Chương I: Giới thiệu CBHD: Th.S Võ Trần Thị Bích Châu 1. Phạm vi giới hạn Tập trung nghiên cứu, tính toán sự phù hợp và vận hành của dây chuyền sản xuất quần jeans nam túi viền. Không chú trọng đến bố trí nhà xưởng cũng như hoạt động của nhà máy hoặc công ty sản xuất sản phẩm nói trên. Thu thập số liệu trong thời gian từ 01/03/2021 đến 01/05/2021.
3 SVTH: Trần Thị Yến Linh B1805131 Lê Thị Cẩm Tú B1805290 Chương II: Cơ sở lý thuyết CBHD: Th.S Võ Trần Thị Bích Châu CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Cơ sở sở lý thuyết 2. Giới thiệu chung về cân bằng dây chuyền Việc cân bằng dây chuyền đã được nghiên cứu rất lâu từ khi nền sản xuất công nghiệp ra đời, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về chủ đề này tư năm 1954. Các vấn đề cân bằng dây chuyền lắp ráp lần đầu tiên được giới thiệu bởi Bryton trong luận văn tốt nghiệp của mình.
Trong nghiên cứu của mình, ông chấp nhận số lượng các trạm công việc là không đổi, tổng thời gian hoạt động của các trạm bằng thời gian của từng trạm công việc cộng lại và thời gian di chuyển giữa các trạm. Nhưng mãi tới năm 1955 thì người ta mới bắt đầu nghiên cứu sâu và đăng trên một số tạp chí khoa học. Lần đầu tiên bài toán về cân bằng dây chuyền sản xuất được đăng trên một số tạp chí khoa học vào năm 1955 do do Salveson phát triển và đến năm 1960 Bowman tiếp tục phát triển thêm. Năm 1956, Jackson đưa ra khái niệm mới về kỹ thuật cân bằng dây chuyền đơn giản, nhưng kỹ thuật này chỉ áp dụng được đối với các bài toán nhỏ, đối với các bài toán lớn hơn thì phải cần đến sự hỗ trợ của máy tính.
Năm 1966, Arcus lần đầu tiên sử dụng phương pháp COMSOAL (Computer Method of Sequencing Operations for Assembly Lines) như một cách tiếp cận cho phương pháp giả quyết cho vấn đề cân bằng dây chuyền lắp ráp bằng máy tính. Ngày nay, có rất nhiều kỹ thuật cân bằng dây chuyền sản xuất được sử dụng, đặc biệt đối với những dây chuyền nhiều chi tiết lắp ráp thì độ phức tạp của bài toán càng lớn và thông thường người ta sử dụng phương pháp gần đúng. Định nghĩa cân bằng dây chuyền Cân bằng dây chuyền là quy trình thiết kế dây chuyền sao cho việc sản xuất trở nên dễ dàng và chi phí thấp hơn trong khả năng có được, đồng thời có thể đạt được tốc độ như nhu cầu đòi hỏi. 4 SVTH: Trần Thị Yến Linh B1805131 Lê Thị Cẩm Tú B1805290 Chương II: Cơ sở lý thuyết CBHD: Th.S Võ Trần Thị Bích Châu Trong cân bằng dây chuyền sản xuất, người ta cố gắng phân công công việc cho các khu vực sản xuất sao cho ít có thời gian rỗi nhất.
Điều này có nghĩa là công việc tại mỗi khu vực sản xuất càng gần với chu kỳ càng tốt nhưng không được vượt quá thời gian chu kỳ. Mục tiêu của cân bằng chuyền − Tối thiểu thời gian chờ và thời gian chưa được phân bố đến các trạm sản xuất. − Loại bỏ ùn tắc, bảo đảm sản xuất liên tục − Xác định được số lượng tối ưu các trạm sản xuất và các hoạt động trong mỗi trong trạm − Duy trì tinh thần công nhân khi khối lượng công việc của công nhân không quá chênh lệch − Tối ưu hiệu suất sử dụng bằng cách tối thiểu thời gian chờ của người vận hành. − Tối thiểu lượng hàng tồn kho.
Cải tiến chất lượng và năng suất những sản phẩm giống nhau. Giảm lãng phí trong sản xuất và đình trệ. Vai trò của cân bằng dây chuyền Cân bằng dây chuyền đóng một vai trò then chốt đối với sự thành công hay thất bại của việc áp dụng các dây chuyền sản xuất vào thực tế. Nó giúp nhà sản xuất có thể biết được qui mô thiết kế nhà xưởng của mình và cần nguồn lực bao nhiêu cho hoạt động sản xuất của dây chuyền.
Vì thế vấn để cân bằng dây chuyền là một việc rất khó thực hiện nếu chúng ta không có đầy đủ các thông số thiết kế của dây chuyền, từ đó có thể giúp nhà quản lý có thể thấu hiểu được các thông số thiết kế của dây chuyền và áp dụng nó vào thực tế một cách dễ dàng và nhanh chóng hơn. Những yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng sản xuất − Các ràng buộc trong hoạt động như kích cỡ máy, vị trí, không gian, cấu trúc xây dựng − Công nhân trong dây chuyền thay đổi nhiều trong kỹ năng và khả năng công việc. Do đó, rất khó khăn để đồng bộ thời gian − Một số lượng công việc không thể chia nhỏ lẻ − Thời gian gia công quá lâu có thể gây ùn tắc − Ràng buộc trong thiết kế các chi tiết, hình dáng, kích thước nguyên vật liệu. Thời gian thiết lập lâu − Sản xuất nhỏ không tận dung được khả năng của dây chuyền.
5 SVTH: Trần Thị Yến Linh B1805131 Lê Thị Cẩm Tú B1805290 Chương II: Cơ sở lý thuyết CBHD: Th.S Võ Trần Thị Bích Châu 2. Các công thức sử dụng chung trong đề tài nghiên cứu 1. Thời gian chu kỳ (Cycle time) 𝑇ℎờ𝑖 𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑠ả𝑛 𝑥𝑢ấ𝑡 𝑇ℎờ𝑖 𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑐ℎ𝑢 𝑘ỳ = 𝑆ả𝑛 𝑙ượ𝑛𝑔 2. Số trạm làm việc lý thuyết tối thiểu (N) ∑ 𝑇ℎờ𝑖 𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑐á𝑐 𝑐ô𝑛𝑔 𝑣𝑖ệ𝑐 𝑁= 𝑇ℎờ𝑖 𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑐ℎ𝑢 𝑘ỳ 3.
Hiệu suất dây chuyền (H) ∑ 𝑇ℎờ𝑖 𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑐á𝑐 𝑐ô𝑛𝑔 𝑣𝑖ệ𝑐 𝐻= 𝑆ố 𝑡𝑟ạ𝑚 𝑡ℎự𝑐 𝑡ế × 𝑇ℎờ𝑖 𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑐ℎ𝑢 𝑘ỳ 4. Tổng thời gian thừa của mỗi trạm Tổng thời gian thừa = Thời gian sản xuất – Tổng thời gian của mỗi trạm × sản lượng 5. Tính khoảng cách giữa các bộ phận Khoảng cách giữa các bộ phận trong nhà xưởng là khoảng cách vuông góc hay là khoảng cách trực tiếp. Khoảng cách giữa hai điểm có tạo độ (xi, yi) và (xj, yj).
Được tính bằng công thức sau: Công thức tính khoảng cách vuông góc 2. Cân bằng dây chuyền theo phương pháp xếp theo trọng số vị trí (Ranked Position Weighted) Phương pháp xếp theo trọng số vị trí (Ranked Position Weighted) được Helgeson và Birnie (1961) phát triển tại công ty General EleTCric của Mỹ. Đây là phương pháp gần đúng nhưng có ưu điểm hơn là xem xét không chỉ quan hệ ưu tiên giữa các công việc thành phần mà còn xét thêm thời gian gia công của chúng. Phương pháp này cho lời giải nhanh và độ tin cậy cao hơn.
Các bước thực hiện cân bằng dây chuyền theo phương pháp xếp hạng trọng số vị trí-Ranked Position Weighted: Bước 1: Xác định thời gian chu kỳ và số trạm làm việc lý thuyết tối thiểu Bước 2: Vẽ sơ đồ trình tự các công việc 6 SVTH: Trần Thị Yến Linh B1805131 Lê Thị Cẩm Tú B1805290 Chương II: Cơ sở lý thuyết CBHD: Th.S Võ Trần Thị Bích Châu Bước 3: Tính trọng số (PW) cho mỗi nhiệm vụ (tổng thời gian cho mỗi công việc) bằng cách cộng thời gian gia công của chính công việc đó với tất cả công việc theo sau nó trong biểu đồ quan hệ ưu tiên đã được vẽ ở bước 2 Bước 4: Sắp xếp nhiệm vụ có PW từ lớn đến nhỏ Bước 5: Sắp xếp nhiệm vụ vào trạm theo PW sao tổng thời gian của các trạm gần bằng nhau. Bước 6: Tính hiệu suất dây chuyền (H). 7 SVTH: Trần Thị Yến Linh B1805131 Lê Thị Cẩm Tú B1805290 Chương II: Cơ sở lý thuyết CBHD: Th.S Võ Trần Thị Bích Châu 2. Các phương pháp đề xuất cải tiến 2.
Cân bằng dây chuyền theo phương pháp thời gian thực hiện dài nhất Phương pháp thời gian thực hiện dài nhất là phương pháp trong đó các công việc có thời gian thực hiện dài nhất trước thì được phân trước. Các bước thực hiện cân bằng dây chuyền theo phương pháp thời gian thực hiện dài nhất: Bước 1: Xác định thời gian chu kỳ và tính toán số trạm làm việc lý thuyết tối thiểu (N) Bước 2: Sắp xếp công việc vào các trạm làm việc. Những công việc có thời gian thực hiện dài nhất sẽ được phân vào trạm 1 dựa vào thời gian chu kỳ. Công việc có thời gian thực hiện dài hơn sẽ được phân bố trước, đến các công việc có thời gian thực hiện ngắn hơn Bước 3: Tính thời gian còn lại của trạm làm việc.
Nếu thời gian còn lại của trạm lớn hơn thời gian thực hiện công việc tiếp theo thì có thể sắp công việc tiếp theo vào trạm 1. Nếu thời gian còn lại của trạm nhỏ hơn thời gian của công việc thì ta phân bổ công việc tiếp theo Bước 4: Tương tự như thế, ta phân bố các công việc vào trạm cho đến khi kết thúc Bước 5: Tính hiệu suất dây chuyền (H). Cân bằng dây chuyền theo phương pháp công việc theo sau nhiều nhất Phương pháp thời gian thực hiện dài nhất là phương pháp trong đó công việc có các công việc theo sau nhiều nhất được phân trước. Các bước thực hiện cân bằng dây chuyền theo phương pháp công việc theo sau nhiều nhất: Bước 1: Xác định thời gian chu kỳ và số trạm lý thuyết tối thiểu (N) Bước 2: Sắp xếp công việc có nhiệm vụ theo sau nhiều nhất vào trạm 1 Bước 3: Tính tổng thời gian của các công việc được phân bổ vào các trạm làm việc phải nhỏ hơn hoặc bằng thời gian chu kỳ.
Nếu cộng thêm 1 công việc mà tổng thời gian lớn hơn thời gian chu kỳ thì sắp xếp công việc vào trạm 2 Bước 4: Ta sắp xếp công việc vào trạm cho đến khi kết thúc Bước 5: Tính hiệu suất dây chuyền (H). 8 SVTH: Trần Thị Yến Linh B1805131 Lê Thị Cẩm Tú B1805290 Chương II: Cơ sở lý thuyết CBHD: Th.S Võ Trần Thị Bích Châu 2. Những nghiên cứu liên quan Hiện nay, sản xuất theo dây chuyền lắp ráp là phương thức được triển khai tại nhiều nhà máy, nó giúp cho dây chuyền sản xuất: gia tăng tốc độ sản xuất, giảm thiểu chi phí cho từng sản phẩm, chuyên môn hóa lao động, thời gian đào tạo, tăng khả năng kiểm soát quá trình sản xuất, dễ dàng bố trí các dòng nguyên liệu, máy móc thiết bị, tạo ra dòng chảy ổn định trong sản xuất, không có các nút thắt trên dây chuyền, giảm thiểu tối đa bán thành phẩm tồn tại trên dây truyền. Bên cạnh đó đặc biệt, nhiều bài toán cân bằng dây chuyền sản xuất có nhiều lời giải khác nhau cùng với một số trạm và chu kỳ làm việc cho trước.
