Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trước bối cảnh suy giảm tăng trưởng kinh tế toàn cầu, chính sách thắt chặt tiền tệ và áp lực lạm phát kéo dài tại các thị trường trọng điểm như châu Âu và Mỹ (Nguyễn Bích Lâm, 2023), các doanh nghiệp sản xuất phụ trợ tại Việt Nam phải đối mặt với nhiều biến động đơn hàng và áp lực cạnh tranh gay gắt. Để duy trì hiệu quả hoạt động và tạo lợi thế cạnh tranh, việc kiểm soát chi phí nội bộ thông qua nhận diện và loại bỏ các lãng phí trong quy trình sản xuất trở thành một định hướng cần thiết.

Công ty TNHH Summit Polymers Việt Nam (SPV) là doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài thuộc Tập đoàn Summit Polymers (Mỹ), hoạt động từ tháng 8 năm 2020 tại Khu công nghiệp Nhơn Trạch VI, tỉnh Đồng Nai. Doanh nghiệp chuyên sản xuất các linh kiện, phụ tùng và cụm chi tiết nội thất nhựa cho xe ô tô (tiêu biểu là hệ thống họng gió điều hòa) cung ứng cho các hãng xe như Ford, Stellantis, General Motors (GM). Hoạt động sản xuất linh kiện nhựa tại xưởng ép nhựa của công ty đóng vai trò then chốt nhưng đang phát sinh nhiều tổn thất về phế phẩm, thời gian dừng máy và thao tác lao động chưa tối ưu. Xuất phát từ thực tế đó, đề tài "Ứng dụng sản xuất tinh gọn nâng cao hiệu quả sản xuất Công ty TNHH Summit Polymers Việt Nam" được thực hiện nhằm giải quyết các tồn tại trong quy trình vận hành.

Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận được xác định cụ thể gồm 2 nhiệm vụ:

  1. Phân tích tình trạng sản xuất tại bộ phận ép nhựa của Công ty TNHH Summit Polymers Việt Nam.
  2. Đề xuất các giải pháp khắc phục tình trạng đang gặp phải tại quy trình sản xuất ép nhựa nhằm hoàn thiện quy trình, giảm chi phí và tăng năng suất.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình sản xuất ép nhựa tại Công ty TNHH Summit Polymers Việt Nam.
  • Không gian nghiên cứu: Khu vực xưởng ép nhựa của nhà máy SPV, Khu công nghiệp Nhơn Trạch VI, xã Long Thọ, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai.
  • Thời gian nghiên cứu: Dữ liệu và quá trình quan sát thực nghiệm được thu thập từ ngày 10/08/2023 đến ngày 15/02/2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng nội dung dựa trên nền tảng lý thuyết sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) được hệ thống hóa từ các công trình nghiên cứu chuyên ngành:

  • Khái niệm và mục tiêu Lean: Tổng hợp theo Lonnie Wilson (2009), Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ - EPA (2003), Nguyễn Phương Quang (2016), Lê Thị Kiều Oanh (2015) và Trung tâm Năng suất Việt Nam (2012). Mục tiêu cốt lõi của Lean hướng tới giảm thiểu tỷ lệ sai lỗi và phế phẩm, rút ngắn chu kỳ sản xuất, tối ưu hóa mức tồn kho, nâng cao năng suất thiết bị và hiệu quả sử dụng lao động.
  • Hệ thống 7 loại lãng phí (Muda): Phân loại theo hệ thống sản xuất Toyota (TPS) và các tài liệu của Phan Chí Anh (2015), Lê Quang Hùng và Nguyễn Thanh Hùng (2020), Thuhuong (2019), gồm: lãng phí sản xuất dư thừa, lãng phí khuyết tật/hỏng hóc, lãng phí tồn kho, lãng phí chờ đợi, lãng phí vận chuyển, lãng phí thao tác thừa và lãng phí công đoạn thừa.
  • Hệ thống công cụ phân tích và kiểm soát:
    • Phiếu kiểm tra (Check sheets): Sử dụng theo hướng dẫn của Scott Leavengood và James E. Reeb (2002) để kiểm đếm, ghi nhận tần suất xuất hiện các điểm bất thường.
    • Biểu đồ Pareto: Ứng dụng quy luật phân phối 80/20 nhằm khoanh vùng các nguyên nhân chính gây ra phần lớn sai hỏng.
    • Lưu đồ quy trình (Flowchart): Xây dựng theo các bước chuẩn hóa của Brassard và Ritter (1994) nhằm minh họa các bước chuyển giao giá trị và xác định điểm nghẽn.
    • Biểu đồ xương cá (Fishbone Diagram / Ishikawa): Khai thác các nhóm yếu tố con người, máy móc, nguyên vật liệu, phương pháp (4M/5M1E) để truy tìm nguyên nhân gốc rễ.
    • Công cụ điều độ và kiểm soát trực quan: Hệ thống thẻ chỉ dẫn sản xuất Kanban (Taiichi Ohno, 1988) và kỹ thuật cân bằng chuyền Heijunka kết hợp hộp Heijunka (ITG, 2021) nhằm san bằng tải trọng và lịch trình sản xuất.

Phương pháp nghiên cứu thực tế gồm:

  • Phương pháp quan sát thực tế: Tác giả trực tiếp tham gia hỗ trợ, theo dõi quy trình thiết lập thông số, vận hành máy ép nhựa, thao tác bốc dỡ linh kiện tại dây chuyền và theo dõi bố trí mặt bằng xưởng.
  • Phương pháp thu thập dữ liệu: Tập hợp hồ sơ kỹ thuật, tài liệu tiêu chuẩn thao tác nội bộ của công ty; dữ liệu kiểm tra chất lượng phế phẩm do bộ phận QC ghi nhận và dữ liệu theo dõi thời gian dừng máy, chu kỳ thao tác do tác giả trực tiếp đo đếm.
  • Phương pháp thống kê mô tả và đối chứng: Sử dụng bảng biểu thống kê, biểu đồ phân tích tỷ trọng tích lũy, so sánh dữ liệu trước và sau khi triển khai giải pháp để kiểm chứng tính thực tiễn.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về công ty

Chương này trình bày lịch sử hình thành Tập đoàn Summit Polymers từ năm 1972 tại Michigan (Mỹ) bởi Jim Haas, phát triển từ xưởng gia công nhỏ thành tập đoàn đa quốc gia với 18 địa điểm, 14 cơ sở sản xuất tại 4 nước, hơn 3.000 nhân sự và 2 trung tâm R&D tại Michigan và Thâm Quyến. Đối với chi nhánh Công ty TNHH Summit Polymers Việt Nam (thành lập ngày 13/08/2020), văn bản cung cấp thông tin pháp lý, cơ cấu bộ máy quản lý theo mô hình chức năng, sơ đồ mặt bằng xưởng và triết lý sản xuất tinh gọn của doanh nghiệp (tập trung vào an toàn, 100% giá trị gia tăng, loại bỏ khuyết tật và văn hóa Kaizen tại hiện trường). Danh mục sản phẩm chủ lực của SPV bao gồm các cụm họng gió điều hòa ô tô, hộc chứa đồ, khay đựng cốc và các cụm nút bấm điều khiển.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 tổng thuật toàn bộ khung lý luận về Lean Manufacturing, định nghĩa 7 dạng lãng phí phát sinh trong dây chuyền sản xuất công nghiệp và các công cụ quản lý chất lượng truyền thống. Nội dung tập trung giải thích cơ chế thu thập dữ liệu qua Check sheets, cách lập và đọc Biểu đồ Pareto, kỹ thuật dựng Biểu đồ xương cá để phân loại nguyên nhân theo 4M, cũng như nguyên lý vận hành của thẻ Production Instruction Kanban (PIK) và Hộp Heijunka trong việc ổn định dòng chảy công việc và ngăn ngừa dao động sản xuất.

Chương 3: Thực trạng các loại lãng phí tại khu vực sản xuất ép nhựa của nhà máy SPV

Tác giả phân tích chi tiết quy trình công nghệ ép nhựa, cấu trúc thiết bị và cơ cấu nhân lực tại xưởng. Hiện xưởng có 32 máy ép nhựa nhưng chỉ mới vận hành 21 máy (11 máy W01, W06, W08, W09, W11, W12, W13, W24, W28, W30, W31 đang trong giai đoạn chuẩn bị dự án). Toàn bộ xưởng quản lý 46 bộ khuôn phục vụ 7 chương trình sản phẩm: T1XX (12 khuôn), U717 (1 khuôn), PREMIUM (9 khuôn), T1XX Premium Latch (3 khuôn), MAINSTREAM (13 khuôn), T1XX Mainstream Latch (4 khuôn), U611 (4 khuôn). Cơ cấu nhân lực vận hành trực tiếp gồm 14 nhân sự chia làm 2 ca (12 giờ/ca, 6 người/ca sản xuất) cùng đội ngũ quản lý gián tiếp làm việc theo giờ hành chính.

Thực trạng lãng phí được lượng hóa qua các số liệu thu thập trong 3 tháng:

  • Lãng phí do sai hỏng, khuyết tật: Kiểm tra 51.420 sản phẩm, phát hiện 4.931 sản phẩm phế phẩm, tương đương tỷ lệ lỗi 9,59% (vượt xa mức trần kiểm soát nội bộ cho phép là dưới 5%). Bằng công cụ Pareto, tác giả xác định 3 loại lỗi chiếm 77,69% tổng lượng phế phẩm gồm: thiếu nhựa (1.791 lỗi - 36,32%), ba via (1.033 lỗi - 20,95%), bít lỗ (1.007 lỗi - 20,42%). Tác giả bổ sung lỗi bề mặt (231 lỗi - 4,68%) vào diện cần xử lý do tần suất xuất hiện rải rác trên nhiều bộ khuôn dẫn đến dừng máy kiểm tra nhiều lần, nâng tỷ lệ nhóm lỗi cần can thiệp lên 82,38%. Phân tích xương cá chỉ ra 3 nhóm nguyên nhân cốt lõi từ thiết bị/khuôn mẫu, thao tác công nhân và quy trình kiểm soát.
  • Lãng phí do chờ đợi và dừng máy: Số liệu tháng 9 và tháng 10 ghi nhận tình trạng gián đoạn sản xuất liên tục bắt nguồn từ sự cố hư hỏng khuôn mẫu, thiếu hụt công tác bảo trì định kỳ ngăn ngừa.
  • Lãng phí do thao tác thừa: Xuất hiện tại công đoạn bốc khay linh kiện sau khi ép, công nhân mất nhiều thời gian nhận diện và phân loại giữa các chi tiết đối xứng trái - phải có ngoại hình tương đồng (như núm xoay Knob RHC và Knob LHC), dẫn đến nhầm lẫn trên xe đẩy chuyên dụng (loại xe 1/8) và khu vực lưu trữ bán thành phẩm (WIP).

Chương 4: Đề xuất các phương án để loại bỏ các lãng phí nhằm nâng cao hiệu quả quá trình sản xuất tại công ty SPV

Dựa trên phân tích thực trạng, tác giả xây dựng 3 giải pháp cải tiến có tính ứng dụng trực tiếp:

  1. Nâng cao hiệu quả máy móc - công cụ bằng phân loại ABC-Pareto: Xử lý dữ liệu hỏng hóc khuôn trong các tháng 8, 9, 10 để xếp hạng mức độ nghiêm trọng và chi phí sửa chữa; từ đó tái lập quy trình bảo dưỡng phòng ngừa định kỳ tập trung vào nhóm khuôn có tần suất phát sinh sự cố cao.
  2. Lập kế hoạch bảo trì bổ trợ bằng Hộp Heijunka và thẻ Kanban: Thiết kế hệ thống bảng trực quan Hộp Heijunka phân chia theo thời gian và chủng loại khuôn, tích hợp thẻ Kanban chứa đầy đủ thông số kỹ thuật của khuôn; ban hành tài liệu hướng dẫn và bảng kiểm tra đánh giá công tác bảo trì ngăn ngừa.
  3. Triệt tiêu lãng phí thao tác thừa tại công đoạn bốc khay: Áp dụng hệ thống quản lý trực quan thông qua mã hóa màu sắc kết hợp chữ số (Color-coding & Numbering) cho từng mã khuôn (điển hình như khuôn 27396 thuộc dòng PREMIUM). Bảng màu được dán đồng bộ trên thẻ Kanban, xe đẩy 1/8 và địa chỉ lưu trữ tại kệ WIP, giúp công nhân phân biệt ngay lập tức các chi tiết đối xứng, chuẩn hóa thao tác bốc dỡ linh kiện.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã định lượng cụ thể hiện trạng tổn thất trong sản xuất và ghi nhận những thay đổi sau khi ứng dụng các công cụ Lean tại xưởng ép nhựa SPV:

Hạng mục theo dõi Trước cải tiến Sau cải tiến / Đề xuất áp dụng
Tỷ lệ phế phẩm ép nhựa 9,59% (4.931 lỗi / 51.420 sp kiểm tra; mục tiêu quy định <5%) Khoanh vùng xử lý 4 nhóm lỗi trọng điểm chiếm 82,38% (thiếu nhựa, ba via, bít lỗ, bề mặt)
Công tác bảo trì khuôn Khắc phục sự cố bị động khi phát sinh dừng máy Phân loại nhóm khuôn theo ABC-Pareto; lập lịch định kỳ qua Hộp Heijunka
Chi phí và số lần sửa khuôn Chi phí cao, phát sinh sự cố đột xuất trong các tháng 8 - 10 Giảm số lần dừng máy đột xuất và tối ưu hóa ngân sách bảo dưỡng khuôn
Nhận diện linh kiện bốc khay Dễ nhầm lẫn giữa chi tiết trái/phải (Knob RHC và LHC), thao tác thừa Chuẩn hóa mã màu và con số trên thẻ Kanban, xe đẩy 1/8 và vị trí WIP
Thời gian chu kỳ bốc khay Thời gian thao tác kéo dài do tìm kiếm và phân loại chi tiết Rút ngắn thời gian thực hiện thao tác bốc dỡ và xếp khay linh kiện

Về mặt giải pháp, tác giả đã cung cấp hệ thống tài liệu chuẩn hóa gồm:

  • Quy trình phân loại danh mục khuôn mẫu cần ưu tiên bảo dưỡng.
  • Mô hình hộp Heijunka vật lý quản lý thẻ Kanban bảo trì khuôn.
  • Bảng quy chuẩn mã hóa màu sắc đồng bộ từ máy ép, phương tiện vận chuyển nội bộ (xe 1/8) đến kệ chứa bán thành phẩm WIP.

Đóng góp của khóa luận thể hiện ở việc cụ thể hóa phương pháp luận sản xuất tinh gọn vào thực tế một nhà máy ép nhựa công nghiệp phụ trợ ô tô còn non trẻ tại Việt Nam. Nghiên cứu chứng minh rằng việc kết hợp các công cụ phân tích chất lượng cơ bản (Check sheets, Pareto, Fishbone) với các công cụ điều độ trực quan (Kanban, Heijunka, mã hóa màu sắc) có thể giải quyết trực tiếp các vấn đề lãng phí vận hành mà không đòi hỏi chi phí đầu tư công nghệ lớn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu được giới hạn thực hiện tại bộ phận ép nhựa trong khung thời gian 6 tháng (từ tháng 8/2023 đến tháng 2/2024). Khóa luận mới chỉ tập trung phân tích 3 dạng lãng phí điển hình (phế phẩm khuyết tật, thời gian chờ do dừng máy/khuôn, thao tác thừa ở khâu bốc khay); chưa mở rộng đánh giá mức độ tương tác giữa xưởng ép nhựa và xưởng lắp ráp hoàn thiện, cũng như chưa khảo sát toàn diện 11 máy ép nhựa đang trong giai đoạn chưa vận hành.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng phạm vi nghiên cứu Lean sang dây chuyền lắp ráp cụm chi tiết hoàn chỉnh đối với 3 chương trình lớn (T1XX, PREMIUM, MAINSTREAM).
    • Nghiên cứu cân bằng chuyền và bố trí mặt bằng công nghệ khi xưởng đưa toàn bộ 32 máy ép nhựa vào hoạt động thương mại.
    • Tích hợp hệ thống quản lý sản xuất điện tử (e-Kanban) và các giải pháp phòng ngừa sai lỗi tự động (Poka-Yoke) cảm biến trên hệ thống máy ép.

Giá trị tham khảo

Nội dung khóa luận là tài liệu tham khảo thực tế cho sinh viên, giảng viên chuyên ngành Quản lý công nghiệp, Kỹ thuật hệ thống công nghiệp và Quản trị chuỗi cung ứng/sản xuất. Các kỹ sư quản lý chất lượng (QC), kỹ sư quy trình (PE) và giám sát viên tại các nhà máy ép nhựa hoặc doanh nghiệp sản xuất phụ trợ ô tô có thể ứng dụng trực tiếp:

  • Phương pháp dùng biểu đồ Pareto kết hợp biểu đồ xương cá để phân lập và khoanh vùng 4 dạng khuyết tật đặc thù của sản phẩm ép nhựa kỹ thuật cao.
  • Cách thiết kế hộp Heijunka và thẻ Kanban phục vụ công tác bảo trì ngăn ngừa khuôn mẫu cơ khí.
  • Quy chuẩn mã hóa màu sắc (Color-coding) trong quản lý dòng luân chuyển bán thành phẩm và dụng cụ chứa (khay, xe đẩy, kệ WIP) nhằm triệt tiêu lỗi thao tác nhầm lẫn giữa các linh kiện có thiết kế đối xứng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ sản phẩm khuyết tật thực tế tại xưởng ép nhựa SPV trong giai đoạn khảo sát là bao nhiêu và vượt định mức như thế nào?
Số liệu kiểm tra chất lượng từ bộ phận QC trong 3 tháng ghi nhận có 4.931 sản phẩm lỗi trên tổng số 51.420 sản phẩm kiểm tra, tương ứng tỷ lệ lỗi 9,59%. Tỷ lệ này vượt định mức cho phép nội bộ của công ty (yêu cầu tỷ lệ phế phẩm phải dưới 5%).

2. Biểu đồ Pareto đã chỉ ra những loại khuyết tật chính nào cần ưu tiên xử lý?
Biểu đồ Pareto cho thấy 3 nhóm lỗi chiếm tỷ trọng lớn nhất gồm: thiếu nhựa (36,32%), ba via (20,95%) và bít lỗ (20,42%), tổng cộng đạt 77,69%. Ngoài ra, tác giả đưa thêm lỗi bề mặt (chiếm 4,68%) vào danh mục ưu tiên xử lý do lỗi này lặp lại liên tục trên nhiều mã khuôn mẫu, nâng tổng tỷ lệ nhóm lỗi cần kiểm soát lên 82,38%.

3. Hiện trạng cơ sở vật chất và quy mô vận hành của xưởng ép nhựa SPV được mô tả ra sao?
Xưởng ép nhựa sở hữu 32 máy ép nhưng thời điểm nghiên cứu chỉ mới vận hành 21 máy, 11 máy còn lại đang được chuẩn bị đưa vào sử dụng. Xưởng quản lý 46 bộ khuôn phục vụ cho 7 chương trình sản phẩm (chủ lực là T1XX, PREMIUM, MAINSTREAM, cùng các chương trình U717, U611, T1XX Premium Latch, T1XX Mainstream Latch). Lực lượng lao động trực tiếp gồm 14 nhân sự chia làm 2 ca (12 giờ/ca).

4. Khóa luận sử dụng giải pháp gì để khắc phục lãng phí do dừng máy và sự cố khuôn mẫu?
Tác giả đề xuất phân loại danh mục khuôn mẫu theo phương pháp ABC-Pareto để lập kế hoạch bảo trì ngăn ngừa định kỳ dựa trên mức độ hư hỏng trong quá khứ. Đồng thời, công tác điều độ bảo trì được hỗ trợ bởi Hộp Heijunka và thẻ Kanban khuôn nhằm trực quan hóa lịch trình, đi kèm tài liệu hướng dẫn và biểu mẫu đánh giá chuẩn hóa.

5. Lãng phí thao tác thừa tại công đoạn bốc khay được xử lý bằng cơ chế cụ thể nào?
Tác giả áp dụng giải pháp quản lý trực quan bằng hệ thống bảng màu kết hợp con số nhận diện cho từng mã sản phẩm (ví dụ khuôn 27396). Bảng màu được dán đồng bộ lên thẻ Kanban, xe đẩy bán thành phẩm loại 1/8 và vị trí kệ chứa tại khu vực WIP, giúp công nhân phân biệt chính xác các linh kiện có bề ngoài tương tự (như Knob RHC hướng phải và Knob LHC hướng trái).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Hoàng Tây đã phản ánh toàn diện thực trạng vận hành và nhận diện các mắt xích lãng phí điển hình tại xưởng ép nhựa Công ty TNHH Summit Polymers Việt Nam. Bằng việc phối hợp linh hoạt các công cụ sản xuất tinh gọn như Pareto, biểu đồ xương cá, phân loại ABC, Hộp Heijunka và quản lý trực quan bằng mã màu, đề tài đã xây dựng được phương án cải tiến mang tính khả thi cao nhằm giải quyết triệt để vấn đề tỷ lệ phế phẩm 9,59% và tình trạng gián đoạn sản xuất. Đây là một công trình mang giá trị thực tiễn rõ rệt, đóng góp thiết thực cho công tác nâng cao hiệu quả hoạt động tại nhà máy sản xuất linh kiện phụ trợ ô tô.