Nghiên cứu giải pháp giảm tỉ lệ phế phẩm trong dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật công nghiệp nghiên cứu xây dựng giải pháp giảm tỉ lệ phế phẩm trong dây chuyền lắp ráp, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Kiều Thúy Hằng
• Người hướng dẫn: TS. Lê Song Thanh Quỳnh
• Trường học: Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Kỹ thuật công nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Xây Dựng Giải Pháp Giảm Tỉ Lệ Phế Phẩm Trong Dây Chuyền Lắp Ráp Linh Kiện Điện Tử
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về vấn đề giảm phế phẩm trong lắp ráp linh kiện điện tử

Ngành công nghiệp điện tử đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế hiện đại, tuy nhiên, tỉ lệ phế phẩm trong dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử luôn là một thách thức lớn. Giảm phế phẩm không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm, từ đó tăng cường sự cạnh tranh trên thị trường. Việc nghiên cứu và áp dụng các giải pháp sản xuất hiệu quả là cần thiết để cải thiện tình trạng này. Sự gia tăng phế phẩm dẫn đến chi phí sản xuất cao và ảnh hưởng đến lợi nhuận của doanh nghiệp. Theo thống kê, chỉ số DPMO (Defects per million opportunities) đã tăng lên đáng kể trong thời gian qua, cho thấy sự cần thiết phải tìm ra nguyên nhân gốc rễ và triển khai các biện pháp cải tiến.

1.1. Tầm quan trọng của việc giảm phế phẩm

Việc giảm phế phẩm trong lắp ráp linh kiện điện tử không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Theo nghiên cứu, tỉ lệ phế phẩm cao có thể dẫn đến việc mất khách hàng và giảm uy tín của doanh nghiệp. Do đó, các công ty cần phải xác định rõ nguyên nhân gây ra phế phẩm và tìm ra các giải pháp sản xuất hiệu quả. Cụ thể, việc áp dụng các công cụ như Lean và Six Sigma đã chứng minh hiệu quả trong việc cải thiện quy trình sản xuất và giảm thiểu lãng phí. Những cải tiến này không chỉ mang lại lợi ích về mặt tài chính mà còn tạo ra môi trường làm việc tốt hơn cho nhân viên.

II. Phân tích hiện trạng và nguyên nhân gây ra phế phẩm

Để hiểu rõ hơn về tình trạng phế phẩm trong lắp ráp linh kiện điện tử, cần tiến hành phân tích dữ liệu từ quy trình sản xuất. Qua việc thu thập và phân tích số liệu, có thể nhận thấy rằng một số nguyên nhân chính dẫn đến phế phẩm bao gồm thiết kế không hợp lý, quy trình sản xuất không chuẩn hóa và thiếu sự kiểm soát chất lượng. Việc không áp dụng các công cụ kiểm soát chất lượng như Poka Yoke cũng là một yếu tố quan trọng. Các công nghệ sản xuất hiện đại có thể giúp giảm thiểu các lỗi này, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu chi phí.

2.1. Nguyên nhân gốc rễ của phế phẩm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng nguyên nhân chính dẫn đến phế phẩm trong dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử bao gồm thiết kế sản phẩm không tối ưu, quy trình lắp ráp thiếu sự chuẩn hóa và việc kiểm soát chất lượng chưa được thực hiện một cách chặt chẽ. Việc áp dụng công nghệ sản xuất tiên tiến và các công cụ kiểm soát chất lượng có thể giúp phát hiện và ngăn chặn các lỗi ngay từ đầu, từ đó giảm thiểu tỉ lệ phế phẩm. Chẳng hạn, việc sử dụng biểu đồ Pareto để phân tích nguyên nhân lỗi có thể giúp xác định các vấn đề cần ưu tiên giải quyết.

III. Giải pháp và triển khai cải tiến

Sau khi phân tích nguyên nhân, việc đưa ra các giải pháp sản xuất là rất cần thiết. Các giải pháp bao gồm thiết kế lại quy trình lắp ráp, ứng dụng công nghệ tự động hóa và cải tiến quy trình kiểm soát chất lượng. Việc áp dụng phương pháp Poka Yoke trong thiết kế sản phẩm cũng đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm thiểu lỗi. Các cải tiến này không chỉ giúp giảm tỉ lệ phế phẩm mà còn nâng cao hiệu suất sản xuất. Cần tiến hành thí điểm các giải pháp này và theo dõi kết quả để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của chúng.

3.1. Ứng dụng công nghệ và cải tiến quy trình

Việc ứng dụng công nghệ tự động hóa trong dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử đã giúp giảm thiểu đáng kể tỉ lệ phế phẩm. Các thiết bị hiện đại như máy kiểm tra quang học tự động (AOI) có thể phát hiện lỗi ngay trong quá trình sản xuất, từ đó ngăn chặn sản phẩm lỗi ra khỏi dây chuyền. Hơn nữa, việc cải tiến quy trình làm việc và áp dụng các công cụ kiểm soát chất lượng như biểu đồ kiểm soát cũng đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể tiết kiệm chi phí và nâng cao lợi nhuận.

IV. Đánh giá kết quả và kiến nghị

Sau khi triển khai các giải pháp, việc đánh giá hiệu quả là rất quan trọng. Kết quả cho thấy tỉ lệ phế phẩm đã giảm đáng kể, từ đó tiết kiệm được chi phí sản xuất. Các chỉ số DPMO cũng đã được cải thiện, cho thấy sự thành công trong việc áp dụng các giải pháp. Tuy nhiên, cần tiếp tục theo dõi và cải tiến quy trình để duy trì kết quả này. Các kiến nghị đưa ra bao gồm việc duy trì các biện pháp kiểm soát chất lượng, đào tạo nhân viên và tiếp tục nghiên cứu các công nghệ mới để nâng cao hiệu quả sản xuất.

4.1. Kiến nghị cho doanh nghiệp

Doanh nghiệp cần duy trì các biện pháp kiểm soát chất lượng đã được áp dụng, đồng thời tiếp tục đào tạo nhân viên về quy trình sản xuất và các công cụ kiểm soát chất lượng. Việc cập nhật công nghệ mới và cải tiến quy trình sản xuất cũng là rất cần thiết để nâng cao chất lượng sản phẩm. Đặc biệt, doanh nghiệp cần thường xuyên tổ chức các buổi đánh giá và phản hồi để cải thiện quy trình làm việc và nâng cao tinh thần trách nhiệm của nhân viên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 cũng trình bày về phạm vi nghiên cứu và nội dung dự kiến của đề tài. Chương 2 tiếp theo sẽ trình bày về các cơ sở lý thuyết liên quan đến đề tài nghiên cứu. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU Kiểm soát và giảm tỉ lệ phế phẩm là công việc không thể thiếu trong doanh nghiệp, nó góp phần nâng cao hiệu quả kinh doanh của mỗi công ty, đồng thời hạn chế được sự tiêu cực của các doanh nghiệp trong quá trình sản xuất.

Do đó, kiểm soát và giảm tỉ lệ phế phẩm là vấn đề cần thiết, quan trọng và mang tính sống còn đối với mỗi doanh nghiệp. Chính vì vậy, đã có rất nhiều tác giả nghiên cứu về công tác kiểm soát và giảm tỉ lệ phế phẩm trong doanh nghiệp. Trong ấn phẩm “ Quản trị tinh gọn tại các doanh nghiệp vừa và nhỏ Việt Nam: thực trạng và giải pháp” vào tháng 4/2014 do PGS.TS Nguyễn Hồng Sơn và TS. Nguyễn Đăng Minh đồng chủ biên, đã có rất nhiều tác giả cũng như nghiên cứu về công tác kiểm soát chất lượng, giảm chi phí, trong đó kiểm soát tỉ lệ phế phẩm được xem là quan trọng hàng đầu.

Tác giả Nguyễn Đăng Minh đã đưa ra một số ý kiến và đề xuất các giải pháp nhằm tăng tính hiệu quả của việc áp dụng quản trị tinh gọn, tiết giảm chi phí vào các doanh nghiệp Việt Nam, trong đó việc áp dụng các công cụ kiểm soát chất lượng là điều không thể thiếu [1]. Đã có rất nhiều doanh nghiệp trong nước áp dụng thành công các công cụ kiểm soát chất lượng để tìm ra nguyên nhân gốc rễ vấn đề, giảm tỉ lệ phế phẩm của công ty như: công ty cổ phần may Tây Đô (2018), thông qua biểu đồ kiểm soát, biểu đồ Pareto và biểu đồ nhân quả, đã tìm ra được các nguyên nhân gây ra tình trạng lỗi trên sản phẩm áo sơ mi và đề xuất các giải pháp để khắc phục, tiêu chuẩn hóa quy trình, qua đó chất lượng sản phẩm được nâng cao [2]; cũng bằng việc áp dụng các công cụ kiểm soát chất lượng như biểu đồ phân bố, biểu đồ pareto,… công ty Cổ phần bao bì nhựa Tân Tiến (2021) đã nhận điện được các lãng phí, tăng sản lượng trục in lên 10%, giảm thời gian chu kỳ từ 7 ngày xuống còn 5 ngày, giảm tỷ lệ phế phẩm, tỷ lệ trục in không đạt chất lượng trong nội bộ nhà máy giảm 0.96% so với trung bình năm 2020 [3]. Ngoài các nghiên cứu điển hình của các tác giả trong nước, trên thế giới hiện nay, cũng đã có rất nhiều nghiên cứu áp dụng các công cụ kiểm soát chất lượng, nhắm vào mục tiêu kiểm soát phế phẩm. Năm 2016, Deepak và Dheeraj Dhingra đã triển khai các công cụ kiểm soát chất lượng trong một doanh nghiệp sản xuất phụ kiện xe đạp để giảm tỷ lệ phế phẩm, kết quả cho thấy tỉ lệ lỗi đã giảm từ 9.75%, vật tư và quy trình đều được chuẩn hóa [4].

Ngoài ra, vào 5 năm 2019, A. Jamali đã áp dụng 7 công cụ kiểm soát chất lượng để giảm tỷ lỗi lỗi trong một doanh nghiệp mảng sản xuất phụ kiện ô tô, thành công giảm 90% tỉ lệ lỗi [5]. Bên cạnh đó, cũng với việc áp dụng 7 công cụ kiểm soát chất lượng, A. Memon đã kiểm soát thành công tỉ lệ lỗi ở trạm sơn của một doanh nghiệp vào năm 2019, giúp giảm 70% tỉ lệ lỗi [6].

Suprabha và Mahesha - C R đã áp dụng thành công biểu đồ nhân quả để tìm ra nguyên nhân vấn đề, bên cạnh đó áp dụng Poka yoke để điều chỉnh quy trình lắp ráp, từ đó tạo nên một quy trình chất lượng không gây ra lỗi sản phẩm, tiết kiệm 50% nhân sự và 25% chi phí. [7] Có thể nói rằng, đã có rất nhiều nghiên cứu liên quan đến việc vận dụng các công cụ kiểm soát chất lượng và đạt được rất nhiều thành công. Điều này chứng tỏ tầm quan trọng, cũng như mối liên hệ mật thiết giữa các công cụ kiểm soát chất lượng trong việc cải tiến, nâng cao chất lượng của chuyền sản xuất. Lean Six Sigma Lean Manufacturing (tạm dịch là sản xuất tinh gọn, gọi tắt là Lean), là một hệ thống các công cụ và phương pháp nhằm liên tục loại bỏ tất cả những lãng phí trong quá trình sản xuất, kinh doanh của doanh nghiệp thông qua tăng năng suất, giảm chi phí và rút ngắn thời gian sản xuất/cung cấp dịch vụ (Lead time/cycle time).

[8] Lean Six Sigma (LSS) là mô hình quản lý kết hợp các nguyên tắc quản lý của Lean với các phương pháp Six Sigma. Lean giúp giảm thiểu chất thải và rút ngắn chu kỳ sản xuất ngay từ đầu, trong khi Six Sigma tập trung vào tinh chỉnh độ chính xác cho quy trình. Chúng song hành cùng nhau có thể coi là sự biến thể tích cực. Theo Bob Galvin – Giám đốc điều hành Motorola tóm tắt Six sigma: “Six sigma là một phương pháp khoa học tập trung vào việc thực hiện một cách phù hợp và có hiệu quả các kỹ thuật và các nguyên tắc quản lý chất lượng đã được thừa nhận.

Tổng hợp các yếu tố có ảnh hưởng đến kết quả công việc, Six sigma tập trung vào việc làm thế nào để thực hiện công việc mà không (hay gần như không) có sai lỗi hay khuyết tật. Hiểu một cách đơn giản, Six sigma là 6 một phương pháp cung cấp những công cụ để có thể loại trừ tối đa những sai sót và khả năng gây ra những sai sót trong quá trình sản xuất kinh doanh hay 6 Sigma là một phương pháp quản lý nhằm đáp ứng các yêu cầu của khách hàng dựa trên việc làm giảm sự biến động. Như vậy Six Sigma không phải là một hệ thống quản lý chất lượng, như ISO-9001, hay là một hệ thống chứng nhận chất lượng. Thay vào đó, đây là một hệ phương pháp giúp giảm thiểu khuyết tật dựa trên việc cải tiến quy trình.

Mức Sigma cho biết Chi phí kém chất lượng trong sản xuất kinh doanh. Chi phí kém chất lượng là các chi phí phải gánh chịu bởi vì chất lượng của sản phẩm hay quá trình không đảm bảo được 100% hiệu quả tại bất kỳ thời điểm nào. Chi phí kém chất lượng trong cùng một ngành nghề cao hay thấp là khác nhau giữa các công ty. Nhưng hầu hết các công ty, chi phí kém chất lượng chiếm một tỷ trọng rất cao so với doanh số.

Việc đạt được mức Sigma cao hơn thì chi phí kém chất lượng càng giảm đi. Bảng thống kê sau cho thấy điều đó: Bảng 2. Chu trình cải tiến DMAIC DMAIC là 5 bước của 1 dự án Lean Six Sigma [8] Bước 1. Xác định – Define (D): làm rõ vấn đề cần giải quyết, các yêu cầu và mục tiêu của dự án.

Đo lường – Measure (M): hiểu được thực trạng năng lực của tổ chức, đo lường năng suất lao động, thời gian (Lead time, Cycle time, Takt time, Waste time), thiết lập chi tiết quy trình sản xuất, tìm ra những điểm nút cổ chai (bottleneck) xảy ra trong quá trình sản xuất. Phân tích – Analyze (A): phân tích các thông số thu thập được trong bước Đo Lường để giả thuyết về nguyên nhân của dao động và tiến hành kiểm chứng, xác định những điểm tạo ra 7 giá trị gia tăng (Value added) và những điểm không tạo ra giá trị gia tăng (Non – Value added), xác định nguyên nhân gốc rễ của các vấn đề, những điểm nút cổ chai trong quá trình sản xuất. Một số phương pháp và công cụ thống kê được sử dụng trong bước này như là: 5 Five Why’s, FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), Các phương pháp kiểm chứng giả thuyết, Đồ thị tác nhân chính (Main Effect Plot)… Bước 4. Cải tiến – Improve (I): tập trung phát triển các giải pháp nhằm loại trừ căn nguyên của dao động, kiểm chứng và chuẩn hoá các giải pháp.

Các công cụ thường được áp dụng bao gồm: Poka yoke, Phương pháp 5S, Kanban, Hệ thống vừa đúng lúc JIT (Just In Time), Duy trì hiệu suất thiết bị tổng thể (Total Productive Maintenance), Thời gian chuyển đổi/Chuẩn bị (Changeover/setup time), Sơ đồ chuỗi giá trị (Value Stream Mapping), Cellular Layout… Bước 5. Kiểm soát – Control (C): thiết lập các thông số đo lường chuẩn để duy trì kết quả và khắc phục các vấn đề khi cần, bao gồm cả các vấn đề của hệ thống đo lường. Bước này bao gồm: Hoàn thiện hệ thống đo lường, Kiểm chứng năng lực dài hạn của quy trình, Triển khai việc kiểm soát quy trình Các công cụ có thích hợp nhất trong bước này bao gồm: Kế hoạch kiểm soát (Control Plans), Lưu đồ qui trình với các mốc kiểm soát, Các biểu đồ kiểm soát qui trình bằng thống kê (SPC), Các phiếu kiểm tra (Check Sheets) 2. Bảy loại lãng phí Muốn tối ưu hóa lợi nhuận, ngoài cách tăng doanh thu ra thì việc loại bỏ các lãng phí là yếu tố rất quan trọng giúp giảm chi phí và giá thành sản phẩm.

[9] Lãng phí trong sản xuất là tất cả các công đoạn, việc làm không mang lại bất kỳ giá trị gì cho khách hàng hoặc doanh nghiệp. Thực tế cho thấy, hầu hết các doanh nghiệp sản xuất hiện nay thường mắc 1 hoặc nhiều trong 7 loại lãng phí trong sản xuất theo mô hình LEAN. Có 7 loại lãng phí trong sản xuất đang tồn tại trong doanh nghiệp: • Transportation - Vận chuyển. • Inventory - tồn kho.

• Waiting - Chờ đợi. 8 • Over Processing - Xử lý thừa. • Over Production - Sản xuất thừa. • Defect - Khuyết tật.

Ở nghiên cứu này, tác giả tập trung loại bỏ lãng phí do sai lỗi/ khuyết tật tại doanh nghiệp 2. Lãng phí Sai lỗi/ Khuyết tật Sai lỗi/ Khuyết tật là sai sót bất kỳ của sản phẩm hay dịch vụ trong việc đáp ứng một trong số những quy định của khách hàng hay đối tác. Một sản phẩm lỗi có thể có một hay nhiều lỗi. Bên cạnh các sai lỗi về mặt vật lý trực tiếp làm tăng chi phí, sai lỗi cũng bao gồm các sai sót về giấy tờ, cung cấp thông tin sai lệch về sản phẩm, giao hàng trễ, sản xuất sai quy cách, sử dụng quá nhiều nguyên vật liệu hay tạo ra phế liệu không cần thiết, v.

Công cụ chống sai lỗi-Poka Yoke Poka Yoke là thuật ngữ tiếng Nhật, có nghĩa là phòng ngừa sai lỗi hay chống sai lỗi, được phát triển bởi nhà tư vấn quản lí Shigeo Shingo như một phần của hệ thống sản xuất Toyota. Mục đích của Poka Yoke là để loại bỏ các khuyết tật của sản phẩm bằng cách ngăn ngừa, sửa chữa hoặc cảnh báo kịp thời khi chúng xảy ra. Shigeo Shingo phân biệt giữa khái niệm sai sót không thể tránh được của con người và khiếm khuyết trong sản xuất.