Bao cao danh gia tac dng

Báo cáo đá nh giá tác độn g, nh ận di ện c ơh ội, r ủi ro và thách th ứ
c c ủa
CMCN 4.0 đến ngành xây d ự
ng
Cu ộc cách m ạng công nghi ệp đầu tiên xu ất phát t ừth ếk ỷ18 khi ng ười ta bi ết dùng h ơi n ước
và máy móc để thay cho s ức ng ườ
i , sau đó đến l ượ
t đi ện - dây chuy ền s ản xu ất và các mô
hình s ản xu ất quy mô l ớn ra đời t ạo nên cu ộc cách m ạng th ứ2. Khi máy tính ra đời vào nh ữ
ng
n ăm 1970, b ắt đầu cho m ột lo ạt thay đổi v ềcách ng ười ta x ửlý thông tin và t ựđộn g hóa b ằng
robot, cu ộc cánh m ạng th ứ3 được x ướ
n g tên. Và bây gi ờ, chúng ta có cu ộc cách m ạng công
nghi ệp 4.0, hay còn g ọi là Industry 4.0.

Các cuộc cách mạng công nghiệp và tầm nhìn tương lai

Cách mạng công nghi ệp 4.0 là gì?
Công nghiệp 4.0 là xu hướng hiện thời trong việc tự động hóa và trao đổi dữ liệu trong công
nghệ sản xuất. Nó bao gồm các hệ thống không gian mạng thực-ảo (cyber-physical
system), Internet Vạn Vật và điện toán đám mây và điện toán nhận thức (cognitive computing).
Công nghiệp 4.0 tạo ra "nhà máy thông minh" (tiếng Anh: smart factory). Trong các nhà máy
thông minh với cấu trúc kiểu mô-đun, hệ thống th ực-ảo giám sát các quy trình th ực t ế, t ạo ra
một bản sao ảo của thế giới thực và đưa ra các quyết định phân tán. Qua Internet Vạn Vật, các
hệ thống thực-ảo giao tiếp và cộng tác với nhau và với con người trong thời gian thực, và với
s ự hỗ tr ợ c ủa Internet Dịch vụ, dịch vụ nội hàm và dịch vụ xuyên tổ ch ức đượ c cung c ấp cho
các bên tham gia chuỗi giá trị sử dụng.
Theo các tác giả Hermann, Pentek, Otto, 2016, một hệ thống, hay nói cụ thể hơn là m ột phân
xưởng, cần phải có những điều kiện sau thì mới được gọi là "công nghiệp 4.0":

•
•
•
•

Khả năng giao tiếp: máy móc, thiết bị, cảm biến và con người phải được kết nối và liên
lạc với nhau
Minh bạch thông tin: hệ thống tạo ra một "bản sao" của thế giới thật, bản sao này định
hình bằng các d ữ li ệu thu th ập t ừ c ảm bi ến, máy móc
H ỗ tr ợ kĩ thu ật: máy móc, h ệ th ống ph ải h ỗ tr ợ con ng ười ra quy ết định, gi ải quy ết v ấn
đề, giúp con người làm những việc quá phức tạp hoặc không an toàn
Ra quyết định theo mô hình phân tán: những quyết định đơn giản cần phải được
quyết bởi máy, nhanh chóng, tự động, không cần con người can thiệp

Ứng d ụng c ủa vi ệc s ố hóa và t ự động hóa trong l ĩnh v ực xây d ựng
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp 4.0 đã được giới thiệu như là một thuật ngữ
phổ biến để mô tả xu hướng số hóa và tự động hóa của môi trường sản xuất. Mặc dù l ợi ích
tiềm năng của nó về mặt cải thiện năng suất và chất lượng, khái niệm này đã không thu hút
được nhiều sự chú ý trong ngành xây dựng như trong các ngành cơ khí, công nghiệp sản xuất
ôtô … Nguyên nhân chính dẫn đến tình tr ạng này là do ngành xây d ựng có nhiều thách th ức
nh ư: Toàn bộ chuỗi giá trị xây d ựng bị ảnh h ưởng b ởi s ự c ộng tác ch ặt ch ẽ v ới khách hàng,
nhà thầu phụ và các bên liên quan khác. Do đó, các dự án xây dựng là các cam kết dựa trên
địa điểm, phức tạp và cá nhân đòi hỏi kiến th ức chuyên môn cao hơn. H ơn n ữa, ngành công
nghiệp xây dựng bao gồm một số lượng lớn các doanh nghiệp vừa và nhỏ với khả năng hạn
chế đầu tư vào các công nghệ mới.
Sự thiếu đổi mới và tiến bộ công nghệ trong ngành xây d ựng đang đi đôi v ới s ự đầu t ư th ấp
cho nghiên cứu và phát triển (R & D). Theo bảng xếp hạng R & D 2015 c ủa EU, ngành xây
d ựng & vật li ệu n ằm trong s ố các ngành có m ức độ R & D th ấp nh ất v ới d ưới 1% doanh thu
thuần. Nh ững phát hi ện này là đáng ng ạc nhiên, đánh giá t ừ th ực t ế r ằng ngành công nghi ệp
xây d ựng là m ột trong nh ững đóng góp l ớn cho vi ệc làm và n ền kinh t ế c ủa m ỗi qu ốc gia. V ới

nh ững tr ường h ợp này, ch ắc ch ắn c ần ph ải nghiên c ứu thêm, vì các công ty xây d ựng đang
ph ải đối m ặt v ới nh ững thách th ức ngày càng t ăng thông qua c ạnh tranh kinh t ế toàn c ầu, d ẫn
đến lợi nhuận thấp và đầu tư R & D hạn chế.

Nh ận di ện c ơ h ội, r ủi ro và thách th ức c ủa CMCN 4.0 đến ngành xây
dựng
Một số công nghệ số hóa và tự động hóa cho xây dựng đã đạt được sự trưởng thành của thị
tr ường và do đó hi ện đang có s ẵn. Vi ệc áp d ụng các công ngh ệ này s ẽ đem l ại s ự liên k ết ch ặt
chẽ cho cho toàn bộ ngành, các công ty liên quan, môi trường và con người. Các công ty xây
dựng có thể thu được nhiều lợi ích từ sự phát triển này nh ư:
•

Tiết kiệm chi phí: Tự động hóa các quy trình tốn nhiều công sức, ví dụ: thông qua việc
s ử dụng robot hoặc quy trình công vi ệc t ự động d ẫn đến gi ảm chi phí lao động. Ngoài
ra, vi ệc theo dõi t ự động các thi ết bị và v ật li ệu b ằng cách s ử d ụng các c ảm bi ến nhúng
có thể giúp giảm chi phí vật liệu


•

•

•

•

•

•

•

•

Tiết kiệm thời gian: Các công nghệ sản xuất tiên tiến và các khái niệm như
Prefabrication hoặc Additive Manufacturing cho phép xây dựng các tòa nhà trong vài
ngày, nhanh hơn các phương pháp xây dựng thông thường.
Về thời gian và phân phối ngân sách: Trong quá khứ, việc phân phối các dự án xây
dựng về thời gian và ngân sách đã được chứng minh là một nhiệm vụ đầy thử thách.
Việc sử dụng BIM có thể giúp giảm thời gian phân phối dự án và giữ cho các dự án theo
ngân sách
Cải thiện chất lượng: Việc sử dụng BIM và các công nghệ mô phỏng khác đã được đề
cập để tăng chất lượng của tòa nhà, vì các lỗi có thể tránh được trong giai đoạn đầu
bằng cách mô phỏng toàn bộ quá trình xây dựng. Hơn nữa, Phân tích dữ liệu lớn có thể
giúp các nhà quản lý dự án đưa ra quyết định hiệu quả hơn và đầy đủ thông tin hơn dựa
trên dữ liệu lịch sử.
Cải thiện sự cộng tác và truyền thông: Do số lượng người tham gia mỗi dự án xây
dựng nhiều, nền tảng dựa trên đám mây và BIM hoặc ứng dụng truyền thông xã hội có
thể cải thiện hiệu quả cộng tác và liên lạc ngay cả trên toàn công ty
Cải thiện mối quan hệ khách hàng: Bằng cách áp dụng các công nghệ mô phỏng như
Augmented Reality, Virtual Reality và Mixed Reality kết hợp với thiết bị di động hoặc
thiết bị di động, các công ty xây dựng có thể cung cấp cho chủ dự án những hiểu biết
sâu hơn về chi tiết và thiết kế của tòa nhà trước khi xây dựng. Do đó, khách hàng có thể
tham gia vào quá trình lập kế hoạch để có được sự tùy biến tốt hơn cho tòa nhà.
Tăng cường an toàn: Số lượng lớn các bài báo về quản lý an toàn cho thấy an toàn là
một trong những vấn đề quan trọng nhất trong xây dựng. Do môi trường làm việc nguy
hiểm của nó, ngành xây dựng nổi tiếng với tỷ lệ thương tích và tai nạn lao động cao,
Theo đó, nhiều nhà nghiên cứu và các học viên khác trình bày các biện pháp cải thiện
an toàn xây dựng, ví dụ: thông qua đào tạo an toàn ảo, sử dụng bản đồ rủi ro để tránh
tai nạn lao động hoặc sử dụng các công nghệ có thể đeo như Kính thông minh hoặc Mũ

bảo hiểm thông minh.
Cải thiện hình ảnh của ngành công nghiệp: Ngành xây dựng nổi tiếng với môi trường
làm việc khắc nghiệt và mức độ số hoá thấp. Vì vậy, đang phải chịu một hình ảnh của
người sử dụng lao động nghèo nàn và thường phải vật lộn để thu hút những tân binh tài
năng vào lực lượng lao động của ngành. Việc chuyển đổi kỹ thuật số của toàn bộ ngành
công nghiệp có thể giúp cải thiện hình ảnh của ngành.
Cải thiện tính bền vững: Ngành xây dựng và xây dựng chịu trách nhiệm về lượng khí
thải carbon dioxide cao, gây ra bởi mức tiêu thụ năng lượng và mức độ lãng phí cao
trong quá trình xây dựng. Để xử lý những vấn đề môi trường này, một số phương pháp
đã được đề xuất để giảm thiểu chất thải xây dựng, để giảm phát thải dự án thông qua
quản lý dự án chiến lược hoặc sử dụng BIM để tạo ra các giải pháp thay thế thiết kế.

Mặt khác, có những thách thức đa dạng và chưa được giải quyết như:


•

•

•

•

•

•

Do dự để áp dụng: Do chi phí đầu tư cao của công nghệ mới và lợi ích không rõ ràng,
các công ty xây dựng đang ngần ngại đầu tư vào chúng. Do đó, một trong những thách
thức chính là thúc đẩy các công ty xây dựng áp dụng các công nghệ mới, ví dụ: bằng

cách cung cấp các ưu đãi thông qua các nhiệm vụ của chính phủ đối với việc sử dụng
BIM, và thông qua các chương trình tài trợ cho ngành và nghiên cứu.
Chi phí thực hiện cao: Như đã đề cập, chi phí cao cho các thiết bị kỹ thuật, cho đào
tạo và giáo dục và phí tư vấn bên ngoài là một rào cản đối với việc áp dụng. Lợi ích
không rõ ràng và dự đoán tiết kiệm chi phí và thiếu điểm chuẩn tài chính nhất quán để
đánh giá những cải tiến và lợi ích kinh doanh là những vấn đề chưa được giải quyết
khác. Trong bối cảnh này, việc phát triển các phương pháp và công cụ để ước tính và
tối ưu hóa chi phí và lợi ích và việc cung cấp các mối quan hệ hợp tác trong ngành để
làm việc cùng nhau có thể giúp tăng tính minh bạch và giảm chi phí.
Thay đổi tổ chức và quy trình: Việc triển khai các công nghệ mới phải diễn ra ở tất cả
các cấp của tổ chức và chủ yếu đòi hỏi phải đánh giá lại và tái cấu trúc lại quy trình kinh
doanh. Đối với các công ty xây dựng, câu hỏi chính cần được trả lời là cách xử lý thành
công tổ chức và xử lý các thay đổi trong tổ chức và cách thiết kế lại mô hình kinh doanh
hiện tại.
Cần các kỹ năng nâng cao: Việc sử dụng các công nghệ mới đòi hỏi một mức độ kiến
thức nhất định. Do năng lực kỹ thuật thấp của công nhân xây dựng tại chỗ nên nhu cầu
đào tạo và phát triển nhân viên ngày càng tăng cũng như nhu cầu ngày càng cao về kỹ
năng hội nhập. Do đó, thách thức lớn là tạo ra và phát triển năng lực mới, để tối ưu hóa
tổ chức dự án và thu hút tài năng mới cho lực lượng lao động, như nhân viên có kiến
thức kỹ thuật được chia sẻ và kinh nghiệm tích hợp làm tiêu chí lựa chọn chính. Ngoài
ra, các công ty nên khuyến khích nhân viên cộng tác và tham gia chia sẻ ý tưởng để tạo
ra sự đổi mới và do đó tạo cơ hội cho các nhóm liên ngành cộng tác và nâng cao hiệu
suất.
Quản lý tri thức: Tính chất tạm thời của các dự án xây dựng và đặc điểm phân mảnh
của chuỗi giá trị xây dựng là lý do cho việc thiếu kiến thức dự án được chia sẻ và được
chia sẻ và các tiêu chuẩn hạn chế để quản lý tri thức. Thách thức chính là tạo ra và thiết
lập các tiêu chuẩn quản lý tri thức trong tổ chức. Điều này có thể đạt được bằng cách
nắm bắt và tái sử dụng kiến thức dự án và thông qua thu thập dữ liệu tự động và nhúng
vào lịch sử dự án.
Chấp nhận: Ngành xây dựng được biết đến với sức đề kháng mạnh mẽ của nó đối với

những thay đổi và công nghệ mới cũng như bảo thủ và không có khả năng thích ứng
với nhân viên của các công ty. Hơn nữa, một trong những mối quan tâm chính của nhân
viên về việc áp dụng các công nghệ mới là mất việc làm, vì chúng có thể được thay thế
bằng máy móc, máy tính hoặc robot. Trong bất kỳ trường hợp nào, việc quản lý truyền
thông và thay đổi để giúp nhân viên thích nghi là bắt buộc, vì sự chấp nhận là yếu tố
thành công quan trọng cho việc áp dụng các công nghệ mới. Vì vậy, các công ty có thể
liên quan đến các đại lý thay đổi như “các nhà lãnh đạo ý kiến” trong quá trình thực hiện


•

•

•

•

và thực hiện các ý tưởng hàng đầu của nhân viên để giúp họ cảm thấy quyền sở hữu
đối với cải thiện hiệu suất.
Bảo mật dữ liệu và bảo vệ dữ liệu: Khối lượng dữ liệu ngày càng tăng, nhu cầu ngày
càng tăng về tính di động, cộng tác và chia sẻ thông tin với các đối tác bên ngoài, ví dụ:
bằng cách áp dụng phương pháp BYOD-way (mang theo thiết bị của riêng bạn), nhu
cầu bảo mật dữ liệu và bảo vệ dữ liệu ngày càng tăng. Các công ty nên bảo vệ dữ liệu
của mình khỏi bị truy cập trái phép và bất kỳ loại lạm dụng nào thông qua nhận dạng
người dùng dựa trên đám mây, quản lý truy cập, quản lý thiết bị và các công cụ bảo vệ
dữ liệu.
Tăng cường mạng lưới truyền thông hiện có: Việc sử dụng công nghệ thông tin và
truyền thông đòi hỏi phải truy cập Internet nhanh và đáng tin cậy trên các trang web xây
dựng. Do đó, kết nối băng rộng không đáng tin cậy hoặc thiếu truy cập vào kết nối băng
thông cao cho các ứng dụng cộng tác đã được đề cập là một trong những trở ngại quan

trọng nhất cần phải khắc phục.
Tuân thủ quy định: Việc sử dụng công nghệ RFID để quản lý an toàn và quản lý lực
lượng lao động đòi hỏi phải tự động nắm bắt và ghi lại dữ liệu cá nhân. Trong nhiều
trường hợp, tồn tại những mối quan tâm về đạo đức và pháp lý về việc theo dõi và giám
sát nhân viên cũng như xử lý thông tin được ghi lại. Ví dụ, theo luật bảo vệ dữ liệu của
Đức, các hạn chế cao phải được xem xét trong trường hợp gia công dữ liệu doanh
nghiệp chứa thông tin cá nhân về nhân viên cho các công ty bên ngoài Liên minh châu
Âu hoặc Khu vực kinh tế châu Âu. Trước khi thực hiện các công nghệ này, các hạn chế
liên quan đến quyền riêng tư và bảo vệ dữ liệu phải được kiểm tra bằng cách liên quan
đến các chuyên gia pháp lý ngay từ giai đoạn sớm nhất của quy trình.
Sự không chắc chắn về mặt pháp lý và hợp đồng: Một trở ngại khác là sự không
chắc chắn về mặt pháp lý và hợp đồng liên quan đến việc sử dụng BIM. Ví dụ, câu hỏi
về quyền sở hữu hợp pháp của mô hình và trách nhiệm pháp lý đối với các lỗi và các
vấn đề với mô hình phải được trả lời.