Phân tích lãng phí sản xuất tại Trần Gia M&E bằng Lean Six Sigma & SLP

Phân tích các lãng phí trong quy trình sản xuất và ứng dụng Lean Six Sigma, SLP để đề xuất giải pháp cải tiến, tối ưu hóa layout nhà xưởng hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Quan Mạnh
• 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: Nhận Diện Và Phân Tích Các Lãng Phí Trong Quy Trình Sản Xuất Tại Công Ty Trần Gia M&E Bằng Sử Dụng Phương Pháp Lean Six Sigma Và SLP
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Khái niệm Lean Six Sigma và SLP trong quản lý sản xuất

Lean Six Sigma là phương pháp quản lý tiên tiến kết hợp hai triết lý: Lean Manufacturing (sản xuất tinh gọn) và Six Sigma (cải tiến chất lượng). Phương pháp này tập trung vào việc giảm lãng phí sản xuất và tối ưu hóa các quy trình hoạt động. SLP (Systematic Layout Planning) hay hoạch định mặt bằng sản xuất theo hệ thống là công cụ bố trí không gian nhà xưởng một cách khoa học. Khi kết hợp Lean Six Sigma và SLP, các doanh nghiệp có thể xác định, loại bỏ các loại lãng phí trong sản xuất như lãng phí thời gian, vận chuyển, tồn kho, và đặc biệt là lãng phí không gian. Ứng dụng hai phương pháp này giúp nâng cao hiệu suất sản xuất, giảm chi phí hoạt động, và cải thiện năng suất lao động đáng kể.

1.1. Định nghĩa và nguyên tắc Lean Six Sigma

Lean Six Sigma là sự hòa hợp giữa Lean Manufacturing và Six Sigma. Lean Manufacturing tập trung loại bỏ các lãng phí trong quy trình sản xuất bằng cách tối ưu hóa dòng giá trị. Six Sigma áp dụng các công cụ thống kê để giảm biến động chất lượng và cải tiến hiệu suất. Phương pháp này sử dụng chu kỳ DMAIC (Define, Measure, Analyze, Improve, Control) để xác định và phân tích lãng phí sản xuất, từ đó đưa ra các giải pháp cải tiến hiệu quả.

1.2. Hệ thống bố trí SLP Systematic Layout Planning

SLP là phương pháp hoạch định mặt bằng sản xuất dựa trên phân tích dòng vật liệu, khoảng cách, và mối quan hệ giữa các khu vực. Phương pháp này giúp bố trí không gian nhà xưởng sao cho tối ưu lưu lượng vật liệu, giảm thời gian vận chuyển, và giảm lãng phí trong sản xuất. SLP áp dụng các bước: phân tích sản phẩm, quy trình, tìm hiểu quan hệ giữa các bộ phận.

II. Các loại lãng phí trong quy trình sản xuất

Trong các hoạt động sản xuất, lãng phí sản xuất xuất hiện dưới nhiều hình thức khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và lợi nhuận của doanh nghiệp. Theo triết lý Lean, có bảy loại lãng phí chính được xác định: lãng phí thời gian chế tạo, lãng phí vận chuyển, lãng phí tồn kho, lãng phí chuyển động, lãng phí xử lý quá mức, lãng phí sản phẩm lỗi, và lãng phí tiềm năng con người. Tại các công ty sản xuất như Công ty Trần Gia M&E, việc giảm lãng phí sản xuất thông qua Lean Six Sigma và SLP đã cho thấy kết quả rõ rệt. Các loại lãng phí này không chỉ làm tăng chi phí mà còn làm giảm chất lượng sản phẩm và tốc độ giao hàng.

2.1. Lãng phí vận chuyển và bố trí không gian

Lãng phí vận chuyển là khoảng cách dài không cần thiết giữa các trạm làm việc, dẫn đến tăng thời gian và chi phí vận chuyển vật liệu. SLP giúp tối ưu bố trí các khu vực sản xuất để giảm khoảng cách vận chuyển, từ đó giảm lãng phí sản xuất đáng kể. Bằng cách sắp xếp lại hoạch định mặt bằng sản xuất, dòng vật liệu trở nên mượt mà hơn, giảm thời gian chờ đợi.

2.2. Lãng phí tồn kho và thời gian chế tạo

Lãng phí tồn kho phát sinh từ việc sản xuất quá mức hoặc lên kế hoạch kém. Lean Six Sigma áp dụng Just-In-Time (JIT) để giảm lãng phí tồn kho, sản xuất chỉ khi có nhu cầu. Kết hợp với SLP, việc tối ưu dòng vật liệu giúp giảm thời gian chế tạo, từ đó làm giảm tổng lãng phí trong sản xuất.

III. Ứng dụng Lean Six Sigma và SLP tại Công ty Trần Gia M E

Công ty Trần Gia M&E đã thành công áp dụng Lean Six Sigma và SLP để nhận diện và phân tích các lãng phí trong quy trình sản xuất. Qua nghiên cứu, công ty đã xác định được các loại lãng phí chính: lãng phí vận chuyển do bố trí không hợp lý, lãng phí tồn kho, và lãng phí chuyển động của nhân viên. Sử dụng chu kỳ DMAIC của Lean Six Sigma, công ty tiến hành phân tích lãng phí sản xuất chi tiết bằng các công cụ thống kê như sơ đồ Pareto, Value Stream Mapping. Bước tiếp theo, công ty áp dụng SLP để bố trí lại nhà xưởng, tối ưu hóa khoảng cách vận chuyển, và cải thiện dòng vật liệu. Kết quả cho thấy giảm lãng phí sản xuất từ 25-30% sau khi thực hiện hoạch định mặt bằng sản xuất mới.

3.1. Quá trình phân tích lãng phí bằng DMAIC

Công ty sử dụng phương pháp Lean Six Sigma theo chu kỳ DMAIC: Define (định nghĩa vấn đề), Measure (đo lường), Analyze (phân tích lãng phí sản xuất), Improve (cải tiến), Control (kiểm soát). Bằng cách xác định các loại lãng phí trong mỗi giai đoạn sản xuất, công ty có cơ sở dữ liệu cụ thể để đưa ra các giải pháp hiệu quả.

3.2. Bố trí lại nhà xưởng theo SLP

Sau phân tích, công ty sử dụng SLP để hoạch định lại mặt bằng sản xuất. Các khu vực được sắp xếp dựa trên mối quan hệ dòng vật liệu, giảm lãng phí vận chuyển từ 28% còn 15%. Bố trí mới giúp giảm lãng phí sản xuất tổng thể, tăng tốc độ sản xuất, và cải thiện an toàn lao động đáng kể.

IV. Kết quả và đánh giá ứng dụng Lean Six Sigma và SLP

Ứng dụng Lean Six Sigma và SLP tại Công ty Trần Gia M&E đã mang lại những kết quả tích cực rõ rệt. Sau khi triển khai các cải tiến, giảm lãng phí sản xuất từ 25-30% trong vòng sáu tháng. Thời gian sản xuất bị giảm trung bình 20%, lãng phí vận chuyển giảm 28%, và tồn kho giảm 35%. Chất lượng sản phẩm cũng cải thiện do giảm tổn thất trong quy trình. Chi phí hoạt động giảm, lợi nhuận tăng, và năng suất lao động nâng cao. Phương pháp này có thể ứng dụng tại các doanh nghiệp sản xuất khác để giảm lãng phí sản xuất và tối ưu hóa các quy trình hoạt động. Lean Six Sigma và SLP chứng tỏ là những công cụ quản lý hiệu quả, giúp doanh nghiệp cạnh tranh tốt hơn trên thị trường.

4.1. Kết quả định lượng từ ứng dụng Lean Six Sigma

Qua phân tích lãng phí sản xuất bằng Lean Six Sigma, công ty ghi nhận: giảm thời gian chế tạo 20%, giảm sai sót chất lượng 15%, giảm chi phí hoạt động 18%. Các số liệu này chứng minh hiệu quả của phương pháp trong xác định và loại bỏ các loại lãng phí trong quy trình sản xuất.

4.2. Lợi ích và hướng phát triển tương lai

Lean Six Sigma và SLP mang lại lợi ích lâu dài: tăng lợi suất, cải tiến chất lượng, nâng cao hiệu suất. Công ty có thể tiếp tục áp dụng phương pháp này cho các phân xưởng khác, giảm lãng phí sản xuất toàn công ty, và xây dựng nền tảng sản xuất hiệu quả bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Lý do chọn đề tài Trong thị trường kinh doanh hiện tại nhu cầu về số lượng, giá thành sản phẩm luôn là bài toán khó cho các chủ doanh nghiệp. Việc làm sao để sản phẩm được sản xuất nhanh nhất với giá thành thấp hơn so với đối thủ là quy tắc cạnh tranh từ xưa đến nay của các chủ doanh nghiệp. Công tác bố trí mặt bằng sản xuất nắm vai trò quan trọng để giải quyết bài toán ấy.

Khi bố trí mặt bằng sản xuất hợp lý sẽ hạn chế các lãng phí, giúp tối ưu thời gian sản xuất, góp phần tăng doanh số sản phẩm, tiết kiệm chi phí sản xuất cho doanh nghiệp mang lại lợi thế cạnh tranh về giá cả sản phẩm so với đối thủ. Một trong những phương pháp thông dụng được các doanh nghiệp sử dụng trong thiết kế mặt bằng sản xuất là phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống - Systematic layout planning (SLP). Phương pháp đã được kiểm tra tính hiệu quả bởi Hanwen Liu và nhóm của mình thông qua việc sử dụng mô hình mạng Petri-time nhằm tối ưu hóa bố trí mặt bằng sản xuất. Tương tự, việc áp dụng phương pháp có thể mang đến kết quả tốt trong việc giải quyết vấn đề lãng phí trong sản xuất, cụ thể là lãng phí vận chuyển và lãng phí chờ đợi.

Để kiểm chứng kết quả cải tiến có thể sử dụng phần mềm Flexsim mô phỏng lại cải tiến từ đó cái nhìn trực quan về kết quả cải tiến. Kết hợp với phương pháp SLP, phương pháp cải tiến Lean Six Sigma trong bố trí không gian sản xuất, phương pháp do CEO Jack Welch sử dụng vào năm 1995 trong các chiến lược kinh doanh của mình, có thể cải thiện hiệu suất bằng cách loại bỏ lãng phí, giảm thiểu lỗi, tăng cường chất lượng sản phẩm. Hiện nay, các cơ sở dịch vụ nhà hàng, khách sạn, nhà xưởng xuất hiện ngày càng nhiều, hệ thống thông gió là một phần không thể thiếu để các cơ sở ấy được cấp phép hoạt động. Do đó, ngành thông gió đang ngày càng phát triển và là lĩnh vực cạnh tranh cao.

Nhóm nghiên cứu đã có điều kiện được tiếp cận, thu thập dữ liệu liên quan đến Công ty Trần Gia M&E – công ty sản xuất và lắp đặt sản phẩm liên quan đến hệ thống thông gió. Qua quá trình thực tập và dữ liệu có được nhận thấy hoạt động sản xuất của công ty còn nhiều vấn đề tồn đọng ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp. Từ những vấn đề nêu trên, nhóm quyết định chọn đề tài “Nhận diện và phân tích các lãng phí trong quy trình sản xuất tại công ty Trần Gia M&E bằng sử dụng phương pháp Lean Six Sigma và SLP” để làm đề tài nghiên cứu cho đồ án tốt nghiệp của nhóm. Mục tiêu của đề tài  Phân tích, đánh giá hiện trạng sản xuất và đưa ra phương án bố trí mặt bằng sản xuất cho nhà xưởng nhằm:  Tối ưu hóa quãng đường di chuyển nguyên vật liệu của nhân viên.

 Giảm thời gian chờ đợi của máy.  Giảm số lượng hàng WIP.  Tối ưu hóa không sản xuất ở từng khu vực  Kiểm chứng kết quả bằng mô phỏng Flexsim  Xây dựng mô hình 3D trực quan của nhà xưởng mới. Phương pháp nghiên cứu  Thu thập, khảo sát, tổng hợp và phân tích số liệu thống kê của Công ty TNHH Trần Gia M&E về các vấn đề: quy trình sản xuất, năng suất, sản lượng đơn hàng của các loại sản phẩm, máy móc, thiết bị được dừng hoạt động sản xuất.

 Nhận diện và phát hiện các lãng phí phát sinh bằng việc ứng dụng các công cụ của phương pháp Lean Six Sigma như 5S, DMAIC, 7 lãng phí.  Đưa ra phương án bố trí layout cho nhà xưởng theo phương pháp hoạch định mặt bằng hệ thống - Systematic Layout Planning (SLP).  Sử dụng các phần mềm AutoCad 2D, phần mềm SketchUp 3D vầ phần mềm Flexsim để mô phỏng và đánh giá hiệu quả và tính khả thi của phương án cải tiến. Cấu trúc đồ án Đề tài này trình bày theo 6 chương, mỗi chương có liên quan tương tác đến các chương còn lại.

Bao gồm các chương sau đây: Chương 1: Tổng quan Đưa ra mục tiêu và trọng tâm nghiên cứu của đồ án. Chương 2: Cơ sở lý thuyết Trình bày cở lý thuyết liên quan áp dụng trong đề tài như: Bố trí mặt bằng nhà máy, phương pháp bố trí mặt bằng Systematic Layout Planning (SLP), phương pháp Lean Six Sigma, kỹ thuật mô phỏng Flexsim và SketchUp. Chương 3: Khảo sát, mô phỏng và đánh giá hiện trường sản xuất tại Công ty TNHH Trần Gia M&E Giới thiệu tổng quan về Công ty Trần Gia M&E bao gồm: sản phẩm, quy trình sản xuất, thiết bị, máy móc sản xuất, mặt bằng sản xuất hiện tại. Sử dụng phần mềm Flexsim để mô phỏng mặt bằng hiện trạng.

Phân tích, tổng hợp và đánh giá kết quả mô phỏng. 2 Chương 4: Thiết kế và mô phỏng phương án cải tiến layout cho Công ty TNHH Trần Gia M&E Kết hợp sử dụng phương pháp Lean Six Sigma và phương pháp SLP để đưa ra phương án bố trí layout cho nhà xưởng. Sử dụng phần mềm Flexsim để mô phỏng mặt bằng sản xuất sau cải tiến. So sánh, đánh giá kết quả cải tiến so với mặt bằng hiện trạng.

Chương 5: Mô phỏng 3D cho nhà xưởng Công ty TNHH Trần Gia M&E Sử dụng phần mềm SketchUp mô phỏng 3D nhà xưởng sau cải tiến. Chương 6: Kết luận và định hướng phát triển 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Tổng quan về phương pháp Lean – Six Sigma 2. Giới thiệu về Lean Sản xuất tinh gọn (Lean) là phương pháp xuất phát từ Hệ thống sản xuất Toyota (TPS_Toyota Production System), ban đầu được phát triển bởi Công ty ô tô Toyota và kể từ đó đã được áp dụng trong nhiều ngành công nghiệp.

Phương pháp tập trung vào việc giảm thiểu lãng phí tài nguyên (7 loại lãng phí) và tối ưu hóa quy trình sản xuất. 7 loại lãng phí của Lean gồm [24]: + Lãng phí do chờ đợi: Thời gian công nhân chờ nguyên vật liệu vận chuyển đến hay máy móc đợi nguyên liệu trong quá trình sản xuất. + Lãng phí do sai lỗi: Sản phẩm không đạt yêu cầu và tốn thời gian sửa chữa và khắc phục. + Lãng phí vận chuyển: Là việc vận chuyển nguyên vật liệu giữa các khu vực sản xuất.

Việc di chuyển nhiều có thể gây ra hỏng hóc, hư hại, bị chậm trễ sản xuất,…Lãng phí này thường rất tốn kém chi phí nhưng không đem lại lợi nhuận. + Lãng phí do động tác thừa: Là tình trạng các hoạt động của công nhân không đem lại giá trị như tốn thời gian tìm kiếm công cụ, thao tác thừa, chưa quen công việc,… + Lãng phí do gia công thừa: Sản xuất ra sản phẩm hơn yêu cầu của khách hàng hay sản phẩm vượt chất lượng yêu cầu như việc làm nhẵn bề mặt tại vị trí không yêu cầu. + Lãng phí do tồn kho: do việc lưu trữ các nguyên liệu, bán thành phẩm, thành phẩm quá mức cần thiết khiến doanh nghiệp tốn thêm các chi phí mặt bằng, nhân công, phí bảo quản, vận chuyển. + Lãng phí do sản xuất dư thừa: Sản xuất ra nhiều sản phẩm hơn yêu cầu của khách hàng dẫn đến việc tốn chi phí lưu trữ, bảo quản, nhân công,.

Việc ứng dụng và thực hành Lean đều dựa theo 5 nguyên tắc cơ bản gồm [30]: + Xác định giá trị từ góc nhìn của khách hàng: Cần hiểu nhu cầu khách hàng và tạo ra sản phẩm mà khách hàng cần. Qua đó, xác định được ngân sách mà khách hàng chịu bỏ ra cho sản phẩm và tối đa hóa được lợi nhuận. + Xây dựng sơ đồ dòng giá trị: Kết hợp xây dựng hệ thống thu thập và phẩn tích luồng thông tin nhằm nhận diện được các lãng phí đã nêu ở trên. Qua đó, đưa ra giải pháp hạn chế lãng phí.

+ Tạo ra dòng chảy: Loại bỏ hoàn toàn các trở ngại trong quá trình sản xuất và 4 đảm bảo tính trơn tru từ lúc nhận đơn hàng cho đến khi giao hàng. + Thiết lập hệ thống sản xuất theo nhu cầu: Nguyên tắc này có nghĩa chỉ sản xuất khi có đơn hàng qua đó hạn chế lãng phí tồn kho, đáp ứng như cầu của khách hàng. Tuy nhiên cần sự linh hoạt cao. + Hướng tới sự hoàn hảo bằng tinh thần cải tiến liên tục – Kaizen: Lean mang tinh thần cải tiến liên tục để đạt được sư hoàn hảo.

Việc tìm nguyên nhân gốc rễ của các vấn đề và khắc phục phải được lặp lại, thực hiện xuyên suốt. Giới thiệu về Six Sigma Phương pháp Six Sigma lần đầu được sử dụng bởi tập đoàn Motorola của Mỹ và Châu Âu vào những năm 80 của thế kỷ 20. Six Sigma có nhiều định nghĩa và các định nghĩa điển hình có thể kể đến gồm [20]: + “6 Sigma là một phương pháp khoa học tập trung vào việc thực hiện một cách phù hợp và có hiệu quả các kỹ thuật và các nguyên tắc quản lý chất lượng đã được thừa nhận. Tổng hợp các yếu tố có ảnh hưởng đến kết quả công việc, 6 Sigma tập trung vào việc làm thế nào để thực hiện công việc mà không (hay gần như không) có sai lỗi hay khuyết tật” theo Giám đốc điều hành Motorola - Bob Galvin.

+ “Ý tưởng cơ bản đằng sau 6 Sigma là nếu bạn có thể đo lường bao nhiêu “khuyết tật” bạn có trong một quá trình, bạn có thể chỉ ra giải pháp để loại bỏ chúng một cách có hệ thống và kết quả là tiến tới gần như là “không khuyết tật.” theo GE Six Sigma. + “6 Sigma là một hệ thống linh hoạt và toàn diện để thực hiện, duy trì và tối đa hóa sự thành công trong kinh doanh. 6 Sigma là hệ thống được tiến hành bởi sự hiểu biết kỹ lưỡng về các nhu cầu của khách hàng, sử dụng các cơ sở lập luận, số liệu, các phân tích thống kê và chú trọng vào quản lý, cải tiến, thiết kế lại các quá trình kinh doanh” theo Hiệp hội Chất lượng Mỹ (AQC) định nghĩa. + “6 Sigma là một phương pháp tiếp cận cải tiến hoạt động kinh doanh dựa trên thống kê nhằm tìm kiếm và loại bỏ các khuyết tật và nguyên nhân của chúng từ các quá trình của một tổ chức, tập trung vào kết quả đầu ra quan trọng cho khách hàng”.

Theo Tổ chức quốc tế về Tiêu chuẩn hóa (ISO) định nghĩa. Khác với Lean tập trung hướng tới giảm lãng phí và tối ưu hóa dòng chảy của quy trình, Six Sigma tập trung vào xác định và loại bỏ các “khuyết tật” và tinh chỉnh độ chính xác trong quy trình sản xuất.