97 Hình 4.27: Biểu đồ so sánh tình trạng làm việc % Processing của các loại thiết bị sản xuất theo mặt bằng hiện trạng và phương án cải tiến 1 nguồn: Nhóm tác giả xử lý phần mềm Flexsim
TỔNG QUAN
Lý do chọn đề tài
Trong thị trường kinh doanh hiện nay, nhu cầu về số lượng và giá thành sản phẩm luôn là thách thức lớn đối với các doanh nghiệp Để sản phẩm được sản xuất nhanh chóng và với chi phí thấp hơn đối thủ, việc bố trí mặt bằng sản xuất hợp lý là rất quan trọng Một mặt bằng sản xuất tối ưu không chỉ hạn chế lãng phí mà còn giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, từ đó tăng doanh số và tạo lợi thế cạnh tranh về giá cả.
Phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống (SLP) là một trong những kỹ thuật phổ biến mà các doanh nghiệp áp dụng trong thiết kế mặt bằng sản xuất Nghiên cứu của Hanwen Liu và nhóm đã chứng minh hiệu quả của SLP thông qua mô hình mạng Petri-time, giúp tối ưu hóa bố trí sản xuất Việc áp dụng SLP có thể giảm thiểu lãng phí trong sản xuất, đặc biệt là lãng phí vận chuyển và chờ đợi Để đánh giá kết quả cải tiến, phần mềm Flexsim có thể được sử dụng để mô phỏng và cung cấp cái nhìn trực quan về những thay đổi Kết hợp với phương pháp Lean Six Sigma, được CEO Jack Welch áp dụng từ năm 1995, SLP không chỉ giúp loại bỏ lãng phí mà còn giảm thiểu lỗi và nâng cao chất lượng sản phẩm, từ đó cải thiện hiệu suất sản xuất.
Hiện nay, sự gia tăng các cơ sở dịch vụ như nhà hàng, khách sạn và nhà xưởng đã tạo ra nhu cầu cao về hệ thống thông gió, điều này trở thành yếu tố quan trọng để các cơ sở này được cấp phép hoạt động Ngành thông gió đang phát triển mạnh mẽ và trở thành lĩnh vực cạnh tranh cao Nhóm nghiên cứu đã thu thập dữ liệu từ Công ty Trần Gia M&E, chuyên sản xuất và lắp đặt hệ thống thông gió Tuy nhiên, qua quá trình thực tập, chúng tôi nhận thấy rằng hoạt động sản xuất của công ty vẫn còn nhiều vấn đề tồn đọng, ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp.
Nhóm đã quyết định nghiên cứu đề tài “Nhận diện và phân tích các lãng phí trong quy trình sản xuất tại công ty Trần Gia M&E” bằng cách áp dụng phương pháp Lean Six Sigma và SLP cho đồ án tốt nghiệp.
Mục tiêu của đề tài
Phân tích, đánh giá hiện trạng sản xuất và đưa ra phương án bố trí mặt bằng sản xuất cho nhà xưởng nhằm:
Tối ưu hóa quãng đường di chuyển nguyên vật liệu của nhân viên
Giảm thời gian chờ đợi của máy
Giảm số lượng hàng WIP
Tối ưu hóa không sản xuất ở từng khu vực
Kiểm chứng kết quả bằng mô phỏng Flexsim
Xây dựng mô hình 3D trực quan của nhà xưởng mới.
Phương pháp nghiên cứu
Công ty TNHH Trần Gia M&E tiến hành thu thập, khảo sát và phân tích số liệu thống kê liên quan đến quy trình sản xuất, năng suất và sản lượng đơn hàng của các sản phẩm, cùng với danh sách máy móc, thiết bị đã ngừng hoạt động sản xuất.
Nhận diện và phát hiện các lãng phí phát sinh bằng việc ứng dụng các công cụ của phương pháp Lean Six Sigma như 5S, DMAIC, 7 lãng phí
Đưa ra phương án bố trí layout cho nhà xưởng theo phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống - Systematic Layout Planning (SLP)
Sử dụng phần mềm AutoCad 2D, SketchUp 3D và Flexsim để mô phỏng, đánh giá hiệu quả và tính khả thi của các phương án cải tiến.
Cấu trúc đồ án
Đề tài này trình bày theo 6 chương, mỗi chương có liên quan tương tác đến các chương còn lại Bao gồm các chương sau đây:
Chương 1: Tổng quan Đưa ra mục tiêu và trọng tâm nghiên cứu của đồ án.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tổng quan về phương pháp Lean – Six Sigma
Sản xuất tinh gọn (Lean) là phương pháp được phát triển từ Hệ thống sản xuất Toyota (TPS), ban đầu do Công ty ô tô Toyota khởi xướng và hiện đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp Phương pháp này tập trung vào việc giảm thiểu lãng phí tài nguyên, bao gồm 7 loại lãng phí, nhằm tối ưu hóa quy trình sản xuất.
7 loại lãng phí của Lean gồm [24]:
+ Lãng phí do chờ đợi: Thời gian công nhân chờ nguyên vật liệu vận chuyển đến hay máy móc đợi nguyên liệu trong quá trình sản xuất
+ Lãng phí do sai lỗi: Sản phẩm không đạt yêu cầu và tốn thời gian sửa chữa và khắc phục
Lãng phí vận chuyển là việc di chuyển nguyên vật liệu giữa các khu vực sản xuất, gây ra hỏng hóc, hư hại và chậm trễ trong sản xuất, dẫn đến chi phí cao mà không mang lại lợi nhuận Bên cạnh đó, lãng phí do động tác thừa xảy ra khi công nhân thực hiện các hoạt động không cần thiết, như tốn thời gian tìm kiếm công cụ hay thực hiện thao tác thừa, do chưa quen với công việc.
Lãng phí do gia công thừa xảy ra khi sản phẩm được sản xuất nhiều hơn nhu cầu của khách hàng hoặc khi chất lượng sản phẩm vượt quá yêu cầu cần thiết, chẳng hạn như việc làm nhẵn bề mặt tại những vị trí không cần thiết.
Lãng phí do tồn kho xảy ra khi doanh nghiệp lưu trữ nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm vượt mức cần thiết, dẫn đến chi phí gia tăng cho mặt bằng, nhân công, bảo quản và vận chuyển.
Lãng phí do sản xuất dư thừa xảy ra khi doanh nghiệp sản xuất nhiều sản phẩm hơn nhu cầu của khách hàng, dẫn đến việc tốn kém chi phí lưu trữ, bảo quản và nhân công.
Ứng dụng Lean dựa trên 5 nguyên tắc cơ bản, trong đó việc xác định giá trị từ góc nhìn của khách hàng là rất quan trọng Để thành công, doanh nghiệp cần hiểu rõ nhu cầu của khách hàng và phát triển sản phẩm đáp ứng những nhu cầu đó Điều này giúp xác định ngân sách mà khách hàng sẵn sàng chi trả, từ đó tối đa hóa lợi nhuận cho doanh nghiệp.
Xây dựng sơ đồ dòng giá trị là quá trình kết hợp hệ thống thu thập và phân tích thông tin để nhận diện các lãng phí hiện có Qua đó, chúng ta có thể đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm hạn chế và tối ưu hóa lãng phí trong quy trình.
+ Tạo ra dòng chảy: Loại bỏ hoàn toàn các trở ngại trong quá trình sản xuất và
5 đảm bảo tính trơn tru từ lúc nhận đơn hàng cho đến khi giao hàng
Thiết lập hệ thống sản xuất theo nhu cầu giúp hạn chế lãng phí tồn kho bằng cách chỉ sản xuất khi có đơn hàng, từ đó đáp ứng kịp thời nhu cầu của khách hàng Nguyên tắc này đòi hỏi sự linh hoạt cao trong quá trình sản xuất.
Hướng tới sự hoàn hảo thông qua tinh thần cải tiến liên tục, Kaizen là phương pháp Lean nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tìm kiếm nguyên nhân gốc rễ của các vấn đề và thực hiện khắc phục một cách liên tục Sự lặp lại và thực hiện xuyên suốt những cải tiến này là yếu tố then chốt để đạt được sự hoàn hảo trong mọi hoạt động.
2.1.2 Giới thiệu về Six Sigma
Phương pháp Six Sigma được phát triển lần đầu bởi tập đoàn Motorola tại Mỹ và Châu Âu vào những năm 1980 Six Sigma có nhiều định nghĩa khác nhau, trong đó có những định nghĩa điển hình đáng chú ý.
6 Sigma là phương pháp khoa học nhằm thực hiện hiệu quả các kỹ thuật và nguyên tắc quản lý chất lượng đã được công nhận Theo Giám đốc điều hành Motorola, Bob Galvin, phương pháp này tập trung vào việc tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả công việc, với mục tiêu giảm thiểu sai sót và khuyết tật đến mức tối đa.
+ “Ý tưởng cơ bản đằng sau 6 Sigma là nếu bạn có thể đo lường bao nhiêu
Trong quá trình phát triển, việc nhận diện và loại bỏ "khuyết tật" là rất quan trọng Theo phương pháp Six Sigma của GE, bạn có thể áp dụng các giải pháp có hệ thống để giảm thiểu khuyết tật, từ đó tiến gần đến trạng thái "không khuyết tật".
6 Sigma là một hệ thống toàn diện và linh hoạt nhằm tối đa hóa thành công trong kinh doanh, dựa trên việc hiểu rõ nhu cầu khách hàng Hệ thống này sử dụng các cơ sở lập luận, số liệu và phân tích thống kê, đồng thời chú trọng vào quản lý và cải tiến quy trình kinh doanh.
6 Sigma là phương pháp cải tiến hoạt động kinh doanh dựa trên thống kê, nhằm phát hiện và loại bỏ khuyết tật cùng nguyên nhân của chúng trong các quy trình tổ chức Phương pháp này tập trung vào việc nâng cao kết quả đầu ra quan trọng cho khách hàng, theo định nghĩa của Tổ chức quốc tế về Tiêu chuẩn hóa (ISO).
Khác với Lean, Six Sigma tập trung vào việc xác định và loại bỏ khuyết tật trong quy trình sản xuất, nhằm nâng cao độ chính xác Mức độ khuyết tật trên một triệu cơ hội được gọi là mức Sigma; càng cao mức Sigma, độ dao động càng giảm, giúp quy trình trở nên ổn định hơn Dữ liệu sử dụng để tính mức Sigma rất quan trọng trong việc cải tiến quy trình.
+ Kết quả hoạt động của công việc hay quá trình thông qua chất lượng thành
6 phẩm, bán thành phẩm cụ thể như số khuyết tật của quá trình như hư hỏng, phế phẩm, sản phẩm không đạt yêu cầu được khách hàng trả lại
+ Độ phức tạp của quá trình: Dựa trên số cơ hội quá trình có thể xuất hiện điểm không phù hợp
Tổng quan về bố trí mặt bằng nhà xưởng
2.2.1 Khái niệm về bố trí mặt bằng nhà xưởng
Giai đoạn tổ chức và sắp xếp không gian trong nhà xưởng là rất quan trọng để tối ưu hóa quy trình sản xuất Việc định dạng vị trí máy móc, thiết bị và các khu vực sản xuất không chỉ mang lại hiệu quả cao mà còn nâng cao hoạt động của nhà xưởng Để lựa chọn phương án tối ưu nhất, người lập kế hoạch cần có sự sáng tạo và chu toàn trong thiết kế và lựa chọn phương án.
2.2.2 Các vấn đề thường gặp trong bố trí nhà xưởng
Khi bố trí nhà xưởng, các vấn đề như địa hình không bằng phẳng, kích thước máy móc không phù hợp và cần điều chỉnh dây chuyền sản xuất thường xảy ra Do đó, việc thiết kế mặt bằng sản xuất yêu cầu kinh nghiệm và kiến thức sâu rộng về thiết kế, quy trình sản xuất cũng như sản phẩm và kế hoạch sản xuất của công ty Các mục tiêu chính trong bố trí nhà xưởng cần được xác định rõ ràng.
- Tối ưu hóa không gian nhà xưởng
- Tối ưu hóa đoạn đường vận chuyển nguyên vật liệu
- Tối ưu hóa số trang thiết bị cần thiết cho quá trình sản xuất
- Tạo điều kiện làm việc thuận lợi và an toàn cho nhân viên
- Tạo dòng chảy sản xuất trở nên thuận lợi hơn
- Đảm bảo tính linh hoạt trong tổ chức sản xuất
- Đảm bảo chi phí đầu tư cho thiết bị và việc bố trí là thấp nhất
2.2.3 Những nguyên tắc bố trí thiết bị
Bố trí thiết bị dưa trên 7 nguyên tắc chủ yếu sau:
Để tối ưu hóa thời gian và quãng đường vận chuyển nguyên liệu, thiết bị trong dây chuyền sản xuất cần được sắp xếp theo một logic nhất định và liên tục.
- Nguyên tắc 2: Thiết bị có thể sắp xếp ngang hàng hoặc trên nhau trong trường hợp cụ thể nhằm tối ưu hóa không gian
- Nguyên tắc 3: Dây chuyền sản xuất đi theo logic, một hướng liên tục, không tạo thành vòng sản xuất giữa những khu vực
Hướng đi đúng của dây chuyền cụ thể như sau:
Hình 2.1: Hướng đi đúng của dây chuyển [21]
Hướng đi sai cần tránh:
Hình 2.2: Hướng đi sai của dây chuyển [21]
Nguyên tắc 4 là tối ưu hóa diện tích khu nhà xưởng bằng cách bố trí thiết bị một cách hợp lý Mỗi thiết bị có kích thước chiều dài và độ cao khác nhau, do đó, việc sắp xếp thông minh giúp rút ngắn chiều dài của nhà xưởng, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng không gian.
Các thiết bị lớn nên được đặt sâu trong nhà xưởng để không làm cản trở lưu thông không khí Việc bố trí và che chắn thiết bị này không chỉ làm giảm ánh sáng tự nhiên mà còn tăng chi phí vận hành.
+ Cửa sổ, cửa ra vào tuân theo tiêu chuẩn để đảm bảo đủ ánh sáng cho việc di chuyển, hoạt động sản xuất
- Nguyên tắc 6: Tuân thủ các quy tắc vệ sinh, an toàn lao động
+ Các phòng có nhiệt cao, hay khí thải ảnh hưởng đến khu vực khác cần có tường ngăn cách cao tối thiểu 1.8m
+ Giữa máy móc, thiết bị cần có khoảng cách để đi lại
+ Thiết bị bố trí trong không gian từng khu vực sản xuất cần đảm bảo sao cho thuận tiện thao tác và sửa chữa, lắp đặt
- Nguyên tắc 7: Các điều kiện bảo hiểm
+ Xưởng cần cửa phụ để đảm bảo an toàn cho nhân viên khi có sự cố xảy ra
+ Độ rộng lối đi lại tối thiểu 0.8m, trường hợp có thiết bị vận chuyển thì phải dựa theo kích cỡ thiết bị, chiều rộng thường lớn hơn hoặc bằng 1.8m.
Phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống – Systematic Layout
2.3.1 Giới thiệu phương pháp SLP
Phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống (SLP) là một kỹ thuật phổ biến trong thiết kế và bố trí khu vực sản xuất trong nhà xưởng Được phát triển bởi Richard Muther, SLP giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao hiệu quả làm việc và tiết kiệm không gian.
[13] Quá trình hoạch định mặt bằng hệ thống được mô tả như sau:
Hình 2.3: Sơ đồ quy trình hoạch định mặt bằng hệ thống [18]
2.3.2 Trình tự các bước tiến hành
Bước 1: Thu thập dữ liệu đầu vào
Việc thiết kế mặt bằng sản xuất cần có các thông tin về sản phẩm, số lượng máy móc, thiết bị, quy trình sản xuất, kế hoạch sản xuất
Thu thập các thông tin về P, Q, R, S, T của các hoạt động sản xuất diễn ra trên mặt bằng quy hoạch, trong đó:
P: Product – sản phẩm của hoạt động là gì? What
Q: Quantity – khối lượng sản phẩm là bao nhiêu? How much
R: Routing – sản xuất ở đâu? How
S: Services – dịch vụ hỗ trợ cho hoạt động? With what
T: Timing – khi nào diễn ra và trong bao lâu? When
Bước 2: Sơ đồ dòng chảy của vật liệu (biểu đồ From – To)
Từ những số liệu thu thập được, người thiết kế cần xây dựng các biểu đồ sau:
- From – To theo khối lượng sản phẩm
- From – To theo khoảng cách giữa các máy
- From – To theo số lần di chuyển của sản phẩm
Biểu thị mối liên kết giữa các hoạt động sản xuất chính ta được sơ đồ dòng chảy quá trình sản xuất
Gán các biểu tượng hoạt động cùng với lượng vật chất trao đổi giữa các đối tượng lên sơ đồ dòng chảy trong quá trình sản xuất giúp tạo ra sơ đồ dòng chảy vật chất Sơ đồ này có thể được biểu diễn dưới dạng biểu đồ để dễ dàng hình dung và phân tích.
Bước 3: Thiết lập mối liên hệ giữa các hoạt động
Xây dựng biểu đồ mối quan hệ giữa các khu vực sản xuất giúp xác định mối liên hệ chặt chẽ, từ đó tối ưu hóa việc bố trí Mức độ quan hệ giữa các khu vực phụ thuộc vào quan sát và phân tích của người thực hiện Các mức độ quan hệ thường được phân loại rõ ràng để hỗ trợ cho quá trình sắp xếp hiệu quả.
Bảng 2.3: Các mức quan hệ được phân chia trong biểu đồ REL chart [14]:
A Absolutely Necessary Tuyệt đối cần thiết
E Especially Important Đặc biệt quan trọng
O Ordinary closeness OK Chấp nhận bố trí gần nhau
X Undesirable Không được bố trí gần nhau
Bước 4: Sơ đồ liên hệ của hoạt động
Dựa vào cái nhìn trực quan và nhiệm vụ quy hoạch, người thiết kế sẽ lựa chọn dạng sơ đồ mô phỏng phù hợp với đặc điểm mặt bằng quy hoạch, đồng thời gắn các biểu tượng thể hiện hoạt động và mối liên hệ lên sơ đồ.
Bước 5: Không gian yêu cầu của hoạt động
Người thiết kế cần xác định diện tích cần thiết cho từng hoạt động, và các giá trị này phải được phân tích, tính toán và điều chỉnh theo mục tiêu quy hoạch của dự án.
Bước 6: Không gian quy hoạch sẵn có
Trước khi xây dựng và quy hoạch mặt bằng cho thiết bị sản xuất, cần xác định rõ không gian hoạt động của nó Các phương pháp xác định không gian bao gồm việc phân tích yêu cầu sản xuất, đánh giá diện tích cần thiết, và xem xét các yếu tố môi trường xung quanh.
- Phương pháp trung tâm sản xuất: Gồm một máy đơn và các thiết bị có liên
14 quan và không gian yêu cầu cho hoạt động sản xuất của nó
- Phương pháp biến đổi: Chuyển đổi yêu cầu không gian hiện tại thành yêu cầu không gian cho mặt bằng mới
- Phương pháp mặt bằng thô: Ước lượng khoảng không gian cần thiết bằng cách đặt mẫu hoặc mô hình vào mặt bằng quy hoạch
- Phương pháp không gian định mức: Xác định không gian cần thiết dựa theo tiêu chuẩn trong ngành
Phương pháp xu hướng tỉ lệ và dự phòng là công cụ hữu ích trong quy hoạch, giúp tính toán tỉ lệ diện tích so với các yếu tố khác Phương pháp này cho phép đo lường và ước lượng hiệu quả, đảm bảo sự cân đối và hợp lý trong thiết kế mặt bằng quy hoạch.
Bước 7: Sơ đồ liên hệ không gian a Thiết kế giản đồ quan hệ không gian, mặt bằng khối, mặt bằng chi tiết
Thiết kế mặt bằng quy hoạch được thực hiện bằng cách kết hợp không gian và sơ đồ mối quan hệ theo phương pháp SLP Quá trình này bao gồm việc xây dựng sơ đồ quan hệ không gian bằng cách chuyển đổi từ đơn vị vuông sang mẫu không gian, đồng thời đảm bảo duy trì các mối quan hệ không gian tương tự như sơ đồ mối quan hệ đã thiết lập.
Người thiết kế tạo ra các mẫu không gian phù hợp với từng công việc khác nhau, nhằm cân đối và trình bày kích thước cũng như hình dạng Dù các hình dạng có thể khác nhau, chúng vẫn có thể có cùng diện tích, cho phép từ một giản đồ REL có thể xây dựng nhiều giản đồ không gian khác nhau.
Sơ đồ khối là một biểu đồ cân đối thể hiện quá trình xây dựng và vị trí của các thành phần bên trong Nó giúp trình bày thiết kế mặt bằng một cách rõ ràng và dễ hiểu.
Trình bày thiết kế mặt bằng bao gồm:
- Bản vẽ hay phác thảo
- Mô hình hình tượng hai chiều
- Mô hình hình tượng ba chiều c Chọn lựa, thiết kế chi tiết, thực hiện, theo dõi
Trong giai đoạn này, người thiết kế cần lựa chọn phương án tối ưu nhất để đạt được các mục tiêu đã đề ra Phương án được chọn phải rõ ràng và chi tiết, đồng thời cần thuyết phục tất cả các bên liên quan Ngoài ra, phương án cũng cần được lắp đặt, theo dõi và đánh giá định kỳ trong môi trường hoạt động.
- Đặt các hình thay cho không gian yêu cầu cho các hoạt động lên sơ đồ liên hệ của hoạt động, ta được sơ đồ liên hệ không gian
Bước 8: Điều chỉnh và suy xét
- Điều chỉnh các sơ đồ liên hệ của không gian sao cho phù hợp với các điều kiện biên của mặt bằng quy hoạch
- Đánh giá, xem xét tính tối ưu của phương án bố trí
Bước 9: Hạn chế và ràng buộc
- Đánh giá về ưu điểm, nhược điểm của các phương án thiết kế
- Xem xét, nhận định các ràng buộc của mỗi phương án thiết kế
Bước 10: Đánh giá lựa chọn
Người thiết kế lựa chọn phương án tối ưu bằng cách tính tổng quãng đường dựa trên hệ số chi phí vận chuyển nguyên vật liệu giữa các khu vực Sử dụng biểu đồ From – To, họ xác định thiết kế có tổng trọng số thấp nhất, từ đó đảm bảo hiệu quả trong việc vận chuyển nguyên vật liệu.
Tổng quãng đường tính theo hệ số chi phí vận chuyển nguyên vật liệu giữa các khu vực được tính như sau [14]:
(1) Trong đó: n: Tổng số hoạt động cần thiết trong quá trình gia công để có được sản phẩm như yêu cầu
Trọng số vận chuyển của vật liệu trong quá trình gia công giữa hai công đoạn i và j
Số lần di chuyển nguyên vật liệu giữa công đoạn i và j
: Đoạn đường di chuyển của nguyên vật liệu với x, y là tọa độ trong tâm của khu vực i và j b Đoạn đường di chuyển của nguyên vật liệu [14]:
, : Trọng tâm theo phương x của trung tâm sản xuất i và j
, : Trọng tâm theo phương y của trung tâm sản xuất i và j
Tổng quan về mô phỏng
Mô phỏng là kỹ thuật tạo ra bản sao của cá nhân, tổ chức, quy trình hoặc hệ thống thực tế để phục vụ cho nghiên cứu, phân tích và thử nghiệm Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như kỹ thuật, kinh doanh, giáo dục và đào tạo, cũng như y học.
2.4.1 Phầm mềm mô phỏng 3D Flexsim a Giới thiệu
Phần mềm Flexsim, ban đầu mang tên F&H Simulations, Inc., được thành lập vào năm 1993 bởi Bill Nordgren, Roger Hullinger và Cliff King Một cột mốc quan trọng trong sự phát triển của phần mềm này là vào năm 2000, khi Eamonn Lavery và Anthony Johnson tham gia giám sát và phát triển Đến tháng 2 năm 2003, phần mềm chính thức được phát hành dưới tên FlexSim Software Products.
Hình 2.1: Biểu tượng phần mềm Flexsim [25]
Flexsim là phần mềm tiêu chuẩn trong mô phỏng rời rạc, cung cấp nhiều công cụ liên quan đến sản xuất, xử lý hàng hóa và hậu cần Nó cho phép mô hình hóa, dự đoán và trực quan hóa các hệ thống kinh doanh, sản xuất, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí so với các phương pháp truyền thống Những ưu điểm nổi bật của phần mềm này bao gồm khả năng tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả hoạt động.
- Trực quan hóa hình ảnh, quy trình sang mô hình 3D giúp tiếp cận rõ hơn về cách thức hoạt động của quy trình
- Giảm thiểu các rủi ro trong thực tế bằng việc phân tích, dự đoán, tối ưu hóa quy trình sản xuất
- Phân bổ nguồn nhân lực, máy móc hiệu quả
- Tiết kiệm chi phí đầu tư
- Xác định thời gian sản xuất của một bộ phận hay toàn bộ dây chuyền
- Nghiên cứu tác động của thay đổi thời gian, kế hoạch sản xuất hay máy móc đến quy trình sản xuất
- Nghiên cứu các chiến lược, ý tưởng đầu tư thay thế c Các chỉ số KPI đánh giá mô phỏng
Các chỉ số KPI dựa theo mục tiêu mà nhóm đề ra là :
- Giảm quãng đường, thời gian di chuyển nguyên vật liệu của công nhân hay xe nâng giữa các khu vực
- Tăng hiệu suất làm việc và giảm thời gian chờ đợi của máy
- Giảm số lượng WIP ở từng khu vực sản xuất
17 d Giao diện của phần mềm mô phỏng FlexSim phiên bản 2019
Hình 2.2: Giao diện phần mềm Flexsim phiên bản 2019 (nguồn:Nhóm tác giả tổng hợp)
- Giao diện làm việc chính của phần mềm Flexsim gồm: Thanh công cụ hỗ trợ mô hình, thanh thư viện và vùng mô phỏng 3D
Hình 2.6: Giao diện làm việc phần mềm Flexsim phiên bản 2019 (nguồn:Nhóm tác giả tổng hợp)
2.4.2 Phần mềm thiết kế 3D – SketchUp a Giới thiệu
Phần mềm thiết kế 3D SketchUp, được phát triển bởi Last Software, là công cụ chuyên dụng cho kiến trúc sư, kỹ sư thiết kế và các lĩnh vực như điện ảnh và trò chơi điện tử Với giao diện đơn giản, SketchUp giúp người dùng tự do sáng tạo và hình tượng hóa ý tưởng của mình một cách dễ dàng.
Hình 2.7: Phần mềm 3D SketchUp [26] b Ưu điểm Ưu điểm phần mềm SketchUp [26] có thể kể đến như:
- Phác họa ý tưởng nhanh chóng
- Kho thư viện đồ sộ 3D Warehouse
- Giao diện đơn giản, dễ sử dụng c Giao diện của phần mềm thiết kế 3D – SketchUp
Giao diện của phiên bản SketchUp 2023, như được thể hiện trong hình 2.8, mang đến sự dễ nhìn và linh hoạt hơn, đồng thời kho thư viện 3D Warehouse cũng được cập nhật phong phú hơn so với các phiên bản trước.
Hình 2.8: Giao diện làm việc chính của phần mềm SketchUp (2023) (nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp)
KHẢO SÁT, MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRƯỜNG SẢN XUẤT TẠI CÔNG TY TRẦN GIA M&E
Tổng quan về công ty Trần Gia M&E
3.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của công ty
Tên công ty: Công ty TNHH Kỹ thuật Sản xuất – Thương mại Dịch vụ Trần Gia
Hình 3.1: Công ty TNHH Kỹ thuật Sản xuất – Thương mại Dịch vụ Trần Gia [23]
- Tên viết tắt: Trần Gia M&E
- Văn phòng giao dịch: 32/6 Huỳnh Văn Chính, phường Phú Trung, quận Tân Phú, TP Hồ Chí Minh
- Nhà máy sản xuất: 24 Võ Văn Bích, xã Bình Mỹ, huyện Củ Chi, TP Hồ Chí Minh
- Email: trangiame.vn@gmail.com
- Website: trangiame.vn | trangiame.com
Công ty Trần Gia M&E, thành lập năm 2019, đã có hơn 5 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất thiết bị lưu thông gió Chuyên cung cấp ống gió, van gió, miệng gió và quạt gió công nghiệp, Trần Gia M&E phục vụ các dự án và hệ thống công trình công nghiệp, cũng như tòa nhà quy mô lớn.
Công Ty TNHH Kỹ thuật Sản Xuất - Thương Mại Dịch vụ Trần Gia hoạt động với phương châm “Vì một sự nghiệp phát triển bền vững”, cam kết cung cấp sản phẩm chất lượng cao cùng dịch vụ phục vụ chu đáo Chúng tôi chú trọng đến dịch vụ sau bán hàng và bảo hành hoàn hảo, nhằm nâng cao giá trị sử dụng sản phẩm cho khách hàng, từ đó mang lại sự tin tưởng và hài lòng tối đa về chất lượng sản phẩm, giá cả, và dịch vụ hậu mãi.
Công ty Trần Gia M&E hợp tác với nhiều đối tác lớn và tiềm năng như VINFAST, VINHOMES, PETRO VIETNAM, PNJ, SONHA, HOA SEN, HOA BINH, NEWTECONS, Hawee, Ricons, CENTRALCONS, TANADAITHANH, FECON, và DELTA Để phát triển đa dạng và chuyên sâu các dòng sản phẩm, công ty luôn chú trọng đầu tư vào trang thiết bị hiện đại và nguồn nhân lực chất lượng.
Trần Gia M&E đã và đang khẳng định uy tín trên thị trường, trở thành đối tác chiến lược của nhiều doanh nghiệp lớn trong và ngoài nước
3.1.2 Sơ đồ tổ chức bộ máy công ty
Hình 3.2: Sơ đồ tổ chức bộ máy công ty Trần Gia M&E (nguồn:Nhóm tác giả tổng hợp)
3.1.3 Các loại sản phẩm của công ty
Công ty Trần Gia M&E chuyên cung cấp thiết bị lưu thông gió, bao gồm ống gió, van gió, miệng gió và quạt gió công nghiệp Cơ sở sản xuất của công ty nằm tại Củ Chi, nơi chuyên sản xuất các loại ống gió và phụ kiện liên quan.
Bảng 3.1: Danh sách sản phẩm sản xuất chi nhánh Củ Chi công ty Trần Gia M&E
(nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp)
STT Họ sản phẩm Tên sản phẩm
1 Ống gió vuông Ống gió vuông bích TDF
2 Ống gió vuông bích TDC
5 Ống gió cách âm đinh hàn
6 Ống gió cách âm đinh hàn tole soi lỗ
7 Ống gió lượn vuông chữ Z
8 Ống gió tròn Ống gió tròn xoắn
11 Côn giảm ống gió vuông
12 Co giảm ống gió vuông
Mỗi loại sản phẩm đều có quy trình sản xuất riêng biệt Nhóm đang thu thập dữ liệu sản lượng cho từng sản phẩm từ tháng 6 đến tháng 12 năm 2023 để xác định các sản phẩm chủ lực, từ đó lựa chọn quy trình sản xuất phù hợp nhằm cải tiến mặt bằng xưởng sản xuất.
Bảng 3.2: Bảng sản lượng sản phẩm từ 6/2023 đến 12/2023 (Nguồn: Phòng KD, công ty Trần Gia M&E)
STT Tên Đơn vị Số lượng
1 Ống gió vuông Ống gió vuông bích TDF Cái 3600
2 Ống gió vuông bích TDC Cái 500
3 Ống gió vuông bích V Cái 500
4 Ống gió vuông bích C Cái 1800
5 Ống gió lượn vuông chữ Z Cái 500
STT Tên Đơn vị Số lượng
6 Ống gió tròn Ống gió tròn xoắn Cái 2000
8 Hộp Box ống gió Cái 600
9 Côn giảm ống gió vuông Cái 600
10 Co giảm ống gió vuông Cái 600
Hình 3.3: Thống kê sản lượng nhà xưởng Củ Chi của công ty Trần Gia M&E
(6/2023-12/2023) (nguồn:Nhóm tác giả tổng hợp)
Theo biểu đồ (hình 3.3), sản phẩm ống gió vuông bích TDF dẫn đầu về sản lượng với 3600 cái, chiếm 52.17% tổng sản lượng các loại ống gió.
Phụ kiện ống gió có co vuông chiếm 35.7% tổng sản lượng phụ kiện ống gió, với sản lượng cao nhất đạt 1000 cái, không bao gồm thanh V, thanh L, nẹp C và nẹp TDC do giá thành không đáng kể Nhà máy khu vực Củ Chi chủ yếu sản xuất loại ống gió tròn xoắn, với sản lượng lớn lên tới 2000 cái.
Nhóm đã lựa chọn quy trình sản xuất cho ba sản phẩm chính: ống gió vuông bích TDF, ống gió tròn xoắn và co vuông Các quy trình này sẽ được sử dụng làm cơ sở để phát triển quy trình sản xuất hiệu quả.
Quy trình sản xuất ống gió vuông bích TDF, ống gió tròn xoắn và phụ kiện co vuông TDF được minh họa chi tiết trong các hình 3.4, 3.5 và 3.6.
Hình 3.4: Quy trình sản xuất ống gió vuông bích TDF (nguồn:Nhóm tác giả tổng hợp)
Hình 3.5: Quy trình sản xuất ống gió tròn xoắn (nguồn:Nhóm tác giả tổng hợp)
Hình 3.6: Quy trình sản xuất phụ kiện co vuông (nguồn:Nhóm tác giả tổng hợp)
Các bước trong quy trình sản xuất
Cuộn Tole chứa trong khu nguyên liệu sẽ được công nhân dùng xe nâng di chuyển đến khu vực máy cắt tole
2 Cắt TOLE Ở khu vực máy cắt tole có sẵn 3 cuộn tole có độ dày khác nhau được luân phiên sử dụng Ở bước này, công nhân tiến hành lựa chọn cuộn tole có
28 độ dày theo yêu cầu bản vẽ để lấp vào máy, thiết lập thông số cho máy cắt theo bản vẽ
Các tấm Tole sau khi được cắt sẽ được công nhân khu vực máy cắt tole sử dụng xe đẩy để di chuyển đến máy CNC
3 Cắt CNC Ở công đoạn cắt CNC, tấm tole được đặt lên máy CNC cho song song với bàn cắt để đảm bảo hình dạng cắt không bị lệch Công nhân tiến hành thiết lập thông số cho máy CNC Kết thúc quá trình cắt, công nhân đánh mã số lên các tấm tole đã cắt xong
Các tấm tole đã được đánh mã số và chất lên xe đẩy để công nhân khu vực cán gân vận chuyển Những miếng tole thừa sẽ được công nhân máy CNC chất lên xe phế phẩm và mang đến khu vực phế liệu vào cuối giờ.
4 Cán gân Ở công đoạn này, các tấm tole được công nhân căn chỉnh đảm bảo gân trải đều tấm tole Miếng tole sau khi cán gân sẽ được công nhân tiếp tục mang đến máy tạo mí để thao tác tiếp
5 Tạo mí Ở công đoạn này, công nhân đưa miếng tole vào máy để tạo mí Kết thúc quá trình tạo mí, tấm tole được công nhân máy cán bích mang đến khu vực máy cán bích
Công nhân đưa tấm tole vào máy cán bích để tạo nếp gấp, sau đó tiếp tục đưa tấm tole vào máy lần nữa nhằm tạo chân ống gió Cuối cùng, sau khi hoàn tất quá trình cán bích, tấm tole được công nhân tại khu vực máy chấp nhận.
Đánh giá hiện trường sản xuất công ty Trần Gia M&E
Qua quá trình khảo sát hiện trạng mặt bằng nhà xưởng, nhóm xác định một số lãng phí trong quá trình sản xuất được trình bày ở bảng 3.5
Bảng 3.5: Các lãng phí được nhân diện ở nhà xưởng (nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp)
Mô tả Hình ảnh Lãng phí Hệ quả
Hàng hóa không được sắp xếp
(Khu thành phẩm và khu nguyên liệu)
+ Lãng phí thao tác, chuyển động
Khu thành phẩm và khu nguyên liệu không được phân chia rõ ràng, gây khó khăn trong việc sắp xếp hàng hóa Điều này dẫn đến việc tốn thời gian trong quá trình tìm kiếm và vận chuyển hàng hóa.
34 chuyển, gây khó khăn trong việc quản lý Hàng hóa đặt không đúng vị trí
+ Lãng phí thao tác, chuyển động + Lãng phí vận chuyển
Hàng hóa được sắp xếp không đúng vị trí gây ra sự lãng phí thời gian trong việc tìm kiếm và vận chuyển, ảnh hưởng tiêu cực đến không gian làm việc của công nhân và làm giảm năng suất Việc thiết kế layout không hợp lý cũng góp phần vào vấn đề này.
+ Lãng phí vận chuyển + Lãng phí chờ đợi
Bố trí không hợp lý gây ra sự gián đoạn trong quy trình sản xuất, dẫn đến việc vận chuyển nguyên vật liệu giữa các khu vực không hiệu quả, làm giảm chất lượng sản phẩm Thời gian chờ nguyên liệu của máy móc và nhân công cũng làm giảm năng suất tổng thể.
Không gian giữa các khu vực chưa được phân định, chia khu rõ rệt
(máy gấp và máy là mí)
Khoảng cách giữa máy gấp và máy là mí trùng nhau, gây cản trở cho việc hoạt động đồng thời của hai máy Điều này dẫn đến việc mất nhiều thời gian trong quy trình sản xuất và làm giảm năng suất tổng thể.
Mô phỏng hiện trạng nhà xưởng công ty Trần Gia M&E
3.3.1 Mô phỏng hiện trạng nhà xưởng bằng Flexsim
Nhóm tiến hành mô phỏng lại mặt bằng sản xuất hiện tại của công ty Trần Gia M&E từ dữ liệu khảo sát được theo các bước sau:
Bước 1: Thực hiện đưa bản vẽ CAD vào Flexsim
Nhóm đã sử dụng phần mềm 2D AutoCAD để phác thảo mặt bằng sản xuất hiện tại của công ty, chi tiết hóa từng khu vực như vị trí máy móc, diện tích và không gian làm việc.
Dùng công cụ để đưa bản vẽ 2D của công ty vào phần mềm
Flexsim được dùng với tông màu xám để các nét vẽ được thể hiện rõ hơn
Bước 2: Đặt các Fix Resources (Source, Queue, Processor, Rack) và Task Executers (Operator, Transporter) thích hợp vào các khu vực được bố trí trên bản vẽ
Bảng 3.6: Các thiết bị và công đoạn được bố trí dưới đối tượng Processor
STT Thiết bị Số lượng Đối tượng
STT Thiết bị Số lượng Đối tượng
Sử dụng Source làm nguồn cung cấp nguyên liệu cho quá trình sản xuất, trong khi Queue đóng vai trò là các hàng đợi hoặc Pallet để chứa nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm.
Các Operator phối hợp với Transporter để vận chuyển nguyên liệu và thành phẩm giữa các giai đoạn sản xuất Để triển khai mô hình này trên Flexsim, nhóm đã sử dụng hai kết nối chính là A và S.
Kết nối A giữa các Fix Resources Kết nối S giữa Task Executers và Fix Resources
Quá trình mô phỏng sản xuất ống gió vuông TDF bắt đầu bằng việc thiết lập các Tài nguyên Cố định và Người thực hiện Nhiệm vụ trong Flexsim Sau đó, nhóm xây dựng đã hoàn thiện mô hình mô phỏng.
Hình 3.8: Mô phỏng mặt bằng hiện trạng của công ty trên phần mềm Flexsim
3.3.2 Xác định thông số cho thực thể a) Quy trình đo đạt và thu thập dữ liệu
Công đoạn đo đạt và thu thập dữ liệu là yếu tố then chốt, quyết định độ chính xác của kết quả mô phỏng Để đảm bảo tính chính xác, nhóm thực hiện việc đo đạc và khảo sát trực tiếp trong suốt quá trình thực tập Dữ liệu được ghi nhận bằng đồng hồ bấm giờ và thước đo, sau đó được lưu lại trong sổ tay Form khảo sát được thiết kế chi tiết và trình bày trong bảng 3.7 và bảng 3.8.
Bảng 3.7: Bảng mẫu khảo sát Cycle Time từng công đoạn cho sản phẩm ống gió vuông bích TDF, ống gió tròn xoắn và phụ kiện co vuông
Bảng 3.8: Bảng mẫu khảo sát Setup Time từng công đoạn cho sản phẩm ống gió vuông bích TDF, ống gió tròn xoắn và phụ kiện co vuông
Thời gian làm việc của công ty được quy định rõ ràng và thể hiện qua bảng dưới đây Trong trường hợp số lượng đơn hàng không thể hoàn thành trong giờ hành chính, công ty sẽ thực hiện lệnh tăng ca trong toàn bộ quy trình sản xuất Thời gian tăng ca được quy định là 2 giờ và có thể làm thêm vào thứ 7 để đảm bảo tiến độ công việc.
Số ngày làm việc trong tuần 5 ngày/tuần
Số ca làm việc trong ngày 2 ca (sáng - chiều)
Số giờ làm việc trong ngày 8 giờ = 28800 giây
Thời gian bảo trì máy 15 phút/ca
Thời gian nghỉ giữa ca 60 phút c) Kết quả thu được
Sau khi thu thập dữ liệu, nhóm tiến hành phân tích từng công đoạn sản xuất Mỗi sản phẩm có kích thước và thời gian sản xuất khác nhau tùy thuộc vào đơn hàng, do đó nhóm đã lựa chọn loại sản phẩm phù hợp.
Để đảm bảo tính chính xác trong quá trình mô phỏng, sản phẩm được lựa chọn là ống gió bích vuông TDF 600x500 Công đoạn gia công phụ thuộc hoàn toàn vào công nhân, vì vậy nhóm đã sử dụng công cụ ExperFit của Flexsim để xác định hàm phân phối cho các công đoạn trong quy trình sản xuất Kết quả phân tích được trình bày trong bảng 3.9.
Bảng 3.9: Cycle time, Setup Time của từng công đoạn (nguồn:Nhóm tác giả tổng hợp)
STT Tên công đoạn Cycle Time (Giây) Setup Time
1 Cắt Tole 32.6 96 Setup theo lô
Setup theo từng sản phẩm
3.3.3 Cài đặt thông số cho các Fix Resources và Task Executers a) Khu nguyên liệu, thành phẩm
Khu nguyên liệu, thành phẩm gồm có 1 Source 2 Queue và 1 Transporter tương ứng
Khu nguyên liệu duy trì từ 2 đến 5 cuộn Tole dự trữ để đảm bảo quy trình sản xuất luôn có sẵn Tole Mỗi cuộn Tole có khả năng sản xuất lên đến 300 sản phẩm Nhóm thực hiện cài đặt Source theo quy trình đã định.
Hình 3.9: Thiết lập Source cho khu thành phẩm, nguyên liệu
Queue NL chứa từ 2 đến 5 cuộn Tole dự trữ, được chuyển đến khu vực máy cắt Tole, trong khi Queue TP đại diện cho các Pallet chứa thành phẩm cuối cùng Các Queue được thiết lập một cách hợp lý để tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Hình 3.10: Thiết lập Queue NL cho khu thành phẩm, nguyên liệu
Hình 3.11: Thiết lập Queue TP cho khu thành phẩm, nguyên liệu
Transporter: Transporter 1 có nhiệm vụ vận chuyển tole từ Queue NL đến khu vực máy cắt tole Đặt capacity cho Transporter 1 là 300
Hình 3.12: Thiết lập Transporter cho khu thành phẩm, nguyên liệu
41 b) Khu vực máy cắt tole
Khu vực máy cắt tole gồm có 1 Source, 2 Queue, 1 Processor, 1 Operator tương ứng
Source: Khu vực máy cắt tole có sẳn 3 cuộn tole luân phiên sử dụng, khi hết
1 cuộn tole, cuộn tole mới sẽ được vận chuyển từ khu vực nguyên liệu Soure được cài đặt như sau:
Hình 3.13: Thiết lập Source cho khu vực máy cắt Tole
Queue NL đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ 3 cuộn tole và chỉ cung cấp tole cho máy cắt khi đã có đủ số lượng Trong khi đó, Queue SP được sử dụng để lưu trữ sản phẩm máy cắt theo lô, mỗi lô gồm 5 sản phẩm Các Queue này được thiết lập để tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Hình 3.14: Thiết lập Queue NL may cat cho khu vực máy cắt Tole
Hình 3.15: Thiết lập Queue SP may cat cho khu vực máy cắt Tole
Processor: Processor may cat thực hiện công đoạn cắt tole Việc setup Procesor may cat được thực hiện lặp lại cứ mỗi 1 lô gồm 5 sản phẩm
Bảng 3.10: Cycle time, Setup Time của Processor khu vực máy cắt Tole (nguồn:
Nhóm tác giả tổng hợp)
Số lần Setup/ Số sản phẩm
May cat 32.6 96 1 lần/ 5 sản phẩm
Thiết lập Setup theo lô cho Processor may cat được nhóm tham khảo của các tác giả trên diễn đàn Flexsim như sau: o Tạo GlobalTable
To set up the GlobalTable for the cutting machine, the code initializes the batch number and cycle time by retrieving values from the "GlobalTable_maycat." The batch number is defined as an integer variable, while the cycle time is defined as a double A label named "f_curbatch" is created, and its value is asserted in the current labels The code checks if the model's time is greater than zero and if the current label's value exceeds one.
{ curlabel.value = batchnumber; if(getoutput(current) > 0)
{ switch_hideshape(item,1); colorred(current); return cycletime;
Operator NV đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập máy cắt cho Processor may cat, đồng thời chịu trách nhiệm vận chuyển sản phẩm từ Queue SP may cat đến Queue NL may cnc Để đảm bảo hiệu quả công việc, capacity của người này được đặt là 5 Khu vực máy cắt CNC là nơi diễn ra các hoạt động này.
Khu vực máy cắt CNC gồm có 2 Queue, 1 Processor, 1 Operator tương ứng
Queue NL có chức năng lưu trữ sản phẩm từ khu vực cắt tole, trong khi Queue SP phục vụ cho việc chứa sản phẩm máy cắt CNC theo lô với số lượng 5 sản phẩm Các Queue này được thiết lập với các chức năng cụ thể để tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Hình 3.17: Thiết lập Queue NL may CNC cho khu vực máy cắt CNC
Hình 3.18: Thiết lập Queue SP may CNC cho khu vực máy cắt CNC
Processor: Processor may CNC thực hiện công đoạn cắt CNC Việc setup Procesor may CNC được thực hiện lặp lại cứ mỗi 1 lô gồm 5 sản phẩm.Thiết lập
Setup Time cho Procesor may CNC tương tự như Procesor may cat
Bảng 3.11: Cycle time, Setup Time của Processor khu vực máy cắt CNC (nguồn:
Nhóm tác giả tổng hợp)
Số lần Setup/ Số sản phẩm
May CNC 32.1 205 1 lần/ 5 sản phẩm
Operator NV đóng vai trò quan trọng trong việc thiết lập và vận hành máy CNC, đảm bảo quá trình sản xuất diễn ra hiệu quả Người thực hiện này sẽ được cấu hình mặc định để tối ưu hóa hoạt động của máy Khu vực máy cán gân cũng cần được chú trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Khu vực máy cán gân gồm có 1 Queue, 1 Processor, 1 Operator tương ứng
Queue: Queue NL may can gan đóng vai trò là nơi chứa sản phẩm từ khu vực cắt CNC
Hình 3.19: Thiết lập Queue NL may can gan cho khu vực máy cán gân
Processor: Processor may cán gân thực hiện công đoạn cán gân
Bảng 3.12: Cycle time, Setup Time của Processor khu vực máy cán gân (nguồn:
Nhóm tác giả tổng hợp)
Processor Process Time (giây) Setup Time (giây)
THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG PHƯƠNG ÁN CẢI TIẾN LAYOUT
Phương án cải tiến 1
Nhóm đã áp dụng mô hình Lean – Six Sigma với quy trình DMAIC để tái thiết kế khu thành phẩm và khu nguyên liệu Bên cạnh đó, nhóm cũng sử dụng phương pháp SLP nhằm tối ưu hóa bố trí layout các khu vực sản xuất, với mục tiêu giảm thiểu lãng phí trong vận chuyển.
4.1.1 Thiết kế Layout các khu vực sản xuất với phương án mặt bằng mới bằng phương pháp SLP
A Thu thập dữ liệu đầu vào
Sơ đồ dòng chảy của nhà xưởng được thể hiện ở hình 4.1
Hình 4.1: Quy trình sản xuất giữa các khu vực trong nhà xưởng (nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp)
B Thiết lập mối liên hệ giữa các khu vực
Từ những dữ liệu thu thập được ở công ty Trần Gia M&E, nhóm chọn những khu vực ở bảng 4.1 để tiến hành xây dựng biểu đồ mối quan hệ (REL chart)
Bảng 4.1: Khu vực được chọn để xây dựng biểu đồ REL
11 Khu máy tạo ống gió tròn xoắn
Mối quan hệ giữa hai khu vực được xác định chủ yếu qua quy trình sản xuất sản phẩm và việc vận chuyển nguyên vật liệu, với mức độ ảnh hưởng tối thiểu trong quá trình này.
Các chỉ số A, E, I, O, U, X được sử dụng để đo lường mức độ gần gũi giữa các khu vực sản xuất trong nhà xưởng, theo quy ước trong hình 4.2 Mối quan hệ mức độ giữa các khu vực này đã được thiết lập và được thể hiện rõ trong bảng 4.2.
Hình 4.2: Quy ước trực quan mối quan hệ giữa các khu vực
Bảng 4.2: Mối quan hệ về mức độ giữa các khu vực (nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp)
Mối quan hệ giữa Khu vực khu nguyên liệu (1) với các khu vực khác
Công đoạn cắt Tole là một bước quan trọng trong quy trình sản xuất sản phẩm, yêu cầu nhập nguyên liệu chính là cuộn Tole từ kho Để tối ưu hóa quy trình, các khu vực cắt và kho nguyên liệu cần được bố trí gần nhau, giúp dễ dàng di chuyển nguyên vật liệu.
1-6 (E) Khu vực máy cán bích cần nhập thùng carton từ khu nguyên liệu 1-8 (E) Khu vực gia công cần nhập Ke và keo từ kho nguyên liệu
Khu vực máy ống gió tròn xoắn cần nhập cuộn tôle từ kho nguyên liệu với số lượng ít hơn khu vực máy cắt tôle, vì chỉ sản xuất một loại sản phẩm ống gió tròn xoắn.
Các khu vực còn lại không liên quan đến khu vực kho nguyên liệu Mối quan hệ giữa Khu vực máy cắt Tole (2) và các khu vực khác cần được xem xét để hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất.
Quy trình sản xuất ống gió vuông và phụ kiện bắt đầu bằng việc lưu thông vật liệu, sau đó tiến hành cắt tấm Tole theo bản vẽ thông qua công đoạn cắt CNC.
Dòng lưu thông vật liệu trong quy trình sản xuất ống gió TDC bao gồm công đoạn cắt Tole và cán bích để tạo ra các phụ kiện nẹp C và nẹp TDC Mặc dù số lượng yêu cầu sản xuất cho ba sản phẩm này là ít, chỉ từ 1-3 đơn/tuần, nhưng vẫn rất quan trọng trong quy trình.
2-8 (O) Khu vực máy cắt Tole cần công nhân gia công hỗ trợ khi thay nguyên liệu
Dòng lưu thông vật liệu trong quá trình sản xuất bao gồm công đoạn cắt tole và chấn, nhằm tạo ra các phụ kiện như thanh V và thanh L Số lượng sản phẩm yêu cầu sản xuất rất ít, chỉ từ 1-3 đơn/tuần.
2-12 (O) Công đoạn cắt Tole tạo ra các mãnh vụn nhưng rất ít nên chấp nhận bố trí gần khu phế liệu
Khu thành phẩm có khả năng tiếp nhận các tấm Tole để xuất bán ra bên ngoài, trong khi các khu vực khác không có liên quan đến khu vực máy cắt Tole.
Mối quan hệ giữa Khu vực máy cắt CNC (3) với các khu vực khác
Quy trình sản xuất ống gió vuông và các phụ kiện như co vuông, côn giảm, co giảm ống gió và hộp box ống gió bắt đầu bằng việc lưu thông vật liệu Sau đó, nguyên liệu sẽ được đưa qua công đoạn cắt CNC, tiếp theo là công đoạn cán gân để hoàn thiện sản phẩm.
3-12 (E) Công đoạn cắt CNC thường xuyên tạo ra mãnh Tole thừa và được công nhân đem đến khu phế liệu vào cuối ngày
3-13 (I) Vì khu thành phẩm có thể nhận các sản phẩm cắt CNC để bán ra bên ngoài
Các khu vực còn lại không có mối quan hệ nào với khu vực máy cắt CNC
Mối quan hệ giữa Khu vực máy cán gân (4) với các khu vực khác
Quy trình sản xuất ống gió vuông và phụ kiện bao gồm các bước lưu thông vật liệu, trong đó công đoạn cán gân được thực hiện trước khi tiến hành tạo mí.
4-6 (A) Dòng lưu thông vật liệu, thực hiện công đoạn cán gân sẽ đưa qua công đoạn cán bích (Quy trình sản xuất sản phẩm ống gió lượn vuông chữ
Z và phụ kiện co vuông, co giảm ống gió)
Các khu vực còn lại không có mối quan hệ nào với khu vực máy cán gân
Mối quan hệ giữa Khu vực máy tạo mí (5) với các khu vực khác
Quy trình sản xuất ống gió vuông và các phụ kiện như hộp và côn giảm bắt đầu bằng việc lưu thông vật liệu, sau đó thực hiện công đoạn tạo mí, và cuối cùng là đưa sản phẩm qua công đoạn cán bích.
Khu vực máy cán tạo mí không có mối quan hệ với các khu vực còn lại Tuy nhiên, Khu vực cán bích (6) có mối liên hệ với các khu vực khác.
Dòng lưu thông vật liệu trong quy trình sản xuất ống gió vuông và côn giảm sẽ được thực hiện qua công đoạn cán bích và tiếp theo là công đoạn gấp.
MÔ PHỎNG 3D CHO NHÀ XƯỞNG CÔNG TY TNHH TRẦN GIA M&E
Giới thiệu
Nhóm xây dựng mô phỏng nhà xưởng mới dựa theo bản vẽ 2D Chi tiết từng khu vực sản xuất như sau:
Khu nguyên liệu được thiết kế với không gian mở, nằm gần cổng ra vào, giúp thuận tiện cho việc vận chuyển hàng hóa Trong khu vực này, có các cuộn tôn với độ dày 0.95mm, 0.75mm, 0.57mm và cuộn tôn 0.5mm dành cho ống gió tròn, cùng với các nguyên liệu khác như bao tay, sơn, keo silicon, ke gốc ống gió và xe đẩy.
Hinh 5.1: Khu nguyên liệu mô phỏng
Khu máy cắt tole là nơi tiếp nhận các cuộn tole với kích thước 0.95, 0.75 và 0.57 từ khu nguyên liệu Vị trí giữa khu nguyên liệu và khu máy cắt tole không có rào chắn, giúp việc vận chuyển nguyên liệu giữa hai khu vực trở nên thuận tiện hơn Trong khu máy cắt tole, các thiết bị bao gồm máy cắt tole, xe đẩy phế liệu máy tính, máy fax và bảng tài liệu.
Hình 5.2: Khu máy cắt tole mô phỏng
Khu máy cắt CNC được đặt cạnh khu máy cắt tôle, tạo thuận lợi cho việc nhận các tấm tôle Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, khu máy cắt CNC cần được ngăn cách bằng tường nhằm kiểm soát các chất thải phát sinh trong quá trình hoạt động.
117 gồm có máy cắt CNC, bộ máy tính và máy fax, xe đẩy phế liệu, bàn để nguyên liệu, thông gió, bảng tài liệu
Hình 5.3: Khu máy cắt CNC mô phỏng
Khu máy cán gân là khu vực nối tiếp khu máy CNC, được thiết kế với không gian mở, giúp thuận tiện cho việc vận chuyển các tấm tole đã định hình Trong khu máy này, bao gồm máy cán gân và bàn để nguyên liệu, đảm bảo quy trình sản xuất hiệu quả và linh hoạt.
Hình 5.4: Khu máy cán gân mô phỏng
Khu máy tạo mí được bố trí liền kề khu máy cán gân, đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra liên tục và hiệu quả Khu vực này bao gồm máy tạo mí và bàn để sản phẩm, giúp tối ưu hóa việc tạo mí cho sản phẩm.
Hình 5.5: Khu máy tạo mí mô phỏng
Khu máy cán bích nằm đối diện khu máy tạo mí, bao gồm các thiết bị như máy cán bích, bàn để sản phẩm, bàn để nguyên liệu và xe đẩy phế liệu.
Hình 5.6: Khu máy cán bích mô phỏng
Khu máy gấp: Khu máy gấn nằm liền kề khu cán bích, gồm có máy gấp và tấm thảm để nguyên liệu
Hình 5.7: Khu máy gấp mô phỏng
Khu gia công: Gồm có bàn gia công, thùng đựng ke gốc ống gió, thùng đựng búa, keo, tấm thảm để nguyên liêu và sản phẩm khu gia công
Hình 5.8: Khu gia công mô phỏng
Khu máy là mí: Nằm đối diện khu gia công Gồm có máy là mí, tấm thảm để nguyên liệu và sản phẩm là mí, bình khí công nghiệp
Hình 5.9: Khu máy là mí mô phỏng
Khu máy chấn: Gồm có máy chấn, bàn để nguyên liệu và sản phẩm chấn, xe đẩy phế liệu
Hình 5.10: Khu máy chấn mô phỏng
Khu ống gió tròn xoắn được đặt gần khu thành phẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển cuộn tole Khu vực này bao gồm máy sản xuất ống gió tròn xoắn, xe chứa nguyên liệu và xe đẩy phế liệu.
Hình 5.11: Khu máy ống gió tròn xoắn mô phỏng
Khu phế liệu: Gần cổng vào, thuận tiện cho việc vận chuyển phế liệu Khu vực gồm có các xe đẩy phế liệu có phân lô
Hình 5.12: Khu phế liệu mô phỏng
Khu thành phẩm A nằm gần cổng vào và tiếp giáp với khu máy, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hóa Khu vực này được trang bị các pallet, tấm thảm để sản phẩm, cùng với bộ bàn ghế, máy tính, máy fax và xe nâng tay, giúp tối ưu hóa quy trình làm việc.
Hình 5.13: Khu thành phẩm A mô phỏng
Khu thành phẩm B nằm liền kề khu máy ống gió tròn xoắn và gần cổng vào, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển hàng hóa đầu vào và đầu ra Khu vực này còn được trang bị thanh chặn ống gió.
Hình 5.14: Khu thành phẩm B mô phỏng
Các bước thực hiện
Bước 1: Đưa bản vẽ phác phương án 4 vào phần mềm mô phỏng SketchUp
Hình 5.15: Bản vẽ 2D phương án 4 được đưa vào SketchUp
Bước 2: Bố trí các máy móc, thiết bị từng khu vực sản xuất
Hình 5.16: Bố trí các máy móc, thiết bị từng khu vực sản xuất
Bước 3: Thực hiện bố trí khu văn phòng, phòng WC
Hình 5.17: Khu văn phòng mô phỏng
Hình 5.18: Khu QC mô phỏng