CÁC CÔNG NGHỆ NỀN TẢNG
TRONG CUỘC CÁCH MẠNG CÔNG NGHIỆP LẦN THỨ 4
VÀ ĐỐI SÁCH CỦA CÁC NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI
Nguyễn Trường Thắng
Hà Thị Hồng Vân
Nguyễn Thế Hoàng Anh
Trần Mạnh Đông
Viện Công nghệ thông tin, Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam
Tóm tắt: Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (CMCN 4.0) có tầm ảnh
hưởng sâu rộng trên mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội, an ninh – quốc phòng ở cấp độ
toàn cầu và mọi quốc gia. Không nằm ngoài xu thế chung của thế giới, cuộc
CMCN 4.0 đã lan toả đến Việt Nam, đang đặt Việt Nam trước nhiều cơ hội lớn và
thách thức lớn cho sự phát triển của mình. Ý nghĩa chiến lược của CMCN 4.0 đã
đặt yêu cầu hết sức cấp thiết cho một báo cáo mang tính hệ thống, dựa trên cơ sở
lý luận và kết quả thực tiễn, đánh giá toàn diện các khía cạnh liên quan tới cuộc
cách mạng này tại Việt Nam. Đầu tiên, dưới góc độ khoa học công nghệ, báo cáo
trình bày một số các công nghệ nền tảng và xu thế phát triển của chúng trên thế
giới thời gian gần đây. Để chuẩn bị cho CMCN 4.0, mọi quốc gia phải xây dựng
một hệ sinh thái bao gồm nguồn nhân lực trình độ cao và hệ thống cơ sở hạ tầng
phù hợp với vài công nghệ trong số này. Tiếp theo, báo cáo trình bày một bộ tiêu
chí định lượng về mức độ sẵn sàng của các quốc gia đối với xu thế mới của thời
đại. Dựa theo những tiêu chí này, đối sách của các nước trên thế giới với cuộc
cách mạng này được đề cập ngắn gọn với những chiến lược KHCN nổi bật của họ.
Với Việt Nam, báo cáo cũng trình bày hiện trạng thuận lợi và thách thức đối với
nền KHCN của chúng ta khi đối chiếu với bộ tiêu chí này và gợi mở một số giải
pháp.
1. Tổng quan về CMCN 4.0
Thế giới đang trải qua cuộc cách mạng công nghiệp (CMCN) thay đổi căn
bản cách thức con người sống, làm việc và quan hệ hợp tác cùng nhau. Với qui mô,
phạm vi ảnh hưởng và độ phức tạp, sự chuyển dịch của xã hội loài người từ cuộc



“cyber-physical systems” (CPS). Đó là những hệ thống vật lý phỏng sinh học trong
không gian điều khiển. Thuật ngữ CMCN 4.0 sử dụng chủ yếu ở châu Âu, đặc biệt
là Đức1. Đối với các nước nói tiếng Anh, đặc biệt là Mỹ, thì thuật ngữ hay được
dùng là Internet vạn vật (Internet of Things – IoT) hoặc Internet công nghiệp
(Industrial Internet).
Có 3 lý do cơ bản đảm bảo rằng sự chuyển dịch này không phải là sự kéo dài
của CMCN 3.0. Thay vào đó là sự xuất hiện của CMCN 4.0 và đó là sự khác biệt
cơ bản của cuộc cách mạng này so với phiên bản thứ ba. Ba yếu tố đó là tốc độ, qui
mô và tác động hệ thống. Thứ nhất, yếu tố tốc độ của sự đột phá trong lần chuyển
dịch này là chưa từng có trong lịch sử. Khi so sánh với những cuộc cách mạng
trước, phiên bản lần thứ tư này tiến hóa tại cấp độ mũ thay vì tuyến tính. Thêm
nữa, nó mang tính đột phá, vượt khỏi các qui luật của mọi lĩnh vực công nghiệp tại
mọi quốc gia. Tiếp theo, tác động của nó thể hiện ở cả chiều rộng và chiều sâu. Nó
thay đổi căn bản toàn bộ các hệ thống sản xuất, quản lý và quản trị trong đời sống
kinh tế - xã hội, sản xuất của nhân loại.
2. Bản chất và các công nghệ nền tảng trong CMCN 4.0
2.1. Bản chất và các đặc điểm chính
Chúng ta đang tiến vào CMCN 4.0, trong đó công nghệ máy tính và kỹ thuật
điều khiển tự động hóa sẽ tích hợp vào nhau theo một phương thức mới. Theo đó,
các robot sẽ được kết nối từ xa với các hệ thống tính toán, cài đặt các thuật toán
học máy để điều khiển sự vận hành của các robot với sự can thiệp tối thiểu từ con
người. Như vậy CMCN 4.0 gồm những hệ thống thông minh được kết nối với nhau
để tạo ra một chuỗi giá trị số. Đây là các hệ thống tích hợp thực và ảo (cyberphysical systems – CPS) gồm những thành phần vật lý, dữ liệu, CNTT và truyền
thông. Các hệ thống này sẽ biến đổi những nhà máy sản xuất truyền thống thành
những nhà máy thông minh với mục tiêu là các thiết bị máy móc có thể tương tác,
nói chuyện với nhau trong khi các sản phẩm và thông tin được xử lý và phân bố
trong thời gian tức thời. Phương thức sản xuất công nghiệp mới này tạo ra những
thay đổi căn bản cho toàn hệ sinh thái công nghiệp.

phẩm hàng hóa được kết nối mạng, trong khi nguyên vật liệu và linh kiện có thể
được định vị mọi lúc, mọi nơi. Tất cả các khâu sản xuất được ghi lại thành các file.
Mọi sự bất thường (thay đổi đơn hàng, nhu cầu thị trường, mức độ dao động chất
lượng sản phẩm, sản phẩm lỗi…) đều được ghi nhận và xử lý một cách nhanh
chóng. Do vậy, việc lãng phí thời gian, nguyên vật liệu, nhân công được giảm
thiểu.
Thứ hai, sự tích hợp theo chiều ngang thông qua một dạng mới của chuỗi giá
trị toàn cầu. Uber và Grab là các ví dụ điển hình của mô hình kinh doanh mới
thông qua sự tích hợp theo chiều ngang, tạo giá trị mới trong chuỗi giá trị toàn cầu.
Những mạng sản sinh giá trị mới này là những mạng tối ưu cho phép tích hợp sự


minh bạch và độ linh hoạt cao độ để xử lý nhanh chóng những vấn đề và lỗi sản
phẩm, theo sau là sự tối ưu chuỗi giá trị trên qui mô toàn cầu. Tương tự như các hệ
thống sản xuất được kết nối mạng, những chuỗi giá trị (cấp độ địa phương hay toàn
cầu) cung cấp năng lực kết nối qua CPS, từ khâu hậu cần đầu vào như nhà kho, sản
xuất, tiếp thị và mua sắm tới các khâu hậu cần đầu ra và dịch vụ hậu mãi. Lịch sử
sản xuất của từng bộ phận trong sản phẩm được ghi nhận và có thể truy cập bất cứ
lúc nào, nơi nào để tạo khả năng truy vết (còn được gọi là ký ức sản phẩm product memory). Cơ chế này cho phép tính minh bạch và linh hoạt trong toàn
chuỗi giá trị - từ mua sắm, tới sản xuất, giao hàng và hậu mãi. Ví dụ, với việc định
hướng sản phẩm theo sở thích từng khách hàng, việc tinh chỉnh theo từng khách
hàng không chỉ thực hiện trong khâu sản xuất mà còn cả phần phát triển, lập đơn
hàng, kế hoạch, kết hợp và phân phối sản phẩm. Việc này đảm bảo các yếu tố chất
lượng, thời gian, rủi ro, giá cả và tính bền vững môi trường được xử lý một cách
linh hoạt, theo thời gian thực tại mọi giai đoạn trong chuỗi giá trị.
Thứ ba, hàm lượng tri thức/KHCN cao và có tính liên ngành được thể hiện
trên toàn chuỗi giá trị cũng như trên toàn bộ vòng đời của sản phẩm và khách hàng.
Kỹ nghệ được áp dụng trơn tru trong giai đoạn thiết kế, phát triển và sản xuất sản
phẩm/dịch vụ mới. Bản chất của hàm lượng kỹ nghệ thể hiện ở việc dữ liệu và
thông tin luôn sẵn có trong mọi giai đoạn trong vòng đời của sản phẩm. Việc này

minh đến mức có thể làm tất cả mọi việc tốt hơn và rẻ hơn con người. Các chuyên
gia dự đoán, chỉ mất khoảng 1 thập kỷ tới, AI sẽ làm tốt hơn con người trong một
số việc như dịch ngôn ngữ (đến năm 2024), viết các bài tập làm văn (đến năm
2026) và lái xe (đến năm 2027). Một số công việc khác AI sẽ còn mất rất nhiều
thời gian để cạnh tranh với con người như trong lĩnh vực bán lẻ (đến năm 2031),
viết ra một quyển sách bán chạy nhất (đến năm 2049) và bác sĩ phẫu thuật (đến
năm 2053). Những dự đoán này có thể không tuyệt đối chính xác về mốc thời gian
nhưng cũng không phải không có cơ sở. Sự kiện chương trình máy tính AlphaGo
của Google chiến thắng trước một trong những kỳ thủ cờ vây xuất sắc nhất thế giới
Lee Sedol, người từng 18 lần vô địch thế giới, là một dấu mốc ấn tượng cho sự
phát triển của trí tuệ nhân tạo. Trận đấu này được so sánh với trận đấu cờ vua lịch
sử giữa Deep Blue của IBM và vua cờ Gary Kasparov năm 1997. Hai chiến thắng
của máy tính trên nền tảng trí tuệ nhân tạo được xem là điểm nhấn mang tính biểu
tượng cho việc máy tính trở nên thông minh hơn con người trong một số lĩnh vực
cụ thể. Thực tế, AlphaGo là chương trình AI có sự khác biệt lớn nhất so với những
thành tựu AI trước đây. AlphaGo sử dụng mạng nơ-ron nhân tạo và áp dụng
phương pháp tự giải quyết vấn đề bằng cách đánh giá, thử nghiệm và rút kinh
nghiệm thông qua sự tự học ở mức độ cao;
2. Dữ liệu lớn: Công nghệ dữ liệu lớn liên quan tới việc xử lý khối lượng
thông tin khổng lồ để từ đó trích xuất ra được dữ liệu phù hợp nhằm tăng cường
khả năng đưa ra quyết dịnh. Phần lớn dữ liệu mới xuất hiện từ bây giờ cho tới năm


2020 sẽ được tạo bởi máy tính chứ không phải con người trong quá trình chúng
tương tác với nhau. Một trong những thách thức lớn nhất của dữ liệu là dung lượng
của nó. Theo ước tính, trong năm 2016 và 2017, lượng dữ liệu được tạo ra đã vượt
quá lượng dữ liệu được con người tạo ra trong hơn 5.000 năm trước đó. Thực tế
cho thấy là với dung lượng dữ liệu, tri thức được sản sinh với tốc độ và qui mô
chóng mặt như hiện nay, kho tri thức, thông tin của nhân loại được tăng gấp đôi
sau khoảng 1.5 - 2 năm. Quá nhiều dữ liệu sẽ gây khó khăn cực lớn trong việc xác

càng nhiều dữ liệu lưu trữ và chức năng tính toán trên máy sẽ chọn giải pháp đám
mây thay vì các hệ thống tính toán riêng lẻ. Tính đến tháng 10/2017, giám đốc điều
hành và là nhà sáng lập của Amazon, Jeff Bezos, trở thành người đầu tiên trên thế
giới có số tài sản vượt ngưỡng 90 tỉ USD, qua đó vượt Bill Gates trở thành người
giàu nhất thế giới. Điều đáng nói, công ty Amazon khởi đầu với việc buôn bán
sách online nhưng hiện tại công ty này chiếm tới gần 30% thị phần cung cấp dịch
vụ điện toán đám mây toàn cầu (theo sau là Microsoft với khoảng 10% thị phần);
4. Internet vạn vật: Đây là công nghệ quan trọng nhất trong các giải pháp
thúc đẩy CMCN 4.0. IoT là hệ thống các thiết bị tính toán, máy cơ khí và số hóa,
đối tượng và con người có quan hệ liên kết với nhau. Mỗi thực thể sẽ được cấp một
định danh (ID – identifier) duy nhất và có năng lực truyền tải dữ liệu trên mạng mà
không cần tương tác với con người. Ví dụ, loại đồng hồ thông minh (iWatch của
Apple) mới xuất hiện trên thị trường đã biến cổ tay của chúng ta thành nơi treo giữ
điện thoại thông minh với khả năng nhắn tin, nhận cuộc gọi… Các thiết bị này
cũng tạo ra cuộc cách mạng trong lĩnh vực sức khỏe. Thị trường thiết bị IoT được
ước tính và dự đoán có khoảng 15,4 tỉ thiết bị vào năm 2015 và sẽ đạt 30,7 và 75,4
tỉ thiết bị lần lượt vào các năm 2020 và 2025. Tổng giá trị thị trường này sẽ đạt
khoảng 267 tỉ USD vào năm 2020. Lý do đầu tiên dẫn đến sự tăng trưởng ấn tượng
về số lượng và quy mô thị trường IoT là sự xuất hiện của giao thức truyền thông
trên mạng Internet mới thế hệ kế tiếp với định dạng địa chỉ IPv6 cho phép một số
lượng không giới hạn các thiết bị có thể kết nối với mạng Internet. Theo lý thuyết,
với dung lượng địa chỉ có được từ IPv6 chia trung bình cho toàn diện tích địa cầu,
mỗi cm2 trên trái đất có thể được dùng để chứa hàng trăm tỉ địa chỉ khác nhau cho
thiết bị kết nối Internet. Trong khi với IPv4, mạng Internet hiện nay chỉ hỗ trợ tối
đa 4 tỉ thiết bị trên toàn thế giới. Lý do thứ hai được khởi nguồn từ việc bốn nhà
cung cấp dịch vụ và thiết bị mạng lớn nhất là Cisco, IBM, GE và Amazon đều
quyết định ủng hộ công nghệ IoT bằng cách thay đổi cấu trúc mạng phù hợp, đơn
giản hóa việc nối mạng một cách mạnh mẽ và giảm giá thành thiết bị hạ tầng
mạng. Lý do cuối cùng nằm ở tiềm năng mà “Công nghiệp Internet” có thể đem lại
cho tổng GDP toàn cầu được dự đoán ở mức 10 tới 15 nghìn tỉ USD. Cisco cũng

hà và đo độ lệch của ánh sáng gây ra bởi lực hấp dẫn của chất tối. Chương trình mô
phỏng giúp phác thảo nên các thông tin có thể được Euclid thu thập được, giúp các
nhà khoa học có hình dung và chuẩn bị trước cho các sự kiện sẽ diễn ra;
6. Robot tự hành được dùng trong việc tự động hóa sản xuất trên nhiều lĩnh
vực khác nhau và dựa trên tính kết nối do IoT mang lại. IoT cho phép các thiết bị
công nghiệp và máy tính nói chuyện được với nhau. Vật liệu có thể được vận
chuyển trên toàn bộ mặt sàn nhà máy bởi các robot tự hành khi chúng tự tránh vật
cản, phối hợp theo từng tổ vận chuyển và xác định vị trí bốc dỡ hàng hóa theo thời
gian thực. Thông qua máy chủ trung tâm, các robot có thể được điều phối một cách


thông minh và tự động hóa công việc với cấp độ chưa từng có trong lịch sử. Một
trong những ví dụ về robot tự hành là máy bay không người lái (Unmanned Aerial
Vehicle - UAV). UAV là loại máy bay có thể được vận hành mà không cần đến phi
công ngồi trong khoang lái. UAV được sử dụng trong các nhiệm vụ có khả năng
gây nguy hiểm lớn cho con người. Gần đây UAV đã được khai thác cho các ứng
dụng trong lĩnh vực thương mại, khoa học, giải trí, nông nghiệp… UAV được phát
triển và dùng nhiều cho các mục đích dân sự. Dự án về xe hơi tự hành của công ty
Tesla gần đây cũng có những tiến bộ đáng kể. Xe tự hành Tesla được phát triển có
tám chiếc camera đặt quanh thân xe cho phép quan sát được 360 độ với tầm nhìn
khoảng 250m. Ngoài ra, Tesla còn trang bị một cảm biến sóng radar, 12 cảm biến
siêu âm và bộ xử lý đồ họa Titan của hãng Nvidia cho hệ thống tính toán của xe
nhằm tăng cường khả năng xử lý thông tin. Nước Nga cũng không nằm ngoài cuộc
đua về công nghệ robot tự hành với việc triển khai các dự án nghiên cứu và phát
triển chiến binh robot. Mục đích tạo ra chiến binh robot là nhằm thay thế quân đội
trên chiến trường hay triển khai trong các tình huống khẩn cấp có nguy cơ gây nổ,
chất phóng xạ hay các điều kiện mà quân đội khó tác chiến. Trong cuộc chạy đua
vũ trang về chiến binh robot, ngoài Nga còn có thể kể đến hai siêu cường nữa là
Trung Quốc và Mỹ;
7. Thực tại tăng cường: Đây là công nghệ cho phép con người tích hợp và

Phillipines, xuyên tạc các nội dung về biển Đông. Hệ thống phát thanh của sân bay
cũng phát đi những thông điệp tương tự. Đồng thời website của Vietnam Airlines
cũng bị thâm nhập và lấy đi hơn 400.000 dữ liệu hành khách đi máy bay. Cuộc tấn
công website và hệ thống thông tin sân bay này được đánh giá là lớn nhất từ trước
đến nay vào hệ thống thông tin hàng không của Việt Nam. Trên thế giới, các cuộc
tấn công mạng diễn ra thường xuyên, có thể kể đến cuộc tấn công mạng thông qua
APT (Advanced Persistent Threat) bị các cơ quan an ninh của Mỹ cho là xuất phát
từ Trung Quốc tấn công vào hệ thống quản lý nhân sự quốc gia Mỹ năm 2016.
Hoặc gần đây hơn là giới tin tặc (bị nghi ngờ là do nhóm APT28 với tên gọi Fancy
Bear và APT29 với tên gọi Cozy Bear của Nga) đã sử dụng công nghệ trí tuệ nhân
tạo làm ngập lụt các diễn đàn xã hội như Facebook và Twitter với các bài viết bóp
méo thông tin, cộng với việc cố ý làm rò rỉ email của bà Hillary Clinton thông qua
Wikileak gây ảnh hưởng kết quả bầu cử tổng thống Mỹ;
9. Tích hợp hệ thống: Hầu hết các hệ thống hiện nay đang tự động hóa một
cách riêng biệt và gặp khó khăn trong tương tác với nhau. Các tiêu chuẩn kỹ thuật
và kiến trúc mở hỗ trợ sự thuận lợi trong trao đổi thông tin tới cả tổ chức và cá
nhân. Các ngôn ngữ tiêu chuẩn chung phục vụ quá trình tương tác, trao đổi dữ
liệu… cần được xây dựng hỗ trợ quá trình tích hợp hệ thống;
10. Sản xuất tăng dần (hay công nghệ in 3D) tiếp tục có vai trò quan trọng
cho những ứng dụng lô nhỏ hoặc sản phẩm tùy biến theo sở thích từng cá nhân. Kỹ


thuật này được dùng trực tiếp với khách hàng và nhà cung cấp để cải tiến thiết kế,
tăng hiệu quả, độ linh hoạt và giá thành;
So với CMCN 3.0, những ngành công nghiệp truyền thống được dự báo
những cấp độ tích hợp chưa từng có giữa các hệ thống thông tin, truyền thông, cơ
khí, công nghiệp như:
- Các bộ cảm biến thông minh tích hợp cùng nhau trong hệ thống IoT công
nghiệp, cho phép thu thập dữ liệu thời gian thực trong quá trình sản xuất;
- Mạng băng rộng hiện diện khắp nơi, cho phép trao đổi dung lượng lớn dữ

22 tỉ USD vào năm 2014 với chỉ 55 nhân viên. Trong khi đó, hãng hàng không
hàng đầu nước Mỹ United Continental với vốn hóa cũng khoảng 22 tỉ USD là một
tổ chức khổng lồ với hơn 82.000 nhân viên. Như vậy, 1 nhân viên của WhatsApp
có giá trị trung bình khoảng 400 triệu USD là một ví dụ, dù cho rằng định giá quá
cao, thể hiện những lợi ích vốn và bất bình đẳng một cách không tưởng đối với
những mô hình kinh doanh vốn ít trong tương lai. Hiện tượng này trở nên bình
thường khi các tập đoàn công nghệ luôn dẫn đầu trên danh sách vốn hóa thị trường,
với dòng tiền mặt cực kỳ dư dả.
Thứ ba, là những rủi ro liên quan tới chiến tranh mạng và địa chính trị. Tính
kết nối mọi lúc, mọi nơi do CMCN 4.0 đưa lại tăng rủi ro gây ra bởi hoạt động bất
hợp pháp trên không gian mạng. Ở khía cạnh tích cực, khả năng tự động hóa và kết
nối cao độ thông qua các hệ thống mạng lưới thông minh sẽ nâng cao hiệu suất sử
dụng/tiêu thụ năng lượng và khớp nối nguồn cung với nhu cầu năng lượng một
cách hiệu quả. Ở chiều ngược lại, các hệ thống này rất dễ tổn thương đối với những
cuộc tấn công mạng, thậm chí đến mức toàn bộ hệ thống phát điện và mạng lưới
điện bị đánh sập. Công nghệ điện toán đám mây ở khía cạnh tích cực cho phép các
doanh nghiệp tập trung nguồn vốn vào mảng lõi kinh doanh3. Tuy nhiên, nếu hạ
tầng CNTT của một số lượng lớn doanh nghiệp đặt vào tay một nhà cung cấp dịch
vụ đám mây, hậu quả một cuộc tấn công mạng vào nhà cung cấp này sẽ lớn hơn rất
nhiều nếu chỉ nhằm vào một công ty.
Khi sự hội tụ của thế giới vật lý, số hóa và sinh học đang tiếp tục diễn ra, các
công nghệ và nền tảng mới cho phép công dân kết nối nhiều hơn với chính phủ; có
tiếng nói hay quan điểm riêng; thống nhất ý chí của họ và thậm chí giúp họ qua
mặt sự giám sát của các cơ quan chính phủ. Ở khía cạnh ngược lại, chính phủ có
thêm những công cụ tăng cường sự kiểm soát của mình đối với người dân dựa trên
các hệ thống giám sát mọi lúc, mọi nơi cũng như khả năng kiểm soát hạ tầng số.
Về mặt tổng thể, các chính phủ sẽ chịu nhiều sức ép hơn trong việc thay đổi cách
tiếp cận hiện nay đối với việc lôi kéo quần chúng và đưa ra chính sách. Về bản
chất, vai trò trung tâm quyền lực trong việc tạo lập chính sách của chính phủ sẽ suy
Hiệu quả kinh tế lớn hơn khi doanh nghiệp tập trung vào sở trường chuyên môn chính, chuyển phần dịch vụ như

luật cần phối hợp chặt chẽ với các tổ chức xã hội và doanh nghiệp.


4. Bộ tiêu chí đánh giá độ sẵn sàng cho CMCN 4.0

Hình 2: Mô hình đánh giá năng lực 6 chiều đối với CMCN 4.0

Những tiến bộ công nghệ cao gần đây đã đưa con người, doanh nghiệp, các
quốc gia và thị trường toàn cầu gần nhau hơn bao giờ hết. Xu hướng này chắc chắn
sẽ tăng tốc theo thời gian tới. Một nghiên cứu toàn diện của Diễn đàn kinh tế thế
giới (World Economic Forum – WEF) đã phân loại năng lực kết nối mạng của các
quốc gia dựa trên mô hình độ sẵn sàng kết nối. Chỉ số này phản ánh trình độ của
các quốc gia trong thế giới số. Chỉ số phụ thuộc vào các động lực mà mỗi quốc gia
cần sở hữu trong công nghệ số để đáp ứng tiềm năng phát triển của mình và liệu
các công nghệ đó có ảnh hưởng lên nền kinh tế và xã hội của quốc gia đó. Cuộc
CMCN 3.0 đem lại những công nghệ số đã thay đổi bản chất của năng lực sáng tạo
của mỗi tổ chức, quốc gia.
Tương tự như chỉ số kết nối của WEF, đối với CMCN 4.0 sẽ là rất cần thiết
nếu chúng ta thiết lập được một bộ chỉ số đánh giá mức độ sẵn sàng của các tổ
chức, doanh nghiệp và quốc gia khi cuộc cách mạng này đang tiến vào, đặc biệt là
lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế. Những thách thức này được đối chiếu với những
quan niệm đột phá như IoT, các hệ thống điều khiển phỏng sinh học CPS) hoặc
điện toán đám mây. Một đề xuất từ Liên đoàn kỹ nghệ Đức (German Engineering
Federation – VDMA) đã định ra mô hình 6 chiều (Hình 2) để đánh giá cấp độ sẵn
sàng của một tổ chức. Mô hình này cũng nhấn mạnh vào các điểm mốc căn bản mà
mọi tổ chức, quốc gia cần vượt qua để tiến vào CMCN 4.0.


Hình 3: Một số tiêu chí cụ thể trong từng chiều của mô hình năng lực CMCN 4.0


3. Phương thức sản xuất thông minh: Các yêu cầu kỹ thuật trong sản xuất và
lập kế hoạch là rất cần thiết để hiện thực hóa cơ chế tự kiểm soát trong quá trình
sản xuất. Đây được gọi là phương thức sản xuất thông minh. Độ sẵn sàng CMCN
4.0 đối với chiều đánh giá này có thể xác định dựa theo các tiêu chí:
e.
f.
g.
h.

Chia sẻ dữ liệu giữa các khâu trong quá trình sản xuất
Cấp độ sử dụng mô hình điện toán đám mây
An toàn bảo mật thông tin
Các qui trình tự hành trong tổ chức

4. Các dịch vụ dựa trên dữ liệu: Các doanh nghiệp đang chuyển đổi từ bán
sản phẩm sang cung cấp giải pháp đã chứng minh mô hình các dịch vụ dựa trên dữ
liệu. Các dịch vụ này căn chỉnh mô hình kinh doanh tương lai của các doanh
nghiệp với mục tiêu làm tăng giá trị cho khách hàng. Các dịch vụ hậu mãi dựa trên
các đánh giá phản hồi từ khách hàng và kỹ thuật thông minh phân tích dữ liệu về
mức độ tín nhiệm của khách hàng đối với toàn thể đơn vị. Các sản phẩm vật lý
phải được trang bị với chức năng CNTT, bổ sung công năng gửi nhận và xử lý
thông tin giúp cho quá trình giám sát sự vận hành của sản phẩm. Chiều đánh giá
này được xác định bởi 3 tiêu chí:
i. Độ sẵn sàng của dịch vụ mọi lúc, mọi nơi
j. Tỉ lệ doanh số được tạo ra từ phân khúc dịch vụ cho các sản phẩm
k. Tỉ lệ dữ liệu được sử dụng trong quá trình phân tích, đánh giá sản phẩm
5. Chiến lược và tổ chức: CMCN 4.0 tạo ra cơ hội phát triển các mô hình
kinh doanh mới cùng nhau thay vì chỉ cải tiến các qui trình kinh doanh hiện hữu



nguồn lực cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ chưa nhận thức được lợi ích của
CMCN 4.0. Bên cạnh đó là các vấn đề như thiếu hụt nhân lực có kỹ năng, việc
định chuẩn và nguy cơ an toàn bảo mật. Hiện nay, mối quan tâm chính của quốc


gia này là tìm kiếm cách thức thực thi CMCN 4.0 thay vì tạo lập các mô hình kinh
doanh mới, xây dựng các hướng dẫn cho chính phủ và giới công nghiệp trong cuộc
cách mạng này, tận dụng nguồn lực các chuyên gia trong các mảng công nghệ nền.
Thực hiện các việc này, chính phủ Đức đã ký kết các biên bản ghi nhớ phối hợp
thực thi CMCN 4.0 với các đối tác quan trọng như Trung Quốc, Nhật Bản và Pháp.
Các quốc gia khác trên thế giới cũng bước đầu hoạch định chiến lược cho
CMCN 4.0. Cụ thể, chính phủ Mỹ đã thực hiện vài chương trình quan trọng như
Mạng lưới quốc gia về sáng tạo trong sản xuất (National Network for
Manufacturing Innovation - NNMI). Mạng lưới này bao gồm các khu vực tăng
cường hoạt động phát triển và ứng dụng các công nghệ sản xuất tiên tiến nhất để
tạo ra các sản phẩm mới, khả năng cạnh tranh toàn cầu. Bên cạnh đó, Viện Sáng
tạo sản xuất tăng dần quốc gia (National Additivie Manufacturing Innovation
Institute) đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ sản xuất tăng dần và in 3D trong lĩnh
vực sản xuất trong nước. Ngoài ra, chiến dịch Khởi nghiệp Mỹ do Nhà Trắng khởi
động nhằm cổ động cho tinh thần doanh nghiệp có sức bật lớn trên toàn quốc.
Kế hoạch 5 năm (2016 - 2020) được thông qua vào tháng 3 năm 2016 bởi
chính phủ Trung Quốc đặt mục tiêu thực hiện đồng thời chương trình “Made in
China 2025” và CMCN 4.0. Chương trình nhằm tăng hàm lượng do Trung Quốc
phát triển trong các thiết bị thành phần và vật liệu lõi tới tỉ lệ 40% (2020) và 70%
(2025). CMCN 4.0 được cho là tăng năng suất lao động của quốc gia này khoảng
25-30%.
Ở góc độ khác, chính phủ Ấn Độ đặt mục tiêu tham vọng tăng phần đóng
góp của khu vực sản xuất trong GDP lên 25% vào năm 2025 từ 16% hiện nay.
Công nghệ IoT được cho là quan trọng nhất trong CMCN 4.0 của Ấn Độ sẽ hướng
tới thị phần 20% toàn thế giới trong 5 năm tới. Chương trình này tập trung vào thế

các doanh nghiệp tập dượt và kiểm tra mô hình kinh doanh và sản xuất.
2. Sự bùng nổ dữ liệu: Công ty Ericsson đang đưa vào thử nghiệm thế hệ
mới nhất, thế hệ thứ năm của hệ thống di động - 5G. Nếu được áp dụng, hệ thống
5G sẽ làm tăng đáng kể tốc độ kết nối các thiết bị với nhà mạng và các thiết bị với
nhau. Một lượng thông tin lớn sẽ được truyền thông qua các kết nối không dây và
tới nhiều thiết bị hơn. Hệ thống 5G này sẽ đóng vai trò là hệ thống nền tảng để kết
nối con người với thiết bị, máy móc. 5G cũng như 3G, 4G chủ yếu phục vụ các
thiết bị di động gắn với con người (tiêu thu năng lượng vừa phải + năng lực tính
toán lớn) do vậy phù hợp với SMAC hơn. Tuy nhiên, IoT còn nhiều hơn thế với
các thiết bị cảm biến sensor và cơ điện tử dùng trong các hệ thống điều khiển công
nghiệp như lĩnh vực giao thông, đường sắt, hàng không, điện lực, dầu khí… Các
thiết bị này về cơ bản hoạt động tương đối độc lập với một tính năng xác định
(Application-Specific Integrated Circuit hay ASIC) thường được nhúng


(embedded) trong một hệ thống tổng thể lớn hơn. Các bộ vi xử lý CPU trong máy
tính cá nhân PC và smartphone là vi xử lý đa mục đích - general purpose chip nên
chúng có năng lực tính toán lớn và tiêu thụ năng lượng lớn. Ngược lại, ASIC tối ưu
hóa cho một tính năng xác định nên tiêu thụ năng lượng ít, phạm vi truyền dẫn
không dây ngắn và năng lực tính toán vừa phải. Các chuẩn truyền dẫn công nghiệp
do đó phải phù hợp với những thiết bị này (hoạt động độc lập, định kỳ và tiêu thu
năng lượng ít…) như Zigbee (chuẩn IEEE 802.15.4). Ước tính có khoảng năm tỉ
thiết bị đang được kết nối thông qua mạng lưới Internet vạn vật (IoT) và con số
này sẽ tăng gấp bốn lần, lên hai mươi triệu thiết bị, trong vòng năm năm tới. Để
xây dựng được một hệ sinh thái kĩ thuật số vững chãi, cần phải tăng cường việc kết
nối trực tiếp giữa các thiết bị, chia sẻ dữ liệu và đạt được các bộ tiêu chuẩn trong
việc chia sẻ dữ liệu cũng như hình dung một cách đầy đủ các cấu phần của hệ
thống. Dữ liệu được thu thập và chia sẻ bởi số lượng thiết bị khổng lồ này làm phát
sinh các vấn đề như xử lý dữ liệu lớn, đảm bảo an ninh mạng, an ninh dữ liệu và
quyền riêng tư của người sử dụng thiết bị.

hợp nhất mà cả thế giới đang theo đuổi.
Trong lĩnh vực công nghệ thông tin và truyền thông, theo Sách trắng công
nghệ thông tin và truyền thông 2017, tổng số doanh nghiệp CNTT cả nước năm
2016 ước tính là 24.501 DN, tăng 13,13% so với năm 2015. Tổng doanh thu lĩnh
vực CNTT năm 2016 ước tính đạt 1.500.000 tỷ đồng (tương đương 67,693 tỷ
USD, tăng 11,49% so với năm 2015), trong đó công nghiệp phần cứng là 58,838 tỷ
USD, công nghiệp phần mềm là 3,038 tỷ USD, công nghiệp nội dung số là 739
triệu USD và dịch vụ CNTT (trừ buôn bán, phân phối) là 5,078 tỷ USD. Trong 59
tỉ USD công nghiệp phần cứng, chủ yếu góp phần là các doanh nghiệp có vốn đầu
tư nước ngoài. Riêng tập đoàn Samsung đã đóng góp hơn 40 tỉ USD với các nhà
máy lắp ráp smartphone, qui mô hàng trăm ngàn công nhân nhưng giá trị gia tăng
do Việt Nam rất ít (trình độ thấp, lao động giá rẻ, khâu giá trị thấp nhất trong chuỗi
giá trị toàn cầu). Bản chất của vấn đề này là do nền tảng KHCN nước ta còn thấp,
dẫn đến thu được rất ít giá trị thặng dư do sản phẩm công nghệ cao mang lại. Kim
ngạch xuất khẩu CNTT ước đạt 60,789 tỷ USD, trong đó phần cứng điện tử là
57,737 tỷ USD, phần mềm là 2,491 tỷ USD. Tổng nộp ngân sách nhà nước ước đạt
34,320 tỷ đồng, đóng góp khoảng 3,4% tổng ngân sách nhà nước. Theo Vụ CNTT
(Bộ TTTT), nếu so sánh với ngành đang được coi là rất “nóng” hiện nay - ngành
công nghiệp ô tô. Năm 2016, nhập khẩu 2,3 tỷ USD xe nguyên chiếc và 1,4 tỷ
USD phụ tùng, tổng là 3,7 tỷ USD thì ngành CNTT có doanh thu gấp khoảng gần
20 lần ngành công nghiệp ô tô.
Là cơ quan KHCN số một của cả nước, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam
hoàn toàn ý thức được những khó khăn và thuận lợi hiện nay trong bối cảnh của
cuộc cách mạng KHCN đang tới. Thuận lợi lớn nhất là ý chí của lãnh đạo từ trung
ương tới địa phương trong sự phát triển kinh tế - xã hội dựa trên ứng dụng KHCN.


Kéo theo đó là sự quan tâm, đầu tư cho các nghiên cứu ứng dụng triển khai công
nghệ cao vào các hoạt động quản lý nhà nước, hoạt động kinh tế - xã hội, đảm bảo
an ninh - quốc phòng… Cơ cấu dân số của chúng ta khá trẻ, có ý thức học tập và



hàm, chỉ ra các đặc điểm chính của CMCN 4.0 và tóm tắt tác động vĩ mô của nó
trên phạm vi toàn cầu. Đối sách của các quốc gia đối với cuộc cách mạng này
không có cách nào khác là nâng cao chất lượng nguồn nhân lực KHCN để vươn
lên nấc thang giá trị cao hơn của chuỗi giá trị toàn cầu (global value chain). Để có
chiến lược mang tính hệ thống, chúng ta phải hiểu rõ những công nghệ nền tảng
của CMCN 4.0 để từ đó có sự đầu tư con người, trang thiết bị cho phù hợp, thích
ứng với xu thế biến đổi của các công nghệ mũi nhọn này. Một bộ tiêu chí là cần
thiết để giúp chúng ta xác định được vị thế của mình ở đâu trong bối cảnh của cuộc
cách mạng này, từ đó mới xây dựng chiến lược quốc gia thích ứng với CMCN
4.0./.
Tài liệu tham khảo
1. Deloitte, Industry 4.0 – Challenges and solutions for the digital transformation and use of
exponential technologies, 2015.
2. Grant Thornton, India’s Readiness for Industry 4.0, 2017.
3. PwC, Industry 4.0 – Opportunities and Challenges of the Industrial Internet, 2014.
4. Klaus Schwab, The Fourth Industrial Revolution: what it means, how to respond, World
Economic Forum, 14/01/2016
5. Bộ Thông tin và Truyền thông, Sách trắng Công nghệ thông tin và Truyền thông 2017.