bắt nguồn từ một dự án trong chiến lược công nghệ cao của Chính phủ Đức, trong đó khuyến khích việc tin học hóa sản xuất. Thuật ngữ này được sử dụng lần đầu vào năm 2011 tại Hội chợ Hannover – Hội chợ hàng đầu thế giới về công nghệ và công nghiệp, là sự kiện lớn nhất, quan trọng nhất của ngành công nghiệp, được tổ chức thường niên bởi Deutsche Messe AG (Cộng hòa liên bang Đức). Thuật ngữ này cũng được lần đầu tiên đề cập trong bản kế hoạch hành động chiến lược công nghệ cao được Chính phủ Đức thông qua năm 2012. Trong tháng 10/2012, nhóm công tác của đức về công nghiệp 4.0 dưới sự chủ trì của Siegfried Dais và Hennining Kagermann đã đề xuất thực hiện một tập hợp các nguyên tắc của Công nghiệp 4.0 với Chính phủ Đức.
Ngày 8/4/2013, tại Hội chợ Hannover, báo cáo cuối cùng của Nhóm công tác Công nghiệp 4.0 đã được trình bày, là tên gọi nàn sóng thay đổi sản xuất diễn ra tại Đức. Ở một số nước khác, nó được gọi là “Công nghiệp IP”, “Sản xuất thông minh” hay “Sản xuất số”. Dù tên gọi có khác nhau, nhưng nội dung đều là: Sản xuất trong tương lai là sự phối hợp giữa thế giới ảo và thực của sản xuất một cách linh hoạt, máy móc xích lại gần nhau, sản xuất thông minh gắn với môi trường xanh, bền vững. Ngày 20/01/2016, Diễn đàn Kinh tế Thế giới lần thứ 46 đã khai mạc tại thành phố Davos – Klosters của Thụy Sĩ với chủ đề “Cách mạng công nghiệp lần thứ tư”, thu hút sự tham dự của 40 nguyên thủ quốc gia và hơn 2.500 quan khách từ hơn 100 quốc gia.
Khái niệm cách mạng công nghiệp lần thứ tư hay công nghiệp 4.0 đã được làm rõ tại diễn đàn này. Theo Schwab, Cách mạng công nghiệp 4.0 là sự kết hợp của công nghệ trong các lĩnh vực vật lý, số hóa và sinh học, tạo ra những khả năng hoàn toàn mới và có tác động sâu sắc đối với các hệ thống chính trị, xã hội, kinh tế của thế giới. Khi đó, một thế giới chạy bằng rôbốt và máy tính với trí tuệ nhân tạo có thể phát triển tới mức thay thế con người trong việc phán đoán và quản lý các hệ thống phức tạp. Một số đặc điểm và xu hướng phát triển của cách mạng công nghiệp 4.0 + Một số đặc điểm của cách mạng công nghiệp 4.0 Cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra như vũ bão bao quát toàn bộ mọi lĩnh vực hoạt động của con người.
Để chỉ ra đặc điểm của sự vật, hiện tượng mà bản thân sự vật, hiện tượng đó luôn vận động phát triển, chưa hoàn thiện là một việc làm hết sức khó khăn. Tuy nhiên, trong sự phát triển bùng nổ và đa dạng ấy, có thể khái quát một số đặc điểm cơ bản của cách mạng công nghiệp 4.0 như sau: - Có khả năng cộng tác chặt chẽ giữa người và máy móc. Cần phải nhấn mạnh vai trò quan trọng và khả năng thông minh của máy móc đến mức mối quan hệ giữa con người và máy móc là mối quan hệ cộng tác chứ không còn là điều khiển đơn thuần. Việc cộng tác được thực hiện dựa trên công nghệ thông tin được gọi là Internet kết nối vạn vật (IoT); - Quá trình sản xuất có thể được nhìn thấy từ các hình ảnh ảo của nhà máy.
Ảnh ảo của nhà máy được xây dựng bằng mô phỏng các quá trình thông qua các thiết bị cảm biến thông minh trong quá trình sản xuất. Mục đích của việc quan sát ảnh ảo là để giữ quá trình sản xuất càng có mức độ kết nối tự động cao và rõ ràng càng tốt thông qua một hệ thống được gọi là kết nối sảo và thực; - Nguyên tắc kiểm soát phân cấp được thực hiện triệt để. Việc tổ chức sản xuất tự động cao giữa người và máy móc và có thể quan sát được thông qua hệ thống kết hợp giữa thực và ảo cho phép các nhân viên trong nhà máy có thể đưa ra quyết định nhanh chóng chính xác. - Năng lực sản xuất xét về mặt thời gian sẽ được cải thiện đáng kể do thời gian sản xuất rút ngắn bởi quy trình sản xuất được thực hiện một cách thông minh, các vấn đề phát sinh được giải quyết ngay tức thì.
Đồng thời, các loại lãng phí trong quá trình sản xuất cũng được hạn chế, thậm chí loại bỏ. - Mô hình dịch vụ cấp tiến có tên gọi internet mọi dịch vụ được sử dụng, tại đó công nghệ thông tin được sử dụng để giám sát và phân tích dữ liệu được 20 thu thập từ các thiết bị thông minh. Quá trình sản xuất linh hoạt được tạo ra từ đó. - Khả năng tách biệt trở thành một đặc điểm độc đáo của hệ thống sản xuất linh hoạt.
Các quá trình có thể được tách rời ra để giảm bớt tính phức tạp của hệ thống hoạt động, đặc biệt là những hệ thống có những quá trình dài. Khả năng tách biệt này cũng đi kèm với khả năng điều chỉnh máy móc thiết bị, từ đó mức độ thích ứng với các yêu cầu của khách hàng cao hơn. Báo cáo của Diễn đàn Kinh tế thế giới năm 2016 cũng chỉ ra 9 khu vực/lĩnh vực chịu ảnh hưởng mạnh nhất của cách mạng công nghiệp 4.0 bao gồm: bán lẻ; các nhà máy sản xuất; ngành công nghiệp sản xuất phương tiện vận chuyển; nhà ở; văn phòng; nơi làm việc; các thành phố; môi trường sống; và đặc biệt yêu cầu về năng lực của nguồn nhân lực – một yếu tố đầu vào của quá trình sản xuất. + Một số xu hướng phát triển của cách mạng công nghiệp 4.0 - Công nghệ in 3D: Có thể nói công nghệ in 3D chính là sự phát triển ở tầm cao của công nghệ in, làm cho người ta có thể sản xuất ra những sản phẩm có cấu trúc tương đối phức tạp nhưng lại được gói gọn thành một khối duy nhất.
Công nghệ in 3D được hiểu là quá trình công nghệ tạo ra các vật thể một cách trực tiếp thông qua việc gia tăng các nguyên liệu thành từng lớp một theo nhiều cách khác nhau. Công nghệ in 3D là từ để chỉ một nhóm các quá trình in và công nghệ in để sản xuất ra những sản phẩm bằng nhiều nguyên liệu khác nhau. Mặc dù các công nghệ in 3D là khác nhau, nhưng chúng có điểm chung là tạo ra một vật thể hữu hình bằng cách xếp chồng tưng lớp vật chất lên nhau cho đến khi tạo ra vật thể hoàn chỉnh. Mỗi lớp là một lát vật chất mỏng và nằm ngang.
Trong quá trình in 3D, máy in nhận dữ liệu từ những mô hình máy tính và chuyển các nguyên liệu in thành những vật thể thực và rắn. - Internet kết nối vạn vật: Internet kết nối vạn vật được đề cập lần đầu tiên vào năm 1999 bởi Kevin Ashton. Đến năm 2010 người ta định nghĩa “internet kết nối vạn vật” là một hệ thống mở và phức tạp bao gồm những đối tượng 21 thông minh có khả năng tự động tổ chức, chia sẻ thông tin, dữ liệu và nguồn lực, phản ứng lại những tình huống và thay đổi từ môi trường”. Đây là cụm từ chỉ hệ thống các vật hữu hình gắn các cảm biến, được nối với nhau qua internet không dây hoặc có dây.
Các đồ vật có thể là người, cơ thể sống khác hoặc là đồ vật thông thường. Bản chất của internet kết nối vạn vật là các vật trong hệ thống này có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, giữ liệu mà không cần sự tác động trực tiếp giữa con người với con người và giữa con người với máy tính.