Phát triển tự động hóa đáp ứng cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4

 

Ảnh minh họa. (Nguồn: Reuters)

Lĩnh vực tự động hóa và robot là một trong những công nghệ chủ chốt của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, bao trùm nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật nhằm tạo ra sản phẩm ứng dụng trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, quốc phòng an ninh, trong hàng không vũ trụ, y học…

Việc làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo, tích hợp và phát triển ứng dụng robot, xây dựng hình thành một nền công nghiệp robot là điều cần thiết góp phần giúp Việt Nam theo kịp cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư và góp phần quan trọng thực hiện thành công mục tiêu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.

Phó Giáo sư, Tiến sỹ Đinh Văn Mạnh, Viện Cơ học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) nhận định, công nghệ robot là một công nghệ phức tạp và tiên tiến liên quan đến đa lĩnh vực và liên ngành, bao gồm cơ khí-điện tử, điều khiển tự động, công nghệ cảm biến, công nghệ máy tính, vật liệu mới, công nghệ sinh học và trí thông minh nhân tạo...

Công nghệ robot là một lĩnh vực công nghệ cao có ảnh hưởng quan trọng tới sự phát triển của những công nghệ trong tương lai như là một nền tảng công nghệ quan trọng.

Ngày nay xu hướng phát triển sản phẩm tự động hóa và robot trong công nghiệp đã và đang mở rộng ra nhiều công việc đa dạng hơn và có tính linh động cao hơn. Những năm gần đây, trên thế giới đã xuất hiện robot công nghiệp thế hệ mới đánh dấu bước chuyển mình vượt bậc về ứng dụng so với robot công nghiệp truyền thống.

Robot công nghiệp thế hệ mới có thao tác linh hoạt, dễ dàng cài đặt, sử dụng và lập trình, an toàn thân thiện với môi trường, làm việc cộng tác trực tiếp với con người, đa ứng dụng.

Robot thông minh đang được nhiều nước phát triển như Đức, Hoa Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc... sử dụng với số lượng ngày càng tăng trong các doanh nghiệp với mục đích tăng năng suất và giảm chi phí.

Cùng với sự tiến bộ của công nghệ thông tin, robot hiện nay đã trở nên thông minh hơn thế hệ robot truyền thống; đóng vai trò ngày càng quan trọng trong sản xuất thông minh, hệ thống vận chuyển thông minh, internet vạn vật, dịch vụ thông minh và sức khỏe y tế.

Trong thời gian tới, robot thông minh sẽ tiếp tục được tích hợp mở rộng nhiều công nghệ tiên tiến nhất như cộng tác người-robot, truyền động tích hợp thông minh, nhận biết cảm xúc, giao diện máy tính-bộ não, mạng dữ liệu lớn, phần mềm sinh học và nền tảng đám mây...

Theo Tiến sỹ Đỗ Trần Thắng, Viện Cơ học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), công nghiệp robot thông minh là một tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá mức độ tân tiến về công nghệ và cấp độ sản xuất cao nhất của một quốc gia.

Để nắm bắt cơ hội phát triển và chiếm vị thế cạnh tranh mũi nhọn trong lĩnh vực này, những nền kinh tế chủ lực trên thế giới đã liên tục đề ra các chiến lược phát triển công nghiệp robot. Một số quốc gia đầu tư sớm đã thu được nhiều thành quả xứng đáng như Hoa Kỳ là quốc gia đầu tiên phát triển và xúc tiến đẩy mạnh ứng dụng robot.

Tại châu Âu, đổi mới công nghệ robot đã và đang là một lĩnh vực chủ đạo được ưu tiên, được đưa vào các chương trình nghị sự cũng như kế hoạch nghiên cứu phát triển của khu vực.

Nhật Bản cũng đã đề ra chiến lược phát triển dài hạn cho ngành công nghệ robot. Chính phủ Nhật Bản dự tính đưa lĩnh vực này trở thành một trụ cột quan trọng hỗ trợ tăng trưởng kinh tế quốc gia.

Hàn Quốc cũng xác định robot thông minh là một trong những phương tiện thúc đẩy tăng trưởng kinh tế quốc gia trong thế kỷ XXI. Theo Kế hoạch phát triển robot thông minh của nước này được xây dựng vào năm 2009, Hàn Quốc đặt mục tiêu nâng cao tính cạnh tranh của công nghiệp robot nội địa, từng bước hoàn thành chuyển đổi từ robot sản xuất truyền thống sang robot dịch vụ thông minh, thông qua một chuỗi chính sách tích cực trong nghiên cứu và phát triển công nghệ.

Được đánh giá là một trong những công cụ phục vụ đắc lực cho cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, robot đã được Bộ Khoa học và Công nghệ đưa vào danh mục công nghệ cao, công nghệ chủ chốt của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

Quyết tâm này cũng cho thấy sự kỳ vọng vào một bước đột phá trong nghiên cứu làm chủ và phát triển công nghệ robot cùng nhiều lĩnh vực công nghệ liên quan của Việt Nam.

Phó Giáo sư, Tiến sỹ Đinh Văn Mạnh cho biết tại Việt Nam, nghiên cứu phát triển robot đã và đang được triển khai ở hầu hết các trường đại học, viện nghiên cứu trong cả nước.

Trong số đó, nổi bật ở Hà Nội là Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Viện Công nghệ thông tin, Viện Cơ học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), Học viện Kỹ thuật Quân sự, Viện Nghiên cứu Điện tử, Tin học và Tự động hóa.

Tại Thành phố Hồ Chí Minh, những đơn vị phát triển mạnh nghiên cứu về robot là: Trường Đại học Bách khoa, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật, Viện Cơ học và Tin học Ứng dụng, Phân viện Nghiên cứu điện tử, Tin học và Tự động hóa, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển (Khu Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh)...

Các nhà khoa học trong nước đã quan tâm và tập trung giải quyết một số vấn đề liên quan tới hệ thống robot như thiết kế tối ưu, động học, động lực học, điều khiển, thiết kế phần cứng, lập trình phần mềm...

Những nghiên cứu này phần lớn liên quan tới vấn đề học thuật, tạo cơ sở khoa học làm nền tảng ban đầu cho giai đoạn phát triển robot tiếp theo.

Nghiên cứu và ứng dụng robot ở Việt Nam còn nhiều tồn tại, hạn chế như: Đào tạo nguồn nhân lực và nghiên cứu chuyên sâu về robot còn yếu và thiếu; robot được chế tạo tại Việt Nam còn rất ít và hầu hết sử dụng công nghệ cũ của thế giới, chưa có đủ khả năng làm chủ công nghệ cũng như phát triển công nghệ phù hợp; robot công nghiệp đã được quan tâm nghiên cứu nhưng mới chỉ dừng ở việc đưa ra mô hình và đi tìm thuật toán giải bài toán động lực học cho robot phục vụ điều khiển chuyển động, chưa chủ động được quá trình thiết kế và chế tạo robot đáp ứng yêu cầu cụ thể.

Nhiều vấn đề mới đang được quan tâm trên thế giới chưa có điều kiện để nghiên cứu sâu ở Việt Nam, như nâng cao kỹ năng động lực học và khả năng ứng xử thông minh giống con người cho robot...

Ngoài ra, robot nói chung và robot công nghiệp thông minh nói riêng đang được sử dụng tại Việt Nam phần lớn được nhập khẩu. Rất ít công ty sản xuất và phân phối sản phẩm trong nước; hầu hết sản phẩm hiện có thuộc phân loại robot công nghiệp truyền thống, hạn chế về tính thông minh, bậc tự do, kỹ năng động lực học nâng cao.

Xu hướng chuyển dịch sản xuất từ các nước phát triển sang các nước đang phát triển trong thập kỷ vừa qua, tất yếu làm gia tăng nhu cầu sử dụng robot công nghiệp ở thị trường các nước đang phát triển.

Tuy nhiên, việc hấp thụ công nghệ và sử dụng hệ thống robot công nghiệp hiện đại, đa năng tại doanh nghiệp vừa và nhỏ ở Việt Nam còn gặp khó khăn về mặt chi phí và không hiệu quả về mặt ứng dụng.

Phó Giáo sư, Tiến sỹ Đinh Văn Mạnh cho rằng để phát triển lĩnh vực tự động hóa và robot tại nước ta, cần tính đến việc xây dựng chiến lược và hành động cụ thể cho robot công nghiệp; triển khai việc đánh giá toàn diện về vai trò của công nghiệp robot đối với sự phát triển dài hạn của kinh tế, xã hội.

Ngoài ra, Việt Nam cần có chính sách kết nối giữa doanh nghiệp với trường đại học, viện nghiên cứu và nhiều thành phần quan trọng khác để có thể đưa các nghiên cứu ứng dụng về robot vào thực tế, giải quyết trực tiếp những bài toán mà doanh nghiệp đặt ra.

Việc phát triển ứng dụng cho robot từ trước đến nay tại Việt Nam chưa gắn liền với mục đích thực tế và chưa phù hợp với yêu cầu của đơn vị sử dụng. Đây cũng là nguyên nhân quan trọng ngăn cản việc ứng dụng rộng rãi robot tại Việt Namm không chỉ với nhà phân phối trong nước mà cả nước ngoài. Do đó, cần quan tâm tới giai đoạn phát triển ứng dụng cho robot trước khi đưa vào hoạt động sản xuất thực tế.