Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành dệt may là một trong những ngành kinh tế xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, duy trì việc cung ứng 47–50 mặt hàng đến 66 quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới, bao gồm việc mở rộng sang 26/27 quốc gia thuộc Liên minh Châu Âu (EU), Hoa Kỳ và Nhật Bản. Trước áp lực cạnh tranh gay gắt từ các quốc gia xuất khẩu lớn như Trung Quốc, Ấn Độ và đòi hỏi chuyển đổi công nghệ trong bối cảnh công nghiệp 4.0, các doanh nghiệp may công nghiệp buộc phải tối ưu hóa năng suất lao động và giảm thiểu chi phí gia công trên từng công đoạn.

Trong cơ cấu hàng may mặc, sản phẩm quần tây nam chiếm tỷ trọng lớn nhờ nhu cầu sử dụng phổ biến trong môi trường công sở và sinh hoạt thường nhật. Tuy kết cấu sản phẩm không quá phức tạp, quá trình gia công quần tây đòi hỏi độ chính xác cao về phom dáng và tính đồng đều của đường may. Do đó, việc cải tiến phương pháp thao tác và ứng dụng các trang thiết bị hỗ trợ chuyên dùng là yêu cầu cấp thiết để nâng cao hiệu suất làm việc của công nhân trong thời gian tiêu chuẩn 8 giờ mà không làm gia tăng áp lực tăng ca.

Mục tiêu của đề tài:

  • Mục đích 1: Triển khai áp dụng cải tiến thao tác tại chuyền sản xuất quần tây nhằm nâng cao năng suất lao động, giảm thiểu các chi phí về thời gian, số lượng lao động và mặt bằng phân xưởng mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm.
  • Mục đích 2: Khuyến khích, nâng cao khả năng tư duy kỹ thuật và tính sáng tạo cho người thực hiện nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ may.
  • Mục tiêu kỹ thuật cụ thể: Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm thiết kế đồ họa và phần mềm chuyên dụng của máy may lập trình kết hợp chế tạo các bộ rập cải tiến nhằm hỗ trợ công nhân thao tác nhanh, chính xác.
  • Mục tiêu đánh giá: Triển khai thực nghiệm trên chuyền may thực tế, phân tích, so sánh và đánh giá hiệu quả trước và sau cải tiến.

Nhiệm vụ nghiên cứu:

  • Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các bộ rập hỗ trợ (rập cải tiến) phục vụ cho các công đoạn gia công then chốt của sản phẩm quần tây nam.
  • Nhiệm vụ 2: Đánh giá kết quả sau khi áp dụng cải tiến thao tác so với quy trình ban đầu về các chỉ tiêu thời gian, lao động và tính khả thi trong sản xuất.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ và thao tác gia công sản phẩm quần tây nam, cụ thể trên mã hàng 324H044 (chủng loại: Linen Blended Relaxed Pants, sản xuất cho khách hàng Mitsubishi).
  • Phạm vi không gian: Bộ phận chuyên trách Cải tiến sản xuất (CTSX) và Chuyền may 3 (thuộc Xưởng may 3 chuyên trách sản phẩm quần tây) tại Xí nghiệp may Việt Long thuộc Tổng Công ty Cổ phần May Việt Tiến (TP. Hồ Chí Minh).
  • Phạm vi thời gian: Thời gian thực hiện từ ngày 01/12/2023 đến ngày 30/06/2024.
  • Phạm vi thiết bị và công đoạn: Ứng dụng máy may lập trình đa nhiệm Brother BAS-324H, máy may 1 kim (MB1K), máy đính bọ; tập trung xử lý 4 công đoạn gia công gồm: (1) Cố định thun với đầu lưng, (2) Lược đường tra lưng, (3) Đính bọ hai đầu dây luồn, (4) May kê cầu túi và bọ cầu túi trước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở khoa học dựa trên lý thuyết nghiên cứu thao tác công nghiệp và kỹ thuật chế tạo cữ gá, rập hỗ trợ ngành may:

  • Khái niệm thao tác và nghiên cứu động tác: Thao tác là tác động của người công nhân lên đối tượng nhằm làm thay đổi trạng thái hình học, tạo ra giá trị sử dụng. Theo định nghĩa của Hiệp hội Cơ khí Hoa Kỳ, nghiên cứu động tác tập trung phân tích cử động tay và mắt để loại bỏ cử động thừa và chuẩn hóa chu kỳ làm việc.
  • Phân loại thao tác: Bao gồm thao tác trực tiếp (làm việc trực tiếp cùng thiết bị chuyên dùng), thao tác gián tiếp (cầm, nắm, sắp xếp bán thành phẩm) và thao tác thừa (chuyển động không tạo thêm giá trị, cần triệt tiêu).
  • Mục tiêu cải tiến CQDSM: Chuẩn hóa mục tiêu sản xuất theo 5 tiêu chí: Cost (Chi phí, giá thành), Quality (Chất lượng), Delivery (Thời gian giao hàng), Safety (An toàn lao động) và Morale/Morable (Tinh thần, hiệu suất làm việc).
  • Hệ thống rập hỗ trợ trong may công nghiệp: Khóa luận phân tích 8 nhóm rập: rập sang dấu bấm, rập sang dấu dùi, rập vẽ lại, rập gọt, rập là/ủi định hình, rập may, rập cữ và rập cải tiến. Trong đó, rập cải tiến là loại rập đa lớp cấu tạo từ nhựa mica, xốp cao su, giấy nhám và kim định vị, liên kết bằng gáy rập để tích hợp đồng thời nhiều chức năng (vừa là/ủi vừa may, vừa cữ vừa may).
  • Công cụ phần mềm và máy may lập trình:
    • Phần mềm CorelDRAW: Thiết kế hình học vector 2D cho biên dạng rập, xuất dữ liệu định dạng chuẩn DFX (DXF).
    • Phần mềm Brother PS 300: Tiếp nhận dữ liệu DFX, thiết lập quỹ đạo may, mật độ mũi chỉ, tốc độ, hướng di chuyển và điểm lại mũi.
    • Máy may lập trình Brother BAS-324H (kích thước khung 300 x 200 mm): Trang bị màn hình LCD cảm ứng, cơ cấu cắt chỉ 2 chiều giúp đầu chỉ thừa ngắn 3 mm, cảm biến tự động nhận diện độ dày vật liệu nhằm giảm sụp mí và chống gãy kim, hệ thống bôi trơn bán khô ngăn ngừa ố dầu bán thành phẩm.

Phương pháp nghiên cứu:

  • Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tổng hợp giáo trình Công nghệ sản xuất ngành may, Chuẩn bị sản xuất ngành may, Cải tiến sản xuất ngành may, tài liệu tiêu chuẩn kỹ thuật nội bộ của doanh nghiệp.
  • Phương pháp quan sát và phỏng vấn chuyên gia: Ghi nhận thao tác thực tế của công nhân tại chuyền may 3, bấm giờ chu kỳ thao tác, tham vấn ý kiến kỹ thuật viên và cán bộ bộ phận CTSX.
  • Phương pháp thực nghiệm: Thiết kế rập mẫu 2D trên máy tính, cắt tạo hình dưỡng rập giấy Roki, gia công rập nhựa mica, lập trình chương trình may trên PS 300 và chạy thử nghiệm trực tiếp trên chuyền sản xuất của xí nghiệp.

Nguồn dữ liệu:

  • Tài liệu tiêu chuẩn kỹ thuật (TLKT) mã hàng 324H044 của Tổng Công ty Cổ phần May Việt Tiến.
  • Bảng thông số kích thước thành phẩm và bảng quy trình công nghệ lắp ráp bán thành phẩm quần tây nam tại Xí nghiệp may Việt Long.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu về đề tài

Chương 1 thiết lập tính cấp thiết của việc áp dụng khoa học cải tiến thao tác vào chuyền may công nghiệp trong bối cảnh cạnh tranh quốc tế. Tác giả nêu rõ lý do lựa chọn sản phẩm quần tây nam và đơn vị thực tập là Xí nghiệp may Việt Long, xác định mục tiêu đề tài, hệ thống phương pháp nghiên cứu và giới hạn phạm vi nghiên cứu tại chuyền may 3 với 4 công đoạn trọng điểm của mã hàng 324H044.

Chương 2: Tổng quan về công tác cải tiến sản xuất trong ngành may

Chương 2 trình bày toàn diện nền tảng lý thuyết và thiết bị công nghệ:

  • Làm rõ bản chất của cải tiến thao tác, chuẩn hóa động tác và cách thức phân loại cử động trong sản xuất may.
  • Khái quát vai trò, phân loại các dạng rập cữ gá hỗ trợ, phân tích cấu tạo và ưu thế của rập cải tiến đa lớp.
  • Phân tích các tính năng kỹ thuật của phần mềm CorelDRAW trong thiết kế rập vector và phần mềm Brother PS 300 trong việc xử lý quỹ đạo đường may. Khảo sát nguyên lý vận hành của máy may lập trình đa nhiệm Brother BAS-324H.
  • Trình bày tổng quan về Tổng Công ty Cổ phần May Việt Tiến, mô hình tổ chức, năng lực xuất khẩu và hệ thống các nhãn hàng thời trang trực thuộc (Viettien, Viettien Smart Casual, San Sciaro, Manhattan, T-up, Vietlong, Camellia, Viettien Kids).

Chương 3: Triển khai cải tiến thao tác thông qua việc áp dụng rập cải tiến tại xí nghiệp may Việt Long

Chương 3 là phần cốt lõi của đồ án, trình bày chi tiết quá trình thiết kế, chế tạo rập và ứng dụng cải tiến:

  • Cơ cấu tổ chức bộ phận CTSX: Khảo sát sơ đồ tổ chức phòng CTSX gồm Trưởng phòng, Phó phòng, Trưởng nhóm và Nhân viên cải tiến; trong đó Xưởng 3 chuyên trách dòng sản phẩm quần tây.
  • Tiêu chuẩn kỹ thuật mã hàng 324H044: Khách hàng Mitsubishi, chủng loại Linen Blended Relaxed Pants. Quần dài có ly thân trước, 2 túi xéo, lót túi có túi con, túi sau mổ một viền thùa khuy đính nút, lưng thun nguyên vòng luồn dây bên trong. Bảng thông số quy định các kích thước cụ thể theo các cỡ vóc (XS, S, M, L, XL), cự ly may diễu 12 mũi/3cm, may trong và vắt sổ 13 mũi/3cm; chế độ ép keo FW4025N90 & FE3032 ở nhiệt độ 125–135°C (14–18 giây), keo JJ612J ở 150–155°C (18–22 giây).
  • Quy trình thiết kế và chế tạo rập cho 4 công đoạn:
    1. Công đoạn cố định thun với đầu lưng: Thiết kế rập định vị giữ thun và mép vải lưng, tạo mẫu rập giấy Roki, sang dấu cắt gọt mica, lắp cữ chặn giúp thao tác đặt thun nhanh trên máy may 1 kim.
    2. Công đoạn lược đường tra lưng: Thiết kế bộ rập nhựa mica có rãnh dẫn hướng, tiến hành thử nghiệm và cải tiến qua 2 lần để đảm bảo mép lưng êm phẳng, không bị đùn sóng hay đứt chỉ khi kéo giãn.
    3. Công đoạn đính bọ hai đầu dây luồn: Thiết kế bộ rập kẹp gập đầu dây luồn tích hợp khung định vị đưa vào máy đính bọ, giúp đầu dây luồn gấp đều chuẩn xác 1 cm, không bị lệch bọ hay bung mép.
    4. Công đoạn may cầu túi trước bằng máy lập trình: Tích hợp 2 bước công việc độc lập (kê cầu túi trước và bọ cầu túi) thành một công đoạn may tự động duy nhất. Thiết kế biên dạng 2D trên CorelDRAW, xuất file DFX sang PS 300 để tạo Chương trình số 214 ("Cầu túi lập trình"), kết hợp chế tạo bộ rập mica đa lớp có nắp đóng mở, dán lớp nhám chống trượt trên khung máy BAS-324H (300 x 200 mm).

Chương 4: Kết luận – Kiến nghị

Chương 4 đúc kết các kết quả đạt được về mặt chế tạo thiết bị và cải tiến phương pháp; phân tích ưu điểm về tính tiện dụng, độ an toàn của các bộ rập cải tiến cũng như các hạn chế về thời gian thực nghiệm và đề xuất phương hướng phát triển mở rộng.


Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã hoàn thành việc thiết kế, chế tạo và đưa vào thực nghiệm 4 bộ rập cải tiến tại chuyền may 3 Xí nghiệp May Việt Long, đem lại sự thay đổi rõ rệt về phương pháp làm việc:

STT Công đoạn gia công Phương pháp trước cải tiến Giải pháp và phương pháp sau cải tiến
1 Cố định thun với đầu lưng Thao tác thủ công, công nhân tự căn kéo thun bằng mắt trên máy 1 kim, dễ bị lệch mép. Sử dụng rập định vị cố định thun và mép lưng, giúp thao tác gá đặt nhanh, độ chính xác đồng đều.
2 Lược đường tra lưng May lược tự do, phụ thuộc tay nghề thợ, đường may dễ bị co kéo không đều. Ứng dụng rập nhựa dẫn hướng cải tiến lần 2, kiểm soát độ mo và lực kéo chỉ khi may lược.
3 Đính bọ đầu dây luồn Công nhân dùng tay gập đầu dây rồi đưa vào chân vịt máy bọ, dễ lệch tâm bọ. Sử dụng bộ rập kẹp cuốn định hình đầu dây luồn và đẩy trực tiếp vào khung máy đính bọ 1 cm.
4 May kê và bọ cầu túi trước Tách rời làm 2 công đoạn: Kê cầu túi (máy 1 kim) và Đính bọ cầu túi (máy bọ). Tích hợp thành 1 công đoạn trên máy may lập trình Brother BAS-324H với rập mica đóng mở và Chương trình số 214.

Giải pháp và đóng góp của tác giả:

  • Đóng góp về mặt kỹ thuật: Làm chủ quy trình kết hợp phần mềm đồ họa vector 2D (CorelDRAW) với phần mềm chuyên dụng của máy may lập trình (Brother PS 300), chuyển đổi bản vẽ biên dạng sang dữ liệu điều khiển may công nghiệp (DFX) để ứng dụng máy lập trình đa nhiệm vào các chi tiết phức tạp của quần tây nam.
  • Đóng góp về tổ chức sản xuất: Loại bỏ các thao tác thừa, giảm thời gian thao tác gián tiếp (cầm nắm, căn chỉnh thủ công), tích hợp gộp các bước công việc phụ (như lấy dấu, ủi riêng lẻ), nâng cao chất lượng đường may và độ ổn định kích thước bán thành phẩm theo tiêu chuẩn kỹ thuật của khách hàng Mitsubishi.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Phạm vi nghiên cứu và dữ liệu thực nghiệm chỉ mới áp dụng tập trung trên một mã hàng cụ thể (324H044) tại chuyền may 3 của Xí nghiệp may Việt Long.
    • Quá trình chế tạo rập mica đòi hỏi sự hỗ trợ của các trang thiết bị cơ khí chuyên dùng (máy cắt, máy khoan, mài) và kỹ năng thành thạo phần mềm lập trình máy may.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Nghiên cứu, thiết kế thêm các bộ rập cải tiến kết hợp máy lập trình cho các công đoạn phức tạp khác của quần tây nam như: may mổ túi sau một viền, tra khóa kéo baget, may diễu cạp lưng.
    • Mở rộng ứng dụng mô hình rập cải tiến sang các dòng sản phẩm dệt may khác của doanh nghiệp (quần khaki, quần jeans, áo sơ mi nam) tại Xưởng 1 và Xưởng 2.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Công nghệ May, Thiết kế Thời trang; kỹ sư công nghệ, nhân viên phòng Cải tiến sản xuất (CTSX / IE) tại các nhà máy may công nghiệp.
  • Nội dung tham khảo trọng tâm:
    • Tài liệu cung cấp quy trình bài bản về thiết kế rập cải tiến 2D trên phần mềm CorelDRAW, phương pháp xuất file DFX và thiết lập đường may trên phần mềm lập trình Brother PS 300.
    • Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về bảng thông số, quy cách đường may, tiêu chuẩn ép keo, quy cách gắn nhãn và quy trình công nghệ lắp ráp hoàn chỉnh của mã hàng quần tây nam xuất khẩu.

Câu hỏi thường gặp

1. Đối tượng nghiên cứu và mã hàng thực nghiệm cụ thể trong đồ án là gì?
Đồ án nghiên cứu trên sản phẩm quần tây nam, thực nghiệm trực tiếp trên mã hàng 324H044 (chủng loại Linen Blended Relaxed Pants, sản xuất cho khách hàng Mitsubishi) tại Chuyền may 3, Xí nghiệp may Việt Long.

2. Đồ án đã thiết kế và ứng dụng rập cải tiến cho những công đoạn gia công nào?
Đồ án triển khai thiết kế và chế tạo rập cho 4 công đoạn: (1) Cố định thun với đầu lưng, (2) Lược đường tra lưng, (3) Đính bọ hai đầu dây luồn, và (4) May kê cầu túi kết hợp đính bọ cầu túi trước bằng máy lập trình.

3. Quy trình chuyển đổi dữ liệu từ thiết kế rập sang máy may lập trình Brother được thực hiện ra sao?
Tác giả thiết kế biên dạng đường may 2D trên phần mềm CorelDRAW, xuất file dưới định dạng vector DFX, sau đó nhập vào phần mềm Brother PS 300 để thiết lập thứ tự đường may, mật độ mũi chỉ, chế độ lại mũi (Chương trình số 214) và nạp vào máy may lập trình Brother BAS-324H qua cổng USB.

4. Rập cải tiến trong đồ án được cấu tạo và chế tạo từ các loại vật liệu nào?
Rập cải tiến được chế tạo với cấu trúc nhiều lớp liên kết qua gáy rập, sử dụng các vật liệu chính gồm: giấy Roki (làm rập mẫu ban đầu), tấm nhựa mica, giấy nhám định vị chống trượt vải, băng keo, kim ghim và xốp cao su.

5. Tiêu chí cải tiến CQDSM trong tài liệu bao gồm những nội dung gì?
Mục tiêu cải tiến CQDSM bao gồm 5 yếu tố: C - Cost (Chi phí, giá thành), Q - Quality (Chất lượng), D - Delivery (Thời gian giao hàng), S - Safety (An toàn lao động), và M - Morale/Morable (Tinh thần, hiệu suất làm việc).


Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Kiều đã giải quyết thành công bài toán tối ưu hóa thao tác gia công quần tây nam tại Xí nghiệp may Việt Long thông qua việc thiết kế và chế tạo 4 bộ rập cải tiến chuyên dụng. Nghiên cứu thể hiện tính ứng dụng thực tiễn cao khi kết hợp hiệu quả giữa phần mềm thiết kế đồ họa CorelDRAW, phần mềm lập trình Brother PS 300 và máy may lập trình đa nhiệm BAS-324H để loại bỏ thao tác thừa và rút ngắn thời gian sản xuất. Kết quả đạt được cung cấp cơ sở kỹ thuật tin cậy phục vụ công tác cải tiến sản xuất tại doanh nghiệp may và là nguồn tài liệu tham khảo giá trị cho sinh viên, kỹ sư ngành công nghệ may.