Phần mềm điều khiển công nghiệp tại Việt Nam - Thực trạng và giải pháp
nchun...@gmail.com
(P. 1)
Nội địa hóa công nghệ tự động hóa là bài toán có nhiều thành tố, trong
đó có thể kể đến phần mềm điều khiển công nghiệp. Có thể nói phần mềm
loại này là thành phần cốt lõi không thể tách rời trong các công nghệ
sản xuất tự động hoá: các nhà chuyển giao công nghệ hoặc là đại lý
cung cấp, hoặc là nhà tích hợp trực tiếp của các phần mềm này.
Bối cảnh chung
Với việc hội nhập ngày càng sâu vào tiến trình toàn cầu hoá, các doanh
nghiệp Việt Nam đang đứng trước những thách thức không nhỏ trong việc
đổi mới công nghệ sản xuất. Hiện nay, nhập khẩu công nghệ từ nước
ngoài chiếm tỉ lệ áp đảo trong các nhà máy mới được xây dựng. Trong
quá trình chuyển giao và ứng dụng các công nghệ tự động hoá vào thực
tế Việt Nam, hàng loạt các bất cập đã nảy sinh mà không phải vấn đề
nào cũng có giải pháp khắc phục trong một sớm một chiều. Nhiều hệ
thống tự động hoá trong các nhà máy chỉ vận hành tốt trong thời gian
ban đầu khi còn có bảo hành và chuyên gia bảo dưỡng nước ngoài. Những
dây chuyền sản xuất khi đưa vào sử dụng đã không phải là loại tiên
tiến nhất khi đó, nên chỉ một thời gian sau đã bắt đầu khó kiếm linh
kiện thay thế. Việc thay đổi các yếu tố đầu vào của sản xuất, tiêu
chuẩn chất lượng sản phẩm hay các yêu cầu về bảo vệ môi trường đôi khi
biến một dự án dự kiến có lãi thành món nợ chồng chất cho các nhà đầu
tư.
Một trong các yếu tố cơ bản khiến cho việc đổi mới công nghệ ở Việt
Nam trở nên đầy rủi ro là do ta thiếu chủ động về khía cạnh công nghệ.
Các hợp đồng chuyển giao công nghệ từ nước ngoài theo kiểu chìa khoá
trao tay cho phép triển khai nhanh một dự án sản xuất, nhưng đồng thời
cũng chứa đựng những nguy cơ tiềm tàng, khi không một đơn vị địa
phương nào nắm bắt rõ bản chất của công nghệ để có thể có biện pháp
kịp thời đáp ứng cho doanh nghiệp ứng dụng công nghệ khi có các vấn đề
nảy sinh sau này.
Việc huấn luyện đào tạo nhân sự, chuyển giao công nghệ từ nước ngoài
trên thực tế thường có những điểm sơ suất ngay từ giai đoạn thiết kế
dự án và soạn thảo hợp đồng chuyển giao. Một trong những vấn đề hay
gặp phải là không có hồ sơ công nghệ theo đúng yêu cầu cần có. Mặc dù
bên tiếp nhận công nghệ cố gắng cử người nắm bắt, nhưng do trình độ có
hạn, thời gian đào tạo lại quá ngắn, nên chỉ có thể tiếp thu các vấn
đề cơ bản, các chi tiết quan trọng khác đôi khi bị bỏ qua. Nếu tính
đến sự biến động nhân sự, những người này theo thời gian không còn làm
việc nữa, thì doanh nghiệp không còn nắm được thông tin cốt lõi về
công nghệ được chuyển giao nếu chúng không được lưu lại đầy đủ trên
giấy tờ. Vì vậy, để có thể có bộ hồ sơ công nghệ theo đúng yêu cầu,
không nên sử dụng dịch vụ của các công ty tư vấn thiết kế chung chung,
mà cần nhờ đến sự giúp đỡ của các công ty tự động hoá có kinh nghiệm
lâu năm trên thị trường.
Các thông tin cơ bản lưu giữ tại doanh nghiệp trên đây là các cơ sở dữ
liệu ban đầu rất cần thiết cho công tác vận hành, bảo dưỡng, nâng cấp
hệ thống sau này. Tuy nhiên, trên thực tế có nhiều vấn đề phát sinh
chỉ có thể do hãng chế tạo hệ thống tự động hoá trực tiếp xử lý, khiến
doanh nghiệp tiếp nhận công nghệ trở thành con tin dài hạn của bên
chuyển giao nước ngoài nếu hệ thống làm việc không hiệu quả hoặc không
thích nghi được với sự thay đổi trong quá trình sản xuất kinh doanh.
Một trong những hướng có thể giải quyết cơ bản được vấn đề này là quan
điểm sử dụng công nghệ nội địa ngay từ giai đoạn đầu tư ban đầu, tất
nhiên với những điều kiện ràng buộc ngặt nghèo.
Nội địa hóa công nghệ tự động hoá là bài toán có nhiều thành tố, trong
đó có thể kể đến phần mềm điều khiển công nghiệp. Có thể nói phần mềm
loại này là thành phần cốt lõi không thể tách rời trong các công nghệ
sản xuất tự động hoá: các nhà chuyển giao công nghệ hoặc là đại lý
cung cấp, hoặc là nhà tích hợp trực tiếp của các phần mềm này. Một
trong những biện pháp căn bản và lâu dài để giải quyết vấn đề chủ động
về công nghệ là phát triển phần mềm điều khiển công nghiệp nội địa.
Đây là những nhiệm vụ đầy khó khăn cho các nhà sản xuất và ứng dụng hệ
thống tự động hoá Việt Namnhưng cũng không phải là bất khả thi nếu xét
trên quan điểm thực tiễn.
Kinh nghiệm phát triển
Trước hết chúng ta xem xét lộ trình phát triển của phần mềm công
nghiệp Trung Quốc là nước đi trước chúng ta trong lĩnh vực này. Có thể
nói, trước năm 1990, phần mềm công nghiệp tại đây có vị trí không đáng
kể, vì những công ty lớn nhất hiện nay tại Trung Quốc về lĩnh vực này
đều thành lập sau năm 1992-1993. Có thể kể đến hai “đại gia” là công
ty HollySys và SUPCON với các nét chung sau đây:
- Cả hai ban đầu đều tập trung vào thiết kế các hệ thống điều khiển
phân tán (DCS), các hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển (SCADA),
các hệ thống điều khiển PLC ... sau đó là các thiết bị phần cứng.
Nguồn lực công nghệ ban đầu được tiếp thu thông qua các kỹ sư trẻ du
học từ Âu Mỹ, nhưng sau này là do công tác nghiên cứu-phát triển
(R&D);
- Có thể do những nguyên nhân khách quan hay chủ quan như điều kiện
triển khai ứng dụng thuận lợi, sự hõ trợ tốt của các ngành công nghiệp
liên quan, qui trình đấu thầu lành mạnh, ý chí tự cường của người
Trung Quốc ..., nên tốc độ phát triển của các công ty này rất cao, có
khi tới 40-50%/năm trong thời gian dài. Theo số liệu không chính thức
thì doanh thu năm 2004 của HollySys là 120 triệu USD, còn SUPCON năm
2005 là 130 triệu USD (cả phần mềm và thiết bị). Số lượng nhân viên
đều từ xấp xỉ 1000 người trở lên;
- Hiện nay cả hai đã tích luỹ được khá nhiều kinh nghiệm thông qua các
dự án được thực hiện (trên 2000-3000) trong nhiều lĩnh vực khác nhau,
do đó càng đẩy nhanh tốc độ phân hoá trong số các nhà cung cấp giải
pháp tự động hoá nội địa. Họ có nhiều sản phẩm đã được chuẩn hoá, tích
hợp trọn gói cả phần cứng lẫn phần mềm. Họ đã lọt vào TOP 100 các nhà
cung cấp giải pháp phần mềm của Trung Quốc và đang có tham vọng vươn
mạnh ra thị trường quốc tế.
Trong giai đoạn ban đầu, với những kỹ sư công nghệ chưa có nhiều kinh
nghiệm, họ đã làm ra những sản phẩm được thị trường chấp nhận. Tuy
nhiên, cũng có thể thấy rằng chắc chắn đó không phải là những sản phẩm
hoàn thiện, vì chúng liên tục được thay đổi và nâng cấp về sau này. Sự
rộng lượng và niềm tin của khách hàng trong giai đoạn này đóng vai trò
rất quan trọng để các công ty Trung Quốc có thể yên tâm đầu tư phát
triển tiềm lực công nghệ của mình. Và hiện nay thị trường tự động hoá
nội địa Trung Quốc đang được hưởng lợi từ các thành quả phát triển
này. Đó là kết quả của sự hợp tác nhìn xa trông rộng giữa nhà cung cấp
công nghệ và bên nhận chuyển giao công nghệ.
Phần mềm công nghiệp nội địa
Như chúng ta đã biết, phần mềm công nghiệp trong các hệ thống sản xuất
có thể phân loại theo bốn lớp khác nhau. Lớp thấp nhất nằm bên trong
các thiết bị nhỏ lẻ dưới dạng các phần mềm nhúng, tạo nên nền tảng vật
lý của hệ thống thiết bị. Phần mềm loại này thường ở dạng mã máy được
cài đặt trong các chip nhớ. Lớp thứ hai là nhóm các thiết bị hiện
trường tham gia vào quá trình điều khiển hệ thống sản xuất, được trang
bị các chuẩn truyền thông để giao tiếp với nhau và với trung tâm điều
hành. Phần mềm điều khiển thường do các hãng sản xuất phần cứng cung
cấp công cụ lập trình. Các giao thức truyền thông thường dùng là
Modbus, Profibus, MelsecNet, DNP, IEC, IEEE ... Trung tâm điều hành
với hệ thống mạng thuộc lớp thứ ba với các giao thức như ICCP, TASE,
TCP/IP ... Lớp trên cùng là các phần mềm ứng dụng phục vụ quản lý kinh
doanh của doanh nghiệp (thí dụ qui hoạch nguồn lực doanh nghiệp ERP).
Mặc dù không có hy vọng đạt được tốc độ, tầm vóc và qui mô phát triển
như hai công ty trên đây, nhưng những nhà tích hợp tự động hoá Việt
Namtrong những năm qua cũng đã có những bước tiến dài từ xuất phát
điểm ban đầu. Những công ty nội địa có kinh nghiệm thực hiện một vài
chục dự án tích hợp hệ thống đã không còn là chuyện hiếm nữa. Những
vấn đề tích hợp chuyên ngành tự động hoá dựa trên nền tảng công nghệ
phần cứng của các hãng nổi tiếng nước ngoài ngày càng đạt tới mức độ
phức tạp hơn như kết hợp PLC với DCS, SCADA với sơ đồ mimics, với
truyền thông qua mạng máy tính và đo xa ... Có thể nhận xét là các sản
phẩm của các nhà tích hợp tự động hoá nội địa hiện nay phần lớn tập
trung ở lớp thứ hai. Một số ít có khả năng cung cấp giải pháp thuộc
lớp thứ ba có kết hợp với các phần mềm điều khiển. Các ứng dụng thuộc
lớp thứ tư thường do các công ty phần mềm thuần tuý cung cấp, về mức
độ trực tuyến hầu như tách biệt với thông tin chuyển tới từ các thiết
bị hiện trường.
Trên thực tế, nếu xét về hàm lượng công nghệ trong các phần mềm tích
hợp thì tỉ lệ nội địa hoá còn khá nhỏ. Hiện nay, phần mềm công nghiệp
nội địa chỉ có mặt nhiều trong các dự án nhỏ có điều khiển bằng PLC,
hay bằng máy tính đơn lẻ, hoặc ở các thiết bị sử dụng phần mềm nhúng
với số lượng không nhiều.... Khá nhiều dự án phần mềm công nghiệp sử
dụng các phiên bản cũ hay hiện tại của phần mềm công cụ có sẵn của các
hãng tên tuổi trên thế giới để triển khai việc lập trình. Nếu là các
hệ thống điều khiển PLC có thể dùng STEP7 (Siemens), GX-Developer
(Mitsubishi), CX-Programmer (Omron), WindLDR (IDEC) ... Đối với các dự
án có dùng hệ SCADA có thể ứng dụng sản phẩm của các hãng như Citect
(CitectSCADA), Invensys (Wonderware), Siemens (WinCC), Mitsubishi (MX-
Tools), Rockwell Automation (ViewAnyWhere) và các công cụ OPC khác ...
cho phần giao diện và truyền tin. Đó là chưa kể các phần mềm dùng dành
cho các lĩnh vực chuyên ngành như tự động hoá toàn nhà, tự động hoá
trạm ... sử dụng nhiều loại giao thức với các chuẩn khác nhau. Hầu hết
các phần mềm này chưa được nội địa hoá, khó có khả năng tích hợp với
các hệ thống như qui hoạch nguồn lực doanh nghiệp (ERP) hay thông tin
địa lý (GIS)... thuần Việt, vì vậy không có khả năng cung cấp thông
tin toàn cảnh và trực tuyến về kinh tế-kỹ thuật phục vụ cho công tác
quản lý doanh nghiệp. Giá thành của phần mềm cho một hệ thống tự động
nhiều điểm nút khá cao, hơn nữa người sử dụng bị lệ thuộc khá nhiều về
vấn đề bản quyền khi muốn nâng cấp, phát triển.
Những yếu tố trên đây cho thấy, về lâu dài các nhà tích hợp tự động
hoá Việt Namcần phải có con đường đi riêng của mình. Qui mô thị trường
tương lai cho phép chúng ta lạc quan về khả năng hình thành các công
ty tích hợp lớn nội địa có thể có các giải pháp tự động hoá tổng thể
đáp ứng được nhu cầu đa dạng của khách hàng. Hiện nay, có nhiều công
ty đã có kinh nghiệm tích hợp hệ thống tổng thể với phần mềm tự viết
trọn gói có đầy đủ tính năng như điều khiển quá trình, điều khiển PLC,
SCADA, mạng máy tính và truyền thông. Cái còn yếu có lẽ là qui mô và
độ mở của hệ thống, mức độ chuẩn hoá và tính chuyên nghiệp của sản
phẩm.
Với những kinh nghiệm phát triển công nghệ tự động hoá trong những năm
qua, công ty chúng tôi dần dần có cảm giác tự tin hơn về khả năng của
đội ngũ kỹ thuật nội địa làm về phần mềm điều khiển công nghiệp. Một
số sản phẩm của chúng tôi đã làm việc ổn định trên thực tế. Điều này
cho phép công ty hướng đến các mục tiêu cao hơn, phức tạp hơn trong
tương lai. Tuy nhiên, phía trước vô vàn khó khăn vẫn còn đó...