Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án tốt nghiệp ngành Kỹ thuật Công nghiệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (Khoa Cơ khí Chế tạo máy) của tác giả Nguyễn Minh Trường, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Minh Tài (hoàn thành tháng 07/2024), tập trung giải quyết bài toán lãng phí thời gian và nguyên vật liệu trong quá trình thay màu tại Công ty TNHH Framas Việt Nam (fVN).

Trong dây chuyền sản xuất của Framas Việt Nam, thay màu là hoạt động chuyển đổi trang thiết bị bắt buộc khi kết thúc một đơn hàng để chuyển sang đơn hàng tiếp theo. Quy trình này đòi hỏi dừng máy ép nhựa hoàn toàn (downtime) nhằm thực hiện hàng loạt thao tác: chuẩn bị dụng cụ, xả hết nhựa của đơn hàng cũ ra ngoài, rút nhựa dư (leftover), vệ sinh phễu đựng liệu (hopper), tẩy nòng, cấp nhựa mới và cài đặt bảng thông số ép nhựa (IDS - Injection Data Sheet). Thời gian dừng máy kéo dài gây gián đoạn sản xuất, làm phát sinh lãng phí nhân lực, năng lượng và chi phí cơ hội.

Sự chênh lệch thời gian chuyển đổi phụ thuộc lớn vào mức độ nhạy cảm và độ khó của các nhóm màu. Qua ghi nhận dữ liệu đo lường thực tế từ ngày 28/08/2023 đến ngày 03/11/2023 với 45 mẫu khảo sát, thời gian dừng máy trung bình phân hóa rõ rệt giữa các nhóm màu chuyển đổi:

Nhóm màu chuyển đổi Thời gian thay màu trung bình
Light ➡ Light 37 phút
Light ➡ Medium 26 phút
Light ➡ Dark 15 phút
Medium ➡ Light 42 phút
Medium ➡ Medium 38 phút
Medium ➡ Dark 26 phút
Dark ➡ Light 54 phút
Dark ➡ Medium 62 phút
Dark ➡ Dark 55 phút

Bên cạnh thời gian ngưng máy cao, quá trình chuyển đổi còn gây thất thoát nguyên vật liệu nghiêm trọng. Khi kết thúc đơn hàng cũ, công nhân xả toàn bộ lượng nhựa sản phẩm (TPU/TPA) còn lại trong nòng máy ép ra sàn để chuẩn bị tẩy nòng. Khối lượng nhựa này đông đặc thành "nhựa cục" (cookie), bị loại bỏ hoàn toàn và không có khả năng tái chế. Theo thống kê của Bộ phận sản xuất trong 10 tháng (từ 01/01/2023 đến 31/10/2023), khối lượng nhựa cục lãng phí trung bình lên tới 4,43 tấn/tháng (riêng tháng 10/2023 ghi nhận 4,13 tấn). Với đơn giá chênh lệch giữa mua vào và bán phế liệu ước tính 135.000 VNĐ/kg, doanh nghiệp chịu tổn thất trực tiếp tối thiểu 598,05 triệu VNĐ/tháng, tương đương 7,17 tỷ VNĐ/năm chưa tính các chi phí vận hành khác.

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đồ án được xác định gồm 3 nội dung:

  1. Phân tích thực trạng và đo lường thời gian thay màu thực tế tại xưởng.
  2. Xác định và cải tiến các thao tác bên trong (thực hiện khi máy ngừng hoạt động) và yếu tố bên ngoài (thực hiện khi máy đang vận hành).
  3. Chuẩn hóa các yếu tố bên trong và bên ngoài, xây dựng quy trình mới nhằm giảm thiểu thời gian dừng máy và lãng phí nguyên liệu nhựa.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các thao tác bên trong (Internal Elements) và các yếu tố bên ngoài (External Elements) trong chu trình thay màu máy ép phun.
  • Phạm vi không gian: Xưởng sản xuất chính tại Công ty TNHH Framas Việt Nam.
  • Phạm vi thời gian: Thu thập dữ liệu thực tế và thử nghiệm từ tháng 08/2023 đến tháng 11/2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án xây dựng giải pháp dựa trên hai nền tảng lý thuyết cốt lõi của phương thức sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing):

  1. Phương pháp chuyển đổi nhanh SMED (Single-Minute Exchange of Die): Được phát triển bởi kỹ sư Shigeo Shingo (công bố rộng rãi trong tác phẩm năm 1985 "A Revolution in Manufacturing: The SMED System"). Mục tiêu cốt lõi của SMED là đưa thời gian chuyển đổi khuôn/màu về mức dưới 10 phút (Single-Minute). Nguyên lý căn bản là phân tách toàn bộ công việc thành hai nhóm: Yếu tố bên trong (Internal Elements - thao tác chỉ thực hiện được khi máy đã dừng) và Yếu tố bên ngoài (External Elements - thao tác có thể chuẩn bị hoặc thực hiện khi máy vẫn đang hoạt động). Quy trình áp dụng SMED gồm 6 bước chuẩn mực:

    • Bước 1: Xác định khu vực trọng tâm cần cải tiến.
    • Bước 2: Xác định và phân loại các yếu tố bên trong và bên ngoài.
    • Bước 3: Tách rời các yếu tố bên ngoài ra khỏi chu kỳ dừng máy.
    • Bước 4: Chuyển đổi tối đa các yếu tố bên trong thành yếu tố bên ngoài.
    • Bước 5: Tối ưu hóa, rút ngắn thời gian các yếu tố còn lại.
    • Bước 6: Chuẩn hóa quy trình và đào tạo nhân viên.

  2. Kỹ thuật nghiên cứu thời gian (Time Study): Kỹ thuật quan sát trực tiếp và đo lường thời gian thực hiện từng thao tác thành phần nhằm xác định thời gian tiêu chuẩn. Các hoạt động được phân tích trên sơ đồ Gantt và bóc tách thành 4 nhóm trạng thái: Thao tác thủ công tạo ra giá trị (VA Manual Operation), Thao tác thủ công không tạo ra giá trị (NVA Manual Operation), Thời gian máy chạy (Machine Time), và Thời gian lãng phí do chờ đợi các bước khác (NVA WS - Waiting for other steps). Đồ án cũng áp dụng kỹ thuật 5 Whys để truy tìm nguyên nhân gốc rễ của lãng phí.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa định tính và định lượng:

  • Nghiên cứu định tính: Phỏng vấn chuyên sâu các Trưởng dự án (PL - Project Leader) và Trưởng nhóm sản xuất (TL - Team Leader) có thâm niên để xác lập lưu đồ các bước thực tế, nhận diện các điểm nghẽn và ghi nhận thao tác chuẩn.
  • Nghiên cứu định lượng: Tiến hành bấm giờ Time Study trên 45 mẫu thực tế (20 mẫu dùng để đánh giá thực trạng và 25 mẫu đo lường kiểm chứng quy trình mới dưới sự điều phối trực tiếp của tác giả); cân đo khối lượng nhựa xả nòng theo từng cỡ trục vít; tổng hợp khối lượng sản phẩm (shot weight) trên hệ thống dữ liệu nhà máy.

Nguồn dữ liệu sử dụng:

  • Dữ liệu đo thời gian thực tế tại các cell sản xuất.
  • Dữ liệu kế hoạch và lệnh sản xuất trên phần mềm quản lý Hydra.
  • Dữ liệu đặt nguyên liệu nhựa TPU/TPA và nhựa tẩy nòng (PP Virgin, CF06002) trên hệ thống Scan&Scale.
  • Bảng thông số điều kiện ép nhựa IDS (Injection Data Sheet).
  • Báo cáo khối lượng phế liệu nhựa cục hàng tháng từ Bộ phận sản xuất (01/01/2023 - 31/10/2023).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan đề tài

Chương này giới thiệu tổng quan về bối cảnh sản xuất tại Công ty TNHH Framas Việt Nam, trình bày tính cấp thiết của việc xử lý thời gian downtime và lượng phế liệu nhựa cục xả thải. Tác giả tổng thuật 5 công trình nghiên cứu đi trước về SMED và tối ưu hóa sản xuất: bài báo của Gazi Farhan Ishraque Toki và cộng sự (2023) về SMED trong ngành may Bangladesh; nghiên cứu của Bruna Parente và cộng sự (2023) về phân tích cải tiến chu trình phun ép nhựa; công trình của Suveg Bhade và Sriharsha Hegde (2020) về cải thiện chỉ số OEE bằng SMED; luận văn của Phan Thị Ngọc Điệp (2021) về cân bằng chuyền bọc ghế ô tô tại Masuya R&D; và đồ án của Hoàng Thùy Giang (2021) về giảm lãng phí nhựa tại chính Framas Việt Nam. Chương 1 đồng thời xác lập mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu, phương pháp tiếp cận và kế hoạch thực hiện đồ án từ ngày 01/03/2024 đến 22/04/2024.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Nội dung chương 2 đào sâu vào cơ sở khoa học của phương pháp SMED, bao gồm lịch sử hình thành gắn liền với Shigeo Shingo, các khái niệm định nghĩa yếu tố nội bộ và ngoại bộ, chi tiết 6 bước triển khai chuyển đổi nhanh và 5 lợi ích then chốt: hạ giá thành sản xuất, cho phép sản xuất lô nhỏ, tăng tính linh hoạt đáp ứng đơn hàng, hạ mức tồn kho và đảm bảo tính ổn định khi khởi động dây chuyền. Tiếp đó, chương trình bày chi tiết kỹ thuật Time Study: quy trình chia nhỏ nhiệm vụ, xác định thời gian tiêu chuẩn, các lợi ích về tối ưu hóa quy trình, kiểm soát chi phí, an toàn lao động cùng các thách thức thực tế như biến động thao tác của công nhân, sai số đo lường và rào cản tâm lý e ngại bị giám sát của người lao động.

Chương 3: Thực trạng áp dụng quy trình thay màu tại khu vực sản xuất chính

Tác giả phân tích chi tiết lưu đồ quy trình thay màu hiện tại gồm 13 bước:

  • Trước khi dừng máy (Yếu tố bên ngoài): (1) Bộ phận PPIC phát hành kế hoạch sản xuất qua màn hình Hydra; (2) Team Leader đặt nhựa màu mới trên hệ thống Scan&Scale trước tối đa 4 tiếng để Bộ phận C&M sấy nhựa.
  • Sau khi dừng máy (Yếu tố bên trong): (3) Đăng nhập downtime trên Hydra, rút nhựa leftover; (4) Xả toàn bộ nhựa sản phẩm cũ trong nòng tạo nhựa cục; (5) Đặt nhựa tẩy nòng trên Scan&Scale; (6) Lấy dụng cụ vệ sinh phễu đựng liệu (Hopper); (7) Cấp nhựa mới; (8) Tẩy nòng bằng 2 kg nhựa PP Virgin; (9) Quyết định sử dụng nhựa tẩy chuyên dụng CF06002; (10) Ngâm nhựa tẩy CF06002 trong nòng 15 phút; (11) Đẩy nhựa CF06002 bằng PP Virgin để kiểm tra độ sạch; (12) Cài đặt thông số IDS; (13) Chạy sản xuất hàng loạt.

Thông qua 20 mẫu đo lường thực trạng và sơ đồ Gantt chi tiết trên từng cặp màu chuyển đổi, tác giả bóc tách hàng loạt lãng phí:

  • Mẫu 1 (Silver ➡ White): Công nhân mất 7 phút đi lấy dụng cụ vệ sinh phễu; quá trình thay khuôn của thợ khuôn (Mold Setter) chiếm 17 phút cản trở thao tác nòng; tẩy PP Virgin trước khi ngâm CF06002 là dư thừa; thời gian ngâm CF06002 chỉ đạt 12 phút (thiếu 3 phút so với chuẩn 15 phút) khiến nhựa chưa tan hết, phải ngâm lại lần 2; bao nhựa sấy để ngoài môi trường 6 phút làm suy giảm độ ẩm.
  • Mẫu 2 (Grey Two ➡ 50% Red): Tốn 5 phút di chuyển lấy giẻ lau; bước tẩy nòng bị dời xuống sau khi thay khuôn và lau phễu gây kéo dài downtime; nòng máy xả nhựa liên tục do Team Leader sợ ảnh hưởng OEE nếu tiếp tục ép sang đơn hàng mới.
  • Mẫu 3 (White ➡ Black): Dù có chuẩn bị trước dụng cụ, nòng máy bị để rỗng trong trạng thái bật nhiệt suốt 14 phút gây nguy cơ cháy nòng và tạo chấm đen; Team Leader báo phòng C&M cấp nhựa trễ làm phát sinh thời gian chờ đợi.
  • Mẫu 4 (Blue ➡ Neon Green): Máy 137 trục vít phi 45 xả bỏ 1,5 - 2 kg nhựa do không đóng cổ phễu sớm; bước tẩy PP kéo dài 6 phút bị thừa khi đã ngâm CF; chỉ có 1 công nhân thao tác nên việc lau phễu kéo dài 20 phút và công nhân phải rời máy đi lấy thêm nhựa tẩy.
  • Mẫu 5 (Sunstream ➡ Sunset Glow): Tốn 2 phút lấy giẻ lau, 4 phút lấy nhựa tẩy; việc ngâm CF trễ tạo thời gian rảnh rỗi 17 phút; công nhân dùng nhựa mới TPU/TPA để đẩy CF thay vì dùng nhựa PP rẻ hơn, làm tăng chi phí và không thể quan sát độ trong suốt để đánh giá độ sạch nòng.
  • Mẫu 6 (Sunstream ➡ Black): Nòng rỗng bật nhiệt 14 phút; tốn 5 phút di chuyển lấy dụng cụ và nhựa tẩy.
  • Mẫu 7 (Black ➡ White): Xả nhựa cũ 3 phút; tẩy PP dư thừa tốn 6 phút và 4 kg nhựa; phải ngâm CF06002 hai lần 15 phút do màu đen bám dính đậm vào trục vít; Team Leader kiểm tra nhựa cục PP lần 1 còn ám màu nên buộc ngâm lại lần 2.
  • Mẫu 8 (Black ➡ Blue): Không có Team Leader giám sát, công nhân bỏ đi hỗ trợ máy khác khiến thời gian ngâm CF tăng vọt lên 33 phút; dùng CF xả sống liên tục 5 phút gây lãng phí lớn vì nhựa chưa kịp nóng chảy; cấp nhựa phễu ở phút 54 làm nguội nhựa, phải chờ sấy lại 27 phút và tốn thêm 1 kg PP ngâm bảo quản nòng.
  • Mẫu 9 (Team Powered ➡ Team Maroon): Tốn 6 phút di chuyển lấy dụng cụ và nhựa PP; xả bỏ nhựa cũ mất 3 phút.

Kết luận chương chỉ ra hệ thống Scan&Scale tích hợp thông tin Hydra từ tháng 11/2023 đã hỗ trợ kiểm soát dữ liệu đặt nhựa tốt, nhưng quy trình còn tồn tại nhiều nhược điểm nghiêm trọng. Áp dụng 5 Whys, tác giả chỉ ra hai nguyên nhân gốc rễ: (1) Thao tác thay màu lộn xộn, thiếu phân định trách nhiệm PIC và thiếu thời gian tiêu chuẩn kiểm soát; (2) Công nhân xả nòng tạo nhựa cục vì hoàn toàn không có dữ liệu tra cứu số lượng sản phẩm có thể ép được từ lượng nhựa tồn trong nòng (last shot) theo cỡ trục vít và shot weight.

Chương 4: Thiết kế quy trình thay màu nhằm giảm thiểu lãng phí thời gian ngưng máy và nguyên liệu nhựa tại Công ty TNHH Framas Việt Nam

Chương 4 trình bày chi tiết hai nhóm giải pháp kỹ thuật lớn:

  1. Thiết kế và chuẩn hóa quy trình thay màu mới: Rút gọn và tái sắp xếp chu trình thay màu thành 10 bước chuẩn hóa với sự phân công trách nhiệm (PIC) cụ thể cho từng vị trí (Bộ phận Sản xuất - PROD, Bộ phận C&M, Team Leader - TL, Công nhân vận hành - OP) gắn liền với hệ thống tài liệu tác nghiệp chuẩn:

    • Bước 1 (PROD): Nhận kế hoạch qua Hydra (tài liệu PR-SOP-167-01).
    • Bước 2 (TL): Đặt nhựa màu mới trên Scan&Scale trước 4 tiếng (PR-SOP-071-02).
    • Bước 3 (TL): Đóng phễu cấp liệu và tra cứu số last shot trên bảng định lượng (IDS, PR-SOP-144-01, PR-FOR-030-01).
    • Bước 4 (OP): Chạy ép hết số last shot để tận dụng lượng nhựa trong nòng thành sản phẩm.
    • Bước 5 (OP, TL): Rút nhựa dư leftover và lấy dụng cụ vệ sinh phễu đã chuẩn bị sẵn (PR-SOP-146-01).
    • Bước 6 (OP, TL): Cấp nhựa tẩy nòng PP Virgin hoặc CF06002 trực tiếp, tiến hành ngâm nòng đủ 15 phút; song song đó công nhân vệ sinh phễu đựng liệu (PR-SOP-147-01, PR-SOP-069-01, PR-SOP-145-01).
    • Bước 7 (OP, TL): Cấp nhựa mới đã sấy vào phễu ngay sau khi vệ sinh xong; kiểm tra kết quả tẩy nòng bằng PP Virgin (PR-SOP-061-01, PR-SOP-145-01).
    • Bước 8 (OP, TL): Cài đặt thông số IDS cho đơn hàng mới (PR-PRO-001-02, PR-SOP-145-01).
    • Bước 9 (TL): Kiểm tra chất lượng và xác nhận mở máy (PR-SOP-068-01).
    • Bước 10 (PROD): Chạy sản xuất hàng loạt (PR-PRO-001-02). Quy trình mới được ban hành chính thức theo tiêu chuẩn ISO PR-PRO-007 sau cuộc họp phê duyệt với ban quản lý nhà máy và tiến hành đào tạo diện rộng cho bộ phận sản xuất.

  2. Thiết kế Bảng tra định lượng nguyên vật liệu trong nòng máy ép nhựa:

    • Cơ sở đề xuất: Xác định khối lượng nhựa lỏng chứa trong nòng máy ép tương ứng với từng đường kính trục vít (Bảng 4.4, Bảng 4.5).
    • Thu thập và phân tích dữ liệu trọng lượng sản phẩm (shot weight) của toàn bộ danh mục Item đang sản xuất tại nhà máy (Hình 4.10, Hình 4.12).
    • Xây dựng bảng tra và file Excel tính toán số "last shot" (Hình 4.11, 4.13): Công thức xác định số last shot bằng khối lượng nhựa trong nòng chia cho trọng lượng một shot sản phẩm (shot weight). Khi đến thời điểm kết thúc đơn hàng, công nhân chỉ cần đóng cổ phễu và cho máy ép tiếp tục hoạt động đúng số last shot tra cứu được. Toàn bộ lượng nhựa trong nòng được chuyển hóa thành sản phẩm đạt chuẩn thay vì xả ra sàn làm nhựa cục.
    • Ban hành biểu mẫu ISO PR-FOR-030-Shot count standard-Form để áp dụng đồng bộ tại các cell máy.

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Chương cuối tóm tắt toàn bộ thành quả của đề tài trong việc tái cấu trúc quy trình thay màu và loại bỏ lãng phí nhựa xả nòng. Đề xuất các hướng duy trì và phát triển: đào tạo liên tục cho công nhân mới, kiểm tra việc duy trì KPI thời gian thay màu của Team Leader, cập nhật định kỳ bảng tra last shot khi xuất hiện các mã sản phẩm (Item) mới và mở rộng áp dụng phương pháp sang các khu vực sản xuất phụ trợ khác.

Kết quả và đóng góp

Đồ án mang lại các kết quả định lượng cụ thể dựa trên số liệu thực tế tại Công ty TNHH Framas Việt Nam:

  1. Về mặt kỹ thuật và vận hành quy trình:

    • Chuyển đổi thành công các thao tác chuẩn bị dụng cụ, đặt nhựa tẩy nòng từ yếu tố bên trong (Internal) thành yếu tố bên ngoài (External), chuẩn bị trước khi máy dừng đơn hàng cũ.
    • Kết hợp song song thao tác ngâm nhựa tẩy CF06002 (15 phút) với thao tác vệ sinh phễu đựng liệu, tận dụng tối đa thời gian chờ đợi lãng phí trước đây.
    • Xây dựng và ban hành chuẩn hóa bảng thời gian tiêu chuẩn cho 9 nhóm màu chuyển đổi, làm cơ sở kiểm soát và giao KPI cho Team Leader.
    • Ban hành thành công quy trình ISO PR-PRO-007 và biểu mẫu tra cứu last shot ISO PR-FOR-030.

  2. Về mặt tiết kiệm nguyên vật liệu:

    • Giải quyết triệt để nguyên nhân tạo ra nhựa cục (cookie) xả nòng: trước cải tiến, lượng nhựa cục xả bỏ trung bình là 4,43 tấn/tháng (giai đoạn 01/01 - 31/10/2023), gây tổn thất 598,05 triệu VNĐ/tháng (7,17 tỷ VNĐ/năm).
    • Ứng dụng bảng tra định lượng nguyên vật liệu trong nòng theo đường kính trục vít và shot weight giúp máy ép hết số last shot thành sản phẩm ngay sau khi đóng cổ phễu, giảm thiểu lượng nhựa xả thải trong các tháng 11/2023, 12/2023 và duy trì kiểm soát đến tháng 04/2024.

  3. Đóng góp so với các nghiên cứu đi trước:

    • So với đề tài của Hoàng Thùy Giang (2021) tại cùng công ty, nghiên cứu của Nguyễn Minh Trường không chỉ dừng lại ở các khuyến nghị 5S và kiểm soát chung, mà đã phát triển giải pháp kỹ thuật cụ thể là công cụ tính toán số last shot dựa trên thông số cơ học của máy (đường kính trục vít) kết hợp dữ liệu shot weight thực tế của từng Item.
    • Phân định rõ ràng trách nhiệm PIC cho từng chức danh (TL, OP, C&M, PROD) trong từng bước thay màu, tích hợp trực tiếp vào hệ thống quản lý số Scan&Scale và Hydra của nhà máy.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài:

  • Phạm vi nghiên cứu mới chỉ tập trung thực hiện tại xưởng sản xuất chính của Công ty TNHH Framas Việt Nam trong khoảng thời gian từ tháng 08/2023 đến tháng 11/2023.
  • Hệ thống ghi nhận dữ liệu Hydra tại máy chưa thể bóc tách độc lập giữa Downtime thay màu và Downtime thay khuôn trong trường hợp hai hoạt động này diễn ra đồng thời (chỉ ghi nhận một trạng thái dừng máy dài nhất).
  • Đề tài tập trung tối ưu hóa các thao tác vận hành và dòng chảy nguyên liệu, chưa can thiệp sâu vào các thông số cơ lý hóa chuyên sâu của nhựa trong trục vít hay các cải tiến kết cấu cơ khí của khuôn ép.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Tiếp tục duy trì công tác đào tạo, kiểm tra định kỳ tính tuân thủ quy trình ISO PR-PRO-007 của đội ngũ công nhân và Team Leader.
  • Cập nhật liên tục dữ liệu shot weight vào file tra cứu định lượng khi công ty đưa vào sản xuất các mã hàng (Item) mới.
  • Nghiên cứu nâng cấp hệ thống phần mềm Hydra để tách biệt hoàn toàn dữ liệu downtime thay khuôn và thay màu, nâng cao độ chính xác của chỉ số OEE.
  • Mở rộng mô hình SMED và bảng tra last shot sang các phân xưởng khác trong hệ thống nhà máy Framas.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị ứng dụng thực tiễn cao đối với:

  • Sinh viên, học viên các ngành Kỹ thuật Công nghiệp, Quản lý Công nghiệp, Cơ khí Chế tạo máy chuyên ngành gia công vật liệu polyme/khuôn ép nhựa: cung cấp phương pháp luận thực tế khi triển khai đồ án tốt nghiệp về Lean Manufacturing và SMED tại doanh nghiệp sản xuất FDI.
  • Kỹ sư sản xuất, kỹ sư cải tiến quy trình (Continuous Improvement / Lean Engineer) tại các nhà máy ép phun nhựa: tham khảo phương pháp phân tích sơ đồ Gantt Time Study để bóc tách các lãng phí NVA, NVA WS và kỹ thuật xử lý bài toán nhựa xả nòng bằng giải pháp tính toán số last shot dựa trên dung tích nòng theo đường kính trục vít.

Câu hỏi thường gặp

1. Khối lượng nhựa cục lãng phí trung bình hàng tháng tại Framas Việt Nam trước khi cải tiến là bao nhiêu và gây thiệt hại tài chính như thế nào?
Theo số liệu thống kê của Bộ phận sản xuất trong 10 tháng (từ 01/01/2023 đến 31/10/2023), khối lượng nhựa cục sản phẩm xả bỏ trung bình là 4,43 tấn/tháng (riêng tháng 10/2023 là 4,13 tấn). Với mức chênh lệch giữa giá mua hạt nhựa và giá bán phế liệu khoảng 135.000 VNĐ/kg, doanh nghiệp tổn thất tối thiểu 598,05 triệu VNĐ/tháng, tương ứng khoảng 7,17 tỷ VNĐ/năm chưa tính các chi phí cơ hội.

2. Thời gian thay màu trung bình trước cải tiến giữa các nhóm màu chuyển đổi có sự chênh lệch ra sao?
Dữ liệu khảo sát 45 mẫu thực tế (28/08 - 03/11/2023) cho thấy thời gian thay màu trung bình dao động từ 15 phút đến 62 phút. Cặp màu chuyển đổi nhanh nhất là Light sang Dark (15 phút); các cặp màu khó và mất nhiều thời gian nhất là Dark sang Medium (62 phút), Dark sang Dark (55 phút) và Dark sang Light (54 phút).

3. Hai loại nhựa tẩy nòng được sử dụng tại công ty là gì và quy cách sử dụng khác nhau như thế nào?
Công ty sử dụng hai loại nhựa tẩy:

  • Nhựa PP Virgin: Dùng trong các trường hợp thay màu, dừng máy hoặc xử lý chấm đen. Nhựa PP có tác dụng đẩy nhựa sản phẩm ra ngoài và ngâm bảo quản nòng khi dừng máy trên 10 phút; trung bình sử dụng 2 kg cho một lần tẩy.
  • Nhựa CF06002: Chỉ dùng riêng cho trường hợp thay màu đối với các màu có độ bám dính cao, bóc tách màu cũ bám trong trục vít sau khi được ngâm đủ thời gian tiêu chuẩn là 15 phút.

4. Nguyên nhân gốc rễ nào dẫn đến việc công nhân thường xuyên xả bỏ toàn bộ lượng nhựa sản phẩm cũ trong nòng tạo thành nhựa cục?
Qua phân tích 5 Whys, nguyên nhân gốc rễ là do công nhân và Team Leader không biết chính xác khối lượng nhựa còn lại trong nòng tương ứng với bao nhiêu sản phẩm (shot). Doanh nghiệp trước đó chưa có dữ liệu đo lường khối lượng nhựa theo đường kính trục vít và trọng lượng sản phẩm (shot weight), đồng thời thiếu tài liệu hướng dẫn tra cứu số lượng sản phẩm (last shot) có thể ép được sau khi đóng phễu cấp liệu.

5. Giải pháp Bảng tra định lượng nguyên vật liệu trong nòng máy ép nhựa vận hành theo nguyên lý nào?
Giải pháp dựa trên việc đo lường khối lượng nhựa chứa trong nòng máy tương ứng với từng đường kính trục vít và dữ liệu shot weight của từng Item sản phẩm. Bảng tra và file Excel cho phép Team Leader xác định chính xác số last shot: khi đơn hàng sắp kết thúc, công nhân đóng cổ phễu cấp liệu và tiếp tục cho máy ép đúng số shot đã tra cứu, giúp tận dụng toàn bộ lượng nhựa trong nòng thành sản phẩm hoàn chỉnh thay vì xả ra ngoài làm phế liệu.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Minh Trường đã giải quyết thành công bài toán lãng phí thời gian dừng máy và phế liệu nhựa xả nòng trong quy trình thay màu tại Công ty TNHH Framas Việt Nam. Bằng việc kết hợp phương pháp chuyển đổi nhanh SMED và kỹ thuật Time Study, nghiên cứu đã tái cấu trúc quy trình từ 13 bước lộn xộn thành 10 bước chuẩn hóa với phân công trách nhiệm PIC rõ ràng, đồng thời thiết lập hệ thống Bảng tra định lượng last shot dựa trên đường kính trục vít và shot weight. Kết quả nghiên cứu đã được doanh nghiệp phê duyệt áp dụng chính thức qua các tiêu chuẩn ISO PR-PRO-007 và PR-FOR-030, mang lại hiệu quả thực tế rõ rệt trong việc cắt giảm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu suất vận hành nhà máy.