7 công nghệ sản xuất nền tảng của Industry 4.0

Cụm từ Industry 4.0 là cụm từ được sử dụng để chỉ cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Đây không chỉ là xu hướng đang nổi lên của ngành công nghiệp Đức mà còn trở thành chủ đề của Hội Nghị Kinh Tế Thế Giới năm nay. Rất nhiều hoạt động trong lĩnh vực sản xuất và công nghiệp cũng đang hướng tới mục tiêu này, Tuy nhiên, chưa ai biết những công nghệ sản xuất nào sẽ dẫn đầu cuộc cách mạng Industry 4.0.

Tổng số đăng ký sáng chế liên quan đến Industry 4.0 đã bùng nổ hơn 12 lần trong 5 năm vừa qua (Bảng dưới).

Biến đổi về số đăng ký sáng chế liên quan đến lĩnh vực Industry 4.0 (Nguồn: IOT Analytics)

Bằng cách phân tích số lượng đăng ký sáng chế trong sáu năm qua, website IoT Analytics đã đưa ra dự đoán như dưới đây. Tốc độ tăng trưởng về số lượng đăng ký sáng chế mới của 7 công nghệ trên được biểu diễn trong bảng dưới đây. Nếu coi tăng trưởng sáng chế là dấu hiệu để nhận biết xu hướng của tương lai, thì qua bài viết này chúng ta đã biết những công nghệ nào đang được chờ đón, và đáng để đón đầu.

Biến đổi về số đăng ký sáng chế của 7 công nghệ chính (Nguồn: IOT Analytics)

Hệ thống mạng tương tác vật lý (Cyber physical systems – CPS):

Hệ thống CPS xây dựng mạng lưới bằng các thiết bị cảm ứng và phát động. Hệ thống có thể phản ứng với những thay đổi của môi trường hoặc tham gia vào các quá trình tự nhiên.

Đây là hệ thống được Liên Bộ Giáo Dục và Nghiên Cứu của Đức đánh giá là trái tim của Industry 4.0, kết nối thế giới ảo và thế giới thực. Tuy nhiên số đăng ký sáng chế lại rất ít, chỉ có 48 sáng chế trong 5 năm qua, và xếp vị trí cuối cùng. Có lẽ bởi vì công nghệ này rất khó định nghĩa, và liên quan đến nhiều công nghệ khác. Do đó không có đăng ký sáng chế nào dành riêng cho công nghệ này cả.
Điện toán đám mây (Cloud computing):

Công nghệ điện toán đám mây cho phép con người di chuyển các ứng dụng và dịch vụ từ thiết bị lưu trữ cục bộ lên mạng internet.

Công nghệ điện toán đám mây vẫn là mảng công nghệ lớn nhất trong những ngành được nêu tên. Tuy nhiên công nghệ này có dấu hiệu chạm đỉnh vào năm 2015, với 1400 bằng sáng chế. Hiện dẫn đầu trong lĩnh vực này là công ty IBM.
Big Data và phân tích dữ liệu:

Big Data đề cập đến những bộ dữ liệu (Datasets) có kích thước vượt quá khả năng lưu trữ, quản lý, phân tích của các công cụ cơ sở dữ liệu phổ biến. Công nghệ phân tích được những dữ liệu này có thể biến chúng trở lên hữu ích cho những công xưởng thông minh, ví dụ như trang bị tính năng học tập cho máy móc (machine learning). Mức tăng trưởng về số lượng sáng chế của Big Data ngang ngửa với công nghệ gia công bổ sung (đề cập ở dưới đây).
Công nghệ bảo mật bằng IT (System security):

Những kênh thông tin, giao tiếp cũng như hệ thống, máy móc công nghiệp của tương lai sẽ luôn cần phải được bảo mật trước các vụ tấn công mạng. Do đó công nghệ bảo mật là rất cơ bản và cần được chú trọng. Số lượng đăng ký sáng chế khá thấp trong ngành này sẽ là vấn đề trong quá trình phát triển tương lai của Industry 4.0.
Công nghệ gia công bổ sung (3D printing):

Gia công bổ sung mô tả về quá trình kết dính vật liệu để tạo thành vật thể từ mô hình 3D, thường gồm nhiều lớp chồng lên nhau, đối nghịch với công nghệ gia công cắt gọt truyền thống.

Công nghệ in 3D có mức tăng trưởng khoảng 10 lần trong 5 năm, và chưa có dấu hiệu dừng lại. Điều này rất thú vị, bởi vì về cơ bản công nghệ in 3D không phải công nghệ liên quan đến internet mà là một phương thức gia công hoàn toàn mới. Các công ty như Airbus thậm chí đã thử nghiệm sử dụng in 3D để chế tạo nguyên mẫu chi tiết của trực thăng.
Công nghệ tăng cường thực tế (Argumented Reality):

Sử dụng những chiếc kính tăng cường thực tế sẽ giúp các công nhân nhận chỉ dẫn, thao tác ngay tại chỗ khi làm việc.Công nghệ này có bước tiến vượt bậc trong năm vừa qua, và nhanh chóng đặt chân vào top 3. Một số cái tên đáng chú ý như công ty Ubimax của Đức chuyên chế tạo các thiết bị đeo ứng dụng công nghệ tăng cường thực tế trong công nghiệp.
Công nghệ robot mô phỏng con người (Humanoid robots):

Những robot được thiết kế với cảm hứng từ con người, nhằm thực hiện những nhiệm vụ tại những nơi con người không thể tiếp cận. Công nghệ mới cho phép các robot có khả năng tương tác an toàn hơn. Tuy số đăng ký sáng chế liên quan đến robot mô phỏng con người còn ít, nhưng tăng trưởng ổn định.