Giới thiệu dự án

Ngành công nghiệp da giày Việt Nam đang đứng trước cơ hội bứt phá mạnh mẽ nhờ vào các hiệp định thương mại tự do thế hệ mới, tiêu biểu là Hiệp định Thương mại Tự do Việt Nam - EU (EVFTA). Theo thống kê từ Trung tâm Thương mại Quốc tế (ITC), Việt Nam giữ vị trí thứ hai toàn cầu về kim ngạch xuất khẩu da giày sang thị trường Liên minh Châu Âu (EU), chiếm 12,48% thị phần (tương đương 12 tỷ USD). Tuy nhiên, áp lực cạnh tranh gay gắt từ các thị trường đang phát triển và xu hướng dịch chuyển chuỗi cung ứng toàn cầu đòi hỏi các doanh nghiệp gia công sản xuất phải không ngừng tối ưu hóa chi phí vận hành, giảm lãng phí và nâng cao năng suất nội tại.

Đề tài "Nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất tại phân xưởng Gò - Công ty Cổ phần Đầu tư Thái Bình (TBS Group)" được thực hiện bởi sinh viên Dương Tài Phụng (MSSV: 18124086), dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Thị Mai Trâm thuộc Khoa Đào tạo Chất lượng cao, ngành Quản lý Công nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh (HCMUTE). Dự án giải quyết trực tiếp các nút thắt cổ chai (bottlenecks) và tình trạng lãng phí vận hành tại Phân xưởng Gò - Nhà máy 1 của TBS Group.

Bối cảnh và Vấn đề kỹ thuật (Problem Statement)

Qua khảo sát thực tế tại 3 chuyền sản xuất chính của Phân xưởng Gò, các vấn đề cốt lõi được định vị gồm:

  • Tỷ lệ sản phẩm lỗi (Defect Rate) vượt ngưỡng kiểm soát: Tỷ lệ lỗi cuối chuyền trong tháng 6/2022 ở Chuyền 2 lên tới 5,11% (vượt ngưỡng mục tiêu ≤ 5,0%), Chuyền 3 là 4,56%, tập trung chủ yếu ở các công đoạn thủ công như quét keo lem, lệch tâm mũi/gót và vệ sinh Bán thành phẩm (BTP).
  • Mất cân bằng dòng chuyền (Line Imbalance): Hiện tượng ách tắc và ngưng chuyền diễn ra liên tục tại các trạm thả phom, bắt cặp đồng đôi và kẻ định vị, dẫn đến thời gian chờ (idle time) cao giữa các công đoạn nối tiếp.
  • Biến động tay nghề lao động: Cơ cấu lao động trực tiếp có đến 56,31% công nhân có thâm niên dưới 6 tháng (174/309 người); tỷ lệ công nhân kỹ thuật chỉ chiếm 35,71% (105/294 lao động trực tiếp), thấp hơn nhiều so với tỷ lệ định biên chuẩn 70%.
  • Đồng bộ nguyên vật liệu thiếu chính xác: Dù doanh nghiệp đã vận hành hệ thống SAP ERP từ năm 2014, công tác hoạch định vật tư đầu vào cục bộ vẫn tồn tại sai lệch. Cụ thể, ghi nhận thiếu hụt 50 đôi lót tẩy mã Jazz Original (size 5T, 5, 6T) và 60 đôi lót tẩy mã Guide (size 1, 2, 4), buộc phân xưởng phải đổi kế hoạch sản xuất khẩn cấp, gây lãng phí thời gian chuyển đổi mã (setup time).
                      THỰC TRẠNG VẬN HÀNH PHÂN XƯỞNG GÒ
 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
 │ + Tỷ lệ lỗi Chuyền 2: 5,11% (Ngưỡng tiêu chuẩn: ≤ 5,0%)                │
 │ + Cơ cấu thâm niên: 56,31% công nhân < 6 tháng (Kỹ năng Level 1)        │
 │ + Chênh lệch nhịp Takt Time (14,75s) vs Cycle Time thực tế từng trạm    │
 │ + Thiếu hụt đồng bộ BTP đầu vào (Lót tẩy, Mũ giày, Đế)                  │
 └────────────────────────────────────┬────────────────────────────────────┘
                                      ▼
 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
 │               HỆ THỐNG GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP (IE)             │
 ├────────────────────────────────────┬────────────────────────────────────┤
 │ 1. Cân bằng chuyền (Line Balancing)│ 3. Ma trận đa kỹ năng Multi-Skill   │
 │ 2. Hệ thống kéo Kanban vật tư      │ 4. Bảo trì dự phòng thiết bị (PM)  │
 └────────────────────────────────────┴────────────────────────────────────┘

Mục tiêu dự án

  1. Khảo sát, đo lường và định lượng chi tiết chu kỳ thời gian (Cycle Time - CT), nhịp sản xuất (Takt Time - TT) cho toàn bộ 3 công đoạn trên chuyền gò với mã sản phẩm đại diện Jazz Triple.
  2. Tái cấu trúc phân bổ nguyên công và cân bằng chuyền nhằm nâng cao hiệu suất đường chuyền (Line Efficiency) lên trên 85%, giảm thiểu thời gian nhàn rỗi (Idle Time).
  3. Thiết lập hệ thống thẻ và trạm Kanban kiểm soát dòng chảy BTP, triệt tiêu 100% tình trạng dừng chuyền do thiếu đồng bộ vật tư.
  4. Xây dựng ma trận đào tạo đa kỹ năng (Multi-skill Training Matrix) và chuẩn hóa tài liệu vận hành SOP, hạ tỷ lệ phế phẩm cuối chuyền xuống dưới 2,5%.

Phạm vi và Giới hạn

  • Địa điểm: Phân xưởng Gò - Nhà máy 1, Công ty Cổ phần Đầu tư Thái Bình (Dĩ An, Bình Dương).
  • Đối tượng nghiên cứu: Dòng sản phẩm đại diện Jazz Triple sản xuất tại Chuyền 2 với sản lượng kế hoạch 58.586 đôi/tháng (tháng 6/2022).
  • Thời gian nghiên cứu: Dữ liệu thu thập và thử nghiệm từ ngày 01/06/2022 đến ngày 15/08/2022.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Phân xưởng Gò vận hành 3 chuyền chính theo bố cục chữ "I" (I-Shape Layout), khép kín từ khâu chuẩn bị BTP đến đóng gói lưu kho.

Tiêu chí phân tích Phương pháp hiện trạng tại PX Gò Mô hình Lean IE & Kanban đề xuất Đánh giá tác động
Cơ chế điều độ Kế hoạch đẩy (Push System) dựa trên lệnh sản xuất SAP cấp độ ngày. Hệ thống kéo (Pull System) kích hoạt bằng thẻ Kanban vận chuyển và sản xuất. Giảm 100% tình trạng đứt gãy chuyền do thiếu lót tẩy/mũ giày.
Phân bổ trạm thao tác Phân bổ trực quan theo kinh nghiệm chuyền trưởng; tồn tại trạm quá tải và trạm nhàn rỗi. Cân bằng theo thuật toán vị trí trọng số (RPW) đồng bộ với Takt Time 14,75s. Nâng cao hiệu suất chuyền từ 71,4% lên 88,2%; tối ưu nhân sự.
Kiểm soát chất lượng Kiểm tra cuối mỗi công đoạn (3 trạm QC kiểm tra ngoại quan sau sấy/ép/vệ sinh). Tích hợp Poke-Yoke tại nguồn, chuẩn hóa SOP hình ảnh tại từng vị trí làm việc. Tỷ lệ lỗi giảm từ 5,11% xuống dưới 2,30% trên chuyền 2.
Bảo trì máy móc Bảo trì hiệu chỉnh (Corrective Maintenance - hỏng đâu sửa đó). Bảo trì dự phòng định kỳ (Preventive Maintenance) kết hợp Checklist 5S đầu ca. Giảm thời gian chết cơ khí đột xuất (Downtime) từ 14,2 giờ/tháng xuống < 2 giờ.

Phân tích yêu cầu cải tiến theo mô hình MoSCoW

  • Must have: Cân bằng lại thời gian chu kỳ các trạm thuộc 3 công đoạn chính; xây dựng công thức tính thẻ Kanban cho kho đệm; chuẩn hóa thông số ép đế (lực ép $25-30\text{ kg/cm}^2$, thời gian $17-20\text{s}$).
  • Should have: Bảng ma trận đào tạo đa kỹ năng (Multi-skill Training Plan) cho 294 lao động trực tiếp; nhật ký kiểm tra máy gò mũi/gót trước ca làm việc.
  • Could have: Tích hợp thiết bị quét barcode di động đồng bộ trực tiếp dữ liệu SAP ERP khi tiếp nhận mũ giày từ các đơn vị gia công Nam Bình và Thu Thủy.
  • Won't have (trong giai đoạn này): Tự động hóa hoàn toàn cánh tay robot gò gót và phun keo tự động do hạn chế về ngân sách đầu tư thiết bị.

Thiết kế hệ thống

Quy trình sản xuất gò giày được phân rã thành 3 phân hệ công nghệ nối tiếp:

 ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
 │                      CÔNG ĐOẠN 1: CHUẨN BỊ & GÒ PHOM                   │
 │ [Mũ/Tẩy/Đế] ➔ [May rút mũi] ➔ [Khò nóng gót 80-100℃] ➔                 │
 │ [Định hình gót lạnh -5℃] ➔ [Lồng phom] ➔ [Sấy mũi 100-120℃] ➔          │
 │ [Gò mũi] ➔ [May Strobel 6-8 mũi/inch] ➔ [Hấp nhiệt >70℃] ➔             │
 │ [Gò/Nâng gót 60±5℃, 4s] ➔ [Lò lưu hóa 70-80℃, 3min] ➔ [Kẻ định vị] ➔ QC1│
 └───────────────────────────────────┬────────────────────────────────────┘
                                     ▼
 ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
 │                      CÔNG ĐOẠN 2: MÀI, QUÉT KEO & ÉP ĐẾ                │
 │ [Mài đế/mũ] ➔ [Quét nước xử lý (vải thay 30min/lần)] ➔ [Sấy 55-60℃] ➔  │
 │ [Quét keo 2 lớp] ➔ [Ráp đế] ➔ [Ép đế 25-30kg/cm², 17-20s] ➔ [Bù keo] ➔ │
 │ [Thùng lạnh <8℃, ra <40℃] ➔ [Nới dây & Tháo phom] ➔ QC2               │
 └───────────────────────────────────┬────────────────────────────────────┘
                                     ▼
 ┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
 │                      CÔNG ĐOẠN 3: HOÀN THIỆN & ĐÓNG GÓI                │
 │ [Đóng mộc tẩy] ➔ [Dán lót tẩy] ➔ [Nhét giấy/Nâng rạp] ➔                │
 │ [Vệ sinh hóa chất GE-279-1] ➔ [Chỉnh dây] ➔ QC3 ➔ [Treo tem & Đóng hộp] │
 └────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Các thông số kỹ thuật và công nghệ áp dụng

  • Hệ thống ERP & Quản trị dữ liệu: SAP ERP ECC 6.0 (Quản lý PO/SO, Master Data BOM, điều độ vật tư kho).
  • Công cụ tính toán & Cân bằng chuyền: Module phần mềm tối ưu hóa Line Balancing dựa trên thuật toán Ranked Positional Weight (RPW) kết hợp Microsoft Excel Solver Engine.
  • Hóa chất & Tiêu chuẩn xử lý bề mặt: Dung dịch xử lý bề mặt và dung dịch tẩy keo chuyên dụng GE-279-1, keo dán hệ nước (Water-based Adhesive) thân thiện môi trường, bảo đảm độ bám dính theo tiêu chuẩn xuất khẩu US/EU.
  • Dải thông số nhiệt - lực - thời gian kiểm soát:
    • Khò nóng gót: $80^\circ\text{C} - 100^\circ\text{C}$.
    • Khuôn định hình lạnh: $-5^\circ\text{C}$; nhiệt độ pho gót khi xuất xưởng $< 40^\circ\text{C}$.
    • Lò sấy hoạt hóa keo: $55^\circ\text{C} \pm 5^\circ\text{C}$, thời gian lưu $80\text{s} - 120\text{s}$.
    • Lực ép đế thủy lực: $25 - 30\text{ kg/cm}^2$, thời gian duy trì lực ép lần 2 từ $17 - 20\text{s}$.
    • Buồng lạnh hạ nhiệt: $< 8^\circ\text{C}$, thành phẩm sau tháo phom $< 40^\circ\text{C}$.

Methodology

Nghiên cứu áp dụng quy trình 5 bước cải tiến liên tục DMAIC (Define - Measure - Analyze - Improve - Control) phối hợp chặt chẽ với phương pháp kỹ thuật công nghiệp (Industrial Engineering - IE):

  DEFINE (Xác định)   ➔  MEASURE (Đo lường)  ➔  ANALYZE (Phân tích) ➔  IMPROVE (Cải tiến)   ➔  CONTROL (Kiểm soát)
  • Lỗi chuyền 2: 5,11%   • Bấm giờ Cycle Time    • Tìm Bottleneck       • Cân bằng chuyền      • Cập nhật SOP
  • Tắc nghẽn trạm gò     • Tính Takt Time (14,75s)• Biểu đồ Ishikawa    • Thiết lập Kanban      • Ma trận đào tạo
  • Lãng phí chờ đợi      • Thống kê thâm niên    • Tính Idle Time (IT)  • Bảo trì dự phòng PM  • Kiểm toán 5S & QC
  • Tiến độ triển khai (Milestones):
    • Tuần 1 - 2 (01/06 - 15/06/2022): Đo đạc thời gian thao tác bấm giờ trực tiếp (Time Study) tại 28 trạm làm việc trên chuyền 2 cho mã Jazz Triple; lập bảng thao tác tiêu chuẩn.
    • Tuần 3 - 5 (16/06 - 05/07/2022): Tính toán nhịp sản xuất, lập sơ đồ tiền trình, chạy thuật toán cân bằng chuyền và thiết kế hệ thống thẻ Kanban.
    • Tuần 6 - 8 (06/07 - 25/07/2022): Triển khai thử nghiệm tái bố trí mặt bằng, đào tạo công nhân theo ma trận đa kỹ năng, áp dụng phiếu bảo trì máy.
    • Tuần 9 - 11 (26/07 - 15/08/2022): Đánh giá kết quả sau cải tiến, hiệu chỉnh thông số và bàn giao quy trình SOP mới cho Quản đốc phân xưởng.

Implementation và kết quả

Development process & Thuật toán cân bằng chuyền

1. Mô hình toán học cân bằng đường chuyền sản xuất

  • Nhịp sản xuất kế hoạch ($R_t$ - Takt Time): $$\text{Takt Time } (R_t) = \frac{T_{\text{kh}}}{Q} = \frac{30 \text{ ngày} \times 8 \text{ giờ/ngày} \times 3600 \text{ giây}}{58.586 \text{ đôi}} = \frac{864.000}{58.586} \approx 14,75 \text{ giây/đôi}$$

  • Năng suất lao động kỳ vọng (PPH - Pairs Per Person Hour): $$\text{PPH} = \frac{3600}{\text{Tổng CT} \times (1 + % \text{Hao phí})} = \frac{3600}{1385 \text{s}} \approx 2,6 \text{ đôi/người/giờ}$$ (với định mức hao phí thao tác sinh lý và chuyển đổi công việc cho phép là 15%)

  • Số trạm làm việc tối thiểu lý thuyết ($N_{\min}$): $$N_{\min} = \left\lceil \frac{\sum_{i=1}^{n} t_i}{R_t} \right\rceil$$

  • Hiệu suất đường chuyền ($E$) và Tỷ lệ thời gian nhàn rỗi ($%IT$): $$E = \frac{\sum_{i=1}^{n} t_i}{N \times R_{tt}} \times 100% \quad ; \quad %IT = 100% - E = \frac{N \times R_{tt} - \sum t_i}{N \times R_{tt}} \times 100%$$

2. Công thức tính toán số lượng thẻ Kanban cho trạm cấp phát vật tư

$$K = \frac{D \times T \times (1 + x)}{C}$$ Trong đó:

  • $K$: Số lượng thẻ Kanban cần luân chuyển.
  • $D$: Nhu cầu sử dụng chi tiết trên một đơn vị thời gian ($D = 1 / 14,75 \approx 0,0678\text{ đôi/giây}$).
  • $T$: Thời gian chu kỳ cung ứng lô hàng (Lead time bổ sung thùng chứa).
  • $C$: Dung tích định mức của thùng/xe chứa BTP ($C = 20\text{ đôi/xe}$).
  • $x$: Hệ số dự phòng an toàn ($x = 0,10$).
def calculate_line_balancing(task_times, takt_time):
    """
    Thuật toán phân bổ công việc vào các trạm theo Ranked Positional Weight (RPW)
    task_times: List thời gian thực hiện từng nguyên công (seconds)
    takt_time: Nhịp sản xuất mục tiêu (seconds)
    """
    stations = []
    current_station = []
    current_station_time = 0.0

    for task_id, duration in enumerate(task_times, start=1):
        if current_station_time + duration <= takt_time:
            current_station.append((task_id, duration))
            current_station_time += duration
        else:
            stations.append((current_station, round(current_station_time, 2)))
            current_station = [(task_id, duration)]
            current_station_time = duration

    if current_station:
        stations.append((current_station, round(current_station_time, 2)))

    total_work_content = sum(task_times)
    num_stations = len(stations)
    max_station_time = max(st[1] for st in stations)
    
    line_efficiency = (total_work_content / (num_stations * max_station_time)) * 100
    idle_time_pct = 100.0 - line_efficiency

    return {
        "num_stations": num_stations,
        "max_cycle_time": max_station_time,
        "line_efficiency": round(line_efficiency, 2),
        "idle_time_pct": round(idle_time_pct, 2),
        "stations_detail": stations
    }

# Dữ liệu thử nghiệm mẫu với Takt Time = 14.75s
sample_tasks = [12.2, 14.1, 8.5, 5.8, 14.5, 13.8, 7.2, 6.9, 14.0, 11.5]
result = calculate_line_balancing(sample_tasks, takt_time=14.75)
print(f"Số trạm sau cân bằng: {result['num_stations']} | Hiệu suất chuyền: {result['line_efficiency']}%")

Testing và validation

Quá trình đo lường được tiến hành trên 28 nguyên công thuộc Chuyền 2 cho đơn hàng 58.586 đôi mã Jazz Triple:

THỜI GIAN CHU KỲ (CYCLE TIME) TRƯỚC VÀ SAU CÂN BẰNG TẠI CÁC TRẠM CHÍNH
  Giây (s)
    20 ┤          ┌─┐ (Trạm gò mũi bị nghẽn: 18.9s)
    18 ┤          │ │
    16 ┤ ─ ─ ─ ─ ─│ ├ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ (Takt Time mục tiêu = 14,75s)
    14 ┤ ┌─┐      │ │      ┌─┐      ┌─┐
    12 ┤ │ │ ┌─┐  │ │ ┌─┐  │ │ ┌─┐  │ │ ┌─┐ (Sau cải tiến: Tất cả trạm nằm dưới 14,75s)
    10 ┤ │ │ │ │  │ │ │ │  │ │ │ │  │ │ │ │
       └─┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴──────
         T1  T1'   T2  T2'  T3  T3'  T4  T4'
         (Lồng phom) (Gò mũi) (Ép đế) (Hoàn thiện)
         [Chú thích: Ký hiệu không phẩy (T): Trước; Có phẩy (T'): Sau cân bằng]
  • Trạm gò mũi (Công đoạn 1): Thời gian thao tác ban đầu là $18,9\text{s}$ (vượt Takt Time $14,75\text{s}$), tạo nút thắt cổ chai khiến BTP ứ đọng trung bình $35 - 40\text{ đôi}$ trước lò hấp nhiệt. Sau khi tách thao tác bôi trơn phom sang trạm chuẩn bị và điều chỉnh góc gò, chu kỳ trạm giảm về $13,8\text{s}$.
  • Trạm ráp và ép đế (Công đoạn 2): Điều chỉnh cơ cấu gá khuôn ép nhanh (Quick Die Change), chuẩn hóa thời gian nâng - giữ lực ép chính xác $18\text{s}$ với 2 nhân sự vận hành xen kẽ, đưa chu kỳ trạm về $14,1\text{s}$.
  • Trạm dán lót tẩy & vệ sinh (Công đoạn 3): Bố trí lại giá đặt dung môi GE-279-1 theo nguyên tắc Ergonomics (công thái học), giảm quãng đường với tay của công nhân từ $65\text{ cm}$ xuống $25\text{ cm}$, rút ngắn thời gian vệ sinh từ $17,2\text{s}$ xuống $13,5\text{s}$.

Kết quả đạt được

Bảng tổng hợp đối sánh các chỉ số hiệu năng sản xuất (KPIs) trước và sau khi áp dụng đồng bộ các giải pháp tại Chuyền 2:

Chỉ số hiệu năng (KPI) Trước cải tiến (Tháng 6/2022) Sau cải tiến (Tháng 8/2022) Mức độ cải thiện Trạng thái
Tỷ lệ sản phẩm lỗi (Defect Rate) $5,11%$ (vượt ngưỡng) $2,24%$ Giảm 56,16% Đạt mục tiêu ($\le 2,5%$)
Hiệu suất đường chuyền ($E$) $71,42%$ $88,35%$ Tăng 16,93% Tối ưu hóa tải
Tỷ lệ nhàn rỗi ($%IT$) $28,58%$ $11,65%$ Giảm 59,24% Triệt tiêu lãng phí chờ
Năng suất lao động (PPH) $2,60\text{ đôi/người/giờ}$ $3,15\text{ đôi/người/giờ}$ Tăng 21,15% Tăng sản lượng/ca
Thời gian dừng chuyền do thiếu BTP $18,5\text{ giờ/tháng}$ $0,00\text{ giờ/tháng}$ Triệt tiêu 100% Nhờ hệ thống Kanban
Tỷ lệ công nhân đa kỹ năng $12,40%$ $48,60%$ Tăng 36,20% Linh hoạt điều độ
Thời gian dừng máy sự cố (Downtime) $14,2\text{ giờ/tháng}$ $1,8\text{ giờ/tháng}$ Giảm 87,32% Nhờ bảo trì PM

Đổi mới và đóng góp

  1. Đổi mới kỹ thuật phân bổ dòng chuyền kết hợp Lean & I.E: Khác với các phương pháp quản lý truyền thống vốn chỉ dựa trên kinh nghiệm cảm tính của cán bộ chuyền trưởng, nghiên cứu đã chuẩn hóa toàn bộ 28 bước công việc của quy trình gò thành cơ sở dữ liệu số hóa về định mức thời gian (Standard Time). Việc áp dụng thuật toán vị trí trọng số (RPW) giúp tối ưu hóa số lượng công nhân từ 95 người xuống còn 89 người trên chuyền mà vẫn đảm bảo sản lượng vượt mức $58.586\text{ đôi/tháng}$.
  2. Thiết kế cơ chế Kanban kép (Vận chuyển - Sản xuất) đồng bộ hóa với SAP ERP: Đồ án đã thiết lập thành công mô hình dòng thông tin và vật tư 2 chiều giữa Phân xưởng May, Kho Lót tẩy và Phân xưởng Gò. Quy định kích thước lô vận chuyển cố định $C = 20\text{ đôi/xe}$ kèm thẻ nhận diện màu giúp ngăn ngừa triệt để tình trạng lệch size, lệch mã số đồng đôi (PO/SO).
  3. Mô hình ma trận kỹ năng tích hợp bảng đánh giá tay nghề: Phân loại rõ ràng 2 bậc trình độ tay nghề (Mức 1: Thao tác cơ bản; Mức 2: Thao tác kỹ thuật nâng cao & đa nhiệm) gắn liền với kế hoạch kèm cặp 1-1 giữa thợ bậc cao và công nhân mới dưới 6 tháng thâm niên, giúp rút ngắn thời gian làm quen việc từ 4 tuần xuống 1,5 tuần.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản triển khai tại nhà máy

  • Giai đoạn 1 (Chuẩn bị & Thí điểm): Áp dụng toàn diện giải pháp cân bằng chuyền và Kanban tại Chuyền 2 cho dòng sản phẩm chủ lực Jazz Triple trong 4 tuần.
  • Giai đoạn 2 (Chuẩn hóa tài liệu): Cập nhật toàn bộ bảng hướng dẫn công việc chuẩn (SOP) bằng hình ảnh thực tế, niêm yết tại các vị trí: khò gót, sấy hoạt hóa keo, ép đế và vệ sinh thành phẩm.
  • Giai đoạn 3 (Nhân rộng quy mô - Scale-up): Triển khai nhân rộng cho Chuyền 1, Chuyền 3 và Chuyền 4 tại Nhà máy 1, sau đó mở rộng sang các phân xưởng đối tác gia công chiến lược (Nam Bình, Thu Thủy).
  CHUYỀN 2 (Thí điểm: 4 tuần) ➔ CHUẨN HÓA SOP (2 tuần) ➔ NHÂN RỘNG CHUYỀN 1,3,4 (6 tuần) ➔ TOÀN BỘ CỤM NHÀ MÁY TBS

Phân tích Chi phí - Lợi ích (Cost-Benefit & ROI Analysis)

  • Tổng chi phí đầu tư triển khai:
    • Chi phí thiết kế & gia công 45 xe trung chuyển BTP chuẩn hóa: $45 \times 650.000\text{ VND} = 29.250.000\text{ VND}$.
    • Chi phí in ấn bảng biểu Kanban, bảng SOP Mica và dụng cụ 5S: $8.500.000\text{ VND}$.
    • Chi phí đào tạo công nhân đa kỹ năng ngoài giờ: $15.000.000\text{ VND}$.
    • Tổng chi phí: $\approx 52.750.000\text{ VND}$.
  • Lợi ích kinh tế thu được:
    • Giảm tỷ lệ phế phẩm từ $5,11%$ xuống $2,24%$ (tiết kiệm chi phí tái chế và hủy sản phẩm tương đương $68.000.000\text{ VND/tháng}$).
    • Tăng năng suất lao động (PPH) từ $2,6$ lên $3,15\text{ đôi/giờ}$, giúp phân xưởng cắt giảm 100% giờ làm thêm ca đêm không cần thiết, tiết kiệm chi phí năng lượng và phụ cấp ca đêm ước tính $45.000.000\text{ VND/tháng}$.
  • Thời gian hoàn vốn (Payback Period): $$\text{Thời gian hoàn vốn} = \frac{52.750.000\text{ VND}}{(68.000.000 + 45.000.000)\text{ VND/tháng}} \approx 0,47 \text{ tháng} \approx 14 \text{ ngày}$$

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Dữ liệu thời gian thao tác được thu thập thủ công bằng phương pháp bấm giờ đồng hồ (Stopwatch Time Study), có thể tồn tại sai số do tâm lý người lao động khi bị quan sát.
  • Hệ thống thẻ Kanban vật tư hiện tại sử dụng thẻ giấy cứng ép plastic, chưa được tích hợp hoàn toàn tự động hóa bằng công nghệ RFID vào hệ thống SAP ERP trung tâm.
  • Nguồn cung nguyên phụ liệu da và lót tẩy vẫn phụ thuộc $50 - 60%$ vào nhà cung cấp chỉ định từ nước ngoài (thị trường Trung Quốc), dẫn đến độ biến thiên thời gian giao hàng (Lead time variance) còn lớn.

Hướng phát triển trong tương lai

  1. Ứng dụng E-Kanban & Cảm biến IoT: Lắp đặt hệ thống cảm biến quang đếm sản phẩm tự động và thẻ điện tử E-Kanban truyền dữ liệu thời gian thực qua sóng không dây về phòng Điều độ sản xuất.
  2. Tự động hóa trạm kiểm tra chất lượng bằng Computer Vision: Nghiên cứu áp dụng camera AI kiểm tra độ lệch tâm mũi - gót và lỗi lem keo tự động trước khi đóng hộp.
  3. Mở rộng bảo trì dự đoán (PdM): Lắp đặt cảm biến độ rung và nhiệt độ trên các trục ép thủy lực và máy gò mũi để phát hiện sớm nguy cơ hỏng hóc cơ khí trước khi sự cố dừng chuyền xảy ra.

Đối tượng hưởng lợi

                                  ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI
 ┌──────────────────────────────┬──────────────────────────────┬──────────────────────────────┐
 │    SINH VIÊN & HỌC VIÊN      │      KỸ SƯ IE & QUẢN ĐỐC     │     DOANH NGHIỆP DA GIÀY     │
 │ Cung cấp case study thực tiễn│ Bộ công cụ cân bằng chuyền,  │ Nâng cao PPH thêm 21,15%,    │
 │ về Lean, Line Balancing và   │ ma trận kỹ năng & biểu mẫu   │ giảm tỷ lệ phế phẩm 56,16%,  │
 │ Kanban trong ngành gia công. │ SOP chuẩn hóa ứng dụng ngay. │ hoàn vốn nhanh sau 14 ngày.  │
 └──────────────────────────────┴──────────────────────────────┴──────────────────────────────┘
  • Sinh viên ngành Quản lý Công nghiệp / Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp: Nắm bắt phương pháp luận giải quyết bài toán thực tế tại hiện trường sản xuất (Gemba), quy trình tính toán nhịp Takt Time, Cycle Time và thiết kế hệ thống sản xuất kéo.
  • Kỹ sư Kỹ thuật Công nghiệp (IE) & Quản đốc phân xưởng: Tham khảo trực tiếp bộ thông số kỹ thuật chuẩn hóa cho chuyền gò giày thể thao (nhiệt độ sấy, lực ép $25-30\text{ kg/cm}^2$, thời gian duy trì) và thuật toán cân bằng chuyền thực chiến.
  • Doanh nghiệp sản xuất Da giày & May mặc: Tiếp cận mô hình cải tiến chi phí thấp nhưng mang lại hiệu quả kinh tế cao, giúp nâng cao năng lực cạnh tranh khi đón nhận các đơn hàng xuất khẩu đi thị trường Mỹ và EU.
  • Các nhà nghiên cứu quản trị sản xuất: Cung cấp số liệu thực chứng về tác động của biến động nhân sự hậu đại dịch tới hiệu suất dây chuyền và các giải pháp khắc phục bằng công cụ ma trận đa kỹ năng.

Câu hỏi thường gặp

1. Điều kiện kỹ thuật tối thiểu tại phân xưởng để triển khai giải pháp cân bằng chuyền là gì?

Phân xưởng cần có quy trình vận hành tiêu chuẩn (SOP) được văn bản hóa rõ ràng, mặt bằng nhà xưởng đủ linh hoạt để tái bố trí vị trí các máy gò phụ trợ, và đội ngũ cán bộ kỹ thuật (IE/Chuyền trưởng) được đào tạo về phương pháp đo lường thời gian chuẩn (Time Study).

2. Làm thế nào để duy trì kỷ luật vận hành thẻ Kanban mà không bị thất lạc thẻ?

Mỗi xe trung chuyển BTP bắt buộc phải gắn khay mica cố định chỉ chứa duy nhất 1 thẻ Kanban tương ứng với mã lô. Quy tắc vận hành nghiêm ngặt: Không có thẻ Kanban - Không bốc dỡ/vận chuyển BTP; Không đủ số lượng ghi trên thẻ - Không ký nhận bàn giao. Thẻ được kiểm kê đối chiếu 2 lần/ngày vào đầu và cuối ca làm việc.

3. Giải pháp này có đòi hỏi phải thay đổi cấu hình lõi của hệ thống SAP ERP không?

Không. Giải pháp vận hành theo mô hình phân tầng: SAP ERP tiếp tục quản lý lệnh sản xuất tổng thể cấp độ ngày/tuần (Master Production Schedule), trong khi Kanban đóng vai trò công cụ điều độ trực quan nội bộ giữa các công đoạn trong phân xưởng nhằm triệt tiêu độ trễ thông tin.

4. Quy trình bảo trì dự phòng (PM) cho máy gò và máy ép đế được thực hiện với tần suất như thế nào?

Thực hiện theo 3 cấp độ:

  • Cấp 1 (Hàng ngày - 5 phút trước ca): Công nhân vận hành kiểm tra áp suất khí nén, nhiệt độ lò sấy và vệ sinh bề mặt khuôn ép.
  • Cấp 2 (Hàng tuần - 30 phút cuối tuần): Nhân viên cơ điện kiểm tra mức dầu thủy lực, độ căng băng chuyền và hiệu chuẩn cảm biến nhiệt.
  • Cấp 3 (Hàng tháng): Bảo dưỡng tổng thể động cơ, kiểm tra gioăng phớt thủy lực và hệ thống gia nhiệt lò lưu hóa.

5. Chi phí đầu tư dự kiến và thời gian hoàn vốn cho một chuyền gò tương đương là bao nhiêu?

Tổng chi phí đầu tư cho một chuyền gò tiêu chuẩn (30 - 35 trạm làm việc) dao động từ $45.000.000 - 60.000.000\text{ VND}$ (chủ yếu là chi phí gia công xe đẩy BTP, bảng biểu SOP, khay Kanban và đào tạo). Thời gian thu hồi vốn thực tế đạt từ 0,5 đến 1,5 tháng thông qua việc cắt giảm phế phẩm và tiết kiệm chi phí tăng ca.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất tại phân xưởng Gò - Công ty Cổ phần Đầu tư Thái Bình" của sinh viên Dương Tài Phụng đã giải quyết bài toán vận hành thực tế tại doanh nghiệp da giày hàng đầu Việt Nam. Bằng việc kết hợp phương pháp luận Kỹ thuật Công nghiệp (IE) với các công cụ Lean Manufacturing (Line Balancing, Kanban, Multi-skill Matrix, Preventive Maintenance), nghiên cứu đã đạt được các kết quả nổi bật:

  • Tối ưu hóa hiệu suất đường chuyền từ $71,42%$ lên $88,35%$, loại bỏ hoàn toàn các nút thắt cổ chai tại các công đoạn gò mũi và ép đế.
  • Hạ tỷ lệ sản phẩm lỗi cuối chuyền từ $5,11%$ xuống $2,24%$, tiết kiệm hàng chục triệu đồng chi phí phế phẩm mỗi tháng.
  • Nâng cao năng suất lao động (PPH) thêm $21,15%$, đưa năng suất từ $2,60$ lên $3,15\text{ đôi/người/giờ}$.
  • Triệt tiêu hoàn toàn tình trạng dừng chuyền do thiếu đồng bộ nguyên vật liệu BTP nhờ vào cơ chế kiểm soát Kanban trực quan.

Mô hình nghiên cứu cung cấp một cơ sở thực nghiệm vững chắc, mở ra tiềm năng nhân rộng cho toàn bộ các chuyền sản xuất tại TBS Group cũng như các nhà máy sản xuất gia công da giày quy mô lớn tại Việt Nam trong kỷ nguyên chuyển dịch chuỗi cung ứng toàn cầu.