Tổng quan nghiên cứu

Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) là một phương pháp quản lý sản xuất đã được áp dụng rộng rãi tại các nền kinh tế phát triển như Nhật Bản, Mỹ, Hàn Quốc và châu Âu nhằm loại bỏ lãng phí, tối ưu hóa nguồn lực và đáp ứng chính xác nhu cầu khách hàng. Tại Việt Nam, các doanh nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng (VLXD) đang chuyển đổi mạnh mẽ từ phương thức truyền thống sang sản xuất tinh gọn để nâng cao năng lực cạnh tranh, đặc biệt trong bối cảnh hội nhập kinh tế quốc tế. Công ty TNHH MTV An Hưng Thành (AHT), với 17 năm kinh nghiệm trong ngành VLXD tại Tây Ninh, là một trong những doanh nghiệp tiên phong áp dụng công cụ Value Stream Mapping (VSM) để phân tích và cải tiến chuỗi giá trị sản xuất gạch nung.

Nghiên cứu tập trung vào quy trình sản xuất gạch nung Hoffman – sản phẩm chủ lực chiếm 80% tổng lượng bán ra của công ty trong 6 tháng đầu năm 2023, với nhu cầu trung bình 1.085.000 viên/tháng (tương đương 36.170 viên/ngày). Mục tiêu chính của luận văn là sử dụng VSM để trực quan hóa quy trình sản xuất, xác định các lãng phí hiện hữu, đề xuất biện pháp cải tiến nhằm giảm thiểu tồn kho, rút ngắn thời gian chu kỳ và nâng cao hiệu quả sản xuất. Phạm vi nghiên cứu giới hạn tại nhà máy sản xuất của công ty AHT tại huyện Châu Thành, tỉnh Tây Ninh, trong giai đoạn 2023.

Việc áp dụng VSM không chỉ giúp công ty nhận diện các hoạt động không tạo giá trị gia tăng (Non-Value-Added) mà còn hỗ trợ xây dựng sơ đồ chuỗi giá trị tương lai, từ đó đo lường hiệu quả cải tiến qua các chỉ số như thời gian tồn kho, thời gian chu kỳ và hiệu quả chu trình sản xuất (Process Cycle Efficiency - PCE). Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp sản xuất VLXD trong bối cảnh thị trường ngày càng khốc liệt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết trọng tâm của sản xuất tinh gọn:

  1. Triết lý Lean Manufacturing: Tập trung vào việc loại bỏ bảy loại lãng phí (Muda) gồm: sai lỗi/khuyết tật, sản xuất dư thừa, tồn kho, thao tác/chuyển động không cần thiết, gia công thừa, vận chuyển, và chờ đợi. Mục tiêu là tối ưu hóa dòng giá trị (Value Stream) để tăng giá trị gia tăng cho khách hàng.
  2. Công cụ Value Stream Mapping (VSM): Là kỹ thuật trực quan hóa dòng nguyên liệu và thông tin trong quy trình sản xuất, giúp nhận diện các hoạt động không tạo giá trị và các nút thắt trong chuỗi giá trị. VSM phân tích thời gian tạo giá trị (Value-Added Time) và thời gian không tạo giá trị (Non-Value-Added Time), từ đó đề xuất sơ đồ chuỗi giá trị tương lai nhằm cải tiến hiệu quả.

Các khái niệm chính được sử dụng bao gồm:

  • Takt Time: Thời gian sản xuất cần thiết để đáp ứng nhu cầu khách hàng, tính bằng thời gian sản xuất sẵn có chia cho nhu cầu.
  • Process Cycle Efficiency (PCE): Tỷ lệ phần trăm thời gian tạo giá trị trên tổng thời gian hoàn thành quy trình, chỉ số đánh giá hiệu quả chu trình sản xuất.
  • Hệ thống Kanban và Siêu thị (Supermarket): Công cụ quản lý tồn kho và điều tiết sản xuất theo hệ thống kéo, giúp giảm tồn kho và tăng tính linh hoạt.
  • 5S: Phương pháp tổ chức môi trường làm việc nhằm loại bỏ lãng phí và nâng cao hiệu suất.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp định lượng kết hợp phân tích thực địa tại nhà máy sản xuất gạch nung Hoffman của công ty AHT. Cỡ mẫu là toàn bộ quy trình sản xuất gạch nung trong nhà máy, với dữ liệu thu thập trong 6 tháng đầu năm 2023. Phương pháp chọn mẫu là phương pháp toàn diện (census) do tập trung vào quy trình sản xuất chủ lực.

Nguồn dữ liệu bao gồm:

  • Dữ liệu sản lượng bán ra, doanh số để xác định sản phẩm chủ lực qua phân tích Pareto.
  • Dữ liệu thời gian chu kỳ (Cycle Time), thời gian chuyển đổi (Change Over Time), thời gian tồn kho (Inventory), tỷ lệ uptime của máy móc, thu thập bằng đồng hồ bấm giờ và tham khảo ý kiến chuyên gia.
  • Dữ liệu dòng nguyên liệu và dòng thông tin trong quy trình sản xuất.

Phân tích dữ liệu được thực hiện qua các bước:

  1. Xây dựng sơ đồ chuỗi giá trị hiện tại (Current State Map) dựa trên dữ liệu thu thập.
  2. Phân tích các loại lãng phí và xác định nút thắt trong quy trình.
  3. Đề xuất các biện pháp cải tiến dựa trên công cụ tinh gọn như 5S, Kanban, hệ thống kéo, và tái bố trí mặt bằng.
  4. Xây dựng sơ đồ chuỗi giá trị tương lai (Future State Map) để mô phỏng hiệu quả cải tiến.
  5. Đánh giá hiệu quả qua các chỉ số như PCE, thời gian tồn kho, thời gian chu kỳ trước và sau cải tiến.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm 2023, với thu thập dữ liệu thực địa, phân tích và đề xuất cải tiến trong vòng 6 tháng đầu, và đánh giá kết quả trong 6 tháng cuối.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Xác định sản phẩm chủ lực: Gạch ống nung và gạch thẻ nung chiếm 80% tổng lượng bán ra, với nhu cầu trung bình 1.085.000 viên/tháng, tương đương 36.170 viên/ngày. Đây là dòng giá trị chính được phân tích.
  2. Hiệu quả chu trình sản xuất thấp: PCE của quy trình hiện tại chỉ đạt 0,176%, cho thấy thời gian tạo giá trị rất thấp so với tổng thời gian hoàn thành (1.754 giây so với 11,5 ngày).
  3. Tồn kho lớn và mất cân bằng quy trình: Tổng tồn kho gồm 840 pallet nguyên liệu, 500 pallet bán phẩm, 290 pallet thành phẩm chưa đóng gói và 150 pallet đóng gói, gây ra thời gian tồn kho lên đến 11,5 ngày. Công đoạn nung Hoffman là nút thắt với thời gian chu kỳ 432 giây, cao hơn Takt Time 402 giây, không đáp ứng kịp nhu cầu khách hàng.
  4. Thời gian chuyển đổi cao tại một số công đoạn: Đặc biệt công đoạn đùn ép mất 120 phút cho việc thay khuôn, trong đó 15 phút tìm kiếm thiết bị, 30 phút tháo khuôn cũ và 30 phút lắp khuôn mới, làm giảm hiệu suất sản xuất.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy quy trình sản xuất gạch nung tại công ty AHT còn nhiều lãng phí tồn kho và thời gian không tạo giá trị, làm giảm hiệu quả tổng thể. Tồn kho lớn không chỉ làm tăng chi phí lưu kho mà còn làm chậm vòng quay vốn, ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng đơn hàng. Nút thắt tại công đoạn nung Hoffman và thời gian chuyển đổi dài tại đùn ép là nguyên nhân chính gây ra sự mất cân bằng trong chuỗi sản xuất.

So sánh với các nghiên cứu trong ngành sản xuất VLXD và các ngành công nghiệp khác, việc áp dụng VSM và các công cụ tinh gọn như Kanban, hệ thống kéo đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm tồn kho, rút ngắn lead time và tăng PCE. Ví dụ, một nghiên cứu trong ngành gạch men đã giảm tồn kho thành phẩm đến 89% và lead time giảm 69% sau khi áp dụng VSM. Tương tự, nghiên cứu trong ngành xi-măng cho thấy lead time giảm từ 23 ngày xuống còn 4 ngày khi chuyển từ hệ thống đẩy sang hệ thống kéo.

Việc áp dụng VSM tại công ty AHT giúp trực quan hóa dòng nguyên liệu và thông tin, từ đó xác định rõ các điểm lãng phí và nút thắt. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ Pareto về sản phẩm chủ lực, sơ đồ chuỗi giá trị hiện tại thể hiện tồn kho và thời gian chu kỳ từng công đoạn, cũng như bảng so sánh PCE trước và sau cải tiến để minh họa hiệu quả cải tiến.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng hệ thống Kanban và siêu thị (Supermarket) nhằm kiểm soát tồn kho giữa các công đoạn, đặc biệt tại công đoạn sân phơi và nung Hoffman, giúp giảm tồn kho bán phẩm từ 500 pallet xuống mức vừa đủ, dự kiến hoàn thành trong 6 tháng tới. Chủ thể thực hiện: bộ phận quản lý sản xuất và kho vận.
  2. Tối ưu hóa thời gian chuyển đổi khuôn tại công đoạn đùn ép bằng cách chuẩn hóa quy trình thay khuôn, tổ chức sắp xếp thiết bị theo hệ thống 5S để giảm thời gian tìm kiếm, hướng tới giảm thời gian chuyển đổi từ 120 phút xuống còn 60 phút trong vòng 3 tháng. Chủ thể thực hiện: bộ phận kỹ thuật và công nhân vận hành.
  3. Tăng cường đào tạo đa kỹ năng cho công nhân để linh hoạt bố trí nhân lực, giảm thời gian chờ đợi và tăng uptime máy móc, nâng tỷ lệ uptime tại các công đoạn từ trung bình 80% lên 90% trong 1 năm. Chủ thể thực hiện: phòng nhân sự và đào tạo.
  4. Xây dựng sơ đồ chuỗi giá trị tương lai (Future State Map) dựa trên các cải tiến đề xuất, mô phỏng và đánh giá hiệu quả trước khi triển khai rộng rãi, dự kiến hoàn thành trong 2 tháng. Chủ thể thực hiện: nhóm nghiên cứu và quản lý sản xuất.
  5. Áp dụng hệ thống kéo (Pull System) thay thế hệ thống đẩy hiện tại, đồng bộ sản xuất với nhu cầu khách hàng, giảm tồn kho nguyên liệu và thành phẩm, cải thiện lead time từ 11,5 ngày xuống dưới 5 ngày trong vòng 1 năm. Chủ thể thực hiện: ban lãnh đạo và bộ phận sản xuất.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Quản lý sản xuất và kỹ sư quy trình tại các doanh nghiệp sản xuất VLXD và các ngành công nghiệp liên quan, giúp họ hiểu rõ cách áp dụng VSM để nhận diện lãng phí và cải tiến hiệu quả sản xuất.
  2. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành quản lý công nghiệp, kỹ thuật sản xuất có nhu cầu tìm hiểu ứng dụng thực tiễn của Lean Manufacturing và VSM trong môi trường sản xuất Việt Nam.
  3. Các chuyên gia tư vấn cải tiến quy trình và Lean Manufacturing nhằm tham khảo mô hình nghiên cứu, phương pháp thu thập và phân tích dữ liệu, cũng như các biện pháp cải tiến đã được kiểm chứng.
  4. Ban lãnh đạo doanh nghiệp sản xuất VLXD muốn nâng cao năng lực cạnh tranh thông qua tối ưu hóa chuỗi giá trị, giảm tồn kho và rút ngắn thời gian sản xuất, từ đó cải thiện chất lượng sản phẩm và dịch vụ.

Câu hỏi thường gặp

  1. Value Stream Mapping (VSM) là gì và tại sao nó quan trọng?
    VSM là công cụ trực quan hóa dòng nguyên liệu và thông tin trong quy trình sản xuất, giúp nhận diện các hoạt động không tạo giá trị và lãng phí. Nó quan trọng vì giúp doanh nghiệp tập trung cải tiến đúng điểm nghẽn, giảm tồn kho và rút ngắn thời gian chu trình.

  2. Làm thế nào để xác định sản phẩm chủ lực trong nghiên cứu?
    Sản phẩm chủ lực được xác định qua phân tích Pareto dựa trên số liệu bán hàng và doanh thu, tập trung vào những sản phẩm chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng doanh số, như gạch nung chiếm 80% tổng lượng bán ra tại công ty AHT.

  3. Takt Time có vai trò gì trong sản xuất tinh gọn?
    Takt Time là nhịp độ sản xuất cần thiết để đáp ứng nhu cầu khách hàng, giúp cân bằng khối lượng công việc giữa các công đoạn và phát hiện nút thắt trong quy trình, từ đó điều chỉnh sản xuất phù hợp.

  4. Các biện pháp cải tiến nào được đề xuất để giảm tồn kho?
    Các biện pháp gồm áp dụng hệ thống Kanban và siêu thị để kiểm soát tồn kho, chuyển đổi từ hệ thống đẩy sang hệ thống kéo, chuẩn hóa quy trình và tổ chức lại mặt bằng sản xuất theo 5S nhằm giảm tồn kho và tăng hiệu quả.

  5. Làm sao đánh giá hiệu quả của các cải tiến sau khi áp dụng?
    Hiệu quả được đánh giá qua các chỉ số như giảm thời gian tồn kho, rút ngắn thời gian chu kỳ sản xuất, tăng Process Cycle Efficiency (PCE), và cải thiện tỷ lệ uptime máy móc. So sánh các chỉ số này trước và sau cải tiến giúp xác định mức độ thành công.

Kết luận

  • Luận văn đã xác định sản phẩm chủ lực là gạch nung chiếm 80% tổng lượng bán ra, với nhu cầu trung bình 1.085.000 viên/tháng.
  • Quy trình sản xuất hiện tại có hiệu quả chu trình rất thấp (PCE 0,176%) do tồn kho lớn và mất cân bằng công đoạn, đặc biệt công đoạn nung Hoffman là nút thắt.
  • Các lãng phí chính gồm tồn kho nguyên liệu, bán phẩm, thành phẩm, thời gian chuyển đổi dài và thời gian chờ đợi.
  • Đề xuất áp dụng hệ thống Kanban, 5S, hệ thống kéo và tối ưu hóa quy trình nhằm giảm tồn kho, rút ngắn thời gian chu kỳ và nâng cao hiệu quả sản xuất.
  • Các bước tiếp theo là xây dựng sơ đồ chuỗi giá trị tương lai, triển khai các biện pháp cải tiến và đánh giá hiệu quả trong vòng 6-12 tháng tới để nâng cao năng lực cạnh tranh của công ty.

Luận văn kêu gọi các doanh nghiệp sản xuất VLXD và các ngành công nghiệp liên quan áp dụng công cụ VSM và Lean Manufacturing để tối ưu hóa quy trình, giảm chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm, góp phần phát triển bền vững trong môi trường cạnh tranh hiện nay.