GIỚI THIỆU
Thiết lập lịch trình sản xuất (Production Schedule) cho các phân xưởng là nhiệm vụ trung tâm của hệ thống thực thi sản xuất (Manufacturing Execution Systems - MES). Hệ thống MES bao gồm việc lên lịch trình, gửi thơng tin, theo dõi, kiểm sốt và điều khiển sản xuất tại các phân xưởng. Cùng lúc, một phân xưởng sản xuất có thể nhận được nhiều đơn hàng, công việc khác nhau. Làm thế nào để sắp xếp trình tự các đơn hàng, cơng việc một cách hợp lý để có thể thực hiện nhanh nhất các đơn hàng và giao hàng đúng hạn cho khách hàng. Chương này sẽ đề cập tới việc lập lịch trình trong ngắn hạn và việc kiểm soát các đơn hàng tại các phân xưởng sản xuất.
Sau khi học xong chương này, người học sẽ:
- Hiểu được các vấn đề tổng quan của lập lịch trình cơng việc và mục tiêu của lập lịch trình cơng việc;
- Thực hành được việc sắp xếp lịch trình cơng việc trên 1 quy trình, 2 quy trình và nhiều quy trình sản xuất (n cơng việc trên m quy trình);
- Thực hành được việc phân giao công việc theo phương pháp Hungary.
Chương 7 được trình bày trong 5 mục lớn. Mục 7.1 cung cấp những hiểu biết cơ bản về lập lịch trình sản xuất và các mục tiêu của lập lịch trình sản xuất. Phương pháp thực hiện và các bài tập thực hành của việc sắp xếp lịch trình trên 1, 2 và nhiều quy trình sản xuất được trình bày từ mục 7.2 tới 7.4. Cuối cùng mục 7.5 dành cho việc hiểu và thực hành phương pháp phân giao công việc Hungary.
7.1. Khái quát về lập lịch trình sản xuất
7.1.1. Khái niệm
Lịch trình sản xuất là một thời gian biểu cho việc thực thi các hoạt động, sử dụng các nguồn lực hoặc phân bổ việc sử dụng cơ sở vật chất. Thơng thường lịch trình sản xuất được thiết lập cho một phân xưởng hoặc một đơn vị/bộ phận sản xuất cụ thể. Khi một nhiệm vụ được gửi tới một phân xưởng hay bộ phận, chẳng hạn bộ phận khoan trong phân xưởng sản xuất các bo mạch, nhiệm vụ này được xếp vào danh sách công việc để chờ máy khoan có thể khoan các lỗ theo yêu cầu. Việc lập lịch trình trong trường hợp này liên quan tới việc quyết định thứ tự thực hiện các nhiệm vụ và phân bổ máy khoan cho nhiệm vụ được yêu cầu.
Lịch trình sản xuất được dùng để điều độ, theo dõi và đánh giá tình hình sản xuất, giúp cho doanh nghiệp có thể chuẩn bị đầy đủ kịp thời các nguồn lực đúng theo yêu cầu của sản xuất. Nguồn lực ở đây được hiểu là đề cập tới hai yếu tố cơ bản là nhân cơng và máy móc. Trong nhiều trường hợp, do sự giới hạn về nguồn lực, lịch trình sản xuất được thiết lập đi theo các yếu tố này. Đây gọi là cách tiếp cận có xác định năng lực (Finite Loading). Chẳng hạn, nếu nhà máy có cơng suất máy móc hạn chế, lịch trình sản xuất sẽ được thiết lập dựa trên công suất của máy. Trong trường hợp nhân cơng hạn chế, nhân lực là yếu tố chính được cân nhắc khi lập lịch trình. Một cách tiếp cận khác gọi là cách tiếp cận không
xác định năng lực (Infinite Loading), theo đó cơng việc được phân bổ
theo cách đơn giản là dựa trên những gì cần thiết phải làm theo thời gian. Theo cách này, sẽ khơng có sự cân nhắc nào về khía cạnh các nguồn lực (con người, công suất máy) với giả định rằng năng lực đủ đáp ứng yêu cầu.
Việc lập lịch trình có thể thiết lập theo cách tiến tới (Forward Schedule) hoặc lùi lại (Backward Schedule). Lập lịch trình tiến tới là lên lịch trình cho các cơng việc từ thời điểm hiện tại tới tương lai và cho biết ngày hoàn thành sớm nhất đơn hàng. Ngược lại, lập lịch trình lùi lại bắt đầu từ một thời điểm nào đó trong tương lai (thường là ngày cần hồn thành cơng việc hoặc cần giao hàng cho khách hàng) và lên lịch trình cho
các cơng việc theo thứ tự ngược lại. Lịch trình lùi lại cho biết thời gian chậm nhất để bắt đầu thực hiện đơn hàng.
Trong thực tế, các doanh nghiệp hoặc từng bộ phận sản xuất có thể phải đối diện với nhiều bài tốn lịch trình khác nhau: sắp xếp lịch trình cơng việc trên một, hai hay nhiều máy (quy trình) khác nhau. Chẳng hạn, đầu giờ sáng thứ 2 một cửa hàng phơ tơ (chỉ có một máy) nhận được yêu cầu phô tô tài liệu của 5 khách hàng khác nhau và cần sắp đặt thứ tự để hoàn thành 5 đơn hàng này đúng hạn theo yêu cầu của khách hàng. Đây là trường hợp sắp xếp cơng việc trên một quy trình. Một ví dụ khác, một cơ sở may cần vận hành hai máy làm việc là máy cắt và máy may và mỗi đơn hàng cần được thực hiện tuần tự hai máy này. Khi cùng lúc nhận được nhiều đơn hàng khác nhau, chủ cơ sở sẽ phải sắp xếp trình tự thực hiện các đơn hàng trên hai máy. Đây là trường hợp sắp xếp lịch trình trên hai quy trình. Các phương pháp thực hiện cụ thể sẽ được trình bày trong phần tiếp theo của chương này.
7.1.2. Mục tiêu của lập lịch trình sản xuất
Mục tiêu tổng quát của lập lịch trình sản xuất là hồn thành các
công việc sản xuất đúng hạn, đảm bảo thời gian giao hàng cho khách hàng cũng như sử dụng tối đa các nguồn lực phục vụ sản xuất.
Mục tiêu cụ thể của lập lịch trình sản xuất bao gồm:
‐ Tối thiểu hoá sự chậm trễ, đáp ứng thời hạn giao hàng cho khách hàng;
‐ Tối thiểu hố thời gian hồn thành: Sắp xếp thứ tự thực hiện các công việc để rút ngắn thời gian sản xuất từng công việc cũng như tổng thời gian thực hiện các công việc trong hệ thống. Hạn chế tối đa thời gian làm thêm giờ;
‐ Tối ưu hoá việc sử dụng lao động hoặc máy móc, tối thiểu hoá thời gian nhàn rỗi của máy móc và lao động;
‐ Tối thiểu hoá hàng tồn kho trong quá trình sản xuất: Sản phẩm được sản xuất theo đúng đơn đặt hàng của khách hàng; nguyên vật liệu
được nhập về và đưa vào sản xuất theo đúng lịch trình, vì vậy có thể hạn chế được lượng nguyên vật liệu và thành phẩm lưu kho.
Tuy nhiên, việc thoả mãn đồng thời tất cả các mục tiêu nêu trên là không hề dễ dàng và trên thực tế khó mà đạt được. Chẳng hạn, giữ cho các thiết bị, máy móc và cơng nhân ln hoạt động (tối thiểu hố thời gian nhàn rỗi) có thể dẫn tới tình trạng tồn kho lớn. Hoặc hoàn thành 9/10 đơn hàng đúng hạn, lỗi liên quan tới sự chậm trễ của đơn hàng còn lại rơi vào khách hàng quan trọng.
7.2. Sắp xếp công việc trên một quy trình sản xuất
Trong thực tế, một bộ phận, tổ sản xuất hoặc một máy móc, thiết bị có thể cùng lúc được giao thực hiện nhiều cơng việc khác nhau. Vì vậy cần sắp xếp thứ tự ưu tiên cho việc thực hiện các công việc để đáp ứng thời hạn, các yêu cầu và mục tiêu đặt ra.
7.2.1. Các phương pháp sắp xếp thứ tự ưu tiên
Có nhiều cách sắp xếp cơng việc khác nhau và nhiều phương pháp ưu tiên công việc khác nhau (như bảng dưới đây). Tuỳ tình hình thực tế mà doanh nghiệp lựa chọn phương pháp phù hợp.
Bảng 7.1: Các phương pháp sắp xếp thứ tự ưu tiên
STT Ký hiệu Giải nghĩa