Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Sản Xuất Tinh Gọn Vào Doanh Nghiệp Sản Xuất Sợi

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật công nghiệp nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất tinh gọn vào doanh nghiệp sản xuất sợi, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Rê
• Người hướng dẫn: PGS. TS Đỗ Ngọc Hiền
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật công nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sản xuất tinh gọn vào doanh nghiệp sản xuất sợi
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về công nghệ sản xuất tinh gọn

Công nghệ sản xuất tinh gọn (Lean manufacturing) là một hệ thống các phương pháp và công cụ nhằm loại bỏ lãng phí trong quá trình sản xuất, giảm chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm. Trong ngành sản xuất sợi, việc áp dụng công nghệ sản xuất tinh gọn giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thời gian chết và nâng cao hiệu quả sản xuất. Luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sản xuất tinh gọn trong doanh nghiệp sản xuất sợi, nhằm cải thiện năng suất và chất lượng sản phẩm.

1.1. Mục tiêu của luận văn

Mục tiêu chính của luận văn là nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sản xuất tinh gọn trong doanh nghiệp sản xuất sợi. Cụ thể, luận văn nhằm đánh giá hiện trạng sản xuất, nhận diện các lãng phí, cải thiện quản lý trực quan, xây dựng kế hoạch bảo trì tự quản, và cải tiến chi phí sản xuất thông qua các chương trình cải tiến trọng điểm.

1.2. Phạm vi và giới hạn

Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi giới hạn tại các bộ phận chính của nhà máy sản xuất sợi. Dữ liệu được thu thập từ đầu năm 2018 đến thời điểm hiện tại. Một số đề án cải tiến cần thêm thời gian để đánh giá hiệu quả, và việc triển khai toàn diện cần sự đồng ý của ban giám đốc.

II. Cơ sở lý thuyết và các nghiên cứu liên quan

Chương này trình bày các khái niệm cơ bản về công nghệ sản xuất tinh gọn, lịch sử phát triển, và các công cụ chính như quản lý trực quan, tiêu chuẩn hóa công việc, và cải tiến liên tục. Các nghiên cứu liên quan đến Toyota Production System (TPS) và ứng dụng 5S trong các trường hợp cụ thể cũng được đề cập.

2.1. Khái niệm về sản xuất tinh gọn

Sản xuất tinh gọn tập trung vào việc loại bỏ các hoạt động không tạo ra giá trị, tối ưu hóa quy trình sản xuất, và nâng cao hiệu quả sản xuất. Các công cụ chính bao gồm Just-in-Time, Jidoka, và cải tiến liên tục.

2.2. Các nghiên cứu liên quan

Các nghiên cứu về TPS và ứng dụng 5S trong các doanh nghiệp sản xuất đã chứng minh hiệu quả của công nghệ sản xuất tinh gọn trong việc giảm lãng phí và nâng cao năng suất. Các nghiên cứu này là cơ sở lý thuyết quan trọng cho việc áp dụng công nghệ sản xuất tinh gọn trong ngành sản xuất sợi.

III. Phương pháp luận

Chương này trình bày phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn, bao gồm các bước thực hiện nghiên cứu, thiết kế công việc, chuẩn hóa thao tác, và cải tiến liên tục. Các phương pháp thu thập dữ liệu và phân tích chỉ số OEE cũng được đề cập.

3.1. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc phân tích hiện trạng sản xuất, nhận diện các lãng phí, và đề xuất các giải pháp cải tiến. Các công cụ như quản lý trực quan, 5S, và cải tiến liên tục được sử dụng để nâng cao hiệu quả sản xuất.

3.2. Thu thập số liệu và cải tiến chỉ số OEE

Chỉ số OEE (Overall Equipment Effectiveness) được sử dụng để đánh giá hiệu quả sử dụng thiết bị. Việc thu thập và phân tích dữ liệu giúp xác định các nguyên nhân gây lãng phí và đề xuất các giải pháp cải tiến.

IV. Phân tích đối tượng nghiên cứu

Chương này phân tích hiện trạng sản xuất tại nhà máy sản xuất sợi, nhận diện các lãng phí và các vấn đề trọng điểm. Các vấn đề như sản xuất dư thừa, lãng phí lao động, và thực hiện 5S được phân tích chi tiết.

4.1. Hiện trạng sản xuất

Phân tích hiện trạng sản xuất tại nhà máy cho thấy các lãng phí chính như sản xuất dư thừa, lãng phí lao động, và thời gian chết. Các vấn đề này ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sản xuất và chi phí.

4.2. Các vấn đề trọng điểm

Các vấn đề trọng điểm bao gồm sản xuất dư thừa, lãng phí lao động, và thực hiện 5S. Các giải pháp cải tiến được đề xuất nhằm giảm thiểu các lãng phí này và nâng cao hiệu quả sản xuất.

V. Thực hiện tinh gọn

Chương này trình bày các bước thực hiện công nghệ sản xuất tinh gọn tại nhà máy sản xuất sợi, bao gồm việc lập kế hoạch cải tiến, xây dựng quản lý trực quan, và cải tiến chỉ số OEE. Các chương trình cải tiến trọng điểm và đào tạo nhân viên cũng được thực hiện.

5.1. Lập kế hoạch cải tiến

Kế hoạch cải tiến được xây dựng dựa trên việc phân tích hiện trạng và nhận diện các lãng phí. Các hoạt động cải tiến liên tục và bảo trì tự quản được triển khai nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất.

5.2. Cải tiến chỉ số OEE

Chỉ số OEE được cải thiện thông qua việc giảm thời gian chết, tăng tốc độ sản xuất, và nâng cao chất lượng sản phẩm. Các giải pháp cải tiến được áp dụng để đạt được mục tiêu này.

VI. Kết quả thực hiện và kiến nghị

Chương này tổng hợp các kết quả đạt được sau khi áp dụng công nghệ sản xuất tinh gọn tại nhà máy sản xuất sợi. Các kiến nghị được đưa ra nhằm tiếp tục cải tiến và nâng cao hiệu quả sản xuất trong tương lai.

6.1. Kết quả thực hiện

Kết quả thực hiện cho thấy sự cải thiện đáng kể trong hiệu quả sản xuất, giảm chi phí, và nâng cao chất lượng sản phẩm. Các chỉ số OEE và 5S được cải thiện rõ rệt.

6.2. Kiến nghị

Các kiến nghị được đưa ra nhằm tiếp tục cải tiến quy trình sản xuất, nâng cao năng lực nhân viên, và áp dụng rộng rãi công nghệ sản xuất tinh gọn trong toàn bộ nhà máy.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I: Giới thiệu Chương II: Cơ sở lý thuyết và các nghiên cứu liên quan Chương III: Phương pháp luận Chương IV: Phân tích đối tượng nghiên cứu Chương V: Thực hiện tinh gọn Chương VI: Kết luận, kiến nghị 10 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN 2.1 Giới thiệu về sản xuất tinh gọn Lean Sản xuất tinh gọn (Lean manufacturing) là tập hợp một nhóm các phương pháp, công cụ tập trung liên tục loại bỏ các lãng phí trong hệ thống sản xuất nhằm giảm giá thành sản xuất và chất lượng tốt hơn. Các phương pháp và nội dung được mô tả ngắn gọn dưới mô Hình 2.1 sau: Chất lượng tốt –chi phí thấp- thời gian-an toàn- tinh thần lao động Just-in-time Con người Jidoka - Đúng số lượng, đúng Tuyển chọn Hiểu rõ, làm rõ các sự người, đúng lúc Mục tiêu chung cố ngay tại chỗ Lên kế hoạch theo nhịp Huấn luyện chéo Tự động ngừng máy sản xuất (takt time) Tách biệt con người – Cải tiến liên tục: Hệ thống kéo Thay đổi máy móc Giảm lãng phí nhanh Cung ứng tích hợp Vận dụng 5W1H Các quy trình đã ổn định và được chuẩn hóa Sản xuất cân bằng Kiểm soát trực quan Hình 2.1: Ngôi nhà chất lượng TPS của Toyota (Nguồn: ABrief of Lean Manufactoring) 11 Những yếu tố trong ngôi nhà chất lượng Lean có mối liên hệ vững chắc với nhau, bất kỳ sự khiếm khuyết nào cũng đều ảnh hưởng đến chất lượng ngôi nhà. Phần nền tảng là những triết lý quản lý trực quan, chuẩn hóa qui trình, cân bằng sản xuất. (Nguồn Lean implementation, Licentiate Thesis in Technology and Health Stockholm, Sweden 2013) Hai trụ cột của ngôi nhà là: - Just in time nghĩa là sản xuất vừa lúc cần đến không sản xuất thừa và tự kiểm lỗi - Jidoka không bao giờ để cho phế phẩm đi qua giai đoạn tiếp theo giai đoạn sau, giai đoạn sau được coi là khách hàng của giai đoạn trước và cũng phải được đáp ứng đúng yêu cầu.

Phần trung tâm của ngôi nhà là con người, tập thể và cải tiến liên tục, tích cực giảm lãng phí. Phần mái nhà là chất lượng, chi phí, thời gian giao hàng, an toàn và tinh thần lao động.2 Lịch sử về sản xuất tinh gọn Lean Lean Manufacturing bắt nguồn từ Hệ thống sản xuất của công ty Toyota với tên gọi là Toyota Production System (TPS) và đã được dần triển khai xuyên suốt các hoạt động của Toyota từ những năm 1950. Từ những năm 1980, Toyota đã ngày càng được biết đến nhiều hơn về tính hiệu quả trong việc triển khai hệ thống sản xuất Just-In-Time (JIT). Cụm từ “Lean Manufacturing” hay “Lean Production” đã xuất hiện lần đầu tiên trong quyển "The Machine that Changed the World" (Cỗ máy làm thay đổi Thế giới - James Womack, Daniel Jones & Daniel Roos) xuất bản năm 1990 Ngày nay, Toyota thường được xem là một trong những công ty sản xuất hiệu quả nhất trên thế giới và là công ty đã đưa ra chuẩn mực về điển hình áp dụng Lean Manufacturing LeanManufacturing đang được áp dụng ngày càng rộng rãi tại các công ty sản xuất hàng đầu trên toàn thế giới, dẫn đầu là các nhà sản xuất ôtô lớn và các nhà cung cấp thiết bị cho các công ty này.

Lean Manufacturing đang trở thành đề tài ngày càng 12 được quan tâm tại các công ty sản xuất ở các nước phát triển khi các công ty này đang tìm cách cạnh tranh hiệu quả hơn đối với khu vực châu Á. Quá trình hình thành được tóm tắt lịch sử hình thành khái niệm sản xuất tinh gọn như Hình 2.2 bên dưới: 13 Hình 2.2: Lịch sử sản xuất tinh gọn (Nguồn A Brief of Lean Manufactoring) 2.3 Các khái niệm về Lean: 2.1 Việc tạo ra giá trị và sự lãng phí Giá trị của một sản phẩm được xác định dựa trên những gì khách hàng thật sự yêu cầu và sẵn lòng trả tiền để có được. Các hoạt động sản xuất có thể được chia thành các nhóm sau: - Các hoạt động tạo ra giá trị tăng thêm là các hoạt động chuyển hoá vật tư trở thành sản phẩm mà khách hàng yêu cầu. - Các hoạt động không tạo ra giá trị tăng thêm là các hoạt động không cần thiết cho việc chuyển hoá vật tư thành sản phẩm mà khách hàng yêu cầu.

Bất kỳ những gì không tạo ra giá trị tăng thêm có thể được xem là lãng phí. Những gì làm tăng thêm thời gian, công sức hay chi phí không cần thiết đều được xem là không tạo ra giá trị tăng thêm. Một cách khác sự lãng phí đó là bất kỳ hoạt động nào mà khách hàng không sẵn lòng trả tiền mua.4 Mục tiêu của sản xuất tinh gọn Lean.1 Phế phẩm và sự lãng phí Giảm phế phẩm và các lãng phí hữu hình không cần thiết, bao gồm sử dụng vượt định mức nguyên vật liệu đầu vào, phế phẩm có thể ngăn ngừa được, chi phí liên quan đến tái chế phế phẩm và các tính năng trên sản phẩm vốn không được khách hàng yêu cầu.2 Chu kì sản xuất Giảm thời gian quy trình và chu kỳ sản xuất bằng cách giảm thiểu thời gian chờ đợi giữa các công đoạn, cũng như thời gian chuẩn bị cho quy trình và thời gian chuyển đổi mẫu mã hay quy cách sản phẩm. Nhận diện và liên tục loại bỏ lãng phí trong quá trình sản xuất: Trong chu kỳ sản xuất luôn luôn tồn tại những lãng phí (Waste) sau khi tiến hành đo và phân tích 14 những qui trình nhằm loại bỏ hoặc giảm bớt những lãng phí đó để rút ngắn chu kỳ sản xuất hay quay vòng của thiết bị sẽ tìm ra được những lãng phí ở từng công đoạn từ đó thực hiện những cải tiến như thể hiện trên Hình 2.3 Chu kỳ sản xuất trước khi cải tiến W W W W=Waste Mức tồn kho Chu kỳ sản xuất sau khi cải tiến loại bỏ lãng phí Hình 2.3: Loại bỏ lãng phí trong chu kỳ sản xuất 2.3 Mức tồn kho Giảm thiểu mức hàng tồn kho ở tất cả công đoạn sản xuất, nhất là sản phẩm dở dang giữa các công đoạn.

Mức tồn kho thấp hơn đồng nghĩa với yêu cầu vốn lưu động ít hơn. Cải thiện năng suất lao động, bằng cách vừa giảm thời gian nhàn rỗi của công nhân, đồng thời phải đảm bảo công nhân đạt năng suất cao nhất trong thời gian làm việc Trong doanh nghiệp tồn tại 8 loại lãng phí cơ bản được mô tả trong Hình 2.4: Những loại lãng phí chính a. Sửa phẩm lỗi (Defect): Những sản phẩm bị lỗi do không làm đúng theo tiêu chuẩn, kỹ thuật yêu cầu, sử dụng nhiều nguyên vật liệu dẫn đến phế phẩm làm tăng chi phí sản xuất. Sản xuất dư thừa (Over production): Là sản xuất nhiều hơn hay sớm hơn những gì được yêu cầu một cách không cần thiết, việc này làm gia tăng rủi ro do lỗi thời của sản phẩm, tang rủi ro về sản xuất sai chủng loại sản phẩm và khẳ năng sản phẩm bị bỏ đi hoặc bán giá rẻ hơn.

Chờ đợi (Waiting) Là việc công nhân hay máy móc phải chờ vì sự tắc nghẽn luồng sản phẩm trên chuyền sản xuất, hay không gian làm việc hạn chế dẫn đến chờ đợi, việc chờ đợi dẫn đến hiệu quả sản xuất thấp, tăng giá thành sản phẩm. Lãng phí trí tuệ của nhân viên (Intellected): Trí lực của nhân viên là nguồn tài sản quí giá của doanh nghiệp, không sắp xếp nhân viên có năng lực vào những vị trí thích hợp hay không sử dụng nguồn chất xám này được xem là nguồn lãng phí lớn của doanh nghiệp. Di chuyển (Transportation): Những bước di chuyển của nguyên vật liệu mà không tạo thêm giá trị cho sản phẩm, dòng sản phẩm đi không hợp lý do bố trí mặt bằng hoặc phải đợi chờ giữa các công đoạn hay những chi phí do vận chuyển nguyên vật liệu mà không có kế hoạch, những lãng phí này sẽ làm chậm quá trình tạo ra sản phẩm hoặc sản xuất trì trệ. Tồn kho (Inventory) Trong kho dự trữ quá nhiều nguyên vật liệu so với kế hoạch sản xuất, bán thành phẩm hay thành phẩm quá nhiều trong kho sẽ dẫn đến tăng chi phí cho việc lưu kho, bảo quản, sản phẩm hư hỏng, xuống cấp và vốn quay vòng chậm g.

Thao tác (Motion) Những thao tác thừa của nhân viên hay việc đi lại không gắn liền với công việc sẽ dẫn tới tốc độ sản xuất thấp. Qui trình thừa (Extra-processing) Những xử lý do thiết kế hay công cụ kém, Những qui trình không yêu cầu từ khách hàng, nhiều qui trình làm lại nhiều lần không cần thiết. Thẩm quyền và quy trình mới phải được ghi nhận lại chi tiết nội dung, trình tự, thời gian và kết quả. Hai phương pháp để khuyến khích sự tham gia của công nhân trong hoạt động cải tiến liên tục: - Vòng Kaizen: Áp dụng vòng Kaizen là việc lập ra các nhóm công nhân (Lean Team) để tìm các ý tưởng giúp giải quyết các vấn đề cụ thể.

Một vòng Kaizen sẽ gặp nhau một giờ mỗi tuần trong suốt 6-8 tuần và trong thời gian đó sẽ đưa ra một số đề xuất cho người quản lý về cách giải quyết các vấn đề cụ thể. Sự hỗ trợ và tham gia của cấp quản lý là yếu tố tiên quyết cho sự thành công của vòng Kaizen. - Chương trình đề xuất cải tiến (Suggestion Programs): Xây dựng một chương trình đề xuất cải tiến tích cực để khuyến khích việc góp ý cải tiến của công nhân đồng thời thưởng cho các ý tưởng sáng tạo được áp dụng thành công. Việc duy trì sự tham gia của công nhân ở mức độ cao trong việc liên tục đề xuất cải tiến chính là yếu tố then chốt trong việc áp dụng Lean Manufacturing.5 Các công cụ trong sản xuất tinh gọn 2.1 Tiêu chuẩn hoá công việc - Chuẩn hóa công việc là tất cả các bước thực hiện công việc được tiêu chuẩn một cách nhất quán, rõ ràng và được truyền đạt tới công nhân một cách chi tiết chính xác, dễ hiểu, trực quan để họ thao tác đúng và cải tiến công việc hiện tại họ đang làm.

Mục đích của việc chuẩn hóa công việc là đảm bảo các hoạt động sản xuất luôn được thực hiện một cách thống nhất, khi các thủ tục không được chuẩn hóa ở 17 mức độ cao công nhân có những ý nghĩ, cách làm khác nhau về một qui trình và dễ đưa đến sai, hỏng sản phẩm - Mức độ chuẩn hóa cao về qui trình cũng giúp các công ty mở rộng sản xuất một cách dễ dàng hơn do tránh được những gián đoạn do thiếu các qui trình chuẩn hóa.