Xác Định và Phân Tích Các Lãng Phí Trong Quy Trình Sản Xuất Công Ty Việt Thành

Khám phá cách xác định và phân tích các lãng phí trong quy trình sản xuất tại công ty Việt Thành để tối ưu hóa hiệu suất và giảm chi phí.

• Tác giả: Nguyễn Kim Tiến
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Ánh Tuyết
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật công nghiệp
• Đề tài: Xác định và phân tích các lãng phí trong quy trình sản xuất công ty Việt Thành
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Lý do hình thành đề tài
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Lãng phí theo quan điểm của Lean
• 2.2. Giới thiệu Lean. 7 loại lãng phí theo Lean
• 2.3. Bố trí mặt bằng trong doanh nghiệp. Những vấn đề thường gặp trong bố trí nhà máy
• 2.4. Những nguyên tắc bố trí thiết bị
• 2.5. Phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống – Systematic layout planning (SLP)…
• 2.5.1. Giới thiệu về phương pháp SLP
• 2.5.2. Trình tự các bước tiến hành
• 2.6. Tổng quan về mô phỏng. Phần mềm mô phỏng 3D Flexsim
• 2.7. Phần mềm mô phỏng 3D Sketchup
• 2.8. Lộ trình thực hiện
• 3. CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRƯỜNG SẢN XUẤT
• 3.1. Tổng quan về công ty TNHH Sản Xuất và Thương Mại Việt Thành
• 3.2. Lịch sử hình thành và phát triển của công ty
• 3.3. Sơ đồ tổ chức bộ máy công ty
• 3.4. Phân loại sản phẩm sản xuất theo khu vực
• 3.5. Quy trình sản xuất
• 3.6. Các loại máy móc chính của khu vực sản xuất
• 3.7. Mặt bằng sản xuất của công ty
• 3.8. Đánh giá hiện trường sản xuất tại công ty Việt Thành
• 3.9. Phân tích hiện trường sản xuất
• 3.10. Mô phỏng mô hình nhà máy hiện trạng bằng Flexsim
• 3.11. Phương án cải tiến đề xuất
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG PHƯƠNG ÁN CẢI TIẾN LAYOUT CHO CÔNG TY VIỆT THÀNH
• 4.1. Mô phỏng mô hình nhà máy theo phương án cải tiến 1 bằng Flexsim
• 4.2. So sánh và nhận xét kết quả mô phỏng giữa mặt bằng hiện trạng và phương án cải tiến 1
• 4.3. Thiết kế và Mô phỏng mô hình nhà máy theo phương án cải tiến 2 bằng Flexsim
• 4.3.1. Thu thập dữ liệu đầu vào
• 4.3.2. Thiết lập mối liên hệ giữa các khu vực
• 4.3.3. Sơ đồ mối liên hệ giữa các khu vực
• 4.3.4. Đánh giá và lựa chọn thiết kế tối ưu
• 4.4. Mô phỏng mô hình nhà máy theo phương án cải tiến 2 bằng Flexsim
• 4.5. So sánh và nhận xét kết quả mô phỏng giữa mặt bằng hiện trạng và phương án cải tiến 2
• 4.6. Tổng hợp và nhận xét kết quả mô phỏng giữa mặt bằng hiện trạng và hai phương án cải tiến
• 5. CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG 3D TẦNG 1 CHO CÔNG TY NHỰA
• 5.1. Các bước thực hiện
• 5.2. Kết quả tạo hình chi tiết
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Phân Tích Lãng Phí Trong Quy Trình Sản Xuất

Phân tích lãng phí trong quy trình sản xuất là một yếu tố quan trọng giúp doanh nghiệp tối ưu hóa hiệu suất và giảm chi phí. Tại công ty Việt Thành, việc xác định và phân tích các lãng phí không chỉ giúp cải thiện quy trình sản xuất mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Lãng phí có thể xuất hiện ở nhiều khía cạnh, từ di chuyển không cần thiết đến thời gian chờ đợi. Việc áp dụng các phương pháp phân tích lãng phí sẽ mang lại giá trị lớn cho công ty.

1.1. Khái Niệm Về Lãng Phí Trong Sản Xuất

Lãng phí trong sản xuất được hiểu là những hoạt động không tạo ra giá trị cho sản phẩm. Các loại lãng phí phổ biến bao gồm lãng phí di chuyển, lãng phí thời gian chờ, và lãng phí nguyên liệu. Việc nhận diện rõ ràng các loại lãng phí này là bước đầu tiên trong quá trình cải tiến.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Phân Tích Lãng Phí

Phân tích lãng phí giúp doanh nghiệp nhận diện các vấn đề trong quy trình sản xuất. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao hiệu suất làm việc của nhân viên. Một quy trình sản xuất hiệu quả sẽ tạo ra sản phẩm chất lượng cao hơn và đáp ứng nhanh chóng nhu cầu của thị trường.

II. Các Vấn Đề Chính Liên Quan Đến Lãng Phí Tại Công Ty Việt Thành

Công ty Việt Thành đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc quản lý lãng phí. Các vấn đề này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất sản xuất mà còn làm tăng chi phí hoạt động. Việc xác định rõ các vấn đề này là cần thiết để tìm ra giải pháp hiệu quả.

2.1. Lãng Phí Di Chuyển Trong Quy Trình Sản Xuất

Lãng phí di chuyển xảy ra khi nhân viên hoặc thiết bị di chuyển không cần thiết trong quá trình sản xuất. Điều này không chỉ làm giảm năng suất mà còn gây ra sự mệt mỏi cho nhân viên. Việc tối ưu hóa bố trí mặt bằng có thể giúp giảm thiểu lãng phí này.

2.2. Thời Gian Chờ Đợi Trong Quy Trình

Thời gian chờ đợi là một trong những loại lãng phí phổ biến nhất. Khi nguyên liệu hoặc sản phẩm phải chờ đợi để được xử lý, điều này không chỉ làm chậm quy trình mà còn làm tăng chi phí sản xuất. Phân tích thời gian chờ đợi sẽ giúp xác định các điểm nghẽn trong quy trình.

III. Phương Pháp Phân Tích Lãng Phí Hiệu Quả Tại Việt Thành

Để giảm thiểu lãng phí, công ty Việt Thành cần áp dụng các phương pháp phân tích hiệu quả. Các phương pháp này không chỉ giúp xác định lãng phí mà còn đề xuất các giải pháp cải tiến cụ thể.

3.1. Phương Pháp Hoạch Định Mặt Bằng Hệ Thống

Phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống (SLP) là một công cụ hữu ích trong việc tối ưu hóa quy trình sản xuất. Bằng cách phân tích mối quan hệ giữa các khu vực sản xuất, công ty có thể giảm thiểu lãng phí di chuyển và thời gian chờ đợi.

3.2. Sử Dụng Công Nghệ Mô Phỏng Để Phân Tích

Công nghệ mô phỏng như Flexsim và Sketchup giúp tạo ra các mô hình 3D của quy trình sản xuất. Điều này cho phép công ty thử nghiệm các phương án cải tiến trước khi thực hiện, từ đó giảm thiểu rủi ro và chi phí.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Phân Tích Lãng Phí Tại Việt Thành

Việc áp dụng các phương pháp phân tích lãng phí đã mang lại nhiều kết quả tích cực cho công ty Việt Thành. Các cải tiến trong quy trình sản xuất không chỉ giúp giảm chi phí mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.1. Kết Quả Cải Tiến Từ Phân Tích Lãng Phí

Sau khi áp dụng các phương pháp phân tích, công ty đã giảm được thời gian di chuyển của xe nâng và thời gian chờ đợi của nguyên liệu. Điều này đã giúp tăng hiệu suất sản xuất và giảm chi phí hoạt động.

4.2. Mô Hình 3D Cải Tiến Quy Trình Sản Xuất

Mô hình 3D được thiết kế bằng phần mềm Sketchup đã giúp công ty hình dung rõ hơn về quy trình sản xuất. Điều này không chỉ giúp cải thiện bố trí mặt bằng mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc đào tạo nhân viên.

V. Kết Luận Về Phân Tích Lãng Phí Tại Công Ty Việt Thành

Phân tích lãng phí là một phần không thể thiếu trong quy trình sản xuất tại công ty Việt Thành. Việc nhận diện và giảm thiểu lãng phí không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Tương lai của công ty sẽ phụ thuộc vào khả năng áp dụng các phương pháp phân tích lãng phí một cách hiệu quả.

5.1. Tương Lai Của Phân Tích Lãng Phí

Công ty cần tiếp tục đầu tư vào công nghệ và phương pháp phân tích lãng phí để duy trì lợi thế cạnh tranh. Việc áp dụng các công nghệ mới sẽ giúp công ty tối ưu hóa quy trình sản xuất hơn nữa.

5.2. Khuyến Nghị Đối Với Công Ty

Công ty nên thường xuyên đánh giá và cập nhật các phương pháp phân tích lãng phí. Điều này sẽ giúp công ty duy trì hiệu suất sản xuất cao và đáp ứng nhanh chóng nhu cầu của thị trường.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp sản xuất bao bì nhựa đóng vai trò quan trọng trong chuỗi cung ứng thực phẩm và dịch vụ ăn uống nhanh thông qua các dòng sản phẩm như màng nhựa định hình, khay nhựa, muỗng, hộp, nắp và ly nhựa. Trong quá trình điều hành doanh nghiệp sản xuất, việc thiết lập và phân bổ các phân khu chức năng trên mặt bằng nhà xưởng ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lao động, chi phí vận hành và tính liên tục của dòng nguyên vật liệu. Bố trí mặt bằng không hợp lý sẽ dẫn đến hiện tượng dòng chảy bị giao chéo, phát sinh các quãng đường di chuyển thừa, gây ứ đọng bán thành phẩm và làm gia tăng lãng phí thời gian.

Công ty TNHH Sản Xuất và Thương Mại Việt Thành là đơn vị hoạt động trên 15 năm trong lĩnh vực sản xuất bao bì nhựa định hình và màng nhựa. Khảo sát thực tế tại nhà máy cho thấy cách thức tổ chức không gian sản xuất tại phân xưởng còn nhiều điểm bất cập. Dòng di chuyển nguyên vật liệu mang tính chất zích zắc, chồng chéo giữa các công đoạn; khu vực có sản lượng cao lại bố trí cách xa kho; hướng đặt máy chưa tối ưu và kho chứa thành phẩm thường xuyên quá tải. Xuất phát từ thực trạng này, đề tài nghiên cứu tập trung nhận diện, lượng hóa các điểm lãng phí và thiết kế lại mặt bằng sản xuất cho doanh nghiệp.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm 3 nội dung cụ thể:

1. Phân tích và giảm thiểu các lãng phí trong quá trình sản xuất, cụ thể là lãng phí di chuyển của dòng sản phẩm và tình trạng tồn đọng kho do bố trí khu vực chưa hợp lý, từ đó đề xuất các phương án bố trí mặt bằng (layout) hiệu quả.
2. Ứng dụng phần mềm mô phỏng 2D và FlexSim để mô phỏng, so sánh trực quan và đánh giá tính hiệu quả giữa các phương án bố trí mặt bằng cải tiến so với hiện trạng nhà máy.
3. Thiết kế và mô phỏng phương án bố trí mặt bằng mới dưới dạng mô hình không gian 3D bằng phần mềm SketchUp.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các dạng lãng phí trong quy trình sản xuất (vận chuyển, chờ đợi, diện tích, thao tác) và các phương án bố trí mặt bằng sản xuất tại nhà xưởng.
• Phạm vi không gian: Mặt bằng tầng 1 (tầng trệt) của nhà xưởng Công ty TNHH Sản Xuất và Thương Mại Việt Thành (địa chỉ tại số 29 đường Tân Thới Nhất 8, khu phố 5, phường Tân Thới Nhất, Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh) với tổng diện tích khảo sát là 8.512 m².
• Phạm vi thời gian và công nghệ: Số liệu sản lượng được thu thập trong tháng 8 năm 2022; quá trình khảo sát và đánh giá mô phỏng tập trung vào một ca làm việc của hai dòng sản phẩm chủ lực tại khu vực Litai (Khay quế 126g và Nắp quế 110g) trong học kỳ 2 năm học 2022–2023.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình áp dụng trong đề tài bao gồm:

• Phương pháp Quản lý tinh gọn (Lean Manufacturing): Bắt nguồn từ Hệ thống sản xuất Toyota (TPS), tập trung nhận diện và triệt tiêu 7 dạng lãng phí kinh điển: Chờ đợi, Sai lỗi, Vận chuyển, Tồn kho, Xử lý thừa, Sản xuất thừa và Cử động thừa.
• Các nguyên tắc bố trí mặt bằng công nghiệp: Hệ thống hóa 7 nguyên tắc bố trí thiết bị theo tài liệu chuyên ngành của Trần Thế Truyền (2006), bao gồm: bố trí theo thứ tự dây chuyền một chiều, sắp xếp song song hoặc phân tầng để tiết kiệm diện tích, tránh dòng chuyển động quanh quẩn hoặc quay đầu, tối ưu hóa chiều dài nhà xưởng, bố trí thiết bị lớn không cản trở thông gió/chiếu sáng, đảm bảo quy chuẩn an toàn lao động và khoảng cách lối đi xe nâng (trên 3 m), cùng các yêu cầu về an toàn áp lực và lối thoát hiểm.
• Phương pháp Hoạch định mặt bằng hệ thống (Systematic Layout Planning - SLP): Phương pháp do Richard Muther phát triển, tiến hành qua 10 bước chuẩn hóa: (1) Thu thập dữ liệu P-Q-R-S-T; (2) Lập sơ đồ dòng chảy vật liệu From-To; (3) Thiết lập biểu đồ mối quan hệ giữa các hoạt động (REL chart) theo 6 mức quan hệ ($A$: Tuyệt đối cần thiết, $E$: Đặc biệt quan trọng, $I$: Quan trọng, $O$: Chấp nhận gần nhau, $U$: Không quan trọng, $X$: Không được gần nhau); (4) Sơ đồ liên hệ hoạt động; (5) Tính toán không gian yêu cầu; (6) Xác định không gian quy hoạch sẵn có; (7) Thiết lập sơ đồ liên hệ không gian; (8) Điều chỉnh theo điều kiện biên; (9) Đánh giá các hạn chế thực tế; (10) Đánh giá và lựa chọn layout tối ưu dựa trên hàm mục tiêu tối thiểu hóa tổng chi phí vận chuyển: $$z = \sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{n} c_{ij} f_{ij} D_{ij}$$ Trong đó $c_{ij}$ là hệ số chi phí vận chuyển giữa công đoạn $i$ và $j$, $f_{ij}$ là số chi tiết vận chuyển, và $D_{ij}$ là khoảng cách dịch chuyển tính theo khoảng cách Manhattan ($D_{ij} = |x_i - x_j| + |y_i - y_j|$).

Phương pháp nghiên cứu thực tế đã triển khai:

• Phương pháp khảo sát, đo đạc trực tiếp và thu thập dữ liệu định lượng: Thu thập thông số kỹ thuật máy móc, diện tích phân khu, sản lượng xuất xưởng và thời gian chu kỳ các công đoạn.
• Phương pháp phân tích quy trình: Lập sơ đồ dòng chảy sản phẩm, phân tích đường đi của dòng vật liệu để phát hiện điểm giao cắt và nút thắt cổ chai.
• Phương pháp mô phỏng sự kiện rời rạc trên phần mềm FlexSim (phiên bản 2019): Dựng lại hiện trạng và các phương án cải tiến thông qua việc cấu hình các phần tử cố định (Fixed Resources: Source, Queue, Processor, Rack) và phần tử thực thi nhiệm vụ (Task Executers: Operator, Transporter), liên kết bằng kết nối logic $A$ và $S$, kiểm soát vận tốc qua Process Flow. Các chỉ số hiệu suất chính (KPI) được theo dõi gồm: tỷ lệ thời gian di chuyển của xe nâng, thời gian chờ đợi, lượng hàng dở dang (WIP) tại các hàng đợi, tỷ lệ vận hành máy (Processing) và tỷ lệ nhàn rỗi (Idle).
• Phương pháp mô hình hóa 3D trên phần mềm SketchUp Pro 2020: Trực quan hóa mặt bằng cải tiến thành mô hình không gian ba chiều chi tiết phục vụ công tác quy hoạch thực địa.

Nguồn dữ liệu sử dụng trong đồ án:

• Số liệu thống kê sản lượng từ Phòng Kinh doanh của Công ty TNHH Sản Xuất và Thương Mại Việt Thành (tháng 8/2022).
• Thông số kích thước hình học, diện tích thực tế đo đạc tại phân xưởng tầng 1 nhà máy.
• Tài liệu thông số kỹ thuật thiết bị từ nhà sản xuất Litai Machinery và hồ sơ máy móc tại công ty.
• Các công trình nghiên cứu khoa học liên quan về ứng dụng SLP và mô phỏng FlexSim của D. Suhardini và cộng sự (2017), Naga Malleswari (2022), R. Inglay và cộng sự (2020), Prasetio và cộng sự (2023), Yi Zhao và cộng sự (2023), D. Silva và cộng sự (2015), Jakfat Haekal và cộng sự (2020), Vijay Kumar và cộng sự (2022), Shubham Khariwal và cộng sự (2020), Bisri và cộng sự (2022), Manderas Yilma và cộng sự (2022), Ariful Islam và cộng sự (2017).

---

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Chương này trình bày tính cấp thiết của việc bố trí mặt bằng sản xuất khoa học trong ngành nhựa công nghiệp. Tác giả tổng hợp 12 nghiên cứu thực nghiệm trong và ngoài nước chứng minh hiệu quả của phương pháp SLP trong việc cắt giảm từ 10,98% đến 55% chi phí xử lý vật liệu và rút ngắn quãng đường vận chuyển từ 20% đến 35%. Từ khảo sát sơ bộ tại Công ty Việt Thành, chương xác định mục tiêu, phương pháp nghiên cứu, đối tượng, phạm vi và bố cục 6 chương của khóa luận.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tác giả hệ thống hóa nền tảng lý luận về 7 loại lãng phí trong Lean Manufacturing; phân tích các yêu cầu kỹ thuật trong thiết kế layout công nghiệp; trình bày chi tiết trình tự 10 bước của phương pháp Systematic Layout Planning (SLP) kèm bảng quy ước mức độ quan hệ REL chart và công thức tính chi phí vận chuyển $z$. Đồng thời, chương giới thiệu các tính năng mô phỏng của phần mềm FlexSim (phiên bản 2019), công cụ 3D SketchUp Pro 2020 và sơ đồ lộ trình thực hiện của toàn bộ đề tài.

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRƯỜNG SẢN XUẤT

Chương khảo sát chi tiết hiện trạng Công ty TNHH SX & TM Việt Thành (thành lập ngày 21/08/2002 theo Luật Doanh nghiệp 1999). Quy trình sản xuất bao bì nhựa trải qua 6 bước: Lưu trữ nguyên liệu $\rightarrow$ Trộn $\rightarrow$ Cán màng $\rightarrow$ Định hình/In ly $\rightarrow$ Đóng gói $\rightarrow$ Lưu trữ kho.

Bảng thiết bị chính ghi nhận: 5 máy màng (công suất tối đa 250 kg/giờ), 5 máy Litai (công suất 30 lần/phút), các máy ly (32 lần/phút), máy nắp lớn (25 lần/phút), máy dò kim loại (25–30 m/phút), máy cắt dập thủy lực (4 kW), xe nâng điện đứng lái (1,5 tấn) và xe nâng điện ngồi lái (3,0 tấn).

Tổng diện tích tầng 1 nhà xưởng là 8.512 m², được phân bổ cụ thể qua bảng thống kê diện tích:

• Kho nguyên liệu: 270 m² ($27 \times 10$ m)
• Máy màng PET3, PET4, PS5: 26,8 m²
• Xưởng cơ khí: 135 m² ($27 \times 5$ m)
• Khu vực phế liệu: 350 m² ($35 \times 10$ m)
• Máy màng PET5: 44,4 m²
• Khu vực máy Litai: 23,9 m²
• Máy màng PS2 và máy ly PS: 30,8 m²
• Máy ly PPL 1-6 và máy nắp 1, 2: 30,6 m²
• Kho khuôn Litai: 70 m² ($14 \times 5$ m)
• Khu để hàng tạm thời: 39,2 m²
• Kho thành phẩm: 140 m² ($14 \times 10$ m)
• Văn phòng: 12,1 m²
• Khu bảo trì: 6,1 m²
• Phòng đốc công: 7,0 m²

Phân tích sản lượng tháng 8/2022 ghi nhận tổng sản lượng 33.613.120 sản phẩm, trong đó: Khu vực Litai chiếm 50% (16.806.560 sản phẩm), Khu máy màng PS2 & máy ly PS chiếm 35% (11.764.592 sản phẩm), Khu máy ly PPL 1-6 & máy nắp chiếm 15% (5.041.968 sản phẩm).

Khảo sát phát hiện 4 dạng lãng phí hiện trường:

1. Lãng phí vận chuyển: Khu Litai chiếm 50% sản lượng nhưng bị đặt xa máy màng và kho; máy màng PET5 đặt ngược hướng làm đường di chuyển bị lặp lại, zích zắc.
2. Lãng phí chờ đợi: Vận chuyển kéo dài khiến nguyên liệu tại máy trộn PET5 thường xuyên bị ùn tắc.
3. Lãng phí không gian: Kho thành phẩm 140 m² quá nhỏ, hàng tràn ra đường đi, không duy trì 5S và nguyên tắc FIFO.
4. Lãng phí thao tác: Công nhân đóng gói phải mang vác thủ công qua khu để tạm thời (39,2 m²) rồi mới chuyển ra kho thành phẩm.

Chương kết thúc bằng việc xây dựng mô hình FlexSim hiện trạng cho 2 sản phẩm đại diện (Khay quế 126g và Nắp quế 110g).

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG PHƯƠNG ÁN CẢI TIẾN LAYOUT CHO CÔNG TY VIỆT THÀNH

Chương triển khai xây dựng và kiểm chứng 2 phương án bố trí cải tiến:

• Phương án cải tiến 1 (Cải tiến cục bộ): Giữ nguyên tổng thể mặt bằng, xoay máy màng PET5 180 độ và sắp xếp lại luồng di chuyển tại khu Litai để dòng chảy sản phẩm đi thẳng, loại bỏ điểm quay đầu lặp lại.
• Phương án cải tiến 2 (Tái bố trí toàn diện bằng SLP): Thực hiện đủ 10 bước SLP, thiết lập ma trận quan hệ REL chart giữa các khu vực, xác định tọa độ trọng tâm trên hệ trục $xOy$, tính toán khoảng cách Manhattan $D_{ij}$ và tổng chi phí vận chuyển $z$ để lựa chọn cấu trúc layout tối ưu. Tiến hành mô phỏng trên FlexSim.
• Tiến hành trích xuất, đối sánh dữ liệu KPI giữa hiện trạng và 2 phương án.

CHƯƠNG 5: MÔ PHỎNG 3D TẦNG 1 CHO CÔNG TY NHỰA

Tác giả nhập bản vẽ 2D của phương án cải tiến vào phần mềm SketchUp Pro 2020. Tiến hành dựng hình không gian 3D chi tiết toàn bộ tầng 1 bao gồm: kho nguyên liệu, khu máy màng, khu máy Litai, khu máy ly, khu định hình thường, kho khuôn, khu phế liệu, xưởng cơ khí, kho thành phẩm, văn phòng, phòng QC, nhà vệ sinh và phòng nghỉ. Mô hình giúp trực quan hóa không gian sản xuất phục vụ thi công thực tế.

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Tổng kết toàn bộ các kết quả đạt được từ 2 phương án cải tiến về mặt cắt giảm thời gian di chuyển, lượng WIP và thời gian chờ; đồng thời nêu rõ các định hướng mở rộng nghiên cứu trong tương lai.

---

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã lượng hóa chi tiết hiệu quả cải tiến của 2 phương án bố trí mặt bằng so với hiện trạng thông qua mô phỏng FlexSim:

Hạng mục chỉ số KPI	Mặt bằng hiện trạng	Phương án cải tiến 1	Phương án cải tiến 2
Tỷ lệ (%) thời gian di chuyển của xe nâng 1 và xe nâng 2	Mức cơ sở hiện trạng	Giảm 7%	Giảm 13%
Lượng hàng dở dang (WIP) tại Queue NL trộn PET5	Mức cơ sở hiện trạng	Giảm 1,28 thùng	Giảm 1,03 thùng
Thời gian chờ trung bình tại Queue NL trộn PET5	Mức cơ sở hiện trạng	Giảm 56%	Giảm 56%
Tỷ lệ vận hành (Processing) của Máy trộn PET5 và Máy cán PET5	Mức cơ sở hiện trạng	Tăng lên	Tăng lên

Các giải pháp đề xuất từ tác giả:

• Giải pháp bố trí 1: Xoay máy màng PET5 180 độ, nắn thẳng tuyến vận chuyển cấp màng cho khu vực máy Litai, giải tỏa điểm nghẽn giao thông cục bộ với chi phí chuyển đổi thấp.
• Giải pháp bố trí 2: Quy hoạch lại toàn diện mặt bằng tầng 1 bằng phương pháp SLP. Hoán đổi vị trí phân khu để đưa khu vực Litai (chiếm 50% sản lượng) tiếp cận gần kho thành phẩm và khu máy màng; tái cấu trúc luồng tuyến xe nâng; loại bỏ khu để hàng tạm thời và sắp xếp lại kho theo tiêu chuẩn kiểm soát 5S - FIFO.
• Giải pháp trực quan hóa: Xây dựng bản vẽ kỹ thuật 2D kết hợp mô hình 3D SketchUp hoàn chỉnh, cung cấp tài liệu kỹ thuật phục vụ việc cải tạo mặt bằng thực tế.

Đóng góp của đồ án: Đề tài kết hợp phương pháp luận hoạch định mặt bằng hệ thống (SLP) cùng kỹ thuật mô phỏng động học sự kiện rời rạc (FlexSim) và mô phỏng không gian 3D (SketchUp) trong việc giải quyết bài toán lãng phí sản xuất thực tế tại một doanh nghiệp bao bì nhựa định hình tại Việt Nam.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Phạm vi khảo sát và thu thập dữ liệu sản lượng chỉ tập trung chủ yếu vào số liệu tháng 8 năm 2022.
• Mô hình mô phỏng FlexSim tập trung phân tích sâu trên 2 sản phẩm đại diện thuộc khu vực Litai (Khay quế 126g và Nắp quế 110g) trong phạm vi mặt bằng tầng 1 (tầng trệt), chưa bao quát toàn bộ các mã hàng khác và các tầng lầu của nhà máy.
• Nghiên cứu chưa tính toán chi tiết dự toán chi phí đầu tư chuyển đổi máy móc thực tế và thời gian dừng chuyền phục vụ công tác di dời thiết bị.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Mở rộng phạm vi nghiên cứu và áp dụng phương pháp SLP để quy hoạch, thiết kế toàn diện cho các tầng còn lại và các khu vực chức năng mở rộng của công ty.
• Tiếp tục nghiên cứu cân bằng chuyền sản xuất chi tiết cho từng dòng sản phẩm nhựa (PP, PS, PET).
• Triển khai áp dụng thử nghiệm phương án cải tiến trên hiện trường thực tế và tiến hành đo đạc, hiệu chỉnh các thông số vận hành sau cải tạo.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận này mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho:

• Sinh viên, học viên và giảng viên các ngành Kỹ thuật Công nghiệp, Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp, Quản lý Công nghiệp và Cơ khí Chế tạo máy trong việc tìm hiểu quy trình ứng dụng thực tế của phương pháp Systematic Layout Planning (SLP).
• Kỹ sư công nghiệp (IE), chuyên viên cải tiến sản xuất (Lean/Kaizen) và nhà quản lý phân xưởng trong các doanh nghiệp sản xuất nhựa định hình, bao bì, gia công cơ khí.
• Các nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu gồm: quy trình 10 bước thiết lập ma trận quan hệ REL chart, công thức tính toán chi phí vận chuyển theo khoảng cách Manhattan, quy trình thiết lập các khối chức năng trong phần mềm FlexSim 2019 và phương pháp dựng hình phân xưởng công nghiệp trên SketchUp.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Cơ cấu sản lượng giữa các phân khu sản xuất tại Công ty Việt Thành trong tháng 8/2022 phân bổ như thế nào và gây ra bất cập gì về mặt bằng?
Trong tháng 8/2022, khu vực máy Litai đạt sản lượng 16.806.560 sản phẩm (chiếm 50% tổng sản lượng), khu vực máy màng PS2 & máy ly PS đạt 11.764.592 sản phẩm (chiếm 35%), và khu vực máy ly PPL 1-6 & máy nắp đạt 5.041.968 sản phẩm (chiếm 15%). Bất cập phát sinh do khu Litai chiếm sản lượng cao nhất nhưng lại bị bố trí cách xa khu máy màng và kho thành phẩm hơn so với khu vực PS, dẫn đến việc xe nâng phải di chuyển qua quãng đường dài hơn nhiều lần.

2. Nguyên nhân kỹ thuật nào khiến máy màng PET5 trở thành điểm phát sinh lãng phí vận chuyển và chờ đợi?
Do chiều hướng đặt máy màng PET5 tại hiện trường bị ngược hướng công nghệ, khiến dòng di chuyển nguyên vật liệu từ khâu trộn sang cán màng và cấp phát cho máy định hình bị gấp khúc, hình thành đường đi zích zắc và lặp lại nhiều lần tại cùng một vị trí. Điều này làm tăng thời gian di chuyển của xe nâng và gây ứ đọng nguyên liệu tại hàng đợi máy trộn PET5.

3. Sự khác biệt cốt lõi giữa Phương án cải tiến 1 và Phương án cải tiến 2 là gì?
Phương án cải tiến 1 là phương án điều chỉnh cục bộ: giữ nguyên cấu trúc mặt bằng chung, chỉ xoay máy màng PET5 180 độ và sắp xếp lại luồng đi khu Litai. Phương án cải tiến 2 là phương án tái thiết kế toàn diện: áp dụng 10 bước của phương pháp SLP, tính toán tọa độ trọng tâm và chi phí vận chuyển để tái phân bổ vị trí các khu vực chức năng trong toàn bộ tầng 1 nhà xưởng.

4. Hiệu quả cắt giảm tỷ lệ thời gian di chuyển của xe nâng giữa 2 phương án cải tiến đạt mức bao nhiêu?
Theo kết quả mô phỏng trên phần mềm FlexSim, Phương án cải tiến 1 giúp giảm 7% tổng tỷ lệ thời gian di chuyển của cả xe nâng 1 và xe nâng 2. Phương án cải tiến 2 (tái bố trí bằng SLP) giúp giảm tới 13% tổng tỷ lệ thời gian di chuyển của cả hai xe nâng.

5. Các công cụ và phần mềm chuyên ngành nào được nhóm tác giả tích hợp trong nghiên cứu?
Nghiên cứu sử dụng AutoCAD để thiết lập bản vẽ 2D hiện trạng và mặt bằng mới; phần mềm FlexSim (phiên bản 2019) để mô phỏng động học sự kiện rời rạc và đo lường các chỉ số KPI vận hành; và phần mềm SketchUp Pro 2020 để dựng hình mô phỏng không gian 3D chi tiết của tầng 1 nhà máy.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp đã phân tích các điểm lãng phí về vận chuyển, thời gian chờ đợi, diện tích và thao tác tại mặt bằng tầng 1 Công ty TNHH Sản Xuất và Thương Mại Việt Thành dựa trên nguyên lý Lean Manufacturing. Thông qua việc ứng dụng phương pháp Hoạch định mặt bằng hệ thống (SLP) kết hợp mô phỏng sự kiện rời rạc trên FlexSim, nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của các phương án cải tiến trong việc giảm từ 7% đến 13% thời gian di chuyển của xe nâng và giảm 56% thời gian chờ xử lý tại hàng đợi nguyên liệu. Mô hình thiết kế 3D hoàn chỉnh trên SketchUp cung cấp cơ sở kỹ thuật trực quan, hỗ trợ doanh nghiệp tối ưu hóa không gian sản xuất và nâng cao hiệu quả vận hành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Lý do hình thành đề tài Trong giai đoạn hiện nay, có rất nhiều doanh nghiệp mới thành lập và hoạt động trong lĩnh vực nhựa công nghiệp. Để điều hành một doanh nghiệp sản xuất tốt, một trong những vấn đề lớn mà doanh nghiệp cần quan tâm đó là việc thiết lập và bố trí các khu vực sản xuất một cách khoa học và hiệu quả. Nếu bố trí không hợp lý sẽ làm giảm năng suất, tăng lãng phí, làm cản trở các hoạt động sản xuất và gây nên những gián đoạn không cần thiết.

Khi các khu vực sản xuất được phân bổ hợp lý sẽ giúp tối ưu hóa diện tích mặt bằng nhà máy, các hoạt động sản xuất được vận hành trơn tru, tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp. Hiện nay, có rất nhiều cách để xây dựng mặt bằng được sử dụng trong các doanh nghiệp nói chung và doanh nghiệp sản xuất sản phẩm nhựa nói riêng. Một trong những phương pháp tiêu biểu được nhiều doanh nghiệp áp dụng đó là phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống – Systematic Layout Planning (SLP). Đã có nhiều nghiên cứu thực tiễn chứng minh được tính hiệu quả của phương pháp SLP.

Tác giả D Suhardini và các công sự (2017) đã nghiên cứu, thiết kế layout nhà máy để tăng hiệu quả sản xuất. Vấn đề mà công ty này gặp phải là bố trí không phù hợp gây ra nhiều điểm giao chéo trên hiện trạng sản xuất. Quy trình bố trí lại bao gồm ba bước sau: phân tích cách bố trí hiện tại, thiết kế layout nhà máy dựa trên SLP và đánh giá, lựa chọn layout thay thế bằng mô hình Simulation Pro phiên bản 6. Phương pháp SLP tạo ra bốn phương án bố trí thay thế và mỗi phương án sẽ được đánh giá dựa trên hai tiêu chí, cụ thể là chi phí xử lý vật liệu bằng cách sử dụng bảng đánh giá xử lý vật liệu (MHES) và thời gian xử lý bằng mô phỏng.

Kết quả cho thấy hiệu suất sản xuất đang tăng tới 37.5% so với việc bổ sung máy móc và người vận hành, bên cạnh đó chi phí xử lý vật liệu cũng giảm nhờ cải thiện cách bố trí. Việc sử dụng phương pháp lập kế hoạch bố trí có hệ thống giúp giảm 10.98% chi phí xử lý vật liệu so với bố trí ban đầu hay chiếm tới 1,229,813,34 Rp [1]. và Naga Malleswari (2022) đã nghiên cứu và thiết kế lại cách bố trí cơ sở vật chất của cửa hàng xe mô tô bằng cách sử dụng phương pháp quy hoạch bố cục có hệ thống (SLP) để tối đa hóa diện tích sử dụng và giảm không gian nhàn rỗi. Hai phương án thiết kế đã được đề xuất và so sánh hiệu suất của từng thiết kế với cách bố trí ban đầu.

Dựa trên tính toán tổng diện tích bố trí được chọn đã cải thiện 30% hiệu suất sử dụng và 20% tốc độ dịch chuyển dòng nguyên liệu [2]. Qua hai nghiên cứu trong hai bài báo này đã cho thấy việc áp dụng phương pháp SLP đã 1 cải thiện được đáng kể không gian mô hình hiện trạng, mở rộng và tăng tốc độ dòng vật liệu, sản phẩm. Các công trình nghiên cứu liên quan:  R. Inglay và các cộng sự (2020) đã áp dụng phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống để giới thiệu một quy trình có hệ thống cho các nhà quản lý áp dụng vào việc sửa đổi, quy hoạch các siêu thị lớn.

Việc áp dụng phương pháp có thể làm cho quy trình trở nên tổng thể và mang lại tính khách quan cho khách hàng. Tuy nghiên, vẫn cần được xem xét dựa trên sự phát triển của các phương pháp lập kế hoạch bố trí và nhu cầu của siêu thị [8].