Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cạnh tranh ngày càng gay gắt của ngành công nghiệp cơ khí, việc giảm tỷ lệ phế phẩm và nâng cao chất lượng sản phẩm trở thành yêu cầu cấp thiết để tăng năng suất và lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp. Tại nhà máy sản xuất dao công nghiệp Metkraft, nhóm CNC và Milling là hai nhóm có sản lượng đầu ra cao nhất nhưng cũng đồng thời có tỷ lệ phế phẩm cao nhất, gây ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả sản xuất. Theo báo cáo tháng 5 năm 2022, tỷ lệ lỗi sản phẩm đạt 1.54%, tăng so với 1.391% cùng kỳ năm trước, trong khi tỷ lệ hàng bị trả về kiểm phẩm lên đến 12.3%, tăng 4% so với năm 2021. Nhà máy cũng ghi nhận hơn 8.000 giờ sửa chữa hàng lỗi trong 6 tháng đầu năm, làm giảm năng suất và tăng chi phí sản xuất.

Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng các giải pháp sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) nhằm giảm tỷ lệ phế phẩm xuống còn 0.3% cho toàn nhà máy, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả hoạt động. Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 12 năm 2022 tại nhà máy Metkraft, tập trung vào nhóm CNC và Milling. Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ giúp giảm thiểu lãng phí, tăng năng suất mà còn góp phần nâng cao lợi thế cạnh tranh về giá thành và chất lượng sản phẩm trên thị trường.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên nền tảng lý thuyết sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing) và phương pháp cải tiến DMAIC trong Lean – 6 Sigma. Lean Manufacturing tập trung vào việc loại bỏ 7 loại lãng phí chính trong sản xuất gồm: sản xuất thừa, thời gian chờ, vận chuyển không cần thiết, gia công quá mức, tồn kho quá mức, chuyển động thừa và khuyết tật sản phẩm. Các công cụ hỗ trợ như 5S, Kanban, Poka-Yoke, JIT (Just In Time) và Jidoka được áp dụng để cải tiến quy trình, nâng cao chất lượng và giảm phế phẩm.

Phương pháp DMAIC gồm 5 bước: Define (xác định vấn đề), Measure (đo lường), Analyze (phân tích), Improve (cải tiến) và Control (kiểm soát). Đây là quy trình cải tiến liên tục giúp xác định nguyên nhân gốc rễ, đề xuất và triển khai giải pháp, đồng thời duy trì kết quả cải tiến.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Tỷ lệ phế phẩm (Defect Rate): tỷ lệ sản phẩm không đạt yêu cầu trên tổng sản lượng.
  • FMEA (Failure Mode and Effects Analysis): phân tích mức độ nghiêm trọng, khả năng xuất hiện và khả năng phát hiện lỗi để ưu tiên xử lý.
  • 5S: phương pháp sàng lọc, sắp xếp, sạch sẽ, săn sóc và sẵn sàng nhằm tạo môi trường làm việc hiệu quả.
  • Poka-Yoke: hệ thống chống sai lỗi tự động phát hiện và ngăn ngừa lỗi trong quá trình sản xuất.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ hệ thống ERP của nhà máy, báo cáo DMR về hàng lỗi, dữ liệu bấm vân tay của nhân viên sản xuất, và quan sát thực tế tại các nhóm CNC và Milling. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ sản phẩm và quy trình sản xuất trong 6 tháng đầu năm 2022, với trọng tâm phân tích các lỗi phổ biến và nguyên nhân gây phế phẩm.

Phương pháp phân tích dữ liệu sử dụng biểu đồ Pareto để xác định các lỗi phổ biến nhất, biểu đồ xương cá để phân tích nguyên nhân gốc rễ, và FMEA để đánh giá mức độ ưu tiên xử lý các lỗi. Các công cụ cải tiến như 5S và Poka-Yoke được triển khai thực nghiệm tại nhà máy. Quá trình nghiên cứu được thực hiện theo timeline từ tháng 4 đến tháng 12 năm 2022, bao gồm thu thập dữ liệu, phân tích, triển khai cải tiến và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tỷ lệ phế phẩm giảm rõ rệt: Sau khi áp dụng các giải pháp Lean và 5S, tỷ lệ phế phẩm của nhóm CNC và Milling giảm từ mức 1.54% xuống còn 0.38% vào tháng 9 năm 2022, đạt mục tiêu giảm xuống dưới 0.3% cho toàn nhà máy.

  2. Giảm thời gian sửa chữa hàng lỗi: Thời gian sửa hàng giảm 13% so với trước cải tiến, từ khoảng 8.000 giờ trong 6 tháng đầu năm xuống còn 24.000 giờ/tháng sau cải tiến, giúp tăng năng suất và giảm chi phí.

  3. Cải thiện ý thức và thực hiện 5S: Toàn bộ nhân viên nhóm sản xuất thực hiện 5S theo tuần tự, tạo môi trường làm việc gọn gàng, an toàn và thuận tiện, làm tiền đề áp dụng 5S cho nhóm văn phòng.

  4. Giảm lỗi do chọn sai dụng cụ: Tỷ lệ phế phẩm do chọn sai dao cụ giảm xuống còn 12%, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm lãng phí vật liệu.

  5. Tăng giá trị hàng nhập kho: Giá trị hàng nhập kho tăng 8% so với cùng kỳ năm 2021, phản ánh hiệu quả cải tiến trong quản lý nguyên vật liệu và quy trình sản xuất.

Thảo luận kết quả

Việc giảm tỷ lệ phế phẩm và thời gian sửa chữa hàng lỗi được giải thích bởi sự áp dụng đồng bộ các công cụ Lean như 5S giúp sắp xếp dụng cụ, vật liệu đúng vị trí, giảm sai sót do chọn nhầm dụng cụ. Phân tích FMEA giúp ưu tiên xử lý các nguyên nhân gốc rễ như sai lỗi kỹ thuật và lỗi ngoại quan, từ đó tập trung nguồn lực cải tiến hiệu quả. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trong ngành sản xuất cơ khí, cho thấy Lean Manufacturing là phương pháp hiệu quả để nâng cao chất lượng và giảm lãng phí.

Biểu đồ xương cá và biểu đồ Pareto được sử dụng để trực quan hóa các nguyên nhân lỗi, giúp nhà quản lý dễ dàng nhận diện và ưu tiên giải pháp. Việc áp dụng 5S không chỉ cải thiện môi trường làm việc mà còn nâng cao ý thức nhân viên, giảm các lỗi do con người gây ra. Kết quả tăng giá trị hàng nhập kho cho thấy sự cải thiện trong quản lý nguyên liệu và tồn kho, góp phần giảm chi phí và tăng hiệu quả sản xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Mở rộng áp dụng 5S toàn nhà máy: Tiếp tục triển khai 5S không chỉ trong nhóm sản xuất mà còn ở các bộ phận văn phòng và kho bãi nhằm duy trì môi trường làm việc gọn gàng, nâng cao hiệu quả và giảm sai sót. Thời gian thực hiện trong 6 tháng tiếp theo, do phòng Quản lý chất lượng phối hợp với các bộ phận liên quan thực hiện.

  2. Triển khai hệ thống Poka-Yoke tự động: Lắp đặt các thiết bị cảm biến và cảnh báo tự động tại các công đoạn dễ phát sinh lỗi để phát hiện và ngăn ngừa sai sót kịp thời, giảm tỷ lệ phế phẩm. Dự kiến hoàn thành trong 12 tháng, do bộ phận kỹ thuật và sản xuất phối hợp thực hiện.

  3. Đào tạo nâng cao kỹ năng nhân viên: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về quy trình sản xuất, kiểm soát chất lượng và sử dụng dụng cụ đúng cách nhằm giảm lỗi do con người. Thực hiện định kỳ hàng quý, do phòng Nhân sự và Quản lý chất lượng phối hợp tổ chức.

  4. Áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo Lean – 6 Sigma: Xây dựng hệ thống kiểm soát chất lượng toàn diện, sử dụng các công cụ thống kê để theo dõi và cải tiến liên tục, nâng cao mức Sigma của quy trình sản xuất. Thời gian triển khai trong 18 tháng, do Ban Giám đốc và phòng Quản lý chất lượng chủ trì.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Quản lý nhà máy sản xuất cơ khí: Giúp nhận diện các lãng phí trong sản xuất, áp dụng các công cụ Lean để giảm tỷ lệ phế phẩm và nâng cao hiệu quả vận hành.

  2. Chuyên viên chất lượng và kỹ thuật: Cung cấp phương pháp phân tích lỗi, đánh giá rủi ro bằng FMEA và triển khai các giải pháp kiểm soát chất lượng hiệu quả.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật công nghiệp: Là tài liệu tham khảo thực tiễn về ứng dụng Lean Manufacturing và Lean – 6 Sigma trong môi trường sản xuất cơ khí.

  4. Các doanh nghiệp sản xuất quy mô vừa và nhỏ: Học hỏi kinh nghiệm áp dụng các công cụ cải tiến sản xuất tinh gọn để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, từ đó tăng sức cạnh tranh trên thị trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Lean Manufacturing là gì và tại sao nó quan trọng trong sản xuất cơ khí?
    Lean Manufacturing là hệ thống sản xuất tinh gọn nhằm loại bỏ lãng phí và tối ưu hóa quy trình để nâng cao hiệu quả và chất lượng. Trong sản xuất cơ khí, Lean giúp giảm phế phẩm, tiết kiệm chi phí và tăng năng suất, đáp ứng yêu cầu thị trường cạnh tranh.

  2. Phương pháp DMAIC được áp dụng như thế nào trong nghiên cứu này?
    DMAIC gồm 5 bước: xác định vấn đề, đo lường dữ liệu, phân tích nguyên nhân, cải tiến quy trình và kiểm soát kết quả. Nghiên cứu sử dụng DMAIC để hệ thống hóa quá trình cải tiến, từ thu thập dữ liệu đến triển khai giải pháp và duy trì hiệu quả.

  3. 5S có vai trò gì trong việc giảm tỷ lệ phế phẩm?
    5S giúp sắp xếp dụng cụ, vật liệu gọn gàng, tạo môi trường làm việc sạch sẽ và an toàn, giảm sai sót do chọn nhầm dụng cụ hoặc thao tác không đúng, từ đó giảm tỷ lệ phế phẩm và tăng năng suất.

  4. FMEA giúp gì trong việc cải tiến chất lượng sản phẩm?
    FMEA phân tích mức độ nghiêm trọng, khả năng xuất hiện và phát hiện lỗi để ưu tiên xử lý các nguyên nhân gây lỗi quan trọng nhất, giúp tập trung nguồn lực cải tiến hiệu quả và giảm thiểu rủi ro trong sản xuất.

  5. Làm thế nào để duy trì kết quả cải tiến sau khi áp dụng Lean?
    Duy trì kết quả bằng cách xây dựng quy trình chuẩn, đào tạo nhân viên thường xuyên, áp dụng hệ thống kiểm soát chất lượng liên tục và thực hiện các hoạt động cải tiến định kỳ như Kaizen để không ngừng nâng cao hiệu quả.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã thành công trong việc giảm tỷ lệ phế phẩm nhóm CNC và Milling từ 1.54% xuống còn 0.38%, gần đạt mục tiêu 0.3%.
  • Thời gian sửa chữa hàng lỗi giảm 13%, góp phần nâng cao năng suất và giảm chi phí sản xuất.
  • Áp dụng 5S và Poka-Yoke giúp cải thiện môi trường làm việc và giảm lỗi do con người gây ra.
  • Giá trị hàng nhập kho tăng 8%, phản ánh hiệu quả quản lý nguyên vật liệu và tồn kho.
  • Đề xuất mở rộng áp dụng Lean toàn nhà máy và đào tạo nhân viên để duy trì và nâng cao kết quả cải tiến.

Next steps: Triển khai áp dụng 5S toàn diện, lắp đặt hệ thống Poka-Yoke tự động, đào tạo nâng cao kỹ năng nhân viên và xây dựng hệ thống quản lý chất lượng Lean – 6 Sigma trong 12-18 tháng tới.

Call to action: Các nhà quản lý và chuyên gia sản xuất nên áp dụng các giải pháp Lean đã được chứng minh hiệu quả trong nghiên cứu này để nâng cao chất lượng và năng suất, đồng thời tăng sức cạnh tranh trên thị trường cơ khí hiện đại.