Chuyển đổi số không chỉ là việc cung cấp khả năng phát triển nhanh chóng trong việc kết nối thiết bị Internet of Things (IoT) với khách hàng mà còn là việc tận dụng IoT để cải thiện các quy trình sản xuất của chính công ty. Cụ thể, tại Công Ty TNHH Nidec Sankyo Vietnam (Hà Nội), việc chuyển đổi số trong sản xuất thông qua việc ứng dụng công nghệ thông tin và tự động hóa đã đem lại nhiều lợi ích quan trọng. Điều này bao gồm việc cải thiện thời gian đưa sản phẩm ra thị trường lên tới 30%, giảm khoảng 40% chi phí lập kế hoạch, giảm thiểu chi phí bảo trì thiết bị, và từ đó tăng năng suất và duy trì sự ổn định trong quá trình sản xuất.. Các tổn thất trong quá trình vận hành như: hỏng hóc của máy móc thiết bị, tổn thất do thiết lập và điều chỉnh thiết bị, tổn thất do khi vận hành thiết bị, thiết bị vận hành với tốc độ thấp, sai lỗi khi khởi động, sai lỗi trong sản xuất… những tổn thất này cùng với sự khác biệt giữa lý thuyết và thực tế do các quy trình phức tạp và phụ thuộc lẫn nhau khiến cho không thể đảm bảo 100% năng suất. Việc sử dụng phần mềm báo giá tự động và các công cụ khác giúp dự đoán khả năng sản xuất trong thời gian ngắn và nhận được xử lý nhanh chóng từ các bộ phận khác. Đối với Hệ thống đánh giá hiệu suất tổng thể máy móc OEE (Overall Equipment Effectiveness) là một công cụ quan trọng để đánh giá, tối ưu hóa và cải thiện hoạt động sản xuất của một doanh nghiệp. Nó giúp tạo ra thông tin, điều khiển và cải thiện trong quá trình sản xuất, giúp doanh nghiệp duy trì và tăng cường sự cạnh tranh trên thị trường. Chính vì vậy, việc thực hiện dự án triển khai Hệ thống giám sát hiệu suất tổng thể OEE có tính cấp thiết nhằm đảm bảo quy trình vận hành và tối ưu hóa hoạt động sản xuất cho Công ty TNHH Nidec Sankyo Việt Nam.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - ĐHQG-HCM TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO THỰC HÀNH ÁP DỤNG HỆ THỐNG ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT TỔNG THỂ MÁY MÓC OEE (OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS) VÀO GIÁM SÁT SẢN XUẤT Công ty TNHH Nidec Sakyo Việt Nam Môn: Cơ sở hạ tầng Công nghệ thông tin GVHD: ThS Nguyễn Thị Anh Thư Nhóm SVTH: CN2.K2023.2 - Nhóm Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng 11 năm 2023 Bảng DANH SÁCH THÀNH VIÊN VÀ PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC NHĨM MSSV Họ tên Nội dung phân cơng Đánh giá ● Tìm hiểu tính cấp thiết mục tiêu đề tài ● Tổng hợp file Power Point 100% 23210186 Lê Thị Yến 23210114 Nguyễn Thanh Hịa ● Tóm tắt nội dung thuyết minh 100% 23210169 Đỗ Cao Trí ● Tìm hiểu trạng hạ tầng thiết bị CNTT 100% 23210180 Trần Xuân Viễn 23210150 Cao Văn Tấn 23210145 Nguyễn Hồng Phúc 23210152 Nguyễn Thị Hoa Thắng 23210178 Nguyễn Chung Văn 23210165 Nguyễn Khánh Tiên 23210127 Nguyễn Hồng Long 23210096 Nguyễn Khắc cơng 22730037 Thái Quốc Khánh 23210181 Nguyễn Lâm Hoàng Vũ 23210130 Đỗ Hải Minh ● 100% Tìm hiểu trạng vận hành quản lý 100% ● Tìm hiểu hạn chế từ thực trạng CSHT CNTT nhà máy ● Lên quy trình cho dự án ● Tìm hiểu phương pháp OEE ● Khảo sát phương án lựa chọn phương pháp ● Tổng hợp file word ● Khảo sát dự án liên quan đến quy trình triển khai OEE ● Phạm vi áp dụng thời gian đề xuất áp dụng ● Lên kế hoạch danh mục vật tư dự tốn chi phí ● Nội dung triển khai : Mục tiêu, sản phẩm, phương pháp ● Nội dung triển khai 2: Triển khai phần mềm MES ● 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% Báo cáo kết dự kiến 100% ● Thực nội dung đồ án 100% MỤC LỤC GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Mục tiêu dự án công việc thực HIỆN TRẠNG CƠ SỞ HẠ TẦNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ VẬN HÀNH QUẢN LÝ TẠI CÔNG TY TNHH NIDEC SANKYO 2.1 Hiện trạng hạ tầng thiết bị công nghệ thông tin 2.2 Hiện trạng vận hành quản lý THÔNG TIN ĐẦU VÀO CHO DỰ ÁN 3.1 Các hạn chế thực trạng nhà máy 3.2 Thông tin thời gian thực dừng cố nhà máy 3.3 Lên quy trình sơ cho dự án 3.4 Nhu cầu doanh nghiệp OEE 3.5 Mô hình quản lý mong muốn sau dự án : 3.6 Khảo sát lựa chọn phương án 3.7 Khảo sát dự án liên quan TRIỂN KHAI DỰ ÁN 4.1 Phạm vi áp dụng thời gian đề xuất áp dụng 4.2 Danh mục vật tư dự toán chi phí 4.3 Nội dung thực 4.3.1 Nội dung 4.3.2 Nội dung 2: Triển khai phầm mềm MES 4.4 Kết dự kiến 4.4.1 Kết triển khai lắp đặt thiết bị chuyển đổi số: 4.4.2 Kết việc tích hợp với hệ thống điều hành sản xuất (MES) vận hành hệ thống giám sát hiệu suất tổng thể (OEE) 4.4.3 Kết tổng thể TÀI LIỆU THAM KHẢO MỤC LỤC HÌNH ẢNH 32 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết đề tài Chuyển đổi số không việc cung cấp khả phát triển nhanh chóng việc kết nối thiết bị Internet of Things (IoT) với khách hàng mà việc tận dụng IoT để cải thiện quy trình sản xuất cơng ty Cụ thể, Công Ty TNHH Nidec Sankyo Vietnam (Hà Nội), việc chuyển đổi số sản xuất thông qua việc ứng dụng công nghệ thông tin tự động hóa đem lại nhiều lợi ích quan trọng Điều bao gồm việc cải thiện thời gian đưa sản phẩm thị trường lên tới 30%, giảm khoảng 40% chi phí lập kế hoạch, giảm thiểu chi phí bảo trì thiết bị, từ tăng suất trì ổn định trình sản xuất Các tổn thất trình vận hành như: hỏng hóc máy móc thiết bị, tổn thất thiết lập điều chỉnh thiết bị, tổn thất vận hành thiết bị, thiết bị vận hành với tốc độ thấp, sai lỗi khởi động, sai lỗi sản xuất… tổn thất với khác biệt lý thuyết thực tế quy trình phức tạp phụ thuộc lẫn khiến cho đảm bảo 100% suất Việc sử dụng phần mềm báo giá tự động công cụ khác giúp dự đoán khả sản xuất thời gian ngắn nhận xử lý nhanh chóng từ phận khác Đối với Hệ thống đánh giá hiệu suất tổng thể máy móc OEE (Overall Equipment Effectiveness) công cụ quan trọng để đánh giá, tối ưu hóa cải thiện hoạt động sản xuất doanh nghiệp Nó giúp tạo thơng tin, điều khiển cải thiện trình sản xuất, giúp doanh nghiệp trì tăng cường cạnh tranh thị trường Chính vậy, việc thực dự án triển khai Hệ thống giám sát hiệu suất tổng thể OEE có tính cấp thiết nhằm đảm bảo quy trình vận hành tối ưu hóa hoạt động sản xuất cho Công ty TNHH Nidec Sankyo Việt Nam 1.2 Mục tiêu đề tài Việc triển khai hệ thống giám sát hiệu suất tổng thể OEE cho Công ty TNHH Nidec Sankyo Việt Nam có mục tiêu quan trọng tối ưu hóa hoạt động sản xuất cung cấp lợi ích đa dạng: Đầu tiên, dự án tập trung vào tăng hiệu suất tổng thể Điều bao gồm việc tối ưu hóa hoạt động sản xuất, giảm thiểu rủi ro thiếu hụt lao động cải thiện chất lượng sản phẩm Cung cấp số liệu xác, kịp thời minh bạch để giám sát hiệu suất tổng thể máy móc theo thời gian thực Thứ hai, việc chuyển đổi số doanh nghiệp mục tiêu quan trọng Điều giúp doanh nghiệp nắm bắt thông tin thị trường xu hướng, đưa định chiến lược phản ứng nhanh chóng với thay đổi thị trường Chuyển đổi số bao gồm việc sử dụng cơng nghệ số hóa để cải thiện hiệu hoạt động sản xuất, tăng trưởng doanh thu nâng cao lực cạnh tranh Cuối cùng, việc triển khai hệ thống giám sát OEE giúp Nidec cung cấp thông tin chi tiết liệu theo thời gian thực, tạo liên kết phối hợp phận dây chuyền sản xuất nhà máy Điều giúp Nidec ứng phó tốt với trường hợp khẩn cấp, nâng cao chất lượng sản phẩm, kiểm sốt chi phí trì tính cạnh tranh doanh nghiệp Ngồi ra, việc cịn góp phần bảo vệ môi trường thúc đẩy đổi sáng tạo hoạt động sản xuất Công ty TNHH Nidec Sankyo Việt Nam Cụ thể, dự án kết nối, tích hợp liệu vận hành hệ thống giám sát hiệu suất tổng thể (Overall Equipment Effectiveness: OEE) với hệ thống hệ thống điều hành sản xuất (Manufacturing Execution System: MES) để đồng hoá cải tiến quy trình Hệ thống giám sát hiệu suất tổng thể khơng giúp nhà quản lý sản xuất mà hỗ trợ nhân viên hiểu rõ hiệu suất suất sản xuất Nhờ vào việc thu thập phân tích liệu, hệ thống cung cấp thơng tin chi tiết quy trình sản xuất, từ doanh nghiệp tìm kiếm hội để cải thiện sản xuất Điều bao gồm việc tăng cường suất, giảm thiểu chi phí sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm, mang lại lợi ích to lớn cho NIDEC Hệ thống điều hành sản xuất giúp trình quản lý liệu sản xuất trở nên linh hoạt hiệu Bằng cách thu thập, lưu trữ, phân tích liệu sản xuất, cung cấp nhìn tồn diện hiệu suất sản xuất Thông tin không hỗ trợ việc định mà cịn cung cấp cơng cụ cần thiết để tối ưu hóa khía cạnh quy trình sản xuất Bằng cách này, doanh nghiệp đạt mục tiêu tăng suất, giảm chi phí, cải thiện chất lượng sản phẩm cách hiệu 1.3 Tóm tắt nội dung thuyết minh - Mục tiêu : Tăng hiệu suất tổng thể: Điều bao gồm việc tối ưu hóa hoạt động sản xuất, giảm thiểu rủi ro thiếu hụt lao động cải thiện chất lượng sản phẩm Chuyển đổi số doanh nghiệp: Điều giúp doanh nghiệp nắm bắt thông tin thị trường xu hướng, đưa định chiến lược phản ứng nhanh chóng với thay đổi thị trường Triển khai hệ thống giám sát OEE: Điều giúp Nidec cung cấp thông tin chi tiết liệu theo thời gian thực, tạo liên kết phối hợp phận dây chuyền sản xuất nhà máy - Các công việc thực : + Thu thập thông tin hạn chế nhà máy bao gồm : hiệu suất máy, ghi chép liệu máy móc, loại máy móc tự động bán tự động sản xuất + Đánh giá trạng vận hành quản lý : đánh giá trạng quy trình quản lý tại, bao gồm cách thức quản lý nguồn lực, quy trình làm việc, hiệu suất tổng thể quy trình quản lý Việc hiểu rõ hạ tầng cách thức vận hành quản lý giúp định hình cách thức triển khai dự án cách hiệu + Lập kế hoạch thời gian phát triển dự án, phạm vi: xác định phạm vi cụ thể dự án, bao gồm khu vực quy trình cụ thể áp dụng, thời gian dự kiến để triển khai dự án, bao gồm : Phạm vi áp dụng, thời gian áp dụng, thời gian chuẩn bị triển khai + Tìm hiểu dự án liên quan : nghiên cứu liệt kê dự án tương tự thực hiện, với tóm tắt ngắn gọn mục tiêu kết dự án Cần xem xét dự án liên quan để rút kinh nghiệm áp dụng vào dự án + Lập danh mục vật tư dự toán kinh phí : tạo danh sách chi tiết tất vật tư cần cho dự án, với ước lượng chi phí cho mục + Lập kế hoạch dự án, giúp đảm bảo có đủ nguồn lực để hồn thành dự án HIỆN TRẠNG CƠ SỞ HẠ TẦNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ VẬN HÀNH QUẢN LÝ TẠI CÔNG TY TNHH NIDEC SANKYO 2.1 Hiện trạng hạ tầng thiết bị công nghệ thơng tin Thiết bị vật lý nhà máy NIDEC bao gồm máy móc tự động máy đúc nhựa, máy gia công phức hợp CNC,… dây chuyền lắp ráp linh kiện, chi tiết nhựa dựa sức lao động người kết hợp với máy móc bán tự động STT Tên thiết bị Tốc độ phun Hệ điều hành Hành trình (X-Y-Z) DCX200III 15000 Mitsu M700 760 x 435 x 520 NEX180III 9000 Mitsu M700 1050 x 540 x 560 NEX50IV 12000 OSP-P200M 1050 x 560 x 560 J50ADS 15000 OSP5000M 650 x 400 x 450 J75EII 7000 FANUC 18M 560 x 410 x 410 J55AD 5000 OSP5020M 1050 x 560 x 560 J30ADS 8000 OSP700M 560 x 410 x 410 J50ADS 35000 OSP7000 560 x 410 x 410 Bảng 1: Danh sách hạ tầng thiết bị khu vực sản xuất gia công khuôn đúc Do đặc thù ngành sản xuất đúc nhựa sản xuất khuôn nhựa nhà máy Nidec Sankyo Việt Nam có dịng máy máy ép nhựa máy gia công phức hợp CNC - Máy ép nhựa: Máy ép nhựa (injection molding machine) hay gọi máy ép phun loại máy sử dụng phổ biến dây chuyền ứng dụng cơng nghệ ép phun Máy có tác dụng cố định khn đóng suốt q trình đẩy nhựa nóng chảy áp lực phun vào lõi khuôn Lúc này, nhựa lấp đầy lịng khn sau làm nguội, sản phẩm đẩy ngồi thơng qua hệ thống lõi Hình 1: Máy ép (hình minh họa sưu tầm) Số lượng thiết bị: 98 - Máy CNC (Computer Numerical Control) CNC (Computer Numerical Control) dạng máy sử dụng phổ biến ngành gia cơng khí, điều khiển tự động hóa hỗ trợ máy tính Các phận hoạt động theo chuỗi kiện người dùng lập trình sẵn nhằm tạo sản phẩm có hình dạng kích thước đạt chuẩn theo u cầu Hình 2: Máy CNC (hình ảnh minh họa sưu tầm) - Máy cắt dây EDM Máy cắt dây EDM hay máy cắt dây tia lửa điện (Wire-cut EDM Wire EDM) loại máy gia công xung điện, điện cực âm máy sợi dây kim loại có đường kính từ 0,1 – 0,3mm Đây điểm khác biệt máy cắt dây tia lửa điện máy gia công xung điện khác (gia cơng điện cực thỏi) Hình 3: Máy cắt dây EDM (hình minh họa sưu tầm) - Máy phay Makino V33 Máy phay dùng để gia công vật liệu rắn, bao gồm kim loại, nhựa gỗ, sử dụng cho bề mặt phẳng không Máy dùng nhiều loại công cụ cắt khác nhau, bao gồm lưỡi quay, mũi khoan chí vật liệu mài mịn để: ü Lượn trịn, soi rãnh lề, trang trí cạnh, cắt gọt, cắt rãnh, khoét lỗ, đẽo phảng, ứng dụng phổ biến ngành gia công sản xuất đồ gia dụng ü Chế tạo loại bánh ü Tạo rãnh rãnh phôi ü Gia công bề mặt phẳng bề mặt không ü Sử dụng ngành công nghiệp để sản xuất hình dạng phức tạp Hình 4: Máy phay Makino V33 (hình minh họa sưu tầm) Hiện trạng thiết bị: Máy móc hoạt động riêng lẻ, thống kê hiệu suất máy kỹ thuật viên thực thủ công, cấp nguyên vật liệu phụ thuộc nhiều vào tay nghề kỹ thuật viên Máy ép nhựa tiêu tốn lượng điện lớn, chiếm đến 80% lượng điện tiêu thụ toàn nhà máy Một số hệ thống sử dụng động không đồng pha điều khiển bơm dầu, máy hoạt động liên tục gây lãng phí điện khơng cần thiết Hệ thống điều khiển công nghệ cũ, hoạt động không ổn định, thường xuyên bị lỗi gây thời gian chi phí sửa chữa, thất ngun liệu, phế phẩm nhiều, giảm suất sản xuất giảm tuổi thọ thiết bị 2.2 Hiện trạng vận hành quản lý Hiện máy ép nhựa hoạt động riêng lẻ, việc cấp nguyên vật liệu, thống kê hiệu suất máy kỹ thuật viên thực thủ công phụ thuộc nhiều vào tay nghề kỹ thuật viên Mỗi máy dừng sản xuất máy bị cố, công nhân thực ghi chép thủ công lỗi hoạt động máy Vì dẫn tới việc sai sót nhiều thời gian, bên cạnh có vài thơng số khơng thể ghi chép Q trình sản xuất NIDEC khơng có báo cáo trực quan, khó khăn việc kiểm sốt hiệu suất hệ thống Các nhà lãnh đạo khó đánh giá xác thực thay đổi hoạt động khu sản xuất để giải vấn đề hiệu suất, sản lượng hiệu hoạt động nhân viên, phòng ban giai đoạn dự án doanh nghiệp Trong dây chuyền sản xuất NIDEC có nhiều loại máy móc khác nhau, xưởng đúc nhựa có 200 máy đúc nhựa gồm dòng khác Sumitomo, JSW, , nhiều dòng máy khác dẫn tới khơng có phương án thu thập liệu tất dịng máy đó, có máy cũ gây khó khăn cho việc thu nhập liệu tự động việc điều chỉnh sản lượng hiệu suất làm việc khu vực sản xuất Trong trình sản xuất, lỗi máy móc khơng ghi nhận, chưa có phần mềm hay liệu để phân tích lỗi cải tiến lỗi máy móc, ảnh hưởng tới trình sản xuất trình tự khu vực sản xuất, gia công xung quanh Nhằm giúp cho hoạt động sản xuất tối ưu hiệu NIDEC cần áp dụng hệ thống giám sát hiệu suất tổng thể OEE thơng qua kết nối máy móc thiết bị với hệ thống MES Từ giám sát, quản lý vận hành sản xuất khu vực ép nhựa cách xác hiệu Các hệ thống giúp cho nhà quản lý cập nhật thông tin hiệu suất sản lượng thiết bị cách nhanh chóng, xác cung cấp thơng tin cụ thể vấn đề nguyên nhân gây mát hiệu suất, để dễ dàng tìm điểm yếu quy trình thực biện pháp cải thiện để tăng suất dây chuyền sản xuất THÔNG TIN ĐẦU VÀO CHO DỰ ÁN 3.1 Các hạn chế thực trạng nhà máy - Không nắm hiệu suất máy: chưa đo đếm máy móc hoạt động hiệu suất bao nhiêu, cơng suất - Ghi chép liệu máy móc thủ cịn thủ cơng: sản xuất, máy có lúc dừng có lúc bị lỗi, cơng nhân hay người liên quan tiến hành ghi chép thủ công - Do thủ công nên thời gian lâu hơn, có khả sai sót khơng xác nhân tố người - Nhiều loại máy móc khác sản xuất: line sản xuất, nhà máy có nhiều loại máy khác nhau, nhiều hãng khác - Nhiều máy cũ gây khó khăn cho việc thu thập liệu tự động - Không xác định lỗi để tiến hành cải tiến: - Không ghi nhận lỗi, liệu để phân tích lỗi tiến hành cải tiến 3.2 Thông tin thời gian thực dừng cố nhà máy - Trong thời gian sản xuất, để chỉnh máy cho đạt hiệu suất, tốn khoảng thời gian để chỉnh máy - Thời gian NET máy chạy bị kéo dài hiệu suất - Thời gian thực tế máy chạy bị kéo dài lỗi, cố, tạm dừng, thay khn, … - Thời gian máy chạy, thời gian dừng máy ngày lễ, ngày nghỉ Tất khoảng thời gian nêu đo đạc cách thủ cơng có khả dẫn đến sai sót, khó theo sát tình hình thực tế Nhu cầu ghi chép tự động thời gian thực cố nhà máy phát sinh 3.3 Lên quy trình sơ cho dự án Hình 9: Biểu đồ thể khối lượng sản phẩm chạy số lượng sản phẩm theo kế hoạch Hình 10: Biểu đồ báo cáo số OEE 18 KẾ HOẠCH TRIỂN KHAI DỰ ÁN 4.1 Phạm vi áp dụng thời gian đề xuất áp dụng Nhằm giới hạn phạm vi áp dụng theo mục tiêu kết hợp hệ thống quản lý điều phối sản xuất, lập kế hoạch sản xuất hệ thống điều hành MES, tài liệu tập trung xem xét, phân tích, đánh giá yếu tố nằm phạm vi Công ty TNHH Nidec Sankyo Việt Nam: - Khu vực triển khai: Chỉ tập trung triển khai khu vực đúc nhựa nhà máy Đây khu vực quan trọng cần nâng cao hiệu suất - Các máy móc chính: Chỉ áp dụng cho máy ép nhựa khu vực Đây thiết bị cần giám sát - Thời gian áp dụng: Triển khai năm 2024 để kịp đáp ứng mục tiêu nâng cao hiệu suất sản xuất Kết nối, tích hợp liệu với hệ thống MES để đồng hoá cải tiến quy trình Phối hợp chặt chẽ với phận lập kế hoạch sản xuất để đạt hiệu tối ưu Tập trung nguồn lực để triển khai thành công khu vực đúc nhựa trước mở rộng khu vực khác Với phạm vi áp dụng cụ thể này, Nidec Sankyo Việt Nam tập trung nguồn lực triển khai OEE hiệu quả, đạt mục tiêu nâng cao hiệu suất sản xuất năm 2024 Để phân tích kỹ thời gian áp dụng hệ thống OEE khu vực đúc nhựa Nidec Sankyo Việt Nam, xin đưa số nhận xét: - Thời gian chuẩn bị: + Lập kế hoạch chi tiết: 1-2 tuần + Lắp đặt thiết bị, cảm biến: 2-3 tuần + Phát triển phần mềm, sở liệu: 4-6 tuần + Tích hợp với hệ thống MES: 2-4 tuần + Kiểm tra, hiệu chỉnh: 1-2 tuần - Thời gian triển khai: + Triển khai thử nghiệm: 4-6 tuần + Thu thập phân tích liệu: 6-8 tuần + Hoàn thiện mở rộng dần: 8-12 tuần - Tổng thời gian dự kiến: + Chuẩn bị: 3-4 tháng + Triển khai: 6-8 tháng + Tổng cộng: 9-12 tháng năm 2024 Như vậy, với thời gian chuẩn bị chu đáo triển khai bước, hệ thống OEE vào ổn định sau 9-12 tháng áp dụng Điều phù hợp với kế hoạch triển khai năm 2024 Nidec Sankyo Việt Nam Phác thảo sơ đồ phân tích thời gian sau: - Tháng 1: Lập kế hoạch chi tiết 19