Loài người chúng ta đã trải ba cuộc cách mạng công nghiệp làm thay đổi sâu sắc hệ thống kinh tế và cấu trúc xã hội. Đó là cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 1 với việc phát minh ra động cơ hơi nước; cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 2 bắt đầu khi con người phát minh ra điện cho phép sản xuất hàng hoá hàng loạt; cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3 diễn ra với sự xuất hiện của máy tính điện tử, đặc biệt sự ra đời của Internet đã làm thay đổi sâu sắc nền kinh tế của từng quốc gia và toàn cầu, đồng thời nó còn làm thay đổi hành vi ứng xử của con người chúng ta. Chúng ta đang đứng trước cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Cuộc cách mạng này hứa hẹn làm thay đổi xã hội loài người ở qui mô lớn hơn và sâu sắc hơn.

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 dựa trên nền tảng kết nối vạn vật (Internet of Things), trí tuệ nhân tạo, công nghệ in 3D, công nghệ nano, công nghệ sinh học, khoa học vật liệu, phương tiện tự hành và máy tính lượng tử cho phép các hệ thống thực ảo trên toàn cầu liên kết với nhau một cách chặc chẽ và linh hoạt. Điều này dẫn đến sự thay đổi cách vận hành nền kinh tế, xã hội và hành vi cá nhân trên phạm vi toàn thế giới. Các yêu cầu về sản xuất công nghiệp đang thay đổi nhanh chóng do có nhu cầu ngày càng tăng về các sản phẩm phù hợp với từng cá tính khách hàng. Đồng thời, các công ty phải đối mặt với áp lực gia tăng để sản xuất với giá cả cạnh tranh hơn. Để thích ứng với những điều kiện mới này, các lĩnh vực công nghệ kỹ thuật hệ thống, tự động hóa sản xuất và các hệ thống kinh doanh sẽ cần phải gắn kết ở mức độ cao hơn bao giờ hết, tạo ra các phương tiện sản xuất mới trong quá trình này. Ví dụ ứng dụng sau đây cung cấp cái nhìn sâu sắc vào ngành công nghiệp 4.0: Nhà máy thông minh.

Nhà máy thông minh (Smart Factory) cho phép các đơn đặt hàng của từng khách hàng đến nhà máy trong vòng vài mili giây. Nhà máy thông minh được đặc trưng bởi sự kết hợp của tự động hoá và số hóa, kết quả là phương pháp sản xuất hiệu quả hơn. Điều này mang lại nhiều lợi thế và cơ hội cho sản xuất công nghiệp: Chi phí giảm đi thông qua việc loại bỏ các khâu trung gian, hơn nữa các phương pháp sản xuất tự động cũng làm tăng tính hiệu quả trong toàn bộ dây chuyền sản xuất. Việc tích hợp phần mềm cho phép các công ty phân tích khối lượng dữ liệu lớn theo thời gian thực và có được các báo cáo toàn diện về tình trạng sản xuất và tiêu thụ năng lượng. Điều này có nghĩa là các nguồn lực có thể được phân phối lại ngay lập tức nếu cần thiết, một lần nữa tiết kiệm chi phí. Hay nói cách khác, sản xuất linh hoạt hơn bởi vì các hệ thống, cách thức truyền thông và nội dung được cấu hình lại, cho phép sửa đổi các chuỗi sản xuất trong thời gian ngắn. Tất cả điều này cho phép các sản phẩm tùy biến, sản phẩm có cá tính cao được sản xuất với chi phí tương đương với sản xuất hàng loạt, đây chính là yếu tố cạnh tranh then chốt trong ngành sản xuất công nghiệp 4.0 trong tương lai.

Hình 1. Nhà máy thông minh của tương lai sẽ bao gồm các hệ thống thông minh, linh hoạt hơn và năng động hơn các hệ thống đang được sử dụng ngày nay (Nguồn Internet)

Một số ví dụ khác về cách mạng công nghiệp 4.0 là ô-tô tự hành, máy in 3D, robot, thiết bị đeo thông minh… Đây chính là những sản phẩm mở ra cơ hội phát triển to lớn cho lĩnh vực cơ điện tử.

Việt Nam chúng ta đang tiến hành hội nhập sâu rộng với nền kinh tế thế giới cũng không thể đứng ngoài sự ảnh hưởng của cách mạng công nghiệp 4.0. Tại phiên họp Chính phủ thường kỳ tháng 3/2017 (ngày 3/4), Chính phủ đã ghi nhận và đánh giá cao nội dung Báo cáo chuyên đề về cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 của Bộ Khoa học và Công nghệ và các chuyên gia Hiệp hội phần mềm và dịch vụ công nghệ thông tin Việt Nam (VINASA). Chính phủ đưa ra quyết nghị, cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 sẽ mang lại cho Việt Nam nhiều cơ hội hội nhập và phát triển kinh tế đồng thời cũng đưa đến thách thức đối với quá trình phát triển.

Để đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực chuẩn bị cho cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, trường Đại học Duy Tân hợp tác với trường Kỹ thuật công nghệ, Đại học Purdue, Hoa Kỳ chuyển giao chương trình tiên tiến ngành Cơ điện tử. Nét đặc sắc của chương trình là đào tạo theo xu hướng cách mạng công nghiệp 4.0 như đã nói qua ở trên. Ví dụ một số môn học chuyên ngành tiêu biểu của chương trình tiên tiến cơ điện tử như: Ứng dụng vi điều khiển (Microcontroller Aplications), điện và mô tơ (Electrical Power & Motor), Thiết kế hệ thống nhúng (Embedded System Design), Hệ thống thông tin (Communication Systems), Xử lý tín hiệu số (Digital Signal Processing), Bộ điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Controllers), Năng lượng tái tạo (Renewable Energy Sources), Quản lý dự án công nghệ (Engineering Project Management), Mạng không dây (Wireless Communication & Networking), Thiết kế hệ thống hướng đối tượng (Object Oriented System Design), Thiết kế máy (Machine Design), Ứng dụng máy tính trong quá trình sản xuất (App of Computers in Process Control), Ứng dụng robot công nghiệp (Applications of Industrial Robots for Advanced Manufacturing) và các môn đồ án CDIO. Đây được xem như là những kiến thức trang bị cho sinh viên đáp ứng yêu cầu công việc trong thời kỳ của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Đội ngũ giảng viên khoa Điện - Điện tử (FEEE), cán bộ Trung tâm Điện - Điện tử (CEE) của ĐH Duy Tân hiện đang tập huấn tại ĐH Purdue, nhận chuyển giao chương trình từ Purdue bao gồm 16 người, sẽ kết thúc đợt huấn luyện đầu tiên vào tháng 8.2017. Sinh viên (SV) Duy Tân theo chương trình này sẽ được học theo giáo trình cũng như chương trình Cơ điện tử của ĐH Purdue, với hệ thống phòng thực hành được thiết kế theo các tiêu chuẩn ở ĐH Purdue như hình 2-6. Mỗi học kỳ, có từ 2 đến 3 giáo sư ĐH Purdue giảng dạy trực tiếp tại Duy Tân. SV sau khi kết thúc các môn học trong chương trình này còn được nhận các chứng nhận hoàn thành môn học từ ĐH Purdue.

Kỳ vọng với chương trình tiên tiến cơ điện tử, sinh viên ra trường có được các vị trí công việc vững chắc trong làn sóng công nghiệp 4.0 đáp ứng nhu cầu trong nước và thị trường lao động thế giới.