Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất
Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên trên thế giới xuất hiện tại nước Anh vào cuối thế kỷ 18, đầu thế kỷ 19. Nhiều kỹ sư, nhà phát minh người Anh đã ứng dụng năng lượng nước, hơi nước và cơ giới hóa ngành dệt may để tăng năng suất, tiết kiệm sức lao động.
Thời điểm trước đó, các nhà máy dệt phải đặt gần sông để lợi dụng sức nước chảy nhưng gây bất tiện như chi phí vận chuyển, lắp đặt. Đến năm 1784, kỹ sư người Anh James Watt đã phát minh ra động cơ hơi nước, dùng để giải quyết vấn đề đặt nhà máy gần sông.
Phát minh này có thể coi là dấu mốc mở đầu quá trình cơ giới hóa. Từ đó, tạo tiền đề cho sự bùng nổ của phát minh công nghệ giải phóng con người khỏi những công việc nguy hiểm, năng suất thấp.
Cũng trong thời gian này, kỹ sư người Anh James Hargreaves, phát minh ra máy kéo sợi Jenny, giúp tăng năng suất gấp 8 lần. Trong lĩnh vực luyện kim, Henry Cort tìm ra phương pháp luyện gang thành sắt nhưng chất lượng sắt chưa bền. Đến năm 1885, kỹ sư Henry Bessemer đã phát minh ra lò luyện gang lỏng thành thép.
Ngành giao thông vận tải cũng đánh dấu sự ra đời của đầu máy xe lửa đầu tiên chạy bằng hơi nước do kỹ sư người Anh George Stephenson sáng chế vào năm 1804. Phát minh này được đánh giá mở đầu cho ngành đường sắt hiện nay.
Kể từ đó, trên các tuyến đường của Anh, các xe lửa dùng hơi nước được đưa vào sử dụng theo lịch trình đều đặn. Các quốc gia khác tại châu Âu như Pháp, Đức, cũng lần lượt xây dựng tuyến đường sắt rồi dần liên kết chúng với nhau thành mạng lưới giao thông khổng lồ trong khu vực.
Cách mạng công nghiệp lần thứ nhất mở ra kỷ nguyên sản xuất cơ khí và cơ giới hóa. Mục tiêu nhằm thay đổi hệ thống kỹ thuật của thời đại nông nghiệp, vốn chủ yếu dựa vào sức lao động thủ công, sang hệ thống kỹ thuật dựa vào nước, hơi nước, sắt hay than đá.
Công nghiệp hóa cũng thúc đẩy quá trình đô thị hóa khi ngày càng nhiều người Anh chuyển từ vùng nông thôn đến các thành phố. Các nhà máy lớn đặt tại các thị trấn nhỏ cũng biến khu vực này thành các thành phố lớn qua nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, quá trình đô thị hóa nhanh chóng này mang lại nhiều thách thức đáng kể như ô nhiễm thành phố, thiếu nước sạch…
Cách mạng công nghiệp lần thứ 2
Cách mạng công nghiệp lần thứ 2 bắt đầu từ khoảng năm 1870 đến khi Chiến tranh Thế giới thứ nhất nổ ra với phát minh về năng lượng điện và dây chuyền sản xuất hàng loạt quy mô lớn.
Kỹ sư Henry Ford đã mượn ý tưởng sản xuất hàng loạt từ một lò mổ ở Chicago, khi những con lợn treo trên băng chuyền và đồ tể chỉ cần thực hiện nhiệm vụ xẻ thịt. Ông đã chuyển mô hình này vào việc sản xuất ô tô, tạo nên đế chế Ford.
Trước đó, một nhà máy sản xuất sẽ lắp ráp toàn bộ ô tô nhưng Ford đã thay đổi việc lắp ráp được phân ra thành từng bộ phận trên băng chuyền. Nhờ đó, việc sản xuất nhanh hơn rất nhiều với chi phí thấp.
Hay năm 1876, nhà khoa học Alexander Graham Bell đã phát minh ra điện thoại. Thomas Edison sáng chế ra bóng đèn vào năm 1879. Điện cũng được đưa vào sử dụng trong lĩnh vực giao thông vận tải. Trong số những đổi mới có ảnh hưởng sâu rộng nhất của cách mạng công nghiệp lần thứ 2 là động cơ đốt trong, chạy bằng khí đốt và không khí.
Động cơ này đã thúc đẩy sự phát triển của ô tô và máy bay. Ngoài ra, một số phát minh ấn tượng có thể kể đến như máy tính, máy tự động, hệ thống điều khiển tự động…
Trong khi cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất tạo nên sự tăng trưởng cho các ngành công nghiệp như than, sắt, dệt may, cách mạng công nghiệp lần thứ 2 chứng kiến sự bùng nổ của điện, thép và dầu khí.
Chẳng hạn, trong thời gian này, thép bắt đầu thay thế sắt, được sử dụng cho các dự án xây dựng, ngành đường sắt, tàu thủy… Sản xuất thép tạo điều kiện cho các tuyến đường sắt được mở rộng với chi phí cạnh tranh, thúc đẩy ngành vận chuyển.
Tại Mỹ, cách mạng công nghiệp lần thứ 2 đã tạo nên thời kỳ vàng son nhưng cũng có nhiều mặt trái. Tình trạng phân biệt giàu nghèo lan rộng, tạo nên các cơ hội mới và những tiêu chuẩn hóa bậc cao. Quá trình công nghiệp hóa thậm chí còn lan rộng đến Nhật Bản sau thời Duy Tân Minh Trị, hay thâm nhập vào nước Nga giúp quốc gia này phát triển bùng nổ đầu Chiến tranh Thế giới thứ nhất.
Cách mạng công nghiệp lần thứ 3
Tự động hóa là bước tiến của cách mạng công nghiệp lần thứ 3.
Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3, hay còn gọi là cách mạng kỹ thuật số, bắt đầu vào cuối những năm 1990. Đặc trưng của cuộc cách mạng này là sự phát triển mạnh mẽ của tự động hóa, số hóa thông qua hàng loạt thiết bị điện tử, máy tính. Việc phát minh ra Internet và năng lượng hạt nhân cũng xuất hiện trong giai đoạn này.
Cách mạng công nghiệp lần thứ 3 chứng kiến sự trỗi dậy mạnh mẽ của thiết bị điện tử, từ máy tính đến các công nghệ mới, cho phép tự động hóa quy trình công nghiệp. Những tiến bộ trong lĩnh vực viễn thông cũng dẫn đường cho khái niệm toàn cầu hóa, cho phép ngành xuất, nhập khẩu phát triển mạnh mẽ, hướng đến mô hình hóa kinh doanh trên toàn thế giới. Vệ tinh, máy bay, điện thoại… là những công nghệ hiện nay con người thụ hưởng từ cuộc cách mạng này.
Một số điểm nổi bật của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3 có thể kể đến như năm 1972, Trường Đại học Waseda, Nhật Bản, hoàn thành dự án WABOT-1, tạo ra robot hình người thông minh hoàn thiện đầu tiên trên thế giới. Hai năm sau, nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) đầu tiên ra đời.
Lần đầu tiên, con người biết đến khái niệm “không gian mạng” do nhà văn người Mỹ gốc Canada, William Gibson, tác giả của tiểu thuyết Neuromancer đặt ra. Đến năm 1995, các trang web bán hàng trực tuyến như Amazon, eBay, Craglist ra đời, chuyển đổi Interntet thành hệ thống thương mại online.
Đến năm 1998, công cụ tìm kiếm Google ra đời, thay đổi các người dùng tương tác với Internet. Một năm sau, khái niệm Internet of Things (Internet vạn vật) được đặt bởi kỹ sư người Anh Kevin Ashton. Nhưng phải đến giai đoạn 2008 - 2009, Internet of Things mới được phát triển.
Cách mạng công nghiệp lần thứ 3 đã tiếp thêm sức mạnh và hình thành thế kỷ 21. Internet, thiết bị di động đã nhanh chóng định nghĩa lại về giao tiếp. Năng lượng tái tạo dần trở thành nhiên liệu hóa thạch.
Robot, máy in, công nghệ nano cũng thay đổi cách thức chế tạo sản phẩm với chi phí lao động thấp. Nông nghiệp trở thành lĩnh vực công nghệ cao với các loại cây trồng biến đổi gen.
Tốc độ phát triển của cách mạng công nghiệp lần thứ 3 nhanh hơn hai cuộc cách mạng trước gấp nhiều lần bởi tính chất kỹ thuật số. Nhưng nó cũng khiến cuộc cách mạng này trở nên độc đáo. Trong khi hai cuộc cách mạng trước giúp thay thế sức lao động, máy móc thông minh có thể thay thế con người.
Cách mạng công nghiệp lần thứ 4
Cách mạng 4.0 mang đến nghiên cứu về AI.
Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư được cho là đã bắt đầu từ vài năm gần đây, hình thành qua việc ứng dụng công nghệ thông tin, truyền thông vào ngành công nghiệp. Giai đoạn này còn được gọi là “công nghiệp 4.0”, dựa trên sự phát triển của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3. Công nghiệp 4.0 làm mờ ranh giới giữa vật lý, kỹ thuật số và sinh học. Hiện, 4.0 tiến triển theo cấp số mũ khi so sánh với những cuộc cách mạng trước đó.
Cách mạng công nghiệp 4.0 có sức mạnh thay đổi phương thức làm việc của con người. Lôi kéo các cá nhân vào mạng lưới việc làm thông minh, toàn cầu hóa với tiềm năng hiệu quả hơn. Các tiêu chuẩn công nghệ thông tin được áp dụng cho tất cả ngành nghề.
Các thiết bị có kích thước ngày càng nhỏ, thông minh hơn. Nhà máy có thể sử dụng công nghệ đám mây, phân tích dữ liệu, Internet of Things cho phép nâng cao khả năng giao tiếp, lưu trữ, kết nối các cá nhân trong môi trường ảo.
Cuộc cách mạng này có thể vượt qua phạm vi sử dụng năng lượng không tái tạo, thay vào đó tạo nên các thành phố thông minh với nguồn năng lượng từ gió, Mặt trời hay địa nhiệt. Tính đến nay, các mốc quan trọng của cuộc cách mạng này bao gồm: Số hóa quy mô lớn, Internet of Things, AI (trí tuệ nhân tạo), công nghệ điện toán đám mây, robot tiên tiến…
Bắt đầu từ năm 2010, cách mạng công nghiệp 4.0 được đánh dấu từ việc phát minh ra điện thoại thông minh có cảm ứng, được phổ biến rộng rãi với lượng tiêu thụ cực lớn. Nền tảng mạng xã hội Facebook cũng được vận hành cùng năm, đạt 400 triệu người dùng.
Theo sau là mạng xã hội Instagram, Pinterest. Đến năm 2013, hơn 50% người trưởng thành tại Mỹ sử dụng ngân hàng trực tuyến. Năm 2016, Trợ lý Google xuất hiện. Đây là trợ lý cá nhân ảo, sẵn sàng hỗ trợ người dùng bất cứ lúc nào. Vào tháng 1/2021, số người sử dụng Internet trên toàn thế giới đạt 4,66 tỷ người, tăng 7,3% so với cùng kỳ năm ngoái.
Một trong những khái niệm phổ biến trong cách mạng 4.0 là sản xuất thông minh, tức áp dụng công nghiệp 4.0 trong hoạt động sản xuất. Nó giúp các doanh nghiệp có khả năng kiểm soát, hiển thị dữ liệu trên toàn bộ chuỗi cung ứng, từ đó, cung cấp sản phẩm và dịch vụ ra thị trường nhanh hơn. Công nghiệp 4.0 đồng thời giúp các nhà sản xuất dự đoán vấn đề tiềm ẩn sẽ phát sinh để hoạch định phương án giải quyết.
Trong lĩnh vực giáo dục, công nghiệp 4.0 thay đổi cách dạy và học như chuyển từ mô hình trực tiếp sang trực tuyến. Tuy nhiên, cuộc cách mạng này cũng mang lại nhiều thách thức như vấn đề bảo mật thông tin trên Internet, chi phí vận hành cao, yêu cầu lao động có tay nghề cao.
