CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ PHỤ TRỢ TRONG NHÀ MÁY CÔNG NGHIỆP. Khái niệm, nội dung, vai trò của công nghệ phụ trợ trong các nhà máy sản xuất công nghiệp. 1) Khái niệm Công nghệ phụ trợ. Công nghệ phụ trợ là kiến thức có hệ thống về quy trình và kỹ thuật dùng để chế biến vật liệu và thông tin có vai trò hỗ trợ trong sản xuất.
Nó bao gồm kiến thức, kỹ năng, thiết bị, phương pháp và các hệ thống dùng trong việc hỗ trợ công nghệ chính tạo ra hàng hoá. [9, 173] 2) Nội dung của công nghệ phụ trợ. [10] Trong một dây chuyền sản xuất, từ nguyên liệu để trở thành sản phẩm, nguyên vật liệu sẽ trải qua nhiều công đoạn, trong mỗi công đoạn lại có những tác động để dần định hình ra sản phẩm. Công nghệ chính là công nghệ chế biến sản phẩm từ khâu nguyên liệu cho đến thành phẩm nó bao gồm các thông số đầu vào của nguyên vật liệu, các thông số công nghệ yêu cầu cho từng giai đoạn của sản phẩm và tiêu chuẩn của sản phẩm đầu ra.
Công nghệ phụ trợ là phương pháp, quy trình, kỹ năng, phương tiện tác động lên một giai đoạn hay nhiều giai đoạn của sản phẩm nhằm đạt được các thông số yêu cầu của công nghệ chính. Vậy khái niệm “công nghệ phụ trợ” chính là để chỉ một hệ thống các phương pháp, quy trình và thiết bị có tác dụng hỗ trợ nhằm đạt được các thông số yêu cầu của một giai đoạn cụ thể trong công nghệ sản xuất chính… Áp dụng công nghệ phụ trợ là động lực để phát triển doanh nghiệp nhằm hợp lý hóa sản xuất, giảm chi phí sản xuất, hiện đại hóa dây chuyền sản xuất. Mục tiêu của phát triển công nghệ phụ trợ ở Việt Nam là giảm tiêu hao nguyên vật liệu, năng lượng, giảm chi phí sản xuất nhằm hạ giá thành sản phẩm. Tuy nhiên, áp dụng các công nghệ mới của các doanh nghiệp đối với công nghệ phụ trợ Việt Nam còn rất hạn chế, nhất là đối với một số công nghệ đòi hỏi phải có kỹ thuật cao.
Theo Báo cáo tháng 6/2006 của Diễn đàn phát triển Việt Nam (VDF), các nhà sản xuất của Việt Nam có chi phí sản xuất cao hơn so với một số Công ty liên doanh nước ngoài hay Công ty vốn 100% của nước ngoài cùng ngành nghề. Lý do chi phí sản xuất, ngoài một số lý do khác như: công nghệ chính hậu, trình độ quản trị,… còn một nguyên nhân là chậm thay thế, cải tiến các công nghệ phụ trợ trong sản xuất có chi phí sản xuất cao. Đặng Thanh Phương, Khóa 2010 - 2012 11 Luận văn Cao học QTKD Viện K.lý ĐHBK HN Nguyên nhân của những yếu kém kể trên là do các doanh nghiệp Việt Nam chưa năng động và nhạy bén trong việc tiếp cận các công nghệ mới, chưa tự tin, thiếu sự sáng tạo, còn nặng tư duy bao cấp, cơ chế xin – cho và còn thiếu đội ngũ quản trị, chuyên gia vận hành hiệu quả các quy trình công nghệ. Ngoài ra, các doanh nghiệp có công nghệ phụ trợ yếu kém hiện nay là một doanh nghiệp nhà nước, sản xuất ra những sản phẩm có chất lượng kém và giá thành cao (do công nghệ lạc hậu, trình độ quản lý kém.) và một số danh nghiệp tư nhân nhỏ do thiếu vốn đầu tư các công nghệ mới.
Trên thực tế luôn tồn tại một khoảng cách khá lớn các doanh nghiệp trong nước và doanh nghiệp FDI về áp dụng các công nghệ phụ trợ mới vào sản xuất – kinh doanh trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng gay gắt. 3) Vai trò của công nghệ phụ trợ. [33] Áp dụng và phát triển công nghệ phụ trợ đang được coi là hướng đi tất yếu của các doanh nghiệp Việt Nam trong quá trình hội nhập. Xét trên cả tầm nhìn trung hạn và dài hạn, không thể phủ nhận tầm quan trọng của công nghệ phụ trợ bởi công nghệ phụ trợ liên quan tới các hầu hết đến từng giai đoạn quá trình sản xuất.
Trong các nhà máy sản xuất, một trong những bài toán sống còn cho sản phẩm là chất lượng sản phẩm và chi phí sản xuất ra sản phẩm. Ngoài việc có một quy trình sản xuất tiên tiến, các doanh nghệp cần phải những công nghệ phụ trợ hiện đại làm giảm chi phí về nguyên vật liêu, năng lượng và chi phí cho sản xuất. Với công nghệ phụ trợ hiện đại sẽ có các thông số tác động lên quy trình sản xuất ổn định. Từ đó, sản phẩm sẽ được nâng cao về chất lượng, phù hợp nhu cầu thị trường và giảm chi phí sản xuất kinh doanh.
Công nghệ phụ trợ có ảnh hưởng và tác động mạnh đến mọi hoạt động sản xuất kinh doanh. Dưới tác động của công nghệ phụ trợ sẽ cho phép nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng sản lượng, tăng năng suất lao động, sử dụng hợp lý, tiết kiệm nguyên liệu, năng lượng,… Nhờ vậy, sẽ tăng khả năng cạnh tranh của sản phẩm, mở rộng thị trường, thúc đẩy tăng trưởng nhanh và nâng cao hiệu quả kinh doanh. Đổi mới công nghệ phụ trợ sẽ giải quyết được nhiệm vụ tăng hiệu quả trong sản xuất công nghệp, cải thiện điều kiện sống và làm việc, giảm lao động nặng nhọc, độc hại, biến đổi lao động theo hướng: Nâng cao tỷ trọng lao động chất xám, lao động có kỹ thuật, giảm lao động phổ thông, lao động giản đơn. Đặng Thanh Phương, Khóa 2010 - 2012 12 Luận văn Cao học QTKD Viện K.
Công nghệ phụ trợ trong công nghiệp sản xuất Bia. Trong ngành công nghiệp sản xuất bia có nhiều công nghệ phụ trợ đi cùng như: công nghệ xử lý nước cấp, công nghệ lạnh dịch hèm, công nghệ lò hơi, công nghệ máy lạnh, công nghệ nghiền nguyên liệu, công nghệ lọc dịch hèm, công nghệ lọc bia,… Mỗi công nghệ phải đáp ứng được các thông số yêu cầu tại từng công đoạn cụ thể của quy trình sản xuất bia.[22] Côn Côn Côn Côn Côn Côn Côn g g g g g g g ngh ngh ngh ngh ngh ngh ngh ệ ệ ệ ệ cô ệ ệ ệ ngh đườ lọc dịch làm lên lọc iền ng dịch hèm lạnh men bia ngu hóa hèm dịch yên m liệu Công nghệ sản xuất bia Côn Côn Côn ôn g g g g ngh ngh ngh ngh ệ xử ệ lò ệ ệ lý hơi máy nén nướ lạnh CO2 c cấp Sơ đồ 1 Tác động của công nghệ phụ trợ trong công nghệ sản xuất bia.[22] Có công nghệ tác động vào nhiều giai đoạn trong quá trình sản xuất, có công nghệ chỉ tác động vào một giai đoạn trong công nghệ sản xuất bia. Ví dụ như công nghệ làm lạnh dịch hèm chỉ tác động vào một giai đoạn duy nhất trong công nghế sản xuất bia là giai đoạn làm lạnh dịch hèm từ nhiệt độ sôi đến nhiệt độ lên mem. Còn công nghệ lò hơi thì tác động vào nhiều giai đoạn như: giai đoạn đường hóa, giai đoạn cô dịch hèm, giai đoạn làm nóng nước phục vụ quá trình nấu bia, các giai đoạn thanh trùng, khử trùng thiết bị và bia thành phẩm.
Công nghệ làm lạnh dịch hèm trong các nhà máy sản xuất bia hiện nay ở Việt Nam là công nghệ lạnh nhanh một cấp hoặc hai cấp. Công nghệ lò hơi Đặng Thanh Phương, Khóa 2010 - 2012 13 Luận văn Cao học QTKD Viện K.lý ĐHBK HN dùng trong sản xuất bia hiện nay chủ yếu là công nghệ lò hơi đốt dầu, chỉ có một số ít Công ty sản xuất trước năm 2000 còn dùng lò hơi than. Cơ sở lý thuyết về công nghệ lạnh nhanh dịch hèm trong sản xuất bia. Trong công nghệ sản xuất bia, dịch hèm sau khi được cô (hay houblon hóa) được bơm qua thùng lắng Whirlpool để tách cạn thô.
Sau đó phải được làm lạnh xuống nhiệt độ từ 14 0C – 16 0C. Quá trình hạ nhiệt độ này nhằm 2 mục đích: + Đưa nhiệt độ của dịch hèm về nhiệt độ tối ưu của quá trình lên men. + Tăng khả năng bão hòa O 2 khi dịch hèm được bão hòa O 2. Lượng O 2 nhiều sẽ thúc đẩy quá trình lên men đúng theo quy trình công nghệ sản xuất bia.
Trong quá trình làm lạnh dịch hèm có nhiều cách, nhiều công nghệ làm lạnh khác nhau như: 1) Công nghệ làm lạnh cổ điển:[1, 365 – 367] Công nghệ làm lạnh dịch hèm cổ điển có hệ thống thiết bị theo kiểu hở bao gồm 2 bộ phận: bể làm nguội dịch đến 60 0C và hệ thống thiết bị làm lạnh dịch hèm đến nhiệt độ lên men. Bể làm nguội thường có diện tích 60 – 80 m2 còn chiều sâu từ 0,2 đến 0,3 m. Ở hệ thống bể này dịch hèm được làm nguội đến 60 0C, thời gian làm nguội trong 2 giờ. Hệ thống làm lạnh dịch hèm đến nhiệt độ lên men (140C – 160C) có hai dạng: dạng phun và dạng “ống lồng ống” hay còn gọi là “thiết bị trao đổi nhiệt đồng trục”.
- Máy làm lạnh kiểu phun: Giàn máy làm lạnh này còn gọi là kiểu “giàn xối” được cấu tạo từ những đường ống có đường kính 40 – 50 mm, thông thường là bằng đồng hoặc inox. Đường ống này thường được uốn thành hình gấp khúc liền sát nhau theo độ dài tùy ý. Phía trong đồng ống người ta bơm tác nhân tải lạnh chạy qua (nước 20C, dung dịch muối ăn hoặc glycol), còn phía ngoài đường ống, dịch hèm phun vào và chảy thành lớp mỏng. tác nhân lạnh chạy từ dưới lên còn dịch hèm chảy từ trên xuống.
Việc phun dịch hèm thành lớp mỏng giúp cho việc hạ nhiệt độ nhanh đồng thời tăng khả năng bão hòa O 2 của dịch hèm. Đặng Thanh Phương, Khóa 2010 - 2012 14 Luận văn Cao học QTKD Viện K.lý ĐHBK HN - Giàn máy làm lạnh đồng trục: Giàn máy làm lạnh này không khác với kiểu phun về nguyên lý làm lạnh và nguyên tắc vận hành. Giàn lạnh là hai đường ống lồng vào nhau, ống nhỏ nằm trong ống lớn. Dịch hèm có thể đi trong đường ống nhỏ, tác nhân lạnh đi ngoài đường ống nhỏ (nhưng trong đường ống lớn) hoặc ngược lại.
Tác nhân lạnh đi ngược chiều với dịch hèm. - Đối với giàn lạnh kiểu phun và kiểu đồng trục, tác nhân lạnh có thể được chia thành 2 cấp: phía đầu gần với phần đầu vào của dịch Hình 1: Dàn máy làm lạnh đồng trục [7] hèm là nước lạnh 2 0C để hạ nhiệt độ dịch hèm xuống 200 C, còn phía sau (phía dịch hèm ra) thì dùng tác nhân lạnh là nước muối hoặc glycol (-40C) để hạ nhiệt độ dịch hèm xuống đến nhiệt độ lên men. * Ưu điểm của phương pháp này là: + Lượng cặn mịn được tách một phần trong quá trình làm nguội.