Mục tiêu nghiên cứu Vận dụng những kiến thức đã học vào mô hình sản xuất thực tế nhằm tìm ra giải pháp giảm thiểu số lượng hàng lỗi tại Công ty TNHH ON Semiconductor Việt Nam trên cơ sở
Lý do lựa chọn đề tài
Ngành công nghiệp bán dẫn là một lĩnh vực thiết yếu, chuyên sản xuất các thành phần điện tử dựa trên vật liệu bán dẫn như silic và các hợp chất khác Các sản phẩm bán dẫn, bao gồm vi mạch tích hợp, transistor, cảm biến và linh kiện điện tử, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị như điện thoại di động, máy tính cá nhân, thiết bị y tế, xe hơi, máy tính công nghiệp và hệ thống viễn thông.
Ngành công nghiệp bán dẫn đóng vai trò then chốt trong sự phát triển của các công nghệ tiên tiến như viễn thông, máy tính, truyền thông và năng lượng Các công ty trong lĩnh vực này chuyên sản xuất, thiết kế và nghiên cứu phát triển linh kiện và thiết bị bán dẫn, đồng thời cạnh tranh trên thị trường toàn cầu nhằm cung cấp sản phẩm bán dẫn chất lượng và hiệu suất cao.
Ngành công nghiệp bán dẫn liên tục bị tác động bởi sự tiến bộ công nghệ, với xu hướng thu nhỏ kích thước linh kiện, tăng cường hiệu suất và giảm chi phí Để đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng cao, các công ty trong lĩnh vực này cần đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu và phát triển, nhằm cung cấp sản phẩm tiên tiến.
Ngành sản xuất bán dẫn tại Việt Nam đã hình thành từ năm 1979 và hiện đứng thứ 3 châu Á về xuất khẩu chip sang Mỹ Theo báo VnExpress (09/2023), doanh thu chip từ Việt Nam nhập khẩu vào Mỹ đã tăng 74,9% trong tháng 2/2023, đạt 562,5 triệu USD, chiếm 11,6% thị phần Sự tăng trưởng này đã đưa Việt Nam trở thành một trong những thị trường phát triển nhanh nhất, theo đánh giá của Bloomberg Khủng hoảng chip toàn cầu hiện nay cùng với sự gia tăng đầu tư từ các công ty bán dẫn tạo ra cơ hội lớn cho ngành bán dẫn Việt Nam phát triển mạnh mẽ.
Ngành quản lý công nghiệp kết hợp giữa kinh tế và kỹ thuật, chủ yếu hoạt động trong các công ty sản xuất và doanh nghiệp thương mại Với tính chất đa nhiệm, ngành này mang đến nhiều cơ hội và vị trí việc làm đa dạng cho người lao động.
Trang 2 dạng như: quản lý chất lượng, quản trị sản xuất, đánh giá công nghệ, quản lý vật tư và tồn kho
Theo VnExpress (09/2023), ngành công nghiệp chế biến, chế tạo của Việt Nam từ năm 2011 đến 2022 đã không ngừng mở rộng, đóng góp lớn vào GDP với mức tăng trưởng 5.82% trong năm 2022 Mục tiêu đến năm 2025 là trở thành nước đang phát triển hiện đại, vượt qua thu nhập trung bình thấp Sự phát triển này cho thấy nhu cầu cao về nguồn nhân lực cho ngành công nghiệp, mở ra nhiều cơ hội việc làm cho sinh viên ngành quản lý công nghiệp và các lĩnh vực khác.
Công ty TNHH On Semiconductor, đứng thứ 26 trong ngành chất bán dẫn toàn cầu, đã có mặt tại Việt Nam từ năm 2007 Hiện nay, công ty đang phát triển mạnh mẽ tại thị trường Việt Nam.
On Semiconductor hiện có hai chi nhánh sản xuất tại Đồng Nai và Biên Hoà, đồng thời đang mở rộng quy mô đầu tư vào thị trường Việt Nam trong bối cảnh ngành công nghiệp bán dẫn phát triển mạnh mẽ Sự gia tăng đầu tư này dẫn đến nhu cầu cao về nguồn nhân lực, bao gồm công nhân, kỹ thuật viên, và các vị trí quản lý Nhận thức được tiềm năng phát triển của ngành bán dẫn, công ty tạo ra nhiều cơ hội học tập và phát triển nghề nghiệp cho nhân viên.
Công ty TNHH On Semiconductor Việt Nam đang thực hiện đề tài “Tìm Hiểu Quy Trình Thử Nghiệm Sản Phẩm Direct Memory Access (DMA)” Mục tiêu của nghiên cứu là đưa ra giải pháp nhằm giảm số lượng sản phẩm lỗi, từ đó nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất.
Mục tiêu nghiên cứu
Vận dụng kiến thức đã học để cải tiến mô hình sản xuất thực tế, nhằm tìm ra giải pháp hiệu quả giảm thiểu số lượng hàng lỗi tại Công ty TNHH ON Semiconductor Việt Nam.
Nhận diện nguyên nhân gây lỗi sản phẩm tại công ty và đo lường mức độ ảnh hưởng của chúng Sắp xếp các nguyên nhân theo thứ tự ưu tiên nhằm giảm tỷ lệ lỗi tách lớp từ 20% (1000/5000 sản phẩm) xuống còn 1% (50/5000 sản phẩm).
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập thông tin bao gồm việc thu thập dữ liệu trực tiếp tại Công ty và tham khảo các số liệu từ văn bản của Công ty dưới sự hướng dẫn của cấp quản lý Ngoài ra, kiến thức thu được từ các bài giảng, sách giáo trình, tài liệu học thuật, thông tin trên internet và các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Phương pháp quan sát: Quan sát các bước sản xuất để có cái nhìn tổng quan nhất về thực hiện quy trình sản xuất
Phương pháp thực nghiệm: Đề xuất sử dụng phương pháp Taguchi thực hiện tối ưu hóa điều kiện sản xuất tại công đoạn Injection mold.
Kết cấu các chương của báo cáo
Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo, nội dung chính của bài báo cáo gồm bốn chương:
- Chương 1: Giới thiệu TNHH On Semiconductor Việt Nam
- Chương 2: Cơ sở lý thuyết
- Chương 3: Điều tra hiện trạng quy trình sản xuất cho sản phẩm sửa dụng semiconductor tại công ty On Semiconductor Việt Nam
- Chương 4: Đề xuất giải pháp
GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TY TNHH ON
Sơ lược về quá trình hình thành và phát triển Công ty TNHH On
Tên quốc tế: ON SEMICONDUCTOR VIETNAM COMPANY LIMITED
Trụ sở nơi thực tập: Số 10, đường 17A, KCN Biên Hòa 2, Phường An Bình, Thành phố Biên Hoà, Tỉnh Đồng Nai, Việt Nam
Email: onsemi.recruitment@onsemi.com
Website: https://www.onsemi.com/
Hình 1 1: Logo của On Semiconductor
(Nguồn: Công ty TNHH On Semiconductor Việt Nam)
1.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển:
On Semiconductor đã khởi công nhà máy sản xuất đầu tiên tại Việt Nam vào năm 2007, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc mở rộng quy mô sản xuất của công ty và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.
Lịch sử phát triển của ON Semiconductor tại Việt Nam bao gồm các cột mốc quan trọng như sau:
2006: On Semiconductor quyết định đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất tại thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
2007: Nhà máy sản xuất của On Semiconductor tại Việt Nam đi vào hoạt động
Nhà máy tập trung vào việc sản xuất các thành phần bán dẫn như vi mạch tích hợp, đa cấp, cảm biến và các sản phẩm điện tử khác
Vào năm 2013, ON Semiconductor Việt Nam đã nhận được chứng nhận ISO 9001:2008 cho hệ thống quản lý chất lượng, khẳng định cam kết mạnh mẽ của công ty đối với chất lượng và hiệu suất sản phẩm.
2016: ON Semiconductor Việt Nam mở rộng nhà máy sản xuất để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng và mở rộng danh mục sản phẩm, đạt được chứng nhận ISO 9001:2015
Năm 2018, ON Semiconductor đã đạt chứng nhận IATF 16949:2016 cho hệ thống quản lý chất lượng trong ngành ô tô, cho phép công ty cung cấp sản phẩm bán dẫn đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cao của ngành công nghiệp ô tô.
Năm 2020, ON Semiconductor đã mở rộng quy mô và nâng cao năng lực sản xuất tại nhà máy ở Việt Nam Công ty tiếp tục đầu tư vào cơ sở hạ tầng, công nghệ và quy trình sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng tăng.
1.1.3 Tầm nhìn, sứ mệnh và giá trị cốt lõi:
Tầm nhìn: Thúc đẩy những đột phá về công nghệ
Chúng tôi cam kết thúc đẩy đổi mới sáng tạo để phát triển các công nghệ cảm biến và năng lượng thông minh, nhằm giải quyết những thách thức lớn nhất mà khách hàng đang đối mặt.
Giá trị cốt lõi của Onsemi xác định bản sắc của chúng ta, nhấn mạnh tính hiệu quả, cam kết tăng trưởng bền vững và chất lượng dịch vụ hàng đầu Chúng ta cam kết mang lại giá trị vượt trội cho khách hàng và cổ đông thông qua những nguyên tắc như tính liêm chính, sự tôn trọng và tinh thần sáng tạo.
Liêm chính là sự nhất quán giữa lời nói và suy nghĩ của chúng ta Công ty đặt ra tiêu chuẩn cao cho sản phẩm và hành vi cá nhân, với danh tiếng phụ thuộc vào ứng xử đạo đức Chúng ta có trách nhiệm cam kết kịp thời và đảm bảo chất lượng cao nhất Việc tiếp cận vấn đề cần khách quan, dựa trên sự thật và các góp ý mang tính xây dựng.
Trang 6 trường làm việc nơi mà mọi người có thể thoải mái trao đổi hay đặt câu hỏi Khi quyết định đã đưa ra, chúng ta sẽ hỗ trợ quyết định đó Tuân thủ tất cả các yêu cầu pháp lý và giữ mình theo các tiêu chuẩn về đạo đức
Chúng ta cần tôn trọng lẫn nhau bằng cách đối xử trọng thị và chia sẻ thông tin trong một môi trường cởi mở, khuyến khích các quan điểm khác biệt Việc công nhận và trân trọng sự đa dạng về nguồn gốc và kinh nghiệm sẽ tạo nên sức mạnh chung Khi hỗ trợ nhau, tất cả chúng ta đều có cơ hội chiến thắng.
Tại Onsemi, chúng tôi đánh giá cao những người có thái độ tích cực và tinh thần "dám làm" trong hợp tác để đạt được thành công chung Chúng tôi làm việc thông minh, khẩn trương và cam kết tuân thủ các tiêu chuẩn, quy định và pháp luật hiện hành Khi gặp vấn đề, chúng tôi nhanh chóng tìm giải pháp thông qua hành động có đạo đức Mỗi cá nhân đều có trách nhiệm thể hiện các giá trị cốt lõi trong vai trò của mình, và những giá trị này áp dụng cho tất cả, từ nhân viên đến giám đốc.
On Semiconductor hoạt động trong lĩnh vực công nghệ thông tin và bán dẫn, cung cấp các sản phẩm và giải pháp trong các lĩnh vực sau:
On Semiconductor chuyên sản xuất và cung cấp đa dạng các linh kiện bán dẫn và ICs, bao gồm bán dẫn tiêu thụ ít năng lượng, bán dẫn công suất, và bán dẫn tương tác Các sản phẩm này được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như điện tử tiêu dùng, ô tô, công nghiệp, y tế và năng lượng.
On Semiconductor cung cấp giải pháp cảm biến đa dạng cho các ứng dụng đo lường và điều khiển Sản phẩm bao gồm cảm biến hình ảnh, ánh sáng, nhiệt độ, tần số, chuyển động và nhiều loại khác, phục vụ cho các lĩnh vực ô tô, điện tử tiêu dùng, công nghiệp và y tế.
On Semiconductor cung cấp các giải pháp năng lượng tiết kiệm và quản lý hiệu quả, bao gồm vi mạch quản lý năng lượng, MOSFETs công suất cao và giải pháp sạc pin thông minh.
Trang 7 các sản phẩm liên quan khác Các giải pháp này được áp dụng trong các ứng dụng năng lượng như pin lithium-ion, điện mặt trời, điều khiển đèn LED và hệ thống quản lý năng lượng
On Semiconductor cung cấp các giải pháp quản lý nguồn hiệu quả cho ứng dụng điện tử tiêu dùng và công nghiệp Sản phẩm của họ bao gồm điều khiển nguồn, IC điều khiển động cơ, IC điều khiển dòng điện, cùng với nhiều linh kiện quản lý nguồn khác, đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường.
Sơ đồ, cơ cấu tổ chức và nhiệm vụ các phòng ban của công ty
Hình 1 2: sơ đồ phòng ban tại công ty
(Nguồn: Phòng nhân sự công ty TNHH On Semiconductor Việt Nam)
Bộ phận kỹ thuật công nghiệp tập trung vào việc nghiên cứu và phân tích quy trình sản xuất hiện tại nhằm cải thiện hiệu suất, tăng năng suất và giảm thiểu lãng phí.
Phòng ban cơ sở vật chất đảm nhận nhiệm vụ bảo quản, vệ sinh và bảo trì các trang thiết bị cũng như không gian làm việc trong công ty Công việc hàng ngày bao gồm việc vệ sinh văn phòng, nhà xưởng và nhà vệ sinh, đảm bảo môi trường làm việc luôn sạch sẽ và an toàn cho nhân viên.
Phòng dự án là bộ phận phụ trách quản lý các dự án ngắn hạn và dài hạn, đảm bảo các dự án được hoàn thành đúng tiến độ và đạt chất lượng yêu cầu.
Warehouse, logistic, planning dept: chịu trách nhiệm quản lý kho bãi, nhập nguyên vật liệu đầu vào và đóng góp xuất sản phẩm đầu ra
Manufacturing dept - phòng ban sản xuất: phòng ban sản xuất chịu trách nhiệm sản xuất sản phẩm của công ty đây là phòng ban có nhiều nhân sự nhất
Bộ phận kỹ thuật thiết bị trong một công ty đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý, bảo trì và phát triển các thiết bị cùng hệ thống kỹ thuật, đảm bảo hiệu quả trong môi trường sản xuất hoặc vận hành.
Bộ phận kỹ thuật quy trình trong công ty chịu trách nhiệm nghiên cứu, phân tích, thiết kế và tối ưu hóa các quy trình sản xuất và vận hành Công việc của bộ phận này là cải tiến hiệu suất và đảm bảo quy trình hoạt động hiệu quả, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí sản xuất.
Bộ phận Môi trường, Sức khỏe, An toàn (EHS) trong một công ty đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tuân thủ các quy định liên quan đến môi trường, sức khỏe và an toàn trong suốt quá trình hoạt động.
Bộ phận đảm bảo chất lượng (Quality Assurance - QA) trong một công ty có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng sản phẩm hoặc dịch vụ đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và yêu cầu của khách hàng.
Bộ phận Sustaining Process Engineering (PE) trong công ty đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và cải tiến các quy trình sản xuất hiện tại Nhiệm vụ của họ bao gồm quản lý và theo dõi hoạt động sản xuất hàng ngày, nhằm đảm bảo rằng quy trình diễn ra theo kế hoạch và đạt tiêu chuẩn chất lượng đã đề ra.
Bộ phận lập kế hoạch đơn vị kinh doanh trong một công ty có vai trò quan trọng trong việc xây dựng và triển khai kế hoạch chiến lược cho từng đơn vị kinh doanh cụ thể Để thực hiện điều này, bộ phận này tiến hành nghiên cứu và phân tích thị trường nhằm nắm bắt nhu cầu của khách hàng, xu hướng ngành và tình hình cạnh tranh Thông qua việc thu thập và đánh giá thông tin, bộ phận lập kế hoạch có thể định hướng chiến lược phù hợp, góp phần vào sự phát triển bền vững của công ty.
Trang 9 họ xác định chiến lược tổng thể cho đơn vị kinh doanh để đạt được mục tiêu kinh doanh
Bộ phận công nghệ thông tin (IT) trong một công ty đảm nhiệm việc xây dựng, quản lý và duy trì hệ thống công nghệ thông tin, đảm bảo hoạt động hiệu quả và an toàn cho toàn bộ tổ chức.
Bộ phận phát triển sản phẩm mới (NPD) trong một công ty có vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu, thiết kế và phát triển các sản phẩm mới NPD chịu trách nhiệm đưa ra thị trường những sản phẩm sáng tạo, đáp ứng nhu cầu của khách hàng và nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp.
Bộ phận thu mua (Procurement) trong một công ty đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý quy trình mua sắm và tài trợ Nhiệm vụ chính của bộ phận này bao gồm quản lý nhà cung cấp, đàm phán hợp đồng và điều phối quá trình mua sắm hiệu quả.
Bộ phận nhân sự (HR) trong một công ty có vai trò quan trọng trong việc quản lý và hỗ trợ các hoạt động liên quan đến nguồn nhân lực Nhiệm vụ chính của HR bao gồm quản lý nhân viên, tuyển dụng và tuyển chọn, đào tạo và phát triển, cũng như quản lý hiệu suất và đánh giá nhân viên Ngoài ra, bộ phận này còn đảm nhiệm việc quản lý phúc lợi, chính sách nhân sự và duy trì giao tiếp cũng như quan hệ lao động hiệu quả.
Bộ phận tài chính trong một công ty đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý và điều phối các hoạt động tài chính Nhiệm vụ chính của bộ phận này bao gồm quản lý nguồn vốn, lập kế hoạch tài chính, thực hiện công tác kế toán và báo cáo tài chính, đồng thời quản lý rủi ro tài chính và phát triển các chiến lược tài chính hiệu quả.
Bộ phận an ninh trong một công ty có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và bảo mật cho công ty, nhân viên và tài sản Họ thực hiện các biện pháp phòng ngừa và ứng phó với các mối đe dọa, nhằm tạo ra môi trường làm việc an toàn và bảo vệ các nguồn lực quý giá của tổ chức.
Hoạt động kinh doanh của công ty
Bảng 1 1: Kết quả hoạt động kinh doanh của On Semiconductor giai đoạn 2019-2022
(Nguồn: Báo cáo thường niên của Onsemi giai đoạn 2019 – 2022)
Dựa trên dữ liệu kết quả kinh doanh từ năm 2019 đến năm 2022, có thể đánh giá tình hình kinh doanh của Onsemi thông qua một số khía cạnh quan trọng.
Doanh thu của Onsemi đã tăng mạnh từ 5,517.9 triệu đô la vào năm 2019 lên 8,326.2 triệu đô la vào năm 2022, cho thấy sự phát triển tích cực trong việc mở rộng thị trường và tăng cường doanh số bán hàng trong vòng ba năm qua.
Lợi nhuận gộp của Onsemi đã tăng mạnh từ 1,973.6 triệu đô la vào năm 2019 lên 4,077.2 triệu đô la vào năm 2022, cho thấy sự thành công trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm chi phí Sự tăng trưởng này phản ánh hiệu quả hoạt động kinh doanh của công ty trong những năm qua.
Thu nhập hoạt động của Onsemi đã tăng mạnh từ 426,5 triệu đô la vào năm 2019 lên 2.784,1 triệu đô la vào năm 2022, cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong hiệu suất hoạt động và khả năng tạo ra lợi nhuận từ kinh doanh.
Thu nhập ròng của Onsemi đã tăng mạnh từ 211,7 triệu đô la vào năm 2019 lên 1.902,2 triệu đô la vào năm 2022, cho thấy sự phát triển đáng kể trong khả năng tạo ra lợi nhuận ổn định và bền vững từ hoạt động kinh doanh của công ty.
Từ năm 2019 đến 2022, Onsemi đã chứng kiến sự phát triển tích cực với sự gia tăng doanh thu, lợi nhuận gộp, thu nhập hoạt động và thu nhập ròng, điều này phản ánh hiệu suất kinh doanh cải thiện và khả năng tạo ra lợi nhuận của công ty.
Công ty TNHH On Semiconductor Việt Nam, được thành lập vào năm 2007, đã trải qua một quá trình phát triển ấn tượng Với tầm nhìn tiên phong trong công nghệ và sứ mệnh đổi mới sáng tạo, công ty chuyên sản xuất các công nghệ cảm biến và năng lượng thông minh On Semiconductor không ngừng mở rộng quy mô và nâng cao năng lực sản xuất để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường.
On Semiconductor Việt Nam đã đạt nhiều chứng nhận quốc tế như ISO 9001 và IATF 16949:2016, thể hiện cam kết vững chắc của công ty đối với chất lượng và hiệu suất sản phẩm Những thành tựu này không chỉ củng cố vị thế của công ty trong ngành công nghiệp bán dẫn mà còn xây dựng lòng tin từ khách hàng và đối tác.
Dữ liệu tài chính từ năm 2019 đến 2022 cho thấy On Semiconductor Việt Nam có sự tăng trưởng ổn định, với tổng doanh thu tăng từ 5,517.9 triệu đô la vào năm 2019 lên 8,326.2 triệu đô la vào năm 2022, phản ánh sự phát triển mạnh mẽ trong hoạt động kinh doanh.
Cơ cấu tổ chức của On Semiconductor Việt Nam được thiết kế khoa học và chuyên nghiệp, với các phòng ban chức năng hoạt động hiệu quả, góp phần tích cực vào sự phát triển của công ty Các bộ phận như kỹ thuật công nghiệp, cơ sở vật chất, sản xuất, kỹ thuật thiết bị, kỹ thuật quy trình, và môi trường, sức khỏe và an toàn đều đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ.
Tầm nhìn, sứ mệnh và giá trị cốt lõi của On Semiconductor Việt Nam là nền tảng cho sự phát triển bền vững của công ty Liêm chính, tôn trọng và sáng tạo không chỉ là những giá trị cốt lõi mà còn là kim chỉ nam cho mọi hoạt động, tạo ra một môi trường làm việc tích cực và hiệu quả.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Lược khảo lý thuyết
Quản trị chất lượng có nhiều cách tiếp cận khác nhau, trong đó GOST 15467-70 của Liên Xô định nghĩa là việc xây dựng, đảm bảo và duy trì mức chất lượng sản phẩm từ thiết kế đến tiêu dùng Tiêu chuẩn JIT của Nhật Bản tập trung vào hệ thống sản xuất tiết kiệm, cung cấp sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Kaoru Ishikawa nhấn mạnh rằng quản trị chất lượng bao gồm nghiên cứu, thiết kế và bảo trì sản phẩm với chi phí tối ưu để luôn thỏa mãn người tiêu dùng A.G Roberson cho rằng việc ứng dụng khoa học kỹ thuật là cần thiết để đảm bảo sản phẩm đáp ứng yêu cầu thiết kế hoặc hợp đồng một cách hiệu quả Theo TCVN ISO 9000:2015, quản trị chất lượng là tập hợp các hoạt động quản lý nhằm xác định và thực hiện mục tiêu, chính sách chất lượng thông qua lập kế hoạch, đảm bảo và cải tiến chất lượng Tóm lại, quản trị chất lượng nhằm sản xuất sản phẩm đạt chất lượng tối ưu, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng với chi phí hiệu quả.
Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) là chiến lược quản lý sản xuất hiệu quả nhằm giảm thiểu lãng phí và tối ưu hóa quy trình, nâng cao chất lượng và hiệu suất doanh nghiệp Theo James Womack, phương pháp này nhận diện và loại bỏ lãng phí thông qua cải tiến liên tục, tạo ra sản phẩm theo yêu cầu khách hàng một cách chính xác và kịp thời Nguyên tắc cốt lõi của sản xuất tinh gọn là tối ưu hóa từng bước trong quy trình sản xuất, giảm thiểu các hoạt động không mang lại giá trị, từ đó cải thiện tốc độ sản xuất, giảm chi phí và đáp ứng tốt hơn nhu cầu thị trường.
Phương pháp này không chỉ giảm chi phí sản xuất mà còn nâng cao năng suất tổng thể của hệ thống Điều này được thực hiện bằng cách giảm tồn kho, rút ngắn thời gian chu kỳ sản xuất và tăng cường khả năng sản xuất mà không cần đầu tư thêm vốn hay nguồn lực.
Trang 14 các công cụ như hệ thống kéo (Pull System), Just-In-Time (JIT), và Kaizen (cải tiến liên tục), sản xuất tinh gọn giúp doanh nghiệp linh hoạt hơn trong việc phản ứng với sự biến đổi của nhu cầu thị trường, đồng thời tạo ra một hệ thống sản xuất hiệu quả hơn, ít lãng phí hơn, và phù hợp với chiến lược phát triển bền vững
Sản xuất tinh gọn là một triết lý quản lý toàn diện, yêu cầu sự cam kết từ mọi cấp độ trong tổ chức Bằng cách tập trung vào việc loại bỏ lãng phí, tối ưu hóa quy trình và cải tiến liên tục, phương pháp này không chỉ giúp doanh nghiệp hoàn thiện quy trình sản xuất mà còn mang lại giá trị cao hơn cho khách hàng và nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường.
Bảy công cụ kiểm soát chất lượng
Trong bối cảnh kinh tế hiện nay, chất lượng sản phẩm và dịch vụ ngày càng trở nên quan trọng để duy trì và nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp Việc áp dụng các công cụ quản lý chất lượng không chỉ giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm mà còn tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu quả kinh doanh Một trong những bộ công cụ phổ biến là "Bảy công cụ quản lý chất lượng," bao gồm Phiếu kiểm tra, Lưu đồ, Biểu đồ nhân quả, Biểu đồ Pareto, Biểu đồ phân tán, Biểu đồ phân bố và Biểu đồ kiểm soát.
- Khái niệm: Theo Kaoru Ishikawa (2008) (“Hướng dẫn Kiểm soát chất lượng”,
Phiếu kiểm tra, do Tổ chức Năng suất Châu Á (APO) xuất bản, là một công cụ đơn giản giúp thu thập dữ liệu một cách có tổ chức và dễ hiểu Ứng dụng của phiếu kiểm tra thường thấy trong việc ghi nhận tần suất xuất hiện của các sự cố hoặc lỗi trong quá trình sản xuất, từ đó xác định các vấn đề chất lượng phổ biến Chẳng hạn, phiếu kiểm tra lỗi sản phẩm có thể ghi nhận số lần xuất hiện của các lỗi như trầy xước, sai kích thước và hỏng hóc.
Hình 2 1: Phiếu thu thập dữ liệu dạng kiểm tra đánh dấu theo mục định sẵn
Lưu đồ, theo Ned Chapin (2003), là một biểu đồ mô tả trình tự các bước trong một quy trình hoặc hệ thống Ứng dụng của lưu đồ rất quan trọng trong việc xác định và phân tích các bước trong quy trình sản xuất, giúp nhận diện những bước không cần thiết hoặc gây lãng phí Chẳng hạn, một lưu đồ quy trình sản xuất có thể bao gồm các bước từ nhập nguyên liệu, xử lý, kiểm tra chất lượng đến đóng gói và vận chuyển.
Hình 2 2: Ví dụ Lưu đồ quá trình
2.2.3 Biểu đồ nhân quả (Cause and Effect Diagram)
- Khái niệm: Theo Kaoru Ishikawa (2008) (“Hướng dẫn Kiểm soát chất lượng”,
Biểu đồ nhân quả, hay còn gọi là biểu đồ Ishikawa hoặc biểu đồ xương cá, là công cụ hữu ích do Tổ chức Năng suất Châu Á (APO) xuất bản, giúp xác định và trình bày nguyên nhân của các vấn đề cụ thể Công cụ này thường được áp dụng trong việc phân tích nguyên nhân gốc rễ của các vấn đề chất lượng, tập trung vào các yếu tố chính gây ra sự cố Chẳng hạn, khi phân tích nguyên nhân sản phẩm lỗi, biểu đồ nhân quả có thể liệt kê các yếu tố như con người, máy móc, phương pháp, nguyên vật liệu, môi trường và đo lường.
Hình 2 3: Ví dụ Biểu đồ nhân quả
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
2.2.4 Biểu đồ Pareto (Pareto Diagram)
- Khái niệm: Theo Kaoru Ishikawa (2008) (“Hướng dẫn Kiểm soát chất lượng”,
Biểu đồ Pareto, được xuất bản bởi Tổ chức Năng suất Châu Á (APO), là một công cụ trực quan giúp xác định và trình bày các nguyên nhân của vấn đề theo thứ tự quan trọng Dựa trên nguyên lý Pareto (80/20), biểu đồ này cho phép doanh nghiệp tập trung vào những nguyên nhân chính gây ra phần lớn vấn đề, từ đó ưu tiên giải quyết hiệu quả Ví dụ, một biểu đồ Pareto có thể chỉ ra rằng 80% lỗi sản phẩm xuất phát từ 20% nguyên nhân, giúp doanh nghiệp tập trung khắc phục những nguyên nhân quan trọng nhất.
Hình 2 4: Ví dụ Biểu đồ Pareto về̀ lỗi gia công cơ khí
2.2.5 Biểu đồ phân tán (Scatter Diagram)
Theo John Oakland (2008) trong cuốn “Statistical Process Control”, biểu đồ phân tán là công cụ quan trọng để xác định mối quan hệ giữa hai biến số Ứng dụng của biểu đồ này giúp phát hiện và phân tích mối tương quan giữa các yếu tố khác nhau trong quy trình sản xuất.
Biểu đồ phân tán giúp phân tích mối quan hệ giữa nhiệt độ máy và tỷ lệ lỗi sản phẩm, từ đó cho phép điều chỉnh nhiệt độ nhằm giảm thiểu lỗi sản xuất.
Biểu đồ phân tán cho thấy mối tương quan giữa chiều dài đầu và khối lượng cơ thể của 123 con chim blue jay, được phân loại theo giới tính chim đực và cái.
(Nguồn: Fundamentals of Data Visualization (Wike, 2019))
2.2.6 Biểu đồ phân bố (Histogram)
Biểu đồ phân bố, theo John Oakland (2008), là một dạng biểu đồ cột thể hiện tần suất xuất hiện của các giá trị trong một tập dữ liệu Biểu đồ này giúp nhận diện sự phân bố của dữ liệu, từ đó phát hiện các mẫu hình và xu hướng bất thường trong quá trình sản xuất Chẳng hạn, nó có thể cho thấy sự phân bố kích thước sản phẩm, giúp xác định độ biến thiên và tính đồng nhất của sản phẩm.
Hình 2 6: Biểu đồ phân bố về các ngày nhận đơn hang
2.2.7 Biểu đồ kiểm soát (Control Chart)
- Khái niệm: Theo Kaoru Ishikawa (2008) (“Hướng dẫn Kiểm soát chất lượng”,
Biểu đồ kiểm soát, do Tổ chức Năng suất Châu Á (APO) xuất bản, là một công cụ quan trọng để theo dõi và kiểm soát sự biến động trong quy trình sản xuất theo thời gian Công cụ này không chỉ giúp giám sát quá trình sản xuất mà còn phát hiện sớm các biến động bất thường, từ đó duy trì chất lượng ổn định Chẳng hạn, biểu đồ kiểm soát tỷ lệ lỗi sản phẩm theo thời gian có thể giúp nhận diện thời điểm và nguyên nhân dẫn đến sự gia tăng đột biến trong tỷ lệ lỗi.
Hình 2 7: Biểu đồ kiểm soát
2.2.8 Lợi ích của việc áp dụng 7 công cụ quản lý chất lượng
Việc áp dụng hiệu quả bảy công cụ kiểm soát chất lượng mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp, bao gồm:
- Nâng cao chất lượng sản phẩm: Giúp doanh nghiệp kiểm soát và cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm thiểu lỗi và sai sót
- Tối ưu hóa quy trình sản xuất: Nhận diện và loại bỏ các bước không cần thiết hoặc gây lãng phí, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất
Giảm chi phí là một lợi ích quan trọng, khi doanh nghiệp có thể tiết kiệm đáng kể nhờ việc giảm thiểu lỗi và sai sót trong quy trình sản xuất, từ đó giảm thiểu chi phí sửa chữa và bảo hành sản phẩm.
Để nâng cao sự hài lòng của khách hàng, việc cung cấp sản phẩm chất lượng cao và ổn định là rất quan trọng Điều này không chỉ đáp ứng nhu cầu và kỳ vọng của khách hàng mà còn góp phần tăng cường uy tín của thương hiệu.
Cải thiện môi trường làm việc là một yếu tố quan trọng, và các công cụ này giúp xác định cũng như giải quyết các vấn đề liên quan đến an toàn và tinh thần làm việc của nhân viên, từ đó tạo ra một môi trường làm việc tốt hơn.
Bảy công cụ kiểm soát chất lượng truyền thống là nền tảng quan trọng trong việc quản lý và cải thiện chất lượng sản phẩm cũng như quy trình sản xuất Hiểu và áp dụng đúng các công cụ này giúp doanh nghiệp nâng cao chất lượng sản phẩm, tối ưu hóa quy trình, giảm chi phí và tăng cường sự hài lòng của khách hàng.
Phương pháp 5 Why
Phương pháp 5 Why, được phát triển bởi Sakichi Toyoda và được mô tả trong cuốn sách của Ohno (1988) về Hệ thống sản xuất Toyota, là một kỹ thuật đơn giản nhưng hiệu quả để xác định nguyên nhân gốc rễ của vấn đề bằng cách liên tục đặt câu hỏi "Tại sao?" năm lần Phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi trong hệ thống sản xuất của Toyota và nhiều ngành công nghiệp khác trên toàn cầu.
2.3.1 Khái niệm về phương pháp 5 Why
Phương pháp 5 Why là một công cụ hiệu quả trong phân tích nguyên nhân và kết quả, giúp xác định nguyên nhân gốc rễ của vấn đề bằng cách đặt liên tiếp câu hỏi "Tại sao?" cho đến khi tìm ra nguyên nhân sâu xa nhất Phương pháp này thường yêu cầu tối thiểu năm lần hỏi để đi sâu vào bản chất của sự cố.
"Tại sao?" là đủ để đi đến nguyên nhân gốc rễ, mặc dù trong một số trường hợp có thể cần ít hoặc nhiều lần hơn (Theo Ohno, 1988)
2.3.2 Quy trình thực hiện Phương pháp 5 Why
Bước 1: Nhận diện vấn đề: Xác định rõ ràng và cụ thể vấn đề cần giải quyết
Bước 2: Đặt câu hỏi "Tại sao?" lần đầu tiên: Hỏi "Tại sao vấn đề này xảy ra?" và ghi lại câu trả lời
Bước 3: Hỏi "Tại sao?" lần thứ hai: Dựa trên câu trả lời của câu hỏi đầu tiên, tiếp tục hỏi "Tại sao?" và ghi lại câu trả lời
Để đạt được câu trả lời cuối cùng, hãy lặp lại việc hỏi "Tại sao?" ba lần liên tiếp Tiếp tục quá trình này cho đến khi không thể hỏi thêm "Tại sao?" nữa, thường là sau năm lần.
Bước 5 trong quy trình giải quyết vấn đề là xác định và thực hiện các biện pháp khắc phục Dựa trên nguyên nhân gốc rễ đã được xác định, cần đưa ra những giải pháp hiệu quả nhằm giải quyết triệt để vấn đề.
2.3.3 Ứng dụng của Phương pháp 5 Why
Phương pháp 5 Why là công cụ hiệu quả trong quản lý chất lượng, giúp xác định nguyên nhân gốc rễ của các vấn đề trong sản xuất và đề xuất biện pháp khắc phục Bằng cách loại bỏ các nguyên nhân gây sự cố, phương pháp này tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả sản xuất Ngoài ra, 5 Why còn được áp dụng để phân tích vấn đề trong dịch vụ khách hàng, từ đó cải thiện chất lượng dịch vụ và sự hài lòng của khách hàng Việc sử dụng phương pháp này trong đào tạo nhân viên giúp họ nắm vững quy trình làm việc và phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề.
Trong một nhà máy sản xuất, khi một máy móc đột ngột ngừng hoạt động, phương pháp 5 Why có thể được áp dụng để xác định nguyên nhân gốc rễ Bước đầu tiên là hỏi "Tại sao máy ngừng hoạt động?" và nhận được câu trả lời là do mất điện Tiếp theo, hỏi "Tại sao mất điện?" và phát hiện ra rằng cầu chì đã bị hỏng Tiếp tục, hỏi "Tại sao cầu chì hỏng?" và tìm ra rằng nó đã quá tải do máy hoạt động quá công suất Sau đó, hỏi "Tại sao máy hoạt động quá công suất?" và phát hiện ra rằng có một bộ phận bị lỗi Cuối cùng, hỏi "Tại sao bộ phận bị lỗi?" và nhận thấy rằng không có bảo trì định kỳ Qua đó, phương pháp 5 Why giúp xác định nguyên nhân gốc rễ và đưa ra giải pháp hiệu quả cho vấn đề.
1 Tại sao máy móc ngừng hoạt động?
- Vì một cầu chì bị đứt
2 Tại sao cầu chì bị đứt?
- Vì máy móc bị quá tải điện
3 Tại sao máy móc bị quá tải điện?
- Vì có một vòng bi bị mòn gây ma sát lớn
4 Tại sao vòng bi bị mòn?
- Vì bôi trơn không đủ
5 Tại sao bôi trơn không đủ?
- Vì lịch bảo trì không được thực hiện đúng hạn
Quá trình hỏi "Tại sao?" giúp xác định nguyên nhân gốc rễ của vấn đề, đó là lịch bảo trì không được thực hiện đúng hạn Từ đó, có thể đưa ra biện pháp khắc phục bằng cách cải thiện quy trình bảo trì và đảm bảo việc bôi trơn đầy đủ.
2.3.4 Lợi ích của Phương pháp 5 Why Đơn giản và dễ áp dụng: Không cần công cụ phức tạp hay kiến thức chuyên sâu, phương pháp 5 Why có thể được áp dụng ngay lập tức Hiệu quả cao: Giúp nhanh chóng tìm ra nguyên nhân gốc rễ của vấn đề, từ đó đưa ra giải pháp khắc phục hiệu quả Khuyến khích tư duy phản biện: Phương pháp này khuyến khích nhân viên suy nghĩ sâu sắc và phân tích vấn đề một cách có hệ thống Nâng cao tinh thần làm việc nhóm: Quá trình thực hiện phương pháp 5 Why thường liên quan đến sự hợp tác và trao đổi ý kiến giữa các thành viên trong nhóm, từ đó nâng cao tinh thần làm việc nhóm (Liker, 2004)
Phương pháp 5 Why là một công cụ hiệu quả trong việc phân tích nguyên nhân gốc rễ của vấn đề trong sản xuất và kinh doanh Áp dụng phương pháp này giúp doanh nghiệp giải quyết sự cố hiệu quả, cải thiện quy trình làm việc, nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ, từ đó tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường.
Phương pháp Taguchi
The Taguchi Method, developed by Japanese statistician and engineer Genichi Taguchi, is a quality engineering approach aimed at optimizing product design and enhancing quality control through process improvement.
Trang 23 sản xuất Mục tiêu chính của phương pháp này là giảm thiểu sự biến động và tăng cường chất lượng sản phẩm, giúp sản phẩm đạt được độ tin cậy cao nhất với chi phí thấp nhất
2.4.1 Khái niệm về Phương pháp Taguchi
Phương pháp Taguchi nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và quy trình thông qua thiết kế thí nghiệm hiệu quả, gọi là Thiết kế Thí nghiệm (DOE) Phương pháp này áp dụng ma trận trực giao để xác định các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, từ đó tối ưu hóa các yếu tố này nhằm đạt được hiệu suất tối ưu nhất.
2.4.2 Nguyên lý cơ bản của Phương pháp Taguchi
Hàm mất mát (Loss Function) theo Taguchi nhấn mạnh rằng chất lượng không chỉ dựa vào việc đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật mà còn liên quan đến chi phí phát sinh do sự biến động của sản phẩm so với giá trị mục tiêu Hàm mất mát này biểu thị sự mất mát kinh tế do sai lệch của sản phẩm, ngay cả khi sản phẩm vẫn nằm trong giới hạn kỹ thuật cho phép (Taguchi, 1986).
Thiết kế thí nghiệm (DOE) theo phương pháp Taguchi sử dụng ma trận trực giao để tổ chức và phân tích thí nghiệm, giúp giảm số lượng thí nghiệm cần thiết trong khi vẫn cung cấp thông tin đầy đủ về các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Một trong những mục tiêu chính của phương pháp này là tạo ra sản phẩm và quy trình sản xuất có độ mạnh cao, tức là ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố nhiễu và biến động trong quá trình sản xuất.
2.4.3 Quy trình thực hiện Phương pháp Taguchi
Theo Phadke (1989), có 7 bước trong quy trình thực hiện Phương pháp Taguchi:
Bước 1: Xác định mục tiêu: Xác định rõ ràng mục tiêu của việc tối ưu hóa chất lượng sản phẩm hoặc quy trình
Bước 2: Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và đánh giá mức độ tác động của từng yếu tố.
Bước 3: Lựa chọn ma trận trực giao: Lựa chọn ma trận trực giao phù hợp để tổ chức các thí nghiệm
Bước 4: Tiến hành thí nghiệm: Thực hiện các thí nghiệm theo ma trận trực giao đã chọn
Bước 5: Phân tích kết quả là quá trình quan trọng, trong đó sử dụng các phương pháp thống kê để đánh giá kết quả thí nghiệm Mục tiêu của bước này là xác định các yếu tố quan trọng có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm hoặc quá trình.
Bước 6: Xác định điều kiện tối ưu: Dựa trên kết quả phân tích, xác định các điều kiện tối ưu để cải thiện chất lượng sản phẩm
Bước 7: Xác nhận và triển khai là giai đoạn quan trọng, trong đó cần thực hiện các thí nghiệm xác nhận để đảm bảo các điều kiện tối ưu mang lại kết quả như mong đợi Sau khi xác nhận thành công, quá trình triển khai trong sản xuất thực tế sẽ được thực hiện để tối ưu hóa hiệu quả.
2.4.4 Ứng dụng của Phương pháp Taguchi
Phương pháp Taguchi, được phát triển bởi Taguchi (1986) và Phadke (1989), đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất công nghiệp, ô tô, điện tử, y tế và dịch vụ Một số ứng dụng cụ thể của phương pháp này cho thấy tính linh hoạt và hiệu quả của nó trong việc cải thiện chất lượng và giảm chi phí.
Thiết kế sản phẩm: Tối ưu hóa thiết kế sản phẩm để đạt được chất lượng cao nhất với chi phí thấp nhất
Cải tiến quy trình: Tối ưu hóa các quy trình sản xuất để giảm thiểu sự biến động và cải thiện hiệu suất
Kiểm soát chất lượng: Sử dụng các công cụ thống kê để giám sát và kiểm soát chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất
2.4.5 Lợi ích của Phương pháp Taguchi
Giảm thiểu sự biến động: Phương pháp Taguchi giúp giảm thiểu sự biến động trong quá trình sản xuất, từ đó cải thiện chất lượng sản phẩm
Tiết kiệm chi phí là một lợi ích quan trọng của việc tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng, giúp giảm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu quả hoạt động.
Cải thiện độ tin cậy là một yếu tố quan trọng trong thiết kế sản phẩm và quy trình sản xuất, giúp giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố nhiễu, theo nghiên cứu của Taguchi (1986).
Dễ áp dụng: Phương pháp Taguchi sử dụng các công cụ và kỹ thuật đơn giản, dễ hiểu và dễ áp dụng trong thực tế (Phadke, 1989)
Phương pháp Taguchi là công cụ hiệu quả để tối ưu hóa thiết kế và cải thiện chất lượng sản phẩm, sử dụng ma trận trực giao và khái niệm hàm mất mát Phương pháp này giúp giảm biến động, cải thiện chất lượng, tiết kiệm chi phí và nâng cao độ tin cậy của sản phẩm và quy trình sản xuất Áp dụng Taguchi trong doanh nghiệp sẽ tăng cường khả năng cạnh tranh và đáp ứng tốt hơn nhu cầu thị trường.
ĐIỀU TRA HIỆN TRẠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT CHO SẢN PHẨM SỬA DỤNG SEMICONDUCTOR TẠI CÔNG TY ON
Quy trình sản suất sản phẩm DMA
Hình 3 1: Quy trình sản xuất sản phẩm sử dụng semiconductor tại công ty TNHH On
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
Làm sạch bằng plasma là quá trình làm sạch bề mặt thông qua plasma phóng điện rào cản điện môi, sử dụng các khí như không khí, hydro, nitơ, oxy và argon Quá trình này giúp khử trùng bề mặt các vật liệu bằng cách ion hóa và tách rời các nguyên tử, thường được áp dụng trong môi trường công nghiệp để loại bỏ ô nhiễm, dầu, bụi bẩn và cặn bã trước khi thực hiện các quy trình tiếp theo như mạ điện, phủ màng hoặc liên kết Thiết bị sử dụng trong quy trình này được gọi là máy làm sạch plasma hoặc máy khắc plasma, hoạt động bằng cách tạo ra môi trường plasma thông qua sự tiếp xúc với điện trường mạnh, từ đó tác động lên vật liệu cần làm sạch.
Trang 27 tác động bề mặt của plasma: Plasma với khả năng ion hóa các phân tử trên bề mặt vật liệu và tạo ra các ion dương và âm được gọi là ion hóa Dư lượng bề mặt và chất gây ô nhiễm có thể bị ảnh hưởng bởi các ion này và bị loại bỏ Plasma có thể bắt đầu các phản ứng hóa học để ăn mòn bề mặt vật liệu được gọi là ăn mòn Khắc là một kỹ thuật có thể được sử dụng để loại bỏ cặn, lớp oxy hóa và cấu trúc bề mặt mới Plasma có thể kích hoạt bề mặt vật liệu để cải thiện khả năng tương thích với các quy trình sau này, bao gồm phủ màng hoặc liên kết vật liệu, được gọi là kích hoạt bề mặt Trong số rất nhiều lợi ích của việc làm sạch bằng plasma có thể kể đến như sau: không yêu cầu sử dụng chất tẩy rửa hóa học khắc nghiệt, giúp bảo vệ môi trường và đảm bảo an toàn cho người dùng khả năng làm sạch chính xác và đáng tin cậy các bề mặt phức tạp hoặc có kết cấu tinh xảo Khả năng loại bỏ các chất gây ô nhiễm với độ bám dính bề mặt cao không làm thay đổi các đặc tính cơ bản của vật liệu sau khi làm sạch Nhiều ngành công nghiệp, bao gồm công nghệ thông tin, chăm sóc sức khỏe, điện tử, quang học và sản xuất, sử dụng phương pháp làm sạch bằng plasma
Hình 3 2: Minh hoạ quá trình làm sạch bằng plasma sửa dụng khí Argon
(Nguồn: Website Diener electronic GmbH & Co KG )
Lớp phủ AP (Adhesion Promoter coating) là một giải pháp quan trọng trong ngành công nghiệp bán dẫn, giúp cải thiện khả năng bám dính giữa các lớp vật liệu khác nhau trong quá trình chế tạo các thành phần bán dẫn Khi sản xuất, các lớp vật liệu thường được kết hợp để tạo ra cấu trúc và chức năng mong muốn, nhưng do tính chất bề mặt khác nhau, chúng có thể không dính tốt với nhau Điều này dẫn đến các vấn đề như tách lớp, bong tróc, và suy giảm hiệu suất.
Trang 28 hiệu năng của thiết bị bán dẫn AP coating được áp dụng để tăng cường khả năng bám dính giữa các lớp vật liệu khác nhau trong quá trình sản xuất bán dẫn a) b)
Hình 3 3: So sánh sự khác biệt giữa sản phẩm có sử dụng AP coating và không sử dụng AP coating a) nhiệt độ phòng, b) 150 độ C
Molding – đúc khuôn là một trong những giai đoạn khó khăn nhất trong quy trình sản xuất sản phẩm semiconductor và cũng là giai đoạn dễ xảy ra lỗi nhất Quy trình molding bao gồm ba bước nhỏ.
Hình 3 4: 3 bước trong quá trình mold sản phẩm
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
AFL-auto frame loader là thiết bị chuyên dụng để làm nóng khuôn, nâng nhiệt độ khuôn đến mức cần thiết trước khi chuyển sang máy số 2 Tại máy số 2, khuôn sẽ được đúc, trong đó phần nhựa được làm nóng từ dưới lên; khi nhựa chảy, nó sẽ được đẩy vào khuôn để tạo hình sản phẩm Cuối cùng, sản phẩm sẽ được chuyển tiếp đến máy số 3.
Decull: Phần nhựa dư sẽ được máy loại bỏ khỏi sản phẩm
Hình 3 5: layout làm việc tại molding – đúc khuôn
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
Quy trình molding – đúc khuôn được thực hiện bởi một nhân viên với ba máy khác nhau Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này bao gồm nhiệt độ của khuôn, áp lực đẩy, độ lỏng của nhựa khi đúc, thời gian đúc và độ bám dính.
Hình 3 6: Sự khác biệt trước và sau khi molding – đúc khuôn
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
Sau quá trình molding – đúc khuôn, sản phẩm đã gần như hoàn thiện và cấu trúc bên trong không thể thay đổi Do đó, việc kiểm tra chất lượng sản phẩm trước và sau khi đúc khuôn là rất quan trọng để giảm thiểu tối đa số lượng hàng lỗi.
CD/WJ - Chemical Deflash/Water Jet: Trong ngành công nghiệp bán dẫn,
CD/WJ là các phương pháp gia công dùng để làm sạch và xử lý bề mặt wafer bán dẫn trong sản xuất chip Quá trình này giúp loại bỏ ôxi hoá và nhựa dư sau khi molding Dây chuyền bao gồm hai bước: ngâm sản phẩm trong hoá chất trong một giờ để loại bỏ ôxi hoá và làm mềm nhựa dư, sau đó phun nước mạnh để loại bỏ hoàn toàn nhựa dư.
Hình 3 7: Quá trình CD/WJ
(Nguồn: Website Sun Surface Technology Co., Ltd)
- Nhờ loại bỏ phần lớn nhựa dư trong quá trình CD/WJ mà giúp cho số lượng sản phẩm lỗi giảm thiểu đáng kể
Hình 3 8: Sự khác biệt trước và sau khi CD/WJ
(Nguồn: Website Sun Surface Technology Co., Ltd)
Trong ngành công nghiệp bán dẫn, quá trình marking (đánh dấu) là cần thiết để ghi nhãn các chip và thành phần, giúp nhận biết và quản lý sản phẩm trong suốt quá trình sản xuất Mỗi sản phẩm được gán một mã định danh riêng, cho phép kiểm soát ngày sản xuất và theo dõi tiến độ qua việc quét mã QR Sau bước Trim&Form, mã QR trên khung sẽ bị loại bỏ, do đó marking là bước in mã QR trực tiếp lên sản phẩm Các phương pháp marking phổ biến bao gồm Ink marking, Laser marking, Etching và Electron beam marking, trong đó Onsemi sử dụng phương pháp laser marking Laser marking tạo ra các ký tự và hình ảnh trên bề mặt chip thông qua tác động nhiệt của tia laser, gây biến đổi vật liệu và tạo ra dấu vết rõ ràng.
Hình 3 9: Sự khác biệt trước và sau khi marking
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
Quá trình marking trong ngành công nghiệp bán dẫn rất quan trọng cho việc nhận diện, quản lý và tra cứu thông tin về các chip và thành phần bán dẫn Nó cung cấp các dấu hiệu cần thiết để xác định tính chất, thương hiệu, mã vạch, ngày sản xuất và các thông tin liên quan khác về sản phẩm bán dẫn.
Trim&Form (cắt và uốn) là bước cuối cùng trong quá trình tạo hình sản phẩm, nhằm loại bỏ những phần không cần thiết Đây là một quy trình quan trọng trong ngành công nghiệp bán dẫn, diễn ra sau khi wafer được gia công thành các chip riêng lẻ Quá trình Trim&Form bao gồm hai giai đoạn chính: cắt (trim) và uốn (form).
1 Cắt (Trim): Giai đoạn cắt nhằm tách các chip riêng lẻ từ wafer ban đầu Wafer được cắt thành các chip bằng các công cụ cắt chính xác, dùng dao cắt Quá trình cắt này đảm bảo rằng các chip được tách rời một cách chính xác và không gây hư hỏng hoặc làm mất đi các thành phần quan trọng trên chip
2 Uốn (Form): Sau khi các chip đã được cắt ra từ wafer, giai đoạn uốn định hình
Quá trình uốn chân (leads) của chip được thực hiện để đạt được vị trí và hình dạng cuối cùng Để thực hiện việc này, có thể áp dụng nhiều công cụ và kỹ thuật khác nhau.
Tại Onsemi, chúng tôi sử dụng máy uốn tự động để tạo ra các chân sản phẩm có hình dạng chính xác theo bản vẽ Giai đoạn uốn này đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất, đảm bảo chất lượng và độ chính xác của sản phẩm cuối cùng.
Tỷ lệ phế phẩm
Quá trình kiểm tra cuối cùng (final test) là yếu tố then chốt trong việc đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm bán dẫn trước khi ra mắt thị trường Quy trình này giúp giảm thiểu số lượng sản phẩm lỗi đến tay khách hàng, từ đó bảo vệ uy tín của công ty Chỉ những sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao nhất mới được phân phối, đảm bảo sự hài lòng của khách hàng.
Tổng số phế phẩm trong quá trình sản xuất là tỷ lệ giữa số lượng sản phẩm không đạt tiêu chuẩn chất lượng và tổng số sản phẩm được sản xuất Tiêu chuẩn chất lượng là 10%, trong khi thực tế đạt 20% Việc đo lường tổng số phế phẩm giúp đánh giá hiệu suất và hiệu quả sản xuất, đồng thời ảnh hưởng đáng kể đến lợi nhuận và năng suất của doanh nghiệp.
Trong quy trình sản xuất tại các nhà máy, tỷ lệ phế phẩm luôn là một vấn đề quan trọng cần giải quyết Tỷ lệ phế phẩm cao dẫn đến hao phí lớn, ảnh hưởng đến năng suất và ngân sách của công ty Phân tích phế phẩm giúp nhận diện các hạn chế và lỗi trong quá trình sản xuất Việc điều tra nguyên nhân của phế phẩm là cần thiết để khắc phục, cải tiến quy trình và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Hình 3 11: Biểu đồ tổng số lượng sản phẩm lỗi đối với sản phẩm sửa dụng semiconductor tại Onsemi trong 3 tháng (năm 2024)
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
In June, July, and August, a total of 15,000 products were produced, with 3,000 of them identified as defective, representing 20% of the total This averages to 1,000 defective products each month At Onsemi, the waste from semiconductor products includes various types of defects.
Bảng 3 1: Tỷ lệ phế phẩm và các lỗi đối với sản phẩm sửa dụng semiconductor tại công ty Onsemi
STT Tên lỗi Số lượng Chiếm tỷ lệ Hình minh hoạ
Tổng số lượng lỗi trong 3 tháng (năm 2024)
Số lượng lỗi thực tế trong tháng
Số lượng lỗi tiêu chuẩn được phép
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
Tách lớp là hiện tượng xuất hiện các lỗ khí giữa nhựa và các bộ phận bên trong sản phẩm, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng sản phẩm, đặc biệt trong ngành công nghiệp semiconductor Đây là một trong những lỗi nguy hiểm nhất mà các nhà sản xuất cần phải chú ý để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của sản phẩm.
Dẹp dây là một trong những lỗi nghiêm trọng trong các sản phẩm điện, vì phần dây dẫn điện là yếu tố quan trọng cho sự hoạt động hiệu quả của thiết bị Việc khắc phục tình trạng dẹp dây là cần thiết để đảm bảo sản phẩm hoạt động ổn định và an toàn.
Bọt khí là các lỗ khí xuất hiện trong nhựa, mặc dù không nghiêm trọng như tách lớp nhưng vẫn cần có tiêu chuẩn riêng để đánh giá lỗi này Do đó, việc tìm kiếm các biện pháp khắc phục là cần thiết nhằm giảm thiểu số lượng sản phẩm lỗi trong quá trình sản xuất.
Tràn nhựa là một lỗi hiếm gặp nhưng có tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Tuy nhiên, hiện tượng này có thể được chấp nhận nếu nằm trong các tiêu chuẩn cho phép.
Chi tiết lỗi và phân tích nguyên nhân
Molding – đúc khuôn là quá trình phức tạp nhất trong sản xuất, đòi hỏi sự can thiệp nhiều từ con người Trong khi hầu hết các quy trình khác thường được tự động hóa và ít phụ thuộc vào nhân lực, molding – đúc khuôn lại cần sự chú ý và kỹ năng của người làm để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Trang 37 nhiều nhất kèm theo là những yêu cầu cao về điều kiện gia công cũng như về mặt kỹ thuật làm cho quá trình ngày có thể là nguyên nhân chính phát sinh cả bốn lỗi phế phẩm trên
Hình 3 12: Tỷ lệ các loại phế phẩm trong 3 tháng (tháng 6, tháng 7, tháng 8)
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
Lỗi tách lớp là một vấn đề nghiêm trọng trong sản xuất, và không có tiêu chuẩn nào để giảm thiểu nó Khi sản phẩm bị tách lớp, nó sẽ ngay lập tức bị loại bỏ Để hiểu rõ nguyên nhân gây ra lỗi này, có thể sử dụng biểu đồ xương cá để phân tích tình hình (Hình 3.13).
Để khắc phục các lỗi trong quá trình molding sản phẩm, cần tiến hành điều tra để xác định nguyên nhân Bốn lỗi nêu trên đều là những lỗi nghi ngờ phát sinh trong quá trình đúc khuôn.
Hình 3 13: Biểu đồ xương các cho lỗi tách lớp của sản phẩm sửa dụng semiconductor
(Nguồn: Tác giả xây dựng)
Biểu đồ xương cá cho thấy hai nguyên nhân chính gây ra phế phẩm tách lớp Vấn đề đầu tiên nằm trong nhánh Method, liên quan đến quy trình nhiệt, bao gồm hai lỗi quan trọng: độ chảy của nhựa không đạt yêu cầu và nhiệt độ của bề mặt máy trước khi đổ khuôn không ổn định.
3.3.1.1 Nguyên nhân 1: độ chảy của nhựa
Why 1: tại sao độ chảy của nhựa có thể gây lỗi tách lớp?
Ngành công nghiệp bán dẫn, đặc biệt tại Onsemi, sử dụng nhựa EMC (Epoxy Molding Compound) để bảo vệ và cách điện các linh kiện Nhựa EMC có nhiều ưu điểm như khả năng chống ẩm, chống bụi, và tăng cường độ bền, giúp tiện lợi trong quy trình sản xuất và ứng dụng cho nhiều loại linh kiện Tuy nhiên, nhựa EMC khó tái chế, dẫn đến việc sản phẩm lỗi phải bị huỷ bỏ, vì vậy kiểm soát hàng lỗi trở thành ưu tiên hàng đầu để giảm thiểu lãng phí Hạn chế khác của nhựa EMC là độ chảy trong quá trình đúc khuôn khi được nung nóng.
Trang 39 chảy ra khuôn đúc sản phẩm Khi nhựa có độ chảy cao (quá lỏng) thì lực đẩy đã được cài đặt của máy sẽ làm dòng chảy của nhựa quá nhanh gây ra lỗi thứ
Nếu nhựa có độ chảy cao, quá trình đổ nhựa sẽ diễn ra thuận lợi, giúp nhựa bao phủ con chip một cách hiệu quả Ngược lại, nếu nhựa quá đặc, dòng chảy không đủ sẽ dẫn đến tình trạng không bao phủ chip, tạo ra lỗ khí giữa chip và nhựa, gây hiện tượng tách lớp.
Why 2: tại sao không kiểm soát độ chảy của nhựa?
Trong quy trình mold, nhựa chảy vào khuôn là giai đoạn khép kín, khiến người vận hành không thể can thiệp hay biết được độ chảy của nhựa Để xác định xem sản phẩm có bị tách lớp hay không, cần thực hiện kiểm tra SAT (Scanning Acoustic Tomography) SAT là phương pháp kiểm tra không phá hủy, sử dụng sóng siêu âm để phát hiện sự tách lớp trong linh kiện bán dẫn, bằng cách xâm nhập vào vật liệu và đo sóng phản xạ, từ đó tạo ra hình ảnh cấu trúc bên trong.
Why 3: tại sao không sửa dụng máy móc để do lường độ chảy của nhựa?
- Tại vì công nghệ của máy móc hiện tại vẫn chưa làm được điều này
3.3.1.2 Nguyên nhân 2: nhiệt độ của bề mặt máy khi molding – đúc khuôn
Why 1: tại sao nhiệt độ của bề mặt máy khi molding – đúc khuôn có thể gây ra lỗi tách lớp?
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến độ chảy của nhựa, có mối liên hệ chặt chẽ với lỗi tách lớp Bên cạnh đó, việc không kiểm soát nhiệt độ bề mặt máy cũng có thể dẫn đến tình trạng lỗi tách lớp.
Why 2: tại sao nhiệt độ của bề mặt máy khi không được kiểm soát?
Khi thực hiện quá trình molding, nhiệt độ bề mặt khuôn (bề mặt máy) cần duy trì ở mức 200℃ ± 5℃ Mỗi ngày, vào đầu ca làm việc, người vận hành sẽ đo nhiệt độ ở 3 điểm cụ thể trên bề mặt khuôn Tuy nhiên, trong suốt quá trình vận hành, bề mặt máy tiếp xúc trực tiếp với không khí, điều này có thể dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ không mong muốn.
Why 3: tại sao bề mặt khuôn khi tiếp xúc với không khí gây ra chênh lệch nhiệt độ?
Độ ẩm và nhiệt độ trong không khí thay đổi liên tục ảnh hưởng đến bề mặt khuôn trong quá trình sản xuất Nếu bề mặt khuôn không duy trì được nhiệt độ ổn định, sản phẩm sẽ dễ gặp phải lỗi, ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu quả sản xuất.
Why 4: tại sao máy không tự kiểm soát bề mặt khuôn?
Máy được trang bị chức năng tự kiểm tra nhiệt độ cho bề mặt khuôn, nhưng chỉ thực hiện kiểm tra tại một điểm cụ thể Điều này dẫn đến việc không thể đánh giá chính xác toàn bộ nhiệt độ bề mặt của máy.
Why 5: tại sao không kiểm tra nhiệt độ sau mỗi lần mold?
Thời gian kiểm tra mold mất khoảng 3-5 phút mỗi lần, dẫn đến việc tăng đáng kể thời gian sản xuất nếu kiểm tra sau mỗi lần mold Thay vào đó, nếu chỉ kiểm tra một lần vào đầu ca mỗi ngày, có thể tăng số lần kiểm tra lên 3 lần cho mỗi ca vận hành Một vấn đề lớn là kỹ năng của nhân viên kiểm tra mold vẫn còn thiếu sót.
3.3.1.3 Nguyên nhân 3: thiếu kỹ năng
Why 1: tại sao người vận hành lại thiếu kỹ năng?
- Có nhiều nguyên nhân dẫn đến vấn đề này Do thời gian làm quên kiến thức mold (kỹ năng mai một), do từ đầu không được đào tạo kỹ
Why 2: tại sao người vận hành không được đào tạo kỹ?
Trước khi trở thành người vận hành trong quá trình mold, nhân viên cần trải qua đào tạo lý thuyết và thực hành Trong phần lý thuyết, họ phải nắm vững cách đọc thông số máy và điều chỉnh máy phù hợp với từng loại hàng Trong phần thực hành, nhân viên sẽ thực hiện các thao tác giả lập trong quá trình đúc khuôn, mặc dù có sự khác biệt so với thực tế.
Why 3: tại sao không đào tạo thực tế?
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
Đánh giá tổng quan
Ngành công nghiệp bán dẫn đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, chuyên sản xuất và phát triển các thiết bị như mạch tích hợp, bóng bán dẫn, và cảm biến Chất bán dẫn điện là thành phần cơ bản của mạch tích hợp, được sử dụng rộng rãi trong máy tính, điện thoại di động và các thiết bị viễn thông Các sản phẩm từ ngành bán dẫn điện cũng được áp dụng trong công nghệ thông tin, viễn thông, và các thiết bị tiêu dùng như TV và thiết bị gia dụng thông minh Ngoài ra, ô tô hiện đại phụ thuộc vào chất bán dẫn cho nhiều tính năng từ động cơ đến hệ thống giải trí Ngành công nghiệp bán dẫn cũng hỗ trợ phát triển các thiết bị như pin mặt trời và thiết bị y tế, nhấn mạnh vai trò của chất bán dẫn trong các lĩnh vực năng lượng tái tạo và chăm sóc sức khỏe Công nghệ đo lường và điều khiển dựa trên chất bán dẫn điện được ứng dụng trong các thiết bị khoa học và tự động hóa công nghiệp Thị trường bán dẫn điện đang phát triển nhanh chóng với sự góp mặt của các công ty lớn như Intel, Samsung Electronics, và TSMC, trong khi các thiết bị bán dẫn yêu cầu DMA cho nhiều ứng dụng khác nhau.
Dữ liệu được truyền trực tiếp giữa bộ nhớ và các thiết bị bán dẫn như card mạng, card đồ họa, ổ cứng và bộ điều khiển RAID thông qua DMA Các thiết bị bán dẫn cho phép việc truyền dữ liệu diễn ra một cách hiệu quả giữa bộ nhớ và chính chúng.
Trang 46 mà không cần CPU bằng cách sử dụng DMA Tốc độ truyền dữ liệu được tăng tốc và khối lượng công việc của CPU giảm xuống (Liu, X và các cộng sự, 2022) Thông qua DMA, các thiết bị bán dẫn có thể truyền các khối dữ liệu khổng lồ nhanh chóng và hiệu quả, loại bỏ nhu cầu CPU xử lý từng byte dữ liệu riêng lẻ DMA cho phép ổ đĩa gửi dữ liệu thẳng tới bộ nhớ, bỏ qua CPU, khi bạn sao chép một tệp từ ổ cứng sang bộ nhớ (Richard, C, 2022) CPU chỉ cần thiết lập và thiết lập các bản ghi DMA; sau đó, nó có thể thực hiện các nhiệm vụ khác trong khi dữ liệu được gửi tự động Do khả năng tăng tốc độ truyền dữ liệu và nâng cao hiệu suất, DMA rất cần thiết cho các thiết bị bán dẫn
Công nghệ này giúp giảm tải cho CPU và cho phép truyền dữ liệu từ các thiết bị bán dẫn một cách hiệu quả, đồng thời tránh tình trạng trễ hệ thống (Biggs, J và các cộng sự, 2021).
Chất lượng DMA kém có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và chức năng của thiết bị bán dẫn, dẫn đến hiệu suất giảm và truyền dữ liệu kém hiệu quả Khi DMA gặp sự cố, thời gian phản ứng của thiết bị tăng lên, làm giảm tốc độ truyền dữ liệu và có thể gây ra dữ liệu không chính xác Các vấn đề truyền dữ liệu nghiêm trọng như lỗi hệ thống và mất dữ liệu quan trọng có thể xảy ra do DMA được cấu hình không đúng cách Hơn nữa, việc thực thi DMA không hiệu quả có thể làm tăng mức tiêu thụ điện năng, rút ngắn tuổi thọ pin và lãng phí năng lượng Do đó, việc thiết kế, triển khai và định cấu hình DMA đúng cách là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của thiết bị trong quá trình nghiên cứu và sản xuất.
Đề xuất đối sách cho nguyên nhân 1: độ chảy của nhựa, nguyên nhân 2: nhiệt độ của bề mặt máy khi molding và nguyên nhân 4: độ nhớt EMC/ độ chảy của nhựa
độ của bề mặt máy khi molding và nguyên nhân 4: độ nhớt EMC/ độ chảy của nhựa
Cải thiện chất lượng và giảm chi phí trong sản xuất có thể đạt được thông qua việc tích hợp kỹ thuật tối ưu hóa Taguchi và phương pháp thống kê Việc sử dụng mảng trực giao (OA) kết hợp với phân tích phương sai (ANOVA) giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, dựa trên các mẫu thử nghiệm trong môi trường thực tế (Zeng, H và các cộng sự, 2021).
Phương pháp tối ưu hóa thực nghiệm Taguchi được công nhận là hiệu quả trong sản xuất tại các công ty (Nagaraja và các cộng sự, 2023) Nghiên cứu này tập trung vào việc áp dụng phương pháp Taguchi để xác định các điều kiện gia công tối ưu trong quá trình Khuôn của sản phẩm DMA Phân tích tham số các điều kiện Khuôn ép trong quy trình khuôn DMA được thực hiện với số lượng thí nghiệm tối thiểu, không yêu cầu thiết bị hay quy trình hỗ trợ bổ sung.
Phương pháp Taguchi được xem là một trong những phương pháp tối ưu hóa hiệu quả nhất trong sản xuất, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm, quy trình sản xuất và năng suất Các lưới chéo trong phương pháp này giảm thiểu các tham số nhiễu trong nghiên cứu thực nghiệm, tạo điều kiện tốt nhất cho các tham số thực nghiệm Mảng chéo còn giúp cân bằng các mức thực nghiệm dựa trên chỉ số Tín hiệu đến Nhiễu (S/N), từ đó cải thiện mức tối ưu và nâng cao kết quả phân tích Giá trị "Tín hiệu" đại diện cho giá trị trung bình của mục tiêu đầu ra, trong khi "Nhiễu" phản ánh mức độ nhiễu không mong muốn Tỷ lệ S/N được tính toán để đánh giá mức tối ưu hóa trong nghiên cứu thực nghiệm theo phương pháp Taguchi.
Giá trị S/N tuân theo đánh giá rằng giá trị nhỏ hơn là tốt hơn
𝑁 = −10 × log 10 [(1/𝑛) × ∑(𝑦 𝑖 2 )] (1) Giá trị S/N tuân theo đánh giá rằng giá trị lớn hơn là tốt hơn
𝑁 = −10 × log 10 [(1/𝑛) × ∑(1/𝑦 𝑖 2 )] (2) Trong đó, n là số lượng thực nghiệm, 𝑦 𝑖 là kết quả của thực nghiệm thứ i
Bảng 4 1: Lựa chọn mã Orthodontic trong phương pháp Taguchi
Orthogonal Sô thực nghiệm Số lượng tối đa các tham số
Việc lựa chọn các biến độc lập phù hợp trong mảng chéo là yếu tố quan trọng giúp tối ưu hóa kết quả của phương pháp Taguchi Phương pháp này không chỉ mang lại hiệu quả tốt hơn so với các phương pháp thống kê khác mà còn giảm thiểu số lượng biến và đánh giá thực nghiệm, đồng thời không làm mất giá trị trong quá trình thí nghiệm Nhờ đó, độ chính xác của phương pháp Taguchi trong tối ưu hóa được nâng cao đáng kể.
Trang 49 không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố nhiễu xung quanh Phương pháp Taguchi được sử dụng trong việc tối ưu hóa điều kiện đúc tại máy khuôn theo biểu đồ luồng (Hình 4.1)
Hình 4 1: Sơ đồ luồng tối ưu hóa Taguchi
Trong nghiên cứu này, các kỹ sư chất lượng đã sử dụng phương pháp Taguchi để phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình đúc tiện sản phẩm DMA Mục tiêu là tối ưu hóa điều kiện đúc tiện nhằm giảm thời gian sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Trang 50 lượng sản phẩm, nâng cao năng suất và tăng cường sự hài lòng của khách hàng Các thí nghiệm thực nghiệm sử dụng phương pháp Taguchi được thực hiện một cách đơn giản Tuy nhiên, đến thời điểm này, các kỹ sư chất lượng chưa thực sự chú ý và sử dụng Taguchi để phân tích và tối ưu hóa quy trình sản xuất
Mô hình thực nghiệm được xây dựng dựa trên biểu đồ tham số (P diagram) với các tham số kiểm soát và nhiễu Giá trị đáp ứng của mô hình là DMA, bị ảnh hưởng bởi các tham số kiểm soát như kích thước ống phun, nhiệt độ khuôn, áp lực ép nhựa khuôn, nồng độ hóa chất kết dính, trọng lượng vật liệu khuôn và thời gian đúc Các yếu tố kiểm soát được chia thành 3 cấp độ, với một số yếu tố có 2 cấp độ cụ thể theo điều kiện máy xử lý Yếu tố A (Kích thước ống phun) có 3 cấp độ: 8.5, 8.6, 8.7 mm; yếu tố B (Nhiệt độ khuôn) có 3 cấp độ: 195, 200, 205 ℃; yếu tố C (Áp lực ép nhựa khuôn) có 2 cấp độ: 10.0, 10.5 Mpa; yếu tố D (Nồng độ hóa chất kết dính) có 3 cấp độ: 70, 80, 90%; yếu tố E (Trọng lượng vật liệu khuôn) cũng có 3 cấp độ với các giá trị tương ứng.
12, 12.5, 13 Yếu tố F là Thời gian đúc (phút) có 3 cấp độ với các giá trị tương ứng từ cấp độ 1 đến cấp độ 3 lần lượt là 13, 15, 17
Hình 4 2: Sơ đồ tham số
Bảng 4 2: Các yếu tố kiểm soát và cấp độ
No Mô tả Cấp độ 1 Cấp độ 2 Cấp độ 3
C Áp lực ép nhựa khuôn
D Nồng độ hóa chất kết dính (%)
E Trọng lượng vật liệu khuôn (g)
*Indicatior the initial design level
Trong Bảng 4.2, kết quả của các yếu tố kiểm soát bao gồm 1 yếu tố với 2 cấp độ và
Nghiên cứu thực nghiệm này dựa trên 5 yếu tố với 3 cấp độ, trong đó các bậc tự do được tính là 11 (=1+25) Mạng chéo phù hợp cho nghiên cứu là L18 (21*37), và các biến trong mạng chéo được trình bày chi tiết trong Bảng 5 Yếu tố C có 2 cấp độ.
Trang 52 được sắp xếp ở vị trí đầu tiên trong mạng Theo cách chéo, các yếu tố kiểm soát A, B,
D, E và F có 3 cấp độ và được sắp xếp theo thứ tự tương ứng từ cột thứ 2 đến cột thứ 6 Mỗi nghiên cứu thực nghiệm được lặp lại ở cùng một cấp độ theo mạng chéo tương ứng, với mỗi lặp lại được thực hiện 4 lần cho mỗi cấp độ trong mạng chéo
Bảng 4 3: Yếu tố kiểm soát và Cấp độ trong L18 (21*37)
4.2.3 Mô tả thí nghiệm và phân tích dữ liệu
Các giá trị được tính trong phương pháp Taguchi được tính như sau:
Tính toán Tỷ lệ Tín hiệu đến Nhiễu (S/N)
Các giá trị phân tích thực nghiệm Taguchi được trình bày chi tiết trong Bảng 4.4, trong khi các giá trị ảnh hưởng của yếu tố nhiễu được tính toán theo công thức Tỷ lệ S/N trong Bảng 4.5 Mối quan hệ phân tích thực nghiệm của các tham số kiểm soát được thể hiện qua Hình 4.3 Các giá trị phản ứng trong nghiên cứu thực nghiệm được phân tích và trình bày trong Bảng 4.6, cùng với biểu đồ phản ứng của các tham số kiểm soát trong Hình 4.4 Cuối cùng, các giá trị thiết kế tối ưu được cụ thể hóa trong Bảng 4.7.
Bảng 4 4: Tình trạng thí nghiệm
Bảng 4 5: Bảng phản ứng đối với Tín hiệu đến Nhiễu
Hình 4 3: Biểu đồ phản ứng đối với Tín hiệu đến Nhiễu
Bảng 4 6: Bảng phản ứng đối với Tín hiệu
Hình 4 4: Biểu đồ phản ứng đối với Tín hiệu
Bảng 4 7: Thiết kế tối ưu
C Kích thước ống phun (mm) C2
B Áp lực ép nhựa khuôn (Mpa) B2
D Nồng độ hóa chất kết dính (%) D2
E Trọng lượng vật liệu khuôn (g) E3
Các giá trị Tỷ lệ S/N được thiết kế ban đầu được tính như sau:
Các tham số ban đầu cho nghiên cứu thực nghiệm được cấu hình là C2 A3 B2 D2 E3 F3 và đã được tối ưu hóa thông qua thiết kế thực nghiệm Taguchi Mức cải thiện tối ưu đạt được là 2.36, tính bằng công thức (-15.45)+(-13.09) Thông tin chi tiết về các tham số tối ưu được trình bày trong Bảng 4.8.
Bảng 4 8: Kết quả dự đoán
Việc đánh giá lại kết quả của các mức tham số tối ưu sau thiết kế thực nghiệm Taguchi cho thấy giá trị mức thực nghiệm đạt 2.37 dB, được tính bằng tổng (-13.09) và (-15.46) Kết quả này xác nhận rằng thiết kế nghiên cứu đã mang lại kết quả tối ưu Hơn nữa, phân tích cũng chỉ ra rằng độ tin cậy và độ nhạy đã được cải thiện đáng kể, như được thể hiện trong Bảng 4.9.
Bảng 4 9: Kết quả xác nhận thực nghiệm
Đề xuất đối sách cho nguyên nhân 3: thiếu kỹ năng
Để khắc phục tình trạng thiếu kỹ năng của công nhân trong sản xuất, cần phối hợp giữa bộ phận đào tạo và quản lý Nhân viên mới cần được đào tạo kỹ lưỡng về lý thuyết và thực hành trên sản phẩm thực tế để nâng cao kỹ năng Các bài kiểm tra định kỳ là công cụ quan trọng để đánh giá năng lực của nhân viên, cả mới và cũ, với tần suất hợp lý như hàng quý hoặc kiểm tra đột xuất Đánh giá hiệu suất định kỳ và cung cấp phản hồi sẽ giúp công nhân nhận diện điểm mạnh, điểm yếu và cơ hội cải thiện.
Xây dựng văn hóa học tập trong công ty là yếu tố quan trọng giúp nâng cao năng lực nhân viên Phòng đào tạo phối hợp với phòng IT áp dụng công nghệ, cho phép nhân viên tự thực hiện các bài kiểm tra online để đánh giá khả năng của bản thân Công ty cũng nên cung cấp các khóa học trực tuyến (e-learning) để hỗ trợ nhân viên trong việc tự học Bên cạnh đó, tổ chức các buổi thảo luận sẽ tạo cơ hội cho nhân viên trao đổi và học hỏi lẫn nhau.
Trang 58 nhóm để tạo cơ hội cho nhân viên/công nhân chia sẻ những kiến thức, kinh nghiệm cũng như các khó khăn đang gặp phải để cùng đưa ra hướng giải quyết phù hợp
Hình 4 5: Đào tại nhân viên bằng khoá học trực tuyến (e-learning)
Để đạt được hiệu quả cao tại nhà máy, bộ phận quản lý cần phối hợp chặt chẽ Các trưởng ca nên chú ý quan sát thao tác của công nhân nhằm giảm thiểu sự lơ là trong công việc, đồng thời kiểm tra hiệu quả làm việc của họ Việc sử dụng camera giám sát không chỉ giúp giảm bớt gánh nặng nhân sự mà còn cung cấp thông tin nhanh chóng và toàn diện, từ đó giúp quản lý đưa ra giải pháp kịp thời cho các vấn đề phát sinh.
Hình 4 6: Camera quan sát trong xưởng sản xuất
Thực hiện đồng bộ các biện pháp này sẽ nâng cao kỹ năng cho công nhân, cải thiện chất lượng và hiệu quả sản xuất, góp phần vào sự phát triển bền vững của công ty.