Vì sao Nhà máy Đạm Cà Mau được gọi là 'Nhà máy thông minh'?

“Nhà máy thông minh” là gì?

Nếu Cách mạng công nghiệp lần thứ ba đưa thế giới bước vào kỷ nguyên tự động hóa, thì cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 đã tạo nên bước đột phá toàn diện nhờ những công nghệ cốt lõi: Trí tuệ nhân tạo (AI), Internet vạn vật (IoT), Dữ liệu lớn (Big Data) và Điện toán đám mây, từ đó đã hình thành một thế giới “thông minh hóa”.

Nhờ AI, dữ liệu sản xuất được phân tích theo thời gian thực, giúp tối ưu hóa quy trình, dự đoán và lên kế hoạch bảo trì thiết bị. IoT hình thành mạng lưới cảm biến thông minh, kết nối từ dây chuyền sản xuất đến hệ thống logistics, cho phép giám sát và điều khiển từ xa. Big Data giúp xử lý khối lượng thông tin khổng lồ từ sản xuất, thị trường và chuỗi cung ứng để đưa ra quyết định chính xác. Cùng với đó, điện toán đám mây mang lại nền tảng lưu trữ - xử lý gần như không giới hạn, tạo điều kiện tích hợp và điều phối hoạt động sản xuất trên quy mô toàn cầu.

Từ nền tảng này, mô hình “Nhà máy thông minh” ra đời, trở thành hiện thân rõ nét nhất của Cách mạng công nghiệp 4.0.

Mô hình “Nhà máy thông minh” ra đời, trở thành hiện thân rõ nét nhất của Cách mạng công nghiệp 4.0

Đặc trưng của "Nhà máy thông minh"

Theo ông Nguyễn Minh Tâm - Trưởng phòng Chuyển đổi số PVCFC, một nhà máy thông minh không chỉ đơn thuần là tự động hóa, mà là mô hình sản xuất ứng dụng đồng bộ các công nghệ đột phá trong điều hành, quản lý và vận hành. Mục tiêu cuối cùng là tối ưu hóa quy trình, tăng hiệu suất, giảm chi phí, đảm bảo an toàn và nâng cao năng lực cạnh tranh.

Những đặc điểm nổi bật của một nhà máy thông minh có thể kể đến như: kết nối thông minh - khi hệ thống máy móc, cảm biến, phần mềm ERP/MES được liên kết và chia sẻ dữ liệu theo thời gian thực; ra quyết định tự động - nhờ khả năng phân tích dữ liệu, tự điều chỉnh sản xuất, dự đoán lỗi và bảo trì; tính linh hoạt - sẵn sàng thích ứng nhanh với biến động thị trường; và phân tích dữ liệu nâng cao - khai thác Big Data để dự đoán xu hướng, hỗ trợ chiến lược quản trị.

Bảng điều khiển theo dõi thông tin giúp ra quyết định nhanh trong quản lý tại Nhà máy Đạm Cà Mau

Các cấp độ phát triển của "Nhà máy thông minh"

Quá trình phát triển không diễn ra trong một bước, mà trải qua nhiều cấp độ. Theo Chỉ số Sẵn sàng Công nghiệp Thông minh SIRI (Smart Industry Readiness Index) của Singapore, Cấp độ 1 (Analog factory) - thủ công, chưa số hóa, công việc chủ yếu dựa vào kinh nghiệm con người, dữ liệu phân tán, xử lý thủ công.

Cấp độ 2 (Digitized factory) - mới số hóa một phần, đã ứng dụng SCADA, ERP, dữ liệu còn cục bộ, tự động hóa ở một số công đoạn. Nhà máy Đạm Cà Mau hiện đang ở cấp độ này và từng bước tiến lên cấp độ 3.

Cấp độ 3 (Connected factory/Integrated factory) - nhà máy tích hợp, với dữ liệu tích hợp đồng bộ, ứng dụng IoT, MES và AI cơ bản để hỗ trợ ra quyết định.

Cấp độ cao nhất (Autonomous factory) - nhà máy tự chủ, là mục tiêu mà PVCFC hướng tới: tích hợp toàn diện, hệ thống có khả năng tự động phân tích và đưa ra quyết định, gần như toàn bộ hoạt động sản xuất - vận hành - quản trị đều được tự động hóa.

Ở mỗi cấp độ, lợi ích của mô hình ngày càng rõ rệt: giảm thời gian dừng máy, tối ưu hiệu suất, nâng cao chất lượng, quản lý bảo dưỡng và chuỗi cung ứng hiệu quả, đảm bảo an toàn lao động, giảm phát thải và tiết kiệm năng lượng.

Nhà máy Đạm Cà Mau đang hướng đến giai đoạn "Nhà máy tích hợp", với dữ liệu tích hợp đồng bộ, ứng dụng IoT, MES và AI cơ bản

Góc nhìn con người - yếu tố “chuyển đổi”

Trong tiến trình xây dựng "Nhà máy thông minh", con người luôn là trung tâm. Ở lớp điều khiển sản xuất (lớp 2 - theo tiêu chuẩn ISA-95), hoạt động vận hành trực tiếp tại dây chuyền sản xuất cơ bản không thay đổi. Điểm khác biệt nằm ở cấp quản lý và điều hành: nhờ dữ liệu được số hóa và kết nối, lãnh đạo và kỹ sư quản lý có thể theo dõi toàn bộ quy trình qua hệ thống giám sát tập trung, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào báo cáo thủ công.

Điều này giúp giảm tải cho nhân sự quản lý, nâng cao tính minh bạch và hỗ trợ ra quyết định dựa trên dữ liệu thay vì chỉ dựa vào kinh nghiệm. Người vận hành vẫn đảm bảo sự ổn định tại hiện trường, trong khi cấp quản lý dần chuyển đổi vai trò, từ “theo dõi thủ công” sang “quản trị số liệu và tối ưu hiệu quả”.

Ở những cấp độ cao hơn (lớp 3 và 4 - theo tiêu chuẩn ISA-95), khi dữ liệu được tích hợp theo thời gian thực và có ứng dụng AI, vai trò con người tiếp tục thay đổi rõ rệt: từ giám sát và phản ứng thủ công sang chủ động phân tích, cải tiến và sáng tạo giải pháp dựa trên dữ liệu. Như vậy, bản chất của “chuyển đổi” không phải thay thế con người, mà là thay đổi cách con người tham gia vào quy trình sản xuất - từ thực hiện thủ công sang khai thác, quản trị và ra quyết định dựa trên công nghệ. Người lao động được giải phóng khỏi những thao tác thủ công, dành nhiều thời gian hơn cho phân tích dữ liệu, sáng tạo và cải tiến quy trình.

Sự chuyển mình này cũng nằm trong dòng chảy lớn của đất nước. Việc xây dựng "Nhà máy thông minh" không chỉ phục vụ nội bộ Nhà máy Đạm Cà Mau, mà còn góp phần hiện thực hóa Chiến lược chuyển đổi số quốc gia, Chiến lược năng lượng bền vững và Quy hoạch điện VIII, trong đó nhấn mạnh yêu cầu giảm phát thải, tiết kiệm năng lượng, thúc đẩy công nghiệp xanh. Một nhà máy hóa chất - phân bón ở tận cùng đất mũi không chỉ sản xuất ra những sản phẩm dinh dưỡng cho cây trồng, mà còn trở thành minh chứng cho năng lực công nghệ quốc gia, thể hiện cam kết hội nhập và phát triển bền vững.

Trong ngành phân bón Việt Nam, Phân bón Cà Mau là đơn vị tiên phong khi mạnh dạn đưa AI, IoT và Big Data vào quản trị vận hành. Nếu như phần lớn các nhà máy mới dừng ở mức tự động hóa cơ bản, thì Phân bón Cà Mau đã tiến lên một nấc cao hơn, biến khái niệm “Nhà máy thông minh” thành hiện thực. Đây không chỉ là lợi thế cạnh tranh của doanh nghiệp, mà còn mở ra bài học quý giá cho toàn ngành hóa chất - phân bón trong hành trình chuyển đổi số.

Mục tiêu của Nhà máy Đạm Cà Mau là đạt tới cấp độ 4 - Nhà máy tự chủ - Thông minh hoàn toàn

Tầm nhìn tương lai và lan tỏa

Mục tiêu của Nhà máy Đạm Cà Mau là đạt tới cấp độ 4 - Nhà máy tự chủ - Thông minh hoàn toàn. Khi đó, hệ thống sẽ tự động hóa gần như toàn bộ khâu vận hành, ra quyết định dựa trên dữ liệu thời gian thực, hướng tới sản xuất an toàn, tiết kiệm năng lượng, giảm phát thải. Xa hơn, mô hình này sẽ không chỉ dừng ở phạm vi một nhà máy, mà còn lan tỏa ra cả chuỗi cung ứng nông nghiệp. Phân bón được tích hợp dữ liệu số, nông dân có thể quản lý mùa vụ bằng ứng dụng thông minh, thậm chí dựa trên công nghệ để theo dõi đầu vào - đầu ra minh bạch. Nhà máy Đạm Cà Mau khi ấy sẽ không chỉ là nhà máy sản xuất phân bón, mà là hạt nhân trong hệ sinh thái nông nghiệp thông minh, phục vụ nông dân số, góp phần khẳng định vị thế Việt Nam trong chuỗi giá trị toàn cầu.

Tên gọi “Nhà máy thông minh” dành cho Nhà máy Đạm Cà Mau không chỉ xuất phát từ những công nghệ đã và đang triển khai, mà còn từ cách đơn vị kiên trì thực hiện lộ trình chuyển đổi số bài bản, phù hợp với thực tiễn và xu thế toàn cầu. Đây là minh chứng cho tầm nhìn dài hạn: xây dựng một nhà máy hiện đại, bền vững, tiên phong trong ngành công nghiệp Việt Nam, góp phần hiện thực hóa mục tiêu quốc gia về chuyển đổi số và phát triển kinh tế xanh.

Nguyễn Hiển