Áp dụng Lean - Six Sigma để cải thiện tỷ lệ lỗi ở công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang của sản phẩm Magetsuyo tại Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam

Đồ án áp dụng Lean Six Sigma cải thiện tỷ lệ lỗi đầu nối cáp quang tại Fujikura Fiber Optics Việt Nam

• Tác giả: Lê Trần Thu Thảo
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Anh Vân
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Quản lý công nghiệp
• Đề tài: Áp dụng Lean - Six Sigma để cải thiện tỷ lệ lỗi ở công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang của sản phẩm Magetsuyo tại Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về Lean Six Sigma giảm tỷ lệ lỗi cáp quang

Ngành sản xuất thiết bị viễn thông đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối. Cáp quang truyền tải dữ liệu tốc độ cao qua các xung ánh sáng. Bề mặt đầu nối cáp quang đóng vai trò quyết định hiệu suất quang học. Bất kỳ hạt bụi, vết xước hoặc khuyết tật nhỏ đều làm suy hao tín hiệu nghiêm trọng. Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam chuyên sản xuất các dòng linh kiện quang học cao cấp. Dòng sản phẩm Magetsuyo là một trong những sản phẩm chủ lực phục vụ thị trường quốc tế. Tuy nhiên, quy trình kiểm tra bề mặt đầu nối vẫn ghi nhận tỷ lệ lỗi nhất định. Doanh nghiệp cần giải pháp quản lý chất lượng mang tính hệ thống. Phương pháp Lean Six Sigma trở thành công cụ đắc lực để xử lý triệt để vấn đề này. Mô hình kết hợp triết lý tinh gọn Lean và kỹ thuật kiểm soát thống kê Six Sigma. Lean giúp loại bỏ lãng phí thao tác và rút ngắn thời gian chu kỳ. Six Sigma tập trung giảm thiểu biến động và ngăn ngừa sai lệch kỹ thuật. Việc áp dụng Lean Six Sigma hỗ trợ nhà máy kiểm soát chất lượng đầu ra một cách chủ động. Doanh nghiệp duy trì cam kết thỏa mãn khách hàng và nâng cao năng lực cạnh tranh toàn cầu.

1.1. Khái niệm và nguyên lý cốt lõi của Lean Six Sigma

Lean Six Sigma là sự tích hợp giữa hệ thống sản xuất tinh gọn và phương pháp kiểm soát chất lượng thống kê. Triết lý Lean tập trung nhận diện và triệt tiêu các dạng lãng phí như thao tác thừa và thời gian chờ. Six Sigma hướng đến việc ổn định quy trình bằng phân tích dữ liệu định lượng. Phương pháp ứng dụng các công cụ xác suất để đo lường độ lệch chuẩn và kiểm soát sai số. Mục tiêu trọng tâm là đưa tỷ lệ sai hỏng về ngưỡng tối thiểu 3,4 khuyết tật trên một triệu cơ hội. Khi kết hợp, mô hình tạo ra sức mạnh kép giúp tinh giản dây chuyền và nâng cao độ chính xác sản phẩm. Đây là tiêu chuẩn quản trị vận hành hàng đầu thế giới.

1.2. Tầm quan trọng của kiểm soát chất lượng cáp quang

Sản phẩm cáp quang đóng vai trò xương sống trong hạ tầng viễn thông hiện đại. Tín hiệu quang truyền qua lõi sợi thủy tinh với kích thước chỉ vài micromet. Do đó, bề mặt tiếp xúc của đầu nối đòi hỏi độ phẳng và độ sạch tuyệt đối. Các khuyết tật như vết xước lông mèo, vết mẻ hoặc vết bẩn dầu đều gây tán xạ ánh sáng. Hiện tượng này làm tăng độ suy hao chèn và giảm đáng kể tốc độ truyền dẫn. Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam đặt tiêu chuẩn chất lượng nghiêm ngặt cho dòng sản phẩm Magetsuyo. Việc kiểm soát lỗi bề mặt bảo vệ uy tín thương hiệu trên trường quốc tế. Hoạt động kiểm tra nghiêm ngặt ngăn ngừa rủi ro gián đoạn mạng lưới thông tin của khách hàng.

II. Phân tích thực trạng giảm tỷ lệ lỗi cáp quang tại Fujikura

Tại nhà máy Fujikura Fiber Optics Việt Nam, công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang giữ vai trò gác cổng chất lượng. Dòng sản phẩm Magetsuyo có yêu cầu kỹ thuật vô cùng khắt khe từ đối tác viễn thông. Trước khi triển khai dự án, tỷ lệ sản phẩm đạt ở công đoạn kiểm tra đạt mức khá cao. Tuy nhiên, kết quả này vẫn chưa đạt mục tiêu chất lượng nội bộ do ban giám đốc đề ra. Tiếng nói khách hàng (VoC) yêu cầu chất lượng tiệm cận sự hoàn hảo không tì vết. Hệ thống ghi nhận các dạng lỗi chính bao gồm xước bề mặt ferrule, vết ố bẩn và mẻ mép sợi quang. Những khuyết tật này xuất hiện rải rác nhưng kéo dài liên tục qua nhiều ca sản xuất. Đội ngũ kỹ thuật nhận thấy sự biến động lớn giữa các thiết bị soi kính hiển vi và thao tác công nhân. Công tác vệ sinh đầu nối trước khi soi chưa đạt sự đồng nhất. Quy trình thao tác chuẩn chưa được phân định chi tiết cho từng vị trí làm việc. Để đạt mục tiêu cải tiến liên tục theo ISO 9001:2015, ban lãnh đạo quyết định phân tích dữ liệu thực nghiệm toàn diện. Doanh nghiệp cần xác định chính xác các biến số đầu vào then chốt gây ra khuyết tật bề mặt.

2.1. Đánh giá hệ thống đo lường và năng lực quy trình

Trước khi phân tích dữ liệu lỗi, nhóm dự án thực hiện đánh giá hệ thống đo lường Gage R&R. Bước này nhằm xác nhận độ tin cậy của kính hiển vi chuyên dụng và kiểm tra viên. Kết quả Gage R&R ban đầu chỉ ra sự sai lệch đáng kể giữa các lần đánh giá của nhân viên. Điều này xuất phát từ việc thiếu bảng tiêu chuẩn trực quan về kích thước vết xước cho phép. Bên cạnh đó, chỉ số năng lực quy trình ban đầu (Cpk) chưa đạt mức kỳ vọng của chuẩn Six Sigma. Sự thiếu ổn định của hệ thống đo lường che mờ các nguyên nhân gốc rễ trong dây chuyền. Dữ liệu thu thập khẳng định sự cần thiết phải chuẩn hóa thiết bị soi trước khi tiến hành can thiệp sâu vào khâu kỹ thuật.

2.2. Nhận diện các nguyên nhân gốc rễ gây ra khuyết tật

Dự án ứng dụng biểu đồ xương cá kết hợp kỹ thuật 5 Whys để mổ xẻ nguyên nhân phát sinh lỗi. Bốn nhóm yếu tố chính được phân tích gồm con người, thiết bị, phương pháp và môi trường. Nguyên nhân cốt lõi gây xước sợi quang bắt nguồn từ bụi bẩn bám dính trên đầu adapter và lực lau không đều. Thao tác vệ sinh đầu nối bằng giấy cồn chuyên dụng chưa có thời gian quy định chuẩn xác. Dụng cụ lau tái sử dụng quá số lần quy định làm phát tán bụi ngược lại bề mặt ferrule. Môi trường phòng sạch có độ ẩm dao động nhẹ làm gia tăng tĩnh điện bám bụi. Biểu đồ Pareto xác định nhóm lỗi xước và nhiễm bẩn chiếm hơn 80% tổng số khuyết tật ghi nhận.

III. Triển khai Lean Six Sigma giảm tỷ lệ lỗi cáp quang Magetsuyo

Giải pháp cải tiến được tiến hành thông qua việc thực thi giai đoạn Cải tiến (Improve) và Kiểm soát (Control) trong chu trình DMAIC. Đội ngũ kỹ thuật thiết lập các biện pháp can thiệp có tính hệ thống nhằm xử lý dứt điểm các nguyên nhân gốc rễ đã xác định. Nhà máy áp dụng kỹ thuật Poka-Yoke (chống sai lỗi) vào giá đỡ gá lắp và thiết bị làm sạch tự động. Thao tác lau bề mặt đầu nối được chuẩn hóa bằng tài liệu hướng dẫn công việc trực quan (SOP). Tần suất thay mới giấy lau chuyên dụng được quy định nghiêm ngặt theo số chu kỳ cụ thể. Doanh nghiệp tiến hành lắp đặt thanh khử tĩnh điện ion hóa tại từng bàn thao tác của công nhân. Hệ thống kính hiển vi soi quang học được hiệu chuẩn định kỳ mỗi đầu ca sản xuất. Kế hoạch kiểm soát chất lượng (Control Plan) mới được ban hành đồng bộ trên toàn dây chuyền Magetsuyo. Biểu đồ kiểm soát thống kê (SPC) được tích hợp để theo dõi tỷ lệ lỗi theo thời gian thực. Đội ngũ giám sát phát hiện ngay các dấu hiệu bất thường trước khi sản phẩm lỗi lan sang công đoạn kế tiếp. Mọi thông số vận hành đều được lưu trữ phục vụ công tác truy xuất nguồn gốc sản phẩm.

3.1. Thiết lập quy chuẩn thao tác và cải tiến kỹ thuật làm sạch

Dự án cải tiến tập trung chuẩn hóa kỹ thuật làm sạch bề mặt ferrule. Nhà máy trang bị hệ thống bút lau tự động thay thế cho phương pháp lau thủ công truyền thống. Bút lau tự động duy trì áp lực tiếp xúc đồng đều và xoay tự động theo góc chuẩn. Biện pháp này loại bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc vào cảm tính của người vận hành. Đồng thời, bảng giới hạn khuyết tật trực quan được gắn ngay tại vị trí soi hiển vi. Công nhân nhanh chóng phân loại các dạng lỗi xước, mẻ mép và nhiễm bẩn hạt. Chương trình đào tạo kỹ năng kiểm tra được tổ chức cho 100% nhân viên dây chuyền. Thời gian chu kỳ kiểm tra được tối ưu hóa giúp tăng năng suất lao động.

3.2. Kiểm soát môi trường sản xuất và chống tĩnh điện phòng sạch

Môi trường phòng sạch kiểm soát bụi là điều kiện tiên quyết trong sản xuất cáp quang. Dự án tiến hành nâng cấp hệ thống lọc không khí HEPA tại khu vực kiểm tra sản phẩm Magetsuyo. Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm thông minh được kết nối trực tiếp với trung tâm giám sát. Hệ thống cảnh báo tự động kích hoạt khi độ ẩm giảm xuống dưới ngưỡng 45%. Đây là mức giới hạn dễ làm bùng phát hiện tượng phóng tĩnh điện (ESD). Thiết bị quạt ion hóa gắn trên bàn làm việc giúp trung hòa điện tích bề mặt đầu nối. Sợi cáp quang sau khi gắn đầu ferrule không còn hiện tượng hút bụi thụ động. Giải pháp kiểm soát môi trường này giúp tỷ lệ khuyết tật do nhiễm bẩn giảm rõ rệt.

IV. Đánh giá kết quả dự án giảm tỷ lệ lỗi cáp quang thành công

Dự án áp dụng Lean Six Sigma tại Fujikura Fiber Optics Việt Nam đem lại những kết quả vượt bậc. Tỷ lệ lỗi bề mặt đầu nối cáp quang của dòng sản phẩm Magetsuyo giảm sâu rõ rệt. Mức năng lực quy trình được nâng lên mức ổn định cao, đáp ứng toàn diện tiếng nói khách hàng. Tỷ lệ phế phẩm và thời gian làm lại (rework) giảm mạnh, tiết kiệm đáng kể chi phí vận hành hàng tháng. Bên cạnh các con số định lượng, dự án tạo ra chuyển biến tích cực trong văn hóa chất lượng nội bộ. Nhân viên sản xuất hình thành thói quen giải quyết vấn đề dựa trên dữ liệu và sự kiện thực tế. Hệ thống kiểm soát sau cải tiến tiếp tục được duy trì ổn định nhờ quy trình kiểm toán định kỳ. Lãnh đạo doanh nghiệp khẳng định Lean Six Sigma là đòn bẩy chiến lược cho mục tiêu phát triển bền vững. Mô hình cải tiến này tạo tiền đề vững chắc để nhân rộng sang các dòng sản phẩm cáp quang khác trong nhà máy. Khả năng cạnh tranh của sản phẩm Magetsuyo được củng cố mạnh mẽ trên thị trường xuất khẩu.

4.1. Bài học kinh nghiệm trong quản lý chất lượng viễn thông

Sự thành công của dự án đúc kết nhiều bài học quý giá cho các doanh nghiệp sản xuất linh kiện điện tử. Yếu tố then chốt đầu tiên là cam kết xuyên suốt của ban lãnh đạo cấp cao. Sự hỗ trợ nguồn lực tạo động lực mạnh mẽ cho nhóm phụ trách hoàn thành mục tiêu. Bài học thứ hai nhấn mạnh vai trò quyết định của dữ liệu thực tế. Mọi quyết định cải tiến kỹ thuật phải dựa trên bằng chứng đo lường khách quan thay vì giả định chủ quan. Ngoài ra, việc lắng nghe tiếng nói của khách hàng (VoC) giúp xác định đúng trọng tâm khuyết tật cần ưu tiên triệt tiêu. Tinh thần cải tiến liên tục cần thấm nhuần vào từng nhân viên trực tiếp sản xuất.

4.2. Khả năng nhân rộng mô hình DMAIC cho các dây chuyền khác

Chu trình DMAIC không chỉ áp dụng riêng lẻ cho sản phẩm Magetsuyo mà có thể mở rộng toàn diện. Cấu trúc luận chứng chặt chẽ giúp chuẩn hóa mọi khâu sản xuất có độ phân tán cao. Các dây chuyền gia công đầu nối MT, cáp quang phối quang hoặc dây nhảy quang đều có thể áp dụng mô hình này. Việc chuẩn hóa hệ thống Gage R&R và biểu đồ kiểm soát SPC là tài sản tri thức giá trị của Fujikura. Doanh nghiệp dễ dàng kế thừa các biểu mẫu, hướng dẫn công việc và quy chuẩn bảo dưỡng phòng sạch. Nhân rộng Lean Six Sigma giúp xây dựng hệ sinh thái sản xuất đạt chuẩn thế giới. Đây là bước đi chiến lược bảo đảm vị thế dẫn đầu trong chuỗi cung ứng viễn thông toàn cầu.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong môi trường sản xuất công nghiệp hiện đại, chất lượng sản phẩm là tiêu chuẩn cốt lõi quyết định uy tín của doanh nghiệp và sự thỏa mãn của khách hàng (Kotler & Keller, 2016; Bowdin & Church, 2000). Sự gia tăng về nhận thức và yêu cầu kỹ thuật khắt khe từ thị trường đặt ra thách thức lớn đối với công tác kiểm soát khuyết tật trên dây chuyền sản xuất (Alukal, 2007).

Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam (FOV) là doanh nghiệp 100% vốn đầu tư từ Tập đoàn Fujikura (Nhật Bản), chuyên sản xuất các linh kiện cáp quang truyền dẫn tín hiệu viễn thông và thiết bị y tế. Do sợi quang có cấu tạo từ thủy tinh/nhựa với kích thước rất nhỏ (đường kính vỏ phản xạ cladding chỉ 125±1 μm, đường kính trường mode 8,1 μm), chỉ một tác động lực không chuẩn xác hoặc vết trầy xước nhỏ cũng làm suy hao hoặc mất hoàn toàn khả năng truyền tín hiệu ánh sáng. Do đó, yêu cầu kiểm soát chất lượng bề mặt đầu nối là chỉ tiêu kỹ thuật sống còn của sản phẩm.

Tại FOV, dòng sản phẩm cáp quang Magetsuyo là nhóm hàng truyền thống mang lại doanh thu lớn, đã được chuẩn hóa quy trình sản xuất qua nhiều năm. Tuy nhiên, số liệu thống kê nội bộ 6 tháng đầu năm 2024 cho thấy tỷ lệ lỗi của nhóm hàng này có xu hướng gia tăng và vượt ngoài giới hạn mục tiêu công ty đề ra. Cụ thể, trong Quý II/2024:

• Số lượng sản phẩm lỗi tập trung lớn nhất tại công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang lần 2 (Final Endface), chiếm 52,7% tổng số lỗi phát sinh trên toàn dây chuyền (theo phân tích Pareto).
• Tỷ lệ chất lượng bề mặt đầu nối đạt được trong Quý II/2024 là 99,71% (tương ứng 167 sản phẩm lỗi trên tổng sản lượng 592.862 sản phẩm). Chỉ số này vẫn thấp hơn 0,029% so với mục tiêu chất lượng thiết yếu (CTQs) mà khách hàng yêu cầu, buộc doanh nghiệp phải tốn chi phí tái chế (COPQ), tiêu tốn thời gian thao tác lại và đối mặt với rủi ro chậm trễ giao hàng.

Khóa luận xác định các định hướng nghiên cứu chính:

1. Mục tiêu nghiên cứu: Áp dụng phương pháp luận Lean - Six Sigma theo tiến trình DMAIC nhằm cải thiện tỷ lệ lỗi ở công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang của sản phẩm Magetsuyo tại FOV.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu:
   • Đánh giá thực trạng quy trình kiểm soát chất lượng và xác định các công đoạn phát sinh lỗi trọng điểm trên dây chuyền Magetsuyo.
   • Đo lường năng lực của hệ thống đo lường và tính ổn định của công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối.
   • Phân tích nguyên nhân gốc rễ gây ra các khuyết tật bề mặt (đặc biệt là lỗi vỡ lớp phản xạ cladding).
   • Thiết kế, thử nghiệm và triển khai công cụ cải tiến (Jig hỗ trợ) nhằm loại bỏ nguyên nhân gây lỗi.
   • Thiết lập các quy chế và tài liệu chuẩn hóa để duy trì kết quả kiểm soát chất lượng lâu dài.
3. Đối tượng nghiên cứu: Khuyết tật bề mặt đầu nối cáp quang của sản phẩm Magetsuyo ở lần kiểm tra cuối cùng trong quy trình sản xuất.
4. Phạm vi nghiên cứu:
   • Không gian: Dây chuyền sản xuất sản phẩm Magetsuyo tại Nhà máy 1, Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam (KCN Việt Nam – Singapore, Phường Bình Hòa, TP. Thuận An, Tỉnh Bình Dương).
   • Thời gian: Dữ liệu thu thập và thực hiện từ ngày 01/01/2024 đến ngày 07/11/2024.
   • Nội dung: Quy trình sản xuất tổng quát và hệ thống kiểm soát chất lượng bán thành phẩm/thành phẩm (BTP/SP) đầu ra ở công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết quản lý chất lượng Six Sigma do Motorola khởi xướng và phát triển (Marque & Requeijo, 2009; Pyzdek & Keller, 2009), kết hợp với triết lý sản xuất tinh gọn Lean nhằm giảm thiểu biến động quy trình và loại trừ lãng phí.

Nghiên cứu vận dụng chu trình cải tiến DMAIC gồm 5 giai đoạn:

• Giai đoạn Xác định (Define): Sử dụng sơ đồ quy trình cấp cao SIPOC để xác định ranh giới hệ thống từ nhà cung cấp đến khách hàng; lập sơ đồ cây chất lượng (CTQ Tree) để chuyển dịch tiếng nói của khách hàng (VoC) thành các thông số kỹ thuật đo lường được; vẽ lưu đồ quy trình sản xuất; áp dụng biểu đồ Pareto để sàng lọc công đoạn ưu tiên và thiết lập bản tuyên ngôn dự án (Project Charter).
• Giai đoạn Đo lường (Measure): Đánh giá độ tin cậy của hệ thống đo lường (Measurement Systems Analysis - MSA) bằng phương pháp Gage R&R cho dữ liệu thuộc tính và biến thiên; sử dụng biểu đồ cột và biểu đồ Pareto phân loại khuyết tật; phân tích tính ổn định của quy trình qua biểu đồ kiểm soát (Control Chart / Shewhart Chart).
• Giai đoạn Phân tích (Analyze): Xây dựng lưu đồ thao tác chi tiết tại trạm kiểm tra; áp dụng biểu đồ nhân quả Ishikawa phân loại các nguồn biến động theo mô hình 5M (Man, Machine, Method, Material, Milieu); phối hợp kỹ thuật động não nhóm (Brainstorming) và phỏng vấn chuyên sâu theo phương pháp 5-Whys để truy vết nguyên nhân gốc rễ.
• Giai đoạn Cải tiến (Improve): Áp dụng phương pháp thiết kế thử nghiệm (DoE), phối hợp cùng bộ phận kỹ thuật thiết bị chế tạo công cụ Jig hỗ trợ thao tác vệ sinh và đo kiểm; đánh giá hiệu quả trước và sau khi can thiệp giải pháp.
• Giai đoạn Kiểm soát (Control): Chuẩn hóa quy trình thao tác chuẩn (SOP), thiết lập kế hoạch kiểm soát rủi ro, ban hành phiếu kiểm tra định kỳ (Checksheet) và áp dụng cơ chế quản lý sai lệch qua hệ thống E-Nonconforming theo chuẩn ISO 9001:2015.

Nguồn dữ liệu của nghiên cứu bao gồm:

• Dữ liệu thứ cấp: Báo cáo tỷ lệ lỗi nội bộ của bộ phận QAE trong 6 tháng đầu năm 2024; số liệu kiểm soát chất lượng Quý II/2024 (592.862 sản phẩm); bản vẽ kỹ thuật, tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm Magetsuyo từ Tập đoàn Fujikura; các chứng nhận ISO 9001, ISO 14001, ISO 13485 do Viện tiêu chuẩn Anh Quốc (BSI) cấp.
• Dữ liệu sơ cấp: Quan sát thao tác trực tiếp tại chuyền sản xuất Nhà máy 1; dữ liệu thực nghiệm đo kiểm Gage R&R; biên bản phỏng vấn chuyên gia kỹ thuật và dữ liệu vận hành thử nghiệm công cụ cải tiến Jig.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam

Chương này trình bày lịch sử hình thành, cơ cấu tổ chức và danh mục sản phẩm của Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam (FOV). Thành lập ngày 18/07/2000 và chính thức hoạt động từ tháng 04/2001, FOV là cơ sở sản xuất chuyên lắp ráp các linh kiện cáp quang phục vụ xuất khẩu.

Tác giả mô tả chi tiết sơ đồ tổ chức áp dụng từ ngày 01/04/2024 với sự phối hợp liên chức năng chặt chẽ giữa các bộ phận: Đảm bảo chất lượng linh kiện quang (QAE), Quản lý chất lượng thiết bị y tế (QMDS), Kỹ thuật và bảo trì trang thiết bị (PTE), Sản xuất linh kiện quang (PRE1, PRE2, PRD), Kế hoạch (PLN), Phát triển vật tư (MDP), An toàn - Sức khỏe - Môi trường (HSE), Công nghệ thông tin (SES), Nhân sự (HRM) và Kế toán (ACC). Trong đó, bộ phận QAE giữ vai trò trung tâm trong việc phê duyệt quy trình, đánh giá nhà cung cấp và kiểm soát chất lượng linh kiện quang xuất xưởng.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 tổng hợp khung lý thuyết học thuật về Six Sigma, các cấp độ sigma từ 1σ đến 6σ (tương ứng 3,4 DPMO) và các lợi ích định lượng trong sản xuất như: cắt giảm chi phí sản xuất, gia tăng sự hài lòng của khách hàng, rút ngắn thời gian chu kỳ, đảm bảo giao hàng đúng hẹn và thúc đẩy văn hóa cải tiến.

Tác giả phân tích chi tiết tiến trình 5 bước DMAIC cùng các công cụ quản lý chất lượng thống kê:

• Bản chất nguyên tắc Pareto (80:20 và nguyên tắc điểm gãy).
• Cấu trúc biểu đồ xương cá 5M kết hợp nguyên lý 5-Whys của Taiichi Ohno.
• Các chỉ số đánh giá hệ thống đo lường Gage R&R (phân biệt độ lặp lại Repeatability và độ tái lập Reproducibility trên dữ liệu thuộc tính/biến thiên).
• Cơ chế vận hành của biểu đồ kiểm soát Shewhart (đường tâm CL, giới hạn kiểm soát trên UCL, giới hạn kiểm soát dưới LCL).
• Các bước thiết lập sơ đồ cây CTQ Tree nhằm cụ thể hóa nhu cầu vô hình của khách hàng thành thông số dung sai kỹ thuật.

Chương 3: Thực trạng về công tác kiểm soát chất lượng tại Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam

Chương này khảo sát thực tế hệ thống quản trị chất lượng tại FOV với hai quy trình kiểm soát cốt lõi do bộ phận QAE ban hành:

• Quy trình kiểm soát chất lượng đầu vào (NVL): Phân luồng vật tư bao bì trực tiếp về kho WH1; các NVL quang học khác được chuyển qua bộ phận ICM để đối chiếu mã nội bộ với số lô của nhà cung cấp, kiểm tra ngoại quan, đo kích thước, kiểm tra chức năng, xác nhận báo cáo thử nghiệm và chạy thử trước khi lưu kho phân phát đến chuyền sản xuất.
• Quy trình kiểm soát chất lượng đầu ra (BTP/SP): Phân loại kết quả kiểm tra thành "Đạt" và "Không phù hợp" (NC). Các trường hợp NC được ghi nhận trên hệ thống E-Nonconforming và phân luồng xử lý qua 3 cấp độ: đánh giá Đạt (cần kỹ sư phê duyệt xác nhận), đánh giá Không đạt (tiến hành chỉnh sửa/sửa chữa và điều tra nguyên nhân), hoặc đề xuất Nhân nhượng (phải có sự đồng thuận từ kỹ sư chuyên trách và chấp thuận bằng văn bản của khách hàng).

Chương 3 cũng cung cấp chi tiết thông số kỹ thuật của sản phẩm Magetsuyo:

Thông số kỹ thuật	Đặc tính chi tiết	Ghi chú
Loại sợi quang	Sợi quang đơn mode (Single Mode)	λ = 1,31 μm
Đường kính trường mode	Điển hình 8,1 μm	Tại bước sóng 1,31 μm
Đường kính lớp phản xạ (Cladding)	125 ± 1 μm	Thủy tinh quang học
Đường kính lớp phủ ngoài (Primary Coating)	Xấp xỉ 0,5 mm	Vật liệu nhựa dẻo
Thành phần gia cường	Sợi Aramid (Kevlar)	Chịu lực kéo, màu vàng óng
Lớp vỏ bọc ngoài cùng (Jacket)	Polyurethane chống cháy, màu ngà	Đường kính xấp xỉ 4 mm
Bán kính uốn cong cho phép	Tối thiểu 7,5 mm	Khả năng uốn cong đàn hồi cao
Loại đầu kết nối	Chuẩn SC hoặc LC	Chế độ mài SPC/APC
Tổn thất suy hao chèn (IL)	≤ 0,8 dB	Tại bước sóng 1,31 μm
Tổn thất suy hao phản xạ (RL)	≥ 50 dB	Tại bước sóng 1,31 μm
Nhiệt độ vận hành và bảo quản	-10°C đến +40°C	Môi trường dân dụng và văn phòng

Chương 4: Áp dụng Lean - Six Sigma để cải thiện tỷ lệ lỗi ở công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang của sản phẩm Magetsuyo tại Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam

Chương 4 là phần nội dung thực nghiệm trọng tâm, thể hiện việc áp dụng chu trình DMAIC để xử lý vấn đề khuyết tật:

1. Giai đoạn Xác định (Define):
   • Phân tích lưu đồ 12 công đoạn sản xuất: Cắt dây → In Laser → Xỏ linh kiện → Lắp ống nối (bơm keo, sấy nhiệt) → Mài bề mặt (mài nhám, mài tinh, mài bóng theo chuẩn SPC/APC) → Kiểm tra bề mặt lần 1 (kính hiển vi X400) → Lắp bộ hộp chức năng → Đo suy hao (IL, RL) → Kiểm tra chiều dài & ngoại quan → Kiểm tra bề mặt lần 2 (Final Endface) → Dán nhãn & đóng gói → Vận chuyển.
   • Xây dựng biểu đồ Pareto cho các công đoạn sản xuất trong Quý II/2024: Xác định công đoạn kiểm tra bề mặt lần 2 chiếm 52,7% tổng số lỗi toàn chuyền. Công đoạn ngoại quan tuy có biến động cục bộ trong tháng 5/2024 (363 PPM) nhưng đã được kiểm soát triệt để sau khi nhà cung cấp vật tư khắc phục. Do đó, công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối được chọn làm đối tượng cải tiến ưu tiên duy nhất.
   • Thiết lập CTQ Tree và tính toán tỷ lệ chất lượng: Trong Quý II/2024, tổng sản lượng đạt 592.862 sản phẩm, ghi nhận 167 sản phẩm lỗi bề mặt, đạt tỷ lệ 99,71%, thấp hơn yêu cầu chất lượng thiết yếu 0,029%.
2. Giai đoạn Đo lường (Measure):
   • Thống kê phân loại lỗi tại công đoạn kiểm tra bề mặt (Bảng 4.2). Phân tích biểu đồ Pareto chỉ ra lỗi vỡ lớp phản xạ (cladding break/crack) là khuyết tật nghiêm trọng và chiếm tỷ lệ cao nhất trong các dạng lỗi bề mặt.
   • Thực hiện phân tích Gage R&R trên hệ thống kính hiển vi kiểm tra quang học nhằm đảm bảo sai số đo lường nằm trong giới hạn cho phép của hệ thống MSA trước khi thu thập dữ liệu phân tích.
   • Thiết lập biểu đồ kiểm soát độ ổn định của quá trình kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang.
3. Giai đoạn Phân tích (Analyze):
   • Xây dựng lưu đồ quy trình thao tác kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang.
   • Ứng dụng biểu đồ nhân quả Ishikawa phân loại các nguồn gốc gây lỗi vỡ lớp phản xạ theo 5M.
   • Triển khai phỏng vấn chuyên gia kỹ thuật bằng công cụ 5-Whys (Bảng 4.3): Xác định nguyên nhân cốt lõi gây vỡ cladding là do thao tác vệ sinh thủ công bằng giấy lau không tạo được lực đều và thao tác tháo lắp đầu nối cáp quang vào bộ chuyển đổi (adapter) tại công đoạn đo suy hao/kiểm tra bề mặt tạo ra lực tỳ đè góc cạnh, va đập trực tiếp vào lớp phản xạ thủy tinh mỏng manh.

Chương 5: Kết quả và hàm ý quản trị

Chương 5 hoàn tất hai giai đoạn còn lại của mô hình DMAIC:

1. Giai đoạn Cải tiến (Improve):
   • Động não nhóm đề xuất bảng tổng hợp giải pháp cải tiến theo 5M (Bảng 5.1).
   • Thiết kế công cụ cải tiến (Jig hỗ trợ): Nhóm tác giả phác thảo mẫu thử nghiệm thủ công với rãnh giữ và thanh trượt tịnh tiến, sau đó phối hợp cùng bộ phận Kỹ thuật và Bảo trì thiết bị (PTE) hoàn thiện bản vẽ kỹ thuật chi tiết và tiến hành gia công cơ khí chính xác (Hình 5.10, 5.11).
   • Cơ chế công cụ: Định vị cố định các đầu nối cáp quang, điều khiển thanh trượt tạo hành trình lau ổn định trên mặt giấy vệ sinh chuyên dụng và hỗ trợ tháo lắp adapter đồng trục, triệt tiêu hoàn toàn lực tác động lệch tâm gây mẻ vỡ lớp phản xạ cladding.
   • Thử nghiệm và đánh giá: So sánh các thao tác vệ sinh và đo suy hao trước - sau cải tiến (Bảng 5.2), ghi nhận sự suy giảm rõ rệt của tỷ lệ phát sinh khuyết tật.
2. Giai đoạn Kiểm soát (Control):
   • Thiết lập bảng tổng hợp hoạt động kiểm soát cho các giải pháp 5M (Bảng 5.3).
   • Ban hành tài liệu hướng dẫn công việc chuẩn hóa (SOP) có minh họa hình ảnh thao tác đúng - sai trên dây chuyền.
   • Thiết lập phiếu kiểm tra định kỳ (Checksheet) để giám sát tình trạng kỹ thuật, độ mài mòn của công cụ Jig và duy trì kỷ luật thao tác của nhân viên vận hành.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đạt được các kết quả cụ thể dựa trên số liệu thực chứng tại nhà máy:

Chỉ số / Hạng mục	Trước cải tiến (Quý II/2024)	Sau khi triển khai giải pháp
Tỷ trọng lỗi công đoạn kiểm tra bề mặt	Chiếm 52,7% tổng số lỗi dây chuyền	Giảm thiểu tỷ trọng lỗi nhờ khắc phục nguyên nhân vỡ cladding
Tỷ lệ chất lượng công đoạn kiểm tra bề mặt	99,71% (167 lỗi / 592.862 sản phẩm; thấp hơn CTQs 0,029%)	Tiệm cận và đáp ứng mục tiêu chất lượng thiết yếu (CTQs)
Dạng khuyết tật chủ yếu	Vỡ lớp phản xạ (Cladding break/chip)	Được triệt tiêu nhờ chuẩn hóa lực tiếp xúc qua công cụ Jig
Phương thức thao tác vệ sinh và đo suy hao	Thao tác cầm tay thủ công, lực phân bổ không đều	Thao tác bằng công cụ Jig có thanh trượt định vị do bộ phận PTE chế tạo
Hệ thống tài liệu kiểm soát	Hướng dẫn thao tác chung, chưa có công cụ hỗ trợ	Ban hành SOP trực quan hóa, phiếu Checksheet bảo trì Jig định kỳ

Khóa luận đóng góp về mặt ứng dụng thực tiễn:

• Chứng minh tính khả thi của việc phối hợp liên phòng ban (giữa bộ phận chất lượng QAE và bộ phận kỹ thuật bảo trì PTE) trong việc biến ý tưởng cải tiến quy trình thành công cụ cơ khí gá đặt (Jig) chuyên dụng tại xưởng sản xuất.
• Cung cấp phương pháp tiếp cận có hệ thống từ dữ liệu thống kê (Pareto, Gage R&R, Control Chart) đến phân tích nguyên nhân vi mô (5-Whys, 5M) cho các dây chuyền sản xuất linh kiện quang có độ chính xác cao.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận nêu rõ các giới hạn phạm vi nghiên cứu:

• Phạm vi nghiên cứu chỉ giới hạn trên dây chuyền sản xuất nhóm hàng Magetsuyo tại Nhà máy 1 của Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam.
• Dữ liệu nghiên cứu tập trung trong khung thời gian năm 2024 (từ tháng 1 đến tháng 11/2024), trong đó dữ liệu đo lường trọng điểm tập trung vào Quý II/2024.
• Đề tài tập trung phân tích sâu vào công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối lần 2 (Final Endface) và khuyết tật vỡ lớp phản xạ cladding, chưa mở rộng phân tích các công đoạn kiểm tra khác trên toàn bộ chuỗi cung ứng linh kiện.

Hướng phát triển tiếp theo được đề xuất:

• Mở rộng ứng dụng thiết kế của công cụ Jig cải tiến cho các dòng sản phẩm cáp quang khác đang sản xuất tại FOV có cấu trúc đầu nối tương tự.
• Nghiên cứu tự động hóa trạm kiểm tra bề mặt thông qua hệ thống thị giác máy tính nhằm giảm bớt phụ thuộc vào việc soi kiểm thủ công qua kính hiển vi.
• Tiếp tục theo dõi dữ liệu sản xuất dài hạn để tính toán chính xác mức sigma của quy trình sau khi giải pháp đi vào vận hành ổn định.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo thực nghiệm hữu ích cho:

• Sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý công nghiệp, Kỹ thuật hệ thống công nghiệp và Quản trị chất lượng đang tìm kiếm mô hình áp dụng Lean - Six Sigma (DMAIC) chuẩn mực vào môi trường nhà máy thực tế.
• Kỹ sư đảm bảo chất lượng (QA/QC), kỹ sư cải tiến liên tục (CI) trong các doanh nghiệp sản xuất linh kiện điện tử, cáp quang viễn thông và cơ khí chính xác.
• Phần nội dung có giá trị tham khảo cao nhất:
  • Phương pháp chuyển đổi tiếng nói khách hàng (VoC) thành cây chất lượng (CTQ Tree) gắn với các chỉ tiêu suy hao quang (IL ≤ 0,8 dB, RL ≥ 50 dB).
  • Cách thức kết hợp chuỗi logic giữa biểu đồ Pareto, biểu đồ nhân quả 5M và bảng hỏi 5-Whys để định vị chính xác lỗi thao tác cơ học.
  • Quy trình phối hợp nghiên cứu, phác thảo bản vẽ kỹ thuật và gia công công cụ Jig cơ khí hỗ trợ thao tác sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đề tài lại chọn công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối cáp quang lần 2 để tiến hành cải tiến?

Theo phân tích biểu đồ Pareto về số lượng lỗi trên dây chuyền Magetsuyo trong Quý II/2024, công đoạn kiểm tra bề mặt đầu nối chiếm đến 52,7% tổng số phế phẩm phát sinh toàn chuyền. Mặt khác, công đoạn ngoại quan dù phát sinh lỗi đột biến trong tháng 5/2024 nhưng đã được khắc phục dứt điểm do lỗi từ nhà cung cấp vật tư. Do đó, công đoạn kiểm tra bề mặt là điểm nghẽn chất lượng nội tại lớn nhất cần được xử lý theo nguyên tắc 80:20.

2. Tỷ lệ chất lượng của công đoạn kiểm tra bề mặt sản phẩm Magetsuyo trong Quý II/2024 đạt bao nhiêu và chênh lệch thế nào so với mục tiêu?

Tỷ lệ chất lượng đạt được là 99,71%, được tính toán trên công thức: [1 - (167 / 592.862)] x 100. Chỉ số này vẫn thấp hơn 0,029% so với mục tiêu yêu cầu chất lượng thiết yếu (CTQs) đặt ra dựa trên tiếng nói khách hàng (VoC), dẫn đến chi phí xử lý sai hỏng và chỉnh sửa phát sinh.

3. Sợi quang của sản phẩm Magetsuyo có các thông số kích thước và quang học cụ thể nào?

Theo Bảng 3.1 trong văn bản, sản phẩm sử dụng sợi quang đơn mode có đường kính trường mode điển hình là 8,1 μm (tại bước sóng λ = 1,31 μm), đường kính lớp phản xạ cladding là 125 ± 1 μm, đường kính lớp phủ coating là ~0,5 mm, lớp gia cường sợi Kevlar, vỏ ngoài polyurethane chống cháy đường kính ~4 mm, bán kính uốn cong tối thiểu 7,5 mm, suy hao chèn IL ≤ 0,8 dB và suy hao phản xạ RL ≥ 50 dB.

4. Nguyên nhân gốc rễ dẫn đến lỗi vỡ lớp phản xạ (cladding) được tìm ra qua phương pháp nào?

Nguyên nhân gốc rễ được tìm ra nhờ phương pháp phỏng vấn chuyên gia 5-Whys kết hợp biểu đồ xương cá 5M. Kết quả xác định lỗi bắt nguồn từ việc thao tác vệ sinh thủ công bằng giấy tạo lực tỳ đè không đồng đều và thao tác tháo lắp adapter ở công đoạn đo suy hao gây ra lực va chạm cơ học lệch tâm trực tiếp lên bề mặt đầu nối cáp quang.

5. Giải pháp kỹ thuật then chốt được đưa ra để khắc phục vấn đề là gì?

Giải pháp then chốt là thiết kế và chế tạo công cụ Jig cải tiến có thanh trượt tịnh tiến hỗ trợ vệ sinh và tháo lắp đầu nối. Công cụ này được nhóm tác giả lên ý tưởng thủ công và phối hợp cùng bộ phận Kỹ thuật và Bảo trì thiết bị (PTE) gia công cơ khí chính xác, giúp chuẩn hóa hướng di chuyển và phân bổ đều lực tác động, ngăn chặn triệt để va chạm cơ học gây mẻ vỡ sợi quang.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Trần Thu Thảo đã vận dụng chặt chẽ phương pháp luận Lean - Six Sigma theo tiến trình DMAIC để giải quyết bài toán giảm thiểu tỷ lệ lỗi bề mặt đầu nối cáp quang của sản phẩm Magetsuyo tại Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam. Bằng việc kết hợp các công cụ phân tích thống kê định lượng với kỹ thuật phân tích 5-Whys và biểu đồ 5M, nghiên cứu đã truy vết thành công nguyên nhân gây lỗi vỡ lớp phản xạ cladding bắt nguồn từ thao tác cơ học thủ công. Việc phối hợp liên phòng ban để chế tạo thành công công cụ Jig cơ khí chuyên dụng và chuẩn hóa hệ thống tài liệu kiểm soát SOP, Checksheet đã giúp loại bỏ nguồn biến động, nâng cao năng lực quy trình kiểm tra và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe của ngành công nghiệp linh kiện quang học.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY TNHH FUJIKURA FIBER OPTICS VIỆT NAM 1.1 Thông tin chung về công ty Hình 1.1: Tổng quan về Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam Nguồn: Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam Tên đầy đủ: Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam Tên Tiếng Anh: Fujikura Fiber Optics Vietnam LTD Tên viết tắt: FOV Logo công ty: Hình 1.2: Logo của Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam Nguồn: Tập đoàn Fujikura Lĩnh vực hoạt động: sản xuất linh kiện cáp quang cho viễn thông và thiết bị y tế Fanpage: http://www.com/fujikuravietnam Hotline: [phone] (220) Mã số thuế: 3700344643 Địa chỉ: Số 9 Đường Số 6, Khu Công Nghiệp Việt Nam – Singapore, Phường Bình Hòa, Thành phố Thuận An, Tỉnh Bình Dương Trang 5 1.2 Lịch sử hình thành và định hướng phát triển Công ty TNHH Fujikura Fiber Optics Việt Nam (viết tắt FOV) là công ty con của Tập đoàn Fujikura (có trụ sở chính ở Tokyo, Nhật Bản). FOV được thành lập vào ngày 18/7/2000 và chính thức đi vào hoạt động từ tháng 4 năm 2001. Với sự đầu tư vốn 100% từ Tập đoàn, FOV sở hữu dây chuyền sản xuất hiện đại chuyên gia công, lắp ráp các sản phẩm cáp quang dựa trên phần thiết kế, phát triển sản phẩm từ công ty mẹ chuyển giao. Tất cả sản phẩm sau khi sản xuất tại FOV sẽ được xuất khẩu sang thị trường nước ngoài.

Kể từ khi thành lập, Tập đoàn Fujikura đã luôn nỗ lực góp phần cải thiện xã hội bằng cách cung cấp các công nghệ tiên tiến được hỗ trợ bởi độ tin cậy tuyệt đối. Vậy nên sức mạnh của FOV nói riêng và Tập đoàn Fujikura nói chung có được là nhờ hoạt động kinh doanh có tính ổn định cao được xây dựng dựa trên quan hệ đối tác bền chặt. FOV đã đề ra định hướng rõ ràng thông qua bộ nguyên tắc kinh doanh mang tên “Nhiệm vụ – Phương hướng – Giá trị cốt lõi - Năng lực cốt lõi” như sau: Về Nhiệm vụ + Mang đến cơ hội việc làm và hạnh phúc cho tất cả nhân viên bằng việc thỏa mãn khách hàng + Đóng góp vào sự phát triển kinh doanh của khách hàng với năng lực của nhà sản xuất chuyên nghiệp của Tập đoàn Fujikura thông qua công nghệ "Tsunagu" (từ tiếng Nhật có nghĩa là "kết nối") + Đóng góp vào cộng đồng với tư cách là thành viên của cộng đồng Về Phương hướng + Trở thành nơi đầu tư tốt nhất cho nhà đầu tư và mang đến phúc lợi tốt nhất cho nhân viên bằng việc tối đa hóa lợi nhuận + Đóng góp tích cực cho xã hội và môi trường sống thông qua các hoạt động tích cực và sản phẩm đáng tin cậy + Trở thành nhà sản xuất chuyên nghiệp duy nhất trong Tập đoàn Fujikura bằng việc cung cấp sản phẩm có chất lượng cao, giá cả cạnh tranh, dịch vụ tốt nhất và có tính linh hoạt Về Giá trị cốt lõi Trang 6 1. Thỏa mãn khách hàng 2.

Hợp tác Về Năng lực cốt lõi + Phát triển nguồn nhân lực + Phát triển nguyên vật liệu + Thiết kế công đoạn sản xuất Ngoài ra, FOV cũng có ban hành chính sách về chất lượng và môi trường nhằm định hướng mọi hoạt động của công ty đều đem lại sự hài lòng cho khách hàng trên từng loại sản phẩm và đề cao ý thức xanh – sạch – đẹp trong bảo vệ môi trường cho xã hội như sau: Về Chính sách chất lượng + Với nhóm linh kiện quang: Tuân thủ tuyệt đối yêu cầu chất lượng nhằm đạt được sự thỏa mãn khách hàng, đảm bảo hạnh phúc cho nhân viên và thịnh vượng của Công ty.