Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cạnh tranh toàn cầu ngày càng gay gắt và nhu cầu khách hàng đa dạng, các doanh nghiệp sản xuất tại Việt Nam đang đối mặt với thách thức trong việc kiểm soát và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Tại một xưởng lắp ráp thuộc công ty điện tử, hệ thống Kanban truyền thống được áp dụng nhằm kiểm soát dòng nguyên liệu và sản xuất theo nguyên tắc kéo (Pull system). Tuy nhiên, hệ thống này gặp nhiều hạn chế như mất thẻ Kanban, thiếu thông tin thẻ, quy trình xử lý thẻ khi gặp sự cố chất lượng chưa rõ ràng, và nhân viên mất nhiều thời gian di chuyển, kiểm soát thẻ. Theo số liệu thống kê trong năm 2021, số lượng thẻ Kanban bị mất dao động từ 12 đến 45 thẻ mỗi tháng, gây ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là cải tiến hệ thống Kanban truyền thống và xây dựng hệ thống e-Kanban dựa trên nền tảng SAP hiện có, nhằm nâng cao hiệu quả vận hành sản xuất tại xưởng lắp ráp. Nghiên cứu tập trung vào việc chuẩn hóa quy trình vận hành thẻ Kanban, xử lý thẻ khi bị block hoặc trả hàng, đồng thời phát triển phần mềm e-Kanban giúp cập nhật dữ liệu thời gian thực, giảm thiểu mất mát thẻ và tăng tính minh bạch trong quản lý. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong việc thiết kế và triển khai hệ thống e-Kanban cho xưởng lắp ráp dây đai truyền động trong hộp số xe hơi, với thời gian thực hiện từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2021.

Việc áp dụng hệ thống e-Kanban không chỉ giúp giải quyết các vấn đề tồn tại của hệ thống truyền thống mà còn hỗ trợ công ty thực hiện chiến lược chuyển đổi số 4.0, nâng cao khả năng kiểm soát sản xuất, giảm tồn kho và tăng năng suất, góp phần cải thiện các chỉ số hiệu quả sản xuất như OEE và giảm thời gian chu trình sản xuất.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: Hệ thống sản xuất Kanban truyền thống và hệ thống Kanban điện tử (e-Kanban). Kanban truyền thống là một phần của hệ thống sản xuất Toyota (TPS), vận hành theo nguyên tắc kéo, kiểm soát sản xuất dựa trên tín hiệu thẻ Kanban nhằm đảm bảo sản xuất đúng số lượng, đúng thời điểm, giảm tồn kho và tránh sản xuất thừa. Các khái niệm chính bao gồm: thẻ Kanban, dòng chảy nguyên liệu, FIFO (First In First Out), và levelling pattern (cân bằng sản xuất).

Hệ thống e-Kanban là sự phát triển của Kanban truyền thống, ứng dụng công nghệ thông tin để thay thế thẻ giấy bằng tín hiệu điện tử, tích hợp với phần mềm ERP như SAP. Các khái niệm chuyên ngành bao gồm: tín hiệu SAP, T-Code trong SAP, dashboard quản lý thẻ Kanban, và mô-đun phần mềm e-Kanban. Hệ thống này giúp giảm thiểu lỗi do mất thẻ, tăng khả năng theo dõi và kiểm soát thời gian chu trình sản xuất, đồng thời hỗ trợ cải tiến liên tục.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ quy trình sản xuất thực tế tại xưởng lắp ráp dây đai truyền động thuộc công ty điện tử, bao gồm số liệu về số lượng thẻ Kanban, quy trình vận hành, và tín hiệu SAP liên quan. Cỡ mẫu nghiên cứu là toàn bộ quy trình sản xuất và quản lý thẻ Kanban trong xưởng, với dữ liệu thu thập trong 6 tháng đầu năm 2021.

Phương pháp phân tích bao gồm: phân tích hiện trạng quy trình Kanban truyền thống, sử dụng công cụ VSM (Value Stream Mapping) để mô phỏng dòng thông tin và phát hiện điểm nghẽn, chuẩn hóa quy trình vận hành thẻ Kanban, và xây dựng mô hình hệ thống e-Kanban tích hợp tín hiệu SAP. Quá trình nghiên cứu được thực hiện theo timeline từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2021, gồm các bước: khảo sát hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất cải tiến, phát triển phần mềm, thử nghiệm và triển khai.

Phương pháp chọn mẫu là phương pháp chọn mẫu toàn bộ (census) do nghiên cứu tập trung vào toàn bộ quy trình sản xuất tại xưởng. Phân tích dữ liệu sử dụng phương pháp mô hình hóa quy trình, lưu đồ giải thuật, và đánh giá hiệu quả qua các chỉ số như số lượng thẻ mất, thời gian xử lý thẻ, và mức độ minh bạch thông tin.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Số lượng thẻ Kanban bị mất cao: Theo thống kê, số thẻ Kanban bị mất trong 6 tháng đầu năm 2021 dao động từ 12 đến 45 thẻ mỗi tháng, chiếm khoảng 3-5% tổng số thẻ lưu hành, gây gián đoạn sản xuất và khó khăn trong kiểm soát tồn kho.

  2. Quy trình xử lý thẻ khi block và trả hàng chưa chuẩn hóa: Quy trình hiện tại không có sự phối hợp chặt chẽ giữa bộ phận chất lượng và sản xuất trong việc quản lý thẻ Kanban khi hàng bị block hoặc trả về, dẫn đến mất thẻ và thông tin không rõ ràng.

  3. Thiếu dữ liệu thời gian chu trình thẻ Kanban: Không có hệ thống ghi nhận thời gian vận hành thẻ Kanban, khiến việc tính toán số lượng thẻ cần thiết không chính xác, dẫn đến tình trạng thừa hoặc thiếu hàng so với nhu cầu khách hàng.

  4. Nhân viên mất nhiều thời gian cho việc di chuyển và xếp thẻ: Mỗi ngày, nhân viên mất từ 30 phút đến 1 giờ để xếp thẻ lên bảng kế hoạch và lấy thẻ về, làm giảm hiệu quả lao động và tăng nguy cơ sai sót.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các vấn đề trên là do hệ thống Kanban truyền thống dựa vào thẻ giấy và vận hành thủ công, thiếu sự liên kết với hệ thống quản lý thông tin hiện đại như SAP. Việc thiếu chuẩn hóa quy trình xử lý thẻ khi gặp sự cố chất lượng làm tăng nguy cơ mất thẻ và gây khó khăn trong việc theo dõi sản phẩm. So với các nghiên cứu trong ngành sản xuất tinh gọn, việc áp dụng e-Kanban giúp cải thiện đáng kể khả năng kiểm soát và giảm thiểu lỗi vận hành.

Việc xây dựng hệ thống e-Kanban dựa trên nền tảng SAP giúp tận dụng các tín hiệu điện tử có sẵn, giảm chi phí đầu tư thiết bị truyền nhận tín hiệu mới. Hệ thống e-Kanban cung cấp dashboard quản lý thời gian thực, giúp người quản lý dễ dàng theo dõi trạng thái thẻ, phát hiện kịp thời các vấn đề và ra quyết định nhanh chóng. Dữ liệu thu thập được có thể trình bày qua biểu đồ số lượng thẻ mất theo tháng, bảng thống kê thời gian chu trình thẻ, và dashboard hiển thị trạng thái thẻ Kanban, giúp minh bạch hóa quy trình sản xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Chuẩn hóa quy trình vận hành thẻ Kanban: Thiết lập quy trình rõ ràng cho từng loại thẻ Kanban (sản xuất, block, trả hàng), đặc biệt quy trình xử lý thẻ khi hàng bị block hoặc trả về, nhằm giảm thiểu mất thẻ và sai sót. Thời gian thực hiện: 1 tháng; Chủ thể: Bộ phận sản xuất và chất lượng.

  2. Xây dựng và triển khai hệ thống e-Kanban tích hợp SAP: Phát triển phần mềm e-Kanban dựa trên tín hiệu SAP hiện có, cung cấp dashboard quản lý thẻ theo thời gian thực, giảm thiểu thao tác thủ công và tăng tính minh bạch. Thời gian thực hiện: 3 tháng; Chủ thể: Nhóm IT phối hợp với bộ phận sản xuất.

  3. Đào tạo nhân viên vận hành hệ thống e-Kanban: Tổ chức các khóa đào tạo cho nhân viên sản xuất và quản lý về cách sử dụng hệ thống e-Kanban, quy trình chuẩn hóa và xử lý sự cố thẻ Kanban. Thời gian thực hiện: 1 tháng; Chủ thể: Phòng nhân sự và quản lý sản xuất.

  4. Theo dõi và đánh giá hiệu quả hệ thống: Thiết lập các chỉ số KPI như tỷ lệ thẻ mất, thời gian xử lý thẻ, mức độ chính xác của dữ liệu Kanban để đánh giá hiệu quả sau khi triển khai, từ đó điều chỉnh và cải tiến liên tục. Thời gian thực hiện: liên tục; Chủ thể: Ban quản lý sản xuất.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Quản lý sản xuất tại các doanh nghiệp điện tử và cơ khí: Giúp hiểu rõ cách cải tiến hệ thống Kanban truyền thống, áp dụng công nghệ số hóa để nâng cao hiệu quả sản xuất.

  2. Chuyên gia và nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật hệ thống công nghiệp: Cung cấp mô hình nghiên cứu thực tiễn về tích hợp hệ thống Kanban với ERP, đặc biệt là SAP.

  3. Nhà phát triển phần mềm và IT trong ngành sản xuất: Tham khảo quy trình xây dựng mô-đun e-Kanban, tích hợp tín hiệu SAP và thiết kế giao diện người dùng thân thiện.

  4. Sinh viên và học viên cao học chuyên ngành kỹ thuật hệ thống công nghiệp: Là tài liệu tham khảo quý giá về phương pháp luận nghiên cứu, phân tích quy trình sản xuất và ứng dụng công nghệ trong quản lý sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hệ thống e-Kanban khác gì so với Kanban truyền thống?
    E-Kanban sử dụng công nghệ điện tử để thay thế thẻ giấy, tích hợp với hệ thống ERP như SAP, giúp giảm mất thẻ, tăng tính minh bạch và cập nhật dữ liệu thời gian thực, trong khi Kanban truyền thống vận hành thủ công và dễ xảy ra sai sót.

  2. Làm thế nào để xử lý thẻ Kanban khi hàng bị block do lỗi chất lượng?
    Quy trình chuẩn hóa yêu cầu bộ phận chất lượng thay thẻ Kanban sản xuất bằng thẻ Kanban block, đưa hàng vào kho block, sau đó khi có kết quả kiểm tra, thẻ được xử lý theo quy trình trả hàng đạt hoặc không đạt chất lượng, đảm bảo kiểm soát chặt chẽ thẻ.

  3. Tín hiệu SAP được sử dụng như thế nào trong hệ thống e-Kanban?
    Các tín hiệu SAP như T-Code LT22 được dùng để ghi nhận trạng thái thùng thành phẩm qua các công đoạn (quấn đai, nhập kho, xuất kho), tạo cơ sở dữ liệu cho hệ thống e-Kanban theo dõi và điều phối sản xuất.

  4. Hệ thống e-Kanban có giúp giảm thời gian vận hành không?
    Có, hệ thống e-Kanban giảm thời gian nhân viên phải di chuyển và xếp thẻ thủ công, đồng thời tự động nhắc nhở và cập nhật thông tin, giúp tiết kiệm từ 30 phút đến 1 giờ mỗi ngày cho mỗi ca sản xuất.

  5. Có thể áp dụng hệ thống e-Kanban cho các ngành sản xuất khác không?
    Hoàn toàn có thể, đặc biệt với các ngành sản xuất có quy trình phức tạp, nhiều mã hàng và yêu cầu kiểm soát chặt chẽ tồn kho, e-Kanban giúp tăng hiệu quả quản lý và đáp ứng nhanh nhu cầu thị trường.

Kết luận

  • Luận văn đã phân tích và cải tiến hệ thống Kanban truyền thống tại xưởng lắp ráp công ty điện tử, giải quyết các vấn đề mất thẻ, thiếu minh bạch và quy trình xử lý thẻ chưa chuẩn hóa.
  • Đã xây dựng thành công mô hình hệ thống e-Kanban tích hợp tín hiệu SAP, giúp cập nhật dữ liệu thời gian thực và giảm thiểu thao tác thủ công.
  • Hệ thống e-Kanban góp phần nâng cao hiệu quả vận hành sản xuất, giảm tồn kho và tăng tính linh hoạt trong quản lý.
  • Đề xuất các giải pháp chuẩn hóa quy trình, đào tạo nhân viên và theo dõi hiệu quả để đảm bảo triển khai thành công.
  • Khuyến nghị các doanh nghiệp sản xuất áp dụng mô hình e-Kanban để đáp ứng yêu cầu chuyển đổi số và nâng cao năng lực cạnh tranh trong thời đại công nghiệp 4.0.

Để tiếp tục phát triển, doanh nghiệp nên triển khai đào tạo sâu hơn, mở rộng áp dụng e-Kanban cho các xưởng khác và tích hợp thêm các công nghệ hỗ trợ như RFID, IoT. Hành động ngay hôm nay để nâng cao hiệu quả sản xuất và giữ vững vị thế trên thị trường!