Chương 1. Nghiên cứu tổng quan. Nội dung và phương pháp nghiên cứu. Kết quả và thảo luận.
3 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Dây chuyền may công nghiệp Khái niệm Dây chuyền may công nghiệp là dây chuyền sản xuất sản phẩm may theo quy trình công nghệ được thiết lập trước đó với số công nhân xác định trong điều kiện tổ chức, kỹ thuật nhất định. Quá trình sản xuất sản phẩm may theo dây chuyền đem lại hiệu quả cao do được chuyên môn hóa công việc [1, 2, 7, 8]. Dây chuyền sản xuất được Henry Ford giới thiệu lần đầu tiên năm 1900 để cải thiện một số yếu tố trong sản xuất, tăng năng suất và đạt hiệu quả cao. Công nhân chỉ làm một số nguyên công nhất định tại các vị trí làm việc, vì vậy không cần phải đào tạo toàn bộ quy trình sản xuất.
Sản xuất theo dây chuyền là một hình thức đặc biệt của tổ chức sản xuất chuyên môn hóa sản phẩm, được thiết kế để sản xuất một hoặc một vài loại sản phẩm với số lượng lớn, đồng nhất về quy trình công nghệ, quá trình sản xuất ổn định [1, 2, 9]. Quá trình sản xuất sản phẩm may theo dây chuyền có đặc điểm sau [1, 2]: - Quy trình công nghệ được chia thành các nguyên công sản xuất theo trình tự hợp lý được thực hiện trong khoảng thời gian tương ứng với mức thời gian lao động của nguyên công trong điều kiện tổ chức, kỹ thuật nhất định của nhà máy. - Công nhân tại các vị trí làm việc trên dây chuyền được chuyên môn hóa công việc. - Trên dây chuyền may, máy móc, thiết bị được sắp xếp theo trình tự của quy trình công nghệ may sản phẩm từ nguyên công đầu tới nguyên công cuối cùng.
Việc sắp xếp trang thiết bị trên dây chuyền phụ thuộc vào điều kiện về mặt bằng, các đặc trưng cơ bản của dây chuyền may, phù hợp với quy trình công nghệ may sản phẩm, đường đi của bán thành phẩm ngắn, xuôi dòng theo chiều từ đầu đến cuối chuyền, thuận lợi cho quá trình làm việc của công nhân và tiết kiệm diện tích. - Bán thành phẩm trên dây chuyền được vận chuyển từ vị trí làm việc này sang vị trí khác bằng các hệ thống như băng chuyền, tự động, thủ công hoặc cơ khí theo một hướng nhất định. - Giữa các vị trí làm việc có mối quan hệ chặt chẽ trong suốt thời gian sản xuất thể hiện qua nhịp dây chuyền và đường đi của bán thành phẩm. Một số đặc trưng cơ bản của dây chuyền may a) Mức độ chuyên môn hóa sản phẩm Dây chuyền chuyên môn hóa sản phẩm là đặc trưng thể hiện về số loại sản phẩm được sản xuất trên dây chuyền may, theo mức độ chuyên môn hóa sản phẩm được chia làm ba loại chính sau đây [1]: Dây chuyền chuyên môn hóa một loại sản phẩm: Là dây chuyền được thiết kế để sản xuất một loại sản phẩm, kiểu mẫu cụ thể của sản phẩm có thể thay đổi nhưng không khác biệt nhiều về cấu trúc và phương pháp gia công.
Tại một thời điểm, trên dây chuyền chỉ sản xuất một mẫu sản phẩm sau đó chuyển sang sản xuất mẫu sản phẩm khác cùng chủng loại. Ví dụ, dây chuyền chuyên sản xuất áo sơ mi nam, tại mỗi thời điểm trên dây chuyền chỉ sản xuất một mẫu áo theo đơn hàng cụ thể, sau đó 4 chuyển sang đơn hàng áo sơ mi khác nhưng không có quá nhiều sự khác biệt về cấu trúc sản phẩm và phương pháp gia công. Quá trình sản xuất trên dây chuyền ổn định, năng suất lao động cao và chất lượng sản phẩm đảm bảo do công việc của công nhân chuyên môn hóa cao, mức độ khai thác thiết bị, nhà xưởng cao, không đòi hỏi tay nghề công nhân đa năng. Dây chuyền chuyên môn hóa nhóm các sản phẩm: Là dây chuyền trên đó sản xuất một vài loại sản phẩm có công nghệ gia công và độ phức tạp tương đồng.
Quá trình sản xuất trên dây chuyền tương đối ổn định, đòi hỏi tay nghề công nhân không quá đa năng. Dạng dây chuyền này thường được áp dụng trong trường hợp loại sản phẩm thay đổi không quá thường xuyên. Trong thực tế sản xuất các doanh nghiệp thường thiết kế dây chuyền chuyên môn hóa theo nhóm sản phẩm để tổ chức các dây chuyền may như sau: - Dây chuyền may nhóm sản phẩm quần áo nhẹ: Dây chuyền may sản phẩm từ vải dệt kim như áo Polo-Shirt, T-Shirt; dây chuyền may áo sơ mi; dây chuyền may quần âu. - Dây chuyền may nhóm sản phẩm khoác ngoài, nhiều lớp có yêu cầu tạo dáng không cao: Jacket 2, 3 lớp; quần áo bảo hộ lao động,.
- Dây chuyền may nhóm sản phẩm khoác ngoài, nhiều lớp, yêu cầu tạo dáng cao như: veston, măng tô. Dây chuyền may nhiều loại sản phẩm: Là dây chuyền sản xuất nhiều loại sản phẩm có thể khác nhau đáng kể về cấu trúc, công nghệ gia công và độ phức tạp. Dạng dây chuyền này có tính đa năng tuy nhiên quá trình sản xuất trên dây chuyền kém ổn định, đòi hỏi tay nghề công nhân đa năng do tính chất công việc thay đổi thường xuyên. b) Hình thức kết hợp các sản phẩm trên dây chuyền Tại một thời điểm, dây chuyền may có thể sản xuất một hoặc một vài sản phẩm khác loại.
Tùy theo hình thức kết hợp các sản phẩm của các đơn hàng trong quá trình sản xuất có thể chia làm ba mô hình sản xuất trên dây chuyền như sau [3, 6]: - Sản xuất một sản phẩm duy nhất: Trên dây chuyền chỉ sản xuất một loại sản phẩm duy nhất tại mỗi thời điểm được minh họa như hình 1.1 Dây chuyền sản xuất một loại sản phẩm [6] - Sản xuất theo nhóm sản phẩm: Trên dây chuyền sản xuất từ hai loại sản phẩm trở lên, mỗi loại sản phẩm được xếp thành một nhóm gồm một vài vị trí làm việc, các nhóm được sắp xếp kế tiếp nhau, tại mỗi thời điểm bất kỳ tất cả các sản phẩm được đồng thời sản xuất trên dây truyền, mô hình sản xuất theo nhóm sản phẩm được minh họa như hình 1.2, các hình tam giác, hình tròn, hình vuông mô phỏng các loại sản phẩm khác nhau.2 Dây chuyền sản xuất theo nhóm sản phẩm [6] - Sản xuất kết hợp nhiều sản phẩm: Trên dây chuyền sản xuất từ hai loại sản phẩm trở lên, vị trí sản xuất của các sản phẩm được sắp xếp xen kẽ nhau không theo trình tự, tại mỗi thời điểm bất kỳ tất cả các sản phẩm được đồng thời sản xuất trên 5 dây truyền. Mô hình sản xuất này ít được sử dụng trong may công nghiệp do quản lý và điều hành sản xuất phức tạp, mô hình dây chuyền kết hợp sản phẩm được minh họa như hình 1.3 Dây chuyền sản xuất kết hợp nhiều sản phẩm [6] c) Cấu trúc dây chuyền may Cấu trúc dây chuyền may là đặc trưng thể hiện cách thức tổ chức, sắp xếp và kết hợp giữa các thành phần của dây chuyền. Cấu trúc của dây chuyền may được chia thành hai dạng: Chia nhóm và không chia nhóm [1, 7, 10]. Dây chuyền may có cấu trúc không chia nhóm: Còn gọi là dây chuyền liên hợp là dạng dây chuyền mà trên đó các nguyên công sản xuất (NCSX) được bố trí nối tiếp nhau theo trình tự thực hiện.
Các cụm chi tiết độc lập được gia công đồng thời, song song và được lắp ráp với nhau theo trình tự nhất định để tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh. Ưu điểm của dạng dây chuyền này là việc thiết kế, tổ chức và quản lý đơn giản, phù hợp với qui mô dây chuyền vừa và nhỏ. Dây chuyền liên hợp thường được áp dụng trong trường hợp sản phẩm may có cấu trúc đơn giản, ít chi tiết, số nguyên công sản xuất không nhiều, công suất của dây chuyền nhỏ và trung bình. Dây chuyền may có cấu trúc chia nhóm: Còn gọi là dây chuyền may liên hợp nhóm hoặc dây chuyền cụm là dạng dây chuyền mà trên đó các NCSX được chia thành các nhóm, các nhóm có nhịp và công suất đồng nhất như nhau.
Sự phân nhóm có thể được tiến hành theo tính chất công nghệ hoặc cấu trúc sản phẩm. - Dây chuyền chia nhóm theo tính chất thiết bị công nghệ gồm các nhóm có thiết bị cùng loại như nhóm máy may một kim mũi thoi, nhóm máy may vắt sổ, nhóm máy máy chần Kansai, ., các thiết bị được tổ chức thành các khu vực riêng biệt trên dây chuyền. Đặc điểm của dây chuyền là mức độ chuyên môn hóa công việc trong nhóm cao nhưng đường đi của bán thành phẩm trên dây chuyền dài, các nguyên công sản xuất không được sắp xếp theo thứ tự công nghệ trên mặt bằng dây chuyền. Vì vậy, có nhiều điểm hạn chế dẫn đến năng suất lao động không cao, lãng phí nhiều thời gian vận chuyển, rất khó để tự động hóa quá trình sản xuất.
Do đó dạng dây chuyền này ít được áp dụng tại các doanh nghiệp may hiện nay. - Dây chuyền chia nhóm theo cấu trúc sản phẩm gồm nhóm lắp ráp và các nhóm gia công cụm chi tiết độc lập. Nhóm lắp ráp thường được tổ chức như một dây chuyền không chia nhóm và gọi là liên hợp lắp ráp. Các nhóm gia công cụm chi tiết độc lập cũng được tổ chức như các dây chuyền không chia nhóm và gọi là các liên hợp gia công cụm chi tiết.
Các nhóm gia công cụm chi tiết độc lập được gia công đồng thời, song song và các cụm được lắp ráp, liên kết lại với nhau theo một trình tự nhất định trên liên hợp lắp ráp để tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh. d) Nhịp của dây chuyền may Nhịp dây chuyền là khoảng thời gian trung bình để hai sản phẩm kế tiếp nhau được sản xuất xong và ra khỏi chuyền. Nhịp của dây chuyền phản ánh tốc độ sản xuất của dây chuyền, khi nhịp càng nhỏ thì tốc độ sản xuất càng nhanh. Tùy theo cơ sở dữ liệu ban đầu của dây chuyền để xác định nhịp, trong trường hợp dây chuyền may được thiết kế theo công suất cho trước thì nhịp dây chuyền được xác định theo công thức sau [1-3,11]: 6 𝑅 = 𝑇𝑙𝑣 /𝑃𝑡𝑘 (𝑔𝑖â𝑦) (1.1) Trong đó: R (giây) là nhịp của dây chuyền, Tlv (giây) là thời gian làm việc của một ca sản xuất trên dây chuyền, Ptk (sp/ca) là công suất thiết kế của dây chuyền.
Trong trường hợp dây chuyền sản xuất có tổng số công nhân trên chuyền là Ntk (người) thì nhịp dây chuyền được tính theo công thức [11]: 𝑅 = 𝑇𝑠𝑝 /𝑁𝑡𝑘 (𝑔𝑖â𝑦) (1.2) Trong đó: Tsp (giây) là tổng mức thời gian gia công một sản phẩm, Ntk (người) là tổng số công nhân trên dây chuyền may.