Chương 1: Tổng quan về đề tài Chương 2: Tổng quan về cơ sở lý thuyết Chương 3: Khảo sát, đánh giá bố trí layout tại Công ty Hưng Phát Chương 4: Thiết kế và mô phỏng phương án bố trí layout cải tiến tại công ty, kết quả và định hướng phát triển Chương 5: Mô phỏng 3D cho Công ty Hưng Phát Chương 6: Kết luận và định hướng phát triển 3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Khái niệm Lean manufacturing là một phương pháp quản lý sản xuất tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất và sự linh hoạt của quy trình sản xuất thông qua loại bỏ lãng phí và tối ưu hóa tất cả các phần của chuỗi cung ứng. Nó phát triển từ hệ thống sản xuất Toyota Production System (TPS) từ những năm 1950 và đã trở thành một trong những phương pháp quản lý sản xuất phổ biến nhất trên toàn cầu. Lean manufacturing giúp các doanh nghiệp tăng năng suất, giảm lãng phí, cải thiện chất lượng sản phẩm và dịch vụ, và tăng cường sự cạnh tranh trên thị trường.1: So sánh sản xuất truyền thống và Lean manufacturing[1] Tiêu chí Sản xuất truyền thống Lean manufacturing Định hướng Theo nhà cung cấp Theo khách hàng Sản xuất hàng loạt và lưu Sản xuất theo nhu cầu Hoạch định kho (push) (pull) Xuất hiện nhiều loại lãng Tối thiểu hoá lãng phí ( 7 Lãng phí phí do sản xuất dư thừa, loại lãng phí) chờ đợi, vận chuyển,….
Thời gian thiết lập ngắn Thời gian thiết lập Thời gian thiết lập dài (SMED) Công cụ và phương Ít sử dụng các công cụ Sử dụng các công cụ như pháp quản lý hiện đại 5S, Kanban, Poka-Yoke,. Kiểm soát chất lượng Liên tục cải tiến (Kaizen), Chất lượng cuối cùng, phát hiện lỗi kiểm soát chất lượng muộn ngay từ đầu 2. 7 loại lãng phí theo Lean Trong Lean manufacturing, lãng phí được xem là mọi hoạt động không tạo ra giá trị cho khách hàng hoặc không cần thiết cho quy trình sản xuất. Có 7 loại lãng phí chính được xác định trong Lean, được gọi là "7 loại Muda" theo tiếng Nhật [1].
Dưới đây là các loại lãng phí đó: 4 ̶ Muda - Lãng phí trực tiếp: Là những hoạt động trực tiếp không tạo ra giá trị cho sản phẩm hoặc dịch vụ. Đây là loại lãng phí phổ biến nhất và bao gồm các hoạt động không cần thiết như chờ đợi, vận chuyển không cần thiết, và sửa chữa. ̶ Muri - Lãng phí về cường độ lao động: Đề cập đến những gánh nặng không cần thiết hoặc quá tải cho nhân viên, dẫn đến mệt mỏi, căng thẳng và lỗi lầm. ̶ Mura - Lãng phí về biến động: Là sự không đồng đều hoặc biến động trong sản xuất hoặc cung ứng, gây ra sự lãng phí trong lập kế hoạch, sản xuất không đồng nhất, và dư thừa trong lượng hàng tồn kho.
̶ Overproduction - Sản xuất quá mức: Sản xuất nhiều hơn hoặc sớm hơn yêu cầu của khách hàng, dẫn đến lãng phí trong việc sản xuất và lưu trữ hàng tồn kho không cần thiết. ̶ Waiting - Chờ đợi: Thời gian nhân viên phải chờ đợi hoặc máy móc không hoạt động vì không có vật liệu hoặc thông tin cần thiết. ̶ Transportation - Vận chuyển: Sự di chuyển không cần thiết của nguyên liệu, thành phẩm hoặc công cụ trong quá trình sản xuất hoặc vận chuyển sản phẩm từ nơi này đến nơi khác. ̶ Inventory - Hàng tồn kho: Là lượng hàng tồn kho không cần thiết hoặc dư thừa, dẫn đến tăng chi phí lưu trữ và rủi ro hàng tồn kho bị lỗi hoặc lỗi thời hạn.
Quy trình liên tục và không liên tục. Quy trình liên tục (Continuous Process) là một loại hình sản xuất trong đó các sản phẩm được tạo ra thông qua một chuỗi các bước sản xuất diễn ra liên tục, không có sự gián đoạn giữa các bước. Trong quy trình này, các nguyên liệu đầu vào được đưa vào hệ thống và chuyển hóa thành sản phẩm đầu ra một cách liên tục theo dòng chảy mà không bị dừng lại giữa các công đoạn. Trong quy trình liên tục các bán thành phẩm, máy móc và công nhân không có thời gian chờ đợi.
Để triển khai quy trình liên tục, có thể cần phải tái cấu trúc mặt bằng sản xuất bằng cách chuyển từ việc bố trí các nhóm công đoạn tương tự gần nhau sang thiết lập các dây chuyền sản xuất phối hợp. Điều này cho phép bán thành phẩm di chuyển dễ dàng và nhanh chóng từ công đoạn này sang công đoạn khác. Tuy nhiên, quy trình liên tục đôi khi không khả thi đối với một số công đoạn sản xuất, điển hình là: ̶ Thời gian chu trình không đồng bộ giữa các công đoạn. ̶ Một số công đoạn phải được thực hiện theo lô lớn.
̶ Một số chu trình có độ tin cậy quá thấp không thể dự đoán được hiệu suất cũng có thể gây gián đoạn trong sản xuất. ̶ Trong một số trường hợp phế phẩm hoặc vật liệu thải ra được giữ lại sử dụng sau nhằm tăng hiệu suất sử dụng vật tư. Một số nguyên tắc chính trong Lean ̶ Xác định giá trị (Denfine Value): Hiểu rõ những gì khách hàng coi trọng để tập trung vào việc cung cấp giá trị đó. ̶ Dòng giá trị (Value Stream) : Phân tích toàn bộ quy trình sản xuất để xác định và loại bỏ các hoạt động không tạo ra giá trị.
̶ Tạo dòng chảy liên tục (Create Flow): Đảm bảo các công đoạn sản xuất diễn ra liên tục và hiệu quả, giảm thiểu thời gian chờ đợi và tồn kho. ̶ Hệ thống kéo (Establish Pull): Sản xuất dựa trên nhu cầu thực tế của khách hàng thay vì dự trữ hàng tồn kho. ̶ Cải tiến liên tục (Kaizen): Khuyến khích mọi người trong tổ chức liên tục tìm kiếm và thực hiện các cải tiến nhỏ để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Hoạch định mặt bằng hệ thống (SLP) Khái niệm và nguyên tắc của SLP: SLP là một phương pháp tiếp cận toàn diện và có hệ thống để lập kế hoạch và tối ưu hóa bố trí mặt bằng.
Phương pháp này bao gồm một loạt các bước phân tích và thiết kế, nhằm tạo ra một bố trí mặt bằng hợp lý và hiệu quả nhất dựa trên các yêu cầu cụ thể của doanh nghiệp. Dưới đây là các bước chính trong SLP [3] a. Phân tích đầu vào (Input Analysis) ̶ Dữ liệu về sản phẩm (Product): Xác định loại sản phẩm, khối lượng sản xuất, và yêu cầu chất lượng. ̶ Dữ liệu về quy trình (Process): Mô tả chi tiết các bước trong quy trình sản xuất và các máy móc, thiết bị cần thiết.
̶ Dữ liệu về dòng chảy (Flow): Xác định luồng di chuyển của nguyên vật liệu, sản phẩm bán thành phẩm, và thành phẩm. ̶ Dữ liệu về dịch vụ và hỗ trợ (Service and Support): Bao gồm các yêu cầu về kho bãi, văn phòng, và các dịch vụ hỗ trợ khác. Tổng hợp và phân tích mối quan hệ (Activity Relationship Chart - ARC) ̶ Xác định mối quan hệ giữa các hoạt động: Đánh giá mức độ cần thiết phải gần nhau của các hoạt động dựa trên sự tương tác và tần suất di chuyển. ̶ Biểu đồ mối quan hệ (Relationship Diagram): Tạo biểu đồ mối quan hệ để minh họa mức độ quan trọng của các mối quan hệ này.
Thiết kế sơ bộ (Space Relationship Diagram) ̶ Phân bố không gian sơ bộ: Dựa trên biểu đồ mối quan hệ, sắp xếp các hoạt động và khu vực chức năng vào không gian cụ thể. ̶ Tạo các phương án sơ bộ: Đưa ra các phương án thiết kế mặt bằng sơ bộ để so sánh và đánh giá. Đánh giá và lựa chọn (Evaluation and Selection) ̶ Đánh giá các phương án: Sử dụng các tiêu chí như hiệu quả dòng chảy, chi phí, an toàn, và tính linh hoạt để đánh giá các phương án sơ bộ. ̶ Chọn phương án tối ưu: Lựa chọn phương án thiết kế mặt bằng tối ưu dựa trên các đánh giá.
❖ Công thức tính tổng chi phí vận chuyển của vật liệu trong quá trình gia công [4] 𝑧 = ∑𝑛𝑖=1 ∑𝑛𝑗=1 𝑐𝑖𝑗 𝑓𝑖𝑗 𝐷𝑖𝑗 (1) Trong đó: n: Tổng số hoạt động cần thiết trong quá trình gia công để có được sản phẩm như yêu cầu. 𝑐𝑖𝑗 : Trọng số vận chuyển của vật liệu trong quá trình gia công giữa hai công đoạn i và j, hệ số này được xác định dựa trên thuộc tính của đơn vị hàng hóa như kích thước, trọng lượng, cồng kềnh. Trong những trường hợp mà các giá trị 𝑐𝑖𝑗 không đáp ứng các giả định trên, có thể thiết lập 𝑐𝑖𝑗 = 1 cho tất cả i và j. 𝑓𝑖𝑗 : Số lượng đơn vị hàng hóa di chuyển trong một đơn vị thời gian giữa công đoạn i và j.
𝐷𝑖𝑗 : Đoạn đường di chuyển của chi tiết được gia công giữa công đoạn i và j. ❖ Đoạn đường di chuyển của vật liệu [4] 𝐷𝑖𝑗 = |𝑥𝑖 − 𝑥𝑗 | + |𝑦𝑖 − 𝑦𝑗 | (2) Trong đó: 𝑥𝑖 , 𝑦𝑖 : Trọng tâm theo phương x của khu vực i và j 𝑦𝑖 , 𝑦𝑖 : Trọng tâm theo phương y của khu vực i và j e. Phát triển chi tiết (Detail Layout Planning) ̶ Phát triển thiết kế chi tiết: Tạo ra bản thiết kế chi tiết cho phương án được chọn, bao gồm các vị trí cụ thể cho máy móc, thiết bị, và khu vực làm việc. ̶ Chuẩn bị triển khai: Lập kế hoạch triển khai, bao gồm các bước cài đặt, đào tạo nhân viên, và các biện pháp kiểm soát chất lượng.
➢ Phương pháp Hoạch định Mặt bằng Hệ thống (SLP) là một phương pháp có hệ thống và toàn diện để thiết kế và tối ưu hóa bố trí mặt bằng sản xuất. Bằng cách phân tích chi tiết các yếu tố đầu vào, mối quan hệ giữa các hoạt động, và yêu cầu 7 không gian, SLP giúp tạo ra một bố trí mặt bằng hiệu quả, linh hoạt và an toàn, đáp ứng tốt nhất các nhu cầu sản xuất của doanh nghiệp. Giới thiệu sơ lược về mô phỏng 2. Khái niệm về mô phỏng Mô phỏng (simulation) là quá trình tạo ra một mô hình hoặc hệ thống tương tự với một thực tế nào đó nhằm mục đích nghiên cứu, kiểm tra hoặc phân tích các tình huống trong môi trường ảo trước khi thực hiện trong thực tế.
Mô phỏng có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như kỹ thuật, kinh tế, quân sự, y học, và nhiều ngành khoa học khác. Lợi ích của mô phỏng Mô phỏng mang lại nhiều lợi ích bao gồm: ̶ Tiết kiệm chi phí và thời gian: Không cần xây dựng các phiên bản vật lý tốn kém.Tiết kiệm thời gian thử nghiệm và tối ưu hóa nhanh hơn. ̶ An toàn và tránh rủi ro: Thử nghiệm trong môi trường ảo thay vì thực tế nguy hiểm.Đào tạo huấn luyện an toàn mà không gặp nguy cơ thực tế.