Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Lược khảo tài liệu Chương 3: Giới thiệu tổng quan công ty Chương 4: Xây dựng mô hình mô phỏng Chương 5: Kết luận và kiến nghị 5 Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938 Đồ án Mô phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU Khi công nghiệp ngày càng phát triển thì việc ứng dụng các máy móc tự động vào sản xuất càng nhiều. Các mô hình dây chuyền sản xuất giúp các nhà kinh doanh tiết kiệm rất nhiều chi phí, đồng thời mang lại lợi ích khá cao cho các doanh nghiệp. Dây chuyền sản xuất là một tập hợp các hoạt động theo tuần tự đã được thiết lập sẵn tại nhà máy mà vật liệu được đưa vào quá trình tinh chế để nhằm tạo ra một sản phẩm tiêu dùng cuối cùng hoặc các bộ phận được lắp ráp để chế tạo thành phẩm.
Trong lĩnh vực sản xuất, để có thể tối thiểu chi phí và tối đa lợi nhuận thì cần phải xem xét đến những yếu tố ảnh hưởng như bố trí mặt bằng, quản lý tồn kho và cân bằng chuyền, điều đó sẽ giúp mang lại hiệu quả cao nhất. Tất cả các doanh nghiệp khi mới bước vào sản xuất đều gặp phải bài toán đầu tiên đó là bố trí mặt bằng sản xuất. Đây là nhiệm vụ rất quan trọng, phải bố trí các trạm sản xuất sao cho quãng đường vận chuyển nguyên vật liệu ngắn nhất có thể, liên tục, thuận lợi cho việc di chuyển. Hasan Hosseini Nasab nhận định rằng vấn đề bố trí cơ sở được định nghĩa là vị trí của các trang thiết bị trong khu vực nhà máy, với mục đích xác định sự sắp xếp hiệu quả nhất theo một số tiêu chí hoặc mục tiêu theo các ràng buộc nhất định [1].
Sara Masoud et al cho rằng kế hoạch bố trí cơ sở tối ưu là cần thiết để xây dựng hoặc trang bị thêm các cơ sở sản xuất để tối đa hóa năng lực và hiệu quả sản xuất [2]. Được bổ sung bởi Abbas Ahmadi et al “Vấn đề bố trí cơ sở là một vấn đề tối ưu hóa nổi tiếng thường liên quan đến việc sắp xếp các cơ sở cần thiết trong một tổ chức” [3]. Mục tiêu của bố trí mặt bằng là tối thiểu hóa chi phí vận chuyển, chi phí sản xuất và tồn trữ nguyên vật liệu, tối ưu hiệu suất dây chuyền, loại bỏ được những thao tác thừa và giảm chi phí sản xuất. Trên thực tế có khá nhiều nghiên cứu chỉ ra được lợi ích và hiệu quả mà bố trí mặt bằng mang lại.
Bố trí mặt bằng không những được áp dụng trong lĩnh vực sản xuất mà nó còn được ứng dụng trong hầu hết các lĩnh vực khác nhau. Trong lĩnh vự y tế, Thanh Lian Lin 6 Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938 Đồ án Mô phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi et al đã có nghiên cứu chỉ ra rằng “Do sự cạnh tranh của thị trường y tế và tầm quan trọng của phòng mổ (OT), hiệu quả của quy trình OT trở thành một vấn đề nóng trong quản lý bệnh viện. Bố trí cơ sở OT không chỉ là vấn đề về giảm chi phí, mà còn đóng góp lớn vào hiệu quả của quy trình OT.
Để trở nên cạnh tranh hơn trong thị trường y tế, bố trí cơ sở của OT nên được coi là một phần thiết yếu trong giai đoạn thiết kế ban đầu. Bên cạnh việc bố trí mặt bằng tối ưu thì cân bằng chuyền (Line Balancing) cũng là một bài toán mà các nhà quản lý sản xuất rất quan tâm. Cân bằng chuyền là hình thức sản xuất bố trí theo một dòng chảy, trong đó các nguyên công (Task) được phân vào các Trạm (Workstation). Alexandre Dolgui và Evgeny Gafarov nói rằng việc thiết kế dây chuyền lắp ráp là một vấn đề quan trọng trong kỹ thuật sản xuất, quản lý và kiểm soát [6].
Thực hiện tốt cân bằng chuyền giúp cho doanh nghiệp nâng cao năng suất và hiệu quả công việc. Các lợi ích mà cân bằng chuyền mang lại như chuyên môn hóa lao động cao, giảm chi phí máy móc, công nhân, dòng vận chuyển nguyên vật liệu, kiếm soát tốt quá trình sản xuất, dễ dàng bố trí các dòng nguyên liệu và sản phẩm cũng như vị trí máy móc thiết bị. Theo Haile Sime et al (2019) nói rằng cân bằng dây chuyền là một nhiệm vụ quan trọng đối với các công ty sản xuất để cải thiện năng suất và giảm thiểu chi phí sản xuất [7]. Các nghiên cứu về CBC được ứng dụng rộng rãi vào thực tế sản xuất tại nhiều doanh nghiệp ở Việt Nam.
Cân bằng dây chuyền lắp ráp xe Foton Auman D240, công ty Ô tô Trường Hải; Cân bằng dây chuyền sản xuất áo sơ mi, phân xưởng 7, công ty cổ phần may Tây Đô; Cân bằng dây chuyền may tại Tổng Công ty cổ phần may Nhà Bè. Việc áp dụng cân bằng chuyền đã giúp cho các công ty tăng độ linh hoạt trong sản xuất, đáp ứng nhu cầu khách hàng, giảm thiểu tình trạng thiếu hay thừa sản phẩm khi sản xuất hàng loạt. Naveen Kumar và Dalgobind Mahto (2013) trình bày các đánh giá về các công việc khác nhau trong lĩnh vực cân bằng dây chuyền lắp ráp và cố gắng tìm hiểu những phát triển và xu hướng mới nhất có sẵn trong các ngành để giảm thiểu tổng chi phí thiết bị và số lượng máy trạm [8]. Có nhiều kỹ thuật để giải quyết bài toán cân bằng dây chuyền sản xuất.
Bowman (1960) xây dựng mô hình quy hoạch nguyên gồm 2 loại: loại 1 (ALB1) để giảm thiểu số trạm làm việc 7 Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938 Đồ án Mô phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi trong thời gian chu kì mong muốn; loại 2 (ALB2) giả sử số trạm làm việc được cho sẵn và cố gắng giảm thiểu thời gian chu kỳ (tối đa hóa tốc độ sản xuất) của dây chuyền lắp ráp [9]. Held, et al. Patterson và Albracht (1975) xây dựng một mô hình số nguyên nhị phân 0 – 1 cho vấn đề cân bằng dây chuyền lắp ráp đơn giản [11].
Yasunori, et al (1994)., xây dựng giải thuật mạng Hopfield, một phương pháp mới để giải bài toán cân bằng lớn. Hàm mục tiêu của mạng nhằm đánh giá các giải pháp cân bằng bao gồm ba thuật ngữ: (A) một hoạt động nên được xử lý tại một máy trạm, (B) mối quan hệ ưu tiên giữa hai hoạt động cần xử lý, (C) nên giảm thiểu thời gian chu kì của các hoạt động [12]. Bên cạnh đó, có nhiều nghiên cứu giải quyết bài toán cân bằng chuyền bằng các mô hình tối ưu, các giải thuật. Song et al (2006) đã đề cập đến một mô hình tối ưu hóa cho vấn đề cân bằng dây chuyền lắp ráp nhằm cải thiện sự cân bằng dây chuyền sản xuất theo quy trình lắp ráp may mặc lấy con người làm trung tâm [13].
Chen et al (2012) đã sử dụng giải thuật di truyền (GA) trong bài toán cân bằng dây chuyền lắp ráp cho ngành may nhằm tối đa mức độ cân bằng khối lượng công việc giữa các trạm. Nghiên cứu cho thấy, thuật toán vượt trội được sử dụng hơn về tiết kiệm chi phí, nguồn lực so với các phương pháp hiện tại được sử dụng trong thực tế [14]. Chan et al. Ngoài việc bố trí mặt bằng và cân bằng chuyền để tối ưu chi phí thì kiểm soát tồn kho cũng hết sức quan trọng.
Lãng phí do tồn kho có thể làm tốn thời gian và nguồn lực quý giá của doanh nghiệp. Để kiểm soát tồn kho hiệu quả phải xem xét chính sách đặt hàng có phù hợp với sản phẩm mà doanh nghiệp đang làm hay không. Hàng tồn kho ràng buộc vốn và nếu bạn không quản lý nó một cách hiệu quả, nó sẽ nhanh chóng làm mất cân đối dòng tiền và tệ hơn, nó ngầm thể hiện sự thiếu hiệu quả trong hoạt động của doanh nghiệp. Theo số liệu thống kê thì tồn kho chiếm khoảng 50% vốn của doanh nghiệp.
Vì vậy kiểm soát tồn kho là một vai trò 8 Nguyễn Quốc Cường B1604882 Nguyễn Huyền Trang B1604938 Đồ án Mô phỏng và tối ưu hóa trong HTCN CBHD: Ths. Nguyễn Trường Thi hết sức quan trọng của các nhà quản lý doanh nghiệp. Điều này đồng nghĩa với việc các doanh nghiệp cần có một chính sách quản lý tồn kho đúng đắn để tối thiểu chi phí trong quá trình sản xuất. Ngược lại nếu không kiểm soát tốt hàng kho sẽ khiến cho doanh nghiệp tổn thất lợi nhuận đáng kể do các chi phí phát sinh như lưu kho mang lại.
Theo Min ji et al (2018) cho rằng “Chi phí tồn kho liên quan đến thời gian dòng công việc, đó là thời gian giữa lúc công việc đến nhà sản xuất và thời gian xử lý xong và rời khỏi nhà sản xuất” [16]. Zhuoqun Li cho rằng lượng dặt hàng có ảnh hưởng đến chi phí tồn kho, nếu có thể áp dụng chính sách đặt hàng phù hợp, hàng tồn kho mục tiêu thấp sẽ giảm chi phí tồn kho trong khi duy trì sự ổn định của hệ thống và mức dịch vụ cao [17]. Sanni chỉ ra rằng “Một hệ thống hàng tồn kho được thiết kế tốt là rất quan trọng đối với sự thành công của bất kỳ tổ chức kinh doanh nào. Một trong những thách thức lớn của các nhà quản lý hàng tồn kho là xác định chiến lược tối ưu hóa hàng tồn kho nhằm đảm bảo sự cân bằng hợp lý giữa việc giữ đủ hàng tồn kho trong tay để đáp ứng nhu cầu của khách hàng và tối ưu hóa chi phí liên quan đến việc giữ hàng tồn kho.
Nghiên cứu thực hiện dựa trên kiểm tra một mô hình xác định chung của hàng tồn kho trong đó tỷ lệ nhu cầu được xác định theo giá và tốc độ phân rã có thể thay đổi theo thời gian chu kỳ. Kết quả cho thấy chi phí tồn kho giảm đáng kể” [18]. Thông qua các kết quả mà những nghiên cứu đã đạt được, chúng ta có thể nhận thấy những tác động của sắp xếp bố trí trang thiết bị, cân bằng dây chuyền sản xuất và đặc biệt là quản lý tồn kho ảnh hưởng đến chi phí trong dây chuyền sản xuất. Vấn đề đặt ra là làm sao xác định được những tồn tại về tồn kho, mất cân bằng trong dây chuyền sản xuất, từ đó đánh giá và đề xuất phương pháp cải tiến phù hợp, thuyết phục hơn.
Thông thường, doanh nghiệp xem xét quản lý tồn kho sử dụng thông qua các chính sách khoa học dựa trên các mô hình toán học.