Ngành Robot và Trí tuệ nhân tạo - Xu hướng Cách mạng Công nghiệp 4.0

TS. Nguyễn Văn Thiện

Trưởng Khoa Cơ khí

Trong cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ Tư, đòi hỏi các hệ thống sản xuất hướng đến những cấp độ cao hơn của tự động hóa đó là các hệ thống sản xuất thông minh, nhà máy thông minh. Sự kết hợp giữa kỹ thuật robot truyền thống và trí tuệ nhân tạo chính là giải pháp cho các hệ thống sản xuất thông minh. Việc ứng dụng các giải pháp thông minh giúp robot có khả năng tự học và tự giải quyết vấn đề, tạo tiền đề cho phạm vi ứng dụng robot không chỉ giới hạn trong các dây chuyền gia công, chế tạo, mà ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống như trong công nghiệp, nông nghiệp, đóng tàu, xây dựng, y học, an ninh quốc phòng và trong lĩnh vực dân dụng.

Ngành công nghiệp robot ra đời vào giữa những năm 1950 và đã có những bước phát triển đáng kể trong hơn nửa thế kỷ qua nhờ những ưu điểm như thay thế con người làm các công việc nặng nhọc trong môi trường nguy hiểm, độc hại, có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ và hoạt động với độ chính xác cao. Bên cạnh đó, nhờ khả năng tích hợp với các thiết bị ngoại vi làm tăng khả năng thích ứng với sự thay đổi môi trường làm việc. Báo cáo mới về Robot công nghiệp 2020 của World Robotics cho thấy kỷ lục 2,7 triệu robot công nghiệp đang hoạt động trong các nhà máy trên khắp thế giới - tăng 12% [1].

Doanh số bán robot công nghiệp mới vẫn ở mức cao với 373.000 chiếc được xuất xưởng trên toàn cầu vào năm 2019 (với tổng giá trị 13.8 tỉ đô la). Bên cạnh đó, trong giai đoạn 5 năm từ 2014 đến 2019, robot công nghiệp được lắp đặt mới hàng năm trên thế giới liên tục tăng trưởng đạt tỉ lệ bình quân 11% năm. Trong đó lĩnh vực xe hơi chiếm tỉ lệ ứng dụng cao nhất với 28% trong tổng số robot được lắp đặt mới, lĩnh vực điện/điện tử chiếm 24%, ngành thép và thiết bị cơ khí chiếm 12%, lĩnh vực hóa chất 5%, lĩnh vực thực phẩm và đồ uống chiếm 3%, còn lại 20% robot ứng dụng trong các lĩnh vực khác (Hình 1).

Hình 1. Số lượng robot công nghiệp (1000 đơn vị) được lắp đặt mới trong các lĩnh vực trên thế giới.[2]

Các nghiên cứu cho thấy Châu Á là khu vực chiếm tỉ trọng lớn nhất, tiếp theo là Châu Âu và Châu Mỹ, trong đó 73% robot công nghiệp được lắp đặt mới hàng năm đến từ năm thị trường chính là Trung Quốc, Nhật bản, Mỹ, Hàn Quốc và Đức. Trong đó Trung Quốc vẫn là thị trường lớn nhất với khoảng 140 nghìn robot được lắp đặt mới trong năm 2019 và thấp nhất trong nhóm trên là Đức với khoảng 20,5 nghìn robot được lắp đặt mới trong năm (Hình 2). Số lượng robot bình quân trên 100000 người lao động là 113 robot vào năm 2019.

Hình 2: Số lượng robot công nghiệp (1000 đơn vị) được lắp đặt mới theo các khu vực.[2]

Từ các nghiên cứu cho thấy, sự quan tâm dành cho lĩnh vực robot ngày càng gia tăng, kể cả đầu tư nguồn lực tài chính từ các chính phủ, các tập đoàn lớn và các tổ chức đầu tư tài chính để tìm kiếm giải pháp cho sự thiếu hụt nguồn lao động ở các quốc gia phát triển trong 20 năm tới.

Ở Việt Nam, robot đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều nhà máy sản xuất, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất. Có thể kể đến hệ thống robot vận chuyển cuộn giấy khử trùng đến vị trí máy rót và tự động chuyển hàng thành phẩm vào kho trong nhà máy sữa Vinamilk tại khu công nghiệp Mỹ Phước, tỉnh Bình Dương; Hệ thống hơn 1200 robot hàn phục vụ sản xuất ô tô tại nhà máy Vinfast ở Hải Phòng; Hàng chục nghìn robot phục vụ sản xuất, lắp ráp các linh kiện điện tử trong các nhà máy của Samsung, LG, Honda...

Bên cạnh đó, các loại robot phục vụ các hoạt động y tế, dịch vụ cũng ngày càng được đưa vào sử dụng phổ biến trong các bệnh viện, kho bãi chứa hàng và trong các lĩnh vực khác của đời sống xã hội. Theo ước tính của tổ chức nghiên cứu đại học Harvard (HBS), số lượng robot tại Việt Nam đạt khoảng 414.000 robot vào năm 2019. Tuy nhiên, báo cáo mới đây của World Bank (Ngân hàng thế giới) cho thấy, robot được sử dụng trong sản xuất của Việt Nam vẫn thuộc nhóm thấp trong khối ASEAN-6, đây cũng chính là cơ hội cho thị trường robot mở ra khi Việt Nam muốn thúc đẩy năng suất, chất lượng hàng hóa lên mức cao hơn.

Universal Robots cũng dự đoán lĩnh vực tự động hóa của Việt Nam sẽ trị giá khoảng 184,5 triệu USD vào năm 2021, đó chính là lý do hãng quyết không thể bỏ qua việc giành thị phần tại Việt Nam. Bên cạnh đó, trong chiến lược phát triển Khoa học và Công nghệ nhằm nâng cao khả năng cạnh tranh kinh tế và đẩy nhanh tốc độ công nghiệp hóa, Chính phủ xác định hướng tập trung vào các công nghệ cốt lõi của cách mạng công nghiệp 4.0 như robot, AI, blockchain... góp phần thúc đẩy tốc độ phát triển của nền kinh tế [3].

Hình 3. Robot đang xâm nhập ngày càng sâu rộng vào hệ thống sản xuất của Việt Nam[3]

Theo nhận định của các chuyên gia, hiện có 2 thách thức lớn tại thị trường Việt Nam trong việc tăng khả năng ứng dụng robot vào tự động hóa, đó là nhân lực và thuyết phục khách hàng về giá trị thực mà robot mang lại. Trong đó việc rất thiếu nguồn nhân lực, đặc biệt là đội ngũ kỹ thuật giỏi là yếu tố quyết định thúc đẩy việc ứng dụng robot trong các hoạt động sản xuất và phát triển thị trường robot nói chung.

Bên cạnh đó, theo Tổ chức lao động quốc tế (ILO), Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh hưởng nhiều nhất từ cách mạng công nghiệp 4.0. Hiện Việt Nam sẽ phải đối mặt với nhiều thách thức về chất lượng nguồn nhân lực như trình độ chuyên môn kỹ thuật của lao động còn thấp, chỉ chiếm hơn 20% lực lượng lao động, năng suất lao động thấp hơn nhiều nước trong khu vực ASEAN… đặc biệt là nguồn nhân lực đáp ứng cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 dựa trên 3 lĩnh vực chính: Kỹ thuật số, Công nghệ sinh học; Robot thế hệ mới, xe tự lái, các vật liệu mới...

Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4 tác động mạnh đến nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Sự phát triển mạnh mẽ các công nghệ như robot, trí tuệ nhân tạo,... đã và sẽ làm thay đổi mọi lĩnh vực của đời sống kinh tế - xã hội, mở ra nhiều cơ hội trong việc nâng cao trình độ công nghệ, nâng cao năng lực sản xuất và cạnh tranh trong chuỗi sản phẩm, tạo ra nhiều cơ hội cho các doanh nghiệp; tạo cơ hội đầu tư hấp dẫn và đầy tiềm năng trong lĩnh vực robot và trí tuệ nhân tạo.

Để đáp ứng nhu cầu rất cao và cấp thiết về nhân lực ngành Robot và Trí tuệ nhân tạo, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đã đầu tư cơ sở vật chất, đội ngũ chuyên gia, giảng viên và bắt đầu tuyển sinh đào tạo ngành Robot và Trí tuệ nhân tạo từ năm 2021.