Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh hội nhập kinh tế toàn cầu và áp lực phục hồi sản xuất sau đại dịch Covid-19, các doanh nghiệp chế tạo máy móc công nghiệp phải đối mặt với sự cạnh tranh gay gắt về giá thành và thời gian giao hàng. Bên cạnh việc nâng cao năng suất, việc tối ưu hóa chi phí vận hành trở thành mối quan tâm sống còn của các nhà quản trị sản xuất. Dẫn chứng từ nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu Doanh nghiệp Tinh gọn Anh Quốc (Lean Enterprise Research Centre - LERC) cho thấy có tới 60% hoạt động trong một nhà máy sản xuất điển hình thuộc dạng lãng phí, tức các hoạt động tiêu hao nguồn lực nhưng không tạo ra giá trị gia tăng cho khách hàng.

Tại Công ty TNHH FujiImpulse Việt Nam (FIV) – doanh nghiệp có vốn đầu tư và chuyển giao công nghệ từ Nhật Bản chuyên sản xuất máy đóng gói bao bì hút chân không, quá trình sản xuất tại các phân xưởng vẫn tồn đọng nhiều dạng lãng phí như tỷ lệ sản phẩm lỗi vượt định mức, ứ đọng bán thành phẩm, thời gian chờ đợi máy móc hỏng hóc và bố trí mặt bằng chưa tối ưu. Những yếu tố này làm kéo dài chu kỳ sản xuất, tăng chi phí lưu kho và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh doanh chung. Nhằm giải quyết các vấn đề trên, đề tài khóa luận "Áp dụng công cụ 7 lãng phí để nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất tại công ty FujiImpulse Việt Nam" được tác giả thực hiện.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể như sau:

  1. Tìm hiểu cơ cấu tổ chức và quy trình sản xuất của các phân xưởng tại công ty FIV.
  2. Tìm hiểu công cụ 7 lãng phí để xác định các loại lãng phí đang tồn tại trong quá trình sản xuất.
  3. Phân tích thực trạng các vấn đề và khó khăn gặp phải trong quá trình sản xuất tại các phân xưởng của công ty.
  4. Xác định được những nguyên nhân dẫn đến lãng phí trong quá trình sản xuất.
  5. Đề xuất các giải pháp giúp công ty cắt giảm lãng phí đang tồn tại, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất, tối thiểu chi phí và gia tăng lợi nhuận.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các loại lãng phí đang tồn tại trong quá trình sản xuất tại công ty FIV.
  • Phạm vi không gian: Các phân xưởng sản xuất của công ty FujiImpulse Việt Nam, tập trung nghiên cứu sâu tại phân xưởng cơ khí – nơi có chu trình gia công phức tạp, nhiều lao động và phát sinh nhiều bán thành phẩm nhất.
  • Phạm vi thời gian: Khảo sát dữ liệu hoạt động sản xuất, kinh doanh giai đoạn 2018 – 2022; thu thập dữ liệu chi tiết về sai lỗi sản phẩm và sự cố máy móc trong các tháng 6, 7 và 8 năm 2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) bắt nguồn từ Hệ thống sản xuất Toyota (TPS), tập trung vào việc loại bỏ các hoạt động không tạo giá trị theo các tài liệu của Phan Chí Anh (2015), Nguyễn Phương Quang (2016) và Bùi Nguyên Hùng (2021). Hệ thống công cụ quản trị chất lượng và vận hành được sử dụng bao gồm:

  • Công cụ nhận diện 7 loại lãng phí (Muda): lãng phí do sai hỏng/khuyết tật, sản xuất dư thừa, tồn kho, vận chuyển, thao tác thừa, chờ đợi và gia công/xử lý thừa.
  • Biểu đồ Pareto và Biểu đồ xương cá (Ishikawa Diagram): dùng để lượng hóa thứ tự ưu tiên của các lỗi kỹ thuật và phân tích quan hệ nhân - quả tìm ra nguyên nhân gốc rễ.
  • Phương pháp phân tích ABC-Pareto trong quản lý bảo trì máy móc: phân loại thiết bị theo 3 cấp độ (Nhóm A chiếm 20% lượng hỏng hóc nhưng chiếm 80% chi phí bảo trì; Nhóm B chiếm 30% hỏng hóc, 15% chi phí; Nhóm C chiếm 50% hỏng hóc, 5% chi phí) để thiết lập chế độ bảo dưỡng phòng ngừa thay vì sửa chữa chữa cháy.
  • Hệ thống sản xuất kéo (Pull-Through Production) và công cụ Kanban: điều phối sản xuất theo nhu cầu công đoạn sau, áp dụng công thức xác định số lượng thẻ Kanban:

$$K = \frac{D \times T \times (1 + X)}{C}$$

Trong đó: $K$ là số lượng xe/thẻ đồng bộ Kanban; $D$ là nhu cầu trong một đơn vị thời gian; $T$ là thời gian hoàn thành (lead time); $X$ là hệ số dự trữ an toàn; $C$ là dung tích chứa của xe.

Phương pháp nghiên cứu thực tế gồm:

  • Thu thập dữ liệu sơ cấp: Phỏng vấn trực tiếp các trưởng xưởng, phó xưởng (cơ khí, đúc, sơn, biến thế, lắp ráp), trưởng phòng QA/QC và trưởng phòng quản lý dữ liệu sản xuất; quan sát trực tiếp các thao tác làm việc của công nhân trên chuyền gia công; tham vấn ý kiến chuyên gia quản lý gồm Giám đốc, Phó Giám đốc công ty và giảng viên hướng dẫn.
  • Thu thập dữ liệu thứ cấp: Dữ liệu thống kê sản lượng, số lượng lỗi phế phẩm từ phòng QA/QC, dữ liệu lịch sử hư hỏng máy móc từ tổ bảo trì, báo cáo tài chính giai đoạn 2018 - 2021 từ phòng Kế toán và hồ sơ quy trình kiểm soát thuộc hệ thống quản lý tích hợp ISO 9001:2015, ISO 14001:2015.
  • Xử lý và phân tích dữ liệu: Thống kê mô tả, lập bảng tần suất và tỷ lệ tích lũy lỗi cơ khí, vẽ biểu đồ Pareto để sàng lọc nhóm lỗi chiếm 80% tỷ trọng và lập biểu đồ xương cá để phân loại các yếu tố gây lỗi.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về công ty FujiImpulse Việt Nam

Chương này trình bày toàn diện thông tin pháp lý, quá trình hình thành, cơ cấu tổ chức và năng lực hoạt động của Công ty TNHH FujiImpulse Việt Nam (FIV). Doanh nghiệp được cấp phép đầu tư năm 1997, chính thức đi vào hoạt động năm 1998 tại Lô số 19B-21, Đường D, Khu chế xuất Sài Gòn Linh Trung, Phường Linh Trung, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh với vốn điều lệ 2.609 USD. Doanh nghiệp hoạt động trong hai lĩnh vực chính: sản xuất máy đóng gói bao bì hút chân không (tiêu biểu như các dòng V-300, V-301, P-200, FS-215...) và nhận gia công cơ khí, đúc áp lực nhôm ADC-12, ép nhựa, sơn tĩnh điện, quấn biến thế. Thị trường tiêu thụ chính là xuất khẩu sang Nhật Bản (chiếm phần lớn doanh thu) và tiêu thụ nội địa thông qua 3 chi nhánh tại Cần Thơ, TP. Hồ Chí Minh và Hà Nội.

Về nhân sự, tính đến năm 2022 công ty có 118 nhân viên; trong đó trình độ đại học và cao đẳng chiếm 28%, trung cấp 16%, lao động phổ thông 55% và trên đại học 1%. Về thâm niên, lao động có từ 1 đến 7 năm kinh nghiệm chiếm 38%, từ 7 đến 15 năm chiếm 26%, và trên 20 năm gắn bó chiếm 11%.

Năm Doanh thu (triệu đồng) Lợi nhuận trước thuế (triệu đồng) Lợi nhuận sau thuế (triệu đồng) Biến động doanh thu so với năm trước
2018 95.408 28.523 22.218 -
2019 - - - Giảm 2,14%
2020 - - - Giảm 5,84%
2021 - - - Giảm 7,72%

Giai đoạn 2019 - 2021, doanh thu của công ty sụt giảm liên tục do tác động của dịch Covid-19 và biến động kinh tế toàn cầu, tuy nhiên mức sụt giảm lợi nhuận được giữ ở biên độ 2 - 5% nhờ sự hỗ trợ nguồn lực từ công ty mẹ tại Nhật Bản.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 hệ thống hóa cơ sở lý luận về Sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing), làm rõ 3 nhóm lợi ích cơ bản: giảm giá thành qua triệt tiêu lãng phí, tăng tính linh hoạt đáp ứng thị trường nhờ cân bằng sản xuất, và nâng cao năng suất chất lượng từ gốc. Tác giả định nghĩa chi tiết 7 dạng lãng phí trong môi trường sản xuất công nghiệp và giới thiệu công cụ kiểm soát nguyên nhân - kết quả.

Nội dung chương đi sâu vào nguyên lý vận hành của hệ thống sản xuất kéo và công cụ Kanban trực quan, phân biệt rõ vai trò giữa Kanban sản xuất và Kanban vận chuyển. Chương này cũng phân tích kỹ thuật mở rộng nguyên lý Pareto trong bảo trì thiết bị (phân tích ABC-Pareto) thành ba vùng kiểm soát riêng biệt, làm cơ sở định lượng cho các đề xuất cải tiến bảo trì ngăn ngừa tại nhà máy.

Chương 3: Thực trạng các loại lãng phí trong hoạt động sản xuất tại công ty FujiImpulse Việt Nam

Tác giả mô tả chi tiết quy trình sản xuất tổng thể máy đóng gói qua 5 phân xưởng: đúc - ép nhựa, cơ khí, sơn, biến thế và lắp ráp; trong đó khảo sát trọng tâm dòng máy đóng gói bao bì hút chân không V-300 (sử dụng điện, vận hành thủ công, lưu lượng hút 10 lít/phút, áp lực -58.6 Kpa, chiều dài đường ép 300mm, độ rộng đường ép 5mm hoặc 10mm, khả năng đóng gói khoảng 1.000 túi/ngày).

Tại phân xưởng cơ khí, tác giả thu thập số liệu kiểm tra chất lượng trong 2 tháng (tháng 7 và tháng 8 năm 2022). Kết quả kiểm tra trên tổng số 7.517 sản phẩm cho thấy có 386 sản phẩm mắc lỗi, tương ứng với tỷ lệ lỗi thực tế là 5,14%, vượt mức định mức cho phép của công ty (3%).

Mã lỗi Tên lỗi kỹ thuật Phân xưởng / Công đoạn Số lượng lỗi Tỷ lệ (%) Tỷ lệ tích lũy (%)
L16 Trầy cấn bề mặt sản phẩm Dập, uốn 55 14,25% 14,25%
L04 Sai kích thước lỗ ren Đột lỗ 52 13,47% 27,72%
L01 Bề mặt sản phẩm bị cong, vênh Hàn 40 10,36% 38,08%
L09 Vị trí hàn bị cong vênh Hàn 37 9,59% 47,67%
L05 Sai kích thước sản phẩm Chấn, uốn 30 7,77% 55,44%
L20 Gia công sai nguyên liệu Laser 30 7,77% 63,21%
L08 Góc chấn không vuông Chấn 25 6,48% 69,69%
L13 Đường kính ren bị mẻ Taro 23 5,96% 75,65%
L18 Lã cạnh sai kỹ thuật bản vẽ Taro, đột lỗ 15 3,89% 79,53%
L07 Chưa lã cạnh lỗ ren Khoan, taro 14 3,63% 83,16%
Các lỗi khác 11 dạng lỗi còn lại (L15, L02, L10, L19, L03, L11, L17, L06, L12, L21, L14) Rải rác các bộ phận 65 16,84% 100,00%
Tổng 21 nhóm lỗi kỹ thuật Phân xưởng cơ khí 386 100,00% -

Áp dụng biểu đồ Pareto, 10 lỗi kỹ thuật đầu tiên chiếm tới 83,16% tổng lượng phế phẩm. Phân tích qua biểu đồ xương cá xác định các nguyên nhân cốt lõi:

  • Con người: Công nhân thiếu tập trung, không đọc kỹ yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ, thao tác vội do áp lực các đơn hàng đột xuất dẫn đến sai kích thước và làm biến dạng mối hàn.
  • Máy móc: Mũi khoan, taro, đột lỗ dùng lâu ngày bị mòn gây mẻ ren; cảm biến nhiệt độ máy hàn hiển thị không chuẩn làm cháy mối hàn; máy mài, bavia hoạt động thiếu ổn định gây trầy cấn; lỗi lập trình máy cắt laser.
  • Nguyên vật liệu: Chất lượng thép không đồng nhất, độ dẻo và độ cứng của chi tiết tay đòn đúc thép không đảm bảo yêu cầu chịu lực ép cho máy V-300.
  • Các lãng phí khác: Lãng phí tồn kho nguyên vật liệu và bán thành phẩm ứ đọng nhiều năm (2018 - 2021); lãng phí chờ đợi do thời gian khởi động máy kéo dài và sự cố dừng máy đột xuất; lãng phí vận chuyển và thao tác thừa do bố trí mặt bằng công đoạn cơ khí phân tán.

Chương 4: Đề xuất các giải pháp nhằm cắt giảm lãng phí để nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất tại công ty FujiImpulse Việt Nam

Dựa trên dữ liệu phân tích, tác giả đề xuất 3 nhóm giải pháp trọng tâm:

  1. Nâng cao hiệu quả sử dụng máy móc thiết bị: Áp dụng phương pháp phân tích ABC-Pareto để phân loại các sự cố hỏng hóc máy móc thiết bị trong các tháng 6 - 8, từ đó xây dựng kế hoạch bảo dưỡng định kỳ ưu tiên cho nhóm thiết bị loại A. Kết hợp ứng dụng phần mềm quản lý bảo trì Quasoft CMMS để tự động hóa lịch bảo trì, giám sát kiểm định thiết bị đo lường và theo dõi lịch sử hỏng hóc.
  2. Xây dựng hệ thống sản xuất kéo (Kanban) tại xưởng cơ khí: Thiết lập dòng lưu chuyển thông tin và vật tư dựa trên thẻ Kanban sản xuất và Kanban vận chuyển; tính toán số lượng xe đồng bộ Kanban; sắp xếp lại mặt bằng phân xưởng cơ khí theo dòng chảy sản phẩm nhằm triệt tiêu điểm nghẽn tồn đọng bán thành phẩm (WIP) giữa các máy gia công.
  3. Nhóm giải pháp bổ trợ: Chuẩn hóa bảng hướng dẫn công việc tại từng máy để giảm lỗi khuyết tật kỹ thuật; tối ưu vị trí để dụng cụ nhằm loại bỏ thao tác cúi người, với tay của công nhân; phối hợp với phòng Kế hoạch và Kho thiết lập mức tồn kho nguyên vật liệu đầu vào an toàn.

Kết quả và đóng góp của khóa luận

Khóa luận đạt được các kết quả cụ thể thông qua số liệu thực tế tại nhà máy:

  • Lượng hóa chính xác tỷ lệ lỗi gia công cơ khí ở mức 5,14% trên 7.517 sản phẩm thực tế, chỉ ra sai lệch 2,14% so với mục tiêu giới hạn 3% của FIV.
  • Xác định được nhóm 10 khuyết tật trọng yếu gây ra 83,16% tổng lượng lỗi, đứng đầu là trầy xước bề mặt (14,25%) và sai kích thước ren (13,47%).
  • Tính toán và so sánh hiệu quả cải tiến: Lượng sản phẩm dở dang (WIP) bình quân giữa các công đoạn giảm rõ rệt sau khi tái bố trí mặt bằng và áp dụng hệ thống kéo Kanban; chi phí bảo dưỡng sửa chữa máy móc giảm thiểu thông qua việc chuyển đổi từ bảo trì sửa chữa sang bảo dưỡng định kỳ nhóm A theo phân tích ABC-Pareto; năng suất lao động của công nhân cơ khí được nâng cao sau khi loại bỏ các thao tác thừa và thời gian chờ đợi.
  • Về mặt học thuật và thực tiễn, đề tài cung cấp một nghiên cứu trường hợp (case study) điển hình về việc ứng dụng kết hợp các công cụ quản lý chất lượng (Pareto, Ishikawa) và công cụ Lean (Kanban, 7 lãng phí, ABC-Pareto bảo trì) vào dây chuyền sản xuất cơ khí - lắp ráp máy công nghiệp, khắc phục tính lý thuyết trừu tượng của các mô hình quản trị.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo

Khóa luận tồn tại một số hạn chế gắn liền với phạm vi khảo sát:

  • Nghiên cứu tập trung thu thập dữ liệu sâu tại phân xưởng cơ khí trong khoảng thời gian giới hạn (tháng 6 đến tháng 8 năm 2022), chưa mở rộng khảo sát định lượng toàn diện trên cả 4 phân xưởng còn lại (đúc nhựa, sơn, biến thế, lắp ráp).
  • Các số liệu so sánh sau cải tiến về lượng sản phẩm dở dang và chi phí bảo trì chủ yếu mang tính thử nghiệm và tính toán mô phỏng tại một số cụm máy, chưa phản ánh bức tranh vận hành dài hạn sau nghiệm thu tổng thể.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Mở rộng phạm vi triển khai công cụ 7 lãng phí và hệ thống kéo Kanban đồng bộ cho toàn bộ các phân xưởng trong nhà máy, kết nối dòng chảy từ khâu đúc phôi, sơn cho đến lắp ráp hoàn thiện.
  • Tích hợp dữ liệu bảo trì CMMS và thẻ Kanban vật lý vào hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP) theo định hướng chuyển đổi số của công ty FIV, hướng đến việc kiểm soát sản xuất và chất lượng theo thời gian thực.

Giá trị tham khảo

Báo cáo khóa luận có giá trị thực tiễn và tính ứng dụng cao đối với:

  • Sinh viên và học viên chuyên ngành Quản lý công nghiệp, Kỹ thuật hệ thống công nghiệp và Quản trị sản xuất: Tài liệu minh họa trực quan quy trình thu thập số liệu hiện trường, phương pháp kết hợp biểu đồ Pareto với biểu đồ xương cá để phân tích phế phẩm, và phương pháp tính toán thẻ Kanban trong xưởng cơ khí chế tạo.
  • Cán bộ quản lý chất lượng (QA/QC), quản đốc phân xưởng tại các doanh nghiệp sản xuất cơ khí vừa và nhỏ: Cung cấp danh mục bảng mã hóa lỗi cơ khí thực tế, hướng dẫn phân bổ ngân sách bảo trì thiết bị theo nguyên lý ABC-Pareto và mô hình ứng dụng phần mềm CMMS vào quản trị độ tin cậy máy móc.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tỷ lệ lỗi phế phẩm tại phân xưởng cơ khí của công ty FIV trong tháng 7 và tháng 8 năm 2022 thực tế là bao nhiêu và vượt định mức quy định như thế nào? Theo số liệu thống kê tại Bảng 3.3 từ phòng QA/QC, trong 2 tháng khảo sát có 386 sản phẩm bị lỗi trên tổng số 7.517 sản phẩm được kiểm tra, tương ứng với tỷ lệ lỗi thực tế là 5,14%. Tỷ lệ này đã vượt quá định mức lỗi cho phép tối đa của công ty là 3%.

  2. Nhóm khuyết tật kỹ thuật nào xuất hiện nhiều nhất và chiếm tỷ trọng chi phối tại xưởng cơ khí? Dựa vào biểu đồ Pareto tần suất lỗi, hai lỗi chiếm tỷ trọng lớn nhất là lỗi L16: Trầy cấn bề mặt sản phẩm (55 lỗi, chiếm 14,25%) và lỗi L04: Sai kích thước lỗ ren (52 lỗi, chiếm 13,47%). Tổng cộng 10 lỗi kỹ thuật hàng đầu đã chiếm tới 83,16% tổng số lỗi phát sinh tại xưởng.

  3. Biểu đồ xương cá chỉ ra những nhóm nguyên nhân chính nào dẫn đến sai lỗi trên sản phẩm cơ khí? Tác giả xác định 3 nhóm nguyên nhân chính yếu gồm: Con người (công nhân mất tập trung, không đọc bản vẽ kỹ thuật, thao tác vội do đơn hàng gấp); Máy móc (nhiệt độ máy hàn hiển thị sai lệch, mũi taro/khoan bị mòn mẻ, máy mài bavia bị trục trặc, lỗi lập trình cắt laser); và Nguyên vật liệu (vật liệu nhập về không đồng nhất, độ bền chi tiết tay đòn thép đúc không đạt tiêu chuẩn chịu lực ép).

  4. Công thức tính số lượng thẻ Kanban được tác giả áp dụng và các thông số thành phần là gì? Tác giả áp dụng công thức: $K = \frac{D \times T \times (1 + X)}{C}$. Trong đó: $K$ là số lượng xe/thẻ đồng bộ Kanban, $D$ là số lượng nhu cầu chi tiết trong một đơn vị thời gian, $T$ là khoảng thời gian từ lúc nhận hàng đến khi xuất hàng (lead time), $X$ là hệ số dự trữ an toàn, và $C$ là dung tích chứa của một xe đồng bộ.

  5. Tình hình kinh doanh của công ty FIV giai đoạn 2018 - 2021 biến động ra sao theo số liệu phòng Kế toán? Năm 2018, công ty đạt doanh thu 95.408 triệu đồng và lợi nhuận sau thuế 22.218 triệu đồng. Trong các năm tiếp theo, doanh thu liên tục sụt giảm: năm 2019 giảm 2,14%, năm 2020 giảm 5,84%, và năm 2021 giảm 7,72% so với năm 2018 do ảnh hưởng của đại dịch Covid-19 và sự gián đoạn chuỗi cung ứng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Kim Hùng đã giải quyết trọn vẹn bài toán nhận diện và định lượng các dạng lãng phí sản xuất tại Công ty TNHH FujiImpulse Việt Nam, tập trung vào công đoạn gia công cơ khí cho dòng máy đóng gói hút chân không V-300. Bằng việc phối hợp linh hoạt công cụ 7 lãng phí, biểu đồ Pareto, biểu đồ xương cá và phân tích ABC-Pareto bảo trì, công trình đã chỉ ra chính xác 10 nguyên nhân phế phẩm cốt lõi và các điểm nghẽn về máy móc, mặt bằng. Hệ thống giải pháp được đề xuất gồm tái bố trí xưởng cơ khí, vận hành hệ thống kéo Kanban và triển khai phần mềm bảo trì Quasoft CMMS mang lại tính khả thi cao, góp phần cắt giảm chi phí vận hành và nâng cao năng suất tổng thể cho doanh nghiệp.