An toàn nhà máy đóng tàu và định vị thời gian thực, cách tìm người và thiết bị giữa ụ tàu và bãi

Tám giờ sáng, trên bãi cạnh ụ tàu có một block thân tàu mà hôm qua chưa hề có. Khối thép cao gấp mấy lần một người đã vào vị trí chỉ sau một đêm, và công nhân tản ra dưới bóng của nó. Gọi bộ đàm thì phần lớn vẫn có người đáp. Chỉ là câu trả lời mất vài phút mới tới, và vài phút đó tiếc nhất đúng vào lúc gấp.

Tìm một người trong nhà máy đóng tàu khó không chỉ vì mặt bằng rộng. Ụ tàu, cầu tàu, xưởng vỏ tàu và bãi nằm sát nhau trên cùng một khu đất, còn ranh giới giữa trong nhà và ngoài trời thì dịch đi một chút mỗi ngày. Lối đi hôm qua còn thông, hôm nay đã bị một block chắn ngang. Tín hiệu vệ tinh đứt bên trong thân tàu, và một thiết kế vốn tính cho không gian trong nhà sẽ đổi hẳn tiền đề khi đứng trước hàng cột cách nhau hơn chục mét cùng những kết cấu thép chen vào giữa.

Chồng lên đó là cơ cấu con người. Người của nhà thầu chính và người của nhà thầu phụ cùng làm trên một block. Khi có sự cố, người quản lý chỉ phải trả lời đúng một câu: lúc đó ai đang ở đấy. Dù thuộc đơn vị nào thì câu trả lời cũng phải là một, nhưng nếu hồ sơ ra vào và bảng bố trí công việc tách theo từng công ty, riêng việc ghép lại đã mất nửa ngày.

Vì vậy thứ cần đặt lên đầu trong quản lý vị trí tại nhà máy đóng tàu không phải con số độ chính xác. Ở một hiện trường mà khoảnh khắc tín hiệu bị che đến vài lần mỗi ngày, câu hỏi trước tiên là hệ thống có được thiết kế để vị trí vẫn nối liền ngay cả khi bị che hay không. Một hệ thống trả lời tốt trong buổi trình diễn nhưng để trống màn hình mỗi lần có block đi qua sẽ bị người vận hành bỏ dùng chỉ sau vài tuần.

I. Nhà máy đóng tàu không phải trong nhà, cũng không phải ngoài trời

1. Những không gian khác hẳn nhau nằm cạnh nhau trên một khu đất

Xưởng vỏ tàu có mái và có cột nên là không gian trong nhà, còn bãi thì mở thẳng lên trời. Ụ tàu và cầu tàu nằm ở giữa, và bên trong thân tàu là không gian bị thép bịt kín bốn phía. Một công nhân đi qua đủ cả bốn nơi này trong vòng một giờ. Cách dựa vào tín hiệu vệ tinh dừng lại ngay khi người đó bước vào thân tàu, còn cách chỉ dành cho trong nhà thì mất điểm chuẩn khi ra tới bãi. Ghép hai cách lại thành hai hệ thống riêng cũng không giải quyết được, vì lúc đó người quản lý phải tự đoán xem một người biến mất khỏi màn hình này thì có nên xuất hiện ở màn hình kia hay không. Thứ cần có là một hệ thống duy nhất không đứt quãng khi đi qua các ranh giới đó.

2. Môi trường sóng đổi theo tiến độ sản xuất

Kho hàng có vị trí kệ cố định nên bản vẽ hoàn công vài năm sau vẫn dùng được. Nhà máy đóng tàu thì khác. Block ra vào liên tục nên điều kiện che chắn tại cùng một chỗ thay đổi theo từng tuần. Khu vực tháng trước bắt sóng tốt thì tháng này bị hai block che mất. Một phương án bố trí đo một lần rồi chốt luôn chỉ là tấm ảnh của đúng thời điểm đó. Điều này cũng có nghĩa là hợp đồng lắp đặt nên tính sẵn phần khảo sát lại và di chuyển thiết bị, thay vì coi đó là phát sinh khi tiến độ sang giai đoạn mới.

3. Vật che vừa lớn vừa hay di chuyển

Cột dựng cách nhau hơn chục mét, giữa các cột là block nặng hàng trăm tấn và cần trục qua lại. Chỉ cần một người bước ra sau cột là tín hiệu theo hướng đó biến mất. Đây không phải lỗi thiết bị mà là điều kiện của chính không gian nhà máy đóng tàu. Yêu cầu nhà cung cấp bảo đảm rằng chuyện đó sẽ không xảy ra là đặt sai câu hỏi ngay từ đầu. Đã không xóa được điều kiện thì cách đúng là lấy điều kiện đó làm tiền đề để thiết kế.

Điều kiện	Hiện trường trong nhà thông thường	Nhà máy đóng tàu
Tính chất không gian	Chỉ trong nhà	Trong nhà, ngoài trời và bên trong thân tàu xen lẫn
Vật che	Kệ và thiết bị, vị trí cố định	Cột, block, cần trục, vị trí luôn đổi
Môi trường sóng	Gần như cố định sau khi hoàn công	Đổi theo tuần theo tiến độ sản xuất
Cơ cấu nhân lực	Chủ yếu một đơn vị	Nhà thầu chính và nhà thầu phụ thường xuyên xen lẫn
Tín hiệu vệ tinh	Không liên quan	Thu được ngoài bãi, mất bên trong thân tàu

II. Bố trí anchor với giả định là sẽ bị che

1. Chia độ cao trên và dưới trên cùng một cột

Nếu dồn anchor TwinTracker UWB vào một điểm duy nhất trên cột, chỉ cần một block chen vào giữa cột đó với người công nhân là toàn bộ tầm nhìn theo hướng ấy mất sạch. Cùng một cột nhưng chia ra lắp một bộ ở trên và một bộ ở dưới thì câu chuyện khác hẳn. Bộ phía dưới bị hàng hóa che thì bộ phía trên vẫn nhìn qua đỉnh block để thấy thẻ. Khi cần trục đi ngang phía trên thì bộ phía dưới đỡ lấy. Chênh lệch độ cao còn giúp phép tính bớt bị dồn về mặt phẳng ngang, nên tọa độ theo chiều cao cũng ổn định hơn. Đây là cách bố trí sao cho việc bị che tại một điểm không lan thành mất mát của cả một hướng.

2. Đo lại khi thân tàu đã thực sự lên

Giá trị đo trong một nhà xưởng còn trống không phải là giá trị của điều kiện vận hành. Vì vậy việc đo thực tế được làm hai lần. Trước hết đo ở trạng thái trống để lập chuẩn, sau đó khi block và thân tàu đã thực sự nằm đúng chỗ thì đo lại chính những điểm ấy để chốt phương án. Có khu vực ở lần đo đầu còn dư dả nhưng đến lần hai lại thành nơi phải bổ sung. Ngược lại cũng có khu vực tưởng phải thêm thiết bị nhưng sau khi block lên lại đủ dùng, và phần đó trả lại được cho ngân sách. Xác nhận khoảng chênh này ở bước lắp đặt rẻ hơn nhiều so với sau khi đã bắt đầu vận hành. Vì sao độ chính xác trong tài liệu kỹ thuật và giá trị đo ngoài hiện trường lại lệch nhau, chúng tôi đã viết trong bài Vì sao độ chính xác thay đổi ngoài hiện trường.

3. Tính theo số lượng dự phòng chứ không phải số tối thiểu

Chất lượng của phép tính vị trí phụ thuộc vào số anchor cùng nhìn thấy một thẻ tại một thời điểm, và vào việc các anchor đó nằm lệch nhau bao nhiêu về hướng. Nếu chỉ lắp vừa đúng số tối thiểu hoặc xếp tất cả thành một hàng thẳng, chỉ một bộ bị che là phép tính đã lung lay. Để góc mở rộng ra và giữ lại phần chồng lấn thì dù vài bộ rơi khỏi tầm nhìn, tổ hợp còn lại vẫn nối tiếp được vị trí. Phần chồng lấn đó trông giống chi phí thừa trên bản vẽ, nhưng chính nó quyết định màn hình có trống hay không vào ngày bãi đầy nhất. Cách bố trí và góc mở làm thay đổi kết quả ra sao, bài Bố trí anchor và tính đa dạng về góc đã giải thích chi tiết.

III. Đưa cả nhân lực nhà thầu phụ lên cùng một màn hình

1. Đơn vị khác nhau nhưng màn hình phải là một

Cơ cấu nhân lực chia theo từng công ty, nhưng tai nạn thì không phân biệt ai thuộc đơn vị nào. Màn hình ORBRO OS phân biệt nhân lực nhà thầu phụ bằng màu và ký hiệu, nhưng vẫn đặt tất cả lên cùng một bản đồ. Người quản lý nhìn một lần là biết khu vực này đang có bao nhiêu người và trong đó bao nhiêu người thuộc nhà thầu phụ. Khi cần sơ tán hoặc kiểm đếm cuối ca, con số phải cộng lại được ngay trên màn hình chứ không phải chờ từng đơn vị báo về. Nhìn có phân biệt và để tách rời hẳn ra là hai chuyện khác nhau.

2. Một thẻ nhân viên nối khu văn phòng với ụ tàu

Bắt công nhân mang hai tấm thẻ là làm rối vận hành. UWB Tag dạng thẻ nhân viên giữ nguyên tấm thẻ vốn dùng để ra vào khu văn phòng và chính tấm thẻ đó được nhận ra như một thẻ định vị khi ra tới ụ tàu. Lịch sử qua cổng của hệ thống kiểm soát ra vào Access Pro nối liền với vị trí bên trong ụ tàu thành hồ sơ của một con người, nên không còn khoảng trống kiểu đã vào rồi mà không rõ đi đâu.

3. Có lưu vết thì mới thành tài liệu kiểm tra an toàn

Khi xảy ra sự cố, thứ cần không phải màn hình lúc này mà là màn hình của đúng thời điểm đó. Có lịch sử vị trí thì có thể quay lại xem trong bán kính ấy khi đó có những ai, ai vào lúc nào và ai rời đi lúc nào. Dữ liệu này không chỉ dùng cho việc điều tra sự cố mà còn dùng cho các đợt kiểm tra an toàn thường kỳ. Phạm vi lưu và người được xem nên được thống nhất từ đầu cùng bộ phận an toàn, để dữ liệu chỉ phục vụ đúng mục đích đã công bố. Cách xử lý cùng một bài toán ở công trường xây dựng, chúng tôi đã tổng hợp trong bài Quản lý vị trí người lao động tại công trường.

IV. Rút ngắn thời gian tìm thiết bị và dụng cụ

1. Trước câu hỏi ở đâu là câu hỏi có đang được dùng không

Tìm ra một dụng cụ cỡ lớn nhưng tổ khác đang dùng thì công tìm kiếm coi như bỏ. Vì vậy trong danh mục thiết bị, cùng với vị trí là trạng thái đang được sử dụng hay đang để không. Màn hình chỉ lọc ra những thiết bị lấy được ngay lúc này, nên bớt hẳn những vòng đi bộ quanh bãi. Với một bãi trải dài vài trăm mét, mỗi lần đi hụt như vậy là một quãng đáng kể bị lấy khỏi giờ làm việc.

2. Gửi yêu cầu di chuyển ngay trong màn hình

Sau khi tìm ra thiết bị, bước tiếp theo xưa nay luôn là bộ đàm hoặc điện thoại. Trên ORBRO OS, người dùng gửi yêu cầu di chuyển ngay tại chỗ vừa chọn thiết bị, và ai yêu cầu lúc nào, thiết bị được chuyển đi lúc nào đều nằm lại trong lịch sử của chính thiết bị đó.

3. Lập danh sách thiết bị quá thời hạn lưu bãi

Ngoài bãi, thiết bị bị quên đi rất lặng lẽ. Không ai dọn và vài ngày cứ thế trôi qua. Nếu đặt trước số ngày lưu tối đa theo từng khu vực thì thiết bị vượt mốc sẽ tự động hiện lên trong danh sách. Số ngày này nên khác nhau giữa khu tập kết tạm và khu chờ lâu dài, vì đặt chung một mốc thì danh sách sẽ dài đến mức không ai đọc. Người quản lý xử lý danh sách đó thay vì phải đảo mắt khắp bãi.

4. Nối những khu vực không có nguồn điện bằng mạng di động

Cuối bãi hoặc khu tập kết tạm là những chỗ đường dây không tới, và nhà máy đóng tàu nào cũng có. Những khu vực như vậy đẩy dữ liệu qua mạng di động để mở rộng phạm vi quản lý. Khi áp dụng cùng một cấu hình cho nhà máy đóng tàu ở nước khác, cần kiểm tra trước quy chuẩn viễn thông và dải tần được phép của nước sở tại.

V. Những việc nên định trước khi triển khai

1. Khớp thời điểm lắp đặt với lịch sản xuất

Khoảng thời gian ụ tàu còn trống là lúc lắp đặt dễ nhất nhưng cũng là lúc không nhìn được môi trường sóng thật. Xin hãy tách sẵn trong kế hoạch: đo lập chuẩn khi còn trống, đo chốt phương án sau khi block đã lên. Nếu không giành được thời gian tiếp cận cho lần đo thứ hai, phương án bố trí sẽ bị buộc chặt vào giá trị ban đầu.

2. Định trước những đối tượng sẽ không gắn thẻ

Số đối tượng có thể gắn thẻ thì nhiều, nhưng gắn hết thì màn hình không còn đọc được. Bước đầu nên thu hẹp vào nhân lực đi vào khu vực nguy hiểm và các dụng cụ cỡ lớn hay di chuyển, còn dụng cụ tiêu hao và thiết bị cố định để lại cho bước sau. Bỏ ra cái gì quyết định thành bại của giai đoạn vận hành đầu tiên nhiều hơn là đưa vào cái gì. Danh mục bị cắt bớt đó không mất đi, nó chỉ chờ tới lúc quy tắc vận hành đã ổn định rồi mới được thêm vào.

3. Xem cách đeo cùng với chế độ ca kíp

Dạng thẻ nhân viên đeo trước ngực nên gần như không cần đào tạo riêng. Dạng gắn lên mũ bảo hộ hoặc dây an toàn thì phải xem cùng với hình thức làm việc và chu kỳ đổi ca. Điểm sạc và điểm thu hồi nên được chốt ngay từ giai đoạn đầu triển khai. Nếu người giao ca phải đi vòng thêm mới trả được thẻ, tỷ lệ đeo sẽ giảm dần mà không ai báo cáo.

4. Bắt đầu từ một khu vực rồi mở rộng

Kế hoạch phủ toàn bộ khu đất trong một lần chỉ làm quy mô phình ra mà chưa kiểm chứng được gì. Chúng tôi đề nghị bắt đầu từ một xưởng vỏ tàu hoặc một ụ tàu, tích lũy dữ liệu thật trong vài tuần, rồi lấy kết quả đó để định mật độ bố trí cho khu vực tiếp theo. Mỗi khu vực một điều kiện, nên kinh nghiệm của khu vực này chính là căn cứ thiết kế cho khu vực kế tiếp.

Kết luận

Biết vị trí trong một nhà máy đóng tàu không hẳn là việc lấy về một cặp tọa độ, mà là việc làm sao để người và thiết bị không biến mất khỏi màn hình ngay trong khoảnh khắc bị che. Anchor chia trên và dưới cột, lần đo lại sau khi thân tàu đã lên, nhân lực gom về một màn hình bất kể thuộc đơn vị nào, danh mục thiết bị có kèm trạng thái sử dụng, mỗi thứ gánh một phần của việc đó.

ORBRO tự làm anchor UWB TwinTracker UWB, UWB Tag dạng thẻ nhân viên, nền tảng giám sát ORBRO OS và hệ thống kiểm soát ra vào Access Pro trong cùng một công ty rồi nối tất cả vào một màn hình. Từ thẻ cho tới phần giám sát đều ra từ một bàn tay, nên ở những hiện trường khắt khe như nhà máy đóng tàu, chúng tôi có thể chỉnh phương án bố trí và chỉnh màn hình cùng lúc. Cấu hình cụ thể có trong trang Giải pháp định vị cho nhà máy đóng tàu.

Nếu quý vị gửi mặt bằng khu đất và lịch sản xuất, chúng tôi sẽ cùng xác định nên bắt đầu từ khu vực nào và nên chia anchor ở những độ cao nào. Nếu quý vị đang cân nhắc triển khai, xin hãy liên hệ.