Tổng quan nghiên cứu

Ngành thiết bị điện tử hàng hải là một trong những lĩnh vực trọng điểm quốc gia, đóng góp quan trọng vào sự ổn định và phát triển kinh tế, đồng thời góp phần bảo vệ chủ quyền biển đảo. Trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng khốc liệt, các doanh nghiệp phải không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm chi phí để tăng sức cạnh tranh trên thị trường. Công ty Cổ phần Thiết bị Hàng hải MECOM đã chủ động nghiên cứu và sản xuất các chủng loại bộ nguồn dùng cho thiết bị điện tử hàng hải nhằm giảm nhập khẩu và nâng cao năng lực sản xuất trong nước. Tuy nhiên, hiệu quả sản xuất hiện tại chưa cao do hệ thống sản xuất còn trong giai đoạn hoàn thiện, đặc biệt là bố trí mặt bằng sản xuất chưa hợp lý, gây ra thời gian sản phẩm trong hệ thống tăng, chi phí sản xuất cao, năng suất lao động giảm và tỷ lệ sản phẩm lỗi tăng.

Luận văn tập trung vào việc phân tích hiện trạng mặt bằng sản xuất bộ nguồn của công ty MECOM, thu thập dữ liệu về quy trình, kế hoạch sản xuất và dòng di chuyển trong xưởng, từ đó đề xuất các phương án tái thiết kế mặt bằng nhằm giảm thiểu thời gian di chuyển, nâng chuyển không hợp lý, tăng năng suất lao động và giảm chi phí sản xuất. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào kế hoạch sản xuất năm 2014 tại trụ sở chính của công ty MECOM tại TP. Hồ Chí Minh. Việc cải tiến mặt bằng sản xuất được kỳ vọng sẽ giúp công ty đáp ứng tốt hơn các đơn hàng, nâng cao khả năng cạnh tranh và phát triển bền vững trong ngành thiết bị điện tử hàng hải.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn áp dụng lý thuyết hoạch định mặt bằng theo hệ thống (Systematic Layout Planning - SLP) của Muther, một phương pháp có tính thực tế cao và được tổ chức chặt chẽ trong việc thiết kế hoặc tái thiết kế mặt bằng sản xuất. Phương pháp này kết hợp đo lường định lượng dòng di chuyển nguyên vật liệu với các yếu tố như nhiệt độ, độ ồn, giám sát, giao tiếp và sự tiện lợi cho công nhân. Quy trình SLP gồm ba nhóm chính: phân tích, tìm kiếm và chọn lựa, giúp xác định các mối quan hệ không gian, tính toán không gian yêu cầu và phát triển các phương án mặt bằng.

Ngoài ra, luận văn sử dụng các khái niệm và mô hình về bố trí mặt bằng theo họ sản phẩm (Group Technology) và bố trí mặt bằng theo sản phẩm (Product Layout). Bố trí theo họ sản phẩm nhóm các chi tiết có đặc tính tương tự để sản xuất trong cùng một ô sản xuất, giúp tăng hiệu quả sử dụng thiết bị và giảm thời gian di chuyển. Bố trí theo sản phẩm phù hợp với sản xuất hàng loạt, theo trình tự gia công sản phẩm, giúp dòng di chuyển nhịp nhàng, giảm chi phí và tăng năng suất.

Các giải thuật nhóm như giải thuật nhóm trực tiếp (DCA), giải thuật sắp xếp theo trọng số nhị phân (ROC), giải thuật chỉ định nhóm (CIA) và giải thuật phân tích chi phí (CAA) được áp dụng để phân tích và nhóm các chi tiết trung gian trong sản xuất bộ nguồn, từ đó xây dựng các phương án bố trí mặt bằng hiệu quả.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm thông tin về sản phẩm (hình ảnh, thông số kỹ thuật, danh sách vật tư linh kiện), quy trình sản xuất (phiếu hành trình, thời gian gia công, sơ đồ quy trình), kế hoạch và điều độ sản xuất (kế hoạch năm 2014, nhịp độ sản xuất, số lượng công nhân, diện tích yêu cầu). Dữ liệu được thu thập thông qua quan sát thực tế, đo lường thời gian thao tác và di chuyển của công nhân tại các công đoạn sản xuất, phối hợp với phòng Tổ chức Hành chính của công ty.

Cỡ mẫu đo lường thời gian thao tác và di chuyển là 3 công nhân với trình độ tay nghề trung bình, khá và lành nghề, nhằm xây dựng định mức lao động chính xác. Phương pháp chọn mẫu là chọn đại diện các chủng loại bộ nguồn chủ lực theo biểu đồ Pareto, tập trung vào 4 chủng loại chiếm 86% sản lượng sản xuất năm 2014.

Phân tích dữ liệu sử dụng các bảng biểu, sơ đồ dòng di chuyển, biểu đồ Pareto và so sánh thời gian di chuyển giữa các phương án bố trí mặt bằng hiện tại và đề xuất. Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 6 đến tháng 11 năm 2013, bao gồm các bước thu thập dữ liệu, phân tích hiện trạng, xây dựng phương án và đánh giá lựa chọn phương án tối ưu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng bố trí mặt bằng chưa hợp lý: Công đoạn làm vỏ sắt, làm nhôm và kết nối hoàn chỉnh chưa được tách riêng biệt, công nhân phải đảm nhận nhiều công đoạn cùng lúc, gây tăng thời gian sản xuất và mệt mỏi. Bán thành phẩm chiếm dụng không gian không hợp lý, gây cản trở dòng di chuyển và làm tăng thời gian di chuyển lên đến 4,42 phút/bộ nguồn trong công đoạn đóng thùng.

  2. Phân tích sản phẩm chủ lực theo biểu đồ Pareto: Bốn chủng loại bộ nguồn PS-30A PRO, PS-30A, RE-30A và PS-40A chiếm tới 86% tổng sản lượng sản xuất năm 2014, do đó các phương án tái thiết kế mặt bằng tập trung vào các sản phẩm này để đạt hiệu quả cao nhất.

  3. Thời gian sản xuất và di chuyển chi tiết: Thời gian thao tác và di chuyển của các công đoạn làm biến áp, làm board điều khiển và đóng thùng chiếm tỷ lệ lớn trong tổng thời gian sản xuất. Ví dụ, bộ nguồn PS-30A PRO có tổng thời gian sản xuất khoảng 66 phút, trong đó công đoạn làm vỏ sắt và làm biến áp chiếm lần lượt 42 và 39 phút.

  4. Phương án tái thiết kế mặt bằng: Áp dụng bố trí mặt bằng theo họ sản phẩm cho các công đoạn trung gian (làm vỏ sắt, làm nhôm, làm board điều khiển, làm biến áp) giúp giảm thiểu sự nâng chuyển bán thành phẩm nặng và di chuyển không hợp lý. Bố trí mặt bằng theo sản phẩm cho các công đoạn kết nối hoàn chỉnh, cân chỉnh, chạy tải, nghiệm thu và đóng thùng giúp dòng di chuyển trơn tru, giảm thời gian sản xuất và chi phí.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các hạn chế hiện tại là do bố trí mặt bằng chưa tối ưu, công nhân phải di chuyển nhiều và nâng chuyển vật nặng không hợp lý, dẫn đến tăng thời gian sản xuất và giảm năng suất lao động. So với các nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật hệ thống công nghiệp, việc áp dụng phương pháp SLP kết hợp kỹ thuật nhóm và bố trí theo sản phẩm đã được chứng minh là hiệu quả trong việc cải thiện dòng chảy sản xuất và giảm chi phí.

Dữ liệu đo lường thời gian di chuyển và thao tác được trình bày qua các bảng so sánh và sơ đồ dòng di chuyển, minh họa rõ ràng sự cải thiện khi áp dụng phương án tái thiết kế. Việc phân tích chi tiết từng công đoạn giúp xác định chính xác các điểm nghẽn và đề xuất giải pháp phù hợp, góp phần nâng cao năng suất và giảm tỷ lệ sản phẩm lỗi.

Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ giúp công ty MECOM nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn làm cơ sở cho các doanh nghiệp trong ngành điện tử hàng hải và sản xuất công nghiệp áp dụng các phương pháp thiết kế mặt bằng hiện đại, tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tái thiết kế mặt bằng theo họ sản phẩm cho công đoạn trung gian: Phân nhóm các chi tiết tương tự và bố trí các công đoạn làm vỏ sắt, làm nhôm, làm board điều khiển và làm biến áp thành các ô sản xuất riêng biệt, giảm thiểu nâng chuyển và di chuyển không cần thiết. Thời gian thực hiện dự kiến trong 3 tháng, do phòng Kỹ thuật và quản lý sản xuất phối hợp thực hiện.

  2. Bố trí mặt bằng theo sản phẩm cho công đoạn kết nối hoàn chỉnh và các công đoạn sau: Thiết kế dây chuyền sản xuất theo trình tự gia công, đảm bảo dòng di chuyển liên tục, giảm thiểu tắc nghẽn và thời gian chờ. Thời gian triển khai trong 2 tháng, do bộ phận sản xuất và tổ chức hành chính phối hợp.

  3. Giảm số lượng chủng loại sản phẩm chạy cùng lúc trên mặt bằng: Tối ưu hóa kế hoạch sản xuất để chỉ chạy từ một đến hai chủng loại bộ nguồn cùng lúc, giúp giảm tồn đọng bán thành phẩm và tăng hiệu quả sử dụng không gian. Thời gian điều chỉnh kế hoạch trong 1 tháng, do phòng Kế hoạch và quản lý sản xuất thực hiện.

  4. Đào tạo và phân công công nhân chuyên môn hóa: Phân công công nhân đảm nhận từng công đoạn cụ thể, nâng cao kỹ năng và giảm sai sót trong sản xuất. Thời gian đào tạo và triển khai trong 2 tháng, do phòng Nhân sự và quản lý sản xuất phối hợp.

  5. Theo dõi và đánh giá hiệu quả sau cải tiến: Thiết lập hệ thống đo lường thời gian sản xuất, năng suất và tỷ lệ lỗi để đánh giá hiệu quả của các phương án tái thiết kế, từ đó điều chỉnh kịp thời. Thời gian theo dõi liên tục trong 6 tháng đầu sau cải tiến, do bộ phận Quản lý chất lượng và sản xuất thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý sản xuất trong ngành công nghiệp điện tử và hàng hải: Giúp hiểu rõ về phương pháp thiết kế mặt bằng hiệu quả, từ đó áp dụng cải tiến hệ thống sản xuất, giảm chi phí và tăng năng suất.

  2. Kỹ sư và chuyên gia kỹ thuật hệ thống công nghiệp: Cung cấp kiến thức thực tiễn về áp dụng lý thuyết SLP và kỹ thuật nhóm trong bố trí mặt bằng sản xuất, hỗ trợ trong việc thiết kế và tối ưu hóa dây chuyền sản xuất.

  3. Sinh viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành kỹ thuật hệ thống công nghiệp: Là tài liệu tham khảo quý giá về quy trình nghiên cứu, thu thập và phân tích dữ liệu thực tế, cũng như cách xây dựng và đánh giá các phương án thiết kế mặt bằng.

  4. Các doanh nghiệp sản xuất thiết bị điện tử và linh kiện công nghiệp: Hướng dẫn cách thức cải tiến mặt bằng sản xuất để nâng cao hiệu quả hoạt động, giảm thiểu thời gian sản xuất và tăng khả năng đáp ứng đơn hàng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao phải tái thiết kế mặt bằng sản xuất bộ nguồn của công ty MECOM?
    Hiện trạng mặt bằng chưa hợp lý gây ra thời gian di chuyển và nâng chuyển vật liệu lớn, làm tăng chi phí sản xuất và giảm năng suất lao động. Tái thiết kế giúp giảm thiểu các yếu tố này, nâng cao hiệu quả sản xuất.

  2. Phương pháp SLP của Muther được áp dụng như thế nào trong nghiên cứu?
    SLP được sử dụng để phân tích mối quan hệ không gian giữa các công đoạn, tính toán không gian yêu cầu và phát triển các phương án bố trí mặt bằng dựa trên dữ liệu thực tế về sản phẩm, quy trình và điều độ sản xuất.

  3. Làm thế nào để xác định các chủng loại bộ nguồn chủ lực trong sản xuất?
    Sử dụng biểu đồ Pareto phân tích số lượng sản phẩm, từ đó xác định các chủng loại chiếm tỷ lệ lớn trong tổng sản lượng để tập trung cải tiến mặt bằng nhằm đạt hiệu quả tối ưu.

  4. Các giải thuật nhóm trong kỹ thuật nhóm có vai trò gì?
    Các giải thuật như DCA, ROC, CIA và CAA giúp phân nhóm các chi tiết tương tự, tối ưu hóa bố trí máy móc và công nhân trong các ô sản xuất, giảm thời gian di chuyển và nâng cao hiệu quả sản xuất.

  5. Kết quả cải tiến mặt bằng có thể được đo lường bằng cách nào?
    Thông qua đo lường thời gian thao tác và di chuyển của công nhân, so sánh với dữ liệu trước cải tiến, đồng thời theo dõi năng suất lao động và tỷ lệ sản phẩm lỗi để đánh giá hiệu quả thực tế.

Kết luận

  • Luận văn đã phân tích chi tiết hiện trạng mặt bằng sản xuất bộ nguồn của công ty MECOM, xác định các hạn chế chính như bố trí chưa hợp lý, di chuyển và nâng chuyển vật liệu không hiệu quả.
  • Áp dụng lý thuyết hoạch định mặt bằng theo hệ thống (SLP) kết hợp kỹ thuật nhóm và bố trí theo sản phẩm để đề xuất các phương án tái thiết kế mặt bằng phù hợp.
  • Các phương án cải tiến giúp giảm thời gian di chuyển, nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí sản xuất và tăng khả năng đáp ứng đơn hàng.
  • Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao, góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh của công ty MECOM trong ngành thiết bị điện tử hàng hải.
  • Đề xuất triển khai các giải pháp cải tiến trong vòng 6 tháng và tiếp tục theo dõi, đánh giá để điều chỉnh phù hợp, đồng thời mở rộng nghiên cứu cho các lĩnh vực sản xuất khác trong tương lai.

Quý độc giả và các nhà quản lý sản xuất được khuyến khích áp dụng các kết quả và phương pháp nghiên cứu trong luận văn để nâng cao hiệu quả sản xuất và phát triển bền vững doanh nghiệp.