Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành dệt may Việt Nam đóng vai trò then chốt trong nền kinh tế quốc dân nhờ lực lượng lao động dồi dào và lợi thế về chi phí nhân công. Tuy nhiên, phần lớn các doanh nghiệp dệt may trong nước vẫn đang vận hành chủ yếu theo phương thức gia công CMT (Cut - Make - Trim). Để gia tăng năng lực cạnh tranh và đáp ứng các tiêu chuẩn sản xuất công nghiệp trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, việc tối ưu hóa quy trình quản lý sản xuất, chuẩn hóa thao tác và loại bỏ các lãng phí thời gian của người lao động trực tiếp trên dây chuyền trở thành yêu cầu cấp thiết. Thao tác của công nhân ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, chất lượng sản phẩm và là căn cứ cốt lõi để xác định chính xác thời gian hoàn thành từng nguyên công cũng như toàn bộ đơn hàng.

Đề tài "Xác định thời gian bằng phương pháp phân tích thao tác chuẩn của mã hàng 222CFWWOU0658FR" được thực hiện nhằm giải quyết bài toán định mức thời gian sản xuất công nghiệp cho sản phẩm áo jacket may xuất khẩu.

Mục tiêu nghiên cứu:

  • Mục tiêu tổng quát: Xác định thời gian sản xuất bằng phương pháp phân tích thao tác chuẩn cho mã hàng áo jacket 222CFWWOU0658FR.
  • Mục tiêu cụ thể:
    1. Hệ thống hóa cơ sở lý luận về phương pháp phân tích thao tác chuẩn trong sản xuất may công nghiệp.
    2. Xây dựng bảng thời gian may tiêu chuẩn cho sản phẩm mã hàng 222CFWWOU0658FR bằng phương pháp phân tích thao tác chuẩn.
    3. Đánh giá kết quả đạt được trong quá trình xây dựng định mức thời gian may cho mã hàng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình thao tác và thời gian sản xuất bằng phương pháp phân tích thao tác chuẩn đối với mã hàng 222CFWWOU0658FR.
  • Phạm vi thời gian: Từ ngày 22/08/2022 đến ngày 25/10/2022.
  • Phạm vi nội dung: Phân tích kết cấu sản phẩm, quy trình công nghệ may, bảng mã code cử động thao tác chuẩn và tính toán định mức thời gian gia công mã hàng áo jacket 222CFWWOU0658FR.
  • Không gian nghiên cứu: Khoa Công nghệ May – Trường Đại học Công nghiệp Dệt May Hà Nội.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và khái niệm cốt lõi

Đồ án vận dụng hệ thống lý thuyết về kỹ thuật công nghiệp (Industrial Engineering - IE) và nghiên cứu chuyển động lao động trong ngành may mặc:

  • Thao tác và Thao tác chuẩn: Thao tác là tác động của người công nhân lên đối tượng lao động để tạo ra sản phẩm. Thao tác chuẩn là phương thức sản xuất hiệu quả dựa trên một trình tự công việc tối ưu, lấy chuyển động của người thao tác làm trung tâm, loại bỏ tối đa thao tác thừa, hạn chế thời gian dừng và giảm thiểu việc điều chỉnh sản phẩm.
  • Phân loại thao tác: Bao gồm thao tác trực tiếp (làm việc với máy móc, thiết bị chuyên dùng) và thao tác gián tiếp (cầm, đặt bán thành phẩm, so mép, cắt chỉ). Thao tác thừa là những cử động không tạo ra giá trị gia tăng, phát sinh do thói quen, cách bố trí mặt bằng làm việc chưa hợp lý hoặc do tay nghề công nhân.
  • Phương pháp đo lường thời gian MTM (Methods-Time Measurement): Phương pháp tính toán thời gian sản xuất trên cơ sở phân tích hoạt động lao động thành các chuyển động cơ bản của thân thể, chân, tay và mắt. Đơn vị đo thời gian chuẩn được quy ước là TMU (Time Measurement Unit), trong đó: $$\text{1 giây} = 27{,}8\text{ TMU}$$
  • Hệ thống mã phân tích thao tác IED: Phân chia các hoạt động của công nhân thành 5 loại hoạt động trên máy cơ, 3 cử động cơ bản (GET, PUT, FOOT) và 7 nhóm thao tác chính (Get & Match, Align & Regulate, Folding Shapes, Handling Machine, Sewing, Trimming & Part Asiding, và nhóm MTM bổ trợ).
  • Mô hình các yếu tố ảnh hưởng:
    • Yếu tố con người: Áp dụng học thuyết về quan hệ con người của Mayo, chú trọng điều kiện tâm sinh lý, sức khỏe và môi trường làm việc.
    • Yếu tố kỹ thuật: Đặc tính thiết bị, nguyên phụ liệu và phương pháp công nghệ gia công.
    • Yếu tố tổ chức: Các nguyên tắc kinh tế thao tác (hai tay vận động đồng thời, chuyển động đối xứng ngược chiều, phạm vi chuyển động tối thiểu, giảm tối đa việc quan sát của mắt).

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp tổng hợp, phân tích tài liệu: Thu thập và xử lý tài liệu kỹ thuật của mã hàng, tiêu chuẩn kỹ thuật may, bảng thông số kích thước, bảng màu và mẫu áo đối chứng do khách hàng cung cấp.
  • Phương pháp điều tra, khảo sát: Khảo sát tình hình thực hiện thao tác của công nhân trực tiếp sản xuất trên chuyền thông qua bảng hỏi và phỏng vấn.
  • Phương pháp quan sát và ghi hình: Sử dụng thiết bị ghi hình (video) để ghi lại chi tiết các chu kỳ làm việc của công nhân, từ đó bóc tách từng cử động, nhận diện các động tác dư thừa và thiếu sót.
  • Phương pháp chuyên gia: Tham vấn ý kiến của giảng viên hướng dẫn và các cán bộ kỹ thuật công nghệ dệt may về phương pháp chuẩn hóa thao tác.
  • Phương pháp thực nghiệm: Thử nghiệm các thao tác chuẩn đã thiết kế vào các công đoạn gia công thực tế trên sản phẩm mẫu nhằm kiểm tra tính khả thi và điều chỉnh định mức.

Nguồn dữ liệu

Dữ liệu nghiên cứu bao gồm: tài liệu kỹ thuật gốc của mã hàng áo jacket 222CFWWOU0658FR thương hiệu Woolrich; bảng thông số kích thước thành phẩm cỡ M; bảng tiêu hao nguyên phụ liệu; bảng mã code phân tích thời gian thao tác IED và hệ thống bảng tra thời gian đường may SE.


Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Nghiên cứu cơ sở lý luận về xác định thời gian bằng phương pháp phân tích thao tác chuẩn

Chương I tập trung hệ thống hóa toàn bộ nền tảng lý luận về định mức lao động và phân tích thao tác trong công nghiệp may:

  1. Khái niệm và vai trò: Làm rõ bản chất của thời gian chế tạo, thời gian chính, thời gian phụ cấp và ý nghĩa của việc triệt tiêu thao tác thừa đối với việc cân bằng chuyền và phân công lao động.
  2. Hệ thống phân loại cử động và mã code IED:
    • 3 cử động nền tảng:
      • GET (G): Chạm, cầm, nắm chi tiết (bao gồm GA - chạm đơn giản, GB - cầm nắm di chuyển ngón tay, GC - cầm nắm chính xác tại một điểm).
      • PUT (P): Di chuyển, đặt vật thể (bao gồm PA - đặt bất kỳ, PB - đặt chính xác tại một điểm, PC - đặt chính xác tại hai điểm).
      • FOOT (F): Cử động chân kiểm soát bàn đạp máy may.
    • 7 nhóm thao tác IED: Get and Match (GM), Aligning and Regulating (AR), Folding Shapes (F), Handling Machine (HM), Sewing (SE), Trimming & Part Asiding (TR/PA), và nhóm cử động phụ MTM (MTMF, MTMP, MTME, MTMB, MTMW...).
Nhóm thao tác IED Mã thao tác tiêu biểu Diễn giải cử động Định mức (TMU)
Get & Match GM2T Lấy và ghép 2 chi tiết bằng hai tay cùng một lúc (G-G-P-G-G) 77
GM2S Lấy và ghép 2 chi tiết rời tuần tự bằng 2 tay (G-P-G-P-G-G) 106
GMPE Lấy 1 chi tiết bằng 1 tay và đưa xuống chân vịt (G-P-G) 50
Align & Regulate AR1P So mép và điều chỉnh chi tiết trên (G-P-G) 44
AR2P So mép và điều chỉnh hai chi tiết bằng hai tay (G-G-P-G) 60
Handling Machine HM1A May một đoạn giữ đầu đường may (F-F) 18
HMTK Lại mũi bằng nút nhấn ngón tay cái (G-P) 15
Part Asiding PA1H Đưa chi tiết ra ngoài bằng 1 tay (G-P) 24
PA2H Đưa chi tiết bằng 2 tay để ra ngoài (G-G-P) 43
MTM cử động MTMR Nắm lại, dời tay về 6
MTMWD Viết một số 17
  1. Công thức tính thời gian may (Mã SE): Thời gian may cho nhóm thao tác số 5 được tính toán thông qua công thức: $$BST = \frac{St/\text{cm}}{RPM \times 0{,}0006} + 18 + P$$ Trong đó:

    • $St/\text{cm}$: Mật độ mũi may trên 1 cm ($St = 4{,}5\text{ mũi/cm}$).
    • $RPM$: Tốc độ trục máy may ($RPM = 3000\text{ vòng/phút}$).
    • $18$: Thời gian khởi động và dừng máy may (TMU).
    • $P$: Hệ số mức độ dừng ($PA = 3$ đối với dừng bất kỳ trên 1 cm; $PB = 10$ đối với dừng chính xác trung bình trong phạm vi 1 cm; $PC = 21$ đối với dừng chính xác cao dưới 1 cm phục vụ mí diễu hoặc chuyển hướng).
  2. Quy trình 5 bước xác định thời gian thao tác chuẩn:

    • Bước 1: Nghiên cứu tài liệu kỹ thuật, sản phẩm mẫu và bảng quy trình công nghệ.
    • Bước 2: Lập bảng phân tích thao tác theo mẫu biểu định dạng cột (STT, mô tả thao tác, mã số IED, định mức TMU, tần suất, thời gian TMU, thời gian giây).
    • Bước 3: Phân tích thao tác chi tiết theo từng cụm chi tiết và quy trình lắp ráp.
    • Bước 4: Tính toán tổng thời gian chuẩn ($T_{\text{giây}} = T_{\text{TMU}} / 27{,}8$).
    • Bước 5: Kiểm tra, đánh giá và lưu trữ kết quả.

Chương II: Nội dung, phương pháp xác định thời gian bằng phân tích thao tác chuẩn cho mã hàng 222CFWWOU0658FR

Chương II triển khai áp dụng toàn bộ phương pháp phân tích thao tác chuẩn vào mã hàng thực tế:

1. Đặc tính kỹ thuật của sản phẩm

  • Thương hiệu: Woolrich.
  • Mã hàng: 222CFWWOU0658FR.
  • Loại sản phẩm: Áo jacket nam 2 lớp, nhồi bông lông vũ trần ngang, đóng mở nẹp bằng cúc dập.
  • Cỡ mẫu nghiên cứu: Cỡ M.
  • Kết cấu sản phẩm:
    • Lần chính: Cổ bẻ, thân trước có 2 túi dán cạnh sườn, gắn mác kẹp ở cạnh sườn cạnh túi, cửa tay và gấu áo gập liền.
    • Lần lót: Thân sau lót có đáp mác và logo, ve nẹp dài liền từ đỉnh vai xuống gấu áo.
    • Nguyên phụ liệu: Tổng cộng 32 chi tiết vải chính, cùng với vải lót, mex dựng, bông lông vũ nhồi, cúc dập, oze và nhãn mác.

2. Thiết bị sử dụng

Hệ thống thiết bị trên chuyền gồm: máy may 1 kim (M1K) dùng cho các đường can, chắp, lộn, mí diễu; máy may 1 kim kết hợp gá cữ chuyên dụng may chần bông; máy vắt sổ; máy thùa khuy đầu tròn; máy đính cúc; máy dập cúc bấm; máy dập oze; máy phụt bông lông vũ, cân điện tử và bàn là.

3. Bảng quy trình công nghệ may tổng thể

Quy trình may mã hàng 222CFWWOU0658FR gồm 74 công đoạn, được phân chia theo các cụm:

  • Gia công thân trước chính (Công đoạn 1 – 7)
  • Gia công thân sau chính (Công đoạn 8 – 9)
  • Gia công tay (Công đoạn 10 – 19)
  • Gia công thân trước lót (Công đoạn 20 – 23)
  • Gia công thân sau lót (Công đoạn 24 – 30)
  • Gia công tay lót (Công đoạn 31)
  • Lắp ráp lần lót (Công đoạn 32 – 38)
  • Gia công cổ (Công đoạn 39 – 51)
  • Đáp gấu (Công đoạn 52 – 55)
  • Lắp ráp lần chính (Công đoạn 56 – 68)
  • Thùa khuy, đính cúc (Công đoạn 69 – 71)
  • Vệ sinh công nghiệp và hoàn thiện (Công đoạn 72 – 74)

Các thông số dây chuyền thiết kế:

  • Tổng thời gian chế tạo: 2507,37 giây.
  • Nhịp dây chuyền: 83,58 giây.
  • Số lượng công nhân: 30 lao động.

4. Phân tích thao tác chi tiết các công đoạn sang dấu

Đồ án đã thiết lập bảng phân tích thao tác chuẩn chi tiết cho các công đoạn sang dấu bằng mẫu và phấn:

STT CĐ Tên công đoạn sang dấu Bậc thợ Tổng TMU Thời gian chuẩn (giây) Định mức (SP/1 giờ) Định mức (SP/9 giờ)
2 Sang dấu thân trước 2 1.020 36,72 85 767
3 Sang dấu túi 2 510 18,36 171 1.535
9 Sang dấu thân sau 2 680 24,48 128 1.151
12 Sang dấu tay to 2 612 22,03 142 1.279
13 Sang dấu chèn tay 2 578 20,80 150 1.354
17 Sang dấu đáp cửa tay 2 476 17,13 183 1.645
24 Sang dấu thân sau lót 2 680 24,48 128 1.151
28 Sang dấu vị trí dây treo 2 221 7,95 394 3.542
39 Sang dấu cổ ngoài 2 323 11,63 269 2.423
40 Sang dấu chân cổ ngoài 2 340 12,24 256 2.302
41 Sang dấu cổ trong 2 340 12,24 256 2.302
42 Sang dấu chân cổ trong 2 306 11,01 284 2.558
52 Sang dấu đáp gấu trước 2 510 18,36 171 1.535
53 Sang dấu đáp gấu sau 2 306 11,01 284 2.558
69 Sang dấu điểm thùa khuy, đính cúc 2 170 6,12 233 2.093

Cấu trúc chuỗi thao tác chuẩn cho 1 công đoạn sang dấu tiêu chuẩn (ví dụ Công đoạn 2 - Sang dấu thân trước):

  1. GM2T (77 TMU, tần suất 2): Lấy và ghép thân trước cùng mẫu thân trước bằng 2 tay cùng lúc $\rightarrow$ 154 TMU (5,54 giây).
  2. AR1P (44 TMU, tần suất 2): So mép và điều chỉnh mẫu dưỡng khớp với thân $\rightarrow$ 88 TMU (3,17 giây).
  3. MTMR (6 TMU, tần suất 2): Cử động dời tay, lấy phấn $\rightarrow$ 12 TMU (0,43 giây).
  4. MTMWD (17 TMU, tần suất 40): Dùng phấn vạch các đường may khớp với thân $\rightarrow$ 680 TMU (24,48 giây).
  5. PA2H (43 TMU, tần suất 2): Dùng 2 tay đưa thân và mẫu ra ngoài vị trí quy định $\rightarrow$ 86 TMU (3,10 giây). $\rightarrow$ Tổng thời gian chuẩn công đoạn = 1.020 TMU = 36,72 giây.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng

  • Chuẩn hóa thông số công nghệ: Đã xác lập đầy đủ bảng thông số kỹ thuật, định mức tiêu hao cho 32 chi tiết cấu thành sản phẩm áo jacket nam 2 lớp lông vũ Woolrich.
  • Thiết lập định mức dây chuyền: Xác định chính xác tổng thời gian chế tạo sản phẩm là 2507,37 giây, nhịp chuyền cân bằng đạt 83,58 giây với quy mô bố trí 30 lao động.
  • Bộ mã hóa thao tác chuẩn: Số hóa và lập bảng định mức thời gian cho toàn bộ 74 công đoạn may, tính toán chi tiết định mức TMU và quy đổi sang giây cho các thao tác chuẩn bị, sang dấu, chắp ráp và hoàn thiện.
  • Định mức năng suất lao động: Xác định cụ thể định mức sản phẩm theo giờ (ĐM/1h) và định mức ca làm việc 9 giờ (ĐM/9h) cho từng vị trí công việc, đạt hiệu suất thiết kế 100%.

Giải pháp và đề xuất tổ chức

  • Nguyên tắc tiết kiệm thao tác: Yêu cầu công nhân tuân thủ cử động đồng thời của cả hai tay (GM2T), tránh thao tác đơn lẻ từng tay làm tăng thời gian phụ cấp.
  • Tối ưu hóa vị trí làm việc: Sắp xếp khoảng cách giữa bán thành phẩm, gá cữ và vị trí chân vịt kim máy may ở cự ly ngắn nhất nhằm giảm phạm vi di chuyển của cơ thể.
  • Loại bỏ thao tác thừa: Cắt giảm các thao tác ngắm nhìn không cần thiết, động tác dời tay nhiều lần, và hiện tượng chỉnh sửa do hướng dẫn kỹ thuật không đồng bộ.

Đóng góp của đề tài

Đồ án đã kết hợp thành công lý thuyết phân tích thao tác quốc tế (MTM/IED) với thực tiễn sản xuất đơn hàng may mặc xuất khẩu phức tạp (áo jacket nhồi lông vũ). Kết quả nghiên cứu cung cấp tài liệu công nghệ hoàn chỉnh phục vụ trực tiếp cho công tác triển khai sản xuất, phân bổ chuyền may và quản lý định mức kỹ thuật tại doanh nghiệp.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Dữ liệu khảo sát và tính toán định mức chỉ thực hiện trên cỡ vóc mẫu M của mã hàng 222CFWWOU0658FR; chưa tính toán độ lệch thời gian gia công trên toàn bộ dải cỡ vóc từ XXS đến XXL.
    • Phạm vi thời gian nghiên cứu thực nghiệm giới hạn trong 2 tháng (từ 22/08/2022 đến 25/10/2022).
    • Nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc phân tích thao tác trên thiết bị máy may cơ bản và máy 1 kim có gá cữ, chưa mở rộng cho các hệ thống máy may tự động hóa hoàn toàn hoặc chuyền may treo tự động.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng xây dựng ngân hàng dữ liệu thao tác chuẩn cho các chủng loại sản phẩm may mặc xuất khẩu khác (áo sơ mi, quần âu, áo khoác thể thao).
    • Nghiên cứu ảnh hưởng của dung sai kích thước giữa các cỡ vóc (grading size) đến biến thiên định mức thời gian thao tác.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo phục vụ:

  • Sinh viên và giảng viên ngành Công nghệ May / Thiết kế Thời trang: Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các học phần Đồ án công nghệ sản xuất may, Quản lý sản xuất may công nghiệp, Nghiên cứu thời gian và phương pháp lao động.
  • Kỹ sư Kỹ thuật Công nghiệp (IE) và cán bộ định mức tại các nhà máy may: Tham khảo hệ thống bảng mã tra cứu IED, bảng tính SE theo cấp độ dừng và phương pháp bóc tách cử động lao động để thiết lập định mức thời gian cho các mã hàng gia công CMT.

Câu hỏi thường gặp

1. Sản phẩm áo jacket trong đề tài có kết cấu và yêu cầu kỹ thuật đặc trưng nào?

Sản phẩm là áo jacket nam 2 lớp mang thương hiệu Woolrich (mã hàng 222CFWWOU0658FR, cỡ M), được nhồi bông lông vũ với các đường trần ngang, sử dụng cúc dập. Lần chính gồm 32 chi tiết, có cổ bẻ, 2 túi dán cạnh sườn kèm mác kẹp, cửa tay và gấu gập liền. Lần lót có đáp mác, logo ở thân sau và ve nẹp kéo dài từ đỉnh vai xuống gấu áo.

2. Các thông số dây chuyền sản xuất tổng thể của mã hàng được xác định là bao nhiêu?

Theo bảng quy trình công nghệ may gồm 74 công đoạn, tổng thời gian chế tạo toàn bộ sản phẩm là 2507,37 giây, nhịp dây chuyền thiết kế đạt 83,58 giây, và số lượng lao động phân công trên dây chuyền là 30 công nhân.

3. Phương pháp IED phân chia thao tác của người công nhân thành những nhóm cử động cơ bản nào?

Hệ thống IED phân loại thành 5 hoạt động của công nhân trên máy cơ, 3 cử động cơ bản gồm GET (cầm nắm), PUT (di chuyển/đặt), FOOT (nhấn bàn đạp) và 7 nhóm thao tác chính: (1) Lấy và ghép chi tiết (Get & Match), (2) So mép điều chỉnh (Align & Regulate), (3) Gấp chi tiết (Folding Shapes), (4) Vận hành máy (Handling Machine), (5) May (Sewing), (6) Cắt chỉ và để sang bên (Trimming & Part Asiding), và (7) Các cử động MTM bổ trợ.

4. Thời gian của đường may (Mã SE) được tính toán theo công thức và điều kiện kỹ thuật nào?

Thời gian may được xác định theo công thức: $$BST = \frac{St/\text{cm}}{RPM \times 0{,}0006} + 18 + P$$ Đối với mã hàng này, mật độ mũi may được thiết lập là $St = 4{,}5\text{ mũi/cm}$, tốc độ vòng quay máy may $RPM = 3000\text{ vòng/phút}$, thời gian khởi động dừng máy là 18 TMU, và hệ số dừng $P$ được chọn tùy theo tính chất đường may ($PA = 3$ cho dừng tự do, $PB = 10$ cho lại mũi đường can chắp, $PC = 21$ cho đường mí diễu chính xác).

5. Định mức thời gian và sản lượng của công đoạn "Sang dấu thân trước" được xác định như thế nào?

Công đoạn "Sang dấu thân trước" (Công đoạn số 2) có tổng thời gian định mức là 1.020 TMU tương đương 36,72 giây, do thợ bậc 2 thực hiện. Định mức sản lượng được xác định là 85 sản phẩm/giờ và 767 sản phẩm/ca 9 giờ ở mức hiệu suất 100%.


Kết luận

Báo cáo đồ án đã giải quyết thành công nhiệm vụ chuẩn hóa quy trình và xác định định mức thời gian sản xuất cho mã hàng áo jacket lông vũ 222CFWWOU0658FR thương hiệu Woolrich bằng phương pháp phân tích thao tác chuẩn IED/MTM. Kết quả tính toán đã xác lập quy trình 74 công đoạn với tổng thời gian chế tạo 2507,37 giây, nhịp chuyền 83,58 giây cho 30 lao động, đồng thời số hóa chi tiết các cử động thành phần của từng bước công việc. Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu định mức kỹ thuật có giá trị ứng dụng thực tiễn cao cho việc tổ chức, cân bằng chuyền và nâng cao năng suất lao động trong các doanh nghiệp may công nghiệp.