Giáo trình quản trị sản xuất đại cương phần 2

1 CHƯƠNG 5: BỐ TRÍ MẶT BẰNG SẢN XUẤT VÀ DỊCH VỤ I MỤC TIÊU CỦA BỐ TRÍ MẶT BẰNG: Bố trí mặt xếp loại máy móc, vật dụng, khu vực sản xuất cơng nhân, khu phục vụ khách hàng, khu chứa nguyên vật liệu, lối đi, văn phòng làm việc, phòng nghỉ, phòng ăn Trong hoạch định qui trình sản xuất, lựa chọn hay thiết kế sản xuất với thiết kế sản phẩm tiến hành đưa công nghệ vào vận hành Thông qua mặt bằng, người ta tiến hành xếp qui trình xung quanh nhà máy, không gian cần thiết cho vận hành qui trình cơng việc phụ trợ khác Việc bố trí mặt nên kết hợp chặt chẽ với chiến lược tác nghiệp nhằm đảm bảo ưu tiên cạnh tranh Vì cần ý đến yếu tố hạ giá thành sản phẩm, phân phối nhanh chóng kịp thời, chất lượng sản phẩm, dịch vụ cao linh hoạt loại sản phẩm, sản lượng Các mục tiêu bố trí mặt liệt kê phản ánh phối hợp hợp lý yếu tố Chiến lược tác nghiệp hướng dẫn việc bố trí mặt đến lượt bố trí mặt thể thực thi chiến lược tốt - thực chiến lược tác nghiệp  Mục tiêu bố trí mặt sản xuất:  Cung cấp đủ lực sản xuất  Giảm chi phí vận chuyển nguyên vật liệu  Thích ứng với hạn chế địa bàn xí nghiệp  Tận dụng sức sản xuất, mức sử dụng mặt lao động  Đảm bảo an tồn sức khỏe cho cơng nhân  Dễ dàng giám sát bảo trì  Đạt mục tiêu với vốn đầu tư thấp  Đảm bảo linh hoạt sản phẩm sản lượng  Đảm bảo đủ khơng gian cho máy móc vận hành Mục tiêu cho bố trí kho hàng:  Đảm bảo việc sử dụng hữu hiệu máy móc, vận chuyển, bốc dỡ  Tạo điều kiện xếp, xuất nhập kho dễ dàng  Cho phép dễ kiểm tra tồn kho  Đảm bảo ghi chép tồn kho xác  Mục tiêu cho bố trí mặt dịch vụ:  Đem đến cho khách hàng thoải mái tiện lợi  Trình bày hàng hóa hấp dẫn  Giảm lại khách hàng  Tạo riêng biệt cho khu vực công tác  Tạo thông tin dễ dàng khu vực  Mục tiêu cho bố trí mặt văn phịng:  Tăng cường cấu tổ chức  Giảm lại nhân viên khách hàng  Tạo riêng biệt cho khu vực công tác  Tạo thông tin dễ dàng khu vực Trong chương khảo sát kiểu phương pháp phân tích bố trí mặt áp dụng lĩnh vực sản xuất (bao gồm kho hàng) dịch vụ (bao gồm văn phòng) II BỐ TRÍ MẶT BẰNG SẢN XUẤT: Trong nhiều mục tiêu bố trí mặt bằng, mục tiêu cần quan tâm tối thiểu hóa chi phí vận chuyển, chi phí sản xuất tồn trữ nguyên vật liệu hệ thống sản xuất Có nhiều loại nguyên vật liệu dùng trình sản xuất như: nguyên liệu thơ, chi tiết mua ngồi, ngun liệu đóng gói, cung cấp bảo trì sửa chữa, phế liệu chất thải Ngồi ra, cịn đa dạng hình dáng, màu sắc, kích thước, đặc tính hóa học Sự đa dạng đặc tính nguyên vật liệu xác định định thiết kế sản phẩm Việc bố trí mặt chịu ảnh hưởng trực tiếp đặc tính tự nhiên nguyên liệu, loại nguyên liệu to lớn, cồng kềnh, chất lỏng, chất rắn, nguyên liệu linh hoạt hay không linh hoạt điều kiện nóng, lạnh, ẩm ướt, ánh sáng, bụi, lửa, chấn động Một hệ thống vận chuyển nguyên vật liệu toàn mạng lưới vận chuyển từ khâu tiếp nhận nguyên vật liệu, tồn trữ kho, vận chuyển chúng phận sản xuất cuối gửi thành phẩm lên xe để phân phối Do thiết kế bố trí nhà xưởng phải phù hợp với thiết kế hệ thống vận chuyển Ví dụ: muốn sử dụng băng tải cao nhà xưởng phải đủ vững dùng xe nâng hàng lối phải đủ rộng, mức chịu tải sàn nhà thích hợp  Các nguyên tắc vận chuyển nguyên vật liệu  Tối thiểu hóa việc vận chuyển nguyên vật liệu đến phận sản xuất  Các qui trình sản xuất liên quan xếp cho thuận lợi dòng cung cấp nguyên liệu  Nên thiết kế định vị thiết bị vận chuyển, lựa chọn nơi tồn trữ nguyên liệu cho giảm tối đa nổ lực công nhân: cúi xuống, với tay, lại  Tối thiểu hóa số lần vận chuyển loại nguyên liệu  Sự linh hoạt hệ thống cho phép tình bất thường: thiết bị vận chuyển nguyên liệu hỏng, thay đổi công nghệ sản xuất, mở rộng lực sản xuất  Các thiết bị vận chuyển phải sử dụng hết trọng tải 2.1 Các kiểu bố trí mặt sản xuất: Có nhiều kiểu bố trí mặt sản xuất khác nhau, chúng khảo sát kiểu bố trí: theo trình, theo sản phẩm, theo khu vực sản xuất kiểu bố trí cố định 2.1.1 Bố trí theo q trình: Hay cịn gọi bố trí chức theo đa dạng thiết kế sản phẩm bước chế tạo Kiểu bố trí thường sử dụng xí nghiệp sản xuất nhiều loại sản phẩm khác với đơn hàng nhỏ Máy móc, thiết bị trang bị mang tính chất đa để dễ dàng chuyển đổi việc sản xuất từ loại sản phẩm sang loại sản phẩm khác cách nhanh chóng Cơng nhân kiểu bố trí phải thay đổi thích nghi nhanh chóng với nhiều nhiệm vụ khác hình thành từ lô sản xuất riêng biệt Các công nhân phải có kỹ cao địi hỏi đào tạo chun môn sâu giám sát công nghệ Chức hoạch định nhà quản lý thực liên tục, lập lịch trình kiểm sốt để bảo đảm khối lượng công việc tối ưu phận, khu vực sản xuất Các sản phẩm hệ thống sản xuất có thời gian tương đối dài lượng tồn kho bán thành phầm lớn Ưu điểm:  Hệ thống sản xuất có tính linh hoạt cao;  Cơng nhân có trình độ chun mơn kỹ cao;  Hệ thống sản xuất bị gián đoạn bị lý trục trặc thiết bị, người;  Tính độc lập chế tạo chi tiết phận cao;  Chi phí bảo dưỡng thấp, sửa chữa cheo thời gian, lượng dự trữ phụ tùng thay không cần nhiều;  Có thể áp dụng phát huy chế độ khuyến khích nâng cao suất lao động cá biệt Hạn chế:  Chi phí sản xuất đơn vị sản phẩm cao;  Lịch sản xuất hoạt động không ổn định;  Sử dụng nguyên liệu hiệu quả;  Mức độ sử dụng máy móc thiết bị thấp;  Khó kiểm sốt hoạt động chi phí kiểm sốt phát sinh cao;  Địi hịi phải ý tới cơng việc cụ thể 2.1.2 Bố trí theo sản phẩm: Bố trí theo hướng sản phẩm thiết kế để thích ứng cho vài loại sản phẩm, dòng nguyên vật liệu bố trí qua xưởng sản xuất Kiểu bố trí dùng máy móc thiết bị chuyên dùng để thực thao tác đặc biệt thời gian dài cho sản phẩm, việc thay đổi máy móc cho thiết kế sản phẩm địi hỏi chi phí thời gian xếp lớn Máy móc thiết bị thường xếp thành phận sản xuất, phận sản xuất gồm nhiều dây chuyền sản xuất Cơng nhân kiểu bố trí theo hướng sản phẩm thực dãy hẹp động tác vài thiết kế sản phẩm lặp lặp lại Do khơng địi hỏi kỹ năng, huấn luyện giám sát hoạt động Việc phối hợp hoạt động lập lịch trình sản xuất hoạch định theo kiểu bố trí phức tạp thực khơng thường xun có thay đổi Dây chuyền sản xuất bố trí theo đường thẳng đường chữ U sau: Nguyên liệu  Nguyên liệu       Sản phẩm   Sản phẩm   Sơ đồ 5-1: Kiểu bố trí mặt theo sản phẩm Ưu điểm:   Tốc độ sản xuất sản phẩm nhanh;  Chi phí đơn vị sản phẩm thấp;  Chun mơn hố lao động, giảm chi phí, thời gian đào tạo tăng suất;  Việc di chuyển nguyên liệu sản phẩm dễ dàng;  Mức độ sử dụng thiết bị lao động cao;  Hình thành thói quen, kinh nghiệm có lịch trình sản xuất ổn định;  Dễ dàng hạch toán, kiểm tra chất lượng, dự trữ khả kiểm soát hoạt động sản xuất cao Hạn chế:  Hệ thống sản xuất không linh hoạt với thay đổi khối lượng, chủng loại sản phẩm, thiết kế sản phẩm;  Hệ thống sản xuất bị gián đoạn (ngừng) có cơng đoạn bị trục trặc;  Chi phí bảo dưỡng, trì máy móc thiết bị lớn;  Khơng áp dụng chế độ khuyến khích tăng suất lao động cá nhân 2.1.3 Bố trí theo khu vực sản xuất: Kiểu bố trí theo khu vực, máy móc tập hợp vào khu vực sản xuất, chức khu vực đơi giống kiểu bố trí theo hướng sản phẩm xưởng sản xuất hay qui trình sản xuất lớn, khu vực thành lập để sản xuất nhóm chi tiết có đặc tính chung Điều có nghĩa chúng cần máy móc giống tính kiểu lắp đặt Bố trí theo khu vực thực lý sau đây:  Việc thay đổi thiết bị đơn giản hóa  Thời gian huấn luyện cơng nhân ngắn  Giảm chi phí vận chuyển nguyên vật liệu  Các chi tiết sản xuất vận chuyển nhanh  Nhu cầu tồn kho bán thành phẩm thấp  Dễ tự động hóa d Bố trí theo kiểu định vị cố định: Các nhà thầu Cơng nhân Máy móc thiết bị Ngun vật liệu Sơ đồ 5-2: Kiểu bố trí mặt định vị cố định Một vài xí nghiệp chế tạo xây dựng kiểu bố trí này, cách xếp cơng việc để định vị sản phẩm vị trí cố định vận chuyển công nhân, vật liệu, máy móc, vật dụng khác đến khu vực sản xuất sản phẩm Ví dụ: Hãng máy bay, tên lửa, tàu thủy, xây dựng cầu đường Kiểu bố trí ứng dụng sản phẩm cồng kềnh, nặng nề dễ hư hỏng Mục tiêu nhà sản xuất tối thiểu hóa khối lượng vận chuyển Ưu điểm:  Giảm vận chuyển để hạn hư hỏng chi phí vận chuyển;  Sản phẩm khơng di chuyển nên có liên tục lực lượng lao động phân công lập kế hoạch, bố trí nhân lại hoạt động bắt đầu; Hạn chế:  Yêu cần cơng nhân có kỹ cao;  Vận chuyển cơng nhân, máy móc thiết bị đến nơi làm việc tốn nhiều chi phí;  Mức sử dụng máy móc thiết bị thấp 2.2 Phương pháp phân tích bố trí mặt sản xuất Có lẽ hầu hết kỹ thuật bố trí mặt sử dụng mơ hình 23 chiều tịa nhà, qua đó, người ta xếp thử máy móc, bàn ghế thiết bị khác nhiều vị trí khác để chọn phương án tốt Người ta hồn tất mặt chi tiết dự kiến, dịng di chuyển vật liệu cơng nhân từ nơi qua nơi khác nhỏ Phương pháp thường hữu dụng ta bố trí máy móc phương tiện sản xuất vào phịng, tịa nhà có sẵn ta biết rõ ràng hình ảnh mặt 2.2.1 Phân tích bố trí mặt theo hướng qui trình Người ta thường sử dụng phương pháp phân tích chuỗi tác nghiệp, sơ đồ khối khoảng cách vận chuyển để bố trí mặt  Phân tích chuỗi tác nghiệp Là xây dựng sơ đồ hệ thống cho việc lắp đặt phận thiết bị sản xuất cách phân tích đồ thị, giúp cho xác định vị trí phận tác nghiệp liên quan tới phận khác diện tích mặt khơng yếu tố giới hạn Ví dụ 5.1: Cơng ty C dự định xây dựng thêm phân xưởng sản xuất chế biến loại thức ăn cho gia súc nuôi trồng thuỷ sản với hy vọng bố trí hợp lý hơn, giảm khối lượng vận chuyển phận so với phân xưởng sản xuất Đơn vị dựa nhu cầu tiêu thụ (số lượng) qui trình chế biến loại sản phẩm; qua tính tốn người ta xác định lượng vận chuyển qua lại phận xưởng sản xuất sau Mô tả phận Sơ chế nguyên liệu Phối trộn nguyên liệu ŒTrộn phụ gia Xử lý nhiệt Định dạng sản phẩm Cân đong sản phẩm Đóng gói Giao nhận  8.000 Lượng vận chuyển phận Œ     12.000 10.000 5.000 8.000 7.000  5.000 15.000 12.000 20.000 10.000 10.000 Giải pháp: Trước tiên, ta thực tạm định dạng sơ đồ vị trí phận ban đầu biểu mối quan hệ qua lại phận sau: 8.000  12.000 5.000 Œ  15.000 ◉10.000   10.0  12.000 10.000 Tiếp đến, xếp lại sơ đồ ban đầu cho hợp lý để dòng sản phẩm vận chuyển qua lại phận ngắn Khi thấy khơng cịn cách thay đổi vị trí phận sơ đồ cần tìm Giả sử ta tìm sơ đồ định dạng vị trí tốt phận sau 8.000   10.000  5.000  20.000 10.0 12.000  5.0 12.0  10.000 Œ  10.000 Phân tích sơ đồ khối: Trong ví dụ 5.2 ta sử dụng sơ đồ cuối ví dụ 5.1 thực phân tích sơ đồ khối để tạo dạng tổng quát dòng vận chuyển ranh giới của phận bên phân xưởng sản xuất Yếu tố giới hạn phân tích diện tích cần thiết cho phận Mô tả phận Sơ chế nguyên liệu Phối trộn nguyên liệu ŒTrộn phụ gia Xử lý nhiệt Định dạng sản phẩm  Cân đong sản phẩm Đóng gói  Giao nhận Diện tích (m ) 300 200 150 300 200 200 150 300 Giải pháp: Đầu tiên, ta dùng sơ đồ hệ thống cuối ví dụ 5.1 đặt phận vào tâm diện tích phận 8.000  10.000  5.000 20.000 Œ 10.000   10.0 12.000  5.0 12.0   10.000 Tiếp đến, ta thay đổi hình dạng phận cho phù hợp với hệ thống phân xưởng đến đạt yêu cầu 5.0 12.000  20.000 5.000  10.000 13.0 12.0   10.0 10.000 Œ10.000  Phân tích tải trọng - khoảng cách Phân tích chuỗi tác nghiệp phân tích sơ đồ khối khơng chọn kiểu bố trí tối ưu, cho ta kiểu bố trí tốt mà thơi Trong trường hợp có nhiều phương án mặt để lựa chọn phương pháp khơng hiệu quả, người ta sử dụng phân tích tải trọng khoảng cách Đây phương pháp hữu ích việc so sánh nhiều cách bố trí đạt yêu cầu, để chọn bố trí tối ưu dựa vận chuyển nguyên vật liệu hay sản phẩm thời kỳ thấp Ví dụ 5.3: Giả sử phận bố trí mặt sản xuất phân vân lựa chọn hai phương án bố trí tốt Không biết phương án tốt hơn, nên họ thực phương pháp tính tải trọngkhoảng cách hai phương án bố trí sở biết số lượng sản xuất trung bình loại sản phẩm kỳ (tháng) khoảng cách vận chuyển phận sản xuất cho sau Bộ phận bố trí mặt biết hai phương án bố trí tốt: Bố trí A Bố trí B 10 3 Khoảng 10 Khoảng (m) cách di chuyển cách Sự khoảng di chuyển giữvận chuyển Biết cách qua lại(m) bộSự phận sản xuất a phận phận Bố trí A Bố trí B Bố trí A Bố trí B 1-5 30 30 3-9 30 20 1-7 10 10 4-5 30 30 1-9 10 10 4-7 10 10 1-10 10 10 4-10 10 10 2-5 10 10 5-6 10 10 2-6 20 20 6-9 10 10 2-10 10 10 7-8 20 50 3-6 40 10 8-10 20 30 Biết cách thức chế tạo số lượng trung bình loại sản phẩm sản xuất kỳ Sản chuỗi phận Số SP chế tác Sản chuỗi phận Số SP chế tác phẩm A B C chế tác 1-5-4-10 2-6-3-9 2-10-1-9 tháng phẩm 1.000 D 2.000 E 3.000 F Bài giải: chế tác 1-7-8-10 2-5-6-9 1-7-4-10 tháng 1.000 2.000 4.000  Đầu tiên, tính khoảng cách vận chuyển cho sản phẩm kể từ bắt đầu hoàn thành sản phẩm kiểu bố trí Sản phẩm A B C D E F Đánh giá khoảng cách/sản phẩm (dm) Bố trí A Bố trí B 30+30+10=70 30+30+10=70 20+40+30=90 20+10+20=50 10+10+10=30 10+10+10=30 10+20+20=50 10+50+30=90 10+10+10=30 10+10+10=30 10+10+10=30 10+10+10=30 chuỗi phận chế tác 1-5-4-10 2-6-3-9 2-10-1-9 1-7-8-10 2-5-6-9 1-7-4-10  Tiếp đến, ta lấy khoảng cách vận chuyển nhân với khối lượng sản phẩm cần sản xuất trung bình hàng tháng để biết tải trọng khoảng cách sản phẩm, sau tính tổng tải trọngkhoảng cách cách bố trí Bố trí có tổng tải trọngkhoảngSố cách nhỏtác bố trí cách/sp tốt hơn.(dm) Khoảng Khoảng cách/tháng (dm) SP chế tháng Sản phẩm A B C D E F Bố trí A 1.000 2.000 3.000 1.000 2.000 4.000 70 90 30 50 30 30 Bố trí B Bố trí A Bố trí B 70 50 30 90 30 30 70.000 70.000 180.000 100.000 90.000 90.000 50.000 90.000 60.000 60.000 120.000 120.000 Tổng cộng 570.000 530.000 Qua bảng tính tốn ta thấy bố trí B cho kết tốt, với tổng khoảng cách dịch chuyển sản phẩm tháng qua máy móc thiết bị nhỏ Trong năm gần đây, nhiều chương trình máy tính xây dựng để phát triển phân tích bố trí mặt theo hướng qui trình Một số chương trình sử dụng tỷ lệ gần gũi nhằm tối đa hóa tổng quan hệ phận khác phù hợp với mặt nhà xưởng Một số khác, viết nhằm thiết lập tối thiểu hóa chi phí vận chuyển thời kỳ Nhìn chung, chương trình giúp tiết kiệm thời gian công sức giải vấn đề lớn phức tạp Tuy nhiên kết bố trí ban đầu, nhiều ta cần phải chỉnh lý lại, kiểm tra logic máy móc thiết bị phải điều chỉnh cho vừa vặn tay 2.2.2 Phân tích mặt theo hướng sản phẩm: Phân tích dây chuyền mục tiêu trung tâm bố trí mặt theo hướng sản phẩm Các yếu tố thiết kế sản phẩm, nhu cầu thị trường sản phẩm ảnh hưởng định cuối đến qui trình cơng nghệ lực sản xuất Ngồi ra, người ta xác định số lượng công nhân, máy móc vận hành tay hay tự động công cụ khác cần thiết để sản xuất Cân dây chuyền sản xuất: Là phân tích dây chuyền sản xuất, phân chia công việc thực theo khu vực sản xuất, khu vực sản xuất đảm nhiệm nhiệm vụ giống nhau, tập hợp nhóm khu vực sản xuất đồng thành trung tâm sản xuất Mục tiêu phân tích dây chuyền sản xuất xác định khu vực sản xuất cần phải có nhiệm vụ giao cho khu vực Vì thế, số lượng cơng nhân máy móc thiết bị giảm thiểu đảm bảo khối lượng sản phẩm sản xuất theo yêu cầu Trong cân dây chuyền sản xuất, người ta cố gắng phân công công việc cho khu vực sản xuất cho có thời gian rỗi Điều có nghĩa cơng việc khu vực sản xuất gần với chu kỳ tốt khơng vượt q thời gian Bắt đầu từ phía trái sơ đồ thứ tự ưu tiên Kết thúc phân công cho khu vực sản xuất cũ, bắt đầu khu vực sản xuất  Bắt đầu khu vực sản xuất cách phân công công việc sơ đồ ưu tiên vào khu vực sản xuất mới, tính mức sử dụng cho khu vực sản xuất Bây khu vực sản xuất hồn tất phân cơng Kết húc bắt đầu khu vực sản xuất Chæa Mức sử dụng 100% không? Co Tất công việc phân công hết chưa? Khäng Tiếp tục thêm công việc cách xếp công việc chưa phân công sơ đồ ưu tiên vào khu vực sản xuất này, tính mức sử dụng cho khu vực sản xuất Räưi Dừng 10 Sơ đồ 5.3: Qui trình thực phương pháp mức sử dụng tăng thêm Các bước cân dây chuyền:  Xác định nhiệm vụ phải thực để hoàn thành sản phẩm riêng biệt  Xác định trình tự cơng việc phải thực  Vẽ sơ đồ trình tự cơng việc (vịng trịn tượng trưng cho cơng việc, mũi tên cho biết trình tự trước sau cơng việc)  Ước lượng thời gian cơng việc  Tính tốn thời gian chu kỳ (Tck) Tck  T Thåìigian  snxútthỉûscỉtûrong ky S d äúlỉåüncgáưnsnxúttrong k sx  Tính tốn số khu vực sản xuất tối thiểu Skv  Ttg Thåìigianâãøhonthnhsnpháø  Thåìigianchuk T ck  Tính hiệu sử dụng (máy móc thiết bị cơng lao động) Hiã ûuqu Säúkhuvỉûscnxúttäútihiãø(uSkvsxmin ) x100 S äúkhuvỉûscnxútthỉûtãcú(Skvsxthỉûtãc ú) Các nhà nghiên cứu thường sử dụng phương pháp tuyến tính hay mơ hình toán khác để giải vấn đề cân dây chuyền sản xuất Tuy nhiên chúng lại không hữu dụng cần giải vấn đề lớn Các phương pháp khác dựa vào nguyên tắc đơn giản dùng để tìm giải pháp tốt khơng phải tối ưu Đó phương pháp mức hữu dụng tăng thêm phương pháp thời gian công tác dài  Phương pháp mức sử dụng tăng thêm: Sơ đồ 5.3 thể trình tự để thực phân công công việc phương pháp mức sử