Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp chế tạo hiện đại, đặc biệt là lĩnh vực sản xuất linh kiện kỹ thuật cao, công tác kiểm soát chất lượng (Quality Control - QC) đóng vai trò quyết định đối với năng lực cạnh tranh, chi phí vận hành và uy tín thương hiệu của doanh nghiệp. Fine Ceramics (gốm điện tử kỹ thuật cao) là nhóm vật liệu sở hữu các đặc tính cơ lý ưu việt như độ cứng cao, khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn, chống nhiễm từ và bền hóa chất. Tuy nhiên, chính độ cứng và tính giòn đặc thù khiến quá trình gia công cơ khí chính xác đối với gốm Fine Ceramics trở nên phức tạp, dễ phát sinh nứt vỡ, sai lệch kích thước và các khuyết tật bề mặt.

Công ty TNHH ASUZAC là doanh nghiệp 100% vốn đầu tư từ Nhật Bản, chuyên cung ứng các chi tiết gốm kỹ thuật kích thước lớn và chính xác cho các ngành công nghiệp bán dẫn, màn hình tinh thể lỏng (LCD, LED) và hệ thống tự động hóa. Dù doanh nghiệp đã áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001:2015 và ISO 14001:2015, thực tế sản xuất tại xưởng gia công Nhà máy 2 (ASUZAC FC2) vẫn ghi nhận tỷ lệ phế phẩm và các sự cố khiếu nại từ khách hàng do lỗi thao tác, sai lệch kích thước và sai sót trong công đoạn đóng gói.

Khóa luận được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Phân tích thực trạng công tác kiểm soát chất lượng sản phẩm Gốm Ceramic tại Nhà máy 2 – Công ty TNHH ASUZAC.
  2. Đánh giá những kết quả đạt được, chỉ ra các hạn chế tồn tại và đề xuất hệ thống giải pháp hoàn thiện công tác kiểm soát chất lượng tại Nhà máy 2.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình kiểm soát chất lượng sản phẩm Gốm Ceramic tại Nhà máy 2 – Công ty TNHH ASUZAC.
  • Phạm vi không gian: Tập trung khảo sát và phân tích tại xưởng gia công tinh của Nhà máy 2 (ASUZAC FC2, KCN VSIP 1, TP. Thuận An, tỉnh Bình Dương), giới hạn trọng tâm ở hai công đoạn chính: công đoạn gia công MC + Hiraken và công đoạn đóng gói.
  • Phạm vi thời gian: Dữ liệu và số liệu thực tế được thu thập trong giai đoạn từ ngày 01/07/2022 đến ngày 31/08/2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Khóa luận tổng hợp hệ thống lý thuyết nền tảng về quản lý và kiểm soát chất lượng từ các học giả và tổ chức quốc tế:

  • Khái niệm chất lượng: Điều khoản 3.2 của tiêu chuẩn ISO 9000:2015 ("mức độ của một tập hợp các đặc tính vốn có đáp ứng các yêu cầu"); định nghĩa của Crosby (1979) về sự phù hợp với yêu cầu; quan điểm của Parasuraman và cộng sự (1985), Harvey & Green (1993), Juran (1999), Oakland (2012) và Feigenbaum (1956) trong mô hình Quản lý chất lượng toàn diện (Total Quality Control).
  • Kiểm soát chất lượng trong ngành gốm sứ: Khung kiểm soát chất lượng tác nghiệp theo Tạ Thị Kiều An và cộng sự (2010); lý thuyết kiểm soát khuyết tật bề mặt gốm của Coskun và cộng sự (2022); tiêu chuẩn quốc tế ISO 10545-2:2018 quy định chất lượng bề mặt gốm phải đạt tối thiểu 95% không có khuyết tật quan sát được ở cự ly tối thiểu 1 mét dưới cường độ chiếu sáng 300 – 500 lux.
  • Công cụ kiểm soát chất lượng thống kê:
    • Biểu đồ Pareto: Ứng dụng quy tắc 80-20 theo Dunford và cộng sự (2014) và Wilkinson (2006) để nhận diện các dạng khuyết tật chiếm tỷ trọng lỗi cao nhất.
    • Biểu đồ nhân quả (Cause and Effect Diagram / Sơ đồ xương cá): Mô hình phân tích nguyên nhân gốc rễ theo phân loại 5M1E (Men - Con người, Material - Nguyên vật liệu, Machine - Máy móc, Method - Phương pháp, Measurable - Đo lường, Environment - Môi trường) theo Bilsel và cộng sự (2012).
    • Công cụ Gemba Walk: Phương pháp quan sát trực tiếp hiện trường sản xuất theo nguyên lý thứ 12 của Hệ thống sản xuất Toyota (TPS), dựa trên cơ sở nghiên cứu của Dalton (2019) và Mičieta và cộng sự (2021) kết hợp kỹ thuật truy vấn 5 Why.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

  • Phương pháp nghiên cứu định tính: Phỏng vấn trực tiếp các trưởng phòng QLCL, tổ trưởng khu vực gia công, nhân viên QC hiện trường và công nhân vận hành nhằm ghi nhận thực trạng quy trình; tham khảo ý kiến chuyên gia nội bộ để đánh giá tính khả thi của các giải pháp cải tiến.
  • Phương pháp nghiên cứu định lượng: Thu thập, xử lý và thống kê mô tả các dữ liệu sai lỗi, báo cáo hàng hư hỏng, biên bản hàng không phù hợp trong tháng 08/2022; ứng dụng công cụ Pareto để xếp hạng tần suất lỗi và biểu đồ xương cá để phân tích nguyên nhân chi tiết.
  • Nguồn dữ liệu: Báo cáo mục tiêu chất lượng năm 2022, phiếu kiểm tra thao tác máy MC-Hiraken, sổ theo dõi đơn hàng (Sashitate), cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin quản lý FileMaker, lưu đồ quy trình nội bộ do Phòng QLCL và Phòng Kế hoạch sản xuất Nhà máy 2 Công ty ASUZAC ban hành.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu Công ty TNHH ASUZAC

Chương này phác thảo lịch sử hình thành, cơ cấu tổ chức và định hướng hoạt động của Tập đoàn ASUZAC và Nhà máy 2 tại Việt Nam:

  • Lịch sử Tập đoàn ASUZAC GROUP: Thành lập vào tháng 04/1946 tại Nhật Bản dưới sự điều hành của Chủ tịch Masanao Kubo. Tập đoàn mở rộng qua nhiều lĩnh vực: đá trang trí (1949), bê tông đúc sẵn (1966), công nghệ đúc chân không V-Process (1971), thực phẩm sấy khô (1974) và chính thức tham gia mảng gốm sứ cao cấp (Fine Ceramics) từ năm 1985. Năm 2001, chi nhánh tại Việt Nam chính thức đi vào hoạt động.
  • Quy mô và tổ chức Nhà máy 2 (ASUZAC FC2): Tọa lạc tại số 37, đường số 06, KCN VSIP 1, Thuận An, Bình Dương với vốn đầu tư 20.000 USD do Tổng Giám đốc Isao Kubo, Phó Tổng Giám đốc Bamba Yuji và Giám đốc FC2 Nguyễn Văn Thắng điều hành. Nhà máy chuyên gia công các kết cấu gốm cỡ lớn (lên tới 3000 mm).
  • Đặc tính kỹ thuật sản phẩm Fine Ceramics: Sản xuất chủ lực từ Nhôm oxit ($Al_2O_3$) và Silicon Carbide ($SiC$) với khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn cơ học, chống biến dạng dưới tác động của hóa chất kiềm/axit, cách điện tuyệt đối và không nhiễm từ, ứng dụng trong công nghệ chân không, sản xuất bán dẫn, tấm gá wafer, màn hình LCD/LED.
  • Mục tiêu chất lượng giai đoạn nửa cuối năm 2022:
STT Chỉ tiêu chất lượng Kết quả kỳ đầu Mục tiêu kỳ cuối 2022
1 Giảm tỷ lệ phế phẩm toàn nhà máy 3.4% / tháng 2.4% / tháng
2 Giảm tỷ lệ hàng hư do nguyên liệu 6.9% / tháng 4.9% / tháng
3 Giảm tỷ lệ hàng hư do gia công 1.4% / tháng 1.0% / tháng
4 Giảm số vụ khiếu nại khách hàng (Gia công) 9 vụ / kỳ 6 vụ / kỳ
5 Giảm số vụ khiếu nại khách hàng (Kiểm tra + Đóng gói) 9 vụ / kỳ 6 vụ / kỳ

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Tác giả hệ thống hóa các khái niệm chuyên ngành làm cơ sở đánh giá thực trạng:

  • Luận giải sự tiến hóa của khái niệm chất lượng từ việc kiểm tra sản phẩm đơn thuần đến kiểm soát toàn bộ chuỗi quá trình sản xuất.
  • Phân tích tính chất khắt khe của kiểm soát chất lượng gốm kỹ thuật: quy trình phần lớn tự động hóa nhưng khâu kiểm tra ngoại quan cuối cùng vẫn phụ thuộc khoảng 80% vào mắt thường của con người. Điều này tạo ra điểm nghẽn do sự mệt mỏi thể chất, ánh sáng và khói bụi nhà xưởng, dẫn đến nguy cơ phán đoán định tính sai.
  • Quy trình 6 bước xây dựng biểu đồ Pareto kết hợp phân tích điểm gãy (break point) để tách biệt "20% nguyên nhân cốt lõi gây ra 80% khuyết tật".
  • Quy trình 5 bước lập biểu đồ nhân quả theo 5M1E và 5 nguyên tắc tiến hành Gemba Walk (lập kế hoạch, tập trung vào quy trình không chỉ trích cá nhân, tập trung vào giá trị gia tăng, truy vấn 5 Why, ghi chép định lượng).

Chương 3: Thực trạng công tác kiểm soát chất lượng tại Nhà máy 2 - ASUZAC

Chương 3 đi sâu mô tả dòng chảy sản xuất và hệ thống kiểm soát chất lượng hiện hành tại FC2:

[Dòng sản xuất Khu Nguyên liệu]
Nhập bột -> Ép/Đúc (Ikomi) -> Gia công thô -> Lò nung -> Xuất NL / Nhập kho NL

[Dòng sản xuất Khu Gia công tinh]
Xuất kho NL -> Gia công MC + Hiraken -> Mentory (mài vát cạnh) -> Kiểm tra ngoại quan/kích thước -> Rửa + Soi -> Đóng gói -> Xuất hàng

Nội dung kiểm soát tại từng chặng công việc:

  • Kiểm soát nguyên liệu đầu vào: Nhân viên kiểm tra đối chiếu mã niêm phong, kiểm tra ngoại quan thùng (móp, rách). Tiến hành nung mẫu thử nghiệm và cắt các viên đo ceramic vuông $1.5\text{ cm}\times 1.5\text{ cm}$ để đo tỷ trọng/khối lượng thể tích (mitsudo), kiểm tra độ thấm nước và độ chín của bột trước khi xuất vật tư cho gia công thô.
  • Kiểm soát công đoạn gia công MC + Hiraken: Áp dụng "Bảng kiểm tra thao tác máy MC – HIRAKEN" (mã số F-8.Ltd) gồm 16 hạng mục nghiêm ngặt trước khi chạy máy (kiểm tra lệnh home, đối chiếu bản vẽ - sashitate - HDCV, ghi thông số dap ra giấy trước khi nhập máy, kiểm tra tọa độ dao, thử cục chuẩn 100 mm, rà phẳng/song song) và 3 hạng mục kiểm tra sau gia công (đo 3 chiều chi tiết đầu tiên, mài itomen, đo kích thước tay cho các chi tiết tiếp theo).
  • Kiểm tra ngoại quan, rửa và soi: Sử dụng máy đo 3 chiều, bàn rà phẳng, chiếu ánh sáng xanh để kiểm tra màu sắc ceramic, thử phản ứng thấm màu bằng dung dịch chuyên dụng. Rửa sản phẩm qua bồn nước sôi $110^\circ\text{C}$ và bồn hóa chất tẩy rửa tỷ lệ 1:10, thổi khô bằng súng khí nén áp lực cao CNC trước khi chuyển vào phòng sạch để soi lỗi.
  • Kiểm soát công đoạn đóng gói và xuất hàng: Phân loại màu nhãn nhận diện phương thức xuất (nhãn xanh lá cho xuất trực tiếp khách hàng Nhật, nhãn vàng/xanh dương/tím/hồng cho các công đoạn trung gian qua công ty mẹ).
  • Xử lý sản phẩm không phù hợp và khiếu nại: Áp dụng nguyên tắc TSM (Dừng - Báo cáo - Chờ chỉ thị). QC hiện trường phối hợp tổ trưởng phân định khả năng sửa chữa hay hủy bỏ, ghi nhận thông tin vào phiếu liên lạc công đoạn và cập nhật trực tiếp trên phần mềm FileMaker.

Chương 4: Đề xuất giải pháp hoàn thiện công tác kiểm soát chất lượng tại Nhà máy 2

Dựa trên các hạn chế thực tế (công nhân thực hiện kiểm tra mang tính đối phó, thiếu hiểu biết bản chất quy trình, 2 vụ khiếu nại liên tiếp trong tháng 8/2022 do dán nhầm tem mã sản phẩm, đóng gói chưa tối ưu gây rủi ro va đập), tác giả đề xuất 5 nhóm giải pháp:

  1. Hiệu chỉnh quy trình kiểm soát chất lượng: Chuẩn hóa luồng thông tin xác nhận giữa QC hiện trường và công nhân vận hành, bắt buộc kiểm tra đối chiếu chéo mã tem sản phẩm trước khi dán nhãn ngoài thùng.
  2. Ứng dụng công cụ thống kê chất lượng: Sử dụng biểu đồ Pareto để phân loại các dạng lỗi trên gốm Ceramic (tập trung vào lỗi nứt và sai lệch kích thước); sử dụng biểu đồ xương cá 5M1E để khoanh vùng nguyên nhân từ thông số máy MC, độ mòn dao gá và thao tác của công nhân.
  3. Triển khai hoạt động quan sát hiện trường (Gemba Walk): Xây dựng lịch trình tuần tra hiện trường định kỳ, áp dụng danh mục câu hỏi chuẩn 5 Why nhằm phát hiện sớm các bất thường tại máy cắt, bồn rửa và bàn đóng gói.
  4. Xây dựng chương trình đào tạo: Thiết lập bảng kế hoạch đào tạo định kỳ cho công nhân sản xuất về ý nghĩa của các bước kiểm tra ngoại quan; lập ma trận đánh giá và bồi dưỡng trình độ nghiệp vụ cho nhân viên phòng QLCL.
  5. Cải tiến quy cách đóng gói cho sản phẩm Holder và Raina: Thiết kế lại khối hộp định hình, thay thế vật liệu đệm lót bằng tấm mút xốp EPS theo kích thước tiêu chuẩn, giúp giảm thiểu rủi ro xê dịch, nứt vỡ trong quá trình vận chuyển và tối ưu hóa chi phí đóng gói.

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

  • Khóa luận đã hệ thống hóa toàn bộ lưu trình sản xuất và kiểm soát chất lượng của hai phân khu chính (khu nguyên liệu và khu gia công tinh) tại Nhà máy 2 Công ty ASUZAC.
  • Chỉ rõ các tiêu chí kiểm soát định lượng: quy cách lấy mẫu thử mitsudo ($1.5\text{ cm}\times 1.5\text{ cm}$), 16 bước kiểm soát trước thao tác máy MC-Hiraken, quy định nhiệt độ bồn rửa ($110^\circ\text{C}$), hệ thống 5 mã màu nhãn đóng gói.
  • Làm rõ nguyên nhân gốc rễ của 2 vụ khiếu nại khách hàng phát sinh trong tháng 08/2022: công nhân chụp ảnh mã tem mang tính hình thức theo thủ tục mà không thực hiện thao tác đối chiếu thông tin giữa chi tiết và nhãn thùng.

Giải pháp và đóng góp thực tiễn

  • Đưa ra phương án cải tiến đóng gói cụ thể bằng việc sử dụng tấm mút xốp EPS cho 2 mã linh kiện chịu lực kém là Raina và Holder kèm bản vẽ kích thước khối hộp.
  • Tích hợp các công cụ chất lượng thực tế (Pareto, Ishikawa 5M1E, Gemba Walk) vào công tác tuần tra của phòng QLCL thay vì chỉ dựa vào kinh nghiệm cảm tính.
  • Cung cấp tài liệu mô tả chi tiết quy trình xử lý sản phẩm không phù hợp trên nền tảng cơ sở dữ liệu FileMaker, làm cơ sở chuẩn hóa tài liệu hướng dẫn công việc (HDCV) cho nhà máy.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu giới hạn phạm vi khảo sát số liệu trong 2 tháng (01/07/2022 – 31/08/2022) và tập trung chủ yếu vào 2 công đoạn (gia công MC+Hiraken và đóng gói tại xưởng gia công tinh), chưa phân tích sâu toàn diện các công đoạn nhiệt luyện tại lò nung và khu vực tạo hình Ikomi.
  • Hướng mở rộng: Các nghiên cứu tiếp theo có thể mở rộng khảo sát chuỗi dữ liệu trong thời gian dài hơn (theo năm tài chính), đánh giá hiệu quả kinh tế sau khi triển khai mút xốp EPS, và nghiên cứu giải pháp tự động hóa khâu kiểm tra ngoại quan bằng hệ thống thị giác máy tính (Machine Vision) để giảm bớt sự phụ thuộc vào kiểm tra mắt thường theo khuyến nghị của tiêu chuẩn ISO 10545-2.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng: Sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý công nghiệp, Quản trị chất lượng, Kỹ thuật hệ thống công nghiệp và Kỹ thuật vật liệu gốm sứ.
  • Giá trị thực tiễn: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về biểu mẫu kiểm tra thao tác máy cơ khí chính xác, bảng phân loại màu nhãn xuất khẩu và quy trình xử lý phế phẩm TSM tại các doanh nghiệp sản xuất linh kiện có vốn đầu tư Nhật Bản.

Câu hỏi thường gặp

1. Mục tiêu chất lượng cụ thể của Nhà máy 2 ASUZAC trong nửa cuối năm 2022 là gì?

Theo số liệu công bố từ Phòng Quản lý chất lượng, công ty đặt mục tiêu: giảm tỷ lệ phế phẩm từ 3.4%/tháng xuống 2.4%/tháng; giảm tỷ lệ hàng hư do nguyên liệu từ 6.9%/tháng xuống 4.9%/tháng; giảm tỷ lệ hàng hư do gia công từ 1.4%/tháng xuống 1.0%/tháng; giảm số vụ khiếu nại khách hàng từ 9 vụ xuống còn 6 vụ cho mỗi nhóm công đoạn (Gia công và Kiểm tra + Đóng gói).

2. Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến hai vụ khiếu nại liên tiếp trong tháng 8/2022 tại FC2 là gì?

Nguyên nhân xuất phát từ sự bất cẩn của công nhân đóng gói khi để nhầm tem và dán sai mã nhãn ngoài thùng hàng. Mặc dù quy trình có bước chụp ảnh mã tem để lưu trữ xác nhận, công nhân thực hiện thao tác này một cách máy móc, hình thức mà không hiểu bản chất việc đối chiếu thông tin giữa bản vẽ, phiếu Sashitate và nhãn dán.

3. Phương pháp kiểm tra chất lượng nguyên liệu gốm đầu vào tại ASUZAC FC2 được thực hiện ra sao?

Sau khi kiểm tra ngoại quan bao bì thùng bột, mẫu nguyên liệu thử nghiệm được phối trộn và nung. Nhân viên QC nguyên liệu cắt mẫu thành các viên ceramic vuông kích thước $1.5\text{ cm}\times 1.5\text{ cm}$ để đo tỷ trọng/khối lượng thể tích (mitsudo), kiểm tra độ thấm nước và kiểm tra độ chín của bột gốm trước khi ký duyệt xuất kho cho gia công thô.

4. Bảng kiểm tra thao tác máy MC - Hiraken quy định những nội dung bắt buộc nào trước khi gia công?

Bảng kiểm tra mã số F-8.Ltd quy định 16 hạng mục trước gia công, tiêu biểu gồm: kiểm tra lệnh home cho máy 2m và 3m; đối chiếu khớp mã bản vẽ, sashitate, mã chương trình và HDCV; ghi thông số dap ra giấy trước khi nhập vào máy; kiểm tra định mức dao; kiểm tra điều kiện kẹp gá chân không; rà phẳng và rà song song; kiểm tra tọa độ và thử cục chuẩn 100 mm.

5. Tác giả đề xuất giải pháp vật lý nào nhằm cải tiến công đoạn đóng gói cho hai dòng sản phẩm Holder và Raina?

Tác giả đề xuất thiết kế lại quy cách hộp đóng gói dựa trên bản vẽ kích thước chi tiết từng khối hộp và ứng dụng vật liệu đệm lót bằng các tấm mút xốp EPS chuyên dụng, giúp cố định sản phẩm chắc chắn, chống va đập cơ học trong quá trình bốc xếp và vận chuyển sang Nhật Bản hoặc giao trực tiếp cho khách hàng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Dương Thị Ngọc Phú đã phản ánh chi tiết thực trạng công tác kiểm soát chất lượng sản phẩm gốm kỹ thuật cao tại Nhà máy 2 – Công ty TNHH ASUZAC. Nghiên cứu chỉ ra các điểm nghẽn tác nghiệp tại công đoạn gia công máy MC-Hiraken và khâu đóng gói, làm rõ nguyên nhân của các vụ khiếu nại chất lượng trong thực tế. Các giải pháp đề xuất tập trung vào việc chuẩn hóa quy trình, đào tạo nhận thức công nhân, áp dụng công cụ thống kê Pareto, sơ đồ 5M1E và cải tiến đệm xốp EPS đóng gói, mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho hoạt động quản lý chất lượng tại doanh nghiệp.