Tại Công ty CP Sợi Phú Bài (Sợi Phú Bài), đổi mới sáng tạo không nhất thiết bắt đầu từ những dự án đầu tư quy mô lớn hay công nghệ đắt tiền. Hai đề tài “Hệ thống cảm biến chuyển động báo đứt cúi ở máy ghép trộn thành phần” và “Hệ thống IoT giám sát điện năng Power View” cho thấy một cách tiếp cận khác, xuất phát từ những điểm nghẽn cụ thể trong sản xuất, sử dụng năng lực kỹ thuật nội bộ để thiết kế giải pháp, làm chủ công nghệ và từng bước biến dữ liệu, thiết bị thành công cụ nâng cao chất lượng, tiết giảm chi phí và gia tăng hiệu quả quản trị nhà máy.
Cảm biến báo đứt cúi “Made in Phú Bài”: Chặn sai lệch chất lượng ngay từ công đoạn ghép
Trong sản xuất sợi, chất lượng thành phẩm là kết quả của một chuỗi công đoạn liên tục, trong đó một sai lệch tưởng như rất nhỏ ở đầu quá trình có thể ảnh hưởng ngay tới các công đoạn sau. Với sản phẩm sợi pha (CVC, TC), yêu cầu này càng khắt khe bởi tỷ lệ phối trộn nguyên liệu là một trong những thông số quyết định đặc tính và chất lượng cuối cùng của sợi. Chính từ bài toán đó, anh Lê Văn Trình – Trưởng nhóm Điện điện tử, Phòng Cơ điện đã nghiên cứu, chế tạo “hệ thống cảm biến chuyển động báo đứt cúi tại máy ghép trộn thành phần”, nhằm xử lý tình trạng đứt cúi, mất mối mà hệ thống cảm biến hiện hữu chưa kiểm soát triệt để.
Trong dây chuyền kéo sợi, ghép không đơn thuần là công đoạn làm đều cúi. Đối với quá trình ghép trộn thành phần, đây còn là nơi các dòng cúi nguyên liệu khác nhau được đưa vào theo tỷ lệ xác định để phối trộn nguyên liệu theo yêu cầu. Vấn đề phát sinh khi một trong các dòng cúi bị đứt hoặc mất mối nhưng máy không nhận biết kịp thời. Thiết bị vẫn có thể tiếp tục vận hành, trong khi tỷ lệ nguyên liệu thực tế đầu vào đã thay đổi. Hệ quả đáng lo ngại nhất vì thế không chỉ là giảm sản lượng tức thời. Sản phẩm sau ghép có thể tiếp tục đi qua các công đoạn kéo sợi tiếp theo và chỉ đến khi kiểm tra sợi thành phẩm hoặc thậm chí khi khách hàng sử dụng mới phát hiện sai thành phần nguyên liệu. Trong bối cảnh thị trường sợi cạnh tranh ngày càng quyết liệt, đây là loại “rủi ro” mà các doanh nghiệp sợi không thể xem nhẹ.
Theo anh Lê Văn Trình, chính yêu cầu phải hạn chế tối đa trường hợp đứt cúi, mất mối mà hệ thống hiện hữu chưa xử lý được đã đặt ra yêu cầu tìm một giải pháp mới. Thay vì tiếp tục phụ thuộc hoàn toàn vào cảm biến mua ngoài, nhóm kỹ thuật lựa chọn hướng khó hơn – tự thiết kế một cảm biến phù hợp với điều kiện vận hành thực tế của Sợi Phú Bài. Điểm đáng chú ý của đề tài nằm ở chỗ Sợi Phú Bài không chỉ cải tiến cách lắp đặt một cảm biến thương mại có sẵn. Phần mạch, bo mạch, mạch in đến kết cấu vỏ sensor đều được nghiên cứu, thiết kế và gia công tại đơn vị. Cảm biến chuyển động được xây dựng để thay thế cảm biến báo đứt cúi đang sử dụng trên các máy ghép FA306/FA316, đồng thời định hướng có thể ứng dụng trên nhiều dòng máy ghép khác, kể cả thiết bị Trung Quốc hay Rieter.
Điều đặc biệt, một trong những con số thể hiện rõ hiệu quả kinh tế của đề tài là chi phí chế tạo. Trưởng nhóm đề tài cho biết, theo tính toán của nhóm thực hiện, chi phí một sensor tự chế tạo chưa tới 100 nghìn đồng, trong khi sản phẩm mua ngoài có giá trên 2 triệu đồng. Nếu chỉ nhìn trên một cảm biến, khoản tiết kiệm đã rất rõ. Nhưng đối với nhà máy sợi có số lượng lớn vị trí cần giám sát trên máy cúi và phải duy trì thiết bị liên tục, hiệu quả tích lũy từ khả năng tự sản xuất, sửa chữa và thay thế sẽ lớn hơn đáng kể. Quan trọng hơn, “chi phí” lớn nhất mà cảm biến này hướng tới ngăn ngừa chính là chi phí chất lượng.
“Khi phát hiện kịp thời hiện tượng đứt cúi, mất mối, hệ thống máy cúi sẽ dừng ngay lập tức, góp phần ngăn dòng nguyên liệu sai tỷ lệ tiếp tục đi vào quá trình sản xuất. Qua đó, doanh nghiệp giảm nguy cơ tạo ra sợi sai thành phần, giảm sản phẩm không phù hợp, hạn chế tái chế, khiếu nại và những tổn thất khó định lượng về quan hệ khách hàng. Nói cách khác, một sensor có giá chưa tới 100 nghìn đồng đang đảm nhiệm vai trò của một “chốt kiểm soát chất lượng tại nguồn” – Anh Lê Văn Trình nhấn mạnh.
Power View: Khi dữ liệu điện năng trở thành công cụ quản trị nhà máy
Nếu đề tài cảm biến báo đứt cúi tác động trực tiếp vào một điểm kiểm soát trên dây chuyền công nghệ, thì “Hệ thống IoT giám sát điện năng Power View” của anh Nguyễn Thiện Minh Trí – Bộ phận Công nghệ thông tin (IT) lại tiếp cận bài toán ở một tầng rộng hơn: biến điện năng từ một khoản chi phí được ghi nhận sau khi phát sinh thành một dòng dữ liệu có thể theo dõi, phân tích và sử dụng cho công tác quản trị. Đối với nhà máy sợi, đây là sự thay đổi có ý nghĩa đặc biệt. Điện năng là một trong những đầu vào quan trọng cấu thành giá thành sản phẩm. Do đó, để kiểm soát chi phí điện, trước hết doanh nghiệp phải biết điện đang được sử dụng ở đâu, khi nào, bao nhiêu và với đặc tính phụ tải như thế nào.
Anh Trí thổ lộ, trước khi Power View được triển khai, hàng ngày nhân viên phải thực hiện đo, ghi chỉ số thủ công tại bốn trạm điện, đi tới từng công tơ, đọc số và ghi lại vào sổ sách theo dõi. Cách làm này có thể đáp ứng yêu cầu ghi nhận cơ bản, song chưa thực sự có dữ liệu quản trị theo thời gian thực. Cùng với đó, các con số nằm rời rạc trên sổ khó hình thành chuỗi dữ liệu đủ chi tiết để phân tích theo ngày, tháng, khu vực hoặc thiết bị. Nhà quản lý khó quan sát đường cong phụ tải, khó biết chính xác thời điểm công suất đạt đỉnh và cũng khó phát hiện sớm mức tiêu thụ bất thường. Cũng vì vậy, “độ trễ” trong quản trị và ra quyết định là rất lớn. Để giải quyết bài toán này, anh Nguyễn Thiện Minh Trí phối hợp với bộ phận điện xây dựng hệ thống tự động thu thập dữ liệu. Phần mềm được đội ngũ của Sợi Phú Bài tự lập trình và phát triển 100%, quá trình triển khai thực tế kéo dài khoảng bốn tháng. Kiến trúc hệ thống được thiết kế theo chuỗi: công tơ đo điện → Gateway chuyển đổi RS-485/Modbus → Mini PC thu thập → Máy chủ → Giao diện website/điện thoại. Ở chế độ tự động, mini PC đọc chỉ số từ các công tơ hạ thế qua Modbus và chuyển dữ liệu về máy chủ theo lịch. Hệ thống đồng thời duy trì khả năng nhập thủ công dự phòng nếu quá trình tự động gặp sự cố. Đối với công tơ trung thế, dữ liệu được anh Trí lấy từ cổng chăm sóc khách hàng của EVN để phục vụ đối chiếu. Từ đó, dữ liệu điện năng không còn là những “sổ ghi chép thủ công” tại một vài thời điểm trong ngày mà trở thành một dòng dữ liệu liên tục.
Power View có thể tổng hợp sản lượng và chi phí điện theo ngày, tháng; theo dõi xu hướng từng công tơ; hiển thị công suất tức thời và chỉ số lũy kế; phân tích cơ cấu tiêu thụ giữa các khu vực; đồng thời cảnh báo khi hệ thống thu thập gặp sự cố. Đặc biệt, hệ thống có khả năng dựng biểu đồ phụ tải và tính công suất đỉnh Pmax. Đây là bước chuyển từ “đo điện” sang “phân tích điện”. Khi biết chính xác thời điểm phụ tải đạt đỉnh và đối chiếu với các khung giờ sử dụng điện, nhà máy có thêm cơ sở để xem xét tổ chức lại phụ tải, điều chỉnh lịch vận hành, sản xuất phù hợp nếu điều kiện cho phép.
Theo nhóm thực hiện, một trong những giá trị thực tế của Power View là tạo nền tảng để Phú Bài chủ động chuẩn bị cho những thay đổi trong phương thức tính giá điện, khi doanh nghiệp chuẩn bị cho phương án giá điện hai thành phần, trong đó quản trị công suất trở thành một biến số cần được quan tâm bên cạnh sản lượng điện tiêu thụ.
Power View còn đáng chú ý bởi “kiến trúc” của đề tài được thiết kế theo hướng mở rộng và có sự phân tầng. Từ hạ tầng IoT ban đầu phục vụ điện năng, anh Trí cho biết nhóm thực hiện đã tích hợp module giám sát nhiệt độ động cơ theo thời gian thực. Cảm biến nhiệt độ được bố trí tại các vị trí cần theo dõi; dữ liệu được thu thập và so sánh với ngưỡng, sau đó gửi cảnh báo khi nhiệt độ vượt mức thiết lập khiến máy dừng đột ngột. Đối với nhà máy sợi có số lượng lớn động cơ vận hành liên tục 24/7, đây là tính năng mang lại “giá trị bổ trợ” cho sản xuất. Khi nhiệt độ tăng bất thường, có thể là tín hiệu sớm của các vấn đề như vòng bi, quá tải, bôi trơn hoặc khả năng tản nhiệt. Nếu dữ liệu được theo dõi liên tục, đội ngũ kỹ thuật có thể phát hiện xu hướng bất thường trước khi thiết bị đi tới trạng thái quá tải nhiệt.
Power View còn đưa dữ liệu điện năng sang một lớp quản trị khác: đo lường phát thải CO₂. Từ lượng điện tiêu thụ đã được hệ thống thu thập, phần mềm có thể quy đổi thành lượng phát thải gián tiếp từ điện năng theo hệ số phát thải lưới điện tương ứng. Đây là năng lực dữ liệu ngày càng cần thiết khi ngành dệt may phải đáp ứng các yêu cầu cao hơn về sản xuất xanh, kiểm kê khí nhà kính, ESG và minh bạch chuỗi cung ứng. Nếu trước đây doanh nghiệp phải mất công tập hợp dữ liệu phục vụ báo cáo môi trường sau mỗi năm, thì hệ thống thu thập dữ liệu điện năng liên tục có thể tạo ra cơ sở dữ liệu ngay từ hoạt động sản xuất.
Theo tính toán của nhóm thực hiện, chi phí tự phát triển hệ thống chỉ khoảng 1/4 so với phương án thuê đơn vị bên ngoài. Mức tiết giảm này đến từ việc sử dụng phần cứng phổ thông, tự phát triển phần mềm, không chịu chi phí bản quyền định kỳ và có thể tự bảo trì, bổ sung điểm đo khi cần.
Sẵn sàng “thử nghiệm” từ những ý tưởng nhỏ
Tại Sợi Phú Bài, tinh thần đổi mới sáng tạo được tổ chức thành hoạt động có hệ thống thay vì dừng ở những sáng kiến mang tính cá nhân. Từ tháng 8/2024, nhóm Đổi mới sáng tạo (ĐMST) với trưởng nhóm là anh Lê Quý Hạnh – Giám đốc Nhà máy Sợi 3 được thành lập với mục tiêu tạo không gian để cán bộ, nhân viên ở các bộ phận cùng đề xuất ý tưởng, cùng giải quyết những bài toán phát sinh trong sản xuất và từng bước nâng cao hiệu quả SXKD. Quan trọng hơn, đây cũng là cách doanh nghiệp khuyến khích đội ngũ trẻ dám nghĩ, dám làm và dám thử nghiệm những cách tiếp cận mới.
Hiện nhóm quy tụ 15 thành viên đến từ nhiều phòng chức năng và nhà máy sản xuất, hình thành một nhóm trao đổi chung để chia sẻ vấn đề, ghi nhận ý tưởng và kết nối chuyên môn giữa các bộ phận. Đến nay, 18 đề tài đổi mới sáng tạo đã được hình thành, tập trung vào những bài toán thiết thực như tiết kiệm điện năng, nâng cao năng suất, kiểm soát chất lượng, tự động hóa và cải thiện hiệu quả vận hành. Trong đó, 15 đề tài đã được triển khai, 3 đề tài tiếp tục trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện.
Trong số các đề tài đã được triển khai, hệ thống cảm biến chuyển động báo đứt cúi ở máy ghép trộn thành phần và hệ thống IoT giám sát điện năng Power View là hai trường hợp điển hình. Một giải quyết trực tiếp bài toán kiểm soát chất lượng trên dây chuyền kéo sợi; một mở rộng năng lực quản trị từ điện năng sang dữ liệu, phát thải và bảo trì thiết bị. Hai hướng tiếp cận khác nhau nhưng cùng cho thấy một điểm chung trong tư duy đổi mới sáng tạo, không chờ công nghệ từ bên ngoài mà bắt đầu từ chính vấn đề của nhà máy để tự tìm lời giải phù hợp.
Ông Trần Đình Hiệp – Tổng Giám đốc Sợi Phú Bài chia sẻ, việc thành lập nhóm ĐMST xuất phát từ chính nhu cầu phải tạo ra một cơ chế tập hợp những ý tưởng cải tiến vốn trước đây chủ yếu hình thành từ các bộ phận kỹ thuật, đặc biệt là Phòng Cơ điện. Khi mô hình tổ chức và nhân sự có sự thay đổi, Công ty xác định cần đưa hoạt động đổi mới sáng tạo trở thành một hướng đi có tính hệ thống hơn, thay vì phụ thuộc vào một vài cá nhân có kinh nghiệm và tinh thần cải tiến.
Điểm đáng ghi nhận của nhóm ĐMST là phần lớn các giải pháp đều xuất phát từ những vấn đề rất thực tế trong sản xuất, có tính mới, có khả năng tạo ra thay đổi nhưng không đòi hỏi mức đầu tư quá lớn. Đây cũng là lợi thế của một lực lượng nhân sự trẻ, chủ yếu ở độ tuổi U30, U40, có khả năng tiếp cận công nghệ mới, sẵn sàng nghiên cứu và thử nghiệm những cách làm khác so với phương thức truyền thống. Tuy nhiên, để những ý tưởng này thực sự tạo ra giá trị cạnh tranh lâu dài, đội ngũ không chỉ cần sự nhiệt huyết mà còn phải đầu tư nghiêm túc vào kiến thức, chuyên môn, khả năng phân tích và nghiên cứu đến cùng một bài toán.
Tổng Giám đốc Phú Bài nhận định, một trong những “điểm mới” của nhóm ĐMST chính là sự tham gia của bộ phận kinh doanh. Nếu kỹ thuật và sản xuất nhìn thấy vấn đề từ phía dây chuyền, thì kinh doanh lại là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với khách hàng, hiểu rõ những phản hồi về chất lượng, đặc tính sản phẩm và yêu cầu ngày càng cụ thể của thị trường. Khi hai góc nhìn này được kết nối, đề tài đổi mới sáng tạo sẽ không chỉ giải quyết bài toán nội bộ mà còn có khả năng đi thẳng vào nhu cầu của khách hàng.
Chẳng hạn, từ những phản hồi của thị trường về chất lượng sợi, Sợi Phú Bài có thể đặt ra những câu hỏi cụ thể hơn về khả năng truy xuất, nhận diện và chứng minh “ADN sản phẩm sợi” của Phú Bài, từ đó tạo ra công cụ để xây dựng niềm tin và khẳng định sự khác biệt của sản phẩm với khách hàng.
Một ví dụ khác là bài toán nguyên liệu bông. Trước đây, khoảng chỉ tiêu chất lượng đầu vào có thể rộng hơn, nhưng khi yêu cầu của khách hàng ngày càng cụ thể, Công ty điều chỉnh theo hướng thu hẹp dải chất lượng, lựa chọn bông sát hơn với yêu cầu sản phẩm. Khi nhà cung cấp có thể phối trộn nguyên liệu theo đúng nhu cầu và doanh nghiệp đồng thời kiểm soát tốt dữ liệu chất lượng từ bông đầu vào đến sợi thành phẩm, đây sẽ là nền tảng để Phú Bài không chỉ sản xuất đúng yêu cầu mà còn có thể chứng minh được chất lượng một cách minh bạch hơn với khách hàng.
“Quan điểm của Công ty là tạo điều kiện và đồng hành với tất cả cán bộ, nhân viên có ý tưởng. Đổi mới sáng tạo không nên là việc của riêng một phòng ban hay một nhóm kỹ thuật mà cần trở thành một không gian chung, nơi bất kỳ ai nhìn thấy vấn đề và có giải pháp đều có thể tham gia. Khi kỹ thuật, sản xuất, kinh doanh và các bộ phận cùng đứng trong một nhóm, giá trị tạo ra sẽ không chỉ nằm ở một sáng kiến đơn lẻ mà còn ở năng lực đổi mới của cả doanh nghiệp” – Tổng Giám đốc Sợi Phú Bài nhấn mạnh.
Bài viết được đăng trên Đặc san Dệt May và Thời trang số tháng 9/2026. Chi tiết tại đây!
