Hoàn thành ứng dụng Digital Twin tại Nhà máy Đạm Phú Mỹ

Việc đưa Digital Twin vào khai thác góp phần hình thành môi trường số kết nối không gian nhà máy, tài sản, tài liệu kỹ thuật và dữ liệu vận hành trên một nền tảng thống nhất, qua đó hỗ trợ công tác vận hành, bảo dưỡng, an toàn, đào tạo và từng bước nâng cao năng lực quản trị dựa trên dữ liệu.

Trong môi trường sản xuất công nghiệp quy mô lớn và có yêu cầu cao về an toàn, một quyết định vận hành thường cần tổng hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau: bản vẽ kỹ thuật, catalogue thiết bị, sổ tay, nhật ký vận hành, dữ liệu DCS/SCADA, hệ thống quản lý bảo trì và các tài liệu chuyên môn. Vì vậy, yêu cầu đặt ra không chỉ là số hóa thông tin mà quan trọng hơn là kết nối dữ liệu với đúng tài sản, đúng trạng thái và đúng bối cảnh sử dụng để hỗ trợ hiệu quả cho các nghiệp vụ tại nhà máy.

Trên cơ sở đó, ngay từ giai đoạn thiết kế, FPT và PVFCCo-Phú Mỹ xác định Digital Twin cần được xây dựng trên cơ sở các bài toán quản trị và vận hành thực tế của Nhà máy Đạm Phú Mỹ, thay vì đơn thuần là một dự án ứng dụng công nghệ. Ba nhóm bài toán trọng tâm được PVFCCo-Phú Mỹ xác định gồm: nâng cao hiệu quả giám sát vận hành và an toàn; tăng cường phối hợp trong vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và xử lý sự cố; nâng cao chất lượng đào tạo về an toàn, vận hành và bảo dưỡng sửa chữa.

Đối với công tác giám sát vận hành và an toàn, Digital Twin tích hợp các thông tin quan trọng gắn với tài sản, thiết bị trọng yếu, từ các thông số ảnh hưởng đến vận hành, dữ liệu bảo trì đến những thông tin hỗ trợ cảnh báo và kiểm soát an toàn. Việc đưa các dữ liệu này về cùng một bối cảnh thiết bị giúp người sử dụng có thể tiếp cận thông tin trực quan, nhanh chóng và thuận tiện hơn trong quá trình theo dõi, đánh giá trạng thái vận hành.

Trong công tác phối hợp vận hành, bảo dưỡng và xử lý sự cố, nền tảng tạo ra một môi trường thông tin chung để các bộ phận có thể tiếp cận đồng thời trạng thái thiết bị, vị trí, tài liệu kỹ thuật và các dữ liệu liên quan. Đây là cơ sở hỗ trợ việc trao đổi thông tin, khoanh vùng nguyên nhân và phân tích tình huống nhanh hơn, góp phần nâng cao hiệu quả phối hợp và hướng tới giảm thời gian gián đoạn của thiết bị, hệ thống.

Đối với đào tạo, mô hình số của nhà máy giúp người lao động làm quen với không gian hiện trường, vị trí thiết bị và các quy trình liên quan trước hoặc song song với quá trình tiếp cận thực tế. Việc tài liệu, quy trình được số hóa và gắn với từng thiết bị, khu vực cụ thể giúp người học tiếp cận kiến thức theo đúng bối cảnh công việc, qua đó hỗ trợ nâng cao hiệu quả đào tạo về vận hành, an toàn và bảo dưỡng sửa chữa.

Từ ba nhóm bài toán này, yêu cầu cốt lõi đặt ra là xây dựng một nền tảng có khả năng kết nối, tổ chức và đưa thông tin đến người sử dụng theo đúng tài sản, đúng vị trí và đúng bối cảnh vận hành.

Trên nền tảng Digital Twin, không gian thực tế của Nhà máy Đạm Phú Mỹ được số hóa bằng hình ảnh 360°, bao phủ các khu vực sản xuất và vận hành như Urê, Amoniac, NPK, CO₂, Utility, UFC, khu xuất sản phẩm, kho, văn phòng và các khu vực phụ trợ. Không gian số này trở thành lớp nền trực quan để định vị tài sản và tổ chức thông tin theo đúng cấu trúc thực tế của nhà máy.

Tại từng khu vực và thiết bị, hệ thống cho phép thiết lập các “thẻ” (tag) liên kết trực tiếp với thông tin tài sản, catalogue, bản vẽ kỹ thuật, hướng dẫn, ghi chú cùng các dữ liệu phục vụ vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa và an toàn. Dữ liệu được kết nối với Digital Twin bao gồm cả thông tin tĩnh (static) và dữ liệu thời gian thực (realtime). Nhờ đó, mỗi thiết bị không còn chỉ là một đối tượng được thể hiện trong không gian số mà trở thành một “điểm truy cập thông tin”, nơi tập hợp các dữ liệu cần thiết theo đúng vị trí và nhu cầu sử dụng.

Các lớp dữ liệu được tổ chức theo cấu trúc từ cấp nhà máy, phân xưởng, khu vực đến nhóm thiết bị và từng tài sản cụ thể. Cách tổ chức này giúp người sử dụng tiếp cận thông tin theo đúng cấu trúc của môi trường sản xuất, thay vì phải tìm kiếm và đối chiếu dữ liệu rời rạc từ nhiều nguồn, nhiều hệ thống khác nhau.

Về kiến trúc chức năng, giải pháp Digital Twin 360 được xây dựng trên bốn phân hệ cốt lõi: quản lý không gian 3D/360°; quản lý tài sản và dữ liệu trực quan; tương tác - cộng tác; và tích hợp hệ thống mở rộng. Sự kết hợp giữa không gian trực quan, dữ liệu tài sản và khả năng tích hợp giúp Digital Twin hình thành một lớp kết nối giữa hiện trường vật lý và hệ sinh thái thông tin phục vụ công tác quản lý, vận hành nhà máy.

Thay vì phải xác định vị trí thiết bị trên bản vẽ 2D, tìm kiếm tài liệu trong nhiều thư mục hoặc chuyển đổi qua lại giữa các hệ thống để đối chiếu thông tin, người sử dụng có thể bắt đầu ngay từ vị trí của tài sản trên không gian số và truy cập các dữ liệu liên quan. Qua đó, kỹ sư và cán bộ vận hành có được góc nhìn tập trung hơn về thiết bị, từ đặc tính kỹ thuật, lịch sử và thông tin bảo dưỡng đến trạng thái vận hành tại thời điểm cần tra cứu.

Giá trị quan trọng mà sáng kiến hướng tới vì vậy không chỉ dừng ở việc “số hóa không gian nhà máy”, mà là từng bước đưa dữ liệu về đúng tài sản, đúng vị trí và đúng bối cảnh sử dụng. Khi thông tin được tổ chức theo logic của môi trường sản xuất, Digital Twin tạo điều kiện để người dùng tiếp cận dữ liệu nhanh hơn, có hệ thống hơn, qua đó hỗ trợ hiệu quả cho công tác vận hành, phối hợp và ra quyết định.

Để một sáng kiến số thực sự tạo ra giá trị, công nghệ cần được gắn với khả năng tiếp nhận, làm chủ và sử dụng của đội ngũ trực tiếp vận hành. Vì vậy, đào tạo và chuyển giao năng lực được PVFCCo-Phú Mỹ và FPT xác định là một phần quan trọng trong quá trình triển khai Digital Twin, sau các bước khảo sát hiện trạng, thiết kế hệ thống, thu thập dữ liệu, xây dựng bản sao số, tích hợp và kiểm thử.

FPT đã hoàn thành chương trình đào tạo hướng dẫn sử dụng Digital Twin cho đội ngũ vận hành, kỹ thuật và quản lý của PVFCCo-Phú Mỹ tại Nhà máy Đạm Phú Mỹ. Chương trình được xây dựng gắn với các tình huống nghiệp vụ thực tế, bao gồm điều hướng trong không gian 360°, tìm kiếm và định vị thiết bị, tra cứu thông tin tài sản, khai thác dữ liệu tag/IoT cũng như sử dụng các tính năng chia sẻ, ghi chú và báo cáo.