Dây chuyền tiền tỷ tê liệt vì cái đồng hồ nước: Lời giải bất ngờ của anh kỹ sư Việt

Trăn trở nhìn cả nhà máy đóng băng chờ kiểm định

Giữa nhịp sản xuất hối hả trong một nhà máy bia ở Bắc Ninh, cả dây chuyền từng có thời điểm phải “đứng im” chỉ vì… chiếc đồng hồ đo lưu lượng nước.

Đây không phải là trường hợp cá biệt, tại nhiều doanh nghiệp cấp nước, sản xuất bia, sữa hay nước giải khát, việc dừng dây chuyền để kiểm định đồng hồ đo lưu lượng từng là nỗi lo thường trực.

Trước đây, một lần tháo đồng hồ mang đi kiểm định có thể khiến hệ thống phải ngưng cấp nước ít nhất một ngày, thậm chí vài ngày với các cơ sở ở xa. Thời gian dừng càng lâu, tổn thất càng lớn.

Nhưng giờ, chỉ cần một chiếc xe chuyên dụng với hệ thống kiểm định lưu động – sáng chế của kỹ sư Chu Mạnh Quang và đồng nghiệp, mọi việc hoàn thành ngay tại chỗ trong chưa đầy hai giờ.

20 năm công tác trong lĩnh vực kiểm định và hiệu chuẩn các thiết bị đo, kỹ sư Chu Mạnh Quang, Trưởng phòng Đo lường Dung tích Lưu lượng, Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 1, hiểu rằng doanh nghiệp không chỉ cần kết quả kiểm định chính xác, mà quan trọng hơn là rút ngắn thời gian chờ đợi, bởi vì 1 phút dây chuyền dừng là 1 phút tốn kém.

Từ thực tế đó, kỹ sư này đặt ra câu hỏi: Liệu có thể kiểm định ngay tại hiện trường, thay vì phải tháo thiết bị gửi về phòng thí nghiệm?

“Sự chậm trễ ấy không chỉ làm mất tiền, mà còn khiến doanh nghiệp lo ngại mỗi khi đến kỳ kiểm định. Thời gian dừng càng lâu, chi phí thất thoát càng lớn. Tôi nghĩ nếu có thể mang thiết bị kiểm định ra tận nơi, doanh nghiệp sẽ không phải chờ đợi nữa”, kỹ sư Quang chia sẻ về trăn trở đã khơi mở lên đứa con tinh thần của mình.

Từ những video giới thiệu thiết bị của các hãng nước ngoài, anh nảy ra ý tưởng về “một phòng kiểm định di động” có thể mô phỏng đầy đủ dòng chảy thực tế.

Ý tưởng nghe tưởng đơn giản, nhưng đằng sau là hàng trăm giờ quan sát, đo đạc, hàng chục lần thử nghiệm thất bại, lại tháo ra, tính toán, lắp lại và bằng kinh nghiệm kỹ thuật tích lũy suốt hai thập kỷ.

“Đi bằng 2 chân” nuôi đam mê sáng chế

Trò chuyện cùng phóng viên báo Dân trí bên cạnh “Hệ thống kiểm định đồng hồ đo nước lạnh đến DN100 lưu động”, kỹ sư Chu Mạnh Quang dành nhiều thời gian để kể về thói quen dùng đam mê sáng chế giải quyết từng yêu cầu đặt ra của thực tiễn, từ khi vào nghề đến nay, để giải thích cách “đứa con tinh thần” của mình thành hình.

“Đó không phải là một khoảnh khắc Euréka, mà là kinh nghiệm tích lũy từng chút một qua nhiều năm tháng”, anh kể.

Niềm yêu thích sáng chế của kỹ sư Chu Mạnh Quang được hình thành từ những năm đầu công tác tại Viện Đo lường Việt Nam, nơi anh gọi là “môi trường thấm đẫm tinh thần làm ra cái mới”.

“Trong lĩnh vực lưu lượng, việc đi mua một hệ thống hoàn chỉnh là điều cực kỳ khó khăn. Một trong những con đường nhanh nhất để phát triển là học hỏi và sáng chế.

Sáng chế gần như là văn hóa ở đó. Tôi học được cách quan sát và tìm hướng giải quyết thay vì chờ đủ điều kiện”, anh kể.

Năm 2009, Kỹ sư Quang được luân chuyển công tác sang Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 1 (Quatest 1) và được giao phụ trách lĩnh vực Dung tích trong phòng đo lường Khối lượng - Dung tích.

Khi tiếp quản công việc mới, nhận thấy chuyên môn còn dàn trải, chưa có chiều sâu, anh đề xuất tách riêng lĩnh vực Dung tích này thành Dung tích - Lưu lượng để tập trung nghiên cứu, đồng thời xây dựng hướng phát triển dài hạn gắn với nhu cầu doanh nghiệp.

“Từ khi tách ra, mọi thứ đi vào chuyên môn hóa hơn, vừa là cơ hội, vừa là áp lực”, kỹ sư Quang nhớ lại

Tại đây, anh tiếp tục duy trì thói quen quan sát, mày mò, thử nghiệm, dù công việc hành chính chiếm phần lớn thời gian.

Theo kỹ sư này, làm việc trong môi trường nhà nước có những ràng buộc nhất định, nhưng nếu người làm nghề thực sự yêu nghề, vẫn có chỗ để sáng tạo.

“Không ai cấm mình nghĩ khác đi cả. Quan trọng là nghĩ xong phải làm cho được, cũng như biết cách tận dụng linh hoạt nguồn lực.

Nếu chỉ nghiên cứu mà không triển khai thực tế, sáng chế sẽ nằm trên giấy. Ngược lại, nếu chỉ làm theo quy trình mà không tư duy, thì công việc mãi dậm chân tại chỗ”, anh nói.

Kỹ sư này gọi triết lý làm nghề của mình là “đi bằng hai chân”, vừa đảm bảo các nội dung công việc chuyên môn của đơn vị được lãnh đạo giao, vừa tranh thủ thời gian nghiên cứu.

Thời gian dành cho nghiên cứu vì thế, thường rơi vào buổi tối, cuối tuần, hay những giờ trống hiếm hoi trong ngày như cách người đàn ông mê sáng chế này mô tả: Trống lúc nào làm lúc ấy.

“Cũng có những khó khăn nhất định. Nghiên cứu mà không liền mạch sẽ bị kéo dài. Bên cạnh đó, khi nghiên cứu gặp khó khăn, việc bị đứt quãng cũng có thể ảnh hưởng đến giữ đam mê kéo dài”, kỹ sư Quang chia sẻ.

Khi được hỏi về những thành quả gặt hái được, nam kỹ sư nhấn mạnh rằng, mình may mắn khi môi trường làm việc là “mảnh đất màu mỡ” để anh ươm mầm đam mê sáng tạo.

“Một điều may mắn là tôi được lãnh đạo thấu hiểu, tạo điều kiện còn các đồng nghiệp lại “cùng tần số”, cùng chung sức bởi khó có thể đi đến thành công nếu làm một mình”, kỹ sư Quang nói.

Làm ra một sản phẩm, phải có nhiều bộ phận cùng ngồi lại. Người giỏi cơ khí, người nắm điện tử, tự động hoá, người am hiểu thủy lực... Không ai biết hết mọi thứ, chỉ khi phối hợp mới ra kết quả”, anh nói. Tinh thần đoàn kết và phối hợp liên ngành dần trở thành đặc trưng trong cách làm việc của phòng kỹ sư Quang phụ trách.

Thiết bị đầu tiên do anh và các đồng nghiệp chế tạo là hệ thống cố định kiểm định đồng hồ nước đường kính 200mm, vận hành thủ công. Dù đơn giản, đó là cột mốc đầu tiên đánh dấu hướng đi của anh trong lĩnh vực này.

Theo quan điểm của kỹ sư này, sáng chế không cần phải là điều gì lớn lao, chỉ cần giải quyết được một vấn đề thực tế, giúp công việc thuận lợi hơn, là đã đáng để theo đuổi.

Anh chọn cách đi từng bước nhỏ nhưng chắc chắn, cải tiến từng chi tiết một, rồi gom lại thành kết quả lớn.

“Không có bước nhảy nào đột ngột cả. Cứ giải quyết từng vấn đề cụ thể, đến một lúc nhìn lại, mình sẽ thấy đã đi khá xa”, anh nói.

Theo chuyên gia này, việc tạo ra một sản phẩm để nó vận hành theo mong muốn không quá khó nhưng để vận hành đấy ổn định, chính xác, bền theo thời gian là thách thức lớn nhất.

Do đó, không phải bấm nút thấy máy chạy là thành công, mà phải thông qua phép thử, đánh giá qua các điều kiện vận hành khác nhau.

Một nguyên tắc khác được ông kiên trì theo đuổi là “đồng hành cùng doanh nghiệp”. Theo kỹ sư Quang, việc cải tiến thiết bị không thể tách khỏi thực tế vận hành.

“Phải thấy doanh nghiệp cần gì, mới cải tiến đúng hướng. Họ gặp khó ở đâu, mình tìm cách tháo gỡ ở đó. Và cũng chính nhờ như vậy, sáng kiến của mình mới không “chết” trên bàn giấy mà thực sự “sống” trong thực tiễn và đem lại lợi ích”, anh bộc bạch.

Nam kỹ sư chia sẻ thêm: “Khi nào thiết bị đấy được thị trường chấp nhận, được đơn vị khác quan tâm và đặt hàng, được sử dụng và kiếm được một lượng tiền, trước hết là hoàn vốn, lúc đấy mới thực sự cảm thấy nhẹ nhõm vì mình đã hoàn thành một công việc”.

Một thập kỷ tích lũy để biến ý tưởng trên giấy thành sản phẩm

Ý tưởng về hệ thống kiểm định lưu lượng lưu động đến với kỹ sư Chu Mạnh Quang từ cách đây hơn một thập kỷ.

Anh kể, thời điểm ấy, trong những lần đến doanh nghiệp kiểm định thiết bị, hình ảnh quen thuộc luôn là những dây chuyền phải dừng hoạt động, công nhân phải chờ đợi chỉ vì đồng hồ nước phải tháo ra để mang đi kiểm tra.

Nghĩ là làm, kỹ sư Quang dựng lên những hình hài sơ khai cho hệ thống kiểm định lưu động từ video của thiết bị nước ngoài.

Những bản vẽ đã sửa lại không biết bao nhiêu lần, những chi tiết bị tháo ra rồi lắp lại, thất bại không đếm nổi. “Cứ sai là làm lại, tốn thời gian và công sức, nhưng càng thử thì càng hiểu sâu vấn đề”, anh bật cười khi nhớ lại dấu mốc đầu tiên.

Anh cũng tự bỏ tiền túi ra làm thử những module nhỏ. Mỗi khi có doanh nghiệp đặt hàng liên quan, nhóm lại tranh thủ kết hợp nghiên cứu.

“Có doanh nghiệp nhờ làm thiết bị kiểm định đồng hồ nước nhỏ, tôi tận dụng để thử thêm chức năng tự động đóng cắt mực nước. Làm thật, học thật, rút kinh nghiệm thật”, anh chia sẻ.

“Gió đông” đến khi năm 2019, Chính phủ ban hành Đề án 996 về hỗ trợ doanh nghiệp nhỏ và vừa.

Kỹ sư Quang kể: “Cứ qua từng giai đoạn tôi lại có một số cải tiến nhỏ ở module ban đầu của mình. Đến năm 2019, khi nhà nước có chủ trương và ý tưởng của mình đã đạt độ chín, tôi quyết tâm xin đề tài cấp Bộ để biến ý tưởng của mình thành sản phẩm có thể ứng dụng”.

Khó khăn lớn nhất là thiết kế bể chứa – trái tim của cả hệ thống. Bể phải vừa nhỏ để di chuyển được, vừa đủ lớn để tạo lưu lượng chính xác, lại phải tách được khí ra khỏi nước.

“Nếu bể to quá không di động được. Bể nhỏ quá khi bơm tuần hoàn lại sẽ bị sục khí, khiến lượng nước qua đồng hồ bao gồm cả nước và khí dẫn đến sai số cao. Giải pháp đưa ra ở đây là làm bể nhỏ kết hợp với vách tràn để khí nổi lên bề mặt đồng thời đường nước hồi phải đi qua Xyclo thuỷ lực để khí đi lên trên nước đi xuống dưới”, anh giải thích.

Nhiều thách thức khác cũng cần phải giải quyết để hệ thống có thể vận hành trơn tru. Khả năng hoạt động ổn định khi ra ngoài hiện trường là yếu tố quan trọng. Nhóm phải tính toán giải pháp để đảm bảo hệ thống hoạt động theo đúng quy định.

“Giá trị lưu lượng lúc nào cũng phải nằm trên một đường nằm ngang chứ không phải cứ nhảy lên cao rồi xuống thấp. Giải pháp đưa ra là chia nhỏ thành nhiều bơm lưu lượng thấp vận hành thông qua biến tần nhằm ổn định tốc độ quay của động cơ”, nam kỹ sư phân tích.

Cũng chính vì tính di động, mọi chi tiết phải được tính toán về cơ khí sao cho lắp ráp nhanh nhất. Theo kỹ sư Quang, nhóm phải cân đối giữa khả năng cơ động và đảm bảo các tính năng.

“Tôi chọn kết nối T-claim, chỉ cần vài thao tác là tháo lắp xong. Khi các thiết bị trên hệ thống không có sẵn kết nối này, chúng tôi lại tự gia công”, anh chia sẻ.

Khi hệ thống đầu tiên được lắp ráp xong, kỹ sư Quang không vội mang đi nghiệm thu. Anh để thiết bị chạy thử ngay tại cơ quan. Việc này vừa để đánh giá khả năng hoạt động ổn định, vừa giúp nhóm tinh chỉnh các thông số phù hợp với vận hành thực tế.

Khoảng 6 tháng sau, hệ thống chính thức được nghiệm thu và đưa ra vận hành thực tế. Điểm đến đầu tiên là nhà máy nước ở khu công nghiệp Bắc Thăng Long (Hà Nội).

“Hôm đó tôi vừa làm vừa giới thiệu sản phẩm. Làm xong, nhìn nó chạy ổn định, doanh nghiệp hài lòng, chúng tôi thấy nhẹ cả người”, anh nhớ lại.

Theo chuyên gia này, việc kiểm định được thực hiện ngay tại hiện trường, bên cạnh tiết kiệm thời gian dừng hệ thống, còn giúp bên bán và bên mua cùng chứng kiến quá trình kiểm định, tạo ra sự minh bạch, tin cậy.

Sau khi hệ thống được Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia giao cho Quatest 1 quản lý và khai thác (tháng 4), doanh thu từ việc cung cấp dịch vụ đã đạt khoảng 200 triệu đồng, chỉ sau một thời gian ngắn triển khai.

Kỳ vọng “chuyển đổi số” trong công tác kiểm định

Những ngày này trong căn phòng thử nghiệm của Quatest 1, hệ thống kiểm định tự động liên tục được chạy thử. Dòng nước tuần hoàn qua ống, các van đóng mở theo lệnh điều khiển, thông số hiện lên màn hình.

Kỹ sư Chu Mạnh Quang đứng cạnh, tay cầm quyển sổ ghi chép những thay đổi nhỏ của thiết bị. Anh chia sẻ: “Khi thấy máy chạy ổn định là biết công sức của cả nhóm đã không uổng phí”.

Hệ thống này là bước tiếp nối trong hành trình sáng tạo của người kỹ sư này và các cộng sự để hiện thực hóa ý tưởng chuyển đổi số trong đo lường.

“Chúng tôi muốn mọi dữ liệu đều được quản lý trực tuyến, để doanh nghiệp hay kiểm định viên đều có thể theo dõi quá trình làm việc theo thời gian thực. Ý tưởng là mỗi thiết bị đo và thiết bị chuẩn sẽ được kết nối qua Internet, từ đó hệ thống có thể kiểm soát, đánh giá và lưu trữ thông tin đồng bộ mà không cần thao tác thủ công”, kỹ sư Quang chia sẻ.

Ngọn lửa “đổi mới sáng tạo” cũng đã đem đến những kết quả đáng ghi nhận tại đơn vị này.

Quatest 1 hiện được đánh giá là một trong những đơn vị có chuyên môn về lưu lượng và hệ thống tự động kiểm tra lưu lượng tốt hàng đầu ở Việt Nam.

Từ năm 2009 đến nay, doanh thu của Phòng Đo lường Dung tích - Lưu lượng đã tăng gần 20 lần.

Ảnh: Thành Đông

Video: Minh Nhật, Thương Huyền