- Khái niệm: Cách mạng công nghiệp 4.0 là cuộc cách mạng công nghiệp dựa trên sự tích hợp cao độ của dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo và internet vạn vật vào điều hành hệ thống sản xuất một cách hiệu quả và thông minh vượt bậc.

- Điểm khác biệt giữa Cách mạng công nghiệp 4.0 so với các cuộc cách mạng công nghiệp khác đã diễn ra trước đó:

+ Phát triển trên ba trụ cột chính: kĩ thuật số, vật lí và công nghệ sinh học.

+ Sử dụng những tiến bộ về công nghệ thông tin và truyền thông

+ Con người và máy móc có khả năng cộng tác chặt chẽ với nhau trong quá trình sản xuất.

+ Cho ra sản phẩm nhanh hơn với chi phí tiết kiệm hơn.

+ Quy mô vô cùng lớn với tốc độ lan truyền rất nhanh, thúc đẩy đột phá công nghệ, tạo ra một thế giới được số hóa, tự động hóa.

+ Tác động mạnh mẽ và toàn diện đến kinh tế - xã hội thế giới.

- Tác động của cách mạng công nghiệp 4.0 đến sự phát triển kinh tế - xã hội thế giới:

+ Chuyển dịch sang nền kinh tế tri thức và thay đổi mô hình tăng trưởng kinh tế.

+ Thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế.

+ Thay đổi phương thức sản xuất theo hướng sản xuất thông minh.

+ Nhiều sản phẩm, dịch vụ mới ra đời và theo hướng cá nhân hóa.

+ Nhiều mô hình kinh tế mới đã ra đời.

+ Suy giảm lao động tại một số ngành.

+ Thay đổi nội dung và kỹ năng lao động.

+ Gia tăng chênh lệch về thu nhập giữa các bộ phận dân cư.

+ Gia tăng số lượng việc làm.

- Liên hệ: tác động của cách mạng công nghiệp 4.0 có ảnh hưởng không nhỏ đến việc lựa chọn nghề nghiệp của học sinh. Có rất nhiều ngành nghề bị ảnh hưởng bởi cuộc cách mạng công nghiệp này như nhân viên tiếp thị, quảng cáo, người bán hàng trong quán cà phê, thư ký và trợ lí… đó là những công việc sẽ được tự động hóa nhiều trong tương lai, không cần đến con người. Chính vì vậy học sinh cần định hướng rõ nghề nghiệp của mình sao cho phù hợp với thời buổi công nghiệp 4.0, nâng cao kiến thức, kĩ năng, đáp ứng được yêu cầu của công việc.

- Thuật ngữ “Cách mạng công nghiệp lần thứ tư” còn gọi là Cách mạng công nghiệp 4.0 lần đầu tiên được đưa ra tại Hội chợ công nghệ Han-nô-vơ (Đức) vào năm 2011.

- Có nhiều quan niệm khác nhau về Cách mạng 4.0 nhưng tựu chung lại, đây là cuộc cách mạng công nghiệp dựa trên sự tích hợp cao độ của dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo và internet vạn vật vào điều hành hệ thống sản xuất một cách hiệu quả và thông minh vượt bậc.

* Điểm giống: Đều là các cuộc cách mạng công nghiệp làm thay đổi mạnh mẽ quá trình sản xuất, biến đổi đời sống, kinh tế và xã hội trên toàn cầu.

* Điểm khác:

♦ Cách mạng công nghiệp 1.0

- Thời gian: khoảng năm 1760 - 1840

- Nội dung: phát minh ra máy móc, thay thế lao động thủ công bằng lao động máy móc.

- Đặc điểm:

+ Khởi phát từ nước Anh sau đó lan nhanh sang các nước Âu - Mỹ khác.

+ Sử dụng năng lượng nước và hơi nước để cơ giới hoá sản xuất.

+ Số lượng sản phẩm, chất lượng và giá trị sản phẩm tăng lên, giá sản phẩm giảm đi và do đó làm năng suất lao động tăng lên, kinh tế phát triển mạnh.

+ Các phát minh lớn bao gồm: thoi bay, máy quay sợi, máy dệt, máy kéo sợi chạy bằng sức nước; nấu than cốc từ đá để luyện sắt, lò luyện gang; máy hơi nước, tàu thuỷ và tàu hoả,...

+ Tác động trực tiếp đến các ngành như dệt may, chế tạo cơ khí, giao thông vận tải.

+ Tác động chủ yếu đến nước Anh và một số nước khác ở châu Âu.

♦ Cách mạng công nghiệp 2.0

- Thời gian: cuối thế kỉ XIX - đầu thế kỉ XX

- Nội dung: chuyển từ nền sản xuất cơ khí sang sản xuất điện - cơ khí và tự động hóa một phần trong sản xuất.

- Đặc điểm:

+ Khởi phát từ Hoa Kỳ sau đó lan sang các nước khác.

+ Sử dụng năng lượng điện, các động cơ điện để tạo ra các dây chuyền sản xuất hàng loạt, sản xuất hàng hoá khổng lồ và có tác động sâu sắc đến kinh tế - xã hội của các quốc gia.

+ Năng suất lao động tăng gấp nhiều lần so với cuộc cách mạng trước.

+ Các phát minh nổi bật như: phun khí nóng trong sản xuất sắt làm giảm tiêu hao nhiên liệu; cải thiện công nghệ sản xuất đường ray tàu hoả; sản xuất giấy, sản xuất dầu; thuốc nhuộm tổng hợp, cao su, ô tô, điện thoại, phương thức quản lí kinh doanh hiện đại,...

+ Tác động trực tiếp đến các ngành như giao thông vận tải, luyện kim, xây dựng, sản xuất giấy,...

+ Chất lượng cuộc sống được cải thiện đáng kể ở các nước công nghiệp. Cơ cấu nghề nghiệp thay đổi và số dân tại các trung tâm công nghiệp tăng nhanh.

+ Tác động chủ yếu đến Anh, Đức, Hoa Kỳ, Pháp, I-ta-li-a, Nhật Bản, Nga,...

♦ Cách mạng công nghiệp 3.0

- Thời gian: khoảng năm 1960 đến cuối thế kỉ XX

- Nội dung: chuyển từ công nghệ điện tử và cơ khí sang công nghệ số và tự động hóa sản xuất.

- Đặc điểm:

+ Khởi phát ở Hoa Kỳ.

+ Sử dụng công nghệ thông tin để tự động hóa sản xuất. Cuộc cách mạng này còn được gọi là cách mạng số bởi sự phát triển mạnh mẽ của chất bán dẫn, siêu máy tính, máy tính cá nhân và internet.

+ Năng suất và hiệu quả làm việc của doanh nghiệp tăng đáng kể, các hoạt động quản lí của chính phủ và cách thức con người sinh hoạt trong đời sống hằng ngày cũng thay đổi.

+ Các tiến bộ khoa học - kĩ thuật nổi bật là thiết bị điện tử cầm tay, máy rút tiền tự động, rô-bốt công nghiệp, đồ hoạ máy tính, âm nhạc điện tử, điện thoại di động, internet, máy ảnh kĩ thuật số,...

+ Tác động lớn đến nền kinh tế toàn cầu.

♦ Cách mạng công nghiệp 4.0

- Thời gian: đầu thế kỉ XXI

- Nội dung: dựa trên sự tích hợp cao độ của dữ liệu lớn, trí tuệ nhân tạo và Internet vạn vật để điều hành hệ thống sản xuất hiệu quả và thông minh vượt bậc.

- Đặc điểm:

+ Sử dụng những tiến bộ về công nghệ thông tin và truyền thông như internet vạn vật, điện toán đám mây, công nghệ thực tế - ảo,... vào các hệ thống sản xuất, làm thay đổi cơ bản chuỗi giá trị và mô hình kinh doanh trong sản xuất công nghiệp.

+ Con người và máy móc có khả năng cộng tác chặt chẽ với nhau trong quá trình sản xuất.

+ Thời gian ra đời một sản phẩm ngắn hơn, chi phí tiết kiệm hơn.

+ Quy mô vô cùng lớn với tốc độ lan truyền rất nhanh, thúc đẩy đột phá công nghệ, tạo ra một thế giới được số hoá, tự động hóa ngày càng trở nên hiệu quả và thông minh hơn.

+ Tác động mạnh mẽ và toàn diện đến kinh tế - xã hội thế giới ở tất cả khu vực và trong từng quốc gia.

♦ Tác động đến kinh tế

- Chuyển dịch sang nền kinh tế tri thức và thay đổi mô hình tăng trưởng kinh tế

+ Cách mạng 4.0 góp phần chuyển dịch nền kinh tế toàn cầu sang nền kinh tế tri thức, bởi: nguồn lực phát triển quan trọng nhất của cuộc cách mạng này là nhân lực có tri thức và năng lực sáng tạo công nghệ. Sản xuất đang dịch chuyển dần từ các quốc gia có nhiều lao động kĩ năng phổ thông và tài nguyên sang những quốc gia có nhiều lao động chuyên môn cao và gần thị trường tiêu thụ.

+ Cách mạng 4.0 góp phần thay đổi mô hình tăng trưởng kinh tế dựa vào các yếu tố đầu vào có hạn sang mô hình tăng trưởng kinh tế dựa vào các yếu tố đầu vào có thể phát triển liên tục như công nghệ và đổi mới sáng tạo.

- Thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu kinh tế

+ Cách mạng 4.0 thúc đẩy một số hành một số ngành kinh tế tăng trưởng mạnh, như: các ngành công nghiệp dựa vào đổi mới sáng tạo, nông nghiệp công nghệ cao hay thương mại điện tử,...

+ Bên cạnh đó, cuộc cách mạng này cũng làm cho một số ngành giảm tăng trưởng, như: các ngành sản xuất dựa vào khai thác lợi thế sẵn có về điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên.

- Thay đổi phương thức sản xuất theo hướng sản xuất thông minh

+ Cách mạng công nghiệp 4.0 đang tạo ra cuộc cải cách lớn về công nghệ sản xuất, trong đó sản xuất thông minh trở thành một xu thế tất yếu.

+ Việc thay đổi phương thức sản xuất đã góp phần làm giảm chi phí và tiết kiệm thời gian sản xuất dẫn đến hạ giá thành sản phẩm và tăng tính cạnh tranh, hiệu quả của doanh nghiệp.

- Nhiều sản phẩm, dịch vụ mới ra đời và theo hướng cá nhân hoá

+ Trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, đã có nhiều vật liệu mới, sản phẩm mới và dịch vụ mới có chất lượng và mức giá phù hợp ra đời.

+ Các sản phẩm được tạo ra trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ngày càng được cá nhân hoá để phù hợp với từng người tiêu dùng riêng lẻ.

- Nhiều mô hình kinh tế mới đã ra đời, như: mô hình kinh tế chia sẻ, kinh tế tuần hoàn và kinh tế số.

+ Mô hình kinh tế chia sẻ: là mô hình kinh tế mà tại đó các cá nhân có thể sử dụng các tài sản nhàn rỗi được sở hữu bởi các cá nhân khác thông qua nền tảng internet, với một khoản tiền nhất định.

+ Trong mô hình kinh tế tuần hoàn, rác thải đầu ra của ngành này trở thành nguồn nguyên liệu đầu vào của ngành khác.

+ Kinh tế số: là nền kinh tế sử dụng kiến thức, thông tin được số hoá để hướng dẫn, nâng cao phân bổ nguồn lực, mang lại tăng trưởng kinh tế chất lượng cao. Kinh tế số đang trở thành đặc trưng và xu hướng phát triển kinh tế - công nghệ quan trọng nhất hiện nay.

♦ Tác động đến xã hội

- Suy giảm lao động tại một số ngành:

+ Cách mạng công nghiệp 4.0 với những thành tựu đột phá về tự động hóa và sự ra đời của “côbốt” đã khiến cho một số người lao động bị thất nghiệp hoặc phải di chuyển sang lĩnh vực lao động, việc làm mới.

+ Suy giảm lao động xảy ra tại các ngành có công việc lặp đi lặp lại và đòi hỏi lao động kĩ năng thấp, như các công việc trong lĩnh vực dệt may, vận tải, bán lẻ,...

+ Một số ngành nghề đòi hỏi trình độ chuyên môn của người lao động tương đối cao nhưng lại có tính chất lặp lại như luật sư, phân tích tài chính, bác sĩ, phóng viên, kế toán, bảo hiểm hay thủ thư sẽ được tự động hóa một phần hoặc toàn bộ.

- Thay đổi nội dung và kĩ năng lao động

+ Về nội dung: lao động đang chuyển dần từ lao động thủ công, lao động cơ khí sang lao động thông tin, lao động trí tuệ; thị trường lao động truyền thống ở nhiều quốc gia đã và đang bị thay đổi.

+ Về kĩ năng: sự xuất hiện của các công nghệ mới đã khiến cho yêu cầu về công việc thay đổi, các kĩ năng công việc và bản thân công việc trong từng ngành nghề cũng có những thay đổi lớn.

+ Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 cũng khiến các biên giới cứng của thị trường lao động có thể bị xoá bỏ và thay thế vào đó là những mối liên kết mới.

- Gia tăng chênh lệch về thu nhập giữa các bộ phận dân cư

+ Lao động ít kĩ năng hay có kĩ năng dễ bị người máy thay thế sẽ có thu nhập thấp.

+ Những người có ý tưởng hay kĩ năng bổ trợ cho quá trình tự động hóa và số hoá đang diễn ra với tốc độ nhanh sẽ có thu nhập cao.

- Gia tăng số lượng việc làm: trong Cách mạng công nghiệp 4.0, sẽ có nhiều việc làm mới tạo ra hơn so với số việc làm bị mất đi.

♦ Nhóm công nghệ vật lí/ hữu hình: Xu hướng phát triển chính trong nhóm vật lí/hữu hình bao gồm: phương tiện tự lái, công nghệ in 3D, rô-bốt cao cấp và vật liệu mới. Cụ thể:

- Phương tiện tự lái:

+ Là các thiết bị có khả năng cảm nhận môi trường xung quanh thông qua các dữ liệu cảm biến từ ra-đa, máy ảnh, máy đo khoảng cách bằng siêu âm, GPS, bản đồ được gắn trên thiết bị và tự hoạt động mà không cần hoặc cần rất ít sự tham gia của con người trong việc điều khiển chúng.

+ Cùng với quá trình phát triển của cảm biến và trí tuệ nhân tạo, khả năng của các phương tiện tự lái ngày càng được cải thiện.

- Công nghệ in 3D:

+ Là công nghệ tạo ra một đối tượng vật lí bằng cách in theo các lớp từ một bản vẽ hay mô hình 3D có trước.

+ Công nghệ này giúp tiết kiệm nguyên vật liệu và chi phí lưu kho hơn nhiều so với công nghệ chế tạo truyền thống trước đây (công nghệ chế tạo cắt gọt).

+ Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang phát triển công nghệ in 4D để tạo ra một thế hệ sản phẩm có thể tự thích nghi, tự phản ứng trước sự thay đổi của môi trường.

- Rô-bốt cao cấp

+ Là công nghệ được tạo ra để rô-bốt bắt chước hành động của con người, tự động hóa thực hiện quy trình sản xuất nhằm tăng hiệu quả công việc.

+ Rô-bốt sẽ khiến việc tự động hóa phát triển mạnh hơn.

- Công nghệ vật liệu mới:

 + Là một khoa học liên ngành nghiên cứu mối quan hệ giữa thành phần, cấu trúc, các công nghệ chế tạo, xử lí và tính chất của các vật liệu.

+ Các vật liệu mới thường nhẹ hơn, bền hơn, có thể tái chế và dễ thích ứng hơn. Ngoài ra, các vật liệu mới còn có thể tự phục hồi hoặc tự làm sạch, hoặc khôi phục lại hình dạng ban đầu,...

♦ Nhóm công nghệ kĩ thuật số: Nhóm công nghệ kĩ thuật số sẽ có sự phát triển mạnh mẽ về internet vạn vật, phân tích dữ liệu lớn dựa trên trí tuệ nhân tạo và công nghệ điện toán đám mây. Cụ thể:

- Internet vạn vật:

+ Là mạng kết nối các đồ vật và thiết bị thông qua cảm biến, phần mềm và các công nghệ khác.

+ Cho phép các đồ vật và thiết bị thu thập và trao đổi dữ liệu với nhau.

+ Được ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực của đời sống và sản xuất.

- Dữ liệu lớn:

+ Là một tập hợp dữ liệu có kích thước lớn, đa dạng và tốc độ xử lí nhanh, có thể đến từ các nguồn khác nhau.

+ Áp dụng phân tích vào dữ liệu lớn có thể cắt giảm chi phí và thời gian, tăng thời gian phát triển và Tối ưu hóa sản phẩm và hỗ trợ con người đưa ra những quyết định đúng và hợp lí hơn.

- Trí tuệ nhân tạo:

+ Là khoa học tạo ra các thiết bị có hành vi thông minh, hiểu được trí tuệ con người.

+ Mục tiêu của trí tuệ nhân tạo là tạo ra các thiết bị có thể nghĩ, nghe, nhìn, đi lại, nói và cảm nhận.

+ Các sản phẩm trí tuệ nhân tạo ngày càng trở nên tiên tiến hơn.

- Công nghệ điện toán đám mây là công nghệ cho phép năng lực tính toán nằm ở các máy chủ ảo trên internet thay vì trong phòng máy tính gia đình và văn phòng (trên mặt đất) để mọi người kết nối và sử dụng khi cần.

♦ Nhóm công nghệ sinh học

- Công nghệ sinh học đang ngày càng phổ biến hơn với khả năng ứng dụng rộng rãi vào đời sống sản xuất của xã hội hiện đại và có thể tạo ra những đột phá trong nông nghiệp, thuỷ sản, y dược, chế biến thực phẩm, bảo vệ môi trường, năng lượng tái tạo và hoá học.

- Xu hướng phát triển chính trong nhóm công nghệ sinh học chính là công nghệ gen và sinh học tổng hợp.

(*) Sơ đồ tham khảo:

(*) Lựa chọn: thực hiện nhiệm vụ 1

(*) Bài tham khảo: Xu hướng phát triển nông nghiệp công nghệ cao ở Đà Lạt:

- Cơ cấu lại sản xuất theo hướng toàn diện, bền vững, hiện đại theo quy hoạch, từ đó hình thành các vùng sản xuất tập trung quy mô lớn theo quy hoạch.

- Lồng ghép các nguồn lực của Trung ương, của tỉnh Lâm Đồng để ưu tiên đầu tư nghiên cứu, ứng dụng chuyển giao công nghệ, máy móc thiết bị bảo vệ môi trường trong canh tác nông nghiệp; đầu tư hạ tầng giao thông, thủy lợi, điện… phục vụ sản xuất.

- Phát triển mô hình liên kết theo chuỗi giá trị, xây dựng thương hiệu mạnh.

- Tăng cường các giải pháp phối hợp các sở, ngành liên quan triển khai hiệu quả các đề án nông nghiệp hữu cơ, chuyển đổi giống cây trồng, phát triển cây dược liệu; khuyến khích doanh nghiệp đầu tư nghiên cứu sản xuất giống rau, hoa, cây đặc sản đầu dòng sạch bệnh…

- Ứng dụng máy móc thiết bị vào các khâu làm đất, tưới nước, bón phân và thu hoạch phù hợp với từng điều kiện địa hình.

- Ứng dụng công nghệ thông tin trong dự tính, dự báo dựa trên bản đồ xác định dịch bệnh cây trồng, vật nuôi.

- Thực hiện các chương trình, dự án công nghệ sinh học lai tạo, nuôi cấy giống cây trồng mới phù hợp với khí hậu, thổ nhưỡng, cho năng suất và chất lượng đáp ứng yêu cầu sản xuất thương phẩm…

- Đẩy mạnh chế biến nâng cao chất lượng sản phẩm, quảng bá, phát triển thương hiệu và xúc tiến thương mại; nhân rộng mô hình liên kết sản xuất gắn với tiêu thụ ổn định theo hợp đồng.