Theo nhóm tác giả, dây chuyền ép của các nhà máy đường trước đây có nhiều nhược điểm như công suất nhỏ, công nghệ lạc hậu, sử dụng nhiều lao động, tiêu hao nhiều năng lượng, dầu nhớt và vật tư phụ trong quá trình sản xuất, cũng như bảo dưỡng thiết bị. Cụ thể hơn, đối với khâu tiếp nhận mía cần phải có mặt bằng bố trí cầu trục lớn, số lượng cầu trụ nhiều, giao thông không thuận lợi, chi phí đầu tư cao, thường xảy ra tình trạng đứt cáp, sút cáp; thời gian tiếp nhận mỗi xe mía từ 5-10 phút; định biên lao động cho mỗi cầu trục lớn và số lượng cáp cẩu cũng lớn. Còn đối với khâu xử lý và ép mía, vì tốc độ của máy ép chỉ từ 5-8 vòng/phút nên phải giảm tốc độ từ động cơ (hoặc turbine) đến máy ép, đo đó phải bố trí nhiều giảm tốc trung gian dẫn đến thiết bị trung gian nhiều, tăng chi phí, mặt bằng xây dựng lớn; hiệu suất truyền động thấp nên cần phải đầu tư thiết bị dẫn động có công suất lớn hơn công suất thực dụng 1,8-2,0 lần; suất tiêu hao điện năng lớn, sử dụng nhiều dầu nhớt bôi trơn, ... Mặt khác, việc điều khiển vận hành cấp mía vào cho các máy ép do công nhân thực hiện bằng cách tăng hay giảm vận tốc của các băng tải mía cho nên mía cấp vào các máy ép không đều và phụ thuộc vào kinh nghiệm của công nhân vận hành, công suất ép không đạt yêu cầu (lúc dày, lúc mỏng) nên làm giảm hiệu suất ép; độ ẩm bã mía tăng làm giảm hiệu quả sinh nhiệt khi đốt lò.

Để khắc phục nhược điểm trên, nhóm tác giả đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, sử dụng thiết bị có khả năng tích hợp hệ thống kỹ thuật số để tự động hóa toàn bộ dây chuyền sản xuất nhằm nâng cao năng suất, hiệu suất, tiết kiệm nguyên nhiên vật liệu và năng suất lao động. Giải pháp kỹ thuật cốt lõi nhất ở đây là:

Thứ nhất, sử dụng bàn lật ô tô và băng tải phụ thay thế cho cầu trục và bàn lùa trước đây: Khi xe mía vào bàn lật ô tô sẽ được công nhân vận hành cố định trên bàn lật; khi tín hiệu cho phép vận hành, bàn lật sẽ được nâng nghiêng (góc nghiêng lớn nhất 50⁰) để đổ mía vào băng tải phụ. Một chu kỳ vận hành bàn lật là 3-4 phút (từ khi xe vào bàn lật đến khi xe ra khỏi bàn lật).

Thứ hai, sử dụng động cơ giảm tốc hành tinh dẫn động từng trục ép của máy ép thay thế cho dẫn động truyền động tập trung cho máy ép: Ở đây các trục ép được dẫn động bằng động cơ giảm tốc hành tinh điều khiển vô cấp thông qua tủ điện biến tần; mỗi trục ép dập và trục ép dưới được lắp một động cơ giảm tốc hành tinh, riêng trục ép đỉnh được lắp 2 động cơ giảm tốc hành tinh. Mỗi động cơ giảm tốc hành tinh được treo trực tiếp trên mỗi trục ép và truyền động độc lập.

Thứ ba, áp dụng hệ thống điều khiển tự động cấp mía thay thế cấp mía bằng tay, bằng cách dùng cân vi sai lắp dưới băng tải cao su được cài đặt công suất mía ép theo giờ được hệ thống ghi nhận và điều hành tăng giảm đồng bộ các băng tải cấp mía vào máy ép.

Với giải pháp kỹ thuật này thì hệ thống tự động sẽ tác động để giảm tốc độ của mỗi máy ép và ngược lại nhằm mục đích là để đảm bảo cho lớp mía đi qua miệng che ép luôn luôn ở trạng thái no tải, làm tăng khả năng chiết trích đường mía ở mức cao nhất; đồng thời làm bã mía sau quá trình ép có độ ẩm nhỏ nhất. Ngoài ra, còn tích hợp các thông số vận hành thông qua phần mềm SCADA để tự động hóa điều khiển toàn bộ dây chuyền.

Đây là một trong những giải pháp mới, mang tính sáng tạo của đội ngũ cán bộ kỹ thuật Công ty Cổ phần Đường Quảng Ngãi và đã được áp dụng trong dự án mở rộng Nhà máy đường An Khê với 2 dây chuyền ép có tổng công suất lên đến 18.000 tấn mía ngày. Trong vụ ép 2016-2017 các dây chuyền ép đã hoạt động ổn định, đạt công suất thiết kế và các tiêu chí đề ra là tiết kiệm điện năng, thân thiện với môi trường, nâng cao năng suất lao động và tự động hóa quá trình sản xuất.

Qua tính toán hiệu quả kinh tế, tổng giá trị làm lợi của giải pháp này từ việc giảm nhân công, không chi phí cho cáp cẩu mía và giảm điện năng trong 1 vụ sản xuất của nhà máy là hơn 20 tỷ đồng, ngoài ra còn có các lợi ích khác không tính được bằng tiền như tăng hiệu suất ép, giảm độ ẩm bã, .... Mặt khác, giải pháp còn có ý nghĩa về mặt xã hội như góp phần cải tạo được môi trường lao động tốt hơn, nâng cao thu nhập cho người lao động, tiết kiệm một lượng lớn điện năng để dưa lên lưới điện quốc gia; đồng thời chứng tỏ được năng lực sáng tạo, làm chủ khoa học và công nghệ mới hiện nay của đội ngũ cán bộ kỹ thuật Công ty, góp phần đưa ngành công nghiệp mía đường lên một tầm cao mới trong thời kỳ cạnh tranh và hội nhập như hiện nay.

Q.T