TỔNG QUAN VỀ ĐỂ TÀI
Lý do chọn đề tài
Ngày nay, sự phát triển kinh tế mạnh mẽ của thị trường tiêu dùng yêu cầu các doanh nghiệp nâng cao sản xuất để đáp ứng nhu cầu khách hàng Việc tối ưu hóa hiệu suất thông qua chỉ số hiệu quả thiết bị tổng thể (OEE) giúp các công ty đạt được lợi thế cạnh tranh OEE bao gồm ba yếu tố chính: Thời gian hoạt động có sẵn, khả năng về hiệu suất thiết bị và chất lượng sản phẩm Bằng cách phân tích ba chỉ số này, doanh nghiệp có thể xác định nguyên nhân gây tiêu hao hiệu suất như thời gian máy dừng đột ngột, thời gian chờ không theo kế hoạch và lỗi sản phẩm Từ đó, họ có thể đưa ra giải pháp để giảm thiểu lãng phí trong sản xuất, đồng thời nâng cao khả năng sử dụng thiết bị và nguồn tài nguyên một cách hiệu quả hơn.
Cải thiện hiệu quả thiết bị tổng thể (OEE) có thể đạt được thông qua phương pháp Single Minute Exchange of Dies (SMED), một công cụ lean quan trọng trong ngành sản xuất, theo nghiên cứu của A H Abdul Rasib và các cộng sự (2019) SMED giúp giảm thời gian thay đổi công đoạn bằng cách chuyển đổi thời gian cài đặt nội bộ thành thời gian bên ngoài, như được đề xuất bởi Shingo (1985) Việc áp dụng SMED không chỉ rút ngắn thời gian hoàn thành mà còn giảm tồn kho, cải thiện chất lượng, năng suất và lợi nhuận cho doanh nghiệp.
Quy trình sản xuất thường bị gián đoạn do bố trí layout nhà máy không hợp lý, dẫn đến lãng phí trong vận chuyển nguyên liệu và sản xuất thừa Để tối ưu hóa quy trình này, việc sử dụng phần mềm mô phỏng 3D-Flexsim là cần thiết để phân tích và cải tiến layout nhà máy Mô phỏng 3D giúp người dùng dự đoán và kiểm tra các kịch bản khác nhau trước khi thực hiện thay đổi thực tế, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất.
Sự bùng nổ dân số toàn cầu và xu hướng mua sắm trực tuyến đang tạo ra áp lực lớn cho ngành công nghiệp chế biến bao bì, yêu cầu gia tăng sản xuất và cung cấp sản phẩm đóng gói chất lượng Điều này khiến ngành sản xuất bao bì trở thành một lĩnh vực có tiềm năng kinh tế vượt trội, thu hút sự quan tâm từ các nhà đầu tư lớn Trong bối cảnh đó, thực tập tại công ty TNHH Phú Ân, một trong những doanh nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực này, mang lại nhiều cơ hội học hỏi và trải nghiệm quý giá.
Hai công ty sản xuất bao bì hàng đầu tại Việt Nam đã tiến hành khảo sát để thu thập thông tin về không gian làm việc Qua quá trình này, nhóm nhận thấy rằng bố trí tổng thể của không gian làm việc vẫn còn nhiều vấn đề cần được cải thiện để tối ưu hóa hiệu suất làm việc.
Dựa trên những khía cạnh thực tế được đề cập, nhóm đồ án đưa ra quyết định chọn đề tài:
Mục tiêu nghiên cứu
Tăng cường năng suất công đoạn in thông qua cải thiện chỉ số OEE
Giảm lãng phí di chuyển giữa các nhân viên
Giảm thiểu số lượng hàng tồn (WIP)
Xây dựng mô hình nhà máy in bao bì mới.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài
Tiến hành khảo sát trực tiếp tại hiện trường
Phân tích đánh giá xử lý số liệu Đề xuất phương án cải tiến dựa trên kết quả mô phỏng thu thập được.
Phương án triển khai
Quá trình thực hiện đồ án đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng và phân chia công việc hợp lý Vì vậy, nhóm đã xây dựng một kế hoạch tiến độ cụ thể để đảm bảo tiến trình thực hiện đồ án diễn ra suôn sẻ.
Hình 1 1 Bảng kế hoạch tiến độ đồ án
Cấu trúc của đồ án
Đề tài nghiên cứu được chia thành 6 chương, các chương sẽ được trình bày theo thứ tự sau đây:
Chương 1: Tổng quan về đề tài
Tóm tắt mục tiêu và trọng tâm nghiên cứu đồ án
Chương 2: Tổng quan về cơ sở lý thuyết
Trình bày cơ sở lý thuyết có liên quan đến lĩnh vực: hiệu suất tổng thể OEE, phương pháp SMED, kỹ thuật mô phỏng Flexsim và SketchUp
Chương 3: Khảo sát, đánh giá hiện trường sản xuất tại công ty
Công ty TNHH Phú Ân chuyên sản xuất các sản phẩm chất lượng cao, với quy trình sản xuất hiện đại và hiệu quả Thông tin sản phẩm đa dạng, đáp ứng nhu cầu thị trường Được trang bị thiết bị sản xuất tiên tiến và mặt bằng sản xuất rộng rãi, công ty cam kết tối ưu hóa quy trình để giảm thiểu lãng phí Phân tích và đánh giá các vấn đề lãng phí là một phần quan trọng trong chiến lược phát triển bền vững của công ty.
Chương 4: Nghiên cứu và phân tích các hạng mục cải tiến – Công ty in bao bì
Phân tích hoạt động quản lý máy móc thiết bị trong khu vực in thông qua chỉ số OEE, cùng với việc xác định các nguyên nhân gây dừng máy và lỗi chất lượng Tiến hành mô phỏng và đánh giá hiện trạng nhà máy in bao bì bằng phần mềm Flexsim để cải thiện hiệu suất sản xuất.
Chương 5: Thiết kế và Mô phỏng phương án bố trí layout cải tiến tại công ty Áp dụng Flexsim mô phỏng cho mặt bằng sau khi cải tiến
So sánh kết quả trước và sau khi thực hiện bố trí layout cho nhà máy in bao bì
Sử dụng phần mềm SketchUp mô phỏng trực quan 3D cho nhà máy in bao bì
Chương 6: Kết luận và hướng phát triển
Bài viết này giới thiệu những kết quả đạt được từ đề tài nghiên cứu và đề xuất một số biện pháp nhằm giúp Công ty TNHH Phú Ân phát triển bền vững trong tương lai Những biện pháp này không chỉ tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn chú trọng đến việc nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng và mở rộng thị trường Việc áp dụng công nghệ mới và cải tiến quản lý cũng sẽ góp phần quan trọng vào sự phát triển của công ty.
TỔNG QUAN VỀ CỞ SỞ LÝ THUYẾT
Lean manufacturing
Lean manufacturing là phương pháp quản lý sản xuất nhằm tối ưu hóa quy trình và loại bỏ lãng phí, từ đó tạo ra giá trị tối đa cho khách hàng.
Nó phát triển từ hệ thống sản xuất Toyota, còn được gọi là "Toyota Production System" (Hệ thống sản xuất Toyota)
Có 7 loại lãng phí phổ biến trong quản lý sản xuất và quy trình làm việc, được gọi là
"7 loại lãng phí" theo phương pháp Lean Manufacturing Các loại lãng phí phổ biến bao gồm:
Lãng phí thời gian chờ đợi trong hoạt động sản xuất là không cần thiết, đặc biệt khi không có hoạt động nào diễn ra Sự chậm trễ này không chỉ gây tốn kém thời gian mà còn làm giảm năng suất tổng thể của quy trình.
Lãng phí do chuyển đổi trong sản xuất xảy ra khi thời gian và chi phí cần thiết để chuyển đổi giữa các công đoạn sản xuất làm chậm tiến độ Quy trình chuyển đổi này không chỉ tiêu tốn nguồn lực mà còn ảnh hưởng đến hiệu suất tổng thể của dây chuyền sản xuất.
Lãng phí trong quá trình di chuyển đề cập đến thời gian và năng lượng bị tiêu tốn do các hoạt động di chuyển không cần thiết trong công việc Một ví dụ điển hình là việc di chuyển vật liệu từ vị trí này sang vị trí khác mà không có lý do hợp lý, gây ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc.
Lãng phí trong quá trình xử lý xảy ra khi có những quy trình không cần thiết hoặc quá phức tạp trong sản xuất, dẫn đến việc tiêu tốn công sức và thời gian một cách không hiệu quả.
Lãng phí do hàng tồn kho xảy ra khi có một lượng lớn hàng tồn kho trong quá trình sản xuất hoặc làm việc, dẫn đến sự lãng phí tài nguyên và không gian lưu trữ Việc quản lý hàng tồn kho hiệu quả là cần thiết để giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Lãng phí do sản phẩm không đạt yêu cầu, hay còn gọi là lỗi sản phẩm, gây tốn kém thời gian, công sức và tài chính để loại bỏ những sản phẩm không đạt tiêu chuẩn chất lượng trong quá trình sản xuất.
Lãng phí trong quá trình vận chuyển xảy ra khi thời gian và tài nguyên bị tiêu tốn vào việc di chuyển sản phẩm hoặc vật liệu trong quá trình sản xuất hoặc làm việc mà không mang lại giá trị thực sự Việc tối ưu hóa quá trình vận chuyển không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất.
2.1.3 Định nghĩa nút thắt cổ chai
Theo Lý thuyết ràng buộc của Goldratt (2006), việc xác định và khắc phục các nút thắt cổ chai là yếu tố quyết định trong việc nâng cao năng suất và lợi nhuận của hệ thống sản xuất Tìm kiếm các nút thắt cổ chai giúp tối ưu hóa quy trình và cải thiện hiệu quả hoạt động.
Trong lý thuyết về các ràng buộc, việc tập trung giải quyết 6 vấn đề chính là rất quan trọng Các nút thắt cổ chai trong hệ thống sản xuất hạn chế năng lực và sản lượng, gây ra sự đình trệ trong sản xuất, tích tụ hàng tồn kho cục bộ và giảm năng suất chung của toàn hệ thống.
2.1.4 Định nghĩa thời gian chu kỳ
Thời gian chu kỳ trong sản xuất được xác định dựa trên thời gian trung bình để xử lý một sản phẩm, từ khi nhận nguyên vật liệu thô đến khi hoàn thiện sản phẩm Đối với tổ chức dịch vụ hoặc ngành công nghiệp, thời gian chu kỳ liên quan đến khoảng thời gian mà khách hàng nêu nhu cầu và tổng thời gian cần thiết để hoàn thành dịch vụ yêu cầu.
Thời gian chu kỳ = thời gian xử lý × OEE
Một số công cụ cải tiến
2.2.1 Hiệu quả thiết bị tổng thể
Hiệu quả thiết bị tổng thể (OEE) lần đầu tiên được giới thiệu trong cuốn sách "Chương trình phát triển TPM: Thực hiện toàn bộ bảo trì năng suất" của Seiichi Nakajima, xuất bản năm 1989 Cuốn sách này được dịch từ tác phẩm tiếng Nhật "TPM tenkai", phát hành năm 1982, bởi Viện Nhật Bản, chuyên về bảo trì nhà máy.
OEE được tính toán bằng cách nhân ba yếu tố chính: khả năng sử dụng, tỷ lệ hiệu suất và tỷ lệ chất lượng, tất cả đều bị ảnh hưởng bởi các mất mát Công thức tính OEE là một công cụ quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả sản xuất.
OEE = Tính khả dụng x Hiệu suất x Chất lượng
2.2.2 Phương pháp SMED và các công cụ giải quyết vấn đề
SMED, được phát triển bởi Shigeo Shingo vào những năm 1950 tại Nhật Bản, nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất với kích thước lô ngày càng nhỏ và tính linh hoạt cao cho khách hàng Nghiên cứu ban đầu tập trung vào quá trình thay khuôn (Shingo, 1985), cho phép thực hiện dòng sản phẩm liên tục mà không cần thời gian chờ đợi lâu và không làm giảm hiệu suất Để triển khai công cụ này trong công ty, cần tuân theo một số giai đoạn phát triển nhất định.
Hình 2 1 Sơ đồ triển khai SMED
Công tác chuẩn bị áp dụng phương pháp SMED
Trong giai đoạn sơ bộ, việc ghi lại thời gian thay đổi công cụ là rất quan trọng Các thao tác bên trong (IED) chỉ có thể thực hiện trên máy tĩnh, trong khi các thao tác bên ngoài yêu cầu đo thời gian và phân tích tình trạng hiện tại để đảm bảo hiệu quả.
Tổ chức và quản lý các sự kiện nội bộ và bên ngoài
Chuyển đổi hoạt động bên trong ra bên ngoài và giảm thời gian
Chuẩn hóa giao tiếp và đào tạo
OED là các thao tác có thể thực hiện khi máy đang di chuyển Do đó, trong giai đoạn đầu của quá trình triển khai, việc phân chia các thao tác thành hai nhóm là rất quan trọng.
Giai đoạn thứ hai sẽ diễn ra sau khi khảo sát chi tiết tất cả các hoạt động, nhằm chuẩn bị tốt hơn cho sự thay đổi sắp tới Tại đây, quy trình trao đổi công cụ hiện tại sẽ được xây dựng chi tiết, mô tả các thao tác cần thực hiện Cuối cùng, việc cung cấp đào tạo cho nhân viên về quy trình thay đổi công cụ mới là điều cần thiết.
2.2.2.2 Triển khai SMED Để làm cho việc triển khai SMED suôn sẻ hơn, một nhóm các công cụ tận dụng (McIntosh et al., 2007) [15] , cũng được sử dụng Chúng được đề cập trong bảng 2.1
Bảng 2 1 Danh sách các công cụ được sử dụng để thực hiện phương pháp SMED
Các giai đoạn của khái niệm SMED Công cụ tận dụng
Giai đoạn 1 : Khởi động dự án SMED
- Phân tích các hoạt động của Shop Floor để phân biệt hoạt động bên trong với hoạt động bên ngoài
Giai đoạn 2 : Tách biệt các hoạt động bên ngoài với nội bộ bên trong
- Việc sử dụng danh sách kiểm tra
- Định nghĩa chức năng cho từng công nhân
- Việc cải thiện vận chuyển công cụ
Giai đoạn 3 : Chuyển đổi các hoạt động bên trong ra bên ngoài
- Việc chuẩn bị trước của các hoạt động thiết lập
- Tự động hóa các hoạt động
- Việc sử dụng các công cụ khác nhau
Giai đoạn 4 : Cải thiện tất cả những hoạt động của thiết lập
- Việc cải thiện vận chuyển công cụ và kho bãi
- Loại bỏ cài đặt, hiệu chuẩn và điều chỉnh
- Tự động hóa các hoạt động
Giai đoạn 1: Phân tích hoạt động thiết lập trên Shop Floor
Mục đích của phân tích này là lấy tất cả các thông tin có thể liên quan đến các thiết lập, chẳng hạn như:
Trình tự hoạt động của khu vực cửa hàng : thời gian của các nhiệm vụ và hoạt động khác nhau
9 việc phân tích hệ thống sản xuất diễn ra trong quá trình của các thiết lập và các khía cạnh sau đây:
Các quy trình chuẩn, giao tiếp giữa các công nhân, hiệu suất của mỗi công nhân trong việc hoàn thành nhiệm vụ của mình hoặc chức năng làm việc
Một phần của phân tích bao gồm các cuộc phỏng vấn với nhân viên tham gia vào các hoạt động của SMED
Các cuộc phỏng vấn này nhằm thu thập kiến thức về quá trình thiết lập, bao gồm trình tự các hoạt động, những khó khăn chính, loại hình đào tạo, phát triển kỹ năng và chất lượng đánh giá.
Quy trình thiết lập bao gồm nhiều công nhân và bộ phận, được phân loại thành bốn giai đoạn chính: lấy khuôn cũ ra, chèn khuôn mới, chuẩn bị khuôn mới để phun, và cuối cùng là đặt, hiệu chỉnh, điều chỉnh các thông số mới Việc triển khai quy trình và thu thập dữ liệu từ các hoạt động thiết lập cho thấy sự phức tạp và quy mô của quy trình này.
Việc đánh giá thời gian sử dụng trong từng giai đoạn thiết lập cho thấy thời gian nhàn rỗi thường xuất phát từ những tình huống cụ thể.
- Thiếu sự phối hợp giữa những người lao động tham gia vào quá trình thiết lập
- Thiếu thực hiện các thủ tục được thiết lập trước cho thực hiện thiết lập
- Thiếu hiểu biết về quy trình thực hiện thiết lập…
- Thiếu hiểu biết về quy trình thực hiện thiết lập hoàn chỉnh kịp thời
- Không hoàn thành danh sách kiểm tra đã thiết lập về các hoạt động để tiến hành thiết lập
- Việc thực hiện các hoạt động bên ngoài như thể chúng cái bên trong
Thiếu quy trình lập kế hoạch triển khai cho người vận hành dẫn đến việc thiết lập hoạt động không hiệu quả, tạo ra thời gian nhàn rỗi trong quá trình thực hiện các thiết lập cần thiết.
- Tình trạng dụng cụ bảo trì và dụng cụ khuôn không tốt
- Thiếu không gian tiếp giáp để di chuyển khuôn cũ/mới,…
Giai đoạn 2: Tách biệt các hoạt động bên trong với bên ngoài
Quá trình thiết lập được phân chia thành bốn giai đoạn, bao gồm việc tách biệt các thiết lập nội bộ và bên ngoài, đồng thời phân biệt tất cả các hoạt động liên quan Điều này giúp quản lý và tổ chức các hoạt động thiết lập một cách hiệu quả hơn.
1.Các hoạt động được hoàn thành một giờ trước khi máy dừng
2 Các hoạt động được thực hiện ngay trước khi máy dừng
3 Các thao tác được thực hiện trong quá trình thiết lập
4 Các hoạt động sẽ được thực hiện sau khi máy được trở lại sản xuất bình thường
Nhóm SMED đã thực hiện một hoạt động kết hợp giữa bên ngoài và bên trong để loại bỏ khuôn cũ và chèn khuôn mới Cụ thể, một thành viên trong nhóm đã tiến hành lấy khuôn cũ ra và vận chuyển nó đến kho khuôn, đồng thời chuẩn bị khuôn mới để đưa vào máy.
Hình 2.2 cho thấy hoạt động này
Hình 2 2 Chuyển động của khuôn trong quá trình thiết lập
(Nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp)
Hoạt động vận chuyển này diễn ra bên ngoài và có thể thực hiện ngay trước và sau quá trình sản xuất Đề xuất thay đổi tình trạng này là chuẩn bị thiết lập bằng cách đặt khuôn mới bên cạnh máy lắp Trong thời gian thiết lập, khuôn cũ sẽ được gỡ bỏ và dịch chuyển sang một bên, sau đó khuôn mới sẽ được đưa vào máy Hình 2.3 minh họa hoạt động mới này.
Hình 2 3 Chuyển động của khuôn với sự thay đổi cài đặt
(Nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp)
Tháo khuôn cũ ra khỏi máy
Di chuyển khuôn cũ sang một bên (2 mét)
Chèn khuôn mới vào máy
Di chuyển khuôn cũ sang một bên (2 mét)
Di chuyển khuôn cũ lên máy Kho khuôn Chèn khuôn mới lên máy
Việc vận chuyển khuôn đến nơi lưu trữ có thể giảm thời gian thiết lập từ bảy đến mười phút, tùy thuộc vào khoảng cách giữa máy và kho khuôn.
Giai đoạn 3: Chuyển đổi các hoạt động bên trong ra bên ngoài
Giới thiệu sơ lượt về mô phỏng
2.3.1 Khái niệm về mô phỏng
Mô phỏng là phương pháp tái hiện và phân tích hoạt động của hệ thống theo thời gian, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Nó đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất công nghệ, đảm bảo an toàn kỹ thuật, và hỗ trợ thử nghiệm cũng như đào tạo hiệu quả Ngoài ra, mô phỏng còn cung cấp giáo dục và tạo ra trải nghiệm tuyệt vời trong các trò chơi video.
Mô phỏng là công cụ quan trọng trong nghiên cứu các hệ thống phức tạp, cho phép phân tích và đánh giá sự tương tác giữa các đối tượng Qua đó, nó giúp so sánh các phương án khác nhau và tìm ra giải pháp mới nhằm phát triển hệ thống hiệu quả hơn.
Những lợi ích của việc mô phỏng là:
- Tính chân thực: Mô phỏng cho phép tái hiện gần như chính xác đối với thế giới thật
Mô phỏng giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực cho con người, mang lại hiệu quả cao hơn so với việc thực hiện các hoạt động trực tiếp trong thực tế.
Mô phỏng mang lại khả năng linh hoạt cao, cho phép người dùng dễ dàng điều chỉnh các thông số và điều kiện trong quá trình hoặc hệ thống mà không gây ảnh hưởng đến thực tế.
- Dự đoán và đánh giá: Mô phỏng cho phép chúng ta dự đoán và đánh giá các kịch bản khác nhau và kết quả của chúng.
Thiết kế layout nhà máy bằng phần mềm 2D Autocad
2.4.1 Giới thiệu sơ lượt về phần mềm Autocad
AutoCAD, viết tắt của Automatic Computer Aided Design, là phần mềm thiết kế đồ họa 2D và 3D phổ biến, thường được sử dụng trong lĩnh vực thiết kế kỹ thuật và kiến trúc Phát triển bởi Autodesk, AutoCAD cung cấp các công cụ mạnh mẽ để tạo, chỉnh sửa và hiển thị bản vẽ kỹ thuật một cách hiệu quả.
2.4.2 Ưu điểm phần mềm Autocad
AutoCAD 2D cho phép người dùng phác thảo các đối tượng và biên dạng như đường tròn, đường ARC, hình chữ nhật và nhiều hình dạng khác với tỷ lệ tùy ý trên bảng vẽ.
- Tính toán định lượng nguyên vật liệu cho sản xuất, các công trình và đưa ra bố cục hợp lý
- Tiết kiệm thời gian của một dự án
- Ngoài ra, Autocad cho phép người dùng điều chỉnh các đối tượng trong bảng vẽ một cách chính xác mà không cần phải thao tác vẽ lại
Hình 2 4 Giao diện phần mềm Autocad [17]
1 Quick Access Toolbar: chứa các biểu tượng cơ bản để thực hiện các hành động như tạo, mở và lưu dự án
2 Ribbon: chứa các công cụ và lệnh khác nhau được sắp xếp trong các tab Thanh công cụ kiểu ruy băng phổ biến trong phần mềm CAD vì nó chứa một số lượng lớn công cụ trong một giao diện nhỏ gọn
3 Command Bar: nơi người dùng có thể nhập lệnh thủ công bằng cách nhập chúng vào đây
Thanh lệnh cũng liệt kê thứ tự các bước cần thiết để thực hiện bất kỳ lệnh nào và cộng với một số mẹo bổ sung
4 Orientation tools: Các công cụ định hướng , như View Cube và NavBar
Phần mềm Flexsim
2.5.1 Sơ lượt về phần mềm mô phỏng Flexsim-3D
FlexSim là phần mềm mô phỏng logic mạnh mẽ, được phát triển bởi FlexSim Software Products, Inc., giúp các kỹ sư và nhà sản xuất giải quyết vấn đề hiệu quả trong vận hành và sản xuất Phần mềm cho phép người dùng xây dựng mô hình 3D chân thực của các quy trình công nghiệp, với khả năng tạo ra các thành phần như máy móc, nhân viên, vật liệu và sản phẩm Người dùng có thể tùy chỉnh các thông số, quy tắc và luật lệ của hệ thống để tối ưu hóa quy trình làm việc.
2.5.2 Ưu điểm phần mềm Flexsim
- Phân bố nguồn lực hợp lý
- Tiết kiệm thời gian chờ đợi
- Giảm thiểu hoạt động không cần thiết trong quy trình
- Tìm kiếm và đề xuất cải tiến trong quy trình
Các thuật toán tối ưu hóa tích hợp trong FlexSim hỗ trợ người dùng giải quyết các vấn đề sản xuất hạn chế, dựa trên các yếu tố quan trọng như tài nguyên, thời gian, chi phí và hiệu suất.
2.5.3 Các tiêu chí KPI đo lường mô phỏng Để mô phỏng và đo lường công việc hiện tại một cách hiệu quả, cũng như là đưa ra các phương án cải tiến hệ thống Nhóm đã xác định chỉ số KPI cần hoàn thành như sau:
- Giảm bớt thời gian di chuyển không hiệu quả của nhân công trong quá trình sản xuất
- Cải thiện tình trạng làm việc của thiết bị trong dây chuyền
- Giảm bớt lượng hàng tồn WIP
Giao diện phần mềm Flexsim phiên bản 2019
Hình 2 5 Giao diện phần mềm flexsim [18]
Một số đối tượng quan trọng thường xuyên được sử dụng trong FlexSim:
Nguồn được thể hiện qua một hộp màu xanh dương với mũi tên chỉ hướng xuất phát, cho thấy đây là điểm khởi đầu của các đơn hàng hoặc vật phẩm.
"Queue" : Được thể hiện bằng một cái hộp màu xám với mũi tên trỏ vào, biểu thị đây là nơi mà các đơn hàng hoặc vật phẩm được chờ
"Processor": Được mô tả bằng một cái hộp màu xanh lá, biểu thị đây là nơi xử lý các đơn hàng hoặc vật phẩm
"Operator" : Được diễn tả bằng hình người đứng, biểu thị người điều khiển hoặc làm việc trong quy trình
"Sink": Được là một cái hộp màu xanh dương với mũi tên trỏ xuống , biểu thị đây là điểm kết thúc hoặc đích của các đơn hàng
Cổng đầu vào/đầu ra là một trong những loại cổng phổ biến nhất trong FlexSim, cho phép kết nối hai tài nguyên cố định và trao đổi các mục luồng giữa chúng Cổng đầu ra của một đối tượng ngược dòng được liên kết với cổng đầu vào của một đối tượng xuôi dòng, trong đó cổng đầu ra là nơi mục luồng thoát khỏi đối tượng và cổng đầu vào là nơi mục luồng đi vào đối tượng.
Hình 2 6 Mô tả kết nối Cổng vào / ra (A – Connects) [19]
Cổng đầu vào và đầu ra được thể hiện bằng hình tam giác nhỏ màu đỏ hoặc xanh lá cây Cổng đầu vào có hình dạng giống như mũi tên chỉ vào đối tượng, trong khi cổng đầu ra có hình dạng giống như mũi tên chỉ ra khỏi đối tượng.
Cổng kết nối trung gian (S – Connects)
Cổng trung gian trong FlexSim được sử dụng để kết nối các đối tượng với tài nguyên cố định và cho phép liên kết hai đối tượng cần tham chiếu lẫn nhau Khi kết nối cổng trung gian của hai đối tượng, một điểm tham chiếu trừu tượng được tạo ra, giúp các đối tượng giao tiếp và tương tác hiệu quả hơn.
Vận chuyển các mục luồng là quá trình sử dụng tài nguyên cố định thông qua các trình thực thi tác vụ kết nối với các cổng trung tâm, nhằm chuyển giao các mục luồng tới tài nguyên cố định ở hạ lưu.
Thiết lập và xử lý là quá trình liên quan đến các tài nguyên cố định như bộ xử lý, bộ kết hợp, bộ phân tách và đa bộ xử lý Các đối tượng này thường yêu cầu một trình thực thi tác vụ kết nối với các cổng trung tâm của chúng trong suốt thời gian thiết lập và xử lý để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
- Tham chiếu chung: Các đối tượng có thể có kết nối cổng trung tâm để giao tiếp hoặc tham chiếu lẫn nhau
Hình 2 7 Mô tả kết nối trung tâm (S – Connects) [19]
Các cổng trung tâm được biểu diễn bằng đồ họa dưới dạng hình vuông màu đỏ
Bảng 2 2 Cổng kết nối và cổng hủy kết nối các đối tượng
(Nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp)
Liên kết input-output giữa hai hay nhiều đối tượng Liên kết trung gian và liên kết phụ trợ thay vì input-output
Cho phép mở rộng và liên kết đối tượng bất kỳ theo yêu cầu
3 Dạng cổng hủy kết nối
Hủy liên kết in-out Hủy liên kết center Hủy liên kết mở rộng
2.6 Xây dựng mô hình 3D từ phần mềm đồ họa Sketchup
2.6.1 Sơ lượt về phần mềm Sketchup-3D
SketchUp là một công cụ thiết kế và mô hình 3D nổi tiếng, được sử dụng rộng rãi trong kiến trúc, nội thất và xây dựng Phát triển bởi Trimble Inc., SketchUp nổi bật với giao diện đơn giản và dễ sử dụng, giúp người dùng dễ dàng tạo ra các mô hình 3D theo sở thích cá nhân Công cụ này phục vụ nhu cầu học tập và thiết kế của người dùng một cách hiệu quả.
2.6.2 Các chức năng cơ bản dùng trong mô hình 3D đồ họa Sketchup
Phần mềm SketchUp đóng vai trò quan trọng trong thiết kế kiến trúc và nội thất, mang lại nhiều lợi ích cho kiến trúc sư, họa viên và nhà thiết kế nội thất trong việc tạo hình và bản vẽ một cách nhanh chóng và hiệu quả.
Qua đó, SketchUp có những ưu điểm sau:
Tạo ý tưởng nhanh chóng với SketchUp: SketchUp là công cụ hoàn hảo cho giai đoạn đầu của thiết kế kiến trúc, giúp người dùng dễ dàng chuyển đổi ý tưởng ban đầu thành mô hình 3D Sử dụng SketchUp, quá trình thiết kế trở nên đơn giản và hiệu quả hơn.
Tích hợp Layout trong SketchUp cho phép người dùng tạo bản vẽ và trình bày thiết kế với ba mặt: mặt đứng, mặt bằng và mặt cạnh Khi chuyển sang Layout, bạn có thể tùy chỉnh tỷ lệ và bố cục, và mọi thay đổi mô hình sẽ tự động cập nhật trong Layout, đảm bảo tính chính xác của bản vẽ.
Thiết kế chính xác với SketchUp: SketchUp cung cấp độ chính xác và độ tin cậy cao trong quá trình thiết kế, đảm bảo rằng mô hình và bản vẽ của bạn phản ánh đúng ý tưởng ban đầu.
Tận dụng kho thư viện 3D Warehouse, SketchUp cho phép người dùng dễ dàng tìm kiếm và sử dụng các mẫu thiết kế 3D từ cộng đồng toàn cầu Bạn có thể chia sẻ mô hình của mình và khám phá hàng ngàn tài liệu thiết kế khác, mở rộng tài nguyên và tiếp cận ý tưởng sáng tạo phong phú từ cộng đồng.
KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRƯỜNG SẢN XUẤT TẠI CÔNG TY
NGHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH CÁC HẠNG MỤC CẢI TIẾN CÔNG TY IN BAO BÌ
Phân tích hoạt động quản lý máy móc thiết bị ở khu vực In thông qua chỉ số OEE
Theo phân tích tại chương 3, công ty chưa thực hiện việc theo dõi và quản lý chỉ số OEE Do đó, để đánh giá chính xác tình hình thực tế của chỉ số OEE trong nhà máy, đặc biệt là ở công đoạn In, nhóm đã tiến hành thực hiện các bước cần thiết.
- Thu thập các số liệu để tính toán chỉ số OEE (quan sát, bấm giờ, đặt câu hỏi)
- Phân tích nguyên nhân và cải thiện thời gian dừng máy thông qua sử dụng phương pháp SMED
- Phân tích nguyên nhân và cải thiện lỗi chất lượng (quan sát, thống kê, đặt câu hỏi)
4.1.1 Thu thập các số liệu để tính toán chỉ số OEE
Nhóm tác giả đã tổng hợp và mã hóa các nguyên nhân gây dừng máy cùng với các lỗi chất lượng trong quá trình in Đồng thời, họ cũng thiết lập một Form thu thập dữ liệu nhằm tính toán chỉ số OEE.
Bảng 4 1 Form thu thập chi tiết ngừng máy và lỗi chất lượng tại công đoạn in
(Nguồn: nhóm tác giả xử lý)
1 Thay trục in/Chuyển đổi SP 0
8 Trục in về không kịp 0
11 Thử trục in/nguyên liệu 0
15 Bỏ ca, thiếu nhân sự 0
16 Khác (ghi rõ nguyên nhân) 0
Code TÊN LỖI Số lượng lỗi phát sinh TỔNG
I11 Nhăn màng đầu/cuối cuộn 0
I12 Sọc do dao (dạng chùm sọc) 0
I13 Sọc mực (dạng một đường chỉ) 0
Dính mực mặt trước và mặt sau (Blocking)
I18 Mài dao/thay dao/tẩy trục 0
Màng bị dơ bẩn (côn trùng, bụi, dầu mỡ)
I24 Màng in không có mực/ mất mực 0
I27 Mực bám lên màng yếu 0
I31 Độ chồng màu không đạt 0
I32 Dừng máy để kiểm tra 0
Tiếp theo, nhóm tác giả tiến hành theo dõi và thu thập các dữ liệu làm cơ sở đầu vào tính toán chỉ số OEE cho máy In
Bảng 4 2 Theo dõi chỉ số OEE của máy in tại công đoạn in từ ngày 6 đến ngày 15 tháng 10 năm 2022
Hiệu suất khai thác thiết bị (A)
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
Biểu đồ 3 Biểu đồ chỉ số OEE máy In từ ngày 6 đến ngày 15 tháng 10 năm 2022
(Nguồn: nhóm tác giả xử lý)
Dựa trên kết quả từ biểu đồ 3, bảng dưới đây trình bày danh sách các tổn thất xảy ra trong công đoạn in ấn cùng với tỷ lệ phần trăm trung bình của các yếu tố về chất lượng, hiệu suất, và các chỉ số OEE liên quan.
Bảng 4 3 Chỉ số OEE khảo sát 6-15/10/2022 và Baseline OEE mục tiêu
Nhân tố Chất lượng Hiệu suất Hiệu suất có sẵn OEE thực tế OEE mục tiêu
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
Chỉ số OEE trung bình hiện tại là 43.5%, thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn 85% Hiệu suất khai thác thiết bị và hiệu suất hoạt động của máy in lần lượt chỉ đạt 67.9% và 66.9%, chưa đáp ứng yêu cầu tối thiểu Để cải thiện chỉ số OEE, mục tiêu cần đạt là 60%, do đó cần xem xét và nâng cao hiệu suất khai thác cũng như hiệu suất hoạt động.
Chỉ số chất lượng đạt 95.8%, vượt xa mức 85% được coi là tiêu chuẩn đẳng cấp thế giới cho các nhà sản xuất rời rạc Do đó, vấn đề chất lượng không phải là yếu tố chính cần cải thiện để nâng cao chỉ số OEE.
- Theo công thức tính P, muốn tăng P thì
+ Tăng sản lượng sản xuất Tăng sản lượng sản xuất liên quan đến nhiều yếu tố biến động ngẫu nhiên, khó kiểm soát nên rất khó triển khai
Để tăng sản lượng sản phẩm và giảm thiểu lỗi, cần phân tích nguyên nhân gây ra lỗi và đề xuất các giải pháp phòng ngừa hiệu quả Việc xác định rõ nguyên nhân sẽ giúp ngăn chặn lỗi phát sinh tại từng công đoạn sản xuất, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu suất làm việc.
Để nâng cao hiệu suất máy, cần tăng thời gian chu kỳ và công suất hoạt động Mặc dù máy được thiết kế với công suất 200m/phút, thực tế chỉ đạt 160m/phút do người vận hành gặp khó khăn trong việc kiểm soát các lỗi chất lượng khi máy chạy nhanh Vì vậy, cần tìm kiếm các giải pháp hiệu quả để cải thiện chỉ số này.
- Chỉ số hiệu suất khai thác thiết bị (A): Tăng (A ) thông qua việc giảm thiểu thời gian dừng máy trong quá trình sản xuất tại công đoạn
4.1.2 Phân tích và cải thiện thời gian dừng máy Để xác định các nguyên nhân dừng máy ảnh hưởng chính đến hiệu suất của máy In
Bảng 4.4, biểu đồ pareto được sử dụng để xác định các nguyên nhân dừng máy chính ưu tiên để khảo sát và cải thiện
Bảng 4 4 Nguyên nhân dừng máy In từ ngày 6-15/10
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
STT HẠNG MỤC TỔNG (phút) Tỷ lệ (%)
1 Thay trục in/ chuyển đổi sản phẩm 1328 74.1
8 Trục in về không kịp 0 0
10 Chờ nguyên vật kiệu ( màng, mực) 0 0
11 Thử trục in/ nguyên liệu 0 0
15 Bỏ ca, thiếu nhân sự 0 0
16 Khác ( ghi rõ nguyên nhân) 79 4.4
Biểu đồ 4 Biểu đồ pareto các nguyên nhân dừng máy cảu máy in từ ngày 6-15/10
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
Theo biểu đồ theo dõi nguyên nhân dừng máy của máy in, công đoạn thay trục in và chuyển đổi sản phẩm chiếm thời gian dừng máy cao nhất với 1,328 phút, tương đương 74.1% Do đó, giảm thời gian thay trục in và chuyển đổi sản phẩm là mục tiêu quan trọng để cải thiện chỉ số hiệu suất khai thác thiết bị (A) và hiệu suất hoạt động máy (P), qua đó nâng cao chỉ số OEE của máy in.
4.1.3 Phân tích và cải thiện chỉ số OEE máy in bằng áp dụng phương pháp chuyển đổi nhanh SMED
Việc tối ưu hóa quy trình thay job là yếu tố quan trọng giúp nâng cao chỉ số OEE trong sản xuất máy in Áp dụng phương pháp giảm thời gian chuyển đổi SMED sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất, tăng sản lượng và linh hoạt trong quy trình sản xuất.
Hiện trạng quy trình thay trục in và chuyển đổi sản phẩm :
Chưa chia công đoạn set up máy in thành những công đoạn cụ thể
Một số công đoạn được thao tác còn dựa trên kinh nghiệm
Chưa có tài liệu hướng dẫn cụ thể các công việc set up máy In
Các hạng mục công việc chưa có chưa có tiêu chuẩn chất lượng cụ thể
Mất thời gian thao tác và kiểm tra, cũng như tìm kiếm các thiết bị hỗ trợ các trong việc thay Job
Thay trục in/Chuyển đổi SP
Khác (ghi rõ nguyên nhân):
Nghỉ trưa Treo máy kỹ thuật Đứt màng Sửa máy
Biểu đồ nguyên nhân dừng máy
Để tối ưu hóa quy trình in ấn, cần liệt kê và nhóm các công việc thay job theo thứ tự hạng mục công việc, bao gồm: kết thúc đơn hàng, thay model mới và setup máy in Việc này giúp đảm bảo quy trình diễn ra mạch lạc và hiệu quả hơn trong từng giai đoạn.
thực hiện xác định và thiết lập các hoạt động bên trong thành bên ngoài cho các công việc thay job của máy in
Chuẩn hóa các chỉ số đo đạc là rất quan trọng, đồng thời cần đề xuất một số thiết bị và công cụ hỗ trợ công việc như dưỡng đo độ dày, thiết bị đo góc, súng bắn nhiệt và thiết bị đo sức gió (bảng 4.6).
Chuẩn hoá tài liệu hướng dẫn thay khuôn và chuyển đổi sản phẩm cho máy In
Xây dựng kế hoạch đào tạo cho nhân viên tại khu vực In a Quy trình thay job
Quy trình job là quá trình thay thế khuôn cũ bằng khuôn mới, bao gồm 8 khuôn Trong quá trình này, cuộn nguyên liệu thô được đưa vào quy trình thay job, nơi máy sử dụng khuôn để định hình vật liệu theo yêu cầu.
Hình 4 1 Các công việc trong quy trình thay job
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp) b Phân tích các hoạt động bên trong và bên ngoài của quy trình thay job tại công đoạn
Trong giai đoạn này mục tiêu là chuyển đổi các hoạt động bên trong thành các hoạt động bên ngoài càng nhiều càng tốt
Bảng 4 5 Phân tích các hoạt động bên trong và bên ngoài của quy trình thay job tại công đoạn In
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
Công việc Công việc chi tiết
Cân chỉnh trục in nằm giữa đồng bộ với lô 98 x
Cài đặt chu vi trục x
Cho trục xoay bắt đầu quấn bọc đầu côn 192 x
Quấn keo hai đầu côn 114 x
Chuyển lô tới khoang Lên lô từng khoang màu
Lót máng mực (sát với máng, tránh tình trạng quấn màng lót vào trục in)
Gắn bạc che phía sau 236 x
Dán keo 338.67 x Đổ mực vào thùng 520 x
Châm dung môi vào mực để có độ nhớt mực phù hợp 144 x
Chỉnh màu mực tương đồi gần với màu chuẩn 866.67 x ÉP LÔ
Cân chỉnh độ hở giữa lô lấy mực và trục phù hợp 324.8 x
Quay máng mực lên ngập lô lấy mực
Bật lô lấy mực xoay đúng chiều, tốc độ phù hợp
Mở máy bơm mực tuần hoàn 216 x
Di chuyển dao gạt mực vào đúng vị trí
Tinh chỉnh góc dao cho phù hợp nhất x
Che giấy hai đầu trục để không bị văng mực 149.33 x
Bật hơi dao gạt mực phù hợp 28 x
Mở nhiệt từng khoang màu
Cài đặt nhiệt từng khoang phù hợp
Máy bơm nước giải nhiệt của lô lạnh
Mở quạt hút và quật hút buồng sấy
Chạy tốc độ thấp để kéo boong màu từng khoang vào đúng vị trí
Cài đặt sóng trên tủ máy cho đúng 19 x
Chỉnh từng màu cho chuẩn 2194.67 x
Lau lô lại cho sạch 92 x
Lau trục lại cho sạch 8.67 x
Bắt đầu sang màng nguyên vật liệu x
Tăng lực ép dao cho phù hợp x
Cài đặt lực thu cuộn phù hợp với khổ màng x Đo lại độ nhớt phù hợp x
Che máng mực để tránh văng mực 224 x
Tăng tốc chồng hình chính xác 30.33 x
Cân chỉnh góc cho vô hình chính xác x
Cắt cuộn sang màng bắt đầu lấy thành phẩm 3 x Điều chỉnh màu cho thật giống mẫu 480 x
Trong quá trình thảo luận, nhóm cải tiến đã phân loại và chuyển đổi giao thoa giữa các hoạt động nội bộ và bên ngoài Họ đã chuẩn bị và thực hiện 11 hoạt động của nhóm công việc liên quan đến thay dao mới và thay trục in trong khi máy vẫn đang chạy cho đơn hàng cũ, với tổng thời gian gần 37 phút.
Nhóm cải tiến đã thiết lập các tiêu chuẩn chất lượng công việc cho từng hoạt động và đề xuất các công cụ hỗ trợ nhằm tinh gọn quy trình làm việc, được trình bày cụ thể trong bảng 4.6.
Bảng 4 6 Một số dụng cụ, thiết bị hỗ trợ quá trình thay job tại công đoạn In
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
Công đoạn Công việc chi tiết
Thời gian Bổ sung dụng cụ đo mới
Kiểm tra chiều lắp, số trục đ
Lên lô từng khoang màu
Sát với máng, tránh tình trạng quấn màng lót vào trục in
Châm dung môi vào mực để có độ nhớt mực phù hợp
Zahn Cup số 3 chảy trong 17s
Chỉnh màu mực đổi gần với màu chuẩn
Lưu công thức cho màu mực mới
Cân chỉnh độ hở giữa lô lấy mực và trục phù hợp
Hình 4 2 Dụng cụ dưỡng đo độ dày
Tinh chỉnh góc dao cho phù hợp nhất
Hình 4 3 Thiết bị đo góc
Mở nhiệt từng khoang màu
Tùy theo màu (lập danh sách màu tương ứng với nhiệt độ)
Mở quạt hút và quạt hút buồng sấy
Tốc độ gió ổn định, từ 1 đến 1,5 m/s
Hình 4 5 Thiết bị đo sức gió
- Tổng thời gian thay khuôn, chuyển đổi sản phẩm giảm từ 192 phút xuống 155 phút, tương ứng giảm 19.27%
Thiết lập tiêu chuẩn chất lượng cho từng hạng mục công việc và sử dụng các công cụ đo lường hỗ trợ giúp nhân viên giảm thiểu rủi ro liên quan đến lỗi chất lượng, từ đó hạn chế phế phẩm phát sinh trong quá trình vận hành máy.
4.1.4 Phân tích nguyên nhân và cải thiện lỗi chất lượng
Hiện trạng kiểm soát lỗi ở công đoạn In
Theo số liệu thống kê ở bảng 3.11, biểu đồ pareto được xây dựng để xác định các lỗi Worst phát sinh trong công đoạn In
Biểu đồ 5 Biểu đồ lỗi chất lượng của công đoạn in trong tháng 9,10
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
Phân tích, mô phỏng và đánh giá bố trí mặt bằng sản xuất hiện trạng
4.2.1 Thống kê sản lượng sản xuất của các sản phẩm
Bảng 4 12 Tổng số thành phẩm của nhà máy sản xuất bao bì Phú Ân trong 9/2022
(Nguồn: Công ty TNHH Phú Ân)
STT Tên sản phẩm Số đơn hàng
Trước cải tiến Sau cải tiến
4.2.2 Thống kê kích thước các khu vực
Dựa trên dữ liệu từ mặt bằng sản xuất của công ty TNHH Phú Ân, nhóm khảo sát sẽ tiến hành thống kê diện tích các khu vực sản xuất, được trình bày qua bảng 4.13.
Bảng 4 13 Thống kê diện tích các khu vực trong nhà máy sản xuất bao bì
(Nguồn:Công ty TNHH Phú Ân)
STT Tên khu vực Dài * Rộng
1 Khu vực kho nguyên liệu 26.27 * 8 210.16 -
4 Khu vực máy dán PVC và máy kiểm 1 8.5 * 2.2 18.7 2
5 Khu vực máy dán PVC và máy kiểm 2 12.7 * 1.6 20.3 2
6 Khu vực máy cắt PVC 10 * 2.2 22 3
7 Khu vực máy chia PVC 8 * 4 32 2
13 Văn phòng kho nguyên liệu 5.12 * 1.77 9 1
14 Khu vực để xe CNV 6.6 * 5 33 1
4.2.3 Phác thảo hiện trạng mặt bằng công ty sản xuất bao bì
Từ kết quả bảng 4.13, nhóm đã tiến phác thảo 2D mặt bằng công ty bằng phần mềm
Hình 4 10 Sơ đồ mặt bằng hiện trạng công ty
(Nguồn:Nhóm tác giả tổng hợp)
Sau khi phác thảo bảng vẽ mặt bằng 2D hiện trạng của công ty bằng phần mềm
Nhóm đồ án sử dụng công cụ toolbox của phần mềm Flexsim để chuyển đổi bản vẽ phác thảo 2D vào Flexsim Sau đó, nhóm bố trí các module Processor và combiner theo kích thước của bảng vẽ Tất cả nhân viên vận hành (Operator) sẽ được sắp xếp ở vị trí làm việc gần các thiết bị, với trách nhiệm chính là vận chuyển nguyên vật liệu đến các khu vực cần thiết.
Bảng 4 14 Thống kê kích thước các đối tượng trong Flexsim
STT Thiết bị Đối tượng Chiều dài
Để xây dựng một mô hình mô phỏng hoàn chỉnh, nhóm tác giả đã tạo ra các liên kết A-connects và S-connects Việc thiết lập những liên kết này giúp các đối tượng trong phần mềm tương tác hiệu quả, đảm bảo chuyển động và phân bố hàng hóa gần gũi với thực tế.
Sau khi hoàn tất mô hình, mặt bằng thiết kế khi được bố trí trong phần mềm Flexsim sẽ được thể hiện ở hình 4.11:
(Nguồn: nhóm tác giả xử lý)
Hình 4 11 Mô hình mô phỏng hiện trạng của Công ty sản xuất bao bì
Thiết lập thông số cho các đối tượng trong phần mềm mô phỏng Flexsim:
Bảng 4 15 thông số các đối tượng trong Flexsim
(Nguồn: Nhóm tác giả xử lý)
STT Tên đối tượng Chú thích Thông số
1 Source Dữ liệu được lấy từ thống kê nguyên vật liệu in
Phân loại màu ứng với từng loại túi và màn PET/PVC
2 Queue Kết nối Operator lấy hàng đến khu vực hàng đợi
Thời gian sản xuất 1 cuộn màng PET/PVC dựa trên công suất của thiết bị
Thời gian sản xuất 1 cuộn màng PET/PVC dựa trên công suất của thiết bị
5 Operator Thiết lập vận tốc di chuyển của Operator
- Số ngày làm việc trong 1 tháng: 26 ngày
- Thời gian 1 ca việc làm trong 1 ngày: Từ 7h30 đến 17h (tương đương
570 phút) Trong đó, thời gian giải lao: sáng 15 phút, chiều 15 phút, trưa
Do đó, thời gian mô phỏng:
Thiết lập thời gian cho mô hình mô phỏng chạy là: 1 tháng (tương đương 748,800 giây)
4.2.4 Đánh giá hiện trạng và và kết quả mô phỏng Flexsim
Nhóm đồ án sẽ thực hiện đánh giá hiện trạng dựa trên kết quả mô phỏng như sau:
- Khu vực thành phẩm: Đánh giá sức chứa bao gồm cả việc đặt và quản lý sản phẩm hoàn thành
Đánh giá hiệu suất hoạt động của các thiết bị sản xuất là rất quan trọng để đảm bảo tốc độ sản xuất đáp ứng đúng kế hoạch Việc xem xét tình trạng làm việc của thiết bị tại từng công đoạn giúp xác định khả năng hoạt động hiệu quả và kịp thời trong quy trình sản xuất.
Xác định số lượng sản phẩm hoặc nguyên liệu tại mỗi khu vực sản xuất là một phần quan trọng trong việc đánh giá và quản lý dòng chảy nguyên vật liệu trong quy trình sản xuất Việc này giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả sản xuất.
Thời gian di chuyển nguyên vật liệu giữa nhân viên và các khu vực khác là yếu tố quan trọng trong quy trình sản xuất Việc đo lường thời gian mà nhân viên mất để chuyển nguyên vật liệu hoặc thành phẩm từ một khu vực sản xuất đến khu vực khác giúp tối ưu hóa hiệu suất làm việc Điều này không chỉ nâng cao năng suất mà còn giảm thiểu lãng phí thời gian và tài nguyên.
Dựa trên những dữ liệu này, nhóm sẽ tiếp tục phân tích và đưa ra những phương án tối ưu để đề xuất cải tiến trong nhà máy
4.2.4.1 Tình trạng sản xuất khu vực thành phẩm
Trong giai đoạn cuối cùng, sản phẩm hoàn thành được công nhân đặt trực tiếp xuống nền sàn mà không có khu vực riêng biệt cho thành phẩm, tạo ra sự tiện lợi nhưng cũng tiềm ẩn nhiều vấn đề Khi số lượng đơn hàng tăng cao, việc kiểm soát và quản lý sản phẩm trở nên khó khăn, ảnh hưởng đến quy trình kiểm tra Hơn nữa, nếu nền sàn không được vệ sinh thường xuyên, chất lượng sản phẩm sẽ không được đảm bảo, gây ảnh hưởng đến người tiêu dùng Do đó, cần thiết phải xem xét và đưa ra giải pháp hợp lý để bảo quản sản phẩm tốt hơn.
Hình 4 18 Thể hiện khu vực thành phẩm của công ty sản xuất bao bì
4.2.4.2 Thống kê và đánh giá tình trạng làm việc của các máy móc thiết bị các khu vực Để thống kê được tình trạng hiệu suất của các thiết bị, nhóm đã tiến hành sử dụng Dashboard Công cụ Dashboard có khả năng ghi nhận và theo dõi thời gian xử lý (Processing) và thời gian không hoạt động (Idle) của từng thiết bị Các dữ liệu được tự động tính toán và ghi nhận lại từ các thiết bị sản xuất hoặc thông qua cổng giao tiếp với hệ thống theo dõi sản xuất
Bảng 4 16 Tình trạng làm việc của các loại thiết bị sản xuất
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ FlexSim software output)
STT Tên máy Processing %P Idle %I
Biểu đồ 9 Hiệu suất các thiết bị (Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ FlexSim software output)
Dựa vào biểu đồ 9 và kết quả mô phỏng trong bảng 4.16, nhóm đồ án nhận thấy Máy cắt 1 và Máy cắt 2 đang hoạt động quá tải, dẫn đến các tình huống bất lợi.
Hiệu suất máy giảm khiến máy hoạt động chậm chạp, không đáp ứng được yêu cầu sản xuất Thời gian xử lý và hoàn thành công việc kéo dài, dẫn đến sự trì trệ trong quá trình sản xuất.
Quá tải máy móc dẫn đến tình trạng hoạt động liên tục ở mức cao, gây ra mài mòn nhanh chóng và tỏa nhiệt lớn, từ đó làm giảm tuổi thọ của thiết bị.
Quá tải kéo dài có thể gây ra căng thẳng cho máy móc, dẫn đến nguy cơ hỏng hóc và sự cố kỹ thuật Hậu quả là cần thiết phải dừng máy để tiến hành bảo trì và sửa chữa, nhằm đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định.
BIỂU ĐỒ HIỆU SUẤT THIẾT BỊ
4.2.4.3 Số lượng hàng đang được gia công (WIP) tại từng khu vực sản xuất
Hình 4 19 Số lượng hàng WIP tại máy cắt
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ FlexSim software output)
Dựa trên dữ liệu thống kê về số lượng hàng đang trong quá trình gia công (WIP) tại từng khu vực sản xuất, nhóm nghiên cứu phát hiện rằng chỉ có khu vực máy cắt gặp tình trạng quá tải, trong khi các khu vực khác không có hàng WIP.
Hiện tại, có 54 cuộn màng PET đang chờ xử lý, cho thấy khu vực máy cắt đang gặp phải tình trạng tắc nghẽn Mặc dù máy cắt 1 và máy cắt 2 hoạt động liên tục, nhưng vẫn không đủ để xử lý toàn bộ sản phẩm trong hàng đợi Queue Cắt Điều này cần được xem xét kỹ lưỡng để cải thiện hiệu suất và dòng chảy sản xuất.
4.2.4.4 Thời gian di chuyển nguyên vật liệu từ một khu vực sang khu vực khác bởi nhân viên
Bảng 4 17 Thời gian di chuyển nguyên vật liệu từ khu vực này sang khu vực khác của nhân viên Đối tượng Idle Travel empty
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ FlexSim software output)
Thời gian di chuyển của nhân viên trong nhà máy có ảnh hưởng lớn đến việc xác định lãng phí Để tối ưu hóa quy trình làm việc, cần ghi nhận các thông số liên quan đến thời gian di chuyển này.
- Travel empty: Đây là thời gian mà nhân viên di chuyển giữa các khu vực mà không mang theo nguyên vật liệu
Thiết kế và mô phỏng 3D nhà máy bao bì mới
Để thiết kế lại và cải thiện bố trí mặt bằng cho nhà máy in bao bì, nhóm cần xác minh số lượng thiết bị cần thiết để đảm bảo bố trí hợp lý và hiệu quả.
Bảng 5 1 Số lượng máy cần thiết cho nhà máy in bao bì
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
STT Khu vực Số lượng thiết bị Máy
4 Chia PVC 1 Máy chia PVC 3.9 x 1.8
7 Cắt túi PVC 3 Máy cắt PVC 1,2 & 3 2 x 1
Dựa trên dữ liệu thu thập, nhóm đã điều chỉnh layout tầng trệt và thiết kế bảng vẽ 2D cho tầng 1 của nhà máy in bao bì, phù hợp với định hướng phát triển của công ty.
Hình 5 1 Sơ đồ layout tầng 1 nhà máy bao bì mới
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
Hình 5 2 Sơ đồ layout tầng trệt nhà máy bao bì mới
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
Thiết kế và mô phỏng flexsim cho phương án bố trí mặt bằng mới
Thiết lập thông số cho thang nâng nguyên vật liệu
Trong quá trình khảo sát, không gian tầng 1 chưa hoạt động cho sản xuất, dẫn đến việc thang nâng hàng chưa được sử dụng Tuy nhiên, nếu tái bố trí một số máy móc lên tầng 1, chúng ta có thể tận dụng thang nâng để vận chuyển nguyên vật liệu hiệu quả.
Bảng 5 2 Bảng thông số thang nâng nguyên vật liệu
Tạo module Acquire Resource cho Elevator và Operator
Dùng module travel loc để làm cho operator di chuyển tới elevator
Thiết lập tốc độ cho elevator
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ flexsim softwware)
Để hoàn thiện mô phỏng và đảm bảo chuyển động, nhóm đã thiết lập liên kết A-connects và cổng liên kết S-connects, giúp kết nối các thành phần và thiết lập tương tác chính xác, hiệu quả giữa các đối tượng.
Dưới đây là mô hình mới sau khi bố trí vào phần mềm Flexsim:
Hình 5 3 Mô hình mô phỏng mới của Công ty TNHH Phú Ân
Đánh giá, so sánh kết quả mô phỏng công ty sản xuất bao bì và mô hình nhà máy in bao bì mới
Bảng 5 3 So sánh khu vực lưu trữ nguyên vật liệu giữa nhà máy bao bì cũ và mới
Nhà máy sản xuất bao bì Nhà máy in bao bì mới
Thành phẩm được đặt trực tiếp tại khu vực thực hiện công đoạn cuối của quy trình sản xuất mà không có khu riêng biệt để sắp xếp và quản lý Nếu số lượng thành phẩm quá lớn, điều này sẽ gây cản trở trong việc quản lý sản phẩm hiệu quả.
Hình 5 4 Thể hiện khu vực thành phẩm của nhà máy sản xuất bao bì
Thành phẩm được lưu trữ và bảo quản tại hai khu vực khác nhau, bao gồm khu vực cũ và khu vực trên lầu, nhằm tránh tình trạng quá tải trong khu vực lưu trữ Cách này giúp dễ dàng hơn trong việc quản lý và kiểm soát thành phẩm.
Hình 5 5 Thể hiện khu vực lầu thành phẩm của nhà máy in bao bì mới
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ flexsim softwware)
5.3.2 Tình trạng hoạt động các loại thiết bị
Tình trạng làm việc của các loại thiết bị ở nhà máy in bao bì mới
Bảng 5 4 Tình trạng làm việc của các loại thiết bị sản xuất
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ flexsim softwware)
Biểu đồ 11 Hiệu suất thiết bị phương án mới
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ flexsim softwware)
BIỂU ĐỒ HIỆU SUẤT THIẾT BỊ PHƯỚNG ÁN MỚI
Bảng 5 5 So sánh Tình trạng làm việc của các loại thiết bị ở công ty sản xuất bao bì và nhà máy in bao bì mới
Phú Ân Nhà máy mới Phú Ân Nhà máy mới
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ flexsim softwware)
5.3.3 Thời gian di chuyển nguyên vật liệu giữa các khu vực của nhân viên
Bảng 5 6 Thời gian di chuyển nguyên vật liệu từ khu vực này sang khu vực khác của nhân viên
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ flexsim softwware)
Biểu đồ 12 Thời gian di chuyển của nhân viên của nhà máy sản xuất bao bì mới
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ flexsim softwware)
NV IN NV GHEP 1 NV CHIA
NV CAT NV GHEP 2 NV CHIA NV DAN
BIỂU ĐỒ THỜI GIAN DI CHUYỂN NHÂN VIÊN
Bảng 5 7 Bảng so sánh thời gian di chuyển giữa các khu vực
Phú Ân Nhà máy mới
(Nguồn: nhóm tác giả xử lý từ flexsim softwware)
Theo bảng 5.7, tổng thời gian di chuyển nguyên vật liệu của nhân viên trong phương án layout mới giảm 1.31% so với nhà máy hiện tại Mặc dù mức giảm này không lớn, nhóm đã thành công trong việc giảm gần 50% thời gian di chuyển của nhân viên dán kiểm 1&2, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc cân bằng chuyền sản xuất trong tương lai.
Biểu đồ 13 So sánh tổng % thời gian di chuyển nguyên vật liệu
(Nguồn: nhóm tác giả xử lý từ flexsim softwware)
Nhà máy bao bì Nhà máy mới
Biểu đồ 14 Thời gian di chuyển nhân viên dán kiểm 1&2 trước và sau cải tiến
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp từ flexsim softwware)
5.3.4 So sánh hiệu suất của máy cắt trước và sau mô phỏng của nhà máy sản xuất bao bì
Bảng 5 8 So sánh hiệu suất máy cắt giữa hiện trạng và nhà máy in bao bì mới
Công ty TNHH Phú Ân Nhà máy in bao bì mới
Máy cắt 1 và Máy cắt 2 đang hoạt động quá tải (hơn 100%), điều này có thể gây ra nhiều hệ lụy tiêu cực như hư hỏng thiết bị nhanh chóng và tích tụ hàng hóa không thể xử lý.
Bố trí thêm một máy cắt thứ ba trong công đoạn cắt túi đã giảm tình trạng quá tải thiết bị xuống còn 81% Sự điều chỉnh này không chỉ giảm lượng hàng WIP mà còn giúp đưa hiệu suất thiết bị về mức tối ưu.
NV DAN KIEM2 NV DAN KIEM 1
THỜI GIAN DI CHUYỂN NHÂN
NV DAN KIEM2 NV DAN KIEM 1
THỜI GIAN DI CHUYỂN NHÂN VIÊN DÁN KIỂM 1&2 SAU CẢI
Biểu đồ 15 Hiệu suất máy cắt hiện trạng Biểu đồ 16 Hiệu suất máy cắt trong nhà máy in bao bì mới (Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
5.3.5 Số lượng hàng WIP ở từng khu vực sản xuất
Bảng 5 9 so sánh số lượng wip máy cắt giữa hiện trạng và nhà máy in bao bì mới
Công ty TNHH Phú Ân Nhà máy in bao bì mới
Trong khu vực máy cắt, nhóm đã phát hiện 54 cuộn màng nhựa PET đang chờ xử lý Mặc dù máy cắt 1 và máy cắt 2 hoạt động liên tục với hiệu suất 100%, vẫn tồn tại một số sản phẩm trong hàng đợi cắt.
WIP công đoạn cắt Tỷ lệ
Hình 5 6 Số lượng WIP khu vực cắt của công ty Phú Ân (FlexSim software output)
Khu vực máy cắt hiện vẫn có 6 cuộn màng PET đang được xử lý (WIP) Tuy nhiên, nhóm đã đạt được thành công trong việc giảm lượng WIP xuống 48 cuộn màng nhựa PET so với công ty TNHH Phú Ân.
Hình 5 7 Số lượng WIP ở khu vực cắt nhà máy in bao bì mới (FlexSim software output)
WIP công đoạn cắt Tỷ lệ giảm
(Nguồn: nhóm tác giả tổng hợp)
Máy cắt 1 Máy cắt 2 Máy cắt 3
BIỂU ĐỒ HIỆU SUẤT MÁY