Bài giảng Tin học ứng dụng 2 - Bài 3: Cách mạng công nghiệp 4.0 - Thiều Quang Trung

BÀI 3
CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP 4.0
GV Th.S. Thiều Quang Trung
Trường Cao đẳng Kinh tế Đối ngoại
• Các giai đoạn cách mạng công
nghiệp1
• Cách mạng công nghiệp lần thứ 42
• Tiềm năng công nghiệp 4.03
• Tác động ảnh hưởng4
Nội dung
GV Thiều Quang Trung 2
Cái gì đây ?
GV Thiều Quang Trung
Cái gì đây ?
GV Thiều Quang Trung
Cái gì đây ?
GV Thiều Quang Trung
Cái gì đây ?
GV Thiều Quang Trung
Cái gì đây ?
GV Thiều Quang Trung
Tiến hóa hay cách mạng ?
GV Thiều Quang Trung
Các giai đoạn của cách mạng công nghiệp
4. Industrial revolution
Dựa vào các hệ thống liên
kết thế giới thực và ảo
(cyber-physical systems)
3. Industrial revolution 
Sử dụng kỹ thuật điện tử,
CNTT và sản xuất tự động
2. Industrial revolution 
Động cơ điện và dây chuyền
lắp ráp sản xuất hàng loạt
1. Industrial revolution
Cơ khí hóa với máy chạy bằng
thủy lực và hơi nước
Cuối thế kỷ 18 Đầu thế kỷ 20 Đầu thập niên 70
Industry 1.0 Industry 3.0Industry 2.0 Industry 4.0
L
e
v
e
l 
o
f
c
o
m
p
le
x
it
y
Ngày nay
Source: DFKI/Bauer IAO
GV Thiều Quang Trung
1. 1760 to 1840 - Mở ra sản xuất cơ khí; đường sắt và động cơ 
hơi nước
2. 1870 to 1940 - Sản xuất hàng loạt; điện và dây chuyền lắp 
ráp
3. 1960 to 2010 - Máy tính; chất bán dẫn, siêu máy tính, thiết bị 
cá nhân, internet
Các giai đoạn của cách mạng công nghiệp
GV Thiều Quang Trung
Cách mạng công nghiệp lần thứ 4
• Xu hướng tự động hóa và trao đổi dữ liệu trong 
sản xuất, gồm các hệ thống liên kết thế giới
thực và ảo CPS (cyber-physical system), 
Internet vạn vật IoT và Internet dịch vụ IoS
• Công nghiệp 4.0 tạo ra nhà máy thông minh 
(Smart Factory): cấu trúc kiểu module, hệ 
thống CPS giám sát các quy trình thực tế, tạo ra 
một bản sao mô phỏng của thế giới thực
GV Thiều Quang Trung
Không tồn tại trước năm 2007
• iPhone, IPad
• 4G
• Uber
• Android
• Instagram
• Snapchat
• WhataApp
GV Thiều Quang Trung
Thời gian để đạt 100 triệu khách hàng
• Telephone 75 Years
• Web 7 Years
• Facebook 4 Years
• Instagram 2 Years
GV Thiều Quang Trung
Hệ thống Cyber Physical Systems
• Cơ chế được kiểm soát hoặc giám sát bởi các thuật 
toán máy tính
• Tích hợp chặt chẽ với Internet và người dùng hệ
thống
• Các thành phần vật lý và phần mềm của hệ thống
được gắn kết và tương tác với nhau, điều khiển theo 
ngữ cảnh
 Ví dụ như lưới điện thông minh, ô tô tự lái, giám sát y tế, 
hệ thống điện tử điều khiển máy bay tự động
GV Thiều Quang Trung
Hệ thống CPS
GV Thiều Quang Trung
Lợi ích của hệ thống CPS
• Hệ thống an toàn hơn và hiệu quả hơn
• Giảm chi phí xây dựng và vận hành hệ thống
• Xây dựng các hệ thống phức tạp cung cấp các 
khả năng mới
• Giảm chi phí tính toán, kết nối mạng và cảm 
biến
• Cho phép triển khai quy mô quốc gia hoặc toàn 
cầu
GV Thiều Quang Trung
Hệ thống CPS ứng dụng trong nhà máy
thông minh
GV Thiều Quang Trung
Nhà máy thông minh (Smart Factory)
• Từ sản xuất tự động chuyển sang sản xuất thông 
minh bằng việc sử sụng người máy, máy móc và 
phần mềm thông minh
• Nhà máy thông minh: các máy móc, người máy 
được kết nối với nhau (IoT) thành một hệ thống, 
dựa trên phân tích dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo 
AI. Con người chỉ làm giám sát, điều khiển robot
• Sử dụng 3D Printing: Chạm khắc đồ gỗ, cắt chữ 
điện tử, làm ốc vít, linh kiện, chế tạo ô tô
• Quản lý và điều hành nhà máy thông minh
GV Thiều Quang Trung
Nhà máy thông minh
GV Thiều Quang Trung
Trí tuệ nhân tạo (AI) làm nền tảng cho
công nghiệp 4.0
• IBM Watson: bác sĩ chữa ung thư, trợ giảng đại 
học, nhân viên trực call center (viễn thông, ngân 
hàng, bảo hiểm, bệnh viện )
• Chatbot: thay thế nhân viên trực call center 
(Singapore đã dùng)
• Bệnh viên thông minh, chăm sóc sức khỏe thông 
minh, thiết bị y tế thông minh kết nối IoT
• Xe lái tự động (Tesla, Apple, Google, )
• Điều khiển giao thông thông minh
• Hàng không thông minh (bảo dưỡng, tiếp nhiên 
liệu máy bay)
GV Thiều Quang Trung
6 nguyên tắc thiết kế trong công nghiệp 4.0
• Interoperability: khả năng tương tác của các hệ 
thống CPS, con người và nhà máy thông minh kết 
nối và giao tiếp với nhau thông qua IoT và IoS
• Virtualization: một bản sao ảo hóa của nhà máy 
thông minh được tạo ra bằng cách liên kết dữ liệu 
cảm biến (từ giám sát các quá trình thực tế) với mô 
hình mô phỏng
• Decentralization: khả năng phân tán của các hệ 
thống CPS trong các nhà máy thông minh tạo ra các 
quyết định riêng biệt
GV Thiều Quang Trung
6 nguyên tắc thiết kế trong công nghiệp 4.0
• Real-Time Capability: khả năng thu thập và phân
tích dữ liệu và cung cấp thông tin tức thời
• Service Orientation: cung cấp dịch vụ (của các hệ
thống CPS, con người và nhà máy thông minh) 
thông qua IoS
• Modularity: thích nghi linh hoạt của các nhà máy
thông minh cho các yêu cầu thay đổi các module 
riêng lẻ
GV Thiều Quang Trung
Các khối xây dựng nên công nghiệp 4.0
Industry 4.0
Autonomous 
Robots
Simulation
Horizontal 
and vertical 
system 
integration
Industrial 
Internet of 
Things
Cyber 
Security
Additive Mfg
Augmented 
reality
Big data 
analytics
GV Thiều Quang Trung
Tiềm năng của công nghiệp 4.0
Sản xuất được hỗ trợ bởi robot
Dự báo công việc bảo trì
Sản xuất phụ cho các bộ phận phức tạp
Máy móc làm dịch vụ
Big data điều khiển kiểm soát chất lượng
Mô phỏng dây chuyền sản xuất
Mạng lưới cung cấp thông minh
GV Thiều Quang Trung
Robot làm việc trong nhà kho Amazon
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
2013 2014 2015 2016
GV Thiều Quang Trung
Nhà máy thông minh của Airbus
• MiRA (Mixed Reality Application) tablet
• Kết nối giữa bộ cảm biến và máy tính
bảng
• Internet Connected Smart Tools
• Tự điều chỉnh theo hành động
• Ghi lại thông tin nhật ký
• Giảm thời gian lắp ráp
• Công nghệ tương tác thực tế (Augmented 
Reality) trợ giúp hướng dẫn và dạy học
GV Thiều Quang Trung
Một số dự đoán tương lai
• Năng xuất lao động tăng cao, giảm giá thành, nâng 
cao chất lượng
• Khi tự động hóa chiếm 80% thì yếu tố nhân công rẻ 
sẽ hết
• Lao động ngành may mặc, giày da, lắp ráp điện tử 
bị đe dọa nghiêm trọng nhất: 100 triệu CN Trung 
Quốc, hàng chục triệu CN Việt Nam, Thái, Myanmar, 
Bangladesh có nguy cơ thất nghiệp
GV Thiều Quang Trung
Một số dự đoán tương lai
• Nguy cơ dịch chuyển nhà máy về lại Mỹ, Châu Âu, 
Nhật, Hàn Quốc khi giá nhân công chỉ còn chiếm 10-
15% giá thành, thay vì chiếm 40% giá thành như 
hiện nay
• Foxconn đã dùng 60.000 robot thay thế 1 triệu công 
nhân
• Nhà máy VPIC (Giang Điền, Đồng Nai) 200.000m2, 
600 lao động
GV Thiều Quang Trung
 10% người dân mặc các loại quần áo kết nối với 
internet
 90% người dân có thể lưu trữ dữ liệu không giới 
hạn và miễn phí
 1 nghìn tỷ cảm biến kết nối với internet
 Dược sĩ robot đầu tiên ở Mỹ
 10% kính đọc sách kết nối với internet
 80% người dân hiện diện số trên internet
 Ô tô đầu tiên được sản xuất hoàn toàn bằng công 
nghệ in 3D
GV Thiều Quang Trung
Một số dự đoán tương lai
 Điều tra dân số bằng các nguồn dữ liệu lớn
 Chiếc điện thoại di động cấy ghép trên cơ thể 
người đầu tiên được thương mại hóa
 5% sản phẩm tiêu dùng được in bằng công nghệ 
in 3D
 90% dân số sử dụng điện thoại thông minh và
thường xuyên truy cập internet
GV Thiều Quang Trung
Một số dự đoán tương lai
Ảnh hưởng của công nghiệp 4.0
Economy
Business
National 
& Global
Society
Individual
Impact
GV Thiều Quang Trung
Ảnh hưởng đến nền kinh tế
• Phát triển
• Lão hóa
• Năng suất
• Việc làm
• Lao động thay thể 
• Bản chất công việc
GV Thiều Quang Trung
Ảnh hưởng đến doanh nghiệp
• Kỳ vọng của khách hàng
• Sản phẩm tăng cường dữ liệu
• Đổi mới hợp tác
• Mô hình hoạt động mới
Combining digital, physical and biological worlds
GV Thiều Quang Trung
Các tác động khác
• Quốc gia & Thế giới
• Chính phủ
• Quốc gia, vùng và thành phố
• An ninh quốc tế
• Xã hội
• Bất bình đẳng
• Cộng đồng
• Cá nhân
• Danh tính, Đạo đức
• Kết nối nhân loại
GV Thiều Quang Trung
Những kỹ năng quan trọng
Năm 2015 Năm 2020
1 Kỹ năng giải các vấn đề phức tạp Kỹ năng giải các vấn đề phức tạp
2 Kỹ năng hợp tác với người khác Kỹ năng Tư duy phản biện
3 Kỹ năng quản lý con người Kỹ năng Tư duy sáng tạo
4 Kỹ năng Tư duy phản biện Kỹ năng quản lý con người
5 Kỹ năng đàm phán Kỹ năng hợp tác với người khác
6 Kỹ năng kiểm soát chất lượng Kỹ năng Trí tuệ cảm xúc
7 Kỹ năng định hướng dịch vụ Kỹ năng phán đoán, ra quyết định
8 Kỹ năng phán đoán và ra quyết định Kỹ năng định hướng dịch vụ
9 Kỹ năng chủ động lắng nghe Kỹ năng đàm phán
10 Kỹ năng Tư duy sáng tạo Kỹ năng linh hoạt trong nhận thức
GV Thiều Quang Trung
GV Thiều Quang Trung 36