Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Ngành công nghiệp hỗ trợ và sản xuất linh kiện ô tô đòi hỏi mức độ chính xác nghiêm ngặt về mặt kỹ thuật, bởi một sai lệch nhỏ trong từng chi tiết cơ khí cũng có thể dẫn đến hỏng hóc toàn bộ cụm truyền động và gây mất an toàn cho người sử dụng. Theo số liệu từ Cục Công Nghiệp (Bộ Công Thương) vào tháng 9 năm 2022, Việt Nam có hơn 350 doanh nghiệp sản xuất và lắp ráp ô tô, trong đó các đơn vị sản xuất linh kiện chiếm tỷ trọng trên 60%. Kim ngạch xuất khẩu phụ tùng và linh kiện ô tô của Việt Nam trong 9 tháng đầu năm 2022 đạt gần 5,16 tỷ USD (trung bình 259,03 triệu USD/tháng), phản ánh tính cạnh tranh cao trong chuỗi cung ứng toàn cầu.
Công ty TNHH OTO VINA (thành viên của Tập đoàn NEOOTO Hàn Quốc) hoạt động với tư cách là nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) cung ứng linh kiện bánh răng, hộp số và hệ thống truyền động cho các hãng xe như Hyundai, Kia, Stellantis, FCA, đồng thời xuất khẩu sang Ấn Độ, Hàn Quốc, Indonesia, Cộng hòa Séc. Nhằm hướng tới mục tiêu chiến lược của tập đoàn đạt doanh thu 500 tỷ Won vào năm 2025, doanh nghiệp đặt trọng tâm vào việc kiểm soát chất lượng tại các xưởng sản xuất. Tuy nhiên, số liệu thống kê nội bộ trong 6 tháng đầu năm 2023 cho thấy sản phẩm Gear Clutch (bánh răng truyền động thuộc hộp số) tại phân xưởng Machining shop đạt tỷ lệ phế phẩm bình quân là 1,0647%, vượt ngưỡng trần mục tiêu chất lượng do nhà máy quy định là dưới 0,80% (vượt mức tiêu chuẩn 0,2647%). Tình trạng này làm gia tăng chi phí nhân công, hao hụt nguyên vật liệu và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất chung.
Khóa luận xác định các mục tiêu nghiên cứu cụ thể như sau:
- Tìm hiểu và phân tích thực trạng hoạt động sản xuất cùng quy trình kiểm soát chất lượng đối với dòng sản phẩm Gear Clutch tại phân xưởng Machining shop.
- Nhận diện các dạng sai lỗi chủ yếu và xác định nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tỷ lệ phế phẩm cao ở sản phẩm Gear Clutch.
- Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động kiểm soát chất lượng, giảm tỷ lệ hàng lỗi cho phân xưởng.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Quy trình sản xuất cơ khí và hoạt động kiểm soát chất lượng dòng sản phẩm Gear Clutch.
- Phạm vi không gian: Dây chuyền (line) gia công sản phẩm Gear Clutch tại phân xưởng Machining shop, Công ty TNHH OTO VINA (Khu công nghiệp Nhơn Trạch V, tỉnh Đồng Nai).
- Phạm vi thời gian: Thu thập, tổng hợp và phân tích dữ liệu sản xuất từ tháng 01/2023 đến tháng 06/2023.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận xây dựng hệ thống cơ sở lý luận dựa trên các khái niệm và mô hình quản lý chất lượng công nghiệp chuẩn hóa:
- Khung lý thuyết chất lượng: Tiếp cận các quan điểm chất lượng của Feigenbaum (1991), Harvey & Green (1993), và Juran (1999) về sự phù hợp với mục tiêu và loại bỏ sai sót; các nguyên lý kiểm soát chất lượng (QC) theo Tạ Thị Kiều An và cộng sự (2010), Akoglu và cộng sự (2015); đảm bảo chất lượng (QA) gắn với các tiêu chuẩn quốc tế (ISO 9000, ISO 14001:2004, ISO/TS 16949:2009, OHSAS 18001:2007, ISO 22301:2012, ISO 45001:2018, IATF).
- Mô hình nguyên nhân 5M+1E: Đánh giá các biến số tác động đến quá trình sản xuất bao gồm Con người (Man), Máy móc (Machine), Nguyên vật liệu (Material), Phương pháp (Method), Môi trường (Environment).
- Công cụ kiểm soát chất lượng thống kê: Phiếu kiểm tra (Checksheet) theo Magar & Shinde (2014); Biểu đồ Pareto (áp dụng nguyên tắc 80/20 nhằm tách biệt thiểu số quan trọng khỏi đa số thứ yếu); Biểu đồ nhân quả (Ishikawa / Biểu đồ xương cá) kết hợp kỹ thuật truy vấn 5W1H.
- Phương pháp ra quyết định đa tiêu chí (AHP - Analytic Hierarchy Process): Ứng dụng mô hình phân tích thứ bậc của Thomas L. Saaty (1988, 2008) để thiết lập ma trận so sánh cặp, tính toán trọng số các tiêu chí, xác định chỉ số nhất quán (CI), chỉ số ngẫu nhiên (RI) và tỷ số nhất quán ($CR \le 10%$).
- Phương pháp bảo trì năng suất toàn diện (TPM - Total Productive Maintenance): Tiếp cận mô hình 8 trụ cột của Viện Bảo trì Nhà máy Nhật Bản (JIPM) và Bhadury (2000), tập trung vào bảo trì tự chủ và bảo trì phòng ngừa.
Phương pháp nghiên cứu thực tế bao gồm:
- Phương pháp định lượng và phân tích dữ liệu: Trích xuất và xử lý dữ liệu thứ cấp từ hệ thống checksheet, báo cáo phôi lỗi đầu vào, báo cáo phế phẩm định kỳ của phòng Quản lý chất lượng (QA/QC).
- Phương pháp phỏng vấn chuyên gia: Phỏng vấn bán cấu trúc các cán bộ quản lý chất lượng, kỹ sư trưởng chuyền, tổ trưởng phòng đo và công nhân vận hành máy CNC.
- Phương pháp quan sát trực tiếp hiện trường: Ghi nhận thực tế thao tác gia công, lấy mẫu đo lường tại line và quy trình phân loại hàng lỗi tại trạm kiểm định chất lượng cuối line (QC 200%).
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Giới thiệu về Công ty TNHH OTO VINA
Chương này trình bày quá trình hình thành, cơ cấu tổ chức và năng lực sản xuất của doanh nghiệp. Tiền thân là Công ty TNHH Jase Vina (thành lập năm 2007, trực thuộc tập đoàn NEOOTO Hàn Quốc), doanh nghiệp chính thức đổi tên thành Công ty TNHH OTO VINA vào năm 2008 tại KCN Nhơn Trạch V, Đồng Nai, với quy mô hơn 300 nhân sự dưới sự điều hành của đại diện pháp luật Kim Hong Jik. Cơ cấu tổ chức gồm Giám đốc điều hành, Giám đốc tài chính, Giám đốc nhà máy cùng các phòng ban chức năng (Kế toán, Nhân sự, Mua hàng, Xuất nhập khẩu, Sản xuất, Phát triển sản phẩm, Bảo trì, Kho, Quản lý chất lượng).
Bộ phận Quản lý chất lượng có tổng số 59 nhân sự, được phân bổ theo sơ đồ chức danh:
- Quản lý: 1 người
- Trưởng phòng: 1 người
- Leader chất lượng: 2 người (phụ trách xưởng gia công Machining shop, xuất nhập hàng, đóng gói và xưởng cắt Cutting/dập phôi Forging)
- Nhân viên hỗ trợ: 5 người
- Nhân viên thống kê xuất nhập hàng và hàng lỗi: 1 người
- Tổ trưởng chất lượng: 3 người (gia công, đóng gói, phôi)
- Công nhân phòng đo: 4 người
- Công nhân KCS line: 12 người
- Công nhân KCS đóng gói: 30 người
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Chương 2 tổng hợp các khái niệm học thuật về quản lý chất lượng, phân định rõ phạm vi giữa kiểm soát chất lượng (mang tính tác nghiệp, giám sát trực tiếp các yếu tố 5M+1E) và đảm bảo chất lượng (mang tính hệ thống, xây dựng niềm tin nội bộ và đối ngoại qua các tiêu chuẩn IATF, ISO). Tác giả chi tiết hóa cơ sở toán học và quy trình 6 bước lập lưu đồ tiến trình, 3 bước lập checksheet, 3 bước thiết lập biểu đồ Pareto, quy trình phân tích biểu đồ xương cá Ishikawa kết hợp 5W1H. Đối với phương pháp AHP, chương này trình bày thang điểm so sánh cặp từ 1 đến 9 của Saaty, các công thức tính giá trị riêng lớn nhất ($\lambda_{max}$), chỉ số nhất quán ($CI = \frac{\lambda_{max} - n}{n - 1}$), chỉ số ngẫu nhiên (RI) theo cấp ma trận từ 1 đến 10, và điều kiện kiểm tra tỷ số nhất quán $CR = \frac{CI}{RI} \le 0,1$. Cuối chương là lý thuyết về 8 trụ cột TPM và 5 bước triển khai bảo trì năng suất toàn diện.
Chương 3: Thực trạng hoạt động kiểm soát chất lượng tại phân xưởng Machining shop
Nội dung chương 3 phân tích chi tiết quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng cơ khí đối với sản phẩm Gear Clutch:
- Tiến trình gia công cơ khí: Tiếp nhận phôi nguyên vật liệu $\rightarrow$ Cắt thô (CNC - loại bỏ 1-2 mm lượng dư bề mặt) $\rightarrow$ Cắt tinh (CNC - gia công chính xác kích thước và độ bóng) $\rightarrow$ Kiểm tra ngoại quan & thông số $\rightarrow$ Lưu kho bán thành phẩm (xịt dầu chống gỉ).
- Quy trình kiểm soát chất lượng 3 giai đoạn:
- Đầu vào: Nhân viên KCS bốc ngẫu nhiên 20–30 phôi từ thùng hàng (chứa 2.000–3.000 phôi) kiểm tra ngoại quan, sau đó đo kiểm kích thước 5 phôi mẫu tại phòng đo. Thống kê 6 tháng đầu năm 2023 cho thấy phát hiện 9 lot phôi lỗi dập móp răng (tương đương 21% tổng tỷ lệ lỗi phôi). Tỷ lệ lỗi phôi của nhà cung cấp Kowon là 27%, Hanho là 16%, và Samkwang là 13%.
- Trong sản xuất: Thực hiện kiểm tra sản phẩm đầu ca/sau sửa máy (hàng setting) và kiểm tra định kỳ 2 tiếng/lần bởi công nhân đứng máy và KCS line (cycle time gia công là 1 phút/sản phẩm; khi phát sinh lỗi lệch chuẩn, lô hàng cách ly dao động 100–120 sản phẩm). Dụng cụ đo gồm thước Micro precision (đo đường kính ngoài), dưỡng trụ (đo đường kính trong), máy đo cao Trimos (đo chiều dày/chiều cao). Phát hiện vi phạm quy trình SOP trong tháng 2, 5, 6 khi công nhân không mang checksheet mà ghi nhớ thông số dẫn đến sản xuất sai lệch đường kính trong (+0,15 mm) trên hơn 300 sản phẩm.
- Sau sản xuất & Xử lý hàng lỗi (QC 200%): Kiểm tra 100% từng sản phẩm trước đóng gói. Phân định hàng sửa được bằng tem vàng (gỉ sét/vết ố nhẹ dưới 0,05 mm, trầy xước nhẹ, đường kính ngoài lớn, đường kính trong nhỏ) và hàng phế phẩm không thể sửa bằng tem đỏ (nứt, thiếu phôi, lẫn hợp chất, bọt khí, móp răng, đường kính ngoài nhỏ, đường kính trong lớn).
Thống kê biến động tỷ lệ lỗi của sản phẩm Gear Clutch trong 6 tháng đầu năm 2023:
| Tháng |
Sản lượng sản xuất (sản phẩm) |
Số lượng lỗi (sản phẩm) |
Tỷ lệ lỗi (%) |
| Tháng 1/2023 |
144.953 |
1.525 |
1,0521% |
| Tháng 2/2023 |
138.420 |
1.412 |
1,0201% |
| Tháng 3/2023 |
148.670 |
1.920 |
1,2914% |
| Tháng 4/2023 |
142.110 |
1.480 |
1,0414% |
| Tháng 5/2023 |
145.890 |
1.503 |
1,0302% |
| Tháng 6/2023 |
144.388 |
1.327 |
0,9189% |
| Tổng cộng 6 tháng |
864.431 |
9.167 |
1,0647% |
Phân tích Pareto phân loại 3.074 lượt lỗi phát sinh trong tháng 6/2023 xác định 3 nguyên nhân cốt lõi chiếm 78,43% tổng số lỗi tích lũy:
| STT |
Dạng lỗi phát sinh |
Số lượng lỗi (sản phẩm) |
Tỷ lệ phần trăm (%) |
Tỷ lệ tích lũy (%) |
| 1 |
Dập móp răng |
932 |
30,32% |
30,32% |
| 2 |
Trầy xước |
879 |
28,59% |
58,91% |
| 3 |
Sai thông số kích thước |
600 |
19,52% |
78,43% |
| 4 |
Lẫn hợp chất lạ |
279 |
9,08% |
87,51% |
| 5 |
Thiếu phôi / Khuyết tật |
185 |
6,02% |
93,53% |
| 6 |
Rỉ sét / Vết ố |
130 |
4,23% |
97,76% |
| 7 |
Độ đồng tâm, song song |
69 |
2,24% |
100,00% |
Dữ liệu xử lý hàng lỗi có khả năng phục hồi trong tháng 6/2023 ghi nhận: tổng số 636 sản phẩm đưa vào sửa chữa, kết quả 359 sản phẩm đạt tiêu chuẩn (OK) và 277 sản phẩm không thể khắc phục phải hủy bỏ (NG).
Chương 4: Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả hoạt động kiểm soát chất lượng tại phân xưởng Machining shop – Công ty TNHH OTO VINA
Tác giả xây dựng 3 nhóm giải pháp tương ứng với các nguyên nhân cốt lõi từ mô hình 5M+1E:
- Giải pháp 1 - Nâng cao chất lượng nguyên vật liệu đầu vào bằng phương pháp AHP: Xây dựng ma trận đánh giá lựa chọn 3 nhà cung cấp phôi (Kowon, Hanho, Samkwang) dựa trên 6 tiêu chí chính: Chất lượng, Giá cả, Thời gian giao hàng, Chính sách thanh toán, Chính sách bảo hành, Khả năng đáp ứng nguồn hàng. Thiết lập các ma trận so sánh cặp, chuẩn hóa dữ liệu trọng số và tính toán chỉ số CR đảm bảo độ tin cậy ($CR \le 0,1$) để xếp hạng nhà cung cấp tối ưu, hạn chế phôi dập móp ngay từ nguồn.
- Giải pháp 2 - Xây dựng chương trình đào tạo chuẩn hóa cho công nhân: Khắc phục tình trạng bỏ sót công đoạn và thao tác sai quy định SOP. Thiết lập nội dung đào tạo chuyên sâu về kỹ năng đọc bản vẽ kỹ thuật cơ khí, quy chuẩn sử dụng dụng cụ đo (Micro precision, Trimos, dưỡng trụ), quy định ghi chép checksheet tức thời tại máy, kèm theo biểu mẫu đánh giá kiểm tra định kỳ sau đào tạo.
- Giải pháp 3 - Cải thiện hiệu suất máy móc thiết bị theo triết lý TPM: Thống kê lịch sử nhập và khấu hao máy móc tại xưởng, xây dựng quy trình bảo trì tự chủ (công nhân tự vệ sinh đồ gá JIG, kiểm tra mặt chuẩn locator, tra dầu bôi trơn, kiểm tra mòn dao tiện/phay trước mỗi ca) kết hợp lịch bảo trì định kỳ có kế hoạch của bộ phận Bảo trì để giảm thiểu sai số gia công hàng loạt.
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đã lượng hóa toàn diện thực trạng sai lỗi tại dây chuyền sản xuất sản phẩm Gear Clutch của Công ty TNHH OTO VINA thông qua các dữ liệu thực nghiệm:
- Chỉ rõ mức độ vượt trần sai lỗi thực tế (1,0647% so với định mức 0,80% trong 6 tháng đầu năm 2023), trong đó tháng 3/2023 đạt đỉnh 1,2914% do ảnh hưởng từ việc tăng ca kéo dài làm suy giảm sự tập trung của nhân công.
- Tách biệt chính xác 3 dạng lỗi trọng điểm qua phân tích Pareto tháng 6/2023: Dập móp răng (932 sản phẩm, 30,32%), Trầy xước (879 sản phẩm, 28,59%), Sai thông số kích thước (600 sản phẩm, 19,52%), tạo thành nhóm 78,43% sai lỗi cần can thiệp ưu tiên.
- Xác định tỷ lệ lỗi phôi nguyên liệu từ các đơn vị cung ứng (Kowon 27%, Hanho 16%, Samkwang 13%) và chỉ ra lỗ hổng trong phương pháp lấy mẫu kiểm tra đầu vào (chỉ lấy mẫu 20–30 phôi bề mặt trên thùng chứa 2.000–3.000 phôi).
- Đóng góp thực tiễn của đề tài thể hiện ở việc kết hợp chặt chẽ giữa các công cụ kiểm soát chất lượng truyền thống (Checksheet, Pareto, Ishikawa) với mô hình lượng hóa quyết định đa tiêu chí (AHP) và hệ thống bảo trì hiện đại (TPM), tạo thành bộ giải pháp có tính khả thi cho môi trường sản xuất linh kiện cơ khí chính xác tại doanh nghiệp FDI.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Phạm vi khảo sát và thu thập dữ liệu chỉ tập trung vào một mã sản phẩm cơ khí đơn lẻ (Gear Clutch) tại một dây chuyền thuộc phân xưởng Machining shop trong khung thời gian 6 tháng (01/2023 – 06/2023); các giải pháp AHP và TPM dừng lại ở mức độ tính toán ma trận thực nghiệm và lập kế hoạch đề xuất, chưa có điều kiện theo dõi số liệu thực chứng sau khi triển khai toàn diện tại nhà máy.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng ứng dụng mô hình kiểm soát chất lượng sang các phân xưởng phụ trợ khác như xưởng dập phôi (Forging shop) và xưởng cắt (Cutting shop); nghiên cứu tích hợp hệ thống kiểm tra quang học/cảm biến tự động hóa để thay thế phương pháp lấy mẫu xác suất thủ công ở khâu tiếp nhận phôi đầu vào.
Giá trị tham khảo
Báo cáo khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên môn phù hợp cho:
- Sinh viên, học viên các ngành Quản lý công nghiệp, Kỹ thuật hệ thống công nghiệp, Quản trị chất lượng và Cơ khí chế tạo máy đang thực hiện đồ án tốt nghiệp về kiểm soát chất lượng (QC/QA).
- Kỹ sư sản xuất, cán bộ quản lý chất lượng tại các nhà máy sản xuất linh kiện ô tô, gia công cơ khí chính xác CNC có nhu cầu tham khảo quy trình phân loại hàng lỗi (hệ thống tem vàng/tem đỏ), quy trình kiểm soát sản phẩm đầu ca (hàng setting) và ứng dụng ma trận AHP trong thẩm định nhà cung ứng.
Câu hỏi thường gặp
1. Tỷ lệ lỗi thực tế của sản phẩm Gear Clutch trong 6 tháng đầu năm 2023 chênh lệch thế nào so với tiêu chuẩn của công ty?
Tỷ lệ phế phẩm bình quân trong 6 tháng đầu năm 2023 là 1,0647%, vượt 0,2647% so với mức trần tiêu chuẩn do nhà máy đặt ra (dưới 0,80%). Tỷ lệ lỗi cao nhất rơi vào tháng 3/2023 ở mức 1,2914% và thấp nhất vào tháng 6/2023 ở mức 0,9189%.
2. Ba dạng lỗi xuất hiện phổ biến nhất trên sản phẩm Gear Clutch trong tháng 6/2023 là gì?
Theo biểu đồ Pareto tháng 6/2023, 3 dạng lỗi chiếm 78,43% tổng số lỗi tích lũy gồm: Dập móp răng (932 sản phẩm, chiếm 30,32%), Trầy xước (879 sản phẩm, chiếm 28,59%), và Sai thông số kích thước (600 sản phẩm, chiếm 19,52%).
3. Hoạt động đo lường kích thước tại line sản xuất Gear Clutch sử dụng những dụng cụ chuyên dụng nào?
Công nhân KCS và thợ máy sử dụng thước Micro precision để đo đường kính ngoài và đường kính cone, dưỡng trụ chuyên dụng (dựa vào 2 vạch đỏ tiêu chuẩn) để kiểm tra đường kính trong, và máy đo cao Trimos để xác định chiều dày/chiều cao sản phẩm.
4. Khóa luận phân loại và xử lý hàng lỗi sau sản xuất tại trạm QC 200% như thế nào?
Sản phẩm lỗi được phân loại bằng 2 loại tem: tem màu vàng dành cho lỗi sửa chữa được (gỉ sét nhẹ hoặc vết ố dày dưới 0,05 mm, trầy xước trong sai số, đường kính ngoài lớn, đường kính trong nhỏ) và tem màu đỏ dành cho phế phẩm không thể sửa chữa (nứt phôi, thiếu phôi, lẫn hợp chất lạ, bọt khí, móp răng, đường kính trong lớn, đường kính ngoài nhỏ).
5. Cơ cấu nhân sự của Bộ phận Quản lý chất lượng tại Công ty TNHH OTO VINA gồm bao nhiêu người?
Bộ phận Quản lý chất lượng có tổng cộng 59 nhân sự, bao gồm: 1 Quản lý, 1 Trưởng phòng, 2 Leader, 5 Nhân viên hỗ trợ, 1 Nhân viên thống kê xuất nhập và hàng lỗi, 3 Tổ trưởng chất lượng, 4 Công nhân phòng đo, 12 Công nhân KCS line và 30 Công nhân KCS đóng gói.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Bùi Quang Hào đã phản ánh chi tiết thực trạng hoạt động quản lý chất lượng tại phân xưởng Machining shop thuộc Công ty TNHH OTO VINA. Thông qua việc phân tích dữ liệu sản xuất 6 tháng đầu năm 2023 bằng các công cụ thống kê chất lượng (Pareto, Ishikawa), tác giả đã chỉ ra 3 nhóm lỗi chính chiếm 78,43% lượng phế phẩm của dòng sản phẩm Gear Clutch. Trên cơ sở đó, hệ thống 3 giải pháp gồm ứng dụng phương pháp AHP lựa chọn nhà cung cấp, chuẩn hóa đào tạo SOP công nhân và triển khai bảo trì TPM cho thiết bị CNC đã được xây dựng có căn cứ khoa học, đóng góp thiết thực cho công tác cải tiến chất lượng tại doanh nghiệp.