Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật công nghiệp: Nghiên cứu tinh gọn bộ phận bảo trì nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN ANH KIỆT

NGHIÊN CỨU TINH GỌN BỘ PHẬN BẢO TRÌ NHÀ MÁY SẢN XUẤT TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Chuyên ngành: Kỹ thuật công nghiệp Mã số : 8520117

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 1 năm 2023

Công trình được hoàn thành tại : Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ NGỌC HIỀN

PGS.TS LÊ NGỌC QUỲNH LAM

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS ĐỖ THÀNH LƯU

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS LÊ ĐỨC ĐẠO

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM ngày 08 tháng 01 năm 2022

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1 Chủ tịch hội đồng : TS LÊ SONG THANH QUỲNH

2 Thư ký hội đồng: TS NGUYỄN HỮU THỌ 3 Phản biện 1: TS ĐỖ THÀNH LƯU

4 Phản biện 2: TS LÊ ĐỨC ĐẠO 5 Ủy viên: PGS.TS ĐỖ NGỌC HIỀN

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ

TS LÊ SONG THANH QUỲNH

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYỄN ANH KIỆT MSHV: 2070325 Ngày, tháng, năm sinh: 28/02/1993 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Kỹ thuật Công nghiệp Mã số : 8520117

I TÊN ĐỀ TÀI :

Nghiên cứu tinh gọn bộ phận bảo trì nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời

Application of Lean maintenance at the Solar Photovoltaic Panel manufacturing II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Tìm hiểu những công cụ tinh gọn sản xuất

Áp dụng những công cụ sản xuất vào trong việc tinh gọn bộ phận bảo trì tại nhà

sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/09/2022

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/12/2022

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền, PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam

Tp HCM, ngày 08 tháng 01 năm 2023

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ

LỜI CÁM ƠN

Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô Bộ môn Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ dạy và truyền đạt cho tôi những kiến thức bổ ích, những kinh nghiệm quý giá trong suốt thời gian qua

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền cùng PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam đã tận tình hướng dẫn cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này

Tôi xin gửi lời cám tạ chân thành đến ban lãnh đạo công ty sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời Sun đã tin tưởng và tạo điều kiện để tôi thu thập dữ liệu và thực hiện cải tiến tinh gọn tại phòng bảo trì Ngoài ra, để hoàn thành luận văn này còn có sự đóng góp nhiệt tình của tất cả anh chị em kỹ sư cùng nhân viên trong công ty, tôi xin gửi đến mọi người lời cảm tạ sâu sắc nhất

Cuối cùng, tôi cũng xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè đã động viên, chia sẻ và hỗ trợ mọi mặt trong suốt thời gian vừa qua

Tp HCM, ngày 08 tháng 01 năm 2023

Học viên

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hệ thống sản xuất tinh gọn là một khái niệm quen thuộc, được xem như là triết lý tinh gọn tối ưu nhất trên thế giới Nghiên cứu và áp dụng các lý thuyết tinh gọn để cải tiến bộ phận bảo trì tại nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời đã giải quyết những vấn đề lãng phí đang gặp phải Nghiên cứu còn đưa ra kết quả để so sánh thời gian thực hiện tác vụ trước và sau khi cải tiến để thấy rõ hiệu quả thực hiện tinh gọn Qua đó giúp nâng cao chỉ số hiệu suất tổng thể thiết bị đạt được mục tiêu kì vong của ban lãnh đạo nhà máy

Từ khóa: OEE, Lean, 5S, cải tiến mặt bằng, cải tiến quy trình, bộ phận bảo trì

ABSTRACT

Lean Manufacturing is a popular term, considered the most optimal lean philosophy in the world Research and application of lean theories to improve the maintenance department at the solar panel manufacturing has solved the waste The study also provides the following results and comparisons after applying the improvements to determine the efficiency of lean implementation Thereby, improving the Overall Equipment Effectiveness, which can be achived the expected goal of the Leadership Keywords: OEE, Lean, 5S, site improvement, process improvement, maintenance department

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền và PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam Các số liệu, kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này

TP.HCM, ngày 07 tháng 01 năm 2023 Học viên thực hiện

Nguyễn Anh Kiệt

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT xii

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU 1

Đặt vấn đề 1

Mục tiêu nghiên cứu 2

Lý do thực hiện đề tài 2

Bố cục luận văn 3

Giới hạn và phạm vi nghiên cứu 3

CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN 5

Các nghiên cứu liên quan 10

CHƯƠNG 3 : PHÂN TÍCH ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 13

Sơ lược nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời 13

3.1.1 Lĩnh vực hoạt động của công ty 13

3.1.2 Thông tin, hình ảnh sản phẩm 13

3.1.3 Quy trình sản xuất chung 14

Sơ đồ tổ chức, các hoạt động chính bộ phận bảo trì 15

3.2.1 Sơ đồ tổ chức bộ phận bảo trì 15

3.2.2 Các hoạt động chính của bộ phận bảo trì 16

Phân tích các hoạt động của bộ phận bảo trì 17

3.3.1 Khái niệm bảo trì sự cố khẩn cấp BM 17

3.3.2 Khái niệm bảo trì phòng ngừa PM 17

Phân tích hiện trạng 18

3.4.1 Chỉ số OEE 18

3.4.2 Đo lường các tổn thất ảnh hưởng giá trị hiệu suất OEE 20

3.4.3 Đo lường thời gian dừng máy 21

3.4.4 Phân tích quy trình thực hiện bảo trì 23

3.4.5 Thời gian trung bình thực hiện BM 28

3.4.6 Phân tích mặt bằng tổng thể phòng bảo trì 29

3.4.7 Sơ đồ xương cá 30

CHƯƠNG 4 : GIẢI PHÁP TINH GỌN BỘ PHẬN BẢO TRÌ 33

Cải tiến về vật tư, linh kiện 33

4.1.1 Thực trạng và những bất cập 33

4.1.2 Quy trình lãnh linh kiện 33

4.1.3 Đề xuất giải pháp 34

4.1.4 Thiết lập tủ linh kiện chuyển đổi nhanh 35

4.1.5 Đào tạo nhân viên nâng cao năng lực tìm mã linh kiện 51

Cải tiến về nhân lực 54

4.3.2 Chuẩn hóa lịch làm việc PM và một số vấn đề liên quan 63

Cải tiến về phòng bảo trì 68

4.4.1 Hiện trạng phòng bảo trì 68

5.1.1 Quy trình thu thập kết quả 87

5.1.2 So sánh thời gian dừng máy trước và sau cải tiến 87

5.1.3 Thời gian thực hiện BM sau cải tiến 89

CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91

Kết luận 91

Kiến nghị 92

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

PHỤ LỤC A – OEE TỪ THÁNG 5 ĐẾN THÁNG 8 97

PHỤ LỤC B - THỜI GIAN DỪNG MÁY TỪ THÁNG 5 ĐẾN THÁNG 8 98

PHỤ LỤC C – CHI TIẾT THỜI GIAN BẢO TRÌ SỰ CỐ KHẨN CẤP 98

PHỤ LỤC D THỐNG KÊ CHI TIẾT THIẾT BỊ TẠI PHÒNG BẢO TRÌ 99

PHỤ LỤC E – LINH KIỆN ĐƯỢC LÃNH TỪ THÁNG 5 ĐẾN THÁNG 8 KHU VỰC DEPOSITION 101

PHỤ LỤC F – LINH KIỆN ĐƯỢC LÃNH TỪ THÁNG 5 ĐẾN THÁNG 8 KHU VỰC CELL DEFINITION 103

PHỤ LỤC G – LINH KIỆN ĐƯỢC LÃNH TỪ THÁNG 5 ĐẾN THÁNG 8 KHU VỰC FINISHING 105

PHỤ LỤC H DANH SÁCH LINH KIỆN GIỮ LẠI ĐỂ SỬA CHỮA 107

PHỤ LỤC I – CHECKLIST 5S PHÒNG BẢO TRÌ 113

PHỤ LỤC J – CHI TIẾT BẢNG TÍNH ĐIỂM MẶT BẰNG HIỆN TRẠNG 117

PHỤ LỤC K – CHI TIẾT BẢNG TÍNH ĐIỂM MẶT BẰNG SAU CẢI TIẾN 119

PHỤ LỤC L - THỜI GIAN DỪNG MÁY TỪ THÁNG 9 ĐẾN THÁNG 11 121

PHỤ LỤC M - CHI TIẾT THỜI GIAN BẢO TRÌ SỰ CỐ KHẨN CẤP TỪ THÁNG 9 ĐẾN THÁNG 11 121

PHỤ LỤC N – OEE TỪ THÁNG 9 ĐẾN THÁNG 11 122

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 123

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Tấm pin năng lượng mặt trời Module X 13

Quy trình nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời 14

Sơ đồ tổ chức bộ phận bảo trì 16

Biểu đồ hiệu suất tổng thể thiết bị từng khu vực hàng tháng 19

Biểu đồ chỉ số tổn thất 20

Biểu đồ quản lý thời gian dừng máy 21

Lịch làm việc cho nhóm thực hiện PM 23

Quy trình thực hiện Pre-PM 24

Quy trình bảo trì phòng ngừa 25

Quy trình bảo trình sự cố khẩn cấp 27

Biểu đồ thời gian trung bình thực hiện BM 28

Mặt bằng phòng bảo trì 29

Sơ đồ xương cá 30

Quy trình lãnh linh kiện 34

Biểu đồ linh kiện có tần suất sử dụng cao khu vực Deposition 37

Biểu đồ linh kiện có tần suất sử dụng cao khu vực Cell Definition 40

Biểu đồ linh kiện có tần suất sử dụng cao khu vực Finishing 45

Quy trình bảo quản tủ linh kiện chuyển đổi nhanh 48

Phác thảo tủ linh kiện chuyển đổi nhanh 49

Hình ảnh thực tế áp dụng tại phòng bảo trì 50

Hình ảnh buổi đào tạo 54

Quy trình chuẩn hóa công việc bảo trì sự cố khẩn cấp 56

Bản mẫu mô tả công việc 57

Biểu mẫu nộp báo cáo mô tả công việc 58

Báo cáo mô tả công việc được lưu trên Drive 59

Bảng thông báo chia sẻ báo cáo mô tả công việc 59

Quy trình xử lý sự cố khẩn cấp 62

Lịch làm việc hiện tại nhóm bảo trì thực hiện PM 63

Chuẩn hóa lịch làm việc nhóm bảo trì thực hiện PM 64

Giấy công tác WO 65

Giấy công tác WO sau khi thêm thông tin dụng cụ sữa chữa 66

Hộp chứa dụng cụ cá nhân khi chưa thực hiện 5S 67

Hộp chứa dụng cụ cá nhân sau khi thực hiện 5S 67

Bước chuẩn bị cho tác vụ PM vào ngày kế tiếp 68

Một số hình ảnh thực tế tại phòng bảo trì 69

Sơ đồ tổ chức 5S 71

Danh sách linh kiện giữ lại & nhãn dán thông tin 72

Biểu mẫu báo cáo tình trạng 5S 74

Giản đồ mối quan hệ hoạt động giữa các khu vực 75

Sơ đồ Spagetti phòng bộ phận bảo trì 78

Giản đồ quan hệ hoạt động các khu vực sau cải tiến 80

Diện tích và mối quan hệ hoạt động các khu vực 80

Thứ tự bố trí khu vực theo giải thuật Corelap 81

Layout các khối khu vực sau khi được hiệu chỉnh 82

Sơ đồ Spagetti sau khi cải tiến mặt bằng 84

Mặt bằng tổng thể phòng bảo trì sau khi cải tiến, 85

Một số hình ảnh liên quan phòng bảo trì khi cải tiến 86

Biểu đồ chỉ số tổn thất thời gian dừng máy 87

Biểu đồ thời gian trung bình thực hiện BM trước và sau khi cải tiến 89 Biểu đồ hiệu suất tổng thể thiết bị từng khu vực sau cải tiến 91

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Sáu tổn thất chính trong OEE 6

Bảng 2.2 Sơ đồ SIPOC 6

Bảng 2.3 Phương pháp luận 9

Bảng 2.4 Công cụ Lean được ứng dụng trong từng giai đoạn 10

Bảng 2.5 Các nghiên cứu liên quan 10

Bảng 3.1 Sơ đồ SIPOC các hoạt động chính bộ phận bảo trì 16

Bảng 3.2 Chỉ số OEE từ tháng 5 đến tháng 8 18

Bảng 3.3 Các hoạt động chính trong quy trình bảo trì phòng ngừa 26

Bảng 3.4 Các hoạt động chính trong quy trình bảo trì sự cố khẩn cấp 27

Bảng 4.1 50 linh kiện thường được sử dụng tại khu vực Deposition 35

Bảng 4.2 Bảng linh kiện chuyển đổi nhanh khu vực Deposition 38

Bảng 4.3 50 linh kiện thường được sử dụng tại khu vực Cell Definition 39

Bảng 4.4 Bảng linh kiện chuyển đổi nhanh khu vực Cell Definition 41

Bảng 4.5 50 linh kiện sử dụng tần suất cao tại khu vực Finishing 43

Bảng 4.6 Bảng linh kiện chuyển đổi nhanh khu vực Finishing 45

Bảng 4.7 Hình ảnh trước và sau khi thực hiện 5S tại phòng bảo trì 73

Bảng 4.8 Tiêu chí đánh giá mức độ liên quan 76

Bảng 4.9 Đánh giá điểm số mặt bằng hiện trạng 76

Bảng 4.10 Diện tích khu vực theo chức năng 79

Bảng 4.11 Điểm số mặt bằng sau cải tiến 82

Bảng 5.1 Chỉ số OEE từ tháng 9 đến tháng 11 91

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Nội Dung Tiếng Anh Nội Dung Tiếng Việt

Effectiveness Hiệu suất tổng thể thiết bị

Depo Deposition Khu vực Deposition

CeDe Cell Definition Khu vực Cell Definition

WIP Work In Process Bán thành phẩm trên dây chuyền

Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, đại dịch Covid-19 đã ảnh hưởng nghiêm trọng tới mọi lĩnh vực của nền kinh tế chung trên toàn cầu và Việt Nam cũng không ngoại lệ Sau đại dịch, Chính phủ đã đưa nhiều phương án hỗ trợ để thu hút các nhà đầu tư trong và ngoài nước Đó không chỉ là cơ hội cho các doanh nghiệp mới mà còn là thách thức cho rất nhiều các doanh nghiệp đã oằn mình chống chịu sau đại dịch Vì thế, tính chất cạnh tranh trong nền kinh tế ngày càng khốc liệt hơn bao giờ hết đòi hỏi các doanh nghiệp phải nỗ lực hết mình cải tiến liên tục nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất kịp đáp ứng các đơn hàng Đứng trước tình hình đó, các doanh nghiệp phải nhận diện được các dạng lãng phí gây ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất từ đó có biện pháp giảm thiểu hoặc loại bỏ các vấn đề ấy

Hiện nay, các doanh nghiệp thường dùng chỉ số hiệu suất tổng thể thiết bị (OEE- Overall Equipment Effectiveness) để đo lường chất lượng, thời gian hoạt động và hiệu suất hoạt động của thiết bị, máy móc với mục đích nâng cao hiệu quả việc sử dụng máy móc bằng cách tối ưu các thông số Nói cách khác, chỉ số OEE thể hiện bao quát về tính hiệu quả sản xuất, nếu chỉ số này càng cao thì hiệu quả sản xuất càng cao và ngược lại chỉ số OEE thấp đồng nghĩa với hiệu quả sản xuất càng bị suy giảm Trong những năm qua đã có rất nhiều bài nghiên cứu nhằm mục đích tăng hiệu suất tổng thể thiết bị, trong đó hầu hết các nghiên cứu đó đều liên quan đến bộ phận bảo trì Các kết quả nghiên cứu thể hiện giá trị hiệu suất tổng thể thiết bị rất cao, tuy nhiên để áp dụng thực nghiệm đòi hỏi nhiều yêu cầu như: đầu tư thiết bị bảo trì dự đoán, đầu tư nhân lực, thời gian… Đó cũng là bài toán khó cho những công ty có quy mô vừa và nhỏ Để tiết kiệm chi phí và tự nâng cao năng lực quản lý điều hành, việc nghiên cứu, tinh gọn các hoạt động của bộ phận bảo trì là phương án mang giá trị ứng dụng thực tiễn cao có thể áp dụng ở hầu hết các cấp độ công ty

Gần đây, chủ đề về thiếu hụt nguồn năng lượng sôi nổi hơn bao giờ dẫn đến cuộc cạnh tranh khốc liệt giữa các công ty thuộc khối ngành này, đặc biệt là các công ty

sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời Tại công ty sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời Sun, các phòng ban và nhân viên của công ty không ngừng nâng cao, phát triển hiệu suất sản phẩm Song song đó, việc cải thiện hiệu quả sản xuất, nâng cao năng suất cũng không ngừng được đẩy mạnh Hiện nay, tại công ty Sun, các hoạt động của bộ phận bảo trì tác động đáng kể đến thời gian sản xuất, hiệu suất và chất lượng đầu ra của thiết bị Do đó để giải quyết vấn đề này, thật sự cần thiết và cấp bách thực

hiện đề tài : NGHIÊN CỨU TINH GỌN BỘ PHẬN BẢO TRÌ TẠI NHÀ MÁY SẢN XUẤT TẤM PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Mục tiêu nghiên cứu

- Mục tiêu nghiên cứu:

 Áp dụng lý thuyết Lean Manufacturing tinh gọn bộ phận bảo trì và cải thiện chỉ số OEE đạt ít nhất 75% qua đó nâng cao hiệu quả sản xuất

- Mục tiêu luận văn:

 Xác định các tổn thất chính ảnh hưởng chỉ số OEE  Phân tích nguyên nhân cốt lõi

 Áp dụng công cụ Lean Manufacturing nhằm loại bỏ lãng phí  Xây dựng quy trình chuẩn hóa

 Lên kế hoạch thực hiện và duy trì

Lý do thực hiện đề tài

Pin năng lượng mặt trời đang dần trở nên phổ biến do đó thị trường sản xuất ngày càng cạnh tranh khốc liệt Để tồn tại và phát triển bền vững, công ty sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời Sun không ngừng thực hiện cải tiến liên tục để nâng cao hiệu quả sản xuất Nhà máy đặt chỉ số hiệu suất tổng thể thiết bị là thước đo hiệu quả sản xuất với mục tiêu đề ra đạt ít nhất 75% Tuy nhiên chỉ số OOE được công bố trong những tháng gần đây chưa đạt mục tiêu, dẫn đến sản lượng đầu ra chưa đạt kế hoạch Các số liệu đã cho thấy rằng chỉ số OOE chưa đạt mục tiêu do ảnh hưởng của nhiều dạng lỗi khác nhau nhưng hầu hết đều liên quan đến bộ phận bảo trì Nhận thấy vấn đề này,

phương án tập trung nghiên cứu, tinh gọn các hoạt động bảo trì nhằm mục tiêu nâng cao hiệu quả sản xuất được xem là khả thi và phù hợp với tình hình hiện tại

Bố cục luận văn

Đề tài luận văn được chia thành 5 chương với nội dung như sau: - Chương 1: Giới thiệu

o Giới thiệu cơ sở, lý do hình thành đề tài, mục tiêu

o Trình bày nội dung, phạm vi và giới hạn của đề tài, bố cục luận văn - Chương 2: Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận

o Trình bày các cơ sở lý thuyết

o Trình bày quy trình và nội dung các bước thực hiện công việc sẽ được ứng dụng trong quá trình thực hiện đề tài

o Trình bày các nghiên cứu liên quan đã được thực hiện - Chương 3: Phân tích đối tượng nghiên cứu

o Giới thiệu chung về công ty sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời Sun và bộ phận bảo trì

o Phân tích hoạt động của bộ phận bảo trì từ đó tìm ra vấn đề cần giải quyết của công ty

- Chương 4: Giải pháp tinh gọn bộ phận bảo trì o Đề xuất giải pháp

o Thực hiện cải tiến

- Chương 5: Kết quả, kết luận và kiến nghị

o Thu thập, đánh giá kết quả sau khi thực hiện cải tiến

o Dựa vào kết quả thu được, kết luận và kiến nghị một số vấn đề mà đề tài luận văn chưa giải quyết được

Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi:

o Tập trung nghiên cứu bộ phận bảo trì tại nhà máy sản xuất sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời

Các cơ sở lý thuyết 2.1.1 OEE

Hiệu suất tổng thể thiết bị là một thông số tiêu biểu trong bảo trì năng suất toàn diện Ngoài ra, dựa vào chỉ số OEE còn là một phương pháp phân tích, đánh giá hiệu suất cho các doanh nghiệp [1] Mỗi doanh nghiệp đều có thước đo tiêu chuẩn riêng biệt về chỉ số OEE nhằm mục đích đánh giá hệ thống sản xuất, nâng cao năng suất của doanh nghiệp Việc cải tiến hệ thống sản xuất có thể được xác định và cải thiện bằng cách sử dụng các thước đo này [2] Hiệu quả của một thiết bị được đánh giá một cách tổng thể thông qua cả 3 yếu tố : thời gian, chất lượng, và tốc độ vận hành

Hiệu suất tổng thể thiết bị là một số liệu được sử dụng để đo lường phần trăm hiệu quả sản xuất kể từ thời gian sản xuất dự kiến của một nhà máy hoặc quy trình sản xuất, khi tỷ lệ phần trăm càng gần 100% thì quy trình càng năng suất cao [3]

Hiệu suất tổng thể thiết bị được tính theo công thức sau [4]: OEE = Availability × Performance × Quality

Availability: tỷ lệ vận hành theo thời gian được tính bằng hiệu của thời gian vận hành dự kiến và thời gian dừng máy ngoài kế hoạch

Performance: giá trị hiệu suất tốc độ thiết bị được tính bằng tỉ lệ giảm hiệu suất giữa tốc độ thiết bị sản xuất thực tế và tốc độ thiết bị lý tưởng

Quality: tỷ lệ chất lượng dùng để xét đến yếu tố chất lượng sản phẩm không đảm bảo, không đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng, bao gồm cả các sản phẩm được làm lại Tỷ lệ chất lượng được tính bằng tỉ lệ của tổng sản phẩm đạt chất lượng và tổng số sản phẩm đã sản xuất

Như vậy, chỉ số OEE cho phép doanh nghiệp hình dung hiệu suất sản xuất một cách dễ dàng thông qua việc xác định các tổn thất về thời gian, tốc độ, chất lượng

thời gian dừng thiết bị

Dừng máy có kế hoạch

Thiết lập, điều chỉnh máy khi chuyển từ sản xuất một loại sản phẩm này sang loại sản phẩm khác hoặc bảo dưỡng thiết bị định kỳ theo kế hoạch

Dừng máy không có kế

hoạch

Tổn thất thời gian mà mà theo kế hoạch là thời gian sản xuất nhưng lại không thể hoạt động vì sự cố, hỏng hóc, thiếu nguyên vật liệu đầu vào

Tổn thất về tốc độ thiết

bị

Dừng máy ngắn hoặc dừng vặt trong

khi vận hành

Tổn thất nhỏ tương đối thường xuyên (1-2 phút hoặc ít hơn 5 phút) trong quá trình sản xuất và được giải quyết bởi chính nhân viên vận hành mà không cần kỹ thuật viên bảo trì can thiệp Tốc độ thiết bị

thấp

Xảy ra khi thiết bị được chạy ở tốc độ thấp hơn tốc độ thiết kế của thiết bị

Tổn thất về chất lượng

Sai lỗi khi khởi động

Lỗi phát sinh trong quá trình sản xuất sớm, từ khi khởi động máy đến trạng thái ổn định [5] Sai lỗi trong

sản xuất

Các sản phẩm bị khuyết tật, không đạt chất lượng do trục trặc máy móc, thiết bị

2.1.3 Sơ đồ SIPOC

SIPOC (Supplier – Input – Process – Output – Customer) là một sơ đồ được sử dụng để thể hiện mối quan hệ giữa đầu vào, đầu ra, quy trình, nhà cung cấp, khách hàng được định nghĩa như bảng 2.2

Bảng 2.2 Sơ đồ SIPOC

Nhà cung cấp Đầu vào Quy trình Đầu ra Khách hàng

Hệ thống, con người, tổ chức hoặc các nguồn cung cấp khác

Nguyên liệu, thông tin và các nguồn bổ sung khác

Một tập hợp các hành động biến đổi dữ liệu đầu vào thành đầu ra

Sản phẩm hoặc dịch vụ được tạo ra trong quá trình và được khách hàng sử dụng

Sản phẩm hoặc dịch vụ được tạo ra trong quá trình và được khách hàng sử dụng

Ngoài ra, phương pháp SIPOC còn mô tả một hoặc nhiều các quy trình liên quan để xác định và đánh giá các quá trình từ đó có thể phân tích trên nhiều khía cạnh nên dễ dàng cải thiện các vấn đề trong quy trình đó [6] Phương pháp này thuận tiện cho việc đánh giá giải pháp tăng hiệu quả các quy trình sản xuất

2.1.4 Sơ đồ xương cá

Sơ đồ xương cá Ishikawa là một công cụ được sử dụng để xác định các nguyên nhân gốc rễ gây lãng phí của một vấn đề cụ thể Biểu đồ Ishikawa tạo nên một sự tách biệt giữa nguyên nhân và hệ quả Ở phía bên phải của biểu đồ Ishikawa là các vấn đề được mô tả cần giải quyết và ở bên trái là các nguyên nhân sâu xa được chỉ ra Những nguyên nhân gốc rễ (hay nguyên nhân sơ cấp) này thường được chia thành 6 loại (5M&1E) Sau đó, mỗi loại được phân nhánh thành các nguyên nhân thứ cấp Sáu nhóm nguyên nhân sơ cấp chính là: con người, phương pháp, đo lường, nguyên vật liệu, thiết bị và môi trường

2.1.5 5S

5S là nền tảng cơ bản để thực hiện hệ thống đảm bảo chất lượng Xuất phát từ quan điểm, nếu làm việc trong một môi trường lành mạnh, sạch đẹp, thoáng đãng, tiện lợi thì tinh thần sẽ thoải mái hơn, năng suất lao động sẽ cao hơn 5S giải quyết vấn đề tâm lý, cải thiện điều kiện lao động và không khí làm việc trong tập thể, hoàn thiện môi trường làm việc 5S là một phương pháp cải tiến đơn giản, dễ hiểu, thực hiện dễ dàng và chi phí thực hiện ít tốn kém, nhưng rất hiệu quả trong việc huy động nhân lực là nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả và làm giảm lãng phí

Phương pháp 5S là một trong những phương pháp cải tiến mang lại hiệu quả cao dựa trên phân tích các quy trình sản xuất được thực hiện tại khu vực làm việc 5S là phương pháp thực hiện và duy trì một môi trường lành mạnh, sạch đẹp, thoáng đãng, tiện lợi dẫn đến tinh thần sẽ thoải mái hơn, năng suất lao động sẽ cao hơn Ngoài ra việc thực hiện phương pháp 5S còn giúp giảm tổn thất về lỗi và hỏng hóc thiết bị, cải thiện chất lượng và nâng cao an toàn lao động Lý thuyết Lean 5S được bắt nguồn từ Nhật Bản do đó tên viết tắt của 5S [7] là: Seiri (sàng lọc), Seiton (sắp xếp), Seiso (sạch sẽ), Seiketsu (săn sóc), Shitsuke (sẵn sàng)

2.1.6 Re-layout bằng giải thuật xây dựng CORELAP

Giải thuật xây dựng CORELAP (Computerized Relationship Layout Planning) là phương pháp thiết kế mặt bằng dựa trên chỉ số mức độ gần kề bằng cách sử dụng giá trị định lượng A, E, I, O, X được xây dựng dựa trên giản đồ mối quan hệ (ARC-Activity Relationship Chart) Phương pháp sử dụng tổng độ gần kề (TCR – Total Closeness Rating) để chọn bộ phận đặt vào mặt bằng TCR cho một bộ phận là tổng số học của các mối quan hệ giữa bộ phận đó với tất cả các bộ phận khác được tính dựa trên công thức:

TCR =∑𝑚𝑖=1𝑤𝑖𝑋𝑖 Trong đó:

- m là tổng số bộ phận, khu vực trong mặt bằng - wi là trọng số mối quan hệ khu vực thứ i - Xi là số lượng loại trọng số khu vực thứ i

Cách chọn bố trí mặt bằng được thực hiện theo các bước sau

- Bước 1: Bộ phận được bố trí đầu tiên vào mặt bằng là bộ phận có giá trị TCR lớn nhất Nếu có nhiều chọn lựa, chọn bộ phận nào có nhiều A, kế tiếp

- Bước 4 : Bộ phận thứ 3 là cái có mối quan hệ A (nếu không E, I…) với các bộ phận đã bố trí Nếu có nhiều chọn lựa, chọn bộ phận với TCR lớn nhất

- Bước 5 : Giải thuật sẽ được lặp lại cho tới khi tất cả các bộ phận được bố trí

Phương pháp luận

Phương pháp luận thể hiện một quá trình cải tiến dựa trên dữ liệu được sử dụng để cải thiện, tối ưu hóa và ổn định các qui trình Nội dung và các bước thực hiện trong từng giai đoạn của phương pháp luận được thể hiện như bảng 2.3

Bảng 2.3 Phương pháp luận

Giai đoạn Nội dung Bước thực hiện

Xác định vấn đề

Giai đoạn này nhằm xác định mục tiêu chung là gì? Qua đó xác định vấn đề công ty đang gặp khó khăn và hướng giải quyết cho vấn đề ấy

- Xác định vấn đề và đối tượng nghiên cứu

- Xác định mục tiêu doanh nghiệp

- Xác định đối tượng nghiên cứu Thu thập

dữ liệu

Từ việc xác định rõ ràng các vấn đề, khó khăn đang gặp phải, tiến hành thu thập các thông tin, dữ liệu liên quan để hỗ trợ giải quyết vấn đề

- Thu thập và thống kê số liệu - Tính toán mức độ tổn thất

Phân tích hiện trạng

Giai đoạn này sẽ thực hiện khảo sát hiện trạng kết hợp với việc thống kê dữ liệu đã được thu thập Bằng cách áp dụng các công cụ và các phương pháp phân tích vấn đề để xác định nguyên nhân gốc rễ

- Phân tích quy trình thực hiện - Phân tích giá trị không cần thiết

khi thực hiện công việc - Phân tích nguyên nhân gốc rễ

Thực hiện cải tiến

Giai đoạn này ứng dụng những lý thuyết để xác định các giải pháp cải tiến có thể thực hiện dựa trên hiện trạng của công ty

- Thực hiện cải tiến quy trình - Phân bổ công việc cho từng vị

trí của nhân viên phòng bảo trì - Thực hiện 5S tại phòng bảo trì - Thực hiện thiết kế mặt bằng tại

- Thu thập, thống kê dữ liệu - Kết luận dựa trên kết quả đạt

được

- Kiến nghị một số hướng phát triển trong tương lai

Bài luận văn thực hiện dựa trên phương pháp luận với các công cụ Lean trong từng giai đoạn được thể hiện như bảng 2.4

Bảng 2.4 Công cụ Lean được ứng dụng trong từng giai đoạn

Xác định vấn đề

Thu thập dữ liệu

Phân tích hiện trạng

Thực hiện cải tiến

Đánh giá kết quả

- SIPOC - Thu thập

và thống kê số liệu - 6 tổn thất

chính OEE

- Thu thập và thống kê số liệu

- Phân tích quy trình - Sơ đồ

xương cá

- Cải tiến quy trình

- Thực hiện 5S

- Thiết kế mặt bằng

- Đào tạo nhân viên

- OEE - Kiểm tra

định kỳ

Các nghiên cứu liên quan

Chỉ số hiệu suất tổng thể thiết bị được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực với vai trò chỉ số để đo lường hiệu quả sản xuất Một số bài báo tham khảo liên quan đến ứng dụng chỉ số OEE làm thước đo để nâng cao hiệu quả sản xuất như bảng 2.5

Bảng 2.5 Các nghiên cứu liên quan

Tác Giả Tên Bài Báo Mô Tả Ứng Dụng

(Poorya Ghafoorpoor Yazdi, Aydin Azizi và Majid

Hashemipour, 2018)

An Empirical Investigation of the Relationship between Overall Equipment Efficiency (OEE) and Manufacturing

(Shawkat Imam Shakil, Mahmud Parvez,2019)

Application of Lean Manufacturing in a Sewing Line for Improving Overall Equipment Effectiveness (OEE)

Để so sánh mức độ hiệu quả quy trình sản xuất mới và quy trình sản xuất cũ trong ngành công nghiệp may mặc, tác giả đã sử dụng chỉ số OEE làm thước đo và số liệu đưa ra cho thấy được quy trình mới có chỉ số OEE cao hơn và sản lượng đầu ra cũng cao hơn Do đó, quy trình mới

có khả thi và có thể áp dụng thực tiễn

(S.F Fam , N Ismail , H Yanto , D.D Prastyo & B.P Lau, 2017)

Lean Manufacturing And Overall Equipment Efficiency (OEE) In Paper Manufacturing And Paper Products Industry

Tác giả đã nghiên cứu quy trình hiện tại và sử sụng sơ đồ xương cá xác định vấn đề lãng phí Bằng phương pháp phân tích VSM và tiêu chuẩn hóa công việc, số liệu đã cho thấy giảm thiểu thời gian máy hư hỏng, thời gian cài đặt thiết bị cũng như giảm thiểu nguyên liệu đầu vào kém chất lượng từ nhà cung cấp Qua đó làm tăng chỉ số OEE

(Johan K Runtuk, Nathania Sembiring, 2021)

Set Up Time Reduction Using Single Minute Exchange of Dies

(SMED) and 5S: A Case Study

Bằng cách áp dụng phương pháp chuyển đổi nhanh và 5S đã giảm thời gian cài đặt từ 34 phút xuống còn 10 phút Qua đó, hiệu suất tổng thể thiết bị tăng từ 76% lên 78%

(Ahmed Nhaili, Anwar Meddaoui & Driss Bouami, 2016)

En-Effectiveness

Improvement Approach Basing On OEE and Lean Maintenance Tools

Bằng cách tiếp cận mới dựa vào phương pháp mới (OEE- TC), phân tích chỉ số OEE và chi phí thực hiện hoạt động bảo trì từng trạm trong quy trình sản xuất, từ đó xác định trạm có giá trị OEE-TC cao nhất để tập trung cải tiến, nâng cao hiệu suất tổng thể thiết bị

(Panagiotis H Tsarouhas, 2019)

Overall equipment effectiveness (OEE) evaluation for an automated ice cream production line

Dựa vào lý thuyết 6 tổn thất chính, tác giả đã xác định xác được tổn thất ở từng trạm trong quy trình sản xuất kem đông lạnh Các nguyên nhân chính đến từ tốc độ thiết bị chưa được cân bằng, máy móc hư hỏng ngoài kế hoạch và các tổn thất về thời gian cài đặt, hiệu chỉnh, được giảm đáng kể, góp phần nâng cao hiệu suất tổng thể thiết bị so với trước khi cải tiến

(Pardeep Gupta & Sachit Vardhan, 2016)

Optimizing OEE, productivity and production cost for improving sales volume in an automobile

industry through TPM: a case study

Tác giả đã nghiên cứu phân tích 50 máy trong quy trình sản xuất bằng cách đo lường OEE từng máy, từ đó tập trung cải tiến thiết bị, máy móc có OEE dưới 70% Kết quả cho thấy rằng, chỉ số OEE trung bình toàn nhà máy không chỉ tăng mà sản lượng đầu ra và mức độ bán hàng cũng tăng ổn định và đạt mục tiêu đề ra do ước lượng được chính xác số lượng sản phẩm đầy đủ

(Chew Keat Cheah, Joshua Prakash & Kok Seng Ong, 2016)

An integrated OEE framework for structured productivity

improvement in a semiconductor

manufacturing facility

Dựa vào chỉ số OEE hàng tháng, tác giả đã thống kê và phân tich nguyên nhân cốt lõi các dạng lỗi ở từng máy từ đó tập trung cải tiến thiết bị Sau cải tiến, kết quả cho thấy chỉ số tỷ lệ vận hành theo thời gian đạt thấp nhất 80% góp phần làm tăng chỉ số OEE ít nhất 4% mỗi tháng

(S Nallusamy, 2016)

Enhancement of Productivity and Efficiency of CNC Machines in a Small Scale Industry Using Total Productive Maintenance

Tác giả đã áp dụng công cụ Lean 5S, thực hiện tiêu chuẩn hóa điều kiện thiết bị và quy trình kiểm soát để nâng cao hiệu suất tổng thể thiết bị qua việc giảm thời gian máy hư hỏng ngoài kế hoạch Kết quả cho thấy được sau khi cải tiến chỉ số OEE tăng từ 4% đến 6% và OEE đạt giá trị sau cải tiến đến 65%

(A

Aravinthkumar, K

SathishKumar, Dr D Rajenthirakumar, 2016)

Embellishing TPM through Facilitating OEE in A Sustainable Manufacturing Concern

Dựa vào việc phân tích quy trình, layout nhà máy để tìm ra nguyên nhân gốc rễ gây tổn thất như: thời gian di chuyển, lượng WIP tồn kho lớn, linh kiện không có sẵn, Sau khi áp dụng công cụ Lean để cải tiến thì chỉ số OEE đã tăng gần 19% và OEE đạt giá trị gần 79%

Sơ lược nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời 3.1.1 Lĩnh vực hoạt động của công ty

Hiện tại, công ty sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời Sun có nhiều nhà máy sản xuất được đặt ở một số quốc gia như: Việt Nam, Mỹ, Đức, Ma-lay-si-a, Sing-ga-po, Ấn Độ với dây chuyền sản xuất hiện đại 4.0 tự động hóa 100%

Công ty chuyên cung cấp sản phẩm đến các nhà máy điện mặt trời trên toàn thế giới Tuy nhiên hiện tại, công ty đã bắt đầu mở rộng quy mô bán hàng bằng cách hợp tác với một số dự án vừa và nhỏ do đó sản lượng cần thiết để đáp ứng nhu cầu khách hàng ngày càng tăng cao

3.1.2 Thông tin, hình ảnh sản phẩm

Vì lý do quy trình, công nghệ sản xuất phức tạp cùng với hệ thống, thiết bị đòi hỏi diện tích lớn do đó hiện nay, công ty chỉ sản xuất duy nhất một dòng sản phẩm là Module X (như hình 3.1)

Sản phẩm Module X có độ bền hơn 30 năm, được cải tiến liên tục về mặt công nghệ giúp giảm chi phí sản xuất và tăng hiệu suất sản xuất điện từ tấm pin

Tấm pin năng lượng mặt trời Module X

3.1.3 Quy trình sản xuất chung

Do quy trình sản xuất phức tạp và do đặc thù máy móc, thiết bị sản xuất có kích thước lớn nên các thiết bị được lắp đặt tại một vị trí cố định Hiện nay, nhà máy được thiết kế chỉ sản xuất một dòng sản phẩm duy nhất

Dây chuyền sản xuất của nhà máy được chia làm 3 khu vực: Depo (Deposition), CeDe (Cell Definition), Fin (Finishing) với 20 trạm thực hiện các công đoạn khác nhau và 2 trạm dự trữ bán thành phẩm trước 2 khu vực CeDe và Fin (hình 3.2)

Quy trình nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời

Chức năng và nhiệm vụ của từng trạm gia công theo khu vực trong nhà máy sản xuất:

- Khu vực Depo: rửa kính, khắc mã QR trên kính, phủ lớp bán dẫn, rửa hóa chất và nung kính

- Khu vực CeDe: cắt lớp bán dẫn theo trục X, phủ lớp cách điện, rửa lớp cách điện dư trên bề mặt, cắt lớp bán dẫn theo trục Y, phủ kim loại, cắt chia cell, kiểm tra giá trị cell, cắt viền

- Khu vực Fin: dán thanh điện cực, ghép tấm kính bảo vệ, gia nhiệt ép tấm kính bảo vệ, kết nối với hộp dẫn điện, kiểm tra công suất tấm kính, gắn khung nhôm và dán nhãn, phân loại, sắp xếp vào pa-lét dựa theo công suất tấm pin

 Nhận xét:

- Các bán thành phẩm được di chuyển giữa các trạm trong quá trình sản xuất bằng băng tải tự động để tăng tính ổn định cho dây chuyền Hiện nay, với tốc độ băng tải nhanh hơn rất nhiều so với tốc độ gia công tại từng trạm, do đó băng tải không phải là điểm nghẽn trên dây chuyền sản xuất Hơn nữa, do sản phẩm là kính nên khi di chuyển bằng băng tải cũng tăng độ an toàn cho nhân viên Việc

sử dụng băng tải trong dây chuyền này là phù hợp, có tính hiệu quả cao

- Do dây chuyền sản xuất liên tục, việc có một hoặc nhiều trạm dừng sản xuất sẽ trở thành điểm gây nghẽn dẫn đến dừng cục bộ khu vực đó Vì thế, nhà máy hiện đang sử dụng hai trạm dự trữ bán thành phẩm trước hai khu vực CeDe và Fin nhận và gửi bán thành phẩm Từ đó, các khu vực có thể làm việc độc lập,

giảm ảnh hưởng từ khu vực khác

- Để đáp ứng, duy trì nhà máy sản xuất hoạt động 24/7, bộ phận bảo trì làm việc với 4 ca kíp trực liên tục, mỗi ca làm việc 12 giờ chủ yếu thực hiện công việc

BM, song song đó có 1 ca hành chính thực hiện các công việc PM Sơ đồ tổ chức, các hoạt động chính bộ phận bảo trì

Sơ đồ tổ chức bộ phận bảo trì

3.2.2 Các hoạt động chính của bộ phận bảo trì

Hiện tại, bộ phận bảo trì nhà máy chủ yếu thực hiện 2 công việc chính là bảo trì phòng ngừa PM và bảo trì sự cố khẩn cấp BM Trong cả hai quy trình trên đều có công đoạn lãnh linh kiện, phụ tùng thiết bị từ kho

Sơ đồ SIPOC được hình thành để phác thảo một cách trực quan, dễ hình dung hơn về các hoạt động chính của bộ phận bảo trì và các bộ phận liên quan được mô tả chi tiết tại bảng 3.1

Bảng 3.1 Sơ đồ SIPOC các hoạt động chính bộ phận bảo trì

Nguồn cung Đầu vào Quy trình Đầu ra Khách hàng

 Nguồn nhân lực

 Quản lý bảo trì

 Lịch PM  Hướng dẫn

công việc  Linh kiện thay

thế

 PM  Tăng mức độ tin cậy cho thiết bị

 Bộ phận sản xuất  Bộ phận kỹ

sư sản xuất  Nguồn nhân

lực

 Thông tin hỏng hóc  Linh kiện thay

thế

 BM  Sửa chữa khẩn cấp sự cố

 Bộ phận sản xuất  Bộ phận kỹ

sư sản xuất  Bộ phận kho  Hệ thống quản

lý linh kiện  Mã linh kiện  Giấy công tác

 Lãnh linh kiện

 Linh kiện mới

 Bộ phận bảo trì

Phân tích các hoạt động của bộ phận bảo trì 3.3.1 Khái niệm bảo trì sự cố khẩn cấp BM

Bảo trì sự cố khẩn cấp (BM) là hành động khắc phục sự cố khẩn cấp sau khi có sự hư hỏng xuất hiện [8] BM được áp dụng trong nhiều doanh nghiệp vì phương pháp này không đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về các nguyên nhân gây hỏng hóc của thiết bị [9] BM sẽ được thực hiện khi gặp các tình huống như: máy móc mất an toàn hoặc không còn đáp ứng được chất lượng sản phẩm đầu ra hoặc khi phát hiện các dạng trục trặc, hư hỏng bằng ngoại quan, mùi, tiếng kêu bất thường,

Phương pháp này có thể kéo dài tối đa tuổi thọ linh kiện thiết bị, xử lý sự cố tức thì tránh làm tăng mức độ hư hỏng Tuy nhiên, áp dụng phương pháp này sẽ gây ra một số hậu quả nghiêm trọng : hao tổn nhiều chi phí sửa chữa, công việc sản xuất bị đình trệ, nguy cơ gây mất an toàn, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm,

3.3.2 Khái niệm bảo trì phòng ngừa PM

Bảo trì phòng ngừa (PM) được thực hiện theo các tiêu chí quy định nhằm mục tiêu kiểm soát chu kỳ xuống cấp và hư hỏng theo vòng đời của thiết bị [10] Phương pháp này được thực hiện trước khi sự cố hỏng hóc xảy ra do đó PM được thực hiện định kỳ và có kế hoạch nhằm tránh thời gian dừng máy ngoài kế hoạch gây tốn kém cho doanh nghiệp Hoạt động bảo trì phòng ngừa có thể được chia thành bảo trì dựa trên thời gian (TBM) và bảo trì dựa trên điều kiện (CBM) Với TBM, hoạt động bảo trì được thực hiện dựa trên thời gian hoạt động thực tế của thiết bị Mặt khác, CBM dựa trên hiệu suất thiết bị hoặc sử dụng các thiết bị giám sát các thông số về độ rung động, vết nứt, [11] [12] do đó CBM đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu cao và nguồn nhân lực có trình độ cao để sử dụng thiết bị giám sát [13]

Đối với nhà máy sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời Sun, hiện tại đang áp dụng phương pháp bảo trì dựa trên thời gian là chủ yếu Việc lên kế hoạch thực hiện PM dựa trên thông tin thực tế của thiết bị, hướng dẫn của nhà cung cấp thiết bị,… Áp dụng phương pháp đúng cách sẽ sẽ ngăn ngừa hầu hết các vấn đề lớn, do đó giảm ngừng máy đột ngột, giảm chi phí thay thế linh kiện cho hoạt động BM, đảm bảo thiết bị được hoạt động tốt, không ảnh hưởng tới sản xuất Tuy vậy, bảo trì phòng ngừa

cũng có 1 số hạn chế như: tốn một chi phí tiền bạc cho linh kiện thay thế hàng loạt và khoảng thời gian nhất định hoặc gây ra hư hại thiết bị khi bảo trì không đúng cách,

Phân tích hiện trạng 3.4.1 Chỉ số OEE

Để xác định các vấn đề đang gặp phải dẫn đến hiệu quả sản xuất chưa đạt được mong đợi, bài luận văn đã dựa vào chỉ số tổng thể thiết bị OEE để phân tích các hoạt động hoạt động lãng phí từ đó đề xuất các giải pháp loại bỏ hoặc giảm thiểu các dạng lãng phí với mục tiêu chỉ số tổng thể thiết bị OEE trung bình 75%

Bằng cách thu thập dữ liệu từ hệ cơ sở dữ liệu quan hệ SQL trong khoảng thời gian 4 tháng (từ tháng 5/2022 đến tháng 8/2022) về chi tiết thời gian dừng máy, thời gian chu kỳ , số hàng lỗi, của từng khu vực được trình bày chi tiết tại Phụ lục A

Ngoài ra, bảng 3.2 thể hiện bao quát chỉ số liên quan đến chỉ số OEE từng khu vực từ tháng 5 đến tháng 8

Bảng 3.2 Chỉ số OEE từ tháng 5 đến tháng 8

Tháng Khu Vực hành theo Tỷ lệ vận thời gian

Hiệu suất thiết bị

Tỷ lệ chất

lượng OEE 05/2022

Cell Definition 77.55% 93.75% 99.96% 72.67% Finishing 74.33% 96.77% 99.97% 71.91%

06/2022

Cell Definition 72.22% 93.75% 99.97% 67.69% Finishing 74.03% 95.74% 99.95% 70.84%

07/2022

Cell Definition 78.63% 93.75% 99.97% 73.69% Finishing 73.12% 95.74% 99.94% 69.97%

08/2022

Cell Definition 78.90% 94.74% 99.97% 74.72% Finishing 72.04% 94.74% 99.96% 68.22%

Dựa vào bảng 3.2, một biểu đồ thể hiện rõ ràng hơn về các chỉ số thành phần liên quan đến chỉ số OEE như hình 3.4

Biểu đồ hiệu suất tổng thể thiết bị từng khu vực hàng tháng

 Nhận xét:

- Biểu đồ cột tương ứng với chỉ số hiệu suất tổng thể thiết bị OEE từng khu vực trong từng tháng Trong đó, chỉ có OEE của tất cả khu vực không đạt mục tiêu như kì vọng Thêm vào đó, chỉ số OEE các khu vực có sự dao động lớn (từ 67.69% đến 74.89%) thể hiện sự bất ổn định của hệ thống sản xuất

- Ba biểu đồ đường tương ứng với 3 chỉ số thành phần gồm: tỉ lệ vận hành theo thời gian, tỉ lệ hiệu suất tốc độ thiết bị, tỉ lệ chất lượng Trong đó, biểu đồ đường màu cam và xám lần lượt là tỉ lệ hiệu suất tốc độ thiết bị, tỉ lệ chất lượng cho thấy được sự ổn định, ít dao động với giá trị trung bình lần lượt là khoảng 95% và 99% Biểu đồ đường còn lại (màu xanh dương) là tỉ lệ vận hành tính theo thời gian, với giá trị trung bình khoảng 75.45% và giá trị có sự dao động từ 72.04 đến 78.9 Việc chênh lệch đáng kể giữa các giá trị thành phần (75.6% so với 95% và 99%) cho thấy được tỉ lệ vận hành tính theo thời gian là nguyên nhân chính gây tổn thất đến chỉ số OEE

3.4.2 Đo lường các tổn thất ảnh hưởng giá trị hiệu suất OEE

Dựa vào dữ liệu từ bảng 3.2, biểu đồ chỉ số tổn thất trung bình của từng chỉ số thành phần được thể hiện như hình 3.5

Biểu đồ chỉ số tổn thất

Dựa vào biểu đồ hình 3.5 , các chỉ số tổn thất được đánh giá như sau:

- Chỉ số OEE thực tế trung bình trong 4 tháng đạt 71.65% , kèm theo đó tổn thất về tỉ lệ vận hành theo thời gian chiếm 23.53%, tổn thất về hiệu suất thiết bị là 4.79%, tổn thất về tỉ lệ chất lượng là 0.04% Với mục tiêu hiện nay, để tăng chỉ số OEE cần thực hiện các phương pháp cải tiến nhằm cắt giảm, hạn chế tổn thất - Trong các loại tổn thất thì tổn thất về tỉ lệ vận hành tính theo thời gian chiếm phần lớn (khoảng 23.53%) do nhiều nguyên nhân dừng máy ngoài kế hoạch như hỏng hóc, thiếu nguyên vật liệu đầu vào, cài đặt thông số, kiểm tra thiết bị sau khi hiệu chỉnh,

- Tổn thất về hiệu suất tốc độ thiết bị chiếm khoảng 4.79% hầu hết do việc vận hành nhân viên vận hành hoặc khuyến cáo từ nhà cung cấp về tốc độ thiết bị để đảm bảo hoạt động lâu dài

- Tổn thất về tỉ lệ chất lượng chiếm tỉ lệ tổn thất rất thấp (khoảng 0.04%) do công ty thực hiện kiểm soát chất lượng đầu ra ở tất cả các kiểm tra lỗi sau mỗi lần gia công tại 1 trạm

Nhìn chung, tổn thất về giá trị hiệu suất thiết bị và tỉ lệ chất lượng vẫn còn tồn tại nhưng do phạm vi đề tài có giới hạn và để thực hiện giải quyết lãng phí hiệu quả hơn, luận vân sẽ tập trung xử lý các dạng tổn thất của tỉ lệ vận hành tính theo thời gian Theo mục tiêu được đề ra từ ban lãnh đạo chỉ số OEE đạt thấp nhất 75% thì chỉ số tỉ lệ vận hành theo thời gian cần giảm ít nhất 3.35% (còn khoảng 20.18%) trong tổng số phần trăm tổn thất

Theo lý thuyết 6 tổn thất chính, khi đánh giá tổn thất về tỉ lệ vận hành theo thời gian, cần xem xét cả thời gian dừng máy có kế hoạch và không có kế hoạch Do đó cần thống kê tổng thời gian dừng máy theo từng mục đích và xác định các nguyên nhân gốc rễ để đề ra phương án tinh gọn hợp lý

3.4.3 Đo lường thời gian dừng máy

Thông tin trạng thái khu vực được cập nhật liên tục và lưu trữ tại hệ thống cơ sở dữ liệu của nhà máy chi tiết tại phụ lục B Sau khi thống kê và phân loại thì thời gian dừng máy được chia làm 4 loại (như hình 3.6): PM, BM, ENG, IDLE

Biểu đồ quản lý thời gian dừng máy

Thời gian dừng máy được chia làm 4 trạng thái và được xác định như sau:

- ENG: thời gian dừng máy của bộ phận kỹ sư sản xuất dùng để kiểm tra tình trạng chất lượng thiết bị, thiết lập thông số thiết bị, kiểm tra lỗi khi máy có vấn

đề Tuy nhiên do đặc thù nhà máy sản xuất duy nhất 1 sản phẩm trong thời gian dài nên thông số thiết bị đã ổn định do đó thời gian hiệu chỉnh các thiết bị của bộ phận kỹ sư nhà máy chiếm tổn thất rất thấp Tổn thất cho trạng thái này được ghi nhận cho bộ phận ME chỉ 0.69% trong tổng tổn thất

- IDLE: thời gian máy móc thiết bị chờ do bị thiếu bán thành phẩm đầu vào, hoặc thiết bị đang trong quá trình gia nhiệt, áp suất chờ đủ điều kiện chạy sản xuất Tổn thất cho trạng thái này chiếm khoảng 0.56% cho tổng tổn thất

- PM: thời gian dừng máy có kế hoạch cho bộ phận bảo trì để thực hiện bảo trì phòng ngừa PM Chu trình thực hiện hoạt động PM được áp dụng từ tổng công ty và các tác vụ đã được chuẩn hóa về thời gian Do đó, để thay đổi hoặc cắt giảm số lượng tác vụ hoặc thời gian thực hiện thì rất khó Tuy nhiên, một số vấn đề dẫn đến trì hoãn kế hoạch hoặc thời gian thực hiện tác vụ kéo dài hơn dự kiến như lãng phí thời gian chờ lãnh linh kiện, hoặc tốn thời gian để đi tìm kiếm dụng cụ sửa chữa, Hiện nay tổn thất cho thời gian dừng máy có kế hoạch chiếm gần 10% tổng tổn thất

- BM: thời gian dừng máy ngoài kế hoạch cho bộ phận bảo trì để thực hiện bảo trì sự cố khẩn cấp BM như phân tích, chờ lấy linh kiện, chờ lấy dụng cụ sửa chữa, chờ sửa chữa linh kiện khi không có linh kiện mới để thay thế,… tất cả đều được tính là thời gian BM Hiện nay, tổn thất cho trạng thái này chiếm tỉ lệ cao nhất trong tổng số tổn thất, khoảng 12.28%

Tóm lại, tổng quan cho thấy có 4 trạng thái BM, PM, IDLE, ENG gây tổn thất dẫn đến thời gian sản xuất thực tế chưa đạt kỳ vọng Trong đó, 2 trạng thái BM và PM chiếm phần trăm tổn thất cao nhất nhưng với các hoạt động PM đã được lên kế hoạch trước và quỹ thời gian thực hiện công việc PM đã được xác định, khó thay đổi Do đó cần tập trung giải quyết các nguyên nhân chính dẫn đến trạng thái BM có tổn thất cao và một số nguyên nhân gây tổn thất khi thực hiện PM

3.4.4 Phân tích quy trình thực hiện bảo trì

3.4.4.1 Phân tích quy trình bảo trì phòng ngừa PM

Khung thời gian làm việc của nhân viên bảo trì phòng ngừa ứng với từng tác vụ cần thực hiện trong một ngày từ 7:30 đến 16:30

Lịch làm việc cho nhóm thực hiện PM

Quy trình thực hiện công việc bảo trì phòng ngừa PM được lên lịch từ trước với các bộ phận liên quan để chuẩn bị bán thành phẩm (WIP – Work In Process) sản xuất để tránh ảnh hưởng đến khu vực khác

Ngoài ra, dựa vào lịch làm việc cho nhóm thực hiện PM (như hình 3.7) , quy trình bảo trì phòng ngừa bao gồm 2 phần:

- Phần 1: các tác vụ Pre-PM được thực hiện trong khoảng thời gian từ 8:00 – 9:00 bao gồm các bước chuẩn bị trước khi thực hiện hoạt động PM Quy trình thực hiện Pre-PM (như hình 3.8) được mô tả như sau:

o Bước 1: Kỹ sư bảo trì sẽ kiểm tra và duyệt giấy công tác (WO-Work Order) o Bước 2: Kỹ thuật viên in WO để kiểm tra tác vụ sau đó gửi WO qua bộ phận

kho để lãnh linh kiện (đính kèm theo tác vụ)

o Bước 3: Nhận linh kiện từ kho để thực hiện PM Ngược lại nếu kho báo hết linh kiện trong kho, kỹ thuật viên thông báo đến kỹ sư bảo trì ngay lập tức để quyết định dời hoặc vẫn tiếp tục thực hiện PM

Quy trình thực hiện Pre-PM

- Phần 2: thời gian để thực hiện các tác vụ PM trong khung thời gian từ 12:00 và 13:00-16:15 (như hình 3.7) Quy trình thực hiện PM như sau:

9:00-o Bước 1: Dừng máy và thực hiện các tác vụ như trong WO đã đề cập Trong quá trình thực hiện PM, kỹ thuật viên có trách nhiệm kiểm tra máy móc

 Nếu không phát hiện sự cố, hư hỏng khác, sau đó thực hiện đầy đủ các tác vụ PM

 Nếu phát hiện sự cố, hư hỏng khác, nằm ngoài WO, lập tức thông báo đến bộ phận ME sau đó phân tích và xử lý sự cố Trong trường hợp cần thiết thay thế linh kiện mới, kỹ thuật viên sẽ thực hiện quy trình lãnh linh kiện và xử lý sự cố sau đó thực hiện đầy đủ các tác vụ PM

o Bước 2: Giao máy lại cho bộ phận ME kiểm tra lần cuối trước khi cho thiết bị hoạt động sản xuất

Quy trình bảo trì phòng ngừa được mô tả như hình 3.9

Quy trình bảo trì phòng ngừa

 Nhận xét:

- Trong trường hợp xảy ra sự cố, hư hỏng ngoài ý muốn, một số lãng phí gây tổn thất có thể xảy ra như: chờ đợi lãnh linh kiện mới, sửa chữa phục hồi linh kiện hỏng khi kho không có linh kiện thay thế,

- Ngoài ra, khi thực hiện PM nếu thiếu một số dụng cụ đặc biệt cần tốn một khoảng thời gian để tìm kiếm, lấy dụng cụ

Dựa vào quy trình bảo trì phòng ngừa PM, các yếu tố cần thiết và không cần thiết được liệt kê như bảng 3.3

Bảng 3.3 Các hoạt động chính trong quy trình bảo trì phòng ngừa

Các yếu tố không cần thiết cần thiết loại bỏ hoặc hạn chế tối đa thời gian phát sinh thêm

3.4.4.2 Phân tích quy trình bảo trì sự cố khẩn cấp BM

Quy trình bảo trì sự cố khẩn cấp (như hình 3.10) thể hiện phần công việc thuộc bộ phận bảo trì và các bộ phận liên quan Trong quy trình bảo trì sự cố khẩn cấp, nhân viên bộ phận bảo trì cần thực hiện các bước sau:

- Bước 1: Kỹ thuật viên nhận thông tin từ bộ phận ME - Bước 2: Kiểm tra, phân tích sự cố

o Nếu sự cố không cần thay thế linh kiện, kỹ thuật viên sẽ thực hiện xử lý sự cố

o Ngược lại, nếu cần thay thế linh kiện, kỹ thuật viên sẽ thực hiện quy trình lãnh linh kiện sau đó mới thực hiện xử lý sự cố

- Bước 3: Giao máy lại cho bộ phận ME kiểm tra lần cuối trước khi cho thiết bị hoạt động sản xuất