Tổng quan nghiên cứu

Nhà máy Lọc hóa dầu Nghi Sơn (NMLD Nghi Sơn) là một trong hai nhà máy lọc dầu lớn tại Việt Nam, đóng vai trò trung tâm trong chuỗi cung ứng xăng dầu quốc gia với quy mô đầu tư lên tới 9 tỷ USD và dòng tiền hàng năm khoảng 6 tỷ USD. Tuy nhiên, trong quá trình vận hành từ năm 2014 đến 2024, nhà máy đã gặp phải nhiều sự cố kỹ thuật nghiêm trọng do hư hỏng thiết bị, gây gián đoạn sản xuất, ảnh hưởng đến nguồn cung xăng dầu nội địa và gây thiệt hại kinh tế ước tính lên đến hàng chục triệu USD mỗi ngày. Đề án thạc sĩ này tập trung nghiên cứu cải thiện công tác quản trị thiết bị tại NMLD Nghi Sơn nhằm nâng cao hiệu quả bảo dưỡng, giảm thiểu sự cố ngoài kế hoạch, từ đó đảm bảo vận hành liên tục, ổn định và tăng hiệu quả kinh tế cho nhà máy.

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể là phân tích thực trạng công tác bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị, đánh giá các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng quản trị thiết bị, đồng thời đề xuất các giải pháp cải tiến phù hợp với đặc thù công nghệ và tổ chức của nhà máy trong giai đoạn 2014-2024. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, nâng cao hiệu quả sử dụng vốn đầu tư và thúc đẩy phát triển bền vững ngành công nghiệp lọc hóa dầu Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng các lý thuyết quản trị sản xuất và quản lý tài sản trong ngành công nghiệp dầu khí, bao gồm:

  • Triết lý bảo dưỡng: Bao gồm các mô hình bảo dưỡng chạy đến khi hỏng (run until fail), bảo dưỡng phòng ngừa (preventive maintenance), bảo dưỡng dự đoán (predictive maintenance), bảo dưỡng tập trung vào độ tin cậy (Reliability Centered Maintenance - RCM) và bảo dưỡng tự động (Autonomous Maintenance - AM). Mỗi triết lý có ưu nhược điểm riêng, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí, hiệu suất và độ tin cậy thiết bị.

  • Quản lý tài sản doanh nghiệp (Enterprise Asset Management - EAM) và quản lý hiệu quả tài sản (Asset Performance Management - APM): Giúp tối ưu hóa vòng đời thiết bị, giảm thời gian chết ngoài kế hoạch và nâng cao hiệu quả sử dụng tài sản.

  • Ứng dụng công nghệ số và trí tuệ nhân tạo (AI): Tăng cường khả năng giám sát, dự báo và ra quyết định bảo dưỡng dựa trên dữ liệu thời gian thực, góp phần nâng cao độ chính xác và hiệu quả công tác bảo dưỡng.

Các khái niệm chính bao gồm: độ tin cậy thiết bị, khả năng sẵn sàng, chi phí bảo dưỡng trên đơn vị sản phẩm, chu kỳ bảo dưỡng, và mối quan hệ giữa chi phí bảo dưỡng với hiệu suất sản xuất.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp duy vật biện chứng kết hợp với các lý thuyết quản trị hiện đại để phân tích toàn diện các yếu tố ảnh hưởng đến công tác quản trị thiết bị tại NMLD Nghi Sơn. Cụ thể:

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu vận hành, báo cáo sự cố, chi phí bảo dưỡng, cơ cấu nhân sự và các tài liệu quản lý từ năm 2014 đến tháng 6/2024.

  • Phương pháp chọn mẫu: Phân tích toàn bộ dữ liệu lịch sử và hiện trạng của Ban bảo dưỡng nhà máy, tập trung vào các thiết bị trọng yếu và các sự cố điển hình.

  • Phương pháp phân tích: Kết hợp phân tích định lượng (thống kê chi phí, tần suất sự cố, hiệu suất thiết bị) và phân tích định tính (đánh giá quy trình, tổ chức, nhân sự). Áp dụng các mô hình RCM, phân tích nguyên nhân gốc rễ (Root Cause Analysis - RCA) và đánh giá tác động chi phí.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2023-2024, bao gồm thu thập dữ liệu, phân tích thực trạng, đánh giá các sự cố và đề xuất giải pháp cải tiến.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tỷ lệ sự cố kỹ thuật cao gây gián đoạn sản xuất: Từ 2019 đến 2024, nhà máy ghi nhận trung bình khoảng 5700 cảnh báo quá nhiệt trên thiết bị trao đổi nhiệt tại phân xưởng CCR, dẫn đến sự cố tắc nghẽn và phải dừng hoạt động phân xưởng trong nhiều ngày. Sự cố mất điện toàn nhà máy do lỗi cáp điều khiển máy phát điện GTG#1 năm 2022 đã gây thiệt hại khoảng 30 triệu USD trong 10 ngày dừng sản xuất.

  2. Chi phí bảo dưỡng chiếm tỷ lệ lớn trong tổng chi phí sản xuất: Chi phí bảo dưỡng dao động từ 15% đến 70% tổng chi phí sản xuất, trong đó chi phí bảo dưỡng phản ứng (chạy đến khi hỏng) cao gấp 3 lần so với bảo dưỡng phòng ngừa. Việc áp dụng bảo dưỡng dự đoán có thể giảm chi phí bảo dưỡng từ 25% đến 30% và giảm thời gian ngừng hoạt động từ 35% đến 45%.

  3. Cơ cấu tổ chức và nhân sự chưa tối ưu: Ban bảo dưỡng hiện tại phụ thuộc nhiều vào nhà thầu cung cấp nhân sự (DMC), dẫn đến khó khăn trong kiểm soát chất lượng và tiến độ công việc. Cơ cấu nhân sự chưa đáp ứng đầy đủ yêu cầu về chuyên môn và năng lực quản lý hiện đại.

  4. Ứng dụng công nghệ số còn hạn chế: Nhà máy mới áp dụng bảo dưỡng phòng ngừa theo lịch trình và một số công cụ đo lường cơ bản. Việc triển khai các hệ thống quản lý tài sản doanh nghiệp (EAM) và trí tuệ nhân tạo (AI) trong bảo dưỡng còn ở giai đoạn đầu, chưa phát huy tối đa hiệu quả.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các sự cố kỹ thuật là do việc bảo dưỡng chưa kịp thời và chưa dựa trên dữ liệu vận hành thực tế, dẫn đến phát hiện muộn các dấu hiệu hư hỏng. So với các nghiên cứu trong ngành dầu khí, việc áp dụng bảo dưỡng dự đoán và RCM đã chứng minh giảm thiểu sự cố và chi phí hiệu quả hơn nhiều. Việc phụ thuộc vào nhà thầu bảo dưỡng hàng ngày làm giảm khả năng kiểm soát và đồng bộ quy trình bảo dưỡng, ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả công tác.

Việc ứng dụng công nghệ số và AI trong quản lý tài sản là xu hướng tất yếu để nâng cao độ tin cậy thiết bị, giảm thời gian chết ngoài kế hoạch và tối ưu hóa chi phí. Các biểu đồ phân tích chi phí bảo dưỡng theo từng năm và tỷ lệ sự cố theo loại thiết bị sẽ minh họa rõ nét mối quan hệ giữa công tác bảo dưỡng và hiệu suất sản xuất.

Kết quả nghiên cứu khẳng định tầm quan trọng của việc tái cấu trúc Ban bảo dưỡng, áp dụng các triết lý bảo dưỡng hiện đại và chuyển đổi số trong quản trị thiết bị để đảm bảo vận hành liên tục, an toàn và hiệu quả kinh tế cho NMLD Nghi Sơn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tái cơ cấu Ban bảo dưỡng: Xây dựng đội ngũ bảo dưỡng nội bộ có chuyên môn cao, giảm dần phụ thuộc vào nhà thầu bên ngoài. Tăng cường đào tạo, nâng cao năng lực quản lý và kỹ thuật cho nhân viên bảo dưỡng. Mục tiêu hoàn thành trong 12 tháng, do Ban lãnh đạo Công ty TNHH Lọc hóa dầu Nghi Sơn chủ trì.

  2. Áp dụng hệ thống quản lý tài sản doanh nghiệp (EAM) và bảo dưỡng dự đoán (Predictive Maintenance): Triển khai phần mềm quản lý bảo dưỡng tích hợp IoT và AI để giám sát tình trạng thiết bị theo thời gian thực, dự báo sự cố và lập kế hoạch bảo dưỡng chủ động. Mục tiêu giảm 30% chi phí bảo dưỡng và 40% thời gian ngừng máy trong 24 tháng, phối hợp với nhà cung cấp công nghệ và Ban kỹ thuật.

  3. Chuẩn hóa quy trình bảo dưỡng và kiểm soát chất lượng: Xây dựng và áp dụng quy trình bảo dưỡng theo tiêu chuẩn RCM, kết hợp đánh giá rủi ro và phân tích nguyên nhân gốc rễ. Thiết lập hệ thống báo cáo và giám sát tiến độ bảo dưỡng chặt chẽ. Thực hiện trong 6-12 tháng, do Ban Quản lý chất lượng và Ban Bảo dưỡng phối hợp.

  4. Đầu tư trang thiết bị đo lường và kiểm tra hiện đại: Trang bị các thiết bị cảm biến, dụng cụ đo lường chất lượng tín hiệu và hệ thống giám sát tự động để nâng cao khả năng phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng. Mục tiêu nâng cao độ chính xác và hiệu quả bảo dưỡng trong 12 tháng, do Ban Kỹ thuật và Ban Bảo dưỡng thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Ban lãnh đạo và quản lý nhà máy lọc hóa dầu: Nhận diện các điểm yếu trong công tác quản trị thiết bị, từ đó xây dựng chiến lược cải tiến phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả vận hành và giảm thiểu rủi ro sự cố.

  2. Bộ phận bảo dưỡng và kỹ thuật vận hành: Áp dụng các triết lý bảo dưỡng hiện đại và công nghệ số để nâng cao năng lực chuyên môn, tối ưu hóa quy trình bảo dưỡng và tăng độ tin cậy thiết bị.

  3. Các nhà đầu tư và cổ đông dự án lọc hóa dầu: Hiểu rõ tác động của công tác quản trị thiết bị đến hiệu quả kinh tế và an ninh năng lượng, từ đó hỗ trợ quyết định đầu tư và giám sát hoạt động.

  4. Các chuyên gia và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực quản trị sản xuất và công nghiệp dầu khí: Tham khảo mô hình nghiên cứu, phương pháp phân tích và các giải pháp cải tiến thực tiễn để áp dụng hoặc phát triển nghiên cứu sâu hơn.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao công tác quản trị thiết bị lại quan trọng đối với nhà máy lọc hóa dầu?
    Quản trị thiết bị giúp đảm bảo thiết bị vận hành ổn định, giảm thiểu sự cố ngoài kế hoạch, từ đó duy trì sản xuất liên tục và an toàn. Ví dụ, sự cố mất điện do lỗi thiết bị tại NMLD Nghi Sơn đã gây thiệt hại hàng chục triệu USD.

  2. Bảo dưỡng dự đoán khác gì so với bảo dưỡng phòng ngừa?
    Bảo dưỡng dự đoán dựa trên dữ liệu tình trạng thực tế của thiết bị để thực hiện bảo dưỡng khi cần thiết, trong khi bảo dưỡng phòng ngừa dựa trên lịch trình cố định. Bảo dưỡng dự đoán giúp giảm chi phí và thời gian ngừng máy hiệu quả hơn.

  3. Làm thế nào để giảm chi phí bảo dưỡng mà vẫn đảm bảo hiệu suất thiết bị?
    Áp dụng triết lý bảo dưỡng tập trung vào độ tin cậy (RCM) và sử dụng công nghệ số để giám sát, dự báo sự cố giúp tối ưu hóa kế hoạch bảo dưỡng, giảm chi phí sửa chữa khẩn cấp và tăng tuổi thọ thiết bị.

  4. Vai trò của công nghệ AI trong quản lý bảo dưỡng là gì?
    AI hỗ trợ phân tích dữ liệu lớn, dự báo sự cố, tối ưu hóa lịch trình bảo dưỡng và hỗ trợ ra quyết định chính xác, từ đó nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của công tác bảo dưỡng.

  5. Những thách thức chính trong công tác bảo dưỡng tại NMLD Nghi Sơn là gì?
    Bao gồm phụ thuộc vào nhà thầu bên ngoài, hạn chế trong ứng dụng công nghệ số, quy trình bảo dưỡng chưa đồng bộ và thiếu nhân sự chuyên môn cao. Những thách thức này ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả bảo dưỡng.

Kết luận

  • Công tác quản trị thiết bị tại NMLD Nghi Sơn có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và an ninh năng lượng quốc gia.
  • Các sự cố kỹ thuật chủ yếu do bảo dưỡng chưa kịp thời và chưa dựa trên dữ liệu vận hành thực tế.
  • Áp dụng các triết lý bảo dưỡng hiện đại, đặc biệt là bảo dưỡng dự đoán và RCM, giúp giảm chi phí bảo dưỡng từ 25% đến 30% và giảm thời gian ngừng máy đến 45%.
  • Tái cơ cấu Ban bảo dưỡng và ứng dụng công nghệ số, AI là giải pháp then chốt để nâng cao hiệu quả quản trị thiết bị.
  • Các bước tiếp theo bao gồm triển khai hệ thống quản lý tài sản doanh nghiệp, đào tạo nhân sự và chuẩn hóa quy trình bảo dưỡng nhằm đảm bảo vận hành liên tục, an toàn và hiệu quả kinh tế cho nhà máy.

Hành động ngay hôm nay để cải thiện công tác quản trị thiết bị sẽ góp phần bảo vệ nguồn cung xăng dầu quốc gia và nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành lọc hóa dầu Việt Nam.