Luận văn thạc sĩ quản trị kinh doanh ứng dụng công cụ fmea nhằm giảm thiểu sai sót trong quy trình sản xuất sữa chua ăn tại phân xưởng chế biến của nhà máy sữa sài gòn

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kinh doanh ứng dụng công cụ fmea nhằm giảm thiểu sai sót trong quy trình sản xuất sữa chua ăn tại, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Phạm Văn Dương Lâm
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thúy Quỳnh Loan
• Trường học: Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Quản trị kinh doanh
• Đề tài: Ứng Dụng Công Cụ FMEA Nhằm Giảm Thiểu Sai Sót Trong Quy Trình Sản Xuất Sữa Chua Tại Phân Xưởng Chế Biến Của Nhà Máy Sữa Sài Gòn
• Loại tài liệu: khóa luận thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Ứng Dụng FMEA Giảm Sai Sót Sản Xuất Sữa Chua

Trong môi trường cạnh tranh hiện nay, chất lượng sản phẩm là yếu tố sống còn đối với doanh nghiệp. Để đảm bảo chất lượng, các doanh nghiệp áp dụng các hệ thống quản lý chất lượng và các công cụ quản lý như Lean, Six Sigma. FMEA (Phân tích hình thức và tác động sai lỗi) là một công cụ hữu ích, giúp tầm soát các sai sót trong sản xuất. FMEA không chỉ nhận diện các dạng sai hỏng tiềm ẩn, mà còn xác định mức độ ảnh hưởng, tần suất xuất hiện và khả năng phát hiện các sai hỏng, từ đó giúp dự báo, phòng ngừa, khắc phục rủi ro. Bài viết này trình bày ứng dụng FMEA tại Nhà máy Sữa Sài Gòn để giảm thiểu sai sót trong sản xuất sữa chua.

1.1. Tại Sao FMEA Quan Trọng Với Sản Xuất Sữa Chua

Sản xuất sữa chua, đặc biệt là ở quy mô công nghiệp, tiềm ẩn nhiều nguy cơ sai sót trong sản xuất sữa chua. Từ khâu chuẩn bị nguyên liệu, quy trình sản xuất sữa chua, đến khâu đóng gói và bảo quản, mỗi công đoạn đều có thể phát sinh các lỗi ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng FMEA giúp nhận diện sớm các nguy cơ này, giảm thiểu rủi ro và đảm bảo an toàn thực phẩm.

1.2. Nhà Máy Sữa Sài Gòn và Vấn Đề Sai Sót Hiện Tại

Nhà máy Sữa Sài Gòn, trực thuộc Vinamilk, sản xuất sữa tươi tiệt trùng, sữa chua ăn và sữa chua uống. Theo tài liệu gốc, năm 2015, nhà máy gặp nhiều sự cố chất lượng liên quan đến nhiễm vi sinh, độ nhớt không đạt, trạng thái sản phẩm không đạt, và chỉ tiêu hóa lý không đạt. Các sự cố này gây tổn thất về sản phẩm, chi phí xử lý, và uy tín. Do đó, việc áp dụng FMEA là cần thiết để cải thiện kiểm soát chất lượng sữa chua.

II. Xác Định Thách Thức Chất Lượng Trong Sản Xuất Sữa Chua

Nhà máy Sữa Sài Gòn áp dụng các tiêu chuẩn quản lý chất lượng như FSSC 22000, ISO 9001, và ISO 14000. Tuy nhiên, quy trình sản xuất sữa chua vẫn tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây sai sót. Cụ thể, các sự cố chất lượng thường gặp bao gồm nhiễm vi sinh, độ nhớt không đạt, trạng thái sản phẩm không đạt, và chỉ tiêu hóa lý không đạt. Các sự cố này không chỉ gây thiệt hại về sản phẩm mà còn ảnh hưởng đến uy tín của công ty và có thể gây nguy hiểm cho người tiêu dùng. Theo tài liệu gốc, nhà máy ghi nhận nhiều trường hợp sản phẩm nhiễm vi sinh, hư hỏng, gây tốn kém thời gian và chi phí.

2.1. Các Lỗi Thường Gặp Khi Sản Xuất Sữa Chua

Các lỗi thường gặp khi sản xuất sữa chua bao gồm nhiễm vi sinh (toàn bộ mẻ hoặc cục bộ), nhiệt độ thanh trùng không đạt, không làm lạnh kịp thời khi đạt pH, và tác động cơ học trong quá trình ủ. Những lỗi này có thể xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau, từ chất lượng nguyên liệu, men sữa chua, đến quy trình vận hành và bảo trì thiết bị. Việc phân tích nguyên nhân gốc rễ là rất quan trọng.

2.2. Ảnh Hưởng Của Sai Sót Đến Năng Suất Và Chi Phí

Sai sót trong sản xuất không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm mà còn tác động đến năng suất sản xuất sữa chua và chi phí sản xuất sữa chua. Sản phẩm bị lỗi phải loại bỏ, gây lãng phí nguyên liệu và thời gian. Chi phí xử lý sự cố, bảo trì thiết bị, và kiểm tra lại quy trình cũng tăng lên đáng kể. Do đó, việc giảm thiểu sai sót là cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí.

III. Phương Pháp FMEA Công Cụ Giảm Thiểu Sai Sót Sản Xuất

FMEA là một phương pháp phân tích hệ thống, giúp nhận diện và đánh giá các rủi ro tiềm ẩn trong quy trình sản xuất. FMEA giúp xác định các nguyên nhân gây ra sai hỏng, đánh giá mức độ nghiêm trọng, tần suất xuất hiện, và khả năng phát hiện của các sai hỏng này. Từ đó, nhà quản lý có thể ưu tiên các biện pháp phòng ngừa và khắc phục. Theo tài liệu gốc, FMEA bao gồm các bước như thành lập nhóm, thu thập dữ liệu, xây dựng thang điểm, tính toán chỉ số RPN, nhận diện nguyên nhân gốc rễ, đề xuất giải pháp, và triển khai giải pháp.

3.1. Các Bước Triển Khai FMEA Trong Sản Xuất Sữa Chua

Triển khai FMEA trong sản xuất sữa chua bao gồm các bước chính: (1) Thành lập nhóm FMEA với các thành viên từ các bộ phận liên quan. (2) Thu thập dữ liệu về quy trình sản xuất, các sai hỏng đã xảy ra. (3) Xây dựng thang điểm đánh giá mức độ nghiêm trọng (S), tần suất xuất hiện (O), và khả năng phát hiện (D). (4) Tính toán chỉ số ưu tiên rủi ro (RPN). (5) Phân tích nguyên nhân gốc rễ của các sai hỏng quan trọng. (6) Đề xuất và triển khai các biện pháp phòng ngừa và khắc phục.

3.2. Xây Dựng Bảng Đánh Giá Rủi Ro Trong FMEA

Để thực hiện FMEA hiệu quả, cần xây dựng bảng đánh giá rủi ro chi tiết, bao gồm các yếu tố: (1) Các công đoạn trong quy trình sản xuất. (2) Các dạng sai hỏng có thể xảy ra ở mỗi công đoạn. (3) Các nguyên nhân gây ra sai hỏng. (4) Mức độ nghiêm trọng (S) của sai hỏng. (5) Tần suất xuất hiện (O) của sai hỏng. (6) Khả năng phát hiện (D) của sai hỏng. (7) Chỉ số ưu tiên rủi ro (RPN) = S x O x D.

IV. Ứng Dụng FMEA Tại Nhà Máy Sữa Sài Gòn Kết Quả Cụ Thể

Tại Nhà máy Sữa Sài Gòn, việc áp dụng FMEA giúp xác định 23 dạng sai hỏng tiềm ẩn trong quy trình sản xuất sữa chua. Trong đó, năm dạng sai hỏng được xác định là quan trọng và ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Nhóm FMEA đã phân tích nguyên nhân gốc rễ và đề xuất biện pháp khắc phục cho năm dạng sai hỏng này. Các biện pháp này bao gồm cải tiến quy trình, tăng cường kiểm soát chất lượng, và đào tạo nhân viên.

4.1. Phân Tích Chi Tiết Các Sai Hỏng Quan Trọng Nhất

Các sai hỏng quan trọng nhất bao gồm nhiễm vi sinh toàn bộ mẻ trong quá trình ủ, nhiễm vi sinh cục bộ trong quá trình ủ, nhiệt độ thanh trùng thấp hơn yêu cầu kỹ thuật, không làm lạnh kịp thời khi đạt pH, và tác động cơ học trong quá trình ủ. Mỗi sai hỏng đều có các nguyên nhân gốc rễ khác nhau và cần các biện pháp khắc phục riêng biệt. Ví dụ, nhiễm vi sinh có thể do vệ sinh kém, thiết bị không được khử trùng đúng cách, hoặc nguyên liệu bị ô nhiễm.

4.2. Đánh Giá Hiệu Quả Giải Pháp và Tính Toán Lại RPN

Sau khi triển khai các biện pháp khắc phục, nhóm FMEA đánh giá lại hiệu quả của các giải pháp và tính toán lại chỉ số RPN. Kết quả cho thấy RPN của các sai hỏng quan trọng đã giảm đáng kể, chứng tỏ các biện pháp khắc phục đã mang lại hiệu quả. Việc đánh giá và điều chỉnh liên tục là cần thiết để duy trì và cải thiện chất lượng sản phẩm.

V. Kết Luận FMEA Cải Thiện Sản Xuất Sữa Chua Hiệu Quả

Đề tài nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của việc áp dụng FMEA (Phân tích hình thức và tác động sai lỗi) trong việc giảm thiểu sai sót trong sản xuất sữa chua tại Nhà máy Sữa Sài Gòn. Việc áp dụng FMEA giúp nhà máy nhận diện các nguy cơ tiềm ẩn, đánh giá mức độ ảnh hưởng, và đề xuất các biện pháp phòng ngừa và khắc phục hiệu quả. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo hữu ích cho các doanh nghiệp sản xuất thực phẩm.

5.1. Bài Học Kinh Nghiệm Từ Ứng Dụng FMEA

Bài học kinh nghiệm từ việc ứng dụng FMEA là cần có sự tham gia của các thành viên từ các bộ phận liên quan, thu thập dữ liệu đầy đủ và chính xác, xây dựng thang điểm đánh giá phù hợp, và triển khai các biện pháp khắc phục một cách có hệ thống. Việc đánh giá và điều chỉnh liên tục là cần thiết để duy trì và cải thiện chất lượng sản phẩm.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Quản Lý Rủi Ro

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc kết hợp FMEA với các công cụ quản lý chất lượng khác như HACCP (Phân tích mối nguy và điểm kiểm soát tới hạn) và ISO 22000 (Hệ thống quản lý an toàn thực phẩm) để xây dựng một hệ thống quản lý rủi ro toàn diện. Nghiên cứu cũng có thể mở rộng sang các quy trình sản xuất khác trong nhà máy.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: GIỚI THIỆU. Nội dung chương trình bày tổng quan về nhu cầu ứng dụng FMEA tại nhà máy Sữa Sài Gòn, mục tiêu, ý nghĩa, phạm vi nghiên cứu và bố cục của đề tài. Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYÉT. Giới thiệu tổng quan về FMEA, phương pháp thực hiện và các áp dụng của công cụ này trong các lĩnh vực khác nhau trên thế giới.

Chương 3: PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG. Giới thiệu tổng quan về nhà máy Sữa Sài Gòn. Phân tích thực trạng các vẫn đề chất lượng mà nhà máy đang gặp phải. Chương 4: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP FMEA CHO QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA ĂN TẠI PHÂN XƯỞNG CHẾ BIẾN.

Chương này tập trung nội dung chính của khóa luận. Bao gồm việc thành lập nhóm FMEA, liệt kê các sai hỏng, xây dựng thang đo S, O, D và đánh giá các sai hỏng dựa trên các thang đo này. Sau đó, tiến hành tính toán các chỉ số RPN để xác định thứ tự ưu tiên cho các sai hong va dé ra các giải pháp khắc phục. Cuối cùng, chương 4 nêu một số kết quả đạt được khi thực hiện giải pháp, đánh giá FMEA lại lần thứ hai.

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ. Nêu ra những kết quả đạt được của dé tai. Dé xuất các kiến nghị để giải pháp được thực hiện thuận lợi hơn. Nội dung chương còn chỉ ra các hạn chế của dé tai và hướng nghiên cứu tiếp theo.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYÉT 2. Khái niệm FMEA - Lich sir hinh thành EMEA được viết tắt từ thuật ngtt Failure Modes and Effects Analysis, dugc dịch là Phân tích các kiểu sai hỏng và tác động. Phương pháp FMEA được công bố chính thức vào năm 1949 bởi Quân đội Hoa Kì trong 4n pham Mil — P 1629 với tên gọi Quy trình cho pháp thể hiện những ảnh hướng của kiểu sai hỏng và phân tích mức độ rúi ro, Procedure for performing a failure mode effect and criticality analysis, dùng đề phân loại các sai hỏng theo mức độ ảnh hưởng tới sự thành công của nhiệm vụ và các vấn đề an toàn cá nhân/ thiết bị. Sau đó, FMEA được sử dụng trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ qua chương trình Apollo vào năm 1960 để tính toán giảm thiêu các rủi ro của dự án.

Cũng trong lĩnh vực này, FMEA được NASA sử dụng trong các dự án đưa con người lên mặt trăng. Tới năm 1970, Ford Motor giới thiệu phương phap FMEA áp dụng lần đầu tiên trong ngành công nghiệp ô tô. Trong những năm 1980, phương pháp FMEA được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô trong việc chuẩn hóa cấu trúc và phương pháp thực hiện. Năm 1994, FMEA được đưa vào bộ tiêu chuẩn quản lý chất lượng QS-9000, là tiêu chuẩn được xây dựng dựa trên bản ISO 9000:1994, nhưng được thêm vào các yêu cầu cần thiết cụ thê cho ngành công nghiệp ô tô.

Hiện nay FMEA được công nhận và áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau (Carlson, 2014). Một cách tông quát, FMEA là công cụ quản lý chất lượng suy diễn toàn diện dùng dé tìm kiếm những nguyên nhân dẫn đến sai sót tiềm tàng, những cách bố trí hiện hành đề thăm dò nguyên nhân một sai sót trước khi nó sinh ra và những tác động khử nó hay ít nhất giảm hậu quả của nó (Đặng Đình Cung, 2007). NS NNN NN 2. Lợi ích của phương pháp FMEA Việc áp dụng FMEA đang dần trở thành một xu thế với các doanh nghiệp hiện nay vì các lợi ích to lớn mà phương pháp này đem lại.

Dưới đây là các lợi ích mà EMEA đem lại cho doanh nghiệp (Đặng Đình Cung, 2007). FMEA là một công cụ giúp thiết kế một hệ thống đáng tin cậy, an toàn và được người sử dụng ưa chuộng bằng cách: Quy định những đặc tính kỹ thuật cho sản phẩm để giảm thiểu những sai sót tiềm tàng và độ nguy kịch của những sai sót tiềm tàng còn lại. Định giá những đòi hỏi của người sử dụng và tất cả những người tham gia dự án để biết chắc rằng những đòi hỏi đó sẽ không sinh thêm sai sót tiềm tàng khác. Nhận định những đặc tính kỹ thuật có thể sinh ra sai sót tiềm tàng để khử chúng hay ít ra, để giảm thiêu hậu quả của chúng.

Khai triển những phương pháp và trình tự thử nghiệm sản phẩm để biết chắc những sai sót tiềm tàng đã được khử đi. Theo dõi và giải quyết những sai sót tiềm tàng ở khâu thiết kế. Biết chắc rằng những sai sót có thê phát sinh sẽ không có hậu quả nghiêm trọng quá đáng. Ngoài ra, FMEA cũng là một công cụ giúp xí nghiệp cải thiện chất lượng và gia tăng độ tin cậy của công tác thiết kế nhờ : Nhân viên quen nhận định sớm, để loại bỏ sớm những cách thức sinh ra sa1 sót tiềm ấn.

Nhân viên quen xếp loại thứ tự ưu tiên giải quyết mọi vẫn dé của xí nghiệp. Nhân viên quen suy nghĩ và hoạt động tập thé. Giảm thiểu những thay đổi về thiết kế và chi phí sinh ra từ những thay đổi đó. Gia tăng kinh nghiệm của xí nghiệp về rủi ro và những tác động giảm rủi ro.

Tích lũy thông tin để gia tăng những kiến thức của toàn thê nhân viên về thiết kế công nghiệp và tổ chức xí nghiệp. *⁄ Tăng cường quan tâm của nhân viên về những công tác phòng ngừa. *⁄ Tăng cường quan tâm của nhân viên về sự cần thiết phải thử nghiệm và khai triển kỹ hệ thống trước khi thực hiện và đưa ra thị trường. Phan loai FMEA Hiện nay, công cụ FMEA duoc chia ra thành ba loại phổ biến 1a System FMEA, Process FMEA va Design FMEA (Carlson, 2014).

Design FMEA —- DFMEA ( FMEA Thiét ké) FMEA Thiét ké (Design FMEA, DFMEA hay 1a FMEAD) chu yéu chi trong đến việc tối ưu hóa độ khả tín của sản phẩm. Vì chú trọng đến sản phẩm sẽ được chế tạo, phương pháp FMEA nay con duoc goi 1a FMEA San pham (Product FMEA). Khi san phẩm gồm bởi nhiều thành phần thì người ta gọi là FMEA thành phần (Part FMEA) cho mỗi thành phần cơ bản. Có tác giả còn gọi những loại FMEA này là FMEA Dự án (Project FMEA), dé nhan manh 6 diém phai tiến hành một FMEA ngay từ khi khởi đầu một dự án thiết kế sản phâm.

Mục đích của FMEA thiết kế là bảo đảm rằng tất cả những sai sót nguy kịch tiềm tàng và cách thức chúng sinh ra đã được nhận định và nghiên cứu. Áp dụng đối với sản phẩm và các chỉ tiết cấu thành sản phâm. Process FMEA — PFMEA ( FMEA quy trinh): Mặc dù cũng chú trọng đến độ khả tín của sản phẩm, FMEA Quy trinh (Process FMEA, PFMEA hay 1a FMEAP) chu yéu chi trong đến việc cải thiện năng suất, đặc biệt đến những phương tiện sản xuất (máy móc, công cụ, dây chuyền sản xuất,.) và các chuỗi cách thức, truy cập thông tin, tiếp đón khách hàng,. làm bằng tay hay tự động.

Vì thế người ta cũng hay gọi phương pháp này là FMEA Thiết bị (Machine FMEA) hay là FMEA Tổ chức (Organization FMEA). Đặc biệt, ở những xí nghiệp đơn thuần địch vụ, người ta cũng gọi FMEA này là FMEA Dịch vụ (Service EMEA). 10 Khi tiến hành một công trình FMEA Quy trình cho một dịch vụ thì người ta phân biệt những hoạt động hậu trường (back office), được thực hiện mà không có sự có mặt của khách hàng và những hoạt động tiền trường (font office) được thực hiện với sự chứng kiến hay sự tham gia của khách hàng. System FMEA (FMEA hệ thống) FMEA hệ thống là cấp phân tích cấp cao nhất của toàn bộ một hệ thống.

Một hệ thống có thê bao gồm các hệ thống con khác nhau. Việc tập trung vào các hệ thống thiếu khuyết liên quan, bao gồm cả hệ thống an toàn, hệ thống tích hợp, giao diện hay các tương tác giữa các hệ thống con hoặc với các hệ thống khác, tương tác với môi trường xung quanh, con người, dịch vụ, và các van đề khác có thê khiến hệ thống tổng thê không thể hoạt động như dự định. Trong FMEA hệ thống, trọng tâm là về chức năng vả các mối quan hệ đó là duy nhất cho toàn hệ thống (tức là không tồn tại cấp thấp hơn). Có được kết hợp với giao diện và tương tác kiểu sai hỏng, ngoài việc xem xét điểm hư hỏng đơn lẻ (trong đó một thành phần sai hỏng duy nhất có thể dẫn đến hư hỏng hoàn toàn của toàn bộ hệ thông).

CÁC LÝ THUYÉT CHÍNH 2. Các thành phần cơ bản của FMEA Trong phân tích FMEA có các thành phần cơ bản sau (Stamatis, 2003): Dang sai hỏng tiềm 4n (Potential failure mode): Trang thai sai hỏng của yếu tố đầu vào nếu không phát hiện hay chấn chỉnh sẽ ảnh hưởng đến sản phẩm. Dạng sai hỏng tiềm ẩn có thê liên quan đến một lỗi nào đó hay một biến đầu vào nằm ngoài quy cách. Tác động (Effects): Sự ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm do các sai hỏng gây ra.

Tiêu chí để xét sự ảnh hưởng dựa trên các yêu cầu của khách hàng và thường là khách hàng bên ngoài, nhưng cũng có thể là các công đoạn sau trong quá trình. 11 e Nguyén nhan (Cause): Cac bién dong gay ra trong qua trinh do nhing nguyén nhan nao. Việc nhận dạng các nguyên nhân này thường được bắt đầu với các dạng sai hỏng tiềm ấn với mức độ nghiêm trọng cao nhất. e Tinh trang kiểm soát hiện tại (Currency Control): Hệ thống những thiết bị hay phương pháp nhằm ngăn ngừa hay phát hiện các dạng sai hỏng hay nguyên nhân trước khi xảy ra các tác động đến với khách hàng hay công đoạn sau của quá trình.

e_ Xác định các chỉ số ưu tiên rủi ro (Risk Priority Number — RPN): là chỉ số xếp hạng mức độ ưu tiên cần giải quyết đối với các yếu tố được phân tích trong bảng FMEA. Giá trị này được tính dựa trên các thông tin liên quan đến các thành phần trong FMEA: dạng sai hỏng tiềm ẩn, tác động, và khả năng kiểm soát của hệ thống hiện tại đối với việc sai hỏng trước khi lỗi đến khách hàng. Các sai hỏng có giá trị RPN càng lớn thì càng nghiêm trọng và càng được xếp ưu tiên ở mức cao. RPN =S*O*D + S (Severity): Mức độ nghiêm trọng do các sai hỏng tác động gây lỗi sản phẩm, liên quan đến các yêu cầu từ khách hàng.

Chỉ số S được tính theo thang điểm từ 1 đến 10 tương ứng với từ không nghiêm trọng đến nguy hiểm.