Chương trình Chuyển đổi số Quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030 theo Quyết định số 749/QĐ-TTg ngày 3/6/2020 của Chính phủ đã đề ra mục tiêu nâng cao năng suất, chất lượng và thúc đẩy phát triển bền vững tại các làng nghề truyền thống.  Tuy nhiên, số liệu của Tổng cục thống kê cho thấy năng suất lao động, chất lượng sản phẩm tại các làng nghề Hà Nội còn thấp, một phần là do chất lượng môi trường sản xuất gây ảnh hưởng tới năng suất của người lao động. Đặc biệt, vấn đề ô nhiễm môi trường tại các làng cũng là một vấn đề được quan tâm khi Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội cho biết 60/65 làng nghề ô nhiễm môi trường. Hầu hết các làng nghề đều có hàm lượng bụi vượt tiêu chuẩn cho phép, nồng độ khí SO2 tại các làng nghề mây - tre - giang ... cao hơn nhiều lần. Theo kết quả khảo sát của Sở Tài nguyên Môi trường Hà Nội, lượng bụi ở Bát Tràng vượt quá tiêu chuẩn môi trường 3 - 3,5 lần, nồng độ các khí CO2, SO2, NO2 trong không khí đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép từ 1,5 – 2 lần.

Thực tế ô nhiễm môi trường trong sản xuất tại các làng nghề Hà Nội đòi hỏi các hoạt động nghiên cứu nhằm tìm ra các giải pháp cải thiện môi trường sản xuất Hà Nội. Dự án được nghiên cứu và thực hiện bởi 9 thành viên thuộc Câu lạc bộ Năng suất UPC là sinh viên của Trường Đại học Kinh tế, Đại học Quốc gia Hà Nội sự hướng dẫn và hỗ trợ của ban cố vấn là PGS.TS Phan Chí Anh, PGS.TS Nguyễn Thu Hà, TS. Nguyễn Khánh Huy, ThS. Trần Thị Nhung. Nhóm hướng đến việc áp dụng các phương pháp tiên tiến, kết hợp ứng dụng IoT kết hợp với phương pháp Digital Kaizen của APO để cải tiến quy trình sản xuất. Dự án có mục tiêu đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường trong sản xuất tại một số làng nghề truyền thống ở Hà Nội để đưa ra các đề xuất cải thiện môi trường nhằm nâng cao năng suất chất lượng tại làng nghề.

Dự án được tiến hành trên phạm vi tại 3 làng nghề truyền thống tiêu biểu của Hà Nội: Làng Hương Quảng Phú Cầu ( Ứng Hòa), Làng Gốm Bát Tràng (Gia Lâm), Làng Gỗ Sơn Đồng ( Hoài Đức), với thời gian tiến hành khảo sát là 6 ngày trong tháng 12/2024.

Nhóm nghiên cứu áp dụng phương pháp Digital Kaizen của Tổ chức Năng suất Châu Á (APO) kết hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam về 5 chỉ số môi trường 

• Co2: 1000ppm (QCVN 19:2009/BTNMT)
• Độ ẩm: 40-80% (TCVN 7112:2002)
• Nhiệt độ: 20-34 (TCVN 7112:2002)
• Bụi mịn: 50 µg/m³ (QCVN 05:2023/BTNMT)
• TVOC : Giới hạn 500 µg/m³ (  ISO 16000-5 )

Dữ liệu nhiệt độ, độ ẩm, bụi mịn, CO2 và TVOC được thu thập từ các thiết bị cảm biến sau đó được xử lý thông qua bộ vi xử lý Raspberry Pi 5 kết nối với Internet không dây. Tiếp theo dữ liệu truyền lên web sever và trực quan hóa trên màn hình dashboard.

Thiết bị IoT được nhóm lắp đặt bao gồm 1 Bộ vi xử lý Raspberry Pi 5, Cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm (DHT22), Cảm biến bụi mịn (GP2Y1010AU0F),Cảm biến đo CO2 và TVOC (SGP30), Quạt tản nhiệt: Hỗ trợ làm mát Raspberry Pi 5 và các thiết bị ghép nối.

Nhóm nghiên cứu sử dụng thiết bị IoT tiến hành đo lường từng công đoạn sản xuất tại mỗi làng nghề, với thời gian 2 ngày cho mỗi làng.

Sau khi đo lường, nhóm đánh giá tính ổn định và tính an toàn cho 5 chỉ số môi trường dựa trên biểu đồ kiểm soát và tiêu chuẩn, quy chuẩn về các chỉ số môi trường do Việt Nam công bố, xác định TVOC là chỉ số vừa không ổn định, vừa vượt tiêu chuẩn an toàn, là nguyên nhân chính gây giảm năng suất người lao động. Tiếp theo, nhóm phân tích nguyên nhân của vấn đề dựa trên biểu đồ xương cá (biểu đồ Ishikawa).

TVOC (Tổng hợp các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi) là một nhóm các chất khí hoặc hơi hóa học có nguồn gốc từ nhiều nguồn khác nhau, như vật liệu xây dựng, sản phẩm tẩy rửa, sơn và chất kết dính. TVOC có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí trong nhà và gây ra các vấn đề về sức khỏe như kích ứng mắt, mũi, họng, đau đầu, hoặc các bệnh mãn tính liên quan đến hô hấp. 

Dữ liệu từ các hình ảnh cho thấy mức độ TVOC đang ở mức bất ổn, vượt ngưỡng an toàn cho phép. Cụ thể, chỉ số TVOC tại một số thời điểm đo được ghi nhận cao hơn giới hạn tiêu chuẩn gấp 4 - 5 lần, điều này cảnh báo về nguy cơ ô nhiễm không khí trong môi trường sản xuất tại làng nghề. 

Nguyên nhân gây ra tình trạng TVOC cao do xuất phát từ nguyên liệu sử dụng trong sản xuất, như sơn, keo dán và các vật liệu chứa hóa chất dễ bay hơi, quy trình sản xuất còn thô sơ, máy móc cũ kỹ, thiếu sự kiểm soát chặt chẽ trong quá trình sản xuất hoặc do môi trường làm việc kín và thiếu thông gió, khiến cho các chất ô nhiễm không được thoát ra ngoài cùng với đó là nhận thức của người lao động về TVOC còn hạn chế, dẫn đến việc sử dụng các sản phẩm chứa hóa chất độc hại mà không có biện pháp phòng ngừa.

Nhằm khắc phục vấn vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp phù hợp cho từng làng nghề. Đối với làng nghề gỗ Sơn Đồng, nhóm khuyến nghị sử dụng sơn gốc nước hoặc sơn sinh học nhằm giảm lượng TVOC phát thải vào không khí. Với làng nghề gốm Bát Tràng, giải pháp bao gồm lắp đặt máy lọc không khí, máy hút bụi để xử lý ô nhiễm formaldehyde, VOC và bụi mịn.. Tại làng nghề hương Quảng Phú Cầu, nhóm đề xuất lắp quạt hút khí nhỏ ngay cạnh máy chẻ tăm để giảm khí thải trực tiếp trong không khí.

Dự án này chỉ là bước khởi đầu của Câu lạc bộ Năng Suất UPC. Nhóm nghiên cứu cam kết tiếp tục cải tiến thiết bị và mở rộng ứng dụng.Không chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu, nhóm mong muốn đưa sản phẩm này ra đời sống, để nó có thể được sử dụng rộng rãi, giúp ích cho cộng đồng và mở ra cơ hội khởi nghiệp.

Câu lạc bộ Năng suất UPC xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ông Nguyễn Việt Bằng - Phó Tổng Giám đốc VNPT Technology, cùng các chuyên gia Phạm Hồng Quang, Nguyễn Quang Nhân - Công ty Cổ Phần Viễn thông Hà Nội – Hanoi Telecom (HTC), những người đã tận tình hỗ trợ nhóm về kiến thức chuyên môn, định hướng và góp ý quý báu, giúp nhóm nhận ra những khuyết điểm cần khắc phục trong quá trình thực hiện dự án. Nhóm nghiên cứu cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến nhà tài trợ Hanoi Telecom và bà Nguyễn Hiền Phương - Phó Tổng Giám đốc HTC, đơn vị đã đồng hành và tài trợ tạo điều kiện thuận lợi để nhóm triển khai nghiên cứu và hoàn thành dự án đúng tiến độ. Sự hỗ trợ và đồng hành này là nguồn động lực to lớn giúp dự án đạt được kết quả như mong đợi. Đặc biệt, nhóm xin gửi lời cảm ơn đến Trung tâm Nghiên cứu Quản trị Kinh doanh (CBAS) đã hỗ trợ tích cực, góp phần định hướng và kết nối các nguồn lực cần thiết, giúp dự án đạt được hiệu quả cao nhất.