Khả năng sản xuất của nhà máy chưa đáp ứng được nhu cầu biến động của khách hàng, do đó cần phải cải tiến dây chuyền sản xuất để đáp ứng được nhu cầu khách hàng. Đồng thời giúp tối thiểu chi phí khi nhu cầu biến động.
23
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Hình 3.6 Mặt bằng nhà xưởng
24
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mô phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
CHƯƠNG IV
XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG
4.1 Phân tích dữ liệu
4.1.1 Thời gian nạp nguyên liệu
Để đáp ứng yêu cầu của khách hàng thì lượng nguyên liệu phải cung cấp đầy đủ để phục vụ cho chuyền may. Nguyên liệu đầu vào được đặt hàng dựa vào nhu cầu khách hàng. Dưới đây là thời gian nạp nguyên liệu đầu vào ở cụm cổ trong mơ hình mơ phỏng.
Hình 4.1 Thiết lập thời gian nạp nguyên liệu cụm cổ
4.1.2 Thời gian chạy mơ hình
Đề tài thực hiện tại chuyền may số 5 của cơng ty.
Mơ hình được thiết lập dựa trên thời gian làm việc hàng ngày của công ty. Công ty làm việc mỗi ngày 10 giờ, mỗi tuần nghỉ chủ nhật.
Do đó, thời gian chạy mơ hình là 26 ngày.
Để tăng độ chính xác cho kết quả chạy mơ hình, tiến hành chạy mơ hình với 10 lần lặp.
25
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Hình 4.2 Thiết lập thời gian chạy mơ hình
4.1.3 Thời gian các cơng đoạn 4.1.3.1 Tính tốn các thông số
− Ban đầu mẫu được thu thập ngẫu nhiên với 20 mẫu.
Các số liệu được thu thập tại dây chuyền sản xuất được tổng hợp và xử lý bằng công cụ Input Analyzer trong phần mềm Arena. Phương pháp được sử dụng để thu thập dữ liệu là dựa trên quan sát thực tế và dùng đồng hồ bấm giờ để khảo sát thời gian gia công của từng bán thành phẩm trên các cơng đoạn khác nhau trong quy trình, trong đó cỡ mẫu được xác định bằng cơng thức dưới đây:
26
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Trong đó
k: mức sai số chấp nhận được (k = 0.05)
- Số liệu thời gian gia công ngẫu nhiên của công đoạn May lộn lá
4.3.1.2 Phân tích thời gian các cơng đoạn
Bảng 4.1 Số liệu thời gian công đoạn May lộn lá
Số lần lấy mẫu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 - Giá trị trung bình xx=890.11 = 44.46 20 - Giá trị độ lệch chuẩn s = = √4719.12 = 1.57 - Cỡ mẫu n = (20..086∗105∗44..5716)2 ≈ 2 mẫu 27
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mô phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Để phân tích dữ liệu đầu vào ta cũng sử dụng cơng cụ Input Analyzer để phân tích mẫu số liệu thu thập được và có được hàm phân bố xác suất của từng cơng đoạn (Hình 4.3).
Hình 4.3 Phân tích dữ liệu thời gian gia công May lộn lá bằng Input Analyzer
Tương tự như trên, ta tính được giá trị trung bình (xx), độ lệch chuẩn (s) và cỡ mẫu của các máy khác nhau trong quy trình sản xuất các sản phẩm như bảng sau:
28
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN
Bảng 4.2 Phân tích dữ liệu thời gian của các cơng đoạn bằng Input Analyzer
STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
Sau khi xác định được cở mẫu của từng cơng đoạn, ta có thể thấy cở mẫu lớn nhất của các công đoạn là 20 mẫu. Vì thế, số lần thu thập dữ liệu ban đầu ở tất cả các công đoạn là hợp lý.
30
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
4.2 Mơ hình hóa hệ thống
Dây chuyền may áo sơ mi nam bao gồm 34 công đoạn, các công đoạn và các cụm có mối liên hệ với nhau. Ta sẽ mơ hình hóa hệ thống sản xuất từ đó dễ dàng xây dựng mơ hình mơ phỏng.
Hình 4.4 Mơ hình hóa dây chuyến sản xuất
4.3 Xây dựng mơ hình mơ phỏng
4.3.1 Các thành phần trong mơ hình Arena *Create Module
Module được dùng như điểm bắt đầu của các Entity trong mơ hình mơ phỏng. Dùng để nhập nguyên liệu đầu vào. Nguyên liệu được đưa vào liên tục trong dây chuyền sản xuất. Toàn bộ Max Arrivals sẽ được chỉnh là 1 và đến ở thời điểm t = 0.
31
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Nhu cầu khách hàng đến dựa theo đơn đặt hàng của 24 tháng trước đó (từ tháng 8/2018 – 8/2019). Sử dụng Input Analyzer để phân tích đơn hàng của 3 khách hàng lớn là: De Celso, Mattana và Navy Blue.
Hình 4.5 Create Module của khách hàng đến
*Hold Module
Hold Module dùng để lưu các thực thể trong hàng đợi cho đến khi nhận được một tín hiệu duy nhất trong q trình mơ phỏng. Mỗi lần nhận được tín hiệu sẽ có một số lượng cụ thể các thực thể rời khỏi hàng đợi. Giữ cho nguyên liệu đầu vào được nạp liên tục.
Khi hàng đợi trong các công đoạn 1, 10 và 15 bằng hoặc thấp hơn 1 thì Hold sẽ cho phép nguyên liệu đầu vào được nạp vào quy trình.
Hình 4.6 Hold Module trong dây chuyền sản xuất
32
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
*Separate Module
Separate Module dùng để sao chép một Entity thành nhiều Entity hoặc dùng để tách Entity đã được Batch trước đó. Tách các bán thành phẩm đóng gói số lượng cho qua các cơng đoạn kế tiếp.
Hình 4.7 Separate Module trong quy trình sản xuất *Process Module xuất *Process Module
Process Module dùng để sử dụng cho các q trình trong mơ phỏng. Những tùy chọn về các ràng buộc về tài ngun, nắm giữ gia cơng và giải phóng.
Mơ tả cơng đoạn 1 có 1 cơng nhân thực hiện, khi ngun liệu đến công đoạn 1 sẽ được giữ lại và gia công với thời gian TRIA(41.2, 44.6, 48) giây.
33
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Hình 4.8 Process Module trong quy trình sản xuất
*Match Module
Match Module dùng để nhóm 3 Entity khác loại lại với nhau. Các dữ liệu trong Match Module như sau
Hình 4.9 Match Module trong quy trình sản xuất *Assign Module xuất *Assign Module
Assign Module dùng để gán thuộc tính nhu cầu khách hàng ngẫu nhiên cho các loại Entity và gán màu sắc để dễ phân biệt trong q trình mơ phỏng.
34
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Hình 4.10 Assign Module trong quy trình sản xuất *Decide Module xuất *Decide Module
Decide Module dùng phân loại các loại Entity vào quy trình sản xuất và nhu cầu khách hàng.
Hình 4.11 Decide Module dùng trong quy trình sản xuất
*Record Module
Record Module dùng để đếm nhu cầu khách hàng và sản lượng thành phẩm của dây chuyền. Từ đó so sánh xem sản lượng sản xuất đã đáp ứng yêu cầu khách hàng hay chưa.
35
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Hình 4.12 Record Module dùng trong dây chuyền*Dispose Module *Dispose Module
Module cuối cùng của mơ hình mơ phỏng, cho biết Entity đã được hoàn thành trong hệ thống và đi ra khỏi hệ thống.
Hình 4.13 Dispose Module dùng trong quy trình 4.3.2 Các giả định trong sản xuất trình 4.3.2 Các giả định trong sản xuất
Trong dây chuyền sản xuất thực tế đôi khi xảy ra những sự cố khơng mong muốn như hư hỏng máy móc, điều kiện sức khỏe cơng nhân, tai nạn lao động…Nên khó có thể tiên đốn trước đước. Do đó, đề tài giả định thực hiện các điều kiện lý tưởng sau:
- Máy móc, thiết bị ln hoạt động tốt, hết cơng suất, không hư hỏng, khơng dừng máy đột ngột,
- Tình trạng sức khỏe, vấn đề cá nhân của công nhân luôn được tốt để hiệu suất làm việc là ổn nhất.
- Khơng có phế phẩm trong q trình sản xuất.
- Khơng tính khoảng cách di chuyển của cơng nhân từ các máy trạm vì chúng rất nhỏ.
- Dây chuyền hoạt động liên tục trong 26 ngày mỗi tháng và 10 giờ mỗi ngày.
36
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mô phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
4.3.3 Mơ hình mơ phỏng Arena 4.3.3.1 Mơ hình logic
Quy trình sản xuất sẽ gồm 3 cụm gia công cổ, tay áo và túi ngực, sau đó chúng được gom chung lại gia công từ công đoạn 23 trở đi.
Khách hàng đến mỗi tháng theo hàm phân bố UNIF(2.5,7.5) lần và nhu cầu khách hàng theo hàm đã được xác định trước.
Hình 4.13 Mơ hình Arena nhu cầu ngẫu nhiên của khách hàng
Hình 4.14 Mơ hình Arena gia cơng cụm cổ
Hình 4.15 Mơ hình Arena gia cơng cụm tay
37
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Hình 4.16 Mơ hình Arena gia cơng túi ngực
Hình 4.17 Mơ hình Arena gia cơng hồn chỉnh
Hình 4.18 Mơ hình động quy trình sản xuất
38
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
4.4 Kiểm chứng và hợp thức hóa mơ hình
Sau khi tiến hành phân tích dữ liệu và kiểm chứng dựa trên các hàm theo điều kiện đã đặt ra là P-value lớn hơn hoặc bằng 0.05 và Square Error phải nhỏ. Kết quả thu được sau khi chạy mơ hình là xấp xỉ với sản lượng thực tế.
4.5 Kết quả mơ phỏng và phân tích 4.5.1 Kết quả mơ phỏng
Sau khi tiến hành chạy mơ hình với thời gian setup là 26 ngày, thời gian làm viêc là 10 giờ/ ngày, số lần lập là 10 để đạt kết quả với độ tin cậy cao.
Kết quả mơ phỏng đạt được như sau:
Chi phí tồn kho
Hình 4.19 Nhu cầu khách hàng ngẫu nhiên
Kết quả trên cho thấy khả năng sản xuất của dây chuyền không đáp ứng đủ nhu cầu khách hàng, đồng thời tồn kho NVL lớn dẫn đến chi phí cao.
39
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Hình 4.20 LeadTime nhận NVL và giao TP
Dựa vào LeadTime ta có thể tính được chi phí tồn kho NVL, tồn kho BTP và TP.
Hình 4.21 Khai báo các biến tồn kho NVL
Thơng qua chi phí tồn kho mỗi giờ và LeadTime, ta xây dựng cơng thức tính chi phí theo nhu cầu ngẫu nhiên:
Hình 4.22 Xây dựng cơng thức tính chi phí tồn kho
Chạy mơ hình thu được kết quả chi phí tồn kho
4.5.2 Phân tích kết quả
Từ kết quả mơ phỏng trên, tiến hành phân tích các trường hợp xảy ra, từ đó đưa ra định hướng cải tiến để giảm thiểu chi phí.
Hình 4.23 Kết quả tính các loại chi phi tồn khoChi phí cơng nhân Chi phí cơng nhân
40
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mô phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Thiết lập chi phí bận rộn và nhàn rỗi của cơng nhân theo hệ số lương quy đổi trên cơng đoạn trong Process.
Hình 4.24 Thiết lập chi phí cơng nhân
Xây dựng cơng thức tính chi phí cơng nhân bằng tổng chi phí nhàn rồi cộng với chi phí bận rộn của từng cơng nhân.
Hình 4.25 Cơng thức tính chi phí cơng nhân
Tình chi phí vận hành máy
41
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Gán chi phí hoạt động của máy vào từng cơng đoạn ta được bảng sau:
4.26 Chi phí hoạt động của máy
Dùng cơng thức để tính chi phí vận hành của máy vào trong Statistic.
Hình 4.27 Cơng thức tính chi phí vận hành
Sau đó ta tính tổng các loại chi phí lại:
42
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Hình 4.28 Tổng các loại chi phí
4.6 Đề xuất cải tiến
Để giảm chi phí do viêc tồn kho NVL, tồn kho TP và BTP cần xem xét lại khả năng sản xuất của chuyền và bố trí thêm nguồn lực (bao gồm máy và công nhân) sao cho việc thay đổi theo nhu cầu ngẫu nhiên của khách hàng sẽ gây ít chi phí ảnh hưởng hơn so với hiện tại. Quan trọng hơn nó sẽ giúp tăng khả năng sản xuất, do đó đáp ứng được nhu cầu khách hàng.
- Số lượng chờ đợi ở các công đoạn 6, 11, 16, 27 là rất lớn: 2547, 8141, 5242, 3822.
Do đó cần bổ sung nguồn lực gồm máy và công nhân ở các công đoạn này để tăng năng suất hoạt động và giảm được rất nhiều chi phí do nhu cầu khách hàng ngẫu nhiên tạo nên.
Dùng cơng cụ Process Analyzer để phân tích các trường hợp thay đổi nguồn lực bao gồm máy và công nhân ở các công đoạn bị thắt cổ chai, giúp tăng khả năng sản xuất đến mức tối đa, đồng thời giảm các chi phí tồn kho khơng đáng có.
Hình 4.29 Phân tích các phương án bằng cơng cụ Process Analyzer
43
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Kết quả sau khi chạy mơ hình cải tiến:
Hình 4.30 Kết quả sau khi cải tiến
Sau khi cải tiến nguồn lực thì năng lực sản xuất của chuyền đã tăng lên đáng kể, sản lượng thành phẩm đã tăng lên đáp ứng được nhu cầu của khách hàng, đồng thời tồn kho NVL đã giảm.
Tuy nhiên, do nguồn lực gia tăng nên chi phí cơng nhân cũng sẽ tăng theo dẫn đến tổng chi phí tăng cao hơn so với khi chưa cải tiến.
44
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
Hình 4.31 Chi phí sau khi cải tiến
So sánh kết quả trước và sau khi cải tiến:
Chi phí Cơng nhân Vận hành Tổng chi phí
45
Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938
Đồ án Mơ phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi
CHƯƠNG V
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 Kết luận
Đề tài thực hiện dựa trên dây chuyền may số 5 sản xuất áo sơ mi nam của công ty Cổ phần May Nhà Bè – Sóc Trăng. Xây dựng mơ hình tối thiểu chi phí cho sản phẩm trên gồm 34 công đoạn, thời gian làm việc 10 giờ mỗi ngày và 26 ngày mỗi tháng. Mục tiêu của đề tài là tối thiểu được chi phí của dây chuyền sản xuất bao gồm chi phí vận hành thiết bị, chi phí cơng nhân, chi phí tồn kho ngun vật liệu,