Ứng dụng lean trong thiết kế và mô phỏng nhà máy thông minh sản xuất hàng may mặc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG LEAN TRONG THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG NHÀ MÁY THÔNG MINH SẢN XUẤT HÀNG MAY MẶC GVHD: PGS TS LÊ MINH TÀI SVTH: NGƠ TRUNG TÍN LƯƠNG THÀNH NAM SKL009747 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 1/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG LEAN TRONG THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG NHÀ MÁY THÔNG MINH SẢN XUẤT HÀNG MAY MẶC GVHD: PGS TS Lê Minh Tài Nhóm sinh viên thực hiện: STT Họ tên Ngơ Trung Tín Lương Thành Nam Tp Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 01 năm 2023 MSSV 19104052 19104027 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG LEAN TRONG THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG NHÀ MÁY THÔNG MINH SẢN XUẤT HÀNG MAY MẶC GVHD: PGS TS Lê Minh Tài Nhóm sinh viên thực hiện: STT Họ tên Ngơ Trung Tín Lương Thành Nam Tp Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 01 năm 2023 MSSV 19104052 19104027 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Lê Minh Tài Sinh viên thực hiện: Ngơ Trung Tín Lương Thành Nam MSSV: 19104052 Điện thoại: 0867.189.248 MSSV: 19104027 Điện thoại: 0769.283.911 Tên đề tài: Ứng dụng Lean thiết kế mô nhà máy thông minh sản xuất hàng may mặc Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Tài liệu tham khảo từ công ty TNHH Dinsen - Tài liệu nhà máy thông minh - Sketchup Flexsim Nội dung đồ án: - Nghiên cứu ứng dụng Lean với giải pháp thông minh để thiết kế xây dựng nhà máy sản xuất hàng may mặc - Thiết kế mô 3D nhà máy thông minh sản xuất hàng may mặc phần mềm Sketchup - Mơ hình hóa mơ logic hoạt động nhà máy phần mềm Flexsim để đánh giá hiệu suất hoạt động nhà máy - Kết luận đánh giá đưa hướng phát triển đồ án Các sản phẩm dự kiến - Tập thuyết minh - File mô trực quan (Sketchup) File mô logic (Flexsim) - Video clip ghi lại toàn đồ án Ngày giao đồ án: 05/09/2022 Ngày nộp đồ án: 01/02/2023 Tiếng Anh Tiếng Anh   Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Trình bày bảo vệ: Tiếng Việt Tiếng Việt TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Ngơ Trung Tín MSSV: 19104052 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Lương Thành Nam MSSV: 19104027 Hội đồng: Tên đề tài: Ứng dụng Lean thiết kế mô nhà máy thông minh sản xuất hàng may mặc Ngành đào tạo: Kỹ thuật công nghiệp Họ tên GV hướng dẫn: PGS TS Lê Minh Tài Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên (không đánh máy) Nhận xét kết thực ĐATN(không đánh máy) 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: 2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) 2.3.Kết đạt được: 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Điểm tối đa 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Điểm đạt Tổng điểm 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng năm 2023 Giảng viên hướng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên: Ngơ Trung Tín MSSV: 19104052 Hội đồng: Họ tên sinh viên: Lương Thành Nam MSSV: 19104027 Hội đồng: Tên đề tài: Ứng dụng Lean thiết kế mô nhà máy thông minh sản xuất hàng may mặc Ngành đào tạo: Kỹ thuật công nghiệp Họ tên GV phản biện: ThS Nguyễn Thị Bích Thư Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: Câu hỏi: Đánh giá: Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Điểm tối đa Điểm đạt 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… 50 Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Hình 5.17 Sắp xếp thêm người hai mã sản xuất chuyền Sau cân lại chuyền sản xuất, đồng thời thay đổi cycle time max chuyền  Sản lượng mục tiêu dựa theo thời gian thực mã = 27000  Sản lượng mục tiêu dựa theo thời gian thực mã = 27000 53 42 = 510 pcs = 643 pcs Hệ số cân chuyền: Dựa theo liệu thời gian thực, chuyền trước cân bằng: • Mã 1: LBR (Line Balance Rate) = • Mã 2: LBR (Line Balance Rate) = 𝑇ổ𝑛𝑔 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝐶𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑚𝑎𝑥∗𝑠ố 𝑛𝑔ườ𝑖 𝑇ổ𝑛𝑔 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝐶𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑚𝑎𝑥∗𝑠ố 𝑛𝑔ườ𝑖 = = 685 58∗14 419 60∗10 = 84.35% = 70% Sau cân bằng: • Mã 1: LBR (Line Balance Rate) = • Mã 2: LBR (Line Balance Rate) = 𝑇ổ𝑛𝑔 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝐶𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑚𝑎𝑥∗𝑠ố 𝑛𝑔ườ𝑖 𝑇ổ𝑛𝑔 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝐶𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑚𝑎𝑥∗𝑠ố 𝑛𝑔ườ𝑖 = = 685 53∗15 424 42∗12 = 86.16% = 84.13% Lập kế hoạch sản xuất công đoạn quan trọng định suất cũng dòng chạy vận hành chuyền may Nếu kế hoạch sản xuất không đồng với lực sản xuất chuyền may, gây tình trạng q tải cho cơng nhân, thiệt hại lợi nhuận uy tín cơng ty 118 Liên hệ với hệ thống theo dõi liệu thời gian thực chuyền may, việc ghi nhận cycle time sản lượng công đoạn cơng đoạn có cycle time max, hiển thị trực quan sản lượng thực tế chuyền, dựa theo SMV (Standard Minute Value) phân tích tính tốn hiệu suất thực tế qua hệ thống Song song đó, nhờ layout chuyền sản xuất tinh gọn theo phương pháp đầu máy nối đầu máy Liên kết công đoạn trước sau Giảm thời gian di chuyển vận chuyển Đối với mơ hình máy may truyền thống, để xếp công nhân làm hai cơng đoạn cần cơng nhân di chuyển qua lại hai máy, làm phát sinh thêm thời gian di chuyển ảnh hưởng đến thời gian sản xuất, mơ hình máy song song yêu cầu công nhân di chuyển khỏi trạm làm việc mang hàng lên chỗ công đoạn sau Hình 5.18 Mơ hình chuyền may truyền thống 119 Hình 5.19 Mơ hình chuyển giao bán thành phẩm với chuyền ASC Sau thiết lập vị trí liệu thời gian, tiến hành chạy mô xuất kết 5.3 Kết mô Logic hệ thống Hình 5.20 Kết mơ sản lượng đầu vào/ra kho khu cắt 120 Trong kết mô phỏng, nhận báo cáo sản lượng đầu vào theo thời gian thực lượng hàng nguyên liệu cung cấp cho công đoạn cắt chi tiết thành phẩm Sản lượng từ khâu xả vải kiểm tra vải rút ngắn so với trạng ban đầu, hỗ trợ thúc đẩy sản lượng tổ cắt Quan sát sản lượng kho nhập vào thời gian thực lưu kho nhờ vào biểu đồ biểu thị, hỗ trợ nắm bắt quy trình vận hành, sản lượng nhập vào Từ dựa theo quy mơ lưu trữ kho, biết lượng hàng lưu trữ thực tế kho, nắm mức hàng đặt lại hỗ trợ ước tính lượng hàng cần đăt, đạt lượng hàng lưu trữ tối ưu Sản lượng xuất kho từ khu vực xả vải tăng, giảm thời gian tìm kiểm tra xe vải hệ thống số hoá, từ 30 phút => phút Song song dựa theo đồ thị, xác định chu kỳ đặt hàng từ kho đến quy trình phân phối hàng đến chuyền may Đưa kế hoạch sản xuất tối ưu hiệu Hình 5.21 Kết mơ khu vực siêu thị 121 Hình 5.22 Kết mơ khu phối vải ép Tỉ lệ phân bổ nguyên liệu đến khu phối vải dựa theo thời gian xuất kho siêu thị đảm bảo hàng nguyên liệu chuẩn bị đưa đến chuyền may kịp thời Theo dõi kiểm sốt lượng hàng WIP tồn kho quy trình sản xuất Do lưu trình sản xuất chuyền may, thời gian hàng nguyên phụ liệu chuẩn bị lâu cần chuẩn bị trước nên lượng WIP tồn đọng đặt mức WIP giới hạn khu vực, dựa theo báo cáo hiển thị dòng chảy sản xuất, nắm bắt trạng thực tế đưa hướng giải 122 Hình 5.23 Kết mô khu vực chuyền may, máy may trạm Ở chuyền may sản xuất, sản lượng sau cân chuyền xếp theo chuyền ASC cải thiện, sản lượng mục tiêu đạt mã mã Nhờ vào máy may IOT ghi nhận, quan sát sản lượng công nhân sản xuất công đoạn theo thời gian thực Cụ thể: - Mã 1: Sản lượng mục tiêu 510 pcs => Thực đạt 495 pcs - Mã 2: Sản lượng mục tiêu 643 pcs => Thực đạt 629 pcs Trong q trình mơ phỏng, sản lượng chuyền may tác động yếu tố thời gian không mang lại giá trị sản xuất, thời gian công nhân di chuyển hai máy Do đó, 123 ảnh hưởng đến sản lượng chuyền may, nhìn tổng quan, chuyền may đạt sản lượng gần sản lượng mục tiêu Lượng WIP chuyền trì mức 10 pcs, trì chất lượng tiến độ sản xuất Nắm rõ dòng chảy nhờ vào hệ thống truy xuất liệu thực Hướng tới mơ hình quản lý từ xa Tối ưu lưu trình làm việc Hình 5.24 Mơ theo dõi hoạt động AGV Theo dõi AGV suốt qua trình vận hành Đảm bảo lịch trình vận hành, hiệu suất hướng AGV, từ đưa dự đốn với kết mơ cần AGV cho lưu trình sản xuất, thoả mãn yếu tố cốt yếu như: - Tối ưu quãng đường di chuyển AGV - Cân lượng AGV vận hành dòng chảy sản xuất - Thời gian qng đường di chuyển có mang theo hàng “Tối ưu nhân lực đảm bảo tính liên tục quy trình vận hành nhà máy” 124 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận • Trải qua q trình tích luỹ kiến thức từ trường lớp trường sản xuất thực tế, nhóm vận dụng phương pháp Lean hỗ trợ cải tiến trường, đưa giải pháp thông minh vào lưu trình sản xuất hàng may mặc Thay lưu trình truyền, loại bỏ cơng đoạn gây lãng phí thời gian chi phí sản xuất Triển khai ý tưởng hợp lí phù hợp với mơ hình sản xuất Thiết kế xây dựng mơi trường sản xuất đại, tiên tiến an toàn, nâng cao giá trị doanh nghiệp nói chung giá trị sản phẩm nói riêng • Mơ hình “Nhà máy thơng minh sản xuất hàng may mặc” thiết kế mô dựa theo nguyên tắc Lean song song với tiêu chí ưu tiên thuận tiện cơng nhân, tạo tâm lý thoải mái làm việc, ứng dụng Lean vào thiết kế cơng đoạn, quy trình sản xuất tạo dòng chảy sản xuất liên tục, tránh gây tồn đọng phát sinh WIP tồn lưu trình sản xuất Khắc phục tình trạng ứ hàng tồn kho, phát sinh chi phí hệ thống quản lí trực quan với QR code Giám sát số lượng hàng kệ kho hàng, giúp đưa dự đốn xác lượng hàng cần đặt Áp dụng hệ thống hố với lưu trình xả vải kiểm vải, giảm thời gian không mang lại giá trị cho doanh nghiệp Sử dụng AGV xe tự hành thông minh hỗ trợ công đoạn vận chuyển lồng vải vào kệ, tối ưu hố lưu trình chi phí nhân cơng, siêu thị thơng minh tự động giúp tự động hố lưu trình vận chuyển vải, giúp nâng cao chất lượng sản xuất cơng đoạn sau Với ứng dụng phương pháp bố trí layout nhà máy theo chuyền ASC hỗ trợ tăng suất chuyền may, giúp giảm bớt thời gian giao nhận, tiết kiệm không gian, tối ưu dịng chảy • Song song đó, với việc thiết kế nhà máy tối ưu, kết thể qua thơng số: 125 Hình 6.1 Sản lượng nhập kho vải sau cải thiện Cải thiện sản lượng kho qua kết mô phỏng, với sản lượng đầu ban đầu bị ảnh hưởng thời gian kiểm tra tìm kiếm, với thời gian xử lý chất lượng vải 250 xe vải, sau ứng dụng hệ thống cải thiện lượng đầu với 335 xe vải Gia tăng cải thiện chất lượng đầu khu vực kho bãi Hình 6.2 Sản lượng nhập siêu thị sau cải thiện 126 Hiệu suất hoạt động siêu thị khai thác phân bổ lượng hàng đồng rack Đối với chuyền may sản xuất, sau đưa giải pháp cân chuyền, cải thiện hiệu suất cân chuyền cũng dòng chảy phân bố công đoạn chuyền sản xuất Hệ số chuyền sau cân bằng: • Mã 1: LBR (Line Balance Rate) = • Mã 2: LBR (Line Balance Rate) = 𝑇ổ𝑛𝑔 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝐶𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑚𝑎𝑥∗𝑠ố 𝑛𝑔ườ𝑖 𝑇ổ𝑛𝑔 𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝐶𝑦𝑐𝑙𝑒 𝑡𝑖𝑚𝑒 𝑚𝑎𝑥∗𝑠ố 𝑛𝑔ườ𝑖 = = 685 53∗15 424 42∗12 = 86.16% = 84.13% Với sản lượng thống kê: • Mã 1: Sản lượng ban đầu ->> 440 pcs Sản lượng sau cải thiện ->> 495 pcs • Mã 2: Sản lượng ban đầu ->> 405 pcs Sản lượng sau cải thiện ->> 629 pcs Hình 6.3 Kết ghi nhận khu vực xả vải công ty TNHH Dinsen Kết thu thập từ thực tế cơng ty TNHH Dinsen sau ứng dụng mơ hình hệ thống số hoá với thời gian kiểm tra tìm kiếm xe vải cải thiện, cụ thể: 127 • Thời gian kiểm tra xe vải: 30 phút ->> phút • Thời gian tìm xe vải: phút ->> 0.5 phút ->> Từ đó, chứng minh tính thực tiễn cũng sở áp dụng đề tài vào thực tế sản xuất 6.2 Hướng phát triển Đề tài thực giải vấn đề tồn kho, ứ đọng hàng, hao phí Nhưng cần xem xét cải thiện vấn đề như: • Ứng dụng hệ thống số hố, giải pháp thơng minh triệt tồn lưu trình sản xuất, công đoạn mang vác vải, thiết kế công cụ hỗ trợ cơng nhân • Ứng dụng xây dựng chuyền thơng minh tự động cung ứng hàng hố, chuyền may tự động với chức vận chuyển phân phối hàng hoá, tự nhận biết cân bằng chuyền • Phát triển áp dụng phần mềm quản lý quy trình sản xuất truyền thống, giảm lưu trình sử dụng giấy tờ • Hệ thống đơn đặt hàng phù hợp với tiến độ sản xuất lực chuyền, xây dựng thúc đẩy thành cầu nối liên kết phận nhà máy 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ADMIN (2021) “MƠ HÌNH LEAN ỨNG DỤNG CHO NGÀNH MAY MẶC”, https://atscada.net/ [2] Jos A.C Bokhorst, Jannes Slomp, Thomas Bortolotti, Wilfred Knol “Assessing to what extent smart manufacturing builds on lean principles”, Volume 253, 2022, 108599 [3] Thi My Le Anh, Tran Thien Chuong, Bui Thi Kim Dung “Application of IE Techniques to Support Businesses to Make the Adoption of Sustainable Manufacturing Solutions: A Case Study of Adoption of AGV Technology in a Garment Factory”, Proceedings of the 2nd Annual International Conference on Material, Machines and Methods for Sustainable Development (MMMS2020), 2021, pp.576-583 [4] F Frank Chen, Hamed Bouzary, Krishnan Krishnaiyer, Mohammad Shahin “Integration of Lean practices and Industry 4.0 technologies: smart manufacturing for next-generation enterprises”, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 107 (11), 2020, pp 2927–2936 [5] Hoàng Xuân Hiệp, Trần Thị Ngát “GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG LEAN TRONG DOANH NGHIỆP NGÀNH MAY TRONG BỐI CẢNH CHUYỂN ĐỔI THEO CƠNG NGHỆ SỐ”, Tạp chí cơng thương số 27, 2020 trang 268-273 [6] Công ty Cổ phần giải pháp tự động hóa ETEK (2022), “AGV vận chuyển kho lạnh thực phẩm”, https://tpa-fas.com.vn/ [7] Erika Sujová, Helena Čierna, Iwona Żabińska “Application of Digitization Procedures of Production in Practice”, Management Systems in Production Engineering 27(1), 2019, pp.23-28 [8] L Naciri, Z Mouhib, M Gallab, M Nali, R Abbou, A Kebe “Lean and industry 4.0: A leading harmony”, Volume 200, 2022, pp.394-406 [9] Anastasija Nikiforova, Zane Bicevska “Application of LEAN Principles to Improve Business Processes: A Case Study in a Latvian IT Company”, Volume 6, 2018, pp.247-270 129 [10] Lytuong.net (2022) “Bố trí sản xuất doanh nghiệp”, https://lytuong.net/ 130 PHỤ LỤC 1: BẢN ĐÁNH GIÁ TỪ ĐƠN VỊ 131 S K L 0