BSR tăng tốc xây dựng Nhà máy Lọc dầu Dung Quất thông minh

Với trọng tâm là ứng dụng Bản sao số (Digital Twin), Bảo trì tiên đoán (Predictive Maintenance) và khai thác dữ liệu theo thời gian thực, BSR hướng tới tối ưu vận hành, nâng cao hiệu quả sản xuất, gia tăng năng lực cạnh tranh và tạo nền tảng cho chiến lược phát triển bền vững trong kỷ nguyên chuyển dịch năng lượng.

Chuyển đổi số để nâng cấp “bộ não” vận hành nhà máy

Sau hơn 16 năm vận hành thương mại, Nhà máy Lọc dầu (NMLD) Dung Quất đang bước vào giai đoạn phát triển mới với những yêu cầu ngày càng cao về hiệu quả sản xuất, tính linh hoạt và năng lực cạnh tranh. Tuy nhiên, cùng với sự gia tăng về quy mô hoạt động, nhà máy cũng phải đối mặt với nhiều thách thức.

Nhiều thiết bị đã vận hành trong thời gian dài, nguồn cung dầu thô liên tục biến động, trong khi các phân xưởng trọng yếu như Chưng cất dầu thô (CDU) thường xuyên hoạt động ở mức khoảng 120% công suất thiết kế, còn phân xưởng Cracking xúc tác cặn dầu (RFCC) duy trì trên 100% công suất. Bên cạnh đó, nguy cơ thiếu hụt nguồn nhân lực chất lượng cao cũng ngày càng rõ nét khi nhiều chuyên gia, kỹ sư giàu kinh nghiệm sắp đến tuổi nghỉ hưu.

Trong bối cảnh đó, nếu tiếp tục duy trì phương thức quản trị truyền thống với dữ liệu phân tán, thông tin thiếu tính kết nối, doanh nghiệp sẽ khó kiểm soát rủi ro vận hành, giảm khả năng ra quyết định kịp thời và ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất kinh doanh.

Để giải quyết bài toán này, BSR đã lựa chọn chuyển đổi số là giải pháp chiến lược, triển khai mô hình kiến trúc theo tiêu chuẩn quốc tế ISA-95 nhằm từng bước xây dựng Nhà máy thông minh. Trong lộ trình này, hai công nghệ được xác định là trụ cột gồm Bản sao số (Digital Twin) và Bảo trì tiên đoán (Predictive Maintenance).

Một trong những nền tảng quan trọng của chiến lược là xây dựng hệ sinh thái dữ liệu hợp nhất. Toàn bộ dữ liệu từ hệ thống vận hành (OT) và hệ thống công nghệ thông tin (IT), bao gồm dữ liệu thiết bị, tài chính, kế hoạch sản xuất và nhân sự, được thu thập, chuẩn hóa và hội tụ trên nền tảng Microsoft Fabric, hình thành "đại dương dữ liệu" phục vụ phân tích và ra quyết định theo thời gian thực.

Trên nền tảng này, BSR đã triển khai hệ thống Bảo trì tiên đoán kết hợp giám sát theo tình trạng thiết bị và cảnh báo sớm. Thay vì bảo dưỡng theo định kỳ hoặc chỉ xử lý khi xảy ra sự cố, hệ thống liên tục theo dõi các chỉ số quan trọng như độ rung, nhiệt độ, áp suất, mức độ ăn mòn tại các thiết bị trọng yếu như đỉnh tháp CDU, tháp RFCC hay hệ thống trao đổi nhiệt.

Nhờ đó, những bất thường dù rất nhỏ cũng được phát hiện sớm, đánh giá mức độ rủi ro và kích hoạt quy trình ứng phó trước khi phát sinh sự cố lớn. Đồng thời, chỉ số Hiệu quả thiết bị tổng thể (OEE) được giám sát liên tục nhằm nâng cao độ sẵn sàng của thiết bị, tối ưu hiệu suất vận hành và bảo đảm chất lượng sản phẩm.

Điểm nhấn trong chiến lược chuyển đổi số của BSR là kế hoạch triển khai Bản sao số (Digital Twin) dạng vòng lặp kín (Closed-loop Digital Twin). Đây là mô hình mô phỏng toàn bộ nhà máy trên không gian số và được cập nhật liên tục bằng dữ liệu vận hành thực tế.

Khác với các mô hình mô phỏng truyền thống chỉ phục vụ tối ưu theo từng ca hoặc từng ngày, Digital Twin hoạt động theo thời gian thực, sử dụng các mô hình phi tuyến để phản ánh chính xác trạng thái của nhà máy. Nhờ đó, quá trình ra quyết định không còn phụ thuộc chủ yếu vào kinh nghiệm cá nhân mà được hỗ trợ bởi sự kết hợp giữa dữ liệu, mô hình số và chuyên gia.

Theo định hướng đến năm 2030, BSR đặt mục tiêu chuyển đổi phương thức điều hành từ mô hình "Human Driven" sang "Semi-autonomous", trong đó hệ thống sẽ tự động tối ưu quá trình vận hành, còn con người đảm nhiệm vai trò giám sát và đưa ra các quyết định chiến lược.

Một góc Nhà máy lọc dầu Dung Quất thuộc Tổng công ty Lọc hóa dầu Việt Nam (BSR). Ảnh: BSR

Kiến tạo nền tảng phát triển bền vững

Không chỉ mang lại những cải tiến về mặt công nghệ, việc triển khai Digital Twin và Predictive Maintenance còn được kỳ vọng tạo ra giá trị kinh tế đáng kể cho BSR.

Theo tính toán của các chuyên gia, dự án thí điểm Bản sao số tại phân xưởng RFCC, dự kiến hoàn thành vào tháng 6/2027, có thể tạo thêm từ 4,5-9,1 triệu USD giá trị mỗi năm nhờ tối ưu hóa quá trình vận hành.

Quan trọng hơn, Digital Twin còn đóng vai trò như một "lớp bảo vệ" giúp hạn chế thất thoát giá trị trong sản xuất. Trên cơ sở mô phỏng và phân tích dữ liệu theo thời gian thực, nhà máy có thể nhanh chóng điều chỉnh chế độ vận hành, linh hoạt thay đổi tỷ lệ sản xuất xăng, diesel hay propylene để đáp ứng diễn biến của thị trường, qua đó tối đa hóa hiệu quả kinh doanh.

Ở góc độ quản trị doanh nghiệp, chuyển đổi số cũng giúp BSR giải quyết bài toán về nguồn nhân lực. Những kinh nghiệm, tri thức tích lũy của các chuyên gia nhiều năm vận hành được số hóa thành các "Sổ tay số", giúp chuẩn hóa quy trình kỹ thuật, lưu giữ tri thức và giảm sự phụ thuộc vào từng cá nhân.

Việc chuẩn hóa quy trình không chỉ góp phần nâng cao năng lực quản trị rủi ro mà còn tối ưu chi phí hóa chất, xúc tác, dịch vụ bảo trì và các hoạt động vận hành khác.

Song song với chuyển đổi số, BSR cũng đang triển khai chiến lược phát triển dài hạn nhằm hiện thực hóa mục tiêu trở thành một trong những doanh nghiệp lọc hóa dầu hàng đầu châu Á, phấn đấu lọt Top 8 về doanh thu vào năm 2030 và Top 5 vào năm 2050.

Đóng vai trò nòng cốt trong quá trình hình thành Trung tâm Lọc hóa dầu và Năng lượng Quốc gia tại Khu kinh tế Dung Quất, BSR đang tập trung nguồn lực triển khai Dự án Nâng cấp mở rộng NMLD Dung Quất với tổng mức đầu tư hơn 36.000 tỷ đồng.

Dự án dự kiến hoàn thành vào năm 2029, nâng công suất chế biến của nhà máy lên 171.000 thùng dầu/ngày. Khi đi vào vận hành, dự án sẽ giúp nhà máy nâng cao khả năng chế biến sâu, mở rộng nguồn nguyên liệu đầu vào, đa dạng hóa giỏ dầu thô và tăng cường tích hợp chuỗi giá trị hóa dầu.

BSR đang từng bước số hóa hoạt động sản xuất

Bên cạnh đó, BSR cũng đẩy mạnh nghiên cứu và đầu tư các lĩnh vực phù hợp với xu thế chuyển dịch năng lượng toàn cầu. Trong 5 năm tới, doanh nghiệp dự kiến triển khai Dự án sản xuất nhiên liệu hàng không bền vững (SAF) từ mỡ động vật, đồng thời nghiên cứu phát triển hydro xanh, amoniac xanh và nhiên liệu hàng hải bền vững (SMFO).

Nhiều dự án hóa dầu có giá trị gia tăng cao cũng đang được xúc tiến như sản xuất polypropylene (PP) sinh học, PP y tế, vật liệu phục vụ ngành bán dẫn và công nghệ thu hồi kim loại quý, góp phần mở rộng hệ sinh thái sản phẩm và nâng cao giá trị gia tăng.

Xác định khoa học công nghệ là động lực phát triển cốt lõi, BSR kiên định với định hướng "Dữ liệu là nền tảng, AI là công cụ và quản trị hiệu quả là mục tiêu cuối cùng". Từng bước số hóa hoạt động sản xuất, ứng dụng trí tuệ nhân tạo và khai thác dữ liệu theo thời gian thực không chỉ giúp Nhà máy Lọc dầu Dung Quất nâng cao hiệu quả vận hành trước mắt mà còn tạo nền tảng để doanh nghiệp thích ứng với quá trình chuyển dịch năng lượng, nâng cao năng lực cạnh tranh và từng bước vươn tầm khu vực, quốc tế.

Nhà máy thông minh vì thế không chỉ là mục tiêu chuyển đổi số của BSR, mà còn là lời giải cho bài toán phát triển bền vững trong giai đoạn mới, khi công nghệ, dữ liệu và đổi mới sáng tạo trở thành những yếu tố quyết định năng lực cạnh tranh của ngành lọc hóa dầu.