ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------------

PHẠM ANH TRỌNG

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP BẢO TRÌ NHẰM TỐI ƯU
CHI PHÍ TẠI NHÀ MÁY SẢN XUẤT
TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Chuyên ngành: Kỹ thuật công nghiệp
Mã số: 8520117

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2023


Cơng trình được hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG - HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền
............................................................................................................................
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam
............................................................................................................................
Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Lê Song Thanh Quỳnh
............................................................................................................................
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Dương Quốc Bửu
............................................................................................................................
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. HCM
Ngày 8 tháng 7 năm 2023
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị cùa hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1. Chủ tịch hội đồng:

TS. Nguyễn Vạng Phúc Nguyên

2. Thư ký hội đồng:

TS. Nguyễn Văn Thành

3. Phản biện 1:

TS. Lê Song Thanh Quỳnh

4. Phản biện 2:

TS. Dương Quốc Bửu

5. Ủy viên:

TS. Nguyễn Đức Duy

Xác nhận cùa Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: PHẠM ANH TRỌNG .............. MSHV: 1970619 .................
Ngày, tháng, năm sinh: 15/08/1996 ..................... Nơi sinh: Tỉnh Khánh Hòa ..
Chuyên ngành: Kỹ thuật Công nghiệp ................. Mã số : 8520117..................
I. TÊN ĐỀ TÀI
Nghiên cứu giải pháp bảo trì nhằm tối ưu chi phí tại nhà máy sản xuất tấm pin
năng lượng mặt trời
Research the maintenance solutions to optimize cost at a solar panel
manufacturing
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG :
Tiết kiệm được chi phí bảo trì trong năm 2023 so với chi phí năm 2022
(Dự kiến: 10%).
Giảm tổng số giờ downtime trong năm 2023 so với năm 2022 (Dự kiến:
15%). Từ đó giảm thiểu sự gián đoạn sản xuất và sửa chữa ngoài kế hoạch do
hư hỏng của máy móc
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: ngày 06 tháng 02 năm 2023
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ngày 11 tháng 06 năm 2023
IV. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền, PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh
Lam
Tp. HCM, ngày 8 tháng 7 năm 2023
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO

TẠO

PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền

PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam

TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ

i


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trường Đại Học Bách
Khoa TP.HCM đã truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức quý báu trong suốt thời gian tôi
theo học tại trường.
Khép lại cuộc hành trình thứ 2 tại Bách Khoa với cuốn luận văn thạc sỹ, tôi
thực sự biết ơn sự yêu thương, giúp đỡ, đồng hành và hỗ trợ quý giá của thầy cơ, gia
đình, bạn bè và các anh/chị tại Nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng Mặt Trời.
Qua quá trình học tập và được sự chỉ dạy tận tình của các thầy cô giáo trường
Đại học Bách Khoa TP.HCM và đặc biệt là sự hướng dẫn chỉ dạy của GVHD PGS.
TS Đỗ Ngọc Hiền – người thầy đã tận tình truyền đạt kiến thức, tận hướng dẫn và hỗ
trợ tôi trong suốt q trình học tập và q trình hồn thành luận văn.
Cũng như trong thời gian làm việc tại Nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng
Mặt Trời , tơi đã nhận được sự chỉ dẫn tận tình của Ban lãnh đạo và các anh/chị đồng
nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành bài báo cáo này.
Xin cảm ơn các anh/chị/bạn chuyên ngành Kỹ thuật công nghiệp mà tơi đã có
cơ hội được học tập và làm việc chung, cảm ơn sự giúp đỡ và hợp tác của mọi người
trong các bài tập lớn, các dự án môn học.
Cảm ơn sự đồng hành và tin tưởng của gia đình để con hồn thành chương
trình học tại trường.

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, với vốn kiến thức cịn hạn hẹp
cho nên khơng thể tránh khỏi những thiếu xót cần phải bổ sung và hồn thiện tốt hơn.
Rất mong được sự đóng góp của thầy cô cùng ban lãnh đạo Nhà máy.
Trân trọng.
TP. HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2023
Người thực hiện

Phạm Anh Trọng
ii


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Luận văn với đề tài “Nghiên cứu giải pháp bảo trì nhằm tối ưu chi phí tại Nhà
máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời” gồm có 5 chương: Giới thiệu, Cơ sở lý
thuyết và Phương pháp luận, Phân tích đối tượng nghiên cứu, Thực hiện cải tiến và
Kết quả thực hiện & Kết luận được tác giả thực hiện tại Nhà máy sản xuất pin năng
lượng mặt trời từ 1/2023 đến 5/2023.
Công ty Công Ty Tnhh Sản Xuất First Solar Việt Nam là nhà máy chuyên sản
xuất pin năng lượng mặt trời xuất khẩu. Năng lượng sạch là một trong những ngành
được quan tâm nhất hiện nay, tuy nhiên đo đó mà đối thủ cạnh tranh, và thách thức
cũng nhiều. Trong bối cảnh hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty không ngừng
mở rộng và phát triển, Nhà máy cần phải thay đổi, cải tiến để đáp ứng các nhu cầu
của khách hàng.
Trên cơ sở tìm hiểu kiến thức, nghiên cứu về chi phí bảo trì cùng với q trình
làm việc thực tế tại nhà máy, tác giả tiến hành nghiên cứu với 3 mục tiêu chính:
- Nhận diện mơ hình bảo trì hiện tại ở Nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng
mặt trời.
- Xây dựng mơ hình tốn để tính tốn cơng việc bảo trì, chi phí thiết bị tối ưu
nhằm giảm thiểu chi phí CM và PM kết hợp.
- Xây dựng kế hoạch bảo trì tập trung giảm thiểu tần suất xảy ra các lỗi chính,

giảm chi phí và nhân lực bảo trì.

iii


ABSTRACT
The thesis with the topic "Research on maintenance solutions to optimize costs
at the solar panel factory" consists of 5 chapters: Introduction, Theoretical basis and
Methodology, Object analysis. Research, Implementation, Improvement and Results
& Conclusions were carried out by the author at the Solar Panel Factory from 1/2023
to 5/2023.
First Solar Vietnam Production Co., Ltd. is a factory specializing in the
production of solar cells for export. Clean energy is one of the most interested
industries today, but there are many competitors and challenges. In the context of the
company's production and business activities constantly expanding and developing,
the factory needs to change and improve to meet the needs of customers.
Based on knowledge, research on maintenance costs along with actual
working process at the factory, the author conducts research with 3 main objectives:
- Identify the current maintenance model at the Solar Panel Factory.
- Building a mathematical model to calculate maintenance work, optimal
equipment costs to minimize combined CM and PM costs.
- Develop a centralized maintenance plan to minimize the frequency of major
failures, reduce maintenance costs and manpower.

iv


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây ra cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và
kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được cơng bố trong

bất kỳ cơng trình nào khác. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện cho luận văn này đã
được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ
ràng được công bố và cho phép sử dụng.

TP. HCM, ngày 30 tháng 6 năm 2023
Học viên thực hiện

Phạm Anh Trọng

v


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ........................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ........................................................................... iii
ABSTRACT .............................................................................................................. iv
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................v
MỤC LỤC ................................................................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... ix
DANH MỤC HÌNH VẼ ..............................................................................................x
DANH SÁCH THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT .................................................. xii
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU .........................................................................................1
LÝ DO HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI ................................................................1
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.......................................................................3
MỤC TIÊU LUẬN VĂN ...........................................................................3
GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI .........................................................................4
BỐ CỤC DỰ KIẾN CỦA LUẬN VĂN ....................................................4
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN ...........................5
2.1.


CƠ SỞ LÝ THUYẾT .......................................................................................5
2.1.1. Lý thuyết bảo trì:.....................................................................................5
2.1.2. Lợi ích bảo trì: ........................................................................................7
2.1.2.1.

Tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp:................................................7

2.1.2.2.

Cải thiện an tồn trong mơi trường làm việc: ..................................7

2.1.2.3.

Chăm sóc và điều chỉnh hoạt động: .................................................8

2.1.2.4.

Tăng hiệu quả thiết bị: .....................................................................8
vi


2.1.2.5.

Cải thiện độ tin cậy: .........................................................................8

2.1.2.6.

Bảo quản tài sản: ..............................................................................9


2.1.3. Các hình thức bảo trì:..............................................................................9
2.1.3.1.

Bảo

trì

khắc

phục

(Corrective

Maintenance/

Breakdown

Maintenance): ...................................................................................................9
2.1.3.2.

Bảo trì phịng ngừa (Preventive Maintenance): .............................10

2.1.3.3.

Bảo trì năng suất tồn diện (Total Productive Maintenance - TPM):

15
2.1.4. Chi phí trong bảo trì: .............................................................................19
2.1.4.1.


Chi phí bảo trì trực tiếp: .................................................................19

2.1.4.2.

Chi phí bảo trì gián tiếp: ................................................................20

2.1.5. Lập kế hoạch và lập lịch bảo trì: ...........................................................22
2.2.

PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU: ....................................................24

2.3.

CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN:..............................................................28

2.3.1.

Optimizing the Total Production and Maintenance Cost of an Integrated

MultiProduct Process and Maintenance Planning (IPPMP) Model (2020): .............28
2.3.2.

Reliability of SHM procedures and Decision Support in Infrastructure

Management (2010) ..................................................................................................29
2.3.3. Maintenance Optimization Approaches for Condition Based Maintenance:
a review and analysis (2016) ..............................................................................30
2.3.4. System Reliability Theory: Models, Statistical Methods, and Applications
(2021) .................................................................................................................31
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ......................................34

3.1.

NHÀ MÁY SẢN XUẤT TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI: .............34

3.1.1.

Phân loại các loại pin năng lượng mặt trời: .................................................34

3.1.2.

Pin mặt trời dạng phim mỏng (Thin – Film): ..............................................36
vii


3.1.3.

Khái quát về Nhà máy sản xuất pin năng lượng mặt trời: ...........................37

3.1.4.

Quy trình sản xuất pin năng lượng mặt trời: ...............................................38

3.2.

BỘ PHẬN BẢO TRÌ: ....................................................................................42

3.2.1.

Cơ cấu tổ chức bộ phận bảo trì: ...................................................................42


3.2.2.

Lịch trình bảo trì phịng ngừa hiện tại: ........................................................43

3.3.

TÌM KIẾM LÃNG PHÍ: ................................................................................45

3.3.1.

Phân tích ngun nhân:................................................................................45

3.3.2.

Hiện trạng nhân lực và chi phí bảo trì trong năm 2022: ..............................45

3.3.3.

Chi phí thay thế thiết bị theo từng máy: ......................................................50

3.3.4.

Chi phí thay thế thiết bị theo loại thiết bị: ...................................................51

CHƯƠNG 4. THỰC HIỆN CẢI TIẾN .....................................................................53
4.1.

XÁC ĐỊNH TẦN SUẤT PM ĐỂ TỐI ƯU CHI PHÍ THAY THẾ THIẾT BỊ:
53


4.2.

ÁP DỤNG BẢO TRÌ TỰ QUẢN (AUTONOMOUS MAINTENANCE) ...60

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN .......................................66
5.1.

Kết quả thực hiện: ..........................................................................................66

5.1.1.

Tổng chi phí bảo trì: ....................................................................................66

5.1.2.

Tổng số giờ downtime: ................................................................................69

5.2.

Kết luận: .........................................................................................................70

5.3.

Kiến nghị: .......................................................................................................71

TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................72
KẾ HOẠCH THỰC HIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP .........................................73

viii



DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Tác dụng của tám trụ cột TPM ..................................................................16
Bảng 2.2 Quy trình thực hiện nghiên cứu.................................................................25
Bảng 3.1 Ưu, nhược điểm của Pin mặt trời dạng phim mỏng ..................................36
Bảng 3.2 Nhân lực phân phối cho hoạt động bảo trì trong năm 2022 ......................45
Bảng 3.3 Số lượng nhân viên bảo trì của bộ phận ....................................................48
Bảng 3.4 Danh sách 10 thiết bị có chi phí thay thế lớn nhất năm 2022 ...................51
Bảng 4.1 Lịch sử thay thế Spindle trong năm 2022 .................................................54
Bảng 4.2 Các bước thực hiện 5S ..............................................................................63
Bảng 5.1 Chi phí thay thế thiết bị, phụ tùng năm 2022, 2023 ..................................66
Bảng 5.2 Lịch sử thay thế Spindle trong năm 2023 (1/1/2022 – 31/5/2023) ...........68
Bảng 5.3 Nhân lực phân phối cho hoạt động bảo trì trong năm 2023 ......................69

ix


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Quy trình bảo dưỡng bảo trì thiết bị cơng nghiệp .......................................6
Hình 2.2 Các giai đoạn phát triển của bảo trì .............................................................9
Hình 2.3 Tám trụ cột của TPM .................................................................................16
Hình 2.4 Chi phí liên quan đến các chiến lược bảo trì truyền thống ........................21
Hình 2.5 Các mơ hình lập kế hoạch và lập lịch bảo trì ............................................23
Hình 2.6 Quy trình xây dựng mơ hình bảo trì mới ...................................................24
Hình 2.7 Vấn đề tối ưu hóa bảo trì ...........................................................................30
Hình 2.8 Biểu đồ ảnh hưởng cho mơ hình tối ưu hóa bảo trì ...................................30
Hình 2.9 Chi phí bảo trì trong thời đoạn T đối với các thiết bị có tần suất lỗi tăng
(β>1) ..........................................................................................................................32
Hình 2.10 Chi phí bảo trì trong thời đoạn T đối với các thiết bị có tần suất lỗi giảm
(β<1) ..........................................................................................................................33

Hình 3.1 Các loại pin năng lượng mặt trời ...............................................................34
Hình 3.2 Các cánh đồng pin mặt trời của nhà máy ..................................................38
Hình 3.3 Quy trình sản xuất pin năng lượng mặt trời ..............................................38
Hình 3.4 Cấu trúc lớp bán dẫn CdTe của tấm pin năng lượng mặt trời ...................39
Hình 3.5 Cấu trúc các cell pin trong tấm pin năng lượng mặt trời dạng Thin-film .40
Hình 3.6 Sơ đồ nhà máy khu vực Deposition & Cell Definition .............................41
Hình 3.7 Sơ đồ nhà máy khu vực Cell Definition & Final Assembly .....................41
Hình 3.8 Cơ cấu tổ chức bộ phận bảo trì ..................................................................42
Hình 3.9 Hệ thống Maximo dùng để quản lý bảo trì ................................................43
Hình 3.10 Thơng tin lưu trữ của 1 Work Order trên hệ thống Maximo ...................44
Hình 3.11 Biểu đồ xương cá phân tích nguyên nhân gia tăng chi phí bảo trì ..........45

x


Hình 3.12 Nhân lực phân phối cho hoạt động bảo trì năm 2022 .............................46
Hình 3.13 Nhân lực phân phối cho hoạt động bảo trì năm 2022 theo 2 nhóm chính
(CM, PM) ..................................................................................................................48
Hình 3.14 Chi phí thay thế thiết bị, phụ tùng năm 2022 ..........................................49
Hình 3.15 Chi phí thay thế thiết bị, phụ tùng theo khu vực trong năm 2022 ...........50
Hình 3.16 Chi phí thay thế thiết bị, phụ tùng theo máy móc trong năm 2022 .........50
Hình 3.17 Chi phí thay thế thiết bị, phụ tùng theo thiết bị trong năm 2022 ............51
Hình 4.1 Spindle .......................................................................................................53
Hình 4.2 Đồ thị tương quan giữa CM và PM dành cho Spindle ..............................58
Hình 4.3 Tần suất tối ưu dựa trên tính tốn MATLAB ............................................59
Hình 4.4 Các bước tiến hành Bảo trì tự quản [8] .....................................................60
Hình 4.5 Danh sách phân chia công việc trong dịp overhaul của máy Metalizer (1)
...................................................................................................................................62
Hình 4.6 Danh sách phân chia cơng việc trong dịp overhaul của máy Metalizer (2)
...................................................................................................................................62

Hình 4.7 Check list AM của máy VTD Coater ........................................................64
Hình 4.8 Thực tế thực hiện AM của 1 ca .................................................................65
Hình 5.1 Chi phí thay thế thiết bị, phụ tùng năm 2023 ............................................66
(Source: Bộ phận Tài Chính) ....................................................................................66
Hình 5.2 Tổng chi phí PM (CM+EM) đối với thiết bị Spindle (từ 1-2022 đến 5-2023)
...................................................................................................................................68

xi


DANH SÁCH THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
CM

Corrective Maintenance – Bảo trì khắc phục

CBM

Condition-Based Maintenance – Bảo trì dựa trên điều kiện

FFM

Failure Finding Maintenance – Bảo trì dựa trên lỗi tìm thấy

NREL

U.S. National Renewable Energy Laboratory - Phịng thí
nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ

PDM


Predictive Maintenance – Bảo trì dự đốn

PM

Preventive Maintenance – Bảo trì phịng ngừa

RBM

Risk-Based Maintenance – Bảo trì dựa trên rủi ro

TBM

Time-based maintenance – Bảo trì dựa trên thời gian

TPM

Total Productive Maintenance – Bảo trì năng suất toàn diện

xii


Chương 1. Giới thiệu

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
LÝ DO HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI
Đối với bất kỳ doanh nghiệp nào thì các máy móc thiết bị và dây chuyền sản
xuất ln là những tài sản to lớn và có giá trị quan trọng nhất. Để duy trì các tài sản
này vận hành ổn định và hiệu quả đòi hỏi các doanh nghiệp sản xuất phải bỏ ra rất
nhiều chi phí bảo trì định kỳ hằng năm. Nếu cơng tác bảo trì khơng được thực hiện
hiệu quả sẽ gây ra lãng phí vơ cùng to lớn cho chi phí vận hành của doanh nghiệp.

Tạp chí danh tiếng trong ngành sản xuất, Control Magazine, đã thống kê cho thấy
trung bình hằng năm các doanh nghiệp toàn cầu phải tiêu tốn 69 tỉ USD cho các hoạt
động bảo trì, và khoảng chi này cũng ngày một tăng theo sự phát triển của máy móc
thiết bị. Từ đó có thể thấy được, nếu được quản lý tốt, bảo trì sẽ góp phần sinh ra lợi
nhuận đáng kể và trở thành một con gà đẻ trứng vàng cho bất kỳ doanh nghiệp nào.
Bảo trì thiết bị đóng vai trị vơ cùng quan trọng đối với tất cả doanh nghiệp.
Bảo trì hồn tồn có thể được coi là “xương sống” của rất nhiều doanh nghiệp trong
mọi lĩnh vực: từ sản xuất, chế biến cho đến thiết kế, xây dựng, y tế và giải trí, … Quy
trình bảo trì hiệu quả sẽ giúp tăng khả năng sẵn sàng của máy móc, thiết bị, đảm bảo
mọi hoạt động trong doanh nghiệp diễn ra bình thường. Nếu như máy móc ngừng
hoạt động, doanh nghiệp gần như khơng thể duy trì liên tục quy trình sản xuất, gây ra
hàng loạt những hệ luỵ như: sản xuất bị trì trệ, lãng phí thời gian của nhân công,
ngừng chuyển giao thành phẩm, giảm uy tín với người mua, thiệt hại lệch giá và
doanh thu, …
Trên thực tế, nhiều doanh nghiệp gần như lại ứng dụng phương pháp bảo trì
khắc phục cho mọi thiết bị, máy móc của mình, tức là để chạy đến khi xuất hiện sự
cố hỏng hóc mới tiến hành sửa chữa. Chiến lược bảo trì này mặc dù cũng phù hợp
với một số đặc điểm hoạt động máy móc, nhưng thực tế nếu áp dụng đồng loạt có thể
gây “đội chi phí” lên rất nhiều.

1


Chương 1. Giới thiệu

Hiện nay có 3 cơng nghệ sản xuất pin năng lượng mặt trời chủ yếu, đó là
Monocrystalline (Mono), Polycrystalline (Poly) và Pin mặt trời dạng phim màng
mỏng (Thin Film).
Nhà khoa học Lorelle Mansfield của NREL (U.S. National Renewable Energy
Laboratory - Phịng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ) cho biết cơng

nghệ màng mỏng có những lợi thế nhất định so với công nghệ silicon tinh thể
(Monocrystalline và Polycrystalline). Ví dụ, quy trình màng mỏng yêu cầu ít vật liệu
hơn so với 2 phương pháp cịn lại. Cơng nghệ màng mỏng cũng rất thích hợp để sử
dụng trong các tấm pin cần sự linh hoạt, như những tấm che ba lô hoặc máy bay
không người lái hoặc được tích hợp vào mặt tiền và cửa sổ của tòa nhà. Quan trọng
hơn, các tấm màng mỏng hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ cao, trong khi các tấm silicon
có thể quá nóng và trở nên kém hiệu quả hơn trong việc tạo ra điện. Tuy nhiên, nhược
điểm chủ yếu khiến cho pin mặt trời dạng phim mỏng khó cạnh tranh được với pin
sản xuất theo cơng nghệ silicon tinh thể đó là chi phí sản xuất vẫn cịn cao. Kelsey
Goss, nhà phân tích nghiên cứu năng lượng mặt trời tại nhóm tư vấn năng lượng
Wood Mackenzie nói: “Tất cả đều do giá thành. Thị trường năng lượng mặt trời có
xu hướng được thúc đẩy mạnh mẽ bởi công nghệ rẻ nhất.”
Trong thời gian công tác và làm việc tại một Nhà máy Sản Xuất Pin năng
lượng Mặt Trời theo công nghệ màng mỏng tại Việt Nam, tác giả nhận thấy có nhiều
vấn đề lãng phí do hoạt động bảo trì gây ra mà có thể tiến hành cải tiến để tối ưu chi
phí, từ đó góp phần gia tăng năng lực cạnh tranh của nhà máy. Bao gồm sự lãng phí
trong việc sử dụng nguồn nhân lực cũng như thiết bị cho hoạt động bảo trì.
Nhận được sự đồng ý từ Quản lý cấp cao bộ phận bảo trì của nhà máy, tác giả
tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu giải pháp tối ưu chi phí bảo trì tại Nhà máy
sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời”.

2


Chương 1. Giới thiệu

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu ảnh hưởng của hai chiến lược bảo trì tương hỗ lẫn nhau: bảo trì
khắc phục (CM) và bảo trì phịng ngừa (PM) nhằm:
- Tiết kiệm được chi phí bảo trì trong năm 2023 so với chi phí năm

2022 (Dự kiến: 10%).
- Giảm tổng số giờ downtime trong năm 2023 so với năm 2022 (Dự
kiến: 15%). Từ đó giảm thiểu sự gián đoạn sản xuất và sửa chữa ngoài kế
hoạch do hư hỏng của máy móc.

MỤC TIÊU LUẬN VĂN
- Nhận diện mơ hình bảo trì hiện tại ở Nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng
mặt trời.
- Xây dựng mơ hình tốn để tính tốn cơng việc bảo trì, chi phí thiết bị tối ưu
nhằm giảm thiểu chi phí CM và PM kết hợp.
- Xây dựng kế hoạch bảo trì tập trung giảm thiểu tần suất xảy ra các lỗi chính,
giảm chi phí và nhân lực bảo trì.

3


Chương 1. Giới thiệu

GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI
- Thời gian thực hiện: Tháng 3/2022 đến tháng 5/2023
- Không gian: Nhà máy Sản Xuất Pin năng lượng Mặt Trời
- Sản phẩm: tấm pin năng lượng Mặt Trời

BỐ CỤC DỰ KIẾN CỦA LUẬN VĂN
Luận văn dự kiến được tổ chức theo 5 chương:
- Chương 1: GIỚI THIỆU
Tổng quan lý do hình thành đề tài; Mục tiêu nghiên cứu và Nội dung
luận văn; Giới hạn và phạm vi luận văn.
- Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN
Tìm hiểu Các lý thuyết liên quan đến Bảo trì.

Quy trình thực hiện nghiên cứu, Các cơng cụ hỗ trợ
- Chương 3: PHÂN TÍCH ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Giới thiệu đối tượng nghiên cứu; Thực trạng quy trình bảo trì.
- Chương 4: THỰC HIỆN CẢI TIẾN
Sử dụng các cơ sở lý thuyết để tạo ra một lịch trình PM tối ưu, cũng
như tính tần suất PM tối ưu nhằm giảm thiểu chi phí CM và PM.
- Chương 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN
Kết quả thực hiện cải tiến và Kết luận

4


Chương 3. Phân tích đối tượng nghiên cứu

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP
LUẬN
2.1.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1.1. Lý thuyết bảo trì:
Bảo trì là hoạt động chăm sóc kĩ thuật, điều chỉnh, sửa chữa hoặc thay thế một

hoặc nhiều chi tiết hay cụm chi tiết máy nhằm duy trì hoặc khôi phục các thông số
hoạt động, bảo đảm máy móc thiết bị hoạt động với năng suất, tốc độ, tải trọng đã
xác định trước. [1]
Khi đề cập đến bảo trì, nhiều doanh nghiệp cho rằng đối tượng bảo trì bao gồm
máy móc thiết bị của nhà xưởng. Nhưng nếu hiểu một cách tồn diện thì hoạt động
bảo trì phải được quan tâm ở tất cả các bộ phận liên quan đến hoạt động sản xuất kinh
doanh của một doanh nghiệp.
Đối tượng của bảo trì bao gồm nhà xưởng, mặt bằng sản xuất, máy móc thiết

bị sản xuất, thang máy, hệ thống điều hịa khơng khí, hệ thống máy phát điện, thậm
chí cả căng tin và nhà vệ sinh cơng cộng.
Bảo trì khơng chỉ đơn thuần là bảo trì phịng ngừa, mặc dù khía cạnh này là
một thành phần quan trọng. Bảo trì khơng phải chỉ là bơi trơn, mặc dù bơi trơn là một
trong những chức năng chính của nó. Bảo trì cũng khơng chỉ đơn giản là một cuộc
chạy đua điên cuồng để sửa chữa một bộ phận máy móc hoặc phân đoạn tịa nhà bị
hỏng, mặc dù đây là hoạt động bảo trì chiếm ưu thế.
Theo một khía cạnh tích cực hơn, bảo trì là một ngành khoa học vì việc thực
hiện nó sớm hay muộn phụ thuộc vào hầu hết hoặc tất cả các hệ thống kiến thức. Đó
là một nghệ thuật bởi vì các vấn đề thường xuyên xảy ra giống hệt nhau lại nhận được
các cách tiếp cận và hành động khác nhau, bởi vì một số nhà quản lý, quản đốc và
thợ máy thể hiện năng khiếu, kinh nghiệm về nó hơn những người khác. Trên tất cả,
nó là một triết lý bởi vì nó là một quy tắc có thể được áp dụng một cách sâu rộng,
5


Chương 3. Phân tích đối tượng nghiên cứu

khiêm tốn, hoặc không, tùy thuộc vào một loạt các biến số thường vượt qua các giải
pháp tức thời và rõ ràng. Hơn nữa, bảo trì là một triết lý vì nó phải được trang bị cẩn
thận cho hoạt động hoặc tổ chức mà nó phục vụ như một bộ quần áo đẹp vừa vặn với
người mặc và bởi vì cách những người thực thi nhìn nhận nó sẽ định hình hiệu quả
của nó. [2]
Quy trình bảo trì thiết bị cơng nghiệp gồm:
- Lập kế hoạch bảo trì, bảo dưỡng định kỳ: Lên kế hoạch bảo dưỡng
định kỳ cho từng loại máy theo quy định của nhà sản xuất (Thời gian
phát hiện hư hỏng, tình trạng thiết bị, vị trí đặt thiết bị, máy móc, nội
dung bảo trì, giám sát hoạt động máy móc.)
- Đề xuất xác nhận bảo dưỡng, bảo trì máy móc: Xác nhận hư hỏng
của thiết bị, mức độ, tính khẩn cấp và làm đề xuất sớm để đảm bảo máy

móc hoạt động ổn định.
- Tiến hành lên phương án sửa chữa, thay thế: Liên hệ với đơn vị
bảo trì, lập phương án tiến hành bảo trì máy móc hợp lý nhất, đảm bảo
đúng tiến độ và kịp thời cho nhu cầu sản xuất.
- Kiểm tra và nghiệm thu: Giám sát quá trình bảo trì, nghiệm thu và
đảm bảo máy móc hoạt động ổn định.

Hình 2.1 Quy trình bảo dưỡng bảo trì thiết bị cơng nghiệp
6


Chương 3. Phân tích đối tượng nghiên cứu

2.1.2. Lợi ích bảo trì:
Sau khi tìm hiểu qua khái niệm bảo trì là gì, ta sẽ điểm lại những lý do tại sao
cơng tác bảo trì lại quan trọng đối với doanh nghiệp.

2.1.2.1. Tiết kiệm chi phí cho doanh nghiệp:
Nếu như các cơng ty chờ đợi một bảo trì khắc phục sau khi máy móc, tài sản
gặp sự cố thì số tiền để bỏ ra cho công tác sửa chữa này luôn luôn là một khoản xứng
đáng để “đau đầu”. Chưa kể đến những khoản chi phí thiệt hại khi tài sản gặp sự cố,
ngưng hoạt động như: thời gian làm việc của nhân công, hiệu suất công việc, kế hoạch
sản xuất, số tiền đền bù thiệt hại, tiền thuê đội ngũ sửa chữa bên ngồi….
Chính vì lẽ đó, một cơng việc bảo trì đúng cách, đúng thời điểm có thể coi là
“công cụ vàng” để doanh nghiệp tiết kiệm được khoản chi phí khổng lồ, tối ưu được
nguồn lực tổng thể. Những kế hoạch bảo trì, đặc biệt là bảo trì phịng ngừa có khả
năng tiết kiệm ngân sách cho doanh nghiệp vì các nỗ lực sẽ tập trung vào việc ngăn
ngừa sự cố thiết bị thay vì ứng phó với các trường hợp khẩn cấp.

2.1.2.2. Cải thiện an toàn trong môi trường làm việc:

Khi tài sản, thiết bị không được hoạt động trong một điều kiện tối ưu, chúng
sẽ tạo ra khá nhiều mối nguy hiểm. Đặc biệt điều kiện làm việc khơng an tồn thậm
chí là các tình huống khẩn khi cơng nhân bị tai nạn. Bảo trì phịng ngừa sẽ cải thiện
sự an tồn của máy móc, do đó sự an tồn của nhân viên nói riêng và mơi trường làm
việc nói chung sẽ hạn chế được tai nạn ngoài ý muốn.

7


Chương 3. Phân tích đối tượng nghiên cứu

2.1.2.3. Chăm sóc và điều chỉnh hoạt động:
Bảo trì trong doanh nghiệp góp phần cực kỳ quan trọng trong việc chăm sóc
và điều chỉnh những vấn đề kỹ thuật, ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, góp phần
đảm bảo các máy móc hoạt động tốt nhất, đạt tiêu chuẩn về kỹ thuật, chất lượng cũng
như hiệu suất làm việc.
Có rất nhiều doanh nghiệp đã hiểu một cách hạn hẹp về ý nghĩa của sự bảo trì,
khi mà cho rằng nhắc tới bảo trì thì chỉ mang ý nghĩa trong việc chăm sóc, bảo dưỡng,
sửa chữa những thiết bị máy móc trong nhà máy, phân xưởng để chúng hoạt động tốt
và nâng cao tuổi thọ hơn. Thế nhưng, cơng tác bảo trì trong thực tiễn cịn mang nhiều
ý nghĩa hơn thế, khi chúng chính là hoạt động có mặt trong tất cả các cơng việc kinh
doanh và sản xuất, ở bất kỳ khâu nào.
Đối tượng của hoạt động bảo trì là những nhà máy, cơ sở sản xuất kinh doanh,
thiết bị máy móc, hệ thống điều hoà thang máy, …

2.1.2.4. Tăng hiệu quả thiết bị:
Qua các kế hoạch bảo trì định kỳ, những hoạt động nhỏ như kiểm tra, thay thế
linh kiện, vệ sinh, … đều được thực hiện đồng đều, có kế hoạch chủ động, giúp những
thiết bị vận hành hiệu quả hơn. Đổi lại, doanh nghiệp cũng sẽ nhận được lợi ích từ
việc tiết kiệm năng lượng và nhiên liệu vì thiết bị sẽ hoạt động với hiệu năng cao nhất.


2.1.2.5. Cải thiện độ tin cậy:
Một cơng việc bảo trì nếu được thực hiện một cách hiệu quả sẽ giúp doanh
nghiệp trở thành đối tác kinh doanh đáng tin cậy hơn. Bởi lẽ, khách hàng thường sẽ
có xu hướng tin tưởng vào một đơn vị cung cấp sản phẩm, vật liệu hoặc dịch vụ đúng
hạn mà khơng có sự chậm trễ ngồi ý muốn như máy móc hỏng, gặp sự cố trong khâu
sản xuất, … Một nhà hàng với điều hòa bị hỏng sẽ không bao giờ thu hút được khách
hàng về mặt lâu dài. Bằng cách luôn cung cấp những sản phẩm, dịch vụ đáng tin cậy,

8


Chương 3. Phân tích đối tượng nghiên cứu

một doanh nghiệp có thể nâng cao dịch vụ khách hàng và cải thiện hình ảnh thương
hiệu của mình.

2.1.2.6. Bảo quản tài sản:
Tài sản máy móc dùng trong doanh nghiệp thường khơng hề rẻ. Một doanh
nghiệp luôn quan tâm đến chất lượng tài sản của mình sẽ càng có khả năng tồn tại
bền vững. Bảo trì phịng ngừa sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của các tài sản trong doanh
nghiệp. Để những tài sản đó có thể đồng hành lâu hơn cùng với doanh nghiệp. Lâu
dài có thể thúc đẩy việc tăng lợi nhuận và giảm nhiều chi phí.

2.1.3. Các hình thức bảo trì:
Trải qua các giai đoạn phát triển, hiện nay có ba mục bảo trì chính là bảo trì
phịng ngừa (PM - Preventive Maintenance), bảo trì khắc phục (CM - Corrective
Maintenance) và bảo trì phịng ngừa tổng thể (TPM – Total Preventing Maintenance).

Hình 2.2 Các giai đoạn phát triển của bảo trì


2.1.3.1. Bảo trì khắc phục (Corrective Maintenance/
Breakdown Maintenance):
Bảo trì khắc phục, hay cịn được gọi là Bảo trì hư hỏng, là một chiến lược RunTo-Fail (Chạy đến thất bại), được sử dụng để khôi phục chức năng của một thiết bị,
bộ phận sau khi chúng xảy ra hỏng hóc hay sự cố. Phương pháp bảo trì này ứng dụng
9


Chương 3. Phân tích đối tượng nghiên cứu

khi sự cố này có thể chấp nhận được trong doanh nghiệp (tức là không gây ảnh hưởng
lớn đến hoạt động sản xuất), đồng thời việc ngăn ngừa sự cố trước đó có thể gây tốn
kém và không khả thi hơn là thay thế/sửa chữa.
Ngồi việc bảo trì khắc phục là kết quả của chiến lược “hỏng đâu sửa đấy” có
chủ ý thì đây cũng là kết quả của những sự cố ngoài kế hoạch khơng tránh được thơng
qua Bảo trì phịng ngừa.
Khi một doanh nghiệp ứng dụng phương pháp bảo trì khắc phục, phải đảm bảo
rằng các chế độ lỗi được xem xét khơng có khả năng trở thành sự cố khẩn cấp, không
làm đảo lộn các kế hoạch cũng như lịch trình định kỳ của doanh nghiệp. Nếu như áp
dụng chiến lược Run-to-Fail này với một loại thiết bị mà khi chúng bị lỗi lại cần phải
đầu tư nguồn lực khôi phục ngay lập tức để tránh gây hậu quả thì thực sự quá tốn kém
và nhiều rủi ro.

2.1.3.2. Bảo trì phịng ngừa (Preventive Maintenance):
Khái niệm bảo trì phịng ngừa (PM) được hình thành từ Mỹ vào năm 1951.
Trước đó, các công ty chỉ thực hiện bảo dưỡng sửa chữa (breakdown maintenance),
tức là công việc bảo dưỡng chỉ được thực hiện sau khi có sự cố hỏng hóc xảy ra.
Phương pháp bảo dưỡng phịng ngừa đã giúp các cơng ty giảm sự cố, hỏng hóc thiết
bị một cách đáng kể, do đó nó được chấp nhận và áp dụng khá rộng rãi vào thời điểm
này.

Với bảo dưỡng phịng ngừa, cơng nhân trong nhà máy thực hiện cơng việc vận
hành máy móc để sản xuất ra các sản phẩm, hàng hóa, việc sửa chữa, bảo dưỡng máy
móc thiết bị do một bộ phận chuyên trách khác đảm nhiệm. Không chỉ được phát
triển tại Mỹ, phương pháp bảo dưỡng phòng ngừa đã được các nhà máy, công ty sản
xuất của Nhật Bản chấp nhận và phổ biến sâu rộng. Các chương trình bảo dưỡng
phịng ngừa đã đem lại những lợi ích hết sức đáng kể, đó là thời gian hỏng máy được
giảm thiểu, giúp duy trì sản xuất liên tục.

10


Chương 3. Phân tích đối tượng nghiên cứu

Bảo trì phịng ngừa từ lâu đã được công nhận là cực kỳ quan trọng trong việc
giảm chi phí bảo trì và nâng cao độ tin cậy của thiết bị. Hai yếu tố chính cần để kiểm
sốt mức độ của một chương trình bảo trì phịng ngừa là:
-

Thứ nhất, chi phí của chương trình bảo trì so với mức tổng chi

phí cần để sửa chữa thiết bị nếu hỏng hóc xảy ra và chi phí để cải thiện
hiệu suất thiết bị.
-

Thứ hai, phần trăm hiệu dụng của thiết bị được bảo trì. Nếu chi

phí chuẩn bị cho việc kiểm tra bảo trì phịng ngừa về gần giống như chi
phí sửa chữa sau khi xảy ra hỏng hóc thì việc tiến hành bảo trì là khơng
cần thiết.
Mặt khác, nếu sự cố có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng đối với thiết bị và

việc sửa chữa tốn kém hơn nhiều thì nên xem xét thời gian kiểm tra theo lịch trình.
Hơn nữa, trong bảo trì phịng ngừa trung bình của nhà máy nên được điều chỉnh để
phù hợp với chức năng của các hạng mục thiết bị khác nhau hơn là áp dụng theo cùng
một cách cho tất cả các thiết bị. Các thiết bị chủ chốt trong nhiều dây chuyền sản xuất
tích hợp khác cũng thuộc loại tương tự. Ngược lại, việc kiểm tra định kỳ các động cơ
điện nhỏ và hệ thống truyền lực có thể dễ dàng vượt q chi phí thay thế thiết bị tại
thời điểm hỏng hóc.
Trong thực tế, bảo trì phịng ngừa có nhiều dạng:
-

Bảo trì dựa trên thời gian (TBM - Time-based maintenance)

-

Bảo trì dựa trên lỗi tìm thấy (FFM - Failure Finding

Maintenance)
-

Bảo trì dựa trên rủi ro (RBM - Risk-Based Maintenance)

-

Bảo trì dựa trên điều kiện (CBM - Condition-Based

Maintenance)
-

Bảo trì dự đốn (PDM - Predictive Maintenance)


11