Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật công nghiệp: Nghiên cứu ứng dụng giải thuật di truyền tối ưu kế hoạch sản xuất cho dây chuyền sản xuất nước giải khát

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÝ ANH DUY

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN TỐI ƯU KẾ HOẠCH SẢN XUẤT CHO DÂY CHUYỀN

SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Công Nghiệp Mã số: 8520117

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2022

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền

PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam

3 TS Nguyễn Vạng Phúc Nguyên – Ủy viên phản biện 14 TS Nguyễn Hữu Thọ – Ủy viên phản biện 2

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

TS Lê Song Thanh Quỳnh

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

I TÊN ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN TỐI ƯU KẾ HOẠCH SẢN XUẤT CHO DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT Optimal scheduling in a beverage production line based on genetic algorithm

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1 Điều độ kế hoạch sản xuất của dây chuyền sản xuất nước giải khát dựa trên kếhoạch dự báo để giảm 10% thời gian ngừng máy gây ra do vệ sinh, chuyển đổisản phẩm và cải thiện 2% hiệu suất OEE của dây chuyền.

2 Xây dựng phần mềm điều độ kế hoạch sản xuất dựa trên giải thuật di truyền đểsử dụng tại công ty.

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:

IV NGÀY HOÀN THÀNH LUẬN VĂN:V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:

ngày 14 tháng 02 năm 2022 ngày 15 tháng 06 năm 2022

PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2022

TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ 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

i

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành đề tài luận văn Thạc sĩ, tác giả xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Bộ môn Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp - Trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh đã truyền đạt những kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm bổ ích trong suốt những năm tháng học tập tại trường, tạo thành nền tảng vững chắc để tác giả có thể vận dụng thành công vào thực tiễn

Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền, người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giải đáp các thắc mắc trong suốt quá trình tác giả thực hiện luận văn Thầy đã đưa ra những nhận xét, góp ý, động viên giúp tác giả hoàn thành đề tài một cách tốt nhất

Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo nhà máy Đồng Nai – Công ty IBC Việt Nam đã tạo cơ hội, điều kiện, cung cấp mọi nguồn lực để tác giả thực hiện và hoàn thành mục tiêu đề tài luận văn tại công ty Cảm ơn Anh Chị Em đồng nghiệp đã luôn hỗ trợ, chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm quý báu và cùng nhau nỗ lực đạt được mục tiêu suốt hơn nửa năm qua

Sau cùng, cảm ơn Bố Mẹ, gia đình đã luôn ở bên tin tưởng, động viên, ủng hộ cả về vật chất lẫn tinh thần, để Con vững tin vượt qua những thử thách trong cuộc sống

Trân trọng

TÓM TẮT

Six Sigma là phương pháp tiếp cận cải tiến quá trình dựa trên dữ liệu, sử dụng các công cụ thống kê và phương pháp luận cụ thể dẫn đến việc ra quyết định thực tế Luận văn này đề cập đến việc áp dụng phương pháp Six Sigma trong việc giảm thiểu khuyết tật tại một dây chuyền sản xuất đồ uống của một công ty tại Việt Nam Tiến trình cải tiến DMAIC (Xác định - Đo lường - Phân tích - Cải thiện - Kiểm soát) đã được sử dụng để giải quyết vấn đề cơ bản là giảm biến động và cải thiện năng lực của quá trình sản xuất

Trong quy trình sản xuất một sản phẩm công nghệ chiết rót nóng, 90% lỗi xuất phát từ hai nguyên nhân chính là thể tích chiết và áp suất N2 Các phân tích nguyên nhân gốc rễ đã được thực hiện để phát hiện vấn đề có thể đến từ đâu GEMBA, t-test, ANOVA và Hồi quy tuyến tính được sử dụng để xác thực các giả thuyết và đưa ra quyết định cải tiến Phân tích khả năng của quy trình được sử dụng để đo lường mức độ hiệu quả của các cải tiến Việc áp dụng phương pháp Six Sigma đã làm giảm các khuyết tật trong quá trình từ 8170 ppm xuống 3030 ppm Phương pháp DMAIC đã có tác động tài chính đáng kể đến lợi nhuận của công ty về việc giảm chi phí phế liệu, tiết kiệm giờ công làm lại và tăng sản lượng Dự án này đã tiết kiệm được khoảng 2 tỷ đồng mỗi năm.

iii

ABSTRACT

Six Sigma is a data-driven leadership approach using specific tools and methodologies that lead to fact-based decision-making This thesis deals with the application of the Six Sigma methodology in reducing defects in a beverages production line of a company in Vietnam The DMAIC (Define – Measure – Analyse – Improve – Control) approach has been followed here to solve the underlying problem of reducing process variation and improving the process capability

In a hot fill product’s manufacturing process, 90% of defects come from two main causes net content and N2 pressure Root cause analyses were performed to detect where the problem can come from GEMBA, t-test, ANOVA, and Linear Regression were used to validate the hypothesis and making decisions Process capability analysis was used to measure how effective improvements have been The application of the Six Sigma methodology resulted in reduction of defects in process from 8170 ppm to 3030 ppm The DMAIC methodology has had a significant financial impact on the profitability of the company in terms of reduction in scrap cost, man-hour saving on rework, and increased output A saving of approximately 2 billion VND per annum was reported from this project

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đề tài “Nghiên cứu áp dụng giải thuật di truyền tối ưu kế hoạch sản xuất cho dây chuyền sản xuất nước giải khát” là công trình nghiên cứu riêng của tôi và không có sự sao chép của người khác, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Đỗ Ngọc Hiền và PGS.TS Lê Ngọc Quỳnh Lam

Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được công bố dưới bất kỳ hình thức nào Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tôi thu thập từ các nguồn khác nhau, được ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình

Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 6 năm 2022

Lý Anh Duy

1.3 PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 2

1.4 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 2

1.5 CẤU TRÚC LUẬN VĂN 2

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CẢI TIẾN QUÁ TRÌNH 4

2.1.1 Khái niệm về quá trình 4

2.1.2 Khái niệm về cải tiến quá trình 5

2.2 GIỚI THIỆU VỀ Six Sigma 7

2.2.1 Khái niệm về Six Sigma 7

2.2.2 Ý nghĩa của Six Sigma 7

2.2.3 Tiến trình cải tiến DMAIC 8

2.2.3.1 Xác định – Define (D) 9

2.2.3.2 Đo lường – Measure (M) 10

2.2.3.3 Phân tích – Analyze (A) 10

2.2.3.4 Cải tiến – Improve (I) 11

2.2.3.5 Kiểm soát – Control (C) 12

2.2.4 Các chỉ số đo lường cơ bản trong Six Sigma 13

2.3 MỘT SỐ CÔNG CỤ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG VÀ CẢI TIẾN QUÁ TRÌNH 14

2.3.1 Phiếu kiểm tra (Checksheet) 14

2.3.2 Lưu đồ (Process Flow Diagram) 15

2.3.3 Biểu đồ phân bố (Histogram) 15

2.3.4 Biểu đồ Pareto (Pareto Diagram) 15

2.3.5 Biểu đồ nhân quả (Cause & Effect Diagram / Fishbone Diagram) 16

2.3.7 Phân tích nguyên tắc – quy định (Priciples and Rules) 17

2.3.8 Phân tích 5 Whys 17

2.3.9 Biểu đồ phân tán (Scatter Diagram) 18

2.3.10 Biểu đồ kiểm soát (Control Chart) 18

2.3.11 Sơ đồ SIPOC 19

2.3.12 Phân tích hồi quy 20

2.3.13 Kiểm định giả thuyết thống kê 22

2.3.13.1 Khái niệm giả thuyết thống kê 22

2.3.13.2 Các bước làm bài toán kiểm định 22

2.3.13.3 Kiểm định giả thuyết so sánh kỳ vọng của hai biến ngẫu nhiên phân phối chuẩn 23

2.3.13.4 Kiểm định giả thuyết so sánh phương sai của hai biến ngẫu nhiên phân phối chuẩn 24

2.3.13.5 Kiểm định giả thuyết về phân phối của biến ngẫu nhiên 25

2.3.13.6 Xác định kích thước mẫu 27

2.4 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MINITAB 27

2.5 PHƯƠNG PHÁP LUẬN 27

2.6 CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 28

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 31

3.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 32

3.2 GIỚI THIỆU ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU – XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ (Define) 32

3.2.1 Hiện trạng 32

3.2.2 Tổng quan quy trình sản xuất 35

3.3 ĐO LƯỜNG CHI TIẾT (Measure) 37

3.3.1 Các loại lỗi trong quá trình sản xuất 37

3.3.2 Đo lường năng lực quá trình rót N2 vào lon 39

3.3.3 Đo lường năng lực quá trình chiết syrup vào lon 43

CHƯƠNG 4: TRIỂN KHAI THỰC HIỆN CẢI TIẾN 46

4.1 PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN (Analyze) 46

4.1.1 Áp suất N2 trong lon không đạt 46

4.1.2 Thể tích sản phẩm trong lon thấp 57

4.2 THỰC HIỆN CẢI TIẾN (Improve) 64

vii

4.2.1 Cải tiến giảm tỷ lệ phế phẩm do lỗi N2 64

4.2.2 Cải tiến quá trình chiết syrup vào lon 68

4.3 KIỂM SOÁT QUÁ TRÌNH SAU CẢI TIẾN (Control) 69

4.3.1 Tỷ lệ phế phẩm sau cải tiến 69

4.3.2 Kiểm soát năng lực quá trình rót N2 sau cải tiến 72

4.3.2.1 Đánh giá năng lực quá trình 72

4.3.2.2 So sánh phương sai trước và sau khi cải tiến 75

4.3.3 Kiểm soát năng lực quá trình chiết syrup sau cải tiến 76

4.3.3.1 Đánh giá năng lực quá trình 76

4.3.3.2 So sánh phương sai trước và sau khi cải tiến 78

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC HÌNH

Hình Trang

Hình 2.1 Định nghĩa khái niệm quá trình 4

Hình 2.2 Mô tả quá trình sản xuất cơ bản 4

Hình 2.3 Sơ đồ cải tiến quá trình cơ bản 5

Hình 2.4 Mức sigma và hiệu suất của quá trình 8

Hình 2.5 Tiến trình cải tiến DMAIC 9

Hình 2.6 Biểu đồ phân bố với giới hạn trên và giới hạn dưới 13

Hình 2.7 Phiếu kiểm tra trong quá trình sản xuất 14

Hình 3.1 Tỷ lệ phế phẩm trên dây chuyền U giai đoạn 1-4/2022 32

Hình 3.2 So sánh tỷ lệ phế phẩm theo công nghệ chiết lạnh và chiết nóng 34

Hình 3.3 Quy trình sản xuất sản phẩm X trên dây chuyền U 36

Hình 3.4 Biểu đồ Pareto các loại lỗi trong quá trình sản xuất X giai đoạn 1-4/2022 38

Hình 3.5 Biểu đồ kiểm soát áp suất N2 ngày 14/04/2022 (n=60) 40

Hình 4.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống rót N2 vào lon 46

Hình 4.2 Biểu mẫu phân tích các nguyên tắc và quy định trong quá trình rót N2 48

Hình 4.3 Biểu mẫu phân tích 5 Whys cho các nguyên nhân dẫn đến quá trình rót N2 không ổn định 49

Hình 4.4 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu N2 thu được khi D=60mm 51

Hình 4.5 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu N2 thu được khi D=20mm 51

Hình 4.6 Dữ liệu Minitab so sánh phương sai của 2 mẫu áp suất N2 tại D=60mm và D=20mm 52

Hình 4.7 Biểu đồ so sánh phương sai của 2 mẫu áp suất N2 tại D=60mm và D=20mm 53

Hình 4.8 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu N2 thu được khi V=310ml 54

Hình 4.9 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu N2 thu được khi V=320ml 55

Hình 4.10 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu N2 thu được khi V=330ml 55 Hình 4.11 Dữ liệu Minitab so sánh phương sai của 3 mẫu áp suất N2 khi thay đổi mực chiết 56

ix

Hình 4.12 So sánh kỳ vọng của các mẫu áp suất N2 khi thay đổi mực chiết trong lon 56

Hình 4.13 Mô tả quá trình chiết syrup vào lon 57

Hình 4.14 Cấu tạo van chiết dùng cho lon 57

Hình 4.15 Biểu mẫu phân tích các nguyên tắc và quy định trong quá trình chiết syrup 59

Hình 4.16 Biểu mẫu phân tích 5 Whys các nguyên nhân gây ra lỗi mực chiết thấp 60

Hình 4.17 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu mực chiết trong lon khi T = 15˚C 62

Hình 4.18 Kiểm định phân phối chuẩn cho dữ liệu mực chiết trong lon khi T = 90˚C 62

Hình 4.19 Dữ liệu Minitab so sánh phương sai của 2 mẫu thể tích trong lon tại T = 15˚C và T = 90˚C 63

Hình 4.20 So sánh phương sai của 2 mẫu thể tích trong lon tại T = 15˚C và T = 90˚C 64

Hình 4.21 Biểu mẫu theo dõi các hành động cải tiến quá trình rót N2 64

Hình 4.22 Quá trình dosing N2 trong sản xuất 65

Hình 4.23 Phương pháp tạo mẫu chuẩn áp suất bằng hoá chất 65

Hình 4.24 Phương pháp đo độ sâu của nắp 66

Hình 4.25 Phương trình hồi quy của giữa áp suất N2 và độ sâu nắp d 67

Hình 4.26 Thông số cài đặt mới của máy kiểm tra tự động 67

Hình 4.27 Biểu mẫu theo dõi các hành động cải tiến quá trình chiết syrup 68

Hình 4.28 Flow meter thay thế cho 66 valve chiết 68

Hình 4.29 Valve chiết với seal miệng trong tình trạng tốt 69

Hình 4.30 Seal miệng của valve chiết trước và sau khi thay thế 69

Hình 4.31 So sánh tỷ lệ phế phẩm của sản phẩm X trước và sau khi cải tiến 70

Hình 4.32 Theo dõi số lượng các loại phế phẩm của sản phẩm X 71

Hình 4.33 Tỷ lệ phế phẩm trên dây chuyền U giai đoạn 1-6/2022 72

Hình 4.34 Kiểm định phân bố chuẩn của dữ liệu áp suất N2 ngày 17/05/2022 73

Hình 4.35 Biểu đồ kiểm soát áp suất N2 trong lon ngày 17/05/2022 74

Hình 4.36 Năng lực của quá trình rót N2 sau cải tiến ngày 17/05/2022 74

Hình 4.37 Dữ liệu Minitab so sánh phương sai áp suất N2 trước và sau cải tiến 75

Hình 4.38 So sánh phương sai áp suất N2 trước và sau cải tiến 76

Hình 4.39 Kiểm định phân phối chuẩn cho net content ngày 17/05/2022 76

Hình 4.40 Biểu đồ kiểm soát thể tích chiết trong lon ngày 17/05/2022 78

Hình 4.41 Năng lực của quá trình chiết sản phẩm sau cải tiến 78

Hình 4.42 Dữ liệu Minitab so sánh phương sai thể tích chiết trước và sau cải tiến 79

Hình 4.43 So sánh phương sai thể tích chiết trước và sau cải tiến 79

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Bảng chuyển đổi hiệu suất hoạt động của quá trình, DPMO và mức sigma 8

Bảng 2.2 Xác định và đánh giá năng lực quá trình theo Cp 14

Bảng 2.3 Phương pháp thực hiện luận văn 28

Bảng 3.1 Sản lượng và tỷ lệ phế phẩm theo ngày sản xuất trên dây chuyền U giai đoạn 1-4/2022 33

Bảng 3.2 Thông tin thành lập dự án cải tiến 35

Bảng 3.3 Kế hoạch kiểm soát chất lượng (MCP) đối với sản phẩm X 37

Bảng 3.4 Tổng hợp số lượng và phân loại phế phẩm của sản phẩm X 38

Bảng 3.5 Sơ đồ SIPOC cho quá trình rót N2 vào lon 39

Bảng 3.6 Dữ liệu kiểm tra áp suất N2 trong lon ngày 14/04/2022 39

Bảng 3.7 Dữ liệu kiểm tra áp suất N2 trong lon ngày 15/04/2022 41

Bảng 3.8 Dữ liệu kết quả kiểm tra net content ngày 15/04/2022 43

Bảng 4.1 Dữ liệu áp suất N2 khi thay đổi khoảng cách từ vòi dosing đến miệng lon 50

Bảng 4.2 Dữ liệu áp suất N2 khi thay đổi mực chiết trong lon 54

Bảng 4.3 Dữ liệu thể tích mực chiết trong lon khi thay đổi nhiệt độ chiết 61

Bảng 4.5 Khối lượng hoá chất sử dụng để tạo mẫu 65

Bảng 4.6 Quy trình tạo mẫu và cài đặt thông số cho máy kiểm tra tự động 65

Bảng 4.7 Khảo sát mối liên hệ của áp suất N2 và độ sâu d của nắp 66

Bảng 4.8 Tiêu chuẩn kiểm tra độ sâu nắp cho các lon mẫu chuẩn 67

Bảng 4.9 So sánh cài đặt của máy kiểm tra tự động trước và sau khi cải tiến 67

Bảng 4.11 Theo dõi số lượng các loại phế phẩm của sản phẩm X 70

Bảng 4.12 Sản lượng và tỷ lệ phế phẩm theo ngày sản xuất trên dây chuyền U giai đoạn 5/2022 71

Bảng 4.13 Dữ liệu kiểm tra áp suất N2 trong lon ngày 17/05/2022 73

Bảng 4.14 Dữ liệu kiểm tra net content ngày 17/05/2022 77

xi

DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT

International Organization for Standardization

High temperature – Short time

Manufacturing Control Plan

Upper / Lower Control Limit

Upper / Lower Specification Limit

Cleaning – Inspecting – Lubricating – Tightening

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 LÝ DO HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI

Ngành hàng tiêu dùng nhanh (FMCG) chịu trách nhiệm sản xuất các hàng hóa phục vụ cho nhu cầu thường xuyên và thiết yếu hàng ngày của con người Các sản phẩm tiêu dùng nhanh phổ biến gồm thực phẩm và sữa, đồ thủy tinh, sản phẩm giấy, dược phẩm, điện tử, đồ nhựa, sản phẩm gia dụng, nhiếp ảnh, đồ uống Theo Trung tâm thông tin và thống kê khoa học và công nghệ tại Việt Nam, chỉ riêng trong năm 2020, tổng doanh thu bán hàng thực phẩm và đồ uống đạt 975,867 tỷ đồng, đóng góp vào GDP khoảng 15.8% Do đó, ngành hàng tiêu dùng nhanh là một trong những ngành quan trọng nhất trong nền kinh tế ngày nay

Hầu hết ngành hàng tiêu dùng nhanh phải đối mặt với số lượng sản phẩm mới ngày càng nhiều để đáp ứng nhu cầu và thị hiếu của khách hàng Dù có khá nhiều thương hiệu và chủng loại, nhưng thị trường nước giải khát có gas chiếm phần lớn tỷ trọng trong các loại nước giải khát và cơ bản vẫn là sân chơi của hai công ty lớn Coca Cola và PepsiCo Tuy nhiên, một phần thị trường nước giải khát có gas sẽ dần được thay thế bằng các loại thức uống không gas Trong những năm gần đây, xu hướng khách hàng dần chuyển sang sử dụng những sản phẩm đồ uống từ thiên nhiên, nước ép trái cây và nước ép trái cây có sữa để bổ sung dưỡng chất cho cơ thể Để đáp ứng nhu cầu này, các công ty sản xuất nước giải khát cũng dần nâng sản lượng các loại nước ép trái cây trong tỷ trọng sản xuất của mình

IBC là một trong những công ty dẫn đầu thị trường Việt Nam trong mảng đồ uống, với 5 nhà máy và gần 5000 nhân viên trên khắp cả nước Từ năm 2022, IBC có kế hoạch tăng 60% sản lượng của sản phẩm X – một loại nước trái cây để đáp ứng nhu cầu của khách hàng Một dây chuyền sản xuất nước uống đóng lon hiện đang được dùng để sản xuất các sản phẩm nước có gas được tối ưu để cùng lúc sản xuất sản phẩm X khi có yêu cầu Sự khác biệt chủ yếu ở vấn đề công nghệ khi các sản phẩm nước có gas sử dụng công nghệ chiết lạnh, kèm theo CO2 hoà tan, thay vì sản phẩm nước trái cây sẽ dùng công nghệ chiết nóng và khí N2 Từ khi bắt đầu sản xuất sản phẩm X vào tháng 1/2022, tỷ lệ phế phẩm trên dây chuyền tăng đột biến, làm ảnh hưởng rất nhiều đến chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm Với sự cạnh tranh rất cao, quản lý sự hiệu quả và tối ưu chi phí ở tất cả các khâu từ sản xuất đến phân phối là điều tối quan trọng cho sự thành công của các công ty trong lĩnh vực này, vì vậy công ty quyết định lập dự án để đánh giá và cải thiện quá trình sản xuất

- Sử dụng các công cụ Six Sigma để đánh giá, phân tích các nguyên nhân gây ra phế phẩm trên dây chuyền

- Áp dụng các biện pháp kỹ thuật, cải tiến để loại bỏ nguyên nhân gây lỗi, cải thiện hiệu quả và nâng cao năng lực của quá trình sản xuất

- Theo dõi và đánh giá kết quả đạt được sau khi thực hiện cải tiến

1.3 PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

- Đối tượng nghiên cứu: Dây chuyền sản xuất nước giải khát đóng lon U tại nhà máy Đồng Nai, công ty IBC

- Dây chuyền U chỉ sản xuất sản phẩm X là sản phẩm sử dụng công nghệ chiết nóng trong năm 2022

- Thời gian thực hiện: 6 tháng

- Vì lý do bảo mật của công ty, một số hình ảnh về máy móc thiết bị, thông số kỹ thuật cũng như quy trình sản xuất không thể được chia sẻ chi tiết

- Một số khái niệm, chỉ tiêu để đo lường và đánh giá độ hiệu quả sẽ sử dụng theo định nghĩa của công ty IBC

1.4 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Ý nghĩa đối với công ty: Đề tài nhằm giúp công ty giảm lượng phế phẩm, tiết kiệm chi phí sản xuất, nâng cao sản lượng và năng lực cạnh tranh của công ty, góp phần xây dựng tinh thần cải tiến của cán bộ công nhân viên trong nhà máy

Đối với người đọc: Đề tài mang lại cho người đọc ví dụ thực tế để có thể áp dụng các công cụ thống kê, phân tích vấn đề vào thực tiễn môi trường sản xuất công nghiệp

Đối với tác giả: Đề tài này tạo cơ hội cho tác giả được vận dụng các kiến thức được học vào công ty sản xuất, nhằm nâng cao kỹ năng, trải nghiệm thực tế và đóng góp vào sự phát triển của công ty

1.5 CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Luận văn sẽ được thực hiện theo 5 chương như sau: Chương 1: Mở đầu

Chương mở đầu giúp giới thiệu chung và nêu lý do hình đề tài, tính cấp thiết của đề tài đối với Công ty tại điểm hiện tại, cũng như mục tiêu, nội dung và phạm vi nghiên cứu của luận văn

Chương 2: Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận

Trình bày cơ sở lý thuyết được sử dụng trong luận văn, gồm các lý thuyết về cải tiến, lý thuyết về Six Sigma, kiểm soát chất lượng và năng lực quá trình Đồng thời trình

bày các nghiên cứu, bài báo, đề tài có liên quan được sử dụng để tham khảo trong quá trình làm luận văn

Chương 3: Phân tích đối tượng nghiên cứu

Giới thiệu tổng quan về đối tượng nghiên cứu là dây chuyền sản xuất nước giải khát tại công ty IBC, tổng quan về quy trình sản xuất, các điểm kiểm soát chất lượng trên dây chuyền

Phân tích chi tiết về hiện trạng của quá trình sản xuất, xác định cụ thể vấn đề cần giải quyết, mục tiêu cần đạt được và thời gian thực hiện dự án cải tiến (Define) Thu thập số liệu, đo lường năng lực của quá trình sản xuất hiện tại, làm cơ sở để phân tích nguyên nhân gây ra lỗi (Measure)

Chương 4: Triển khai thực hiện cải tiến

Sử dụng các công cụ phân tích nguyên nhân để đánh giá và tìm ra nguyên nhân gốc rễ (Analysis) Áp dụng các biện pháp kỹ thuật, biện pháp quản lý để giải quyết các nguyên nhân gây ra lỗi, đánh giá lại năng lực của quá trình sản xuất sau khi thực hiện cải tiến (Improve) Kiểm soát, chuẩn hóa, hướng dẫn, đào tạo cho nhân viên để duy trì năng lực sản xuất và theo dõi hiệu quả hoạt động (Control)

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Trình bày kết quả của quá trình nghiên cứu, đưa ra kiến nghị, đánh giá hiệu quả của dự án cải tiến và nêu lên hướng nghiên cứu mở rộng

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CẢI TIẾN QUÁ TRÌNH 2.1.1 Khái niệm về quá trình

Quá trình là một hệ thống các nguyên nhân hay một tổ hợp những yếu tố hay điều kiện tác động và có ảnh hưởng tới các yêu cầu chất lượng và yêu cầu kỹ thuật nhất định của sản phẩm ở đầu ra của một quá trình sản xuất Quá trình tạo ra sản phẩm hay dịch vụ có hay kém chất lượng Theo định nghĩa ISO 9000:2015, quá trình là “Tập hợp các hoạt động có liên quan hoặc tương tác lẫn nhau, sử dụng đầu vào để cho ra kết quả dự kiến”

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

Sản phẩm

Hình 2.2 Mô tả quá trình sản xuất cơ bản

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

2 Thiết lập một nhóm

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 thúcDuy trì sự thay đổi

định?Loại bỏ các thay đổi

11 Kiểm tra việc thay đổi và lựa chọn dữ liệu10 Thay đổi việc thu thập dữ liệu (nếu cần

thiết)9 Tiến hành thay đổi

quy trình

CóLoại bỏ những nguyên

nhân xác định đượcKhông

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

Bước 12: Xem xét quy trình sau khi thay đổi có ổn định hay không, nếu như không thì ta sẽ quay lại bước 9, loại bỏ các thay đổi, nếu quy trình sau khi ta thay đổi mà ổn định thì ta 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

2.2 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”

2.2.2 Ý nghĩa của Six Sigma

Trong thống kê, Sigma chỉ đến các độ lệch chuẩn của tập dữ liệu do đó mà “six sigma” đề cập đến sáu độ lệch chuẩn Mức Sigma càng cao thì mức độ dao động càng giảm, quá trình càng ổn định Ban đầu, tin tưởng vào độ tin cậy với 3 sigma là có thể chấp nhận nhưng các nhà lãnh đạo đã đưa lên mức đo lường là Six Sigma ứng vào rất nhiều quá trình Mức sigma dùng để chỉ số khuyết tật 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 trên một triệu cơ hội Nếu đạt tới mức Six Sigma, con số này chỉ còn là 3.4 lỗi trên một

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)

2.2.3.2 Đo lường – Measure (M)

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

- Lập các sơ đồ quy trình (process map) liên quan với các yếu tố đầu vào và đầu ra được xác định mà trong đó ở mỗi bước của quy trình cần thể hiện mối liên kết của các tác nhân đầu vào có thể tác động đến yếu tố đầu ra

- Lập danh sách của các hệ thống đo lường

- Phân tích khả năng hệ thống đo lường và thiết lập mốc so sánh về năng lực của quy trình

- Xác định khu vực mà những sai sót trong hệ thống đo lường có thể xảy ra - Tiến hành đo lường và thu thập dữ liệu các tác nhân đầu vào, các quy trình và

đầu ra

Các công cụ có thể ứng dụng phù hợp nhất trong bước này bao gồm:

- Sơ đồ SIPOC: thể hiện các mối liên hệ giữa các yếu tố đầu vào và các kết quả đầu ra

- Sơ đồ quá trình (Process Flowchart): hiểu rõ các quy trình hiện tại và tạo điều kiện cho nhóm dự án có thể xác định được các lãng phí tiềm ẩn

- Ma trận nhân quả để định lượng mức tác động của mỗi yếu tố đầu vào dẫn đến sự biến thiên của các kết quả đầu ra

- Phân tích trạng thái sai sót và tác động (FMEA): sử dụng công cụ này trong bước đo lường sẽ giúp chúng ta xác định và thực hiện các biện pháp khắc phục tạm thời để giảm thiểu khuyết tật và tiết kiệm chi phí càng sớm càng tốt

- Đánh giá độ tin cậy của hệ thống đo lường (GR&R): dùng để phân tích sự biến thiên của các thành phần của hệ thống đo lường theo đó sẽ làm giảm thiểu sự thiếu tin cậy của các hệ thống đo lường

- Kế hoạch thu thập dữ liệu

- Chuẩn đối sánh (Benchmarking)

2.2.3.3 Phân tích – Analyze (A)

Trong bước phân tích, các thông số thu thập được trong bước đo lường được phân tích để các giả thuyết về căn nguyên của dao động trong các thông số được tạo lập và tiến hành kiểm chứng sau đó Chính ở bước này, các vấn đề kinh doanh thực tế được chuyển sang các vấn đề trên thống kê, gồm có:

- Lập giả thuyết về nguồn gốc tiềm ẩn gây nên dao động và các yếu tố đầu vào thiết yếu

- Xác định một vài tác nhân và yếu tố đầu vào chính có tác động rõ rệt nhất

- Kiểm chứng những giả thuyết này bằng phân tích đa biến

Các công cụ có thể ứng dụng phù hợp nhất trong bước này bao gồm: - Biểu đồ nhân quả (Cause and Effect / Fishbone Diagram)

- 5 Tại sao (5 WHYs): hiểu được các nguyên nhân sâu xa của khuyết tật trong một quy trình hay sản phẩm, và để có thể phá vỡ các mặc định sai lầm trước đây về các nguyên nhân

- Đánh giá các đặc tính phân bố (Descriptive statistics, Histograms): nhằm xác minh đặc tính của các dữ liệu đã thu thập được là bình thường hay bất bình thường nhằm giúp ta chọn các công cụ phân tích thống kê thích hợp về sau

- Phân tích tương quan/hồi quy (Correlation/Regression analysis): nhằm xác định mối quan hệ giữa các yếu tố đầu vào của quy trình và các kết quả đầu ra hoặc mối tương quan giữa hai nhóm dữ liệu biến thiên

- Đồ thị tác nhân chính (Main effect plot): hiển thị các tác nhân chính trong số các tác nhân được nghiên cứu

- Phân tích phương sai (ANOVA): công cụ thống kê suy luận được thiết kế để kiểm tra sự khác biệt đáng kể giữa giá trị trung bình cộng (mean) giữa hai hoặc nhiều tập hợp mẫu

- Hoàn thành bảng FMEA (Failure mode and effect analysis): áp dụng công cụ này trên quy trình hiện tại giúp ta xác định các hành động cải thiện phù hợp để ngăn ngừa khuyết tật tái diễn

- Các phương pháp kiểm chứng giả thuyết (Hypothesis testing methods): đây là tập hợp các phép kiểm tra nhằm mục đích xác định nguồn gốc của sự dao động, bằng cách sử dụng các số liệu trong quá khứ hoặc hiện tại để cung cấp các câu trả lời khách quan cho các câu hỏi mà trước đây thường được trả lời một cách chủ quan

2.2.3.4 Cải tiến – Improve (I)

Bước cải tiến tập trung phát triển các giải pháp nhằm loại trừ nguồn gốc của dao động, kiểm chứng và chuẩn hoá các giải pháp Bước này bao gồm:

- Xác định cách thức nhằm loại bỏ nguồn gốc gây dao động - Kiểm chứng các tác nhân đầu vào chính

- Khám phá mối quan hệ giữa các biến số

- Thiết lập dung sai cho quy trình, còn gọi là giới hạn trên và dưới của các thông số kĩ thuật hay yêu cầu của khách hàng đối với một quy trình nhằm đánh giá mức độ đáp ứng của một đặc tính cụ thể và nếu quy trình vận hành ổn định bên trong các giới hạn này sẽ giúp tạo ra sản phẩm hay dịch vụ đạt chất lượng mong muốn - Tối ưu các tác nhân đầu vào chính hoặc tái lập các thông số của quy trình liên

quan

Các công cụ thường được áp dụng trong bước cải tiến bao gồm:

- Huy động trí tuệ tập thể (Brain storming): các thành viên trong dự án cùng đưa ra ý tưởng để giải quyết vấn đề, bất kể là đúng hay sai, ý kiến của ai cũng đều được tôn trọng

- Kỹ thuật phòng chống lỗi sai xảy ra (Mistake Proofing)

- Triển khai chức năng chất lượng, ngôi nhà chất lượng (QFD / House of Quality) - Sơ đồ quy trình (Process mapping): công cụ này giúp ta tái hiện lại quy trình mới

sau khi đã thực hiện việc cải tiến

- Phân tích năng lực quy trình (Cpk hoặc Ppk): để kiểm tra năng lực của quy trình sau khi thực hiện các hành động cải tiến, nhằm bảo đảm rằng chúng ta đã đạt được các cải thiện thật sự trong việc ngăn ngừa khuyết tật

- Thiết kế thử nghiệm (DOE): đây là tập hợp các thử nghiệm đã được lập kế hoạch để xác định các chế độ/thông số hoạt động tối ưu, nhằm đạt được các kết quả đầu

ra như mong muốn và xác nhận các cải tiến

2.2.3.5 Kiểm soát – Control (C)

Mục tiêu của bước kiểm soát là thiết lập các thông số đo lường chuẩn để duy trì kết quả và khắc phục các vấn đề khi cần, bao gồm cả các vấn đề của hệ thống đo lường

Bước này bao gồm:

- Hoàn thiện hệ thống đo lường

- Kiểm chứng năng lực dài hạn của quy trình

- Triển khai việc kiểm soát quy trình bằng kế hoạch kiểm soát nhằm đảm bảo các vấn đề không còn tái diễn bằng cách liên tục giám sát những quy trình có liên quan

Các công cụ thích hợp nhất trong bước kiểm soát bao gồm:

- Kế hoạch kiểm soát (Control plans): đây là một hoặc tập hợp các tài liệu ghi rõ các hành động, bao gồm cả lịch thực hiện và trách nhiệm cần thiết để kiểm soát các tác nhân biến thiên đầu vào chính yếu với các chế độ hoạt động tối ưu - Lưu đồ quy trình với các mốc kiểm soát: bao gồm một sơ đồ đơn lẻ, hoặc tập hợp

các sơ đồ biểu thị trực quan các quy trình mới

- Các biểu đồ kiểm soát quy trình bằng thống kê (SPC): tập hợp các biểu đồ giúp theo dõi các quy trình bằng cách hiển thị các dữ liệu theo thời gian, giữa giới hạn tiêu chuẩn cận trên (USL) và giới hạn tiêu chuẩn cận dưới (LSL) cùng với một đường trung tâm (CL)

- Các phiếu kiểm tra (Check sheets): công cụ này cho phép chúng ta lưu giữ và thu thập một cách có hệ thống các dữ liệu từ các nguồn trong quá khứ, hoặc qua sự kiện phát sinh Theo đó, các mẫu thức lặp lại và các xu hướng có thể được nhận dạng và trình bày một cách rõ ràng

2.2.4 Các chỉ số đo lường cơ bản trong Six Sigma

Các chỉ số đo lường cơ bản trong Six Sigma được sử dụng để xác định năng lực của quá trình, làm tiền đề để thiết lập các mục tiêu từ đó tập trung các nỗ lực cải tiến và đo lường kết quả cải tiến

Một số khái niệm sử dụng:

Đơn vị (Unit): số hạng mục và chi tiết đã được thực hiện, thường chỉ sản phẩm/ dịch vụ

cuối cùng được chuyển giao cho khách hàng

Khuyết tật (Defect): chỉ các điểm không đáp ứng được yêu cầu của khách hàng hoặc

tiêu chuẩn

Sản phẩm khuyết tật (Defective): bất kỳ sản phẩm nào có chứa các khuyết tật

Cơ hội xảy ra khuyết tật (Defective Opportunity): cơ hội có thể xảy ra khuyết tật trên

Khuyết tật trên một triệu cơ hội (Defect per Million Opportunity – DPMO), trong

đó một sản phẩm có thể có nhiều khuyết tật và đếm hết số lượng khuyết tật:

Trong trường hợp giá trị trung bình không nằm chính giữa giới hạn kiểm soát trên và giới hạn kiểm soát dưới, năng lực quá trình sẽ được đo bằng Cpk

Cpk = min(Cpu,Cpl) với 𝐶𝑝𝑢 =𝑈𝐶𝐿−𝑋

3𝜎 , 𝐶𝑝𝑢 =𝑋−𝐿𝐶𝐿3𝜎

Bảng 2.2 Xác định và đánh giá năng lực quá trình theo Cp

STT Cp (hoặc Cpk) Đánh giá năng lực quá trình

1 Cp ≥ 1,67 Năng lực quá trình là đầy đủ và dư thừa 2 1,67 > Cp ≥ 1,33 Năng lực quá trình là đầy đủ 3 1,33 > Cp ≥ 1,00 Năng lực quá trình là sát vào giới hạn 4 1,00 > Cp ≥ 0,67 Năng lực quá trình là không đầy đủ 5 0,67 > Cp Năng lực quá trình là quá kém

2.3 MỘT SỐ CÔNG CỤ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG VÀ CẢI TIẾN QUÁ TRÌNH 2.3.1 Phiếu kiểm tra (Checksheet)

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

Hình 2.9 Biểu đồ Pareto

2.3.5 Biểu đồ nhân quả (Cause & Effect Diagram / Fishbone Diagram)

Biểu đồ gồm đường nhánh và những khung dùng để trình bày các quan hệ nguyên nhân và kết quả, để ghép nguyên nhân chính và các nguyên nhân phụ; và được trình bày giống như một xương cá

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

- Lập nhóm phân tích

- 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 - Hiệu chỉnh

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,

2.3.8 Phân tích 5 Whys

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 (Scatter Diagram) là sự biểu diễn dữ liệu bẳng đồ thị trong đó các giá trị quan sát được của một biến được vẽ thành từng điểm so với các giá trị của biến kia mà không nối các điểm đó lại với nhau bằng đường nối Biều đồ phân tán chỉ ra mối quan hê giữa 2 nhân tố

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 - Bước 8: Kiểm tra trên biểu đồ đối với các điểm (giá trị mẫu đo) ở ngoài giới hạn

kiểm soát và đối với các dấu hiệu bất thường vượt khỏi tầm kiểm soát - Bước 9: Ra quyết định cụ thể

Nếu tất cả các điểm đều nằm trong giới hạn kiểm soát và không có dấu hiệu đặc biệt nào vượt quá tầm kiểm soát nghĩa là quá trình ổn định, biều đồ kiểm soát với đường trung tâm và các đường kiểm soát đã thiết lập sẽ trở thành chuẩn để kiểm soát quá trình Nếu một hoặc một vài điểm vượt ngoài vùng kiểm soát, ta cần phải tìm ra nguyên nhân đặc biệt gây ra tình trạng này đối với từng điểm Khi nguyên nhân đặc biệt được tìm thấy, điểm nằm ngoài giới hạn kiểm soát do nguyên nhân đặc biệt đó gây ra sẽ được loại bỏ sau đó, cần tính lại giá trị đường trung tâm, giới hạn trên và giới hạn dưới từ những điểm nằm trong giới hạn kiểm soát, vẽ biểu đồ mới Thực hiện lại bước 8, 9 cho đến khi xây dựng được biểu đồ chuẩn

Hình 2.12 Biểu đồ kiểm soát

2.3.11 Sơ đồ SIPOC

SIPOC là viết tắt của: S (Suppliers – Các nhà cung cấp), I (Inputs – Các đầu vào cho quá trình), P (Process – Quá trình), O (Outputs – Các đầu ra), C (Customers – Các

- Suppliers (nhà cung cấp): cung cấp đầu vào cho quá trình

- Input (đầu vào): các nguồn lực được yêu cầu cho quá trình Được chỉ định từ lúc bắt đầu quá trình Các yêu cầu về đầu vào như: có thể đo lường, định lượng được…

- Process (quá trình): quá trình chuyển đổi các đầu vào thành các đầu ra

- Output (đầu ra quá trình): được cụ thể hóa khi quá trình kết thúc Đưa ra được sản phẩm hoặc dịch vụ theo yêu cầu khách hàng (có thể đo lường, đánh giá được) - Customer (khách hàng): là tất cả những người đưa ra yêu cầu cho đầu ra

Mục đích của SIPOC là để xác định phạm vi của dự án cải tiến Bên cạnh đó, SIPOC là công cụ hữu hiệu để đánh giá yêu cầu của khách hàng Lợi ích khi sử dụng sơ đồ SIPIC:

- Thiết lập phạm vi dự án và đảm bảo rằng khu vực cần cải tiến được nằm trong quy trình Xây dựng sự thống nhất trong nhóm dự án về phạm vi thực hiện - Xác định được thành viên liên quan để tham gia nhóm cải tiến

- Xác định đúng yêu cầu khách hàng - Xác định được nhà cung cấp, khách hàng

- Xác định được sự không phù hợp trong quy trình

Hình 2.13 Sơ đồ SIPOC

2.3.12 Phân tích hồi quy

Hồi quy là một phương pháp toán học xác định quan hệ giữa các biến bao gồm: - Các biến vào là các biến độc lập X1, …, Xr

- Biến ra là biến phụ thuộc Y = f(X), X = (X1, …, Xr)

Hồi quy xác định quan hệ giữa các biến vào độc lập và biến ra phụ thuộc Các mô hình hồi quy bao gồm hồi quy tuyến tính và hồi quy phi tuyến Việc chọn mô hình hồi quy có thể dựa vào phương pháp trực quan là biểu đồ phân tán

➢ Hồi quy tuyến tính:

Hồi quy tuyến tính giả sử quan hệ giữa biến ra và các biến vào là tuyến tính, mô hình hồi quy tuyến tính như sau: Y = β0 + β1X1 + … + βrXr + e

trong đó β0, β1, …, βr là các hệ số hồi quy, được ước lượng từ tập số liệu

➢ Hồi quy phi tuyến:

Hồi quy phi tuyến có quan hệ phi tuyến giữa biến ra và các biến vào Hồi quy phi tuyến có thể đưa về hồi quy tuyến tính qua phép đổi biến

➢ Cực tiểu tổng bình phương sai số:

Phương pháp cực tiểu tổng bình phương sai số nhằm ước lượng các hệ số hồi quy từ một tập số liệu sẵn có: (X1i,…, Xri, Yi), i = 1n

Tổng bình phương sai lệnh giữa giá trị ước lượng Y’ và giá trị thật: 2

Các hệ số hồi quy được xác định từ hệ phương trình nhằm cực tiểu tổng bình

i nSSR

== −

Chỉ số phù hợp R biến thiên từ 0 đến 1:

2.3.13 Kiểm định giả thuyết thống kê

2.3.13.1 Khái niệm giả thuyết thống kê

Giả thuyết thống kê là một mệnh đề nhận định về tham số của tổng thể Khi ta

đồng nhất tổng thể với một biến ngẫu nhiên thì giả thuyết thống kê cũng có thể là nhận định về phân phối xác suất của biến ngẫu nhiên

Ký hiệu H0 là giả thuyết của tham số tổng thể, đi kèm với giả thuyết H0 là mệnh đề đối lập được gọi là đối thuyết, ký hiệu là H1 Bài toán kiểm định giả thuyết thống kê gồm một cặp giả thuyết H0 và đối thuyết H1 Dựa vào thông tin mẫu lấy được từ tổng thể ta phải đưa ra quyết định bác bỏ hay chấp nhận giả thuyết H0, việc chấp nhận giả thuyết H0 tương đương với bác bỏ đối thuyết H1 và ngược lại

Một trong những cách giải quyết bài toán kiểm định giả thuyết là dùng một thống

kê G, được gọi là tiêu chuẩn thống kê

Định nghĩa: Thống kê T = G(X1, X2, , Xn) được gọi là một tiêu chuẩn thống kê (test statistics) nếu giá trị của nó được dùng để xem xét bác bỏ hay chấp nhận giả thuyết H0 Ứng với mẫu cụ thể quan sát được, giá trị của tiêu chuẩn thống kê T được ký hiệu là tqs Ta sẽ dựa vào giá trị này để đưa ra kết luận chấp nhận hay bác bỏ giả thuyết đang xét bằng cách so sánh giá trị đó với miền tiêu chuẩn

Định nghĩa: Miền W trong R được gọi là miền bác bỏ hay miền tiêu chuẩn nếu miền

này được dùng cùng với tiêu chuẩn thống kê T và giá trị cụ thể tqs của tiêu chuẩn đó để đưa ra kết luận về giả thuyết H0:

2.3.13.2 Các bước làm bài toán kiểm định

Để tiến hành kiểm định giả thuyết, thông thường người ta có thể sử dụng miền tiêu chuẩn, xác suất ý nghĩa hoặc ước lượng khoảng của các tiêu chuẩn hay tham số thống kê, với các bước thực hiện tương ứng

➢ Sử dụng miền tiêu chuẩn:

Để giải quyết một bài toán kiểm định giả thuyết thống kê thông qua việc sử dụng miền tiêu chuẩn, người ta thường thực hiện các bước sau:

Bước 1: Xác định tham số cần kiểm định, đặt giả thuyết và đối thuyết

Bước 2: Xác định tiêu chuẩn thống kê và tính giá trị của tiêu chuẩn thống kê đối với giá

trị mẫu đã cho

Bước 3: Xác định miền bác bỏ W

Bước 4: So sánh giá trị của tiêu chuẩn thống kê với miền bác bỏ W và kết luận bác bỏ

hay chấp nhận giả thuyết H0

➢ Sử dụng xác suất ý nghĩa (P-value):

Ứng với một giá trị mẫu cụ thể của tiêu chuẩn thống kê dùng kiểm định giả thuyết, xác suất ý nghĩa (p−value) là giá trị của xác suất phạm sai lầm nếu bác bỏ giả thuyết H0

khi ta có giá trị mẫu cụ thể đó trong khi giả thuyết là đúng đối với mẫu đang xét Ta thấy xác suất ý nghĩa chính là xác suất phạm sai lầm loại I đã trình bày ở phía trên Xác suất này nhỏ tương ứng với khả năng phạm sai lầm khi bác bỏ giả thuyết là nhỏ và ta có thể bác bỏ giả thuyết mà không e ngại có sai lầm Ngược lại thì ta phải chấp nhận giả thuyết vì khả năng phạm sai lầm sẽ lớn Như vậy ta có thể sử dụng xác suất ý nghĩa để giải quyết bài toán kiểm định theo thủ tục sau: Tiến hành các Bước 1 và 2 như trình bày ở trên và làm tiếp

Bước 3’: Tính xác suất ý nghĩa tương ứng với giá trị cụ thể của tiêu chuẩn thống kê đã

có ở Bước 2

Bước 4’: So sánh xác suất ý nghĩa trên đây với mức ý nghĩa đã định trước (thường được

cho bằng 5%, 1%, 0,5% hoặc 0,1%), nếu xác suất ý nghĩa nhỏ hơn hoặc bằng mức ý nghĩa thì bác bỏ giả thuyết, còn nếu ngược lại thì phải chấp nhận giả thuyết

➢ Sử dụng khoảng tin cậy (ước lượng khoảng) của tham số hoặc tiêu chuẩn thống kê:

Để tiến hành kiểm định bằng khoảng tin cậy, sau Bước 1 như đã nêu ở phần trên, ta tiếp tục tiến hành các bước sau:

Bước 2: Xác định tiêu chuẩn thống kê và tìm khoảng tin cậy (ước lượng khoảng) của

tiêu chuẩn đó (hoặc của tham số cần quan tâm) ứng với mẫu đã có và độ tin cậy đã định trước

Bước 3: So sánh khoảng tin cậy trên với một giá trị đã định, nếu khoảng tin cậy không

chứa giá trị đó thì bác bỏ giả thuyết, còn nếu khoảng tin cậy chứa giá trị đó thì phải chấp nhận giả thuyết

2.3.13.3 Kiểm định giả thuyết so sánh kỳ vọng của hai biến ngẫu nhiên phân phối chuẩn

Cho hai biến ngẫu nhiên độc lập X và Y, trong đó X có phân phối chuẩn N(μ1;σ1 ), biến ngẫu nhiên Y có phân phối chuẩn N(μ2;σ2 ) Xét hai mẫu ngẫu nhiên (X1, X2, …, Xn) rút ra từ X với giá trị mẫu cụ thể (x1, x2, …, xn) và mẫu ngẫu nhiên (Y1, Y2, …, Ym) rút ra từ Y với giá trị mẫu cụ thể (y1, y2, …, ym)

Ta có giả thuyết H0: μ1 = μ2 với các đối thuyết H1: μ1 ≠ μ2

Hình 2.14 So sánh kỳ vọng của hai tổng thể

Trường hợp σ12 σ2 đã biết:

Xét thống kê: 𝑈 =(𝑋̅−𝑌̅)−(𝜇1−𝜇2)√𝜎12

Khi đó U có phân phối chuẩn N(0;1), nếu giả thuyết H0 đúng thì: 𝑈 = (𝑋̅−𝑌̅)√𝜎12

Với mẫu cụ thể giá trị của tiêu chuẩn thống kê là: 𝑢𝑞𝑠 = (𝑥̅−𝑦̅)√𝜎12

2) ∪ (𝑢∝2

; +∞)

Trường hợp σ12 σ2 chưa biết:

Giả sử σ12 = σ22 = σ2 Xét thống kê: 𝑇 = (𝑋̅−𝑌̅)√𝑛𝑆𝑥2+𝑚𝑆𝑦2

Khi đó T có quy luật phân phối Student với n + m – 2 bậc tự do Với mẫu cụ thể giá trị của tiêu chẩun thế kê T: 𝑡𝑞𝑠 = (𝑥̅−𝑦̅)

𝑛+𝑚−2) ∪ (𝑡∝2

Xn) rút ra từ X với giá trị mẫu cụ thể (x1, x2, …, xn) và mẫu ngẫu nhiên (Y1, Y2, …, Ym) rút ra từ Y với giá trị mẫu cụ thể (y1, y2, …, ym)

Ta có giả thuyết H0: μ1 = μ2 với các đối thuyết H1: μ1 ≠ μ2 Xét thống kê: 𝐹 =𝑆′𝑥/𝜎1

2,𝑛−1,𝑚−1) ∪ (𝑓∝

2,𝑛−1,𝑚−1; +∞)

2.3.13.5 Kiểm định giả thuyết về phân phối của biến ngẫu nhiên

Kiểm định phân bố kiểm định mức độ phù hợp của phân bố lý thuyết đã chọn với các tham số đã ước lượng với phân bố tiềm ẩn của tập số liệu mẫu Phương pháp kiểm định phân bố kinh điển thường dùng là phân chia tập dữ liệu mẫu thành một số hữu hạn các vùng số liệu, sau đó đếm số số liệu mẫu trong mỗi vùng và so sánh với giá trị tương ứng của một phân bố lý thuyết đã chọn nhằm đánh giá phân bố đã chọn có phù hợp hay không Các phương pháp kiểm định phân bố bao gồm:

➢ Phương pháp kiểm tra mức phù hợp GOF:

Phương pháp kiểm tra mức phù hợp GOF là phương pháp kiểm định giả thuyết thống kê: H0: Xi: I = 1, n là các biến ngẫu nhiên độc lập, đồng dạng phân bố F

Các phương pháp kiểm tra mức phù hợp GOF bao gồm: - Kiểm định Chi-Square

- Kiểm định Kolmogorov-Smirnov - Kiểm định Anderson-Darling

Kiểm định Chi-Square dựa vào phân bố Chi-Square so sánh phân bố trọng lượng thực nghiệm của tập dữ liệu với hàm mật độ f hay hàm trọng lượng p của phân bố lý thuyết Kiểm định Kolmogorov-Smirnov so sánh phân bố tích lũy thực nghiệm của tập dữ liệu với hàm tích lũy F của phân bố lý thuyết, áp dụng với cỡ mẫu lớn hơn 50 Kiểm định Anderson-Darling là một phương pháp cải tiến của Kiểm định Kolmogorov-Smirnov, có thể dùng khi cỡ mẫu nhỏ hơn 50

➢ Kiểm định phân bố chuẩn:

Một phân bố thường được chọn trong kỹ thuật công nghiệp là phân bố chuẩn Một

giả định thường gặp trong kỹ thuật công nghiệp là giả sử một tập số liệu mẫu rút từ một

phân bố chuẩn Một công cụ kiểm tra giả định này là chuẩn đồ, là một công cụ theo

phương pháp trực quan là phương pháp đồ thị xác suất nêu trên

Chuẩn đồ là công cụ kiểm tra giả định một tập số liệu mẫu rút ra từ một phân bố

chuẩn Xem tập số liệu: X1, …, Xn , nhằm xây dựng chuẩn đồ, ta sắp xếp tập số liệu này

➢ Kiểm định phân bố chuẩn bằng Chi-square:

H0: số liệu quan sát tuân theo quy luật phân bố lý thuyết

H1: số liệu quan sát không tuân theo quy luật phân bố lý thuyết Cách tìm miền bác bỏ R bằng kiểm định  : 2

Chia n số liệu quan sát ra làm K khoảng

Oi là số phần tử của mẫu quan sát nằm trong khoảng i (i = 1, 2,…., K) Ei là kỳ vọng củasố phần tử nằm trong khoảng i: Ei = n × pi

pi xác suất để cho các phần tử nằm trong khoảng i

 gần đúng với phân bố Chi-square với độ tự do df: df = k-r-1