CƠ SỞ LÝ THUYẾT
GIỚI THIỆU VỀ CẢI TIẾN QUÁ TRÌNH
2.1.1 Khái niệm về quá trình
Quá trình là một hệ thống gồm nhiều yếu tố tác động tới chất lượng và kỹ thuật của sản phẩm đầu ra Một quá trình sẽ tạo ra sản phẩm hoặc dịch vụ có chất lượng tốt hay kém Theo ISO 9000:2015, quá trình được định nghĩa là tập hợp các hoạt động liên quan hoặc tương tác, sử dụng đầu vào để tạo ra kết quả mong muốn.
Hình 2.1 Định nghĩa khái niệm quá trình Đầu vào là bất cứ điều gì hoặc thứ gì được yêu cầu đưa vào quá trình để thực đẩy việc tạo ra một đầu ra Đầu ra của một quá trình là dịch vụ hoặc hoặc sản phẩm được sử dụng bởi khách hàng của quá trình
Quá trình có các đặc tính ổn định hay biến thiên Quá trình ở đây phải là một tập những bước của quy trình công nghệ cùng các nguồn lực và đầu vào của quy trình công nghệ đó, hòan toàn xác định trong suốt một thời đọan sản xuất ra sản phẩm với yêu cầu chất lượng hay yêu cầu kỹ thuật đang xét
Công đoạn Nguyên vật liệu Máy móc
Hình 2.2 Mô tả quá trình sản xuất cơ bản Đầu vào Quá trình Đầu ra
2.1.2 Khái niệm về cải tiến quá trình
Cải tiến quá trình được hiểu theo nghĩa làm cho mọi thứ tốt hơn Cải tiến là giảm biến thiên của quá trình, loại bỏ những hoạt động mà không góp phần đem lại giá trị trong sản xuất và sản phẩm nhằm thỏa mãn nhu cầu khách hàng Một sản phẩm thỏa nhu cầu khách hàng thường được tạo ra từ một quá trình ổn định và lặp lại hay từ quá trình có năng lực tạo ra sản phẩm có đặc tính chất lượng biến thiên nhỏ xung quanh một giá trị danh định hay mục tiêu Mô hình cơ bản cải tiến quá trình bao gồm 15 bước:
1 Lựa chọn quá trình và thiết lập mục tiêu cải tiến
3 Xác định quá trình hiện tại
4 Đơn giản hoá quy trình và thay đổi
5 Phát triển kế hoạch thu thập dữ liệu và giới hạn dữ liệu
6 Quá trình có ổn định hay không
7 Đánh giá năng lực quá trình
14 Khả năng tiếp tục cải tiến?
8 Nhận diện nguyên nhân làm cho quá trình thiếu năng lực
15 Chuẩn hoá quy trình, kết thúc Duy trì sự thay đổi
13 Quy trình có được cải tiến?
12 Quá trình có ổn định?
Loại bỏ các thay đổi
11 Kiểm tra việc thay đổi và lựa chọn dữ liệu
10 Thay đổi việc thu thập dữ liệu (nếu cần thiết)
9 Tiến hành thay đổi quy trình
Có Loại bỏ những nguyên nhân xác định được Không
Hình 2.3 Sơ đồ cải tiến quá trình cơ bản
Bước 1: Chọn lựa quy trình để cải tiến và thiết lập các mục tiêu cải tiến quy trình Mục tiêu này được thực hiện bởi nhóm làm việc
Bước 2: Xây dựng nhóm cải tiến quy trình Đó là chọn những người có năng lực làm việc trong nhóm, phát hiện các nguồn lực biến thiên ảnh hưởng đến cải tiến như con
Bước 3: Dùng lưu đồ (flowchart) xác định các quy trình Công cụ này sử dụng xuyên suốt nhằm miêu tả từ điểm bắt đầu đến điểm kết thúc trong quy trình
Bước 4: Đơn giản hóa các hoạt động không cần thiết
Bước 5: Tiến hành thu thập số liệu, chọn lựa các giới hạn của dữ liệu những dữ liệu này như tiêu chuẩn để so sánh với mô hình
Bước 6: Đánh giá xem quy trình ổn định, nhóm sẽ dùng biểu đồ kiểm soát hoặc biểu đồ các dữ liệu thu thập trong bước 5 để hiểu rõ hơn vấn đề tồn tại trong quy trình Từ đó có thể xác định các nguyên nhân gây sự biến đổi, không ổn định trong quy trình
Bước 7: Đánh giá năng lực của quá trình Sử dụng biểu đồ histogram so sánh các dữ liệu được lựa chọn trong bước 5 xem có tương phản như mục tiêu đề ra tại bước 1 hay không, Việc đơn giản hóa các hoạt động tại bước 4 là không đủ để có thể thực hiện các mục tiêu mà ta phải có bước tiếp theo là bước thứ 8 “tìm gốc của nguyên nhân” Thậm chí nếu như dữ liệu cho ta thấy các quy trình đã đạt các mục tiêu thì nhóm phải xem xét xa hơn nữa là có thể cải tiến được hay không trước khi tới bước thứ 14
Bước 8: Xác định gốc nguyên nhân làm cho các quy trình không đúng như mục tiêu đề ra, nhóm bắt đầu thực hiện vòng tròn chất lượng Sử dụng biểu đồ nhân quả tìm hiểu lí do dẫn đến quy trình không đạt yêu cầu
Bước 9: Tiến hành thực hiện các thay đổi cơ bản mà quy trình không đúng như mục tiêu, những lý do chính được xác định tại bước 8 Kế hoạch cải tiến sẽ xem xét lại những bước đơn giản hóa quy trình tại bước 4
Bước 10: Thay đổi kế hoạch lấy mẫu nếu thấy cần thiết
Bước 11: Kiểm tra những quy trình thay đổi và thu thập số liệu
Sau khi thực hiện thay đổi, cần đánh giá quá trình xem có ổn định hay không Nếu không ổn định, quay lại bước 9 để loại bỏ thay đổi Ngược lại, nếu quá trình vẫn ổn định sau khi thay đổi, tiến hành bảo trì.
Bước 13: sử dụng các thông số thu thập tại bước 11, ta dùng biểu đồ histogram sẽ xác định các quy trình đạt được mục tiêu cải tiến mà nhóm đã đề ra, nếu mục tiêu đạt được ta tiến tới bước 14, nếu như không thì ta sẽ lựa chọn việc có nên loại bỏ các thay đổi
Bước 14: Xác định giá trị cải tiến mang lại, tại bước này nhóm sẽ quyết định cải tiến tiếp tục bằng cách quay lại bước 9 hay đơn giản hóa các quy trình thúc tiến cải tiến xa hơn nữa
Bước 15: Chuẩn hoá quy trình đã cải tiến, kết thúc.
GIỚI THIỆU VỀ Six Sigma
2.2.1 Khái niệm về Six Sigma
Six Sigma là một phương pháp được các doanh nghiệp hàng đầu trên thế giới cũng như nhiều doanh nghiệp ở nhiều quốc gia sử dụng như một công cụ hữu hiệu trong việc giảm sai lỗi, giảm chi phí, tăng sự hài lòng của khách hàng và bảo đảm giao hàng đúng hẹn, đồng thời là cơ sở quan trọng để nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp
Bản chất của việc ứng dụng Six Sigma là nhằm cải tiến các quy trình sao cho những vấn đề khuyết tật không có cơ hội xảy ra bằng việc xác định các tác nhân chính gây ra thay cho việc tìm hiểu các giải pháp ngắn hạn hoặc tạm thời để giải quyết vấn đề Đây là lý do để nhiều doanh nghiệp áp dụng trong kiểm soát chất lượng ở nhiều lĩnh vực
6-Sigma được hình thành ở tập đoàn Motorola vào năm 1986 và sau đó được phổ biến rộng rãi bởi thành công của tập đoàn General Electric (GE) vào thập niên 90 Six Sigma như là khung quản lý chất lượng gắn liền với khách hàng, lãnh đạo và hoạch định chiến lược, tài nguyên con người, quản lý quá trình và đo lường, đưa ra những vấn đề chính cho thực thi thành công Chúng ta quan sát những công cụ cải tiến và kỹ thuật có nguồn gốc từ Six Sigma, điều này quan trọng đơn giản chỉ là thu thập những phương pháp đã được ứng dụng thành công trong quản lý chất lượng và năng lực cải tiến, từ TQM đến ISO 9000, quy trình Baldrige Mặc dù nó áp dụng trong phạm vi kiểm soát sự thay đổi trong sản xuất nhưng những năm gần đây nó bắt đầu áp dụng rộng rãi vào công nghiệp dịch vụ
Six Sigma là một phương pháp được tiến hành một cách chặt chẽ, khoa học, tập trung vào việc thực hiện có hiệu quả các kỹ thuật và các nguyên tắc quản lý chất lượng đã được thừa nhận Bằng việc kết hợp các yếu tố trong nhiều lĩnh vực công việc khác nhau, Six Sigma tập trung vào việc làm thế nào để thực hiện công việc mà không có lỗi hay khuyết tật Chữ Sigma (σ) theo ký tự Hy lạp đã được dùng trong xác suất – thống kê để đánh giá sự sai lệch của các quá trình
Tổ chức quốc tế về Tiêu chuẩn hóa (ISO) định nghĩa, “Six Sigma là một phương pháp tiếp cận cải tiến hoạt động kinh doanh dựa trên thống kê nhằm tìm kiếm và loại bỏ các khuyết tật và nguyên nhân của chúng từ các quá trình của một tổ chức, tập trung vào kết quả đầu ra quan trọng cho khách hàng”
Sigma trong thống kê đại diện cho độ lệch chuẩn của tập dữ liệu, vì vậy "six sigma" ám chỉ sáu độ lệch chuẩn Các giá trị Sigma cao hơn biểu thị mức độ biến động thấp hơn và quá trình ổn định hơn Ban đầu, mức độ tin cậy chỉ với 3 sigma được coi là có thể chấp nhận được, nhưng các nhà lãnh đạo sau đó đã đưa ra phép đo Six Sigma áp dụng cho nhiều quy trình Sigma được sử dụng để biểu thị số lỗi xảy ra trên một triệu cơ hội (DPMO).
- Defects Per Million Opportunities) Mục đích của Six Sigma là hướng tới sản phẩm không có khuyết tật Các công ty truyền thống thường đặt 3 hoặc 4 Sigma là mức Sigma chuẩn cho công ty, mặc dù ở mức đó, xác suất lỗi có thể xảy ra là từ 6,200 tới 67,000 triệu cơ hội Ðiều này cho phép đáp ứng được sự mong đợi ngày càng tăng của khách hàng cũng như sự phức tạp của các sản phẩm và quy trình công nghệ mới ngày nay
Hình 2.4 Mức sigma và hiệu suất của quá trình
Các dữ liệu đầu vào dùng cho việc tính mức Sigma:
- Kết quả hoạt động của công việc hay quá trình thông qua chất lượng sản phẩm (thành phẩm và bán thành phẩm): Một giá trị tiêu biểu mà chúng ta thường tính là số khuyết tật (Defect) của quá trình Đó là tập hợp các khuyết tật xảy ra trong toàn bộ quá trình từ đầu đến cuối, bao gồm các sản phẩm hư hỏng, phế liệu, phế phẩm hỏng, sản phẩm do khách hàng trả lại
- Độ phức tạp của quá trình: được đánh giá qua số cơ hội mà quá trình (kinh doanh và sản xuất) có thể gây ra các điểm không phù hợp (các sản phẩm không đạt yêu cầu) với từng yêu cầu cụ thể của khách hàng
Bảng 2.1 Bảng chuyển đổi hiệu suất hoạt động của quá trình, DPMO và mức sigma
Tỷ lệ đạt của quá trình DPMO Mức Sigma
2.2.3 Tiến trình cải tiến DMAIC
DMAIC (Define – Measure – Analysis – Improve – Control) đề cập đến một quá trình cải tiến dựa trên dữ liệu được sử dụng để cải thiện, tối ưu hóa và ổn định các quy trình và thiết kế kinh doanh Tiến trình DMAIC là trọng tâm của các dự án cải tiến quy trình theo Six Sigma Các bước sau đây giới thiệu quy trình giải quyết vấn đề mà trong đó các công cụ chuyên biệt được vận dụng để chuyển một vấn đề thực tế sang dạng thức thống kê, xây dựng một giải pháp trên mô hình thống kê rồi sau đó chuyển đổi nó sang giải pháp thực tế
Hình 2.5 Tiến trình cải tiến DMAIC 2.2.3.1 Xác định – Define (D)
Mục tiêu của bước xác định là làm rõ vấn đề cần giải quyết, các yêu cầu và mục tiêu của dự án Các mục tiêu của một dự án nên tập trung vào những vấn đề then chốt liên kết với chiến lược kinh doanh của công ty và các yêu cầu của khách hàng
Nội dung của bước này gồm:
- Xác định các yêu cầu của khách hàng Các yêu cầu được làm rõ từ phía khách hàng được gọi là các đặc tính chất lượng thiết yếu (Critical to Quality)
- Xây dựng các định nghĩa về khuyết tật càng chính xác càng tốt
- Tiến hành nghiên cứu mốc so sánh (thông số đo lường chung về mức độ thực hiện trước khi dự án cải tiến bắt đầu)
- Tổ chức nhóm dự án cùng với người đứng đầu
Các công cụ được áp dụng phổ biến nhất trong bước này bao gồm:
- Bảng tóm lược dự án (Project charter): là tài liệu mô tả rõ ràng các vấn đề, định nghĩa khuyết tật, các thông tin về thành viên của nhóm dự án, mục tiêu của dự án sẽ thực hiện và ghi nhận sự cam kết hỗ trợ thực hiện của những người liên quan
- Biểu đồ xu hướng (Trend chart): biểu thị trực quan xu hướng các lỗi, khuyết tật
- Biểu đồ Pareto (80/20): biểu thị trực quan mức độ tác động tích cực và tiêu cực giữa tác giữa tác nhân đầu vào tới kết quả đầu ra hoặc mức độ khuyết tật
- Sơ đồ quá trình (Process flow chart): cho biết cách thức hoạt động và trình tự các bước thực hiện của quy trình hiện tại
- Các đặc tính chất lượng thiết yếu (CTQ)
- Thu thập tiếng nói của khách hàng (VOC)
Mục tiêu của bước đo lường là hiểu tường tận mức độ thực hiện trong hiện tại bằng cách xác định cách thức tốt nhất để đánh giá khả năng hiện thời và bắt đầu tiến hành việc đo lường Các hệ thống đo lường nên hữu dụng, có liên quan đến việc xác định và đo lường nguồn tạo ra dao động
Nội dung của bước này gồm:
- Xác định các yêu cầu thực hiện cụ thể có liên quan đến các đặc tính chất lượng thiết yếu
MỘT SỐ CÔNG CỤ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG VÀ CẢI TIẾN QUÁ TRÌNH
Phiếu kiểm tra là các biểu mẫu đơn giản dùng để thu thập và ghi chép lại dữ liệu của doanh nghiệp một cách có hệ thống Ưu điểm của phiếu kiểm tra là rất dể hiểu và dễ áp dụng Đây là một công cụ hiệu quả và mạnh mẽ để xác định được các vấn đề thường gặp Tuy nhiên chúng không có hiệu quả cao trong việc phân tích các vấn đề về chất lượng Do đó, nó chính là thông tin dữ liệu quan trọng đầu vào của các công cụ khác như biểu đồ Pareto, biểu đồ tần suất,… để theo dõi một cách chính xác các vấn đề xảy ra Phiếu kiểm tra thường được sử dụng trong các trường hợp sau:
- Kiểm tra sự phân bố số liệu của một chỉ tiêu chất lượng trong quá trình sản xuất
- Dùng để tiến hành xác nhận công việc
- Xác định các dạng sai lỗi và vị trí của các sai lỗi của sản phẩm
- Xác định nguồn gốc gây ra sai lỗi của sản phẩm
Hình 2.7 Phiếu kiểm tra trong quá trình sản xuất
2.3.2 Lưu đồ (Process Flow Diagram)
Lưu đồ là dạng mô tả một quá trình bằng cách sử dụng những hình vẽ rất hiệu quả của quá trình, nhằm cung cấp đầy đủ các bước của một quá trình, xem xét từng giai đoạn trong một quá trình để có thể biết được công việc tiến hành như thế nào Lợi ích của việc xây dựng lưu đồ:
- Mô tả quá trình hay trình bày thứ tự các công việc
- Xác định công việc cần sửa đổi mà nó ảnh hưởng đến giá trị sản phẩm
- Cải tiến thông tin giữa các bộ phận, phòng ban
- Xây dựng lưu đồ cho các quá trình rất có giá trị trong các chương trình huấn luyện nhân viên mới
- Những người tham gia vào công việc lưu đồ hóa sẽ trở thành những ủng hộ viên nhiệt tình trong những nỗ lực về chất lượng, thậm chí họ còn đưa ra những đề nghị cho những cải tiến sâu sắc hơn
2.3.3 Biểu đồ phân bố (Histogram)
Biểu đồ phân bố cung cấp góc nhìn một cách trực quan sự phân bố của các số liệu thu được Nó được xây dựng bằng cách chia giá trị đo được thành nhiều khoảng, tập trung số dữ liệu nằm trong các khoảng đó rồi biểu thị thành biểu đồ dạng cột Từ số liệu được thống kê doanh nghiệp có thể đánh giá được trạng thái của sản phẩm hay quá trình sản xuất như thế nào để có thể đề ra những biện pháp phòng ngừa các rủi ro có thể xảy ra một cách kịp thời
Hình 2.8 Biểu đồ phân bố
2.3.4 Biểu đồ Pareto (Pareto Diagram)
Biểu đồ Pareto là một đồ thị trong đó các phân khúc dữ liệu được sắp xếp theo thứ tự giá trị giảm dần từ trái sang phải Biểu đồ Pareto được sử dụng nhằm xác định thứ tự ưu tiên giải quyết đối với các vấn đề về chất lượng Nó được xây dựng theo triết lý: ít nhưng trọng yếu, nhiều nhưng không đang kể Phần dữ liệu trọng yếu được đặt ở bên trái, phần kém quan trọng hơn nằm phía bên phải Ứng dụng của biểu đồ Pareto là giúp phát hiện những lỗi thường xảy ra nhất, và được xem như một quy tắc 20/80, nghĩa là 20% nguyên nhân gây ta 80% kết quả - con số này có thể không hoàn toàn chính xác Điều cần nhấn mạnh ở đây là chỉ có một số ít nguyên dân chính dẫn đến việc đa số sản phẩm không đạt chất lượng
2.3.5 Biểu đồ nhân quả (Cause & Effect Diagram / Fishbone Diagram)
Biểu đồ xương cá là một công cụ dùng để phân tích mối quan hệ giữa một vấn đề và các yếu tố tiềm ẩn gây ra vấn đề đó Biểu đồ được thiết kế giống như một xương cá, với xương chính đại diện cho vấn đề và các xương nhánh đại diện cho các nguyên nhân chính và nguyên nhân phụ dẫn đến vấn đề Cách trình bày trực quan này giúp các nhóm dễ dàng xác định và phân tích các yếu tố gây ra vấn đề, từ đó đưa ra các giải pháp hiệu quả.
Công dụng của biểu đồ này là giúp liệt kê và phân tích các mối quan hệ nhân quả, đặc biệt là nguyên nhân ảnh hưởng đến quá trình may sản phẩm; tạo mọi điều kiện để giải quyết được các nguyên nhân và trình tự công việc cần xử lý để duy trì sự ổn định quá trình, nâng cao chất lượng sản phẩm Để xây dựng một biểu đồ nhân quả ta cần thực hiện các bước sau :
- Xác định vấn đề / Hậu quả
- Vẽ khung hậu quả và đường tâm
- Xác định các nhóm nguyên nhân chính
- Xác định và phân loại các nguyên nhân có thể
- Xếp hạng nguyên nhân theo thứ tự các nguyên nhân ảnh hưởng nhất
Hình 2.10 Biểu đồ nhân quả - xương cá
Phân tích nguyên nhân theo biểu đồ nhân quả có ưu điểm là dễ hiểu, dễ thực hiện, tuy nhiên chỉ phù hợp cho những vấn đề đơn giản, không có quá nhiều nguyên nhân Khi xử lý các vấn đề phức tạp, biểu đồ nhân quả trở nên có quá nhiều nhánh, nguy cơ bỏ qua các nhánh nhỏ, thiếu sót nguyên nhân Khi các nguyên nhân có thể đều được kiểm tra toàn diện thì rất khó và tốn thời gian để tìm đến nguyên nhân gốc rễ
2.3.7 Phân tích nguyên tắc – quy định (Priciples and Rules)
Nguyên tắc (Priciples): là yêu cầu căn bản để đạt được kết quả mong muốn cuối cùng của một quá trình xác định
Quy định (Rules): là những tiêu chuẩn và tiêu chí đánh giá để xác định tình trạng mong muốn của sự việc (tiêu chuẩn, chỉ tiêu)
Phân tích Principles and Rules giúp nắm bắt các khía cạnh liên quan mà không bị bỏ sót dựa trên tư duy logic, từ đó xem xét quy định cho các khía cạnh liên quan, giúp tìm ra các nguyên nhân nào khiến cho các quy định này không thoả yêu cầu,
Phương pháp 5W phân tích sự kiện bằng cách đặt câu hỏi liên tiếp 5 lần để tìm ra nguyên nhân gốc rễ của vấn đề Ở mổi lần đặt câu hỏi để tìm nguyên nhân của vấn đề, nguyên nhân tìm được lại được xem là vấn đề để tìm nguyên nhân ở các câu hỏi tiếp theo
Số lần đặt câu hỏi không nhất thiết là 5, mà đặt câu hỏi cho đến khi đã tìm được nguyên nhân gốc rễ của vấn đề
2.3.9 Biểu đồ phân tán (Scatter Diagram)
Biểu đồ phân tán là dạng biểu diễn dữ liệu thị giác, trong đó các giá trị quan sát được của một biến được vẽ thành các điểm riêng biệt so với các giá trị của biến kia Các điểm này không được nối với nhau bằng đường kẻ Biểu đồ phân tán thường được sử dụng để minh họa mối quan hệ giữa hai biến, giúp người xem dễ dàng nhận thấy các xu hướng và sự phụ thuộc giữa các biến đó.
Biểu đồ phân tán dùng để giải quyết các vấn đề và xác định điều kiện tối ưu bằng cách phân tích định lượng mối quan hệ nhân quả giữa các biến số của 2 nhân tố này Dựa vào việc phân tích biểu đồ có thể thấy được nhân tố này phụ thuộc như thế nào vào một nhân tốc khác và mức độ phụ thuộc giữa chúng
Các bước xây dựng biểu đồ phân tán:
- Quan sát mối quan hệ nhân quả giữa hai biến số
- Dữ kiện thu thập (xi, yi) i = 1 → n y = y(x)
- Quan hệ nhân quả được kiểm tra bởi thiết kế thực nghiệm
Hình 2.11 Biểu đồ phân tán
2.3.10 Biểu đồ kiểm soát (Control Chart)
Biểu đồ kiểm soát được sử dụng nhằm phân biệt những biến động do các nguyên nhân đặc biệt được nhận biết, điều tra và kiểm soát gây ra với những biến ngẫu nhiên vồn có của quá trình
Biểu đồ kiểm soát ho thấy sự biến động của các hoạt động và quá trình trong 1 khoảng thời gian nhất định Do đó, biểu đồ kiểm soát dùng để dự đoán, đánh giá sự ổn định của quá trình; kiểm soát, xác định khi nào cần điều chỉnh quá trình và để xác định sự cải tiến của một quá trình
Các bước cơ bản để thiết lập biểu đồ kiểm soát:
- Bước 1: Xác định đặc tính cần kiểm soát
- Bước 2: Lựa chọn biểu đồ kiểm soát thích hợp
- Bước 3: Quyết định cỡ mẫu và tần số lấy mẫu
- Bước 4: Thu thập và ghi chép dữ liệu hoặc sử dụng các dữ liệu lưu trước đây (nên có ít nhất 20 mẫu)
- Bước 5: Tính các giá trị thống kê đặc trưng cho mỗi mẫu
- Bước 6: Tính các giá trị các đường kiểm soát Bao gồm đường trung tâm (Center Line – CL), đường giới hạn kiểm soát trên (Upper center line – UCL) và đường giới hạn kiểm soát dưới (Lower center line – LCL)
- Bước 7: Thiết lập biểu đồ và đánh dấu trên biểu đồ các giá trị thống kê mẫu
ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MINITAB
Minitab là phần mềm thống kê ứng dụng được phát triển ở Đại học Pennsylvania bởi Barbara F Ryan, Thomas A Ryan, Jr và Brian L Joiner năm 1972 Minitab là phiên bản thu gọn của phần mềm OMNITAB, phần mềm phân tích thống kê của NIST
Thành công của phần mềm này đã thúc đẩy những người phát triển thành lập Công ty Minitab Inc vào năm 1983 Trụ sở chính của công ty đặt tại Đại học Pennsylvania với các chi nhánh tại Coventry, Vương quốc Anh (Minitab Ltd.), Paris, Pháp (Minitab SARL) và Sydney, Úc (Minitab Pty Ltd) Ngoài ra, công ty còn duy trì mạng lưới đại lý và văn phòng đại diện tại nhiều quốc gia khác.
Ngày nay, Minitab được sử dụng khi áp dụng hệ thống Six Sigma và các phương pháp cải tiến quá trình khác sử dụng các công cụ thống kê Theo số liệu của công ty, Minitab được sử dụng tại hơn 4.000 trường đại học và cao đẳng trên thế giới và là phần mềm hàng đầu ứng dụng trong việc giảng dạy
Các dữ liệu, tính toán thống kê trong luận văn này được thực hiện trên phần mềm Minitab phiên bản 18.1 năm 2017.
PHƯƠNG PHÁP LUẬN
Luận văn được thực hiện dựa trên tiến trình DMAIC, kết hợp phân tích các vấn đề gặp phải trong hoạt động kinh doanh của công ty, các phương pháp phân tích thống kê và biện pháp kỹ thuật để giải quyết vấn đề
Bảng 2.3 Phương pháp thực hiện luận văn
Bước Nội dung nghiên cứu
Tìm hiểu thực trạng, xác định vấn đề Tìm hiểu thực trạng, các vấn đề đang gặp phải của đối tượng nghiên cứu, xác định vấn đề cần giải quyết
Tìm hiểu cơ sở lý thuyết
Tìm hiểu các lý thuyết liên quan đến quản lý chất lượng, cải tiến quá trình, các công cụ thống kê, giải quyết vấn đề, tham khảo các đề tài, nghiên cứu, bài báo liên quan
Xác định, xây dựng mục tiêu nghiên cứu (D)
Định rõ mục tiêu nghiên cứu, phạm vi và giới hạn của nghiên cứu là yếu tố quan trọng cần thực hiện trước khi triển khai dự án cải tiến Điều này giúp tập trung nghiên cứu vào các vấn đề cụ thể của công ty, đồng thời xác định rõ những kỳ vọng về kết quả sau khi cải tiến.
Quan sát, thu thập dữ liệu thực tế (M)
Quan sát thực tế, mô tả chi tiết và lượng hóa vấn đề đang gặp phải, xây dựng hệ thống đo lường,
Phân tích xác định nguyên nhân (A)
Xác định các nguyên nhân có khả năng gây ra vấn đề, dùng các phương pháp kiểm định ảnh hưởng để xác nhận
Cải tiến các quá trình (I) Đề xuất các cải tiến, áp dụng các biện pháp kỹ thuật, biện pháp quản lý để loại bỏ các nguyên nhân gây ra lỗi
Kiểm soát và đánh giá sau cải tiến (C) Đánh giá kết quả sau cải tiến, chuẩn hóa, duy trì để đảm bảo các biện pháp được thực hiện
Kết luận và kiến nghị Đưa ra các kết quả chính sau khi nghiên cứu vấn đề Đưa ra kiến nghị phù hợp với hiện trạng và điều kiện thực tế của đối tượng, nhằm giúp đối tượng cải tiến quy trình, đề xuất hướng mở rộng đề tài.
CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
Phương pháp Six Sigma được áp dụng rộng rãi trong thực tế để cải tiến các quá trình sản xuất và dịch vụ, đáp ứng nhu cầu của khách hàng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau Six Sigma thường được kết hợp cùng Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) để loại bỏ lãng phí, tinh gọn quy trình Một số công trình nghiên cứu, dự án cải tiến đã áp dụng Lean Six Sigma vào quá trình phân tích nguyên nhân và cải tiến như sau
➢ Tên bài báo: Ứng dụng phương pháp Lean Six Sigma và sử dụng cách tiếp cận
DMAIC để cải tiến quy trình lắp ráp bogie trong ngành công nghiệp đường sắt [9]
Tóm tắt: Nhiệm vụ giảm phế phẩm, nâng cao chất lượng và hiệu quả hoạt động trong quá trình lắp ráp xe điện là mục tiêu cho nghiên cứu này Sử dụng phương pháp Lean Six Sigma (LSS) để cải tiến quy trình của quy trình lắp ráp xe điện Dữ liệu cơ bản liên quan đến quá trình lắp ráp như dòng lao động và nguyên vật liệu, thời gian lên và xuống được thu thập ở mọi giai đoạn của hoạt động lắp ráp Quá trình cải tiến quy trình lắp ráp có đặc điểm là sử dụng một số công cụ Lean như Kaizen, Bản đồ dòng giá trị, biểu đồ Pareto, SMED và 5S Việc khảo sát quy trình lắp ráp hiện tại với việc sử dụng kỹ thuật LSS cho thấy rằng hiệu quả quy trình thấp do tạo ra nhiều phế phẩm Kết quả thu được cho thấy sự cải thiện đáng kể trong hiệu quả chu trình quy trình (PCE) lên 46.8%, thông qua việc thực hiện phương pháp cải tiến quy trình liên tục Kaizen, giảm 27.9% thời gian thực hiện, tăng 59.3% thời gian giá trị gia tăng và giảm 71.9% trong thời gian phi giá trị gia tăng sau khi thực hiện phương pháp LSS Các phát hiện của công trình này đã chứng minh tính khả thi của phương pháp LSS để giảm thiểu phế phẩm và cải thiện hiệu suất quy trình
➢ Tên bài báo: Triển khai Lean Six Sigma cho quá trình tối ưu sản xuất trong một công ty giấy [10]
Tóm tắt: Ứng dụng của LSS trong trường hợp này đã có thể giải quyết các vấn đề thời gian thực về năng suất và phế phẩm sản xuất có tác động trực tiếp đến sự hài lòng của khách hàng Hiệu suất do quy trình kém hoặc năng suất được cải thiện từ 23 đến 40% bằng cách thực hiện Kaizen và tiêu chuẩn hóa công việc Tỷ lệ phế phẩm sản xuất được giải quyết bằng cách phân tích nguyên nhân gây ra sản phẩm không phù hợp, giảm mức thời gian ngừng máy từ 32.6 xuống 11% và biên chế nhân sự quá mức từ 33 đến
16 do đó tiết kiệm chi phí kiểm kê lao động bằng cách thực hiện bảo trì toàn bộ năng suất (TPM), tiêu chuẩn hóa công việc, quản lý hàng tồn kho và các phương pháp luận Six Sigma như 5S, DMAIC và DMADV
➢ Tên bài báo: Giảm phế phẩm đóng gói tại dây chuyền sản xuất nước giải khát sử dụng phương pháp Six Sigma [11]
Tóm tắt: Trong các nhà máy sản xuất nước giải khát, chai thủy tinh chủ yếu được sử dụng làm vật liệu đóng gói để phân phối nước giải khát Ở một số quốc gia sau khi tiêu thụ đồ uống, các chai thủy tinh được thu gom trở lại thị trường, làm sạch, đổ đầy nước giải khát mới và bán lại Trong dây chuyền sản xuất chai thủy tinh có thể trả lại (RGB) này, việc vỡ chai thủy tinh xảy ra do nhiều nguyên nhân và công ty phải đối mặt với thua lỗ Một nhà máy sản xuất nước ngọt đóng chai này đang hoạt động ở mức 4- sigma và phải đối mặt với khoản lỗ trung bình 9,810,637,333 INR ₹ mỗi năm do sự cố vỡ chai thủy tinh trong dây chuyền RGB Sử dụng quy trình phân tích DMAIC, người ta xác định rằng hầu hết các nguyên nhân gây vỡ chai thủy tinh là do thiết kế không đúng quy trình và bố trí mặt bằng, vận chuyển chai không đúng cách, quản lý quy trình không phù hợp, môi trường làm việc và nhận thức của nhân viên trên dây chuyền sản xuất RGB Do đó, các đề xuất khác nhau được đề xuất như thiết kế lại quy trình và bố trí mặt bằng, đào tạo cho công nhân để kiểm soát chai vỡ Các biện pháp được áp dụng đã giúp giảm khoảng 25% tỷ lệ chai vỡ cho dây chuyền
➢ Tên bài báo: Nghiên cứu Lean Six Sigma trong lĩnh vực dịch vụ năng lượng [12]
Tóm tắt: Ngày nay, áp lực cạnh tranh trong lĩnh vực năng lượng đang ở mức rất cao Một công ty muốn tạo ra sự khác biệt nên liên tục thực hiện các dự án tối ưu hóa bằng cách triển khai LSS Kết quả của việc triển khai Lean Six Sigma, công ty đã cải thiện đáng kể tỷ lệ hiện thực thi yêu cầu của khách hàng từ 2.6% lên 20%, vượt mục tiêu 10% chỉ trong 3 tháng, cập nhật các quy trình nội bộ, xác định vấn đề chính của các cuộc gọi các khuyết tật Hiện công ty đang làm việc để tối ưu hóa vấn đề hóa đơn để giảm số cuộc gọi thực hiện tại trung tâm chăm sóc khách hàng
➢ Tên bài báo: Áp dụng phương pháp Six Sigma – DMAIC trong quá trình sản xuất sữa chua nguyên chất [13]
Tóm tắt: Phương pháp DMAIC được sử dụng để cải tiến đặc tính chất lượng của sản xuất sữa chua nguyên chất Các giai đoạn của quá trình được tiến hành:
Các đặc điểm quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm sữa chua thông qua tiếng nói của khách hàng được xác định là: quy trình sản xuất sữa chua và mức độ chua Quy trình sản xuất sữa chua được mô tả chi tiết trong bài viết, bao gồm các bước xử lý nguyên liệu, lên men và làm mát Mức độ chua được xác định bằng hàm lượng axit lactic có trong sản phẩm Những đặc điểm này là thông số kỹ thuật quan trọng để đánh giá chất lượng sữa chua và đảm bảo đáp ứng kỳ vọng của khách hàng.
- Đo lường: các giá trị pH được chọn làm hàm CTQ để đánh giá tốc độ độ chua trong quá trình sản xuất sữa chua Ngoài ra, năm biến kiểm soát tiềm năng ảnh hưởng đến giá trị pH của sữa chua được xác định
- Phân tích: DOE được sử dụng để phát hiện các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến giá trị pH của sữa chua
- Cải thiện: cài đặt tối ưu cho các thông số của quy trình chính đã được xác định thông qua phân tích DOE
- Kiểm soát: các quy trình cải tiến đã được tiêu chuẩn hóa trong môi trường sản xuất thực tế và tích hợp vào hệ thống quản lý chất lượng
Kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian ủ và tỷ lệ chất béo có ảnh hưởng đáng kể đến độ pH của sữa chua Thời gian ủ tối ưu được xác định là 12 giờ và tỷ lệ chất béo tối ưu là 1,5% Ngoài ra, quá trình cải tiến dây chuyền sản xuất sữa chua đã giúp đạt được độ pH sữa chua trong khoảng từ 4,2 đến 4,4, phù hợp hơn với sở thích của người tiêu dùng.
➢ Tên bài báo: Ứng dụng Six Sigma DMAIC trong Quy trình Kiểm soát Chất lượng
Sản phẩm trong Hoạt động Luyện kim [14]
Tóm tắt: Bài báo đề cập đến việc áp dụng Six Sigma bằng cách sử dụng phương pháp DMAIC trong quá trình kiểm tra chất lượng sản phẩm trong hoạt động luyện kim Mục tiêu của dự án là đảm bảo chất lượng sản phẩm luyện kim theo yêu cầu và tránh sự gia tăng chi phí nội bộ liên quan đến chất lượng sản phẩm kém Trong nghiên này, một loạt các công cụ và kỹ thuật như biểu đồ SIPOC, lưu đồ, biểu đồ Pareto, phân tích dữ liệu FMEA, sơ đồ nguyên nhân và kết quả, phân tích logic đã được sử dụng
Việc thực hiện các cải tiến được đề xuất đã giúp giảm đáng kể vấn đề hư hỏng cơ học và sự dính của cuộn dây Giá trị chỉ báo khuyết tật trên một triệu cơ hội đã giảm từ 81,038 (2.9 Sigma) xuống 39,636 DPMO (3.3 Sigma) Mức Sigma đã được cải thiện khoảng 0.4 Sigma Ngoài ra dự án giúp giảm 50% số lần giao hàng không thành công và giảm 50% chi phí xử lý
➢ Tên bài báo: Ứng dụng các công cụ Lean Six Sigma để giảm khuyết tật trong sản xuất bơm [15]
Tóm tắt: Các công cụ Lean Six Sigma được áp dụng để cải tiến quá trình sản xuất bơm tại một nhà máy Tính toán chi phí do chất lượng kém (Cost of poor quality) chỉ ra rằng 20% tổng số khuyết tật được tạo ra bởi hai các khiếm khuyết đang được nghiên cứu và giá trị tiền bị mất là lớn đáng kể ở mức 23.83 INR mỗi năm Sau khi thực hiện dự án trong thời gian khoảng ba tháng, các lỗi trung bình mỗi ngày có giảm từ 70.30 xuống 11.69, giảm đáng kể 83.37% Phần trăm của tổng số phế phẩm giảm từ 18.5% xuống 3.079% Dù vẫn còn rất nhiều cơ hội để giảm thiểu các khuyết tật nếu phần còn lại của các khiếm khuyết được lấy để giải quyết theo phương pháp này Việc triển khai các công cụ Six Sigma làm tăng chất lượng và năng lực sản xuất của nhà máy: bây giờ trong một lô sản xuất 6074 máy bơm nhà máy tạo ra 5887 sản phẩm đã sẵn sàng để bán, kết quả là 3.4 sigma cho quá trình
➢ Tên bài báo: Cải tiến liên tục trong sản xuất sử dụng Lean Six Sigma: Ứng dụng trong ngành quặng sắt [16]
Trong ngành công nghiệp quặng sắt, năng lực của quy trình sản xuất là một yếu tố quan trọng để hoạt động kinh doanh liên tục Có một số vấn đề trong quá trình sản xuất dẫn đến không thể hoàn thành chỉ tiêu số lượng sản xuất Phương pháp LSS được sử dụng để đánh giá quá trình và giảm tỷ lệ phế phẩm Nghiên cứu cho thấy rằng hiệu suất chất lượng ở mức 2.97 sigma Có 33.67% hoạt động phi giá trị gia tăng và 14.2% không cần thiết giá trị gia tăng hoạt động xảy ra trong quá trình sản xuất Dựa trên các phân tích: sản phẩm lỗi, không phù hợp và thời gian chờ đợi là loại lãng phí thường xuyên xảy ra Một chương trình cải tiến liên tục được phát triển để khắc phục vấn đề đó Chương trình bao gồm thiết kế lại bộ thu bụi máng trượt, chuẩn hoá quy trình cân, lắp đặt máy đo rung và lắp đặt nhà máy N2
➢ Tên bài báo: Ứng dụng phương pháp Six Sigma để giảm phế phẩm cho quá trình nghiền [17]
Bài báo trình bày quá trình áp dụng phương pháp Six Sigma vào quá trình giảm khuyết tật trong nghiền mịn chi tiết cơ khí tại một công ty ô tô Ấn Độ Công ty với 2550 nhân viên chuyên sản xuất hệ thống phun trực tiếp đường sắt chung (CRDI) cho các phương tiện giao thông và đã được sử dụng trên toàn thế giới Phương pháp DMAIC được áp dụng nhằm tối ưu hóa quá trình, giảm biến động và nâng cao năng suất Kết quả, tỷ lệ phế phẩm của quá trình nghiền mịn đã giảm từ 16,6% xuống còn 1,19% Chi phí liên quan như loại bỏ, sửa chữa, loại bỏ, kiểm tra và dụng cụ đã giảm đáng kể nhờ cải tiến quy trình Ước tính rằng dự án này đã tiết kiệm khoảng 2,4 triệu đô la Mỹ mỗi năm cho công ty.
PHÂN TÍCH ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY
Công ty IBC là một trong những doanh nghiệp lớn trong ngành sản xuất nước giải khát, có 5 nhà máy sản xuất tại Việt Nam đặt tại Bắc Ninh, Quảng Nam, Đồng Nai, Hồ Chí Minh, Cần Thơ, với đội ngũ gần 5000 nhân viên Danh mục sản phẩm của IBC bao gồm một loạt các sản phẩm đồ uống và sản phẩm được yêu thích với tổng cộng 22 nhãn hiệu, tạo ra khoảng 1 tỷ đô la doanh thu bán lẻ hàng năm
Nhà máy tại Đồng Nai là nhà máy lớn nhất của IBC, đặt tại khu công nghiệp Amata – Biên Hoà, Đồng Nai, với công suất sản xuất khoảng 60 triệu thùng nước giải khát hàng năm Nhà máy có tổng cộng 7 dây chuyền sản xuất hiện đại, với tệp sản phẩm đa dạng bao gồm nước tinh khiết đóng chai, nước ngọt có gas, nước tăng lực, nước trái cây, trà… có khả năng đáp ứng nhu cầu tiêu thụ cho toàn bộ khu vực Đông Nam Bộ và thành phố
GIỚI THIỆU ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU – XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ (Define)
Dây chuyền U tại nhà máy Đồng Nai được thiết kế để sản xuất các dòng nước giải khát đóng lon, trong đó filler có tốc độ sản xuất thiết kế là 600 bpm (tương ứng 1500 cph) và 3 chế độ chiết: chiết lạnh (cold fill) dùng cho sản phẩm nước có gas, chiết nóng (hot fill) dùng cho các sản phẩm không có gas như nước trái cây, trà và chiết nhiệt độ thường đối với một số dòng sản phẩm đặc biệt Tổng cộng có 11 SKUs có thể sản xuất trên dây chuyền U, trong đó chủ yếu là các sản phẩm nước giải khát có gas
Hình 3.1 Tỷ lệ phế phẩm trên dây chuyền U giai đoạn 1-4/2022
Tỷ lệ phế phẩm trong ngày của dây chuyền U (DPPM)
DPPM Trung bình Mục tiêu
Bảng 3.1 Sản lượng và tỷ lệ phế phẩm theo ngày sản xuất trên dây chuyền U giai đoạn 1-4/2022
Ngày sản xuất Sản phẩm
Tỷ lệ phế phẩm (ppm)
Ngày sản xuất Sản phẩm
Tỷ lệ phế phẩm (ppm)
Hình 3.1 biểu diễn tỷ lệ phế phẩm trong từng ngày sản xuất từ tháng 1 đến tháng 4/2022, DPPM trung bình của dây chuyền U trong 4 tháng đầu năm là 2504 ppm cho tất cả các SKU Tỷ lệ phế phẩm trong một ngày sản xuất DPPM được tính bằng số lượng sản phẩm lỗi (lon) chia cho tổng sản lượng sản xuất (lon) trong ngày hôm đó (bảng 3.1) Trong đó, đối với các SKU sử dụng công nghệ chiết lạnh (A, B, C, D, E) thì DPPM trung bình là 1539 ppm, riêng đối với SKU X – loại sản phẩm chiết nóng mới được bắt đầu sản xuất trên dây chuyền từ tháng 1/2022 thì tỷ lệ phế phẩm tăng đột biến, trung bình DPPM lên đến 8170 ppm (hình 3.2), chi phí hàng lỗi phải hủy bỏ là 1,5 tỷ đồng Với sản lượng sản phẩm X khoảng 30,000 thùng mỗi ngày, chi phí thiệt hại chất lượng kém có thể lên tới 10 tỷ đồng/năm
Hình 3.2 So sánh tỷ lệ phế phẩm theo công nghệ chiết lạnh và chiết nóng
Cold Fill Hot Fill Variable
Tỉ lệ phế phẩm theo loại công nghệ chiết (ppm)
Trong năm 2022, cơ cấu tỷ trọng các sản phẩm trên dây chuyền U là 85% chiết lạnh, 15% chiết nóng; mục tiêu tỷ lệ phế phẩm trung bình là 2000 ppm, để đạt được mục tiêu này cần phải giảm DPPM trung bình của sản phẩm X xuống khoảng 4000 ppm – tức là giảm 50% tỷ lệ phế phẩm so với tình trạng hiện tại Ban giám đốc nhà máy quyết định thành lập nhóm dự án cải tiến để thực hiện yêu cầu này
Các thành viên tham gia dự án được tập hợp từ tất cả các bộ phận trong nhà máy, đảm bảo đầy đủ kiến thức từ các lĩnh vực, kinh nghiệm giải quyết vấn đề và xử lý sự cố Người bảo hộ dự án là Trưởng phòng Vận hành xuất sắc, có nhiệm vụ cung cấp đầy đủ các nguồn lực để dự án thực hiện tốt nhất như tài chính, nhân sự, thời gian, đảm bảo dự án hoàn thành đúng tiến độ và mục tiêu đề ra
Bảng 3.2 Thông tin thành lập dự án cải tiến
TÊN DỰ ÁN: GIẢM TỶ LỆ PHẾ PHẨM CỦA SẢN PHẨM X
TRÊN DÂY CHUYỀN U MÃ DỰ ÁN: QI-2022-09
DỰ ÁN: LÝ ANH DUY QUALITY SUPERVISOR NGÀY BẮT ĐẦU 1/2/2022
DỰ ÁN: NGUYỄN VĂN HƯNG OPERATIONS EXCELLENCE
THÀNH VIÊN NHÓM: KINH PHÍ THỰC HIỆN DỰ ÁN
1 LÊ HUỲNH ĐỨC PRODUCTION SUPERVISOR
2 NGUYỄN VĂN THỊNH PROCESS ENGINEER
PHÁT BIỂU VẤN ĐỀ (PROJECT STATEMENT) ĐO LƯỜNG MỤC TIÊU
Tỷ lệ phế phấm của sản phẩm X trên dây chuyền U trong 4 tháng đầu năm là 8170 ppm, chi phí do chất lượng kém lên đến gần 1,5 tỷ VNĐ Điều này gây lãng phí, tăng chi phí quá trình sản xuất, giảm năng lực cạnh tranh của công ty
KPI: Defective (DPPM) từ 8170 ppm -> 4000 ppm
MỤC TIÊU DỰ ÁN LỢI ÍCH MANG LẠI
Giảm 50% tỷ lệ phế phẩm của sản phẩm X trên dây chuyền U từ 8170 ppm xuống
4000 ppm trong quý 2 năm 2022 Tiết kiệm 2 tỷ VNĐ mỗi năm ĐỐI TƯỢNG ÁN DỤNG CÔNG CỤ PHÂN TÍCH SỬ DỤNG
SẢN PHẨM X, DÂY CHUYỀN LON SIDEL 600 (U) DMAIC, Process Flow Chart, Parato,
TIẾN ĐỘ DỰ ÁN PHÊ DUYỆT
DEFINE 1/2/2022 đến 1/3/2022 PLANT DIRECTOR (đã ký)
MEASURE 2/3/2022 đến 30/04/2022 PRODUCTION MG (đã ký)
ANALYSIS 1/5/2022 đến 9/5/2022 QUALITY MG (đã ký)
IMPROVE 10/5/2022 đến 30/05/2022 ME MANAGER (đã ký)
CONTROL 1/6/2022 đến 30/06/2022 EHS MANAGER (đã ký)
3.2.2 Tổng quan quy trình sản xuất
Hình 3.3 mô tả quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm X theo công nghệ chiết nóng, được mô tả chi tiết như sau: Lon rỗng được nhập về từ nhà cung cấp, được máy tháo pallet ra thành từng lớp lon và đưa vào công đoạn rửa lon Tại đây lon được rửa bằng nước RO để làm sạch bụi bẩn bên trong Lon được chuyển vào máy chiết (filler), syrup đã thanh trùng bằng hệ thống HTST được rót vào lon ở nhiệt độ 88.9 – 90.6˚C N2 căng lon khi đóng nắp, đảm bảo lon không bị biến dạng trong quá trình vận chuyển, lưu kho Lon khi rót N2, lon được chuyển vào máy đóng nắp để ghép nắp và lon, đảm bảo sản phẩm không bị xì, rỉ và bảo quản tốt Lon sau khi được chiết rót và đóng nắp đi qua máy kiểm tra Heuft 1 để kiểm tra mực chiết, sau đó được lật lại 180˚ để thanh trùng và in code lên phần đáy lon Lon tiếp tục di chuyển vào hầm làm mát để đưa sản phẩm về nhiệt độ môi trường Tại đây lon được đảo lại để đứng lên và tiếp tục qua máy kiểm tra Heuft 2 để kiểm tra mực chiết và áp suất N2 Sau đó lon sản phẩm được đưa tới các máy đóng lốc, đóng thùng và máy xếp pallet, kết thúc quá trình sản xuất
Máy đóng nắp Máy dỡ pallet
In code HTST Đóng lốc Đóng thùng Xếp pallet Đảo lon 1 Đảo lon 2 Máy kiểm tra 1
Mực chiết thấp N2 cao/thấp Vòi rót N2
Hình 3.3 Quy trình sản xuất sản phẩm X trên dây chuyền U
ĐO LƯỜNG CHI TIẾT (Measure)
3.3.1 Các loại lỗi trong quá trình sản xuất
Lượng phế phẩm trên dây chuyền được tính bằng tổng tất cả các sản phẩm loại ra do lỗi chất lượng trong quá trình sản xuất Lưu ý số lượng mẫu dùng để kiểm tra của
QC không tính vào lượng phế phẩm hàng ngày do đã tính vào định mức cho phép, trừ trường hợp lấy mẫu kiểm tra thêm vượt quá yêu cầu Các chỉ tiêu chất lượng cần kiểm tra, phương pháp, tiêu chuẩn, tần suất kiểm tra trong MCP giống nhau đối với tất cả các cơ sở sản xuất của công ty IBC Một số chỉ tiêu chất lượng cần kiểm tra đối với sản phẩm X trong quá trình sản xuất được nêu tại bảng 3.3
Bảng 3.3 Kế hoạch kiểm soát chất lượng (MCP) đối với sản phẩm X
STT Chỉ tiêu chất lượng Lý do kiểm soát Tiêu chuẩn Phương pháp ghi nhận lỗi
Tần suất, số lượng kiểm tra
N 2 quá cao làm lon dễ bị nổ, phù; N 2 quá thấp làm lon mềm, dễ bị biến dạng
Số đếm tại máy Heuft
2 loại ra lỗi áp suất N 2 cao hoặc thấp
QC kiểm tra hàng trên dây chuyền theo tần suất
Bắt đầu, kết thúc sản xuất và mỗi 1h Ít nhất 3 mẫu một lần kiểm tra
Thể tích đồ uống chiết vào lon thành phẩm
Kiểm soát lượng syrup sử dụng
Số đếm tại máy Heuft
1 và 2 loại ra lỗi mực chiết thấp
QC kiểm tra hàng trên dây chuyền theo tần suất
Bắt đầu và mỗi 8h, kiểm tra từng van chiết
Nhiệt độ và thời gian thanh trùng
HTST Đảm bảo loại bỏ vi sinh vật gây hại
Nhiệt độ: 88.9 – 90.6˚C Thời gian giữ:
Dựa trên hồ sơ HTST
Theo dõi liên tục suốt chu kỳ sản xuất
(Brix) Đảm bảo sản phẩm đúng với công thức pha chế
13.10 – 13.50 QC kiểm tra tại phòng thí nghiệm
Bắt đầu, kết thúc, mỗi 2h và khi chuyển mẻ
(TA) Đảm bảo sản phẩm đúng với công thức pha chế
QC kiểm tra tại phòng thí nghiệm
Bắt đầu, kết thúc, mỗi 2h và khi chuyển mẻ
6 Mối ghép lon Đảm bảo mối ghép kín, sản phẩm không bị xì
Theo tiêu chuẩn của nhà cung cấp cho từng loại lon
QC kiểm tra tại phòng thí nghiệm
Bắt đầu, kết thúc và mỗi 4h Kiểm tra mẫu theo từng đầu đóng nắp
Cảm quan màu, mùi, vị, hậu vị của sản phẩm Đảm bảo sản phẩm đúng với công thức pha chế
So sánh với mẫu chuẩn theo phương pháp In – Out
QC kiểm tra tại phòng thí nghiệm
Bắt đầu, kết thúc, mỗi 2h và khi chuyển mẻ
8 Ngoại quan Đảm bảo hình thức bên ngoài đúng luật định, không gây thương tích ảnh hưởng cho khách hàng khi sử dụng
Dựa trên bảng tiêu chuẩn ngoại quan của IBC
QC kiểm tra hàng trên dây chuyền theo tần suất
Bắt đầu, kết thúc sản xuất và mỗi 1h Ít nhất 10 mẫu một lần kiểm tra
Trên dây chuyền có 2 máy kiểm tra tự động Heuft 1 và Heuft 2 để loại các phế phẩm liên quan đến lỗi mực chiết và áp suất khí N2 trong lon Số lượng phế phẩm tại 2 số lượng phế phẩm do rơi, vỡ, cấn, kẹt tại các cụm máy trên dây chuyền Ngoài các lỗi này, còn một số lỗi chất lượng được phát hiện thông qua sự kiểm tra của nhân viên QC trên dây chuyền, sau đó giữ lại hàng lỗi để kiểm tra lại hoặc huỷ bỏ
Bảng 3.4 Tổng hợp số lượng và phân loại phế phẩm của sản phẩm X
Ngày sản xuất Phế phẩm N 2 cao N 2 thấp Mực chiết thấp Rơi, vỡ, kẹt tại máy Độ ngọt Khác
Dựa vào biểu đồ Pareto tổng hợp các loại lỗi trong quá trình sản xuất sản phẩm X (hình 3.4), lỗi về N2 và mực chiết thấp chiếm đến 89% trên tổng lượng phế phẩm Vì vậy, nhóm dự án tập trung phân tích nguyên nhân để giải quyết 2 vấn đề này để giảm phế phẩm trên dây chuyền
Hình 3.4 Biểu đồ Pareto các loại lỗi trong quá trình sản xuất X giai đoạn 1-4/2022
3.3.2 Đo lường năng lực quá trình rót N 2 vào lon
Sơ đồ SIPOC mô tả chi tiết quá trình rót N2 vào lon Đầu vào của quá trình là lon rỗng đã được chiết syrup từ quá trình chiết và N2 lỏng nhà cung cấp Đầu ra của quá trình là lon sản phẩm đã được rót N2 và được kiểm tra bằng máy kiểm tra tự động với áp suất 15 -55 psi
Bảng 3.5 Sơ đồ SIPOC cho quá trình rót N 2 vào lon
Nhà cung cấp Đầu vào Quá trình Đầu ra Khách hàng
Cung cấp các nguồn lực yêu cầu
Nguồn lực cần thiết cho quy trình
Mô tả các hoạt động trong quá trình
Sản phẩm đầu ra của quá trình
Bất kỳ ai tiếp nhận sản phẩm của quá trình
Lon rỗng đã được chiết syrup
1 Lon đã được chiết syrup đi trên băng tải
2 Sensor nhận diện vị trí lon rỗng đến vòi dosing
4 Lon được đóng nắp và chuyển đi
Lon đã được rót N 2 và đóng nắp kín
Máy kiểm tra tự động
Yêu cầu của khách hàng: Áp suất N 2 trong lon từ 15 –55 psi
Bảng 3.6 Dữ liệu kiểm tra áp suất N 2 trong lon ngày 14/04/2022
PHIẾU KIỂM TRA Dây chuyền: U Chỉ tiêu: N 2 (psi) Tiêu chuẩn: 15 - 55
STT Thời gian Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Người đo
➢ Thống kê mô tả của chỉ tiêu áp suất N 2 trong ngày sản xuất 14/04/2022:
Theo quy trình kiểm soát chất lượng của MCP, áp suất N2 trong mỗi lon sản phẩm được kiểm tra theo tần suất 3 mẫu vào các thời điểm bắt đầu, kết thúc quá trình sản xuất và mỗi 1 giờ Ví dụ, trong ngày 14/04/2022, đã có tổng cộng 60 mẫu được kiểm tra (3 mẫu x 20 đợt kiểm tra theo tần suất 1 giờ trong ngày).
20 giờ) Số liệu kiểm tra áp suất N2 được ghi nhận như trong bảng 3.6, với trung bình mẫu x = 36.95 và độ lệch chuẩn s = 8.68
Các mẫu kiểm tra áp suất N2 trong lon ngày sản xuất 14/04/2022 mặc dù có giá trị trung bình gần với mục tiêu kiểm soát 35 psi, tuy nhiên có 2 điểm quan sát vượt ra ngoài tiêu chuẩn 15 – 55 psi và độ biến động rất lớn 2 đường giới hạn kiểm soát UCL = 63.09
> USL = 55 và LCL = 10.81 < LSL = 15 chứng tỏ quá trình không được kiểm soát và vượt ra ngoài tiêu chuẩn (hình 3.5)
Hình 3.5 Biểu đồ kiểm soát áp suất N 2 ngày 14/04/2022 (n`)
➢ Xác định kích thước mẫu:
Với độ tin cậy là α = 95%, mức độ sai số cho phép là k = 5%, bậc tự do DOF = n – 1 = 59 → t = 2.001 (tra bảng phân phối student), số mẫu tối thiểu cần lấy là:
Vì số lượng mẫu n = 60 lấy trong ngày 14/04 không đủ để mô tả hết quần thể, ta chọn số lượng mẫu là 100 (5 mẫu x 20 giờ), sau đó thực hiện lấy mẫu vào ngày 15/04/2022 Với các dữ liệu áp suất N2 thu được từ thực nghiệm trong bảng 3.7, tiến hành kiểm định số liệu quan sát tuân theo phân phối chuẩn bằng phần mềm Minitab, phương pháp kiểm định Anderson-Darling Giả thuyết thống kê:
H0: số liệu quan sát tuân theo quy luật phân bố chuẩn
H1: số liệu quan sát không tuân theo quy luật phân bố chuẩn
Với giá trị p-value = 0.542 > 0.05, giả thuyết H0 được chấp nhận Vậy có thể khẳng định dữ liệu quan sát tuân theo phân phối chuẩn và có thể sử dụng được (hình 3.6)
Bảng 3.7 Dữ liệu kiểm tra áp suất N 2 trong lon ngày 15/04/2022
PHIẾU KIỂM TRA Dây chuyền: U Chỉ tiêu: N2 (psi) Tiêu chuẩn: 15 - 55
STT Thời gian Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Người đo
Phân tích năng lực quá trình cho thấy áp suất N2 trước cải tiến không được kiểm soát và vượt ra ngoài tiêu chuẩn Giá trị áp suất trung bình mẫu là 36,94 psi, trong khi mục tiêu kiểm soát là 35 psi Độ lệch chuẩn lớn, bằng 8,21 Hai đường giới hạn kiểm soát, UCL và LCL, lần lượt vượt quá giới hạn chấp nhận được trên (USL) và thấp hơn giới hạn chấp nhận được dưới (LSL), chứng tỏ quá trình không đáp ứng yêu cầu chất lượng Phầm mềm Minitab được sử dụng để đánh giá năng lực quá trình với Ppk là 0,73.
Cpk = 0.73, chứng tỏ năng lực của quá trình thấp, dẫn đến áp suất N2 trong lon không ổn định, thường xuyên xuất hiện phế phẩm (hình 3.8)
Hình 3.7 Biểu đồ kiểm soát áp suất N 2 ngày 15/04/2022 (n0)
Hình 3.8 Năng lực của quá trình rót N 2 trước cải tiến
3.3.3 Đo lường năng lực quá trình chiết syrup vào lon
Theo MCP, thể tích sản phẩm chiết trong trong lon được kiểm tra theo tần suất: bắt đầu sản xuất và mỗi 8h, trung bình một ngày có 66 x 3 = 198 mẫu được kiểm tra (máy chiết có 66 valve) Số liệu kiểm tra thể tích sản phẩm trong gày 15/04/2022 được ghi nhận như trong bảng 3.8, với trung bình mẫu x = 321.03 và độ lệch chuẩn s = 3.98
Bảng 3.8 Dữ liệu kết quả kiểm tra net content ngày 15/04/2022
PHIẾU KIỂM TRA NET CONTENT Dây chuyền: U Bao bì CAN 320ml Tiêu chuẩn: 310 - 330
Valve Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Valve Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
➢ Xác định kích thước mẫu:
Với độ tin cậy là α = 95%, mức độ sai số cho phép là k = 5%, bậc tự do DOF = n – 1 = 197 → t = 1.982 (tra bảng phân phối student), số mẫu tối thiểu cần lấy là:
= = = , vậy số mẫu ban đầu n = 198 là phù hợp
Tiến hành kiểm định số liệu quan sát tuân theo phân phối chuẩn bằng phần mềm Minitab, phương pháp kiểm định Anderson-Darling Giả thuyết thống kê:
H0: số liệu quan sát tuân theo quy luật phân bố chuẩn
H1: số liệu quan sát không tuân theo quy luật phân bố chuẩn
Với giá trị p-value = 0,449 lớn hơn mức ý nghĩa 0,05, chúng ta chấp nhận giả thuyết H0 Do đó, có thể kết luận rằng dữ liệu quan sát tuân theo phân phối chuẩn và có thể được sử dụng để phân tích và đưa ra kết luận.
Hình 3.9 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu net content ngày 15/04/2022
➢ Phân tích năng lực quá trình:
Thể tích thực trong lon trước khi cải tiến có trung bình mẫu 321.03ml so với mục tiêu kiểm soát là 320ml, độ lệch chuẩn lớn s = 3.98 2 đường giới hạn kiểm soát UCL 333.32 > USL = 330 và LCL = 308.74 < LSL = 310 chứng tỏ quá trình không được kiểm soát và vượt ra ngoài tiêu chuẩn (hình 3.10) Phần mềm Minitab được sử dụng để đánh giá năng lực quá trình (Stat → Quality Tools → Capability Analysis → Normal): với Ppk = 0.75 và Cpk = 0.73, chứng tỏ năng lực quá trình không đạt, dẫn đến thể tích trong lon không ổn định, thường xuyên xuất hiện phế phẩm mực chiết trong lon thấp hoặc cao (hình 3.11)
Hình 3.10 Biểu đồ kiểm soát thể tích chiết trong lon ngày 15/04/2022
Hình 3.11 Năng lực của quá trình chiết sản phẩm trước cải tiến
TRIỂN KHAI THỰC HIỆN CẢI TIẾN
PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN (Analyze)
Nhóm dự án tổ chức các buổi Brain-storming để tìm các nguyên nhân có thể xảy ra lỗi Các công cụ như biểu đồ phân tích Nguyên tắc – Quy định, phân tích 5 Whys và 4M được sử dụng để xác định nguyên nhân Các công cụ, phương pháp dùng để kiểm chứng tình trạng, giả thiết như GEMBA, phân tích ANOVA hay đánh giá năng lực quá trình
Hai vấn đề gây ra lỗi chính trong quá trình sản xuất, chiếm đến 90% lượng phế phẩm đã được nêu tại phần 3.3 là áp suất N2 trong lon không đạt và thể tích thực chiết trong lon thấp được phân tích để tìm nguyên nhân gốc rễ
4.1.1 Áp suất N 2 trong lon không đạt
Hệ thống rót N2 vào lon được cấu thành từ: đường ống cấp N2 lỏng, hệ thống valve thoát khí, valve rót (dosing valve), bộ gia nhiệt (heater) để tránh tình trạng đầu dosing đóng băng trong quá trình hoạt động Lon được chiết syrup sẽ đi qua cảm biến nhận diện lon, cảm biến này truyền tín hiệu đến valve dosing để rót một giọt N2 lỏng vào lon với lưu lượng đã được cài đặt Sau khi được rót N2, lon tiếp tục di chuyển trên băng tải đến máy đóng nắp.
Hình 4.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống rót N 2 vào lon
Biểu mẫu phân tích vấn đề Principles & Rules trong hình 4.2 tổng hợp các nguyên tắc để sự không phù hợp “áp suất N2 trong lon không đạt” không xảy ra, đối với mỗi nguyên tắc có các quy định, điều kiện, tiêu chuẩn cần phải tuân thủ Các quy định này được kiểm tra bằng cách xuống trực tiếp hiện trường quan sát, thu thập dữ liệu (GEMBA) và đánh giá tình trạng hiện tại Trong quá trình này, các điều kiện (1), (3), (4), (5), (8), (10), (11), (12), (13), (14) được kiểm tra và đảm bảo đáp ứng quy định (OK) Các điều kiện (2) Sensor nhận diện lon hoạt động tốt, (7) Đầu dosing N2 đúng vị trí rót N2 vào lon, (15) Lon loại ra đúng theo tiêu chuẩn áp suất được xác định là không đáp ứng quy định hiện tại (NG – Not good) Các điều kiện (6) Khoảng cách giữa đầu dosing – lon rỗng, (9) Mực chiết trong lon được đánh giá và kiểm chứng sự ảnh hưởng đến áp suất N2 trong lon thông qua phân tích ANOVA
Biểu mẫu phân tích vấn đề 5 Whys trong hình 4.3 được dùng để tìm nguyên nhân gốc rễ cho các vấn đề không đáp ứng điều kiện trong hình 4.2
Nguyên nhân gốc rễ của tình trạng sensor nhận diện lon vào vị trí dosing bị lệch nhẹ là do thiết kế ban đầu không có bộ phận che chắn cảm biến, gây ra va chạm giữa lon rỗng và cảm biến Ngoài ra, cảm biến này chưa được đưa vào chương trình kiểm tra, bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên của nhà máy, dẫn đến việc phát hiện và khắc phục sự cố bị chậm trễ.
Nguyên nhân gốc rễ dẫn đến điều kiện (7) Đầu dosing N2 không ở vị trí chính giữa lon được xác định do đầu dosing không có ốc cố định vị trí, dễ dao động trong quá trình sản xuất (Machine) và vị trí đầu dosing bị thay đổi so với thiết kế ban đầu do chưa có hướng dẫn, đánh dấu vị trí cài đặt khi thay đổi sản phẩm (Method)
Nguyên nhân gốc rễ dẫn đến điều kiện (15) Lon đạt tiêu chuẩn áp suất theo quy định nhưng vẫn bị loại ra được xác định do không kiểm tra áp suất thực tế của lon mẫu chuẩn dùng để cài đặt máy kiểm tra tự động, dẫn đến máy loại sai lon (Method)
Hình 4.2 Biểu mẫu phân tích các nguyên tắc và quy định trong quá trình rót N 2
Kết quả kiểm tra thực tế Phương pháp kiểm tra Kiểm tra
1 Lon không bị rung l ắ c, bă ng tải và dẫ n hướng chạ y đều, ổn đị nh GEMBA OK
2 Tín hi ệu s ens or ổn đị nh, tuy nhi ên đầ u s ens or bị l ệch nhẹ GEMBA NG
3 Cà i đặ t đúng theo quy đị nh GEMBA OK
4 Cà i đặ t đúng theo quy đị nh GEMBA OK
5 Cà i đặ t đúng theo quy đị nh GEMBA OK
6 Cà i đặ t hi ện tại : 60 mm ANOVA NG
7 Đầ u dos i ng không ở vị trí chính gi ữa l on khi l on đi qua GEMBA NG
Bộ hea ter đầ u dos i ng hoạ t động tốt, không có hi ện tượng đông đá tại đầ u dos i ng, nhi ệt độ vậ n hà nh 125 - 150 F
9 Mực chi ết trong l on da o động, có nhi ều l on nằ m ngoà i quy đị nh 310 - 330ml
Proces s ca pa bi l i ty a na l ys i s
10 Cá c thông s ố s ea m đạ t, không có l on xì do mối ghép không đạ t GEMBA OK
11 Không phá t hi ện l on rỗng l ỗi , không phá t hi ện s ả n phẩ m bị xì do l on l ỗi GEMBA OK
12 Không phá t hi ện nắ p l ỗi , không phá t hi ện s ả n phẩ m bị xì do nắ p l ỗi GEMBA OK
13 Đúng reci pe l on HF 320 ml GEMBA OK
14 Tín hi ệu s ens or tốt, không chậ p chờn, đầ u s ens or đúng vị trí GEMBA OK
15 Nhi ều l on á p s uấ t đạ t theo tiêu chuẩ n vẫ n bị l oạ i ra GEMBA NG
Sens or nhậ n di ện l on và o má y ki ểm tra hoạ t động tốt
Khoả ng cá ch gi ữa đầ u dos i ng và l on rỗng tối ưu
Biểu mẫu phân tích vấn đề
Máy kiểm tra tự động loại đúng lon lỗi Lon được đóng nắp kín sau khi rót N2 N2 lỏng được rót một lượng chính xác vào lon Đầ u dos i ng N2 không bị nghẹt, đông đá
Mực chi ết trong l on đúng quy đị nh
Lon chuyển và o má y đóng nắ p không bị bi ến dạ ng
Má y đóng nắ p hoạ t động ổn đị nh
Nắ p l on chuyển và o má y đóng nắ p không bị bi ến dạ ng Thông s ố chi ều ca o reject cà i đặ t đúng
Lon l oạ i ra đúng theo tiêu chuẩ n á p s uấ t l on không đạ t Áp suất N2 trong lon không đạt
Sens or nhậ n di ện l on hoạ t động tốt Áp s uấ t va l ve a n toà n s a fety rel i ef: 140 Đầ u dos i ng N2 đúng vị trí rót N2 và o l on
Lon rỗng vào đúng vị trí đầu dosing
Với nguyên tắc/quy định áp suất đóng mở van: 0,9 - 1 psi, lon rỗng đặt ổn định tại vị trí đóng mở van, tránh rung lắc hoặc lệch tâm Độ trễ của tín hiệu cảm biến nhận biết lon đến khi bắt đầu đóng mở van là 20 ms.
Hình 4.3 Biểu mẫu phân tích 5 Whys cho các nguyên nhân dẫn đến quá trình rót N 2 không ổn định
Lon rỗng va và o s ens or hoặ c s yrup vă ng và o
NG Không có bộ phậ n che chắ n cho s ens or NG Ma chi ne - Là m thêm cover che chắ n cho s ens or
Sens or bị rung trong quá trình s ả n xuấ t NG
Vị trí l ắ p s ens or chưa được cố đị nh và ki ểm tra
Chưa có trong chương trình CILT và PM đị nh kỳ
- Bắ t thêm ốc cố đị nh s ens or
- Đưa s ens or nà y và o chương trình ki ểm tra CILT và PM Đầ u dos i ng bị rung, l ệch trong quá trình s ả n xuấ t
NG Đầ u dos i ng không có ốc cố đị nh NG
Thi ết kế ba n đầ u của má y chưa tốt NG Ma chi ne - Bắ t thêm ốc cố đị nh đầ u dos i ng
Lon rỗng bị rung l ắ c, l ệch tâm OK
Bă ng tải dẫ n hướng l on hoạ t động tốt, không rung l ắ c
Vị trí l ắ p đầ u dos i ng không đúng như ba n đầ u
Không có đá nh dấ u, ma rki ng để l ắ p rá p khi cha nge over
- Đá nh dấ u vị trí l ắ p đầ u dos i ng, hướng dẫ n cho opera tor khi thực hi ện cha nge over
Lon chuẩ n bị bi ến dạ ng s a u thời gi a n dà i s ử dụng
OK Tha y l on mẫ u mới mỗi chu kỳ s ả n xuấ t Ma teri a l
OK Phương phá p tạo l on mẫ u không phù hợp OK
Tạ o l on mẫ u theo phương phá p hoá chấ t
NG Không ki ểm tra á p s uấ t của l on chuẩ n NG
Không có hướng dẫ n ki ểm tra NG
Không ki ểm tra được do phả i đâ m thủng l on
NG Method - Tìm phương á n ki ểm tra l on chuẩ n
Cà i đặ t má y không đúng chương trình l on HF
OK Má y cà i đặ t đúng reci pe Ma n
2 Sensor nhận diện lon vào vị trí dosing bị lệch nhẹ
7 Đầu dosing N2 không ở vị trí chính giữa lon
Cà i đặ t má y s a i do l on mẫ u không đạ t á p s uấ t
15 Lon đạt áp suất theo tiêu chuẩn vẫn bị loại ra
Biểu mẫu phân tích vấn đề
Nguyên nhân có khả năng
➢ Kiểm chứng điều kiện (6): Điều kiện (6) được kiểm tra theo phân tích ANOVA: Nhóm dự án cho rằng khi càng giảm khoảng cách từ đầu dosing N2 đến miệng lon (D) thì độ ổn định của N2 trong lon sẽ tăng, do N2 không bị thất thoát trong quá trình chiết Khoảng cách hiện tại là 60 mm, bộ phận kỹ thuật cho rằng nên giảm xuống 20 mm, vừa đủ để lon và syrup không văng lên đầu dosing trong quá trình sản xuất
Chuẩn bị thực nghiệm: lon được chiết đúng 320ml sản phẩm để loại bỏ sự ảnh hưởng của mực chiết đến áp suất N2, sau đó lần lượt cho lon được rót N2 và đóng nắp với tốc độ chiết bình thường Số lượng mẫu thu thập ban đầu là tại D = 60 mm là 40 mẫu, với trung bình mẫu x = 33.875 psi và độ lệch chuẩn s = 5.84
Với độ tin cậy là α = 95%, mức độ sai số cho phép là k = 5%, bậc tự do DOF = n – 1 = 39 → t = 2.023 (tra bảng phân phối student), số mẫu tối thiểu cần lấy là:
Bảng 4.1 Dữ liệu áp suất N 2 khi thay đổi khoảng cách từ vòi dosing đến miệng lon
Mẫu D = 60 mm D = 20 mm Mẫu D = 60 mm D = 20 mm
Với các dữ liệu áp suất N2 thu được từ thực nghiệm trong bảng 4.1, tiến hành kiểm định số liệu quan sát tuân theo phân phối chuẩn bằng phần mềm Minitab, phương pháp kiểm định Anderson-Darling Giả thuyết thống kê:
H0: số liệu quan sát tuân theo quy luật phân bố chuẩn
H1: số liệu quan sát không tuân theo quy luật phân bố chuẩn
Với giá trị p-value lần lượt là 0.075 và 0.061 > 0.05, giả thuyết H0 được chấp nhận, vậy có thể khẳng định cả 2 quần thể quan sát đều tuân theo quy luật phân bố chuẩn (hình 4.4 và 4.5)
Hình 4.4 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu N 2 thu được khi D`mm
Hình 4.5 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu N 2 thu được khi D mm
Phần mềm Minitab được sử dụng để so sánh phương sai của 2 quần thể (Stat → Basic Statistics → 2 Variances) Vì dữ liệu thu được tuân theo phân phối chuẩn, ta chọn kiểm định F-test để so sánh phương sai (Option → Use test and confidence intervals based on normal distribution) Giả thuyết thống kê cần kiểm định:
H0: không có sự khác nhau giữa phương sai của 2 quần thể
H1: có sự khác nhau giữa phương sai của 2 quần thể
Vì p-value = 0.007 < 0.05, ta bác bỏ giả thuyết H0, công nhận giả thuyết H1 Vậy
Sự khác biệt giữa hai phương sai của hai quần thể cho thấy sự thay đổi điều kiện (6) có ảnh hưởng đến tỷ lệ phế phẩm N2 Khi khoảng cách D = 20 mm, độ ổn định của áp suất N2 cao hơn so với D = 60 mm Kỳ vọng độ lệch chuẩn của hai quần thể tương ứng nằm trong các khoảng (3,201, 4,775) và (4,734, 7,062), cho thấy sự khác biệt đáng kể về độ biến thiên giữa hai quần thể.
Hình 4.6 Dữ liệu Minitab so sánh phương sai của 2 mẫu áp suất N 2 tại D`mm và D mm
Hình 4.7 Biểu đồ so sánh phương sai của 2 mẫu áp suất N 2 tại D`mm và D mm
THỰC HIỆN CẢI TIẾN (Improve)
4.2.1 Cải tiến giảm tỷ lệ phế phẩm do lỗi N 2
Dựa trên các nguyên nhân gốc rễ gây ra tình trạng lỗi áp suất N2 trong lon không đạt đã phân tích tại phần 4.1.1, các hành động, biện pháp khắc phục, cải tiến được nhóm dự án thống nhất thực hiện với người phụ trách, ngày đến hạn và tiến độ hoàn thành được theo dõi như hình 4.21
Hình 4.21 Biểu mẫu theo dõi các hành động cải tiến quá trình rót N 2
➢ Hành động 1 – 6: được thực hiện tại hiện trường và xác nhận đã hoàn thành bởi trưởng nhóm dự án cùng các cá nhân phụ trách
STT Hành động Ngày đến hạn thực hiện Tiến độ
1 Đi ều chỉnh khoả ng cá ch của đầ u dos i ng N2 đến mi ệng l on từ 60 mm -> 20 mm 10/5/2022 Hoà n thà nh
2 Là m thêm cover che chắ n cho s ens or nhậ n di ện vị trí l on và o bộ dos i ng N2 12/5/2022 Hoà n thà nh
3 Bắ t thêm ốc cố đị nh cho s ens or nhậ n di ện vị trí l on và o bộ dos i ng N2 12/5/2022 Hoà n thà nh
4 Đưa s ens or nhậ n di ện vị trí l on và o chương trình CILT và PM 12/5/2022 Hoà n thà nh
5 Bắ t thêm ốc cố đị nh cho đầ u dos i ng N2 12/5/2022 Hoà n thà nh
6 Đá nh dấ u vị trí l ắ p đầ u dos i ng hi ện tại , hướng dẫ n cho opera tor khi thực hi ện cha nge over 12/5/2022 Hoà n thà nh
7 Đưa ra phương phá p ki ểm tra má y heuft và l on chuẩ n mới 15/05/2022 Hoà n thà nh
Lý Anh Duy Đi nh Vă n Công
Các hành động cần thực hiện để cải tiến quá trình
Nguyễn Vă n Thị nh Đi nh Vă n CôngNguyễn Vă n Thị nh
Hình 4.22 Quá trình dosing N 2 trong sản xuất
➢ Hành động 7: Quy trình tạo mẫu chuẩn và cài đặt thông số kiểm tra N2
Mẫu chuẩn được chuẩn bị bằng cách cho acid citric phản ứng với sodium bicarbonate để tạo ra áp suất mong muốn theo phương trình khí n=PV/RT, áp suất càng cao thì lượng hóa chất sử dụng càng nhiều, như trong bảng sau đây Lon mẫu sau đó được dùng để điều chỉnh thông số mức loại bỏ của máy Quy trình tạo mẫu được mô tả theo bảng 4.6
Bảng 4.4 Khối lượng hoá chất sử dụng để tạo mẫu
Thể tích Áp suất N2 (psi) Acid Citric (g) NaHCO3 (g)
Hình 4.23 Phương pháp tạo mẫu chuẩn áp suất bằng hoá chất
Chuẩn bị lon mẫu áp suất chuẩn bằng hóa chất theo bảng 4.4 Đạt: 17, 53
Test lon mẫu áp suất mức thấp mỗi lon 5 lần → Đảm bảo loại lon 13 và không loại lon 17
Test lon mẫu áp suất mức cao mỗi lon 5 lần
Ghi lại thông số cài đặt cho mức cao và thấp
Bảng 4.5 Quy trình tạo mẫu và cài đặt thông số cho máy kiểm tra tự động
Hình 4.24 Phương pháp đo độ sâu của nắp
Với quy trình hiện tại, sau khi tạo mẫu xong thì không biết chính xác áp suất N2 trong lon mẫu là bao nhiêu mặc dù tạo mẫu theo hướng dẫn Khi kiểm tra lại các lon mẫu thì phát hiện các mẫu tạo ra bị sai lệch áp suất vì nhiều nguyên nhân: hóa chất bị ẩm, không tác dụng hết với nhau, túi zip không mở ra … Vì vậy, lon mẫu tạo ra có áp suất không chính xác, dẫn đến cài đặt mức loại bỏ cho máy Heuft không chính xác Để giải quyết vấn đề này, nhóm dự án tìm cách ước lượng áp suất của N2 trong qua yếu tố khác – độ sâu của phần đỉnh nắp lon đến vành lon (d)
30 mẫu số liệu được thu thập để tìm ra phương trình hồi quy cho mối quan hệ này (bảng 4.9) Sử dụng Minitab và mô hình hồi quy tuyến tính (Stat → Regression → Fitted Line plot), phương trình hồi quy thu được thể hiện áp suất N2 ảnh hưởng đến độ sâu của nắp d là d = 1.823 – 0.01794 N2 với hệ số tương quan R 2 = 89.5%, chứng tỏ phương trình hồi quy này có ý nghĩa và có thể sử dụng được (hình 4.25)
Bảng 4.6 Khảo sát mối liên hệ của áp suất N 2 và độ sâu d của nắp
Mẫu N 2 (psi) d (mm) N 2 (psi) N 2 d (mm)
Hình 4.25 Phương trình hồi quy của giữa áp suất N 2 và độ sâu nắp d
Dựa vào phương trình hồi quy tìm được, ta tính độ sâu nắp của 4 mẫu chuẩn áp suất cần tạo (bảng 4.7) Thực hiện tạo mẫu theo quy trình, sau đó đo lại độ sâu nắp để kiểm tra giúp đảm bảo được độ chính xác của lon mẫu, cũng như độ chính xác của thông số cài đặt cho máy kiểm tra tự động Với thông số mới cài đặt cho máy, tỷ lệ lon bị loại ra sai tại máy Heuft giảm từ 2.4% xuống còn 0.3% (bảng 4.8)
Bảng 4.7 Tiêu chuẩn kiểm tra độ sâu nắp cho các lon mẫu chuẩn
Mẫu N 2 (psi) d (mm) Mẫu N 2 (psi) d (mm)
Hình 4.26 Thông số cài đặt mới của máy kiểm tra tự động Bảng 4.8 So sánh cài đặt của máy kiểm tra tự động trước và sau khi cải tiến
Mức cài đặt Trước Sau
Phương trình hồi quy giữa áp suất N2 và độ sâu nắp d d = 1.823 - 0.01794 N2
4.2.2 Cải tiến quá trình chiết syrup vào lon
Dựa trên các nguyên nhân gốc rễ gây ra tình trạng thể tích chiết trong lon không đạt ở phân tích tại phần 4.1.2, các hành động, biện pháp khắc phục, cải tiến được nhóm dự án thống nhất thực hiện Những hành động này được theo dõi chặt chẽ về người phụ trách, ngày đến hạn và tiến độ hoàn thành, như thể hiện trong hình 4.27.
Hình 4.27 Biểu mẫu theo dõi các hành động cải tiến quá trình chiết syrup
Hình 4.28 Flow meter thay thế cho 66 valve chiết
Vì flow meter cũ đang hoạt động không ổn định ở nhiệt độ cao, nhóm dự án quyết định thay 66 flow meter mới cho các van chiết, hoạt động ổn định ở điều kiện nhiệt độ cao với thông số như sau:
- Seal material EPDM: –20 to +130 °C (–4 to +266 °F)
- Seal material Silicone: –20 to +130 °C (–4 to +266 °F)
- Seal material Viton: 0 to +150 °C (+32 to +302 °F)
- Nhiệt độ hoạt động tối ưu: 0 to +130 °C (+32 to +266 °F)
Kiểm tra lại toàn bộ các seal miệng của valve chiết, đảm bảo các seal không bị lão hóa dưới tác động của nhiệt, độ đàn hồi tốt, miệng lon khi tiếp xúc với seal kín, không bị hở dẫn đến trào bọt khi chiết
Vì dùng chung cả cho chiết nóng và chiết lạnh nên giảm tần suất thay seal từ 6 tháng xuống 3 tháng để đảm bảo seal luôn trong tình trạng tốt
STT Hành động Ngày đến hạn thực hiện Tiến độ
1 Nghi ên cứu l oại fl ow meter hoạt động ổn đị nh ở nhi ệt độ cao và thay thế 66 fl ow meter 15/05/2022 Hoàn thành
2 Thay thế các s eal mi ệng val ve bị l ão hoá 12/5/2022 Hoàn thành
3 Nghi ên cứu tìm l oại vật l i ệu thay thế s eal mi ệng val ve 30/08/2022 Đang thực hi ện
Các hành động cần thực hiện để cải tiến quá trình
Hình 4.29 Valve chiết với seal miệng trong tình trạng tốt
Hình 4.30 Seal miệng của valve chiết trước và sau khi thay thế
KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH SAU CẢI TIẾN (Control)
4.3.1 Tỷ lệ phế phẩm sau cải tiến
Sau khi áp dụng các biện pháp cải tiến để loại bỏ nguyên nhân gây lỗi, nâng cao năng lực quá trình, tỷ lệ phế phẩm khi sản xuất sản phẩm X giảm rõ rệt trong giai đoạn tháng 5/2022, với mức phế phẩm DPPM 3030 ppm so với 8170 ppm, giảm đến 63% so với mục tiêu dự án đặt ra là giảm 50% (hình 4.31 và 4.33)
Hình 4.31 So sánh tỷ lệ phế phẩm của sản phẩm X trước và sau khi cải tiến
Hai lỗi chính gây ra phế phẩm là áp suất N2 và mực chiết được kiểm soát và giảm đáng kể, dưới mức 1000 lon trên một ngày sản xuất từ ngày 17/05/2022 (bảng 4.9 và hình 4.32)
Bảng 4.9 Theo dõi số lượng các loại phế phẩm của sản phẩm X
Ngày sản xuất Phế phẩm N2 cao N2 thấp Mực chiết thấp Rơi, vỡ, kẹt tại máy Độ ngọt (Brix) Khác
Tỷ lệ phế phẩm của sản phẩm X trước và sau cải tiến
Hình 4.32 Theo dõi số lượng các loại phế phẩm của sản phẩm X
Tỉ lệ phế phẩm của sản phẩm X được cải thiện đáng kể, đạt mốc 2426 ppm trong 6 tháng đầu năm 2022, giảm so với mức 2504 ppm của 4 tháng đầu năm Nhờ việc duy trì ổn định quy trình sản xuất, mục tiêu đạt 2000 ppm phế phẩm cả năm là hoàn toàn khả thi.
Bảng 4.10 Sản lượng và tỷ lệ phế phẩm theo ngày sản xuất trên dây chuyền U giai đoạn 5/2022
Tỷ lệ phế phẩm (ppm)
Tỷ lệ phế phẩm (ppm)
Số lượng phế phẩm trong ngày của sản phẩm X
Hình 4.33 Tỷ lệ phế phẩm trên dây chuyền U giai đoạn 1-6/2022
4.3.2 Kiểm soát năng lực quá trình rót N 2 sau cải tiến
4.3.2.1 Đánh giá năng lực quá trình
Tiến hành thu thập dữ liệu để đánh giá lại năng lực của quá trình rót N2 sau cải tiến Với các dữ liệu áp suất N2 thu được từ thực nghiệm trong bảng 4.13, tiến hành kiểm định số liệu quan sát tuân theo phân phối chuẩn bằng phần mềm Minitab, phương pháp kiểm định Anderson-Darling Giả thuyết thống kê:
H0: số liệu quan sát tuân theo quy luật phân bố chuẩn
H1: số liệu quan sát không tuân theo quy luật phân bố chuẩn
Với giá trị p-value = 0.554 > 0.05, giả thuyết H0 được chấp nhận Vậy có thể khẳng định dữ liệu quan sát tuân theo phân phối chuẩn và có thể sử dụng được (hình 4.34)
Tỷ lệ phế phẩm trong ngày của dây chuyền U (DPPM)
DPPM Trung bình Mục tiêu
Bảng 4.11 Dữ liệu kiểm tra áp suất N 2 trong lon ngày 17/05/2022
PHIẾU KIỂM TRA Dây chuyền: U Chỉ tiêu: N2 (psi) Tiêu chuẩn: 15 - 55
STT Thời gian Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Người đo
Hình 4.34 Kiểm định phân bố chuẩn của dữ liệu áp suất N 2 ngày 17/05/2022
Biểu đồ kiểm soát áp suất N2 trong ngày 17/05/2022 có UCL = 56.17 > USL = 55, LCL = 18.23 > LSL = 15, chứng tỏ quá trình đã được kiểm soát tốt hơn trước khi cải tiến, đường UCL tuy nằm cao hơn USL nhưng giá trị rất gần (hình 4.35) Phần mềm Minitab được sử dụng để đánh giá năng lực quá trình (Stat → Quality Tools → Capability Analysis → Normal): Có thể thấy năng lực quá trình đã cải thiện rất nhiều từ
Ppk = 0.73 và Cpk = 0.73 lên Ppk = 0.93 Cpk = 0.94, tỷ lệ lỗi ước tính xảy ra là 2,992 ppm so với 17,764 ppm trước khi cải tiến (hình 4.36)
Hình 4.35 Biểu đồ kiểm soát áp suất N 2 trong lon ngày 17/05/2022
Hình 4.36 Năng lực của quá trình rót N 2 sau cải tiến ngày 17/05/2022
4.3.2.2 So sánh phương sai trước và sau khi cải tiến
Minitab software is utilized to compare the variances of two populations (Stat → Basic Statistics → 2 Variances) Assuming the acquired data aligns with a normal distribution, the F-test is employed for variance comparison (Option → Use test and confidence intervals based on normal distribution) This choice is driven by the statistical hypothesis:
H0: không có sự khác nhau giữa phương sai của 2 quần thể
H1: có sự khác nhau giữa phương sai của 2 quần thể
Vì p-value = 0.014 < 0.05, ta bác bỏ giả thuyết H0, công nhận giả thuyết H1 Vậy
2 phương sai của 2 quần thể có sự khác biệt, với kỳ vọng độ lệch chuẩn trước khi cải tiến nằm trong khoảng (7.214, 9.545) so với sau cải tiến là (5.624, 7.441) Điều này chứng tỏ quá trình sau cải tiến có độ ổn định đáng kể hơn so với trước khi cải tiến (hình 4.37 và 4.38)
Hình 4.37 Dữ liệu Minitab so sánh phương sai áp suất N 2 trước và sau cải tiến
Hình 4.38 So sánh phương sai áp suất N 2 trước và sau cải tiến
4.3.3 Kiểm soát năng lực quá trình chiết syrup sau cải tiến
4.3.3.1 Đánh giá năng lực quá trình
Tiến hành thu thập dữ liệu để đánh giá lại năng lực của quá trình chiết syrupsau cải tiến Dữ liệu thực nghiệm trong bảng 4.14, tiến hành kiểm định số liệu quan sát tuân theo phân phối chuẩn bằng phần mềm Minitab, phương pháp kiểm định Anderson- Darling Giả thuyết thống kê:
H0: số liệu quan sát tuân theo quy luật phân bố chuẩn
H1: số liệu quan sát không tuân theo quy luật phân bố chuẩn
Với giá trị p-value = 0.148 > 0.05, giả thuyết H0 được chấp nhận Vậy có thể khẳng định dữ liệu quan sát tuân theo phân phối chuẩn và có thể sử dụng được (hình 4.39)
Hình 4.39 Kiểm định phân phối chuẩn cho net content ngày 17/05/2022
Biểu đồ kiểm soát áp suất mực chiết trong lon ngày 17/05/2022 có UCL = 330.52
> USL = 330, LCL = 310.55 > LSL = 310, chứng tỏ quá trình đã được kiểm soát tốt hơn trước khi cải tiến, đường UCL tuy nằm cao hơn USL nhưng giá trị rất gần và lon có mực chiết cao sẽ không bị loại bỏ (hình 4.40) Phần mềm Minitab được sử dụng để đánh giá năng lực quá trình (Stat → Quality Tools → Capability Analysis → Normal): Có thể thấy năng lực quá trình đã cải thiện rất nhiều từ Ppk = 0.75 và Cpk = 0.73 lên Ppk = 1.00
Cpk = 0.95, tỷ lệ lỗi ước tính xảy ra là 1,668 ppm so với 14,997 ppm trước khi cải tiến (hình 4.41)
Bảng 4.12 Dữ liệu kiểm tra net content ngày 17/05/2022
PHIẾU KIỂM TRA NET CONTENT Dây chuyền: U Bao bì CAN 320ml Tiêu chuẩn: 310 - 330
Valve Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Valve Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Hình 4.40 Biểu đồ kiểm soát thể tích chiết trong lon ngày 17/05/2022
Hình 4.41 Năng lực của quá trình chiết sản phẩm sau cải tiến 4.3.3.2 So sánh phương sai trước và sau khi cải tiến
Phần mềm Minitab được sử dụng để so sánh phương sai của 2 quần thể (Stat → Basic Statistics → 2 Variances) Vì dữ liệu thu được tuân theo phân phối chuẩn, ta chọn kiểm định F-test để so sánh phương sai (Option → Use test and confidence intervals based on normal distribution) Giả thuyết thống kê cần kiểm định:
H0: không có sự khác nhau giữa phương sai của 2 quần thể
H1: có sự khác nhau giữa phương sai của 2 quần thể
Vì p-value = 0.001 < 0.05, ta bác bỏ giả thuyết H0, công nhận giả thuyết H1 Vậy
Kiểm định độ đồng biến về phương sai cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa hai quần thể, với độ lệch chuẩn trước khi cải tiến nằm trong khoảng (3.627, 4.421) và sau khi cải tiến là (2.859, 3.485) Điều này cho thấy quá trình sau cải tiến có độ ổn định cao hơn đáng kể so với trước khi cải tiến.
Hình 4.42 Dữ liệu Minitab so sánh phương sai thể tích chiết trước và sau cải tiến