Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ năm, 21/01/2021 | 09:22

Thứ năm, 21/01/2021 | 09:22

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 10:09 ngày 12/01/2021

Đổi mới quy trình triển khai công cụ Cân bằng chuyền tại doanh nghiệp may trong bối cảnh chuyển đổi sang công nghệ số

TÓM TẮT:
Cân bằng chuyền (Heijunka) hay còn gọi là cân bằng sản xuất là việc bố trí lưu lượng sản xuất và chủng loại sản phẩm ổn định theo thời gian nhằm giảm thiểu sự đột biến trong khối lượng công việc tại mỗi công đoạn sản xuất. Để áp dụng công cụ cân bằng chuyền, người điều tiết sản xuất cần biết công suất và tốc độ thực hiện chính xác ở từng công đoạn. Theo đó, đây chính là vấn đề bất cập trong thời gian vừa qua tại các doanh nghiệp may.
Bài viết tập trung nghiên cứu đổi mới quy trình triển khai công cụ cân bằng chuyền tại doanh nghiệp may có ứng dụng công nghệ số nhằm khắc phục các bất cập nêu trên, từ đó nâng cao hơn nữa hiệu quả công cụ này trong sản xuất.
Từ khóa: Đổi mới quy trình, cân bằng chuyền, doanh nghiệp may, công nghệ số, thời gian thực.
1. Cơ sở lý luận về đổi mới quy trình triển khai công cụ Heijunka
OECD đã đề xuất một định nghĩa về đổi mới sáng tạo tại cấp độ doanh nghiệp như sau: “Đổi mới sáng tạo là việc thực thi một sản phẩm (hàng hóa /dịch vụ) hay một quy trình mới hoặc được cải tiến đáng kể, một phương pháp marketing mới hay một biện pháp mới mang tính tổ chức trong thực tiễn hoạt động, trong tổ chức công việc hay trong quan hệ với bên ngoài” [2].
Đổi mới quy trình là việc thực hiện một cải tiến mới hoặc được cải thiện đáng kể phương thức sản xuất hoặc giao hàng [2]. Điều này bao gồm những thay đổi đáng kể trong kỹ thuật, thiết bị và/hoặc phần mềm. Đổi mới quy trình có thể nhằm giảm chi phí đơn vị sản xuất hoặc giao hàng để tăng chất lượng hoặc sản xuất, giao hàng mới hay sản phẩm được cải thiện đáng kể. Phương pháp sản xuất liên quan đến các kỹ thuật, thiết bị và phần mềm được sử dụng để sản xuất hàng hóa hoặc dịch vụ.
Trong doanh nghiệp may, việc áp dụng mô hình sản xuất theo Lean thực tế đã mang lại nhiều lợi ích như tăng năng suất, chất lượng; giảm chi phí sản xuất, giảm chu kỳ sản xuất sản phẩm do giảm được một số lãng phí lớn trong quá trình sản xuất. Sự phát triển nhanh chóng của các thành tựu khoa học - công nghệ đang giúp các doanh nghiệp may có cơ hội cùng lúc ứng dụng tích hợp ứng dụng mô hình Lean và ứng dụng thành tựu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 [1,3,5]. Do đó, quy trình ứng dụng Lean trong thời đại chuyển đổi số có thể được đổi mới về căn bản trong các bước triển khai. Trong số 12 công cụ Lean có thể đổi mới trong thời kỳ chuyển đổi số thì công cụ Heijunka là một công cụ có tiềm năng đổi mới lớn nhất trong điều kiện thực tế tại các doanh nghiệp may Việt Nam.
Nghiên cứu về mô hình Lean trong thời kỳ chuyển đổi số đã cho thấy trong thời kỳ chuyển đổi số, quy trình triển khai công cụ cân bằng chuyền được đổi mới thông qua việc ứng dụng thiết bị may thông minh, máy tính bảng, mạng IoT, công nghệ RFID, phần mềm quản lý sản xuất giám sát tình trạng của các bộ phận sản xuất, dây chuyền sản xuất theo thời gian thực. Nhờ có việc đổi mới như vậy, người điều hành có thể kịp thời phân bố lại các nguồn lực một cách cân bằng nhằm tối ưu hóa việc sử dụng sức lao động và máy móc thiết bị, giảm thiểu thời gian chờ đợi không tạo giá trị cho khách hàng và cải thiện hiệu quả của quá trình sản xuất.
Với sự hỗ trợ của công nghệ số, khi triển khai cân bằng chuyền, doanh nghiệp may có thể sử dụng các thiết bị công nghệ số như thẻ RFID với chức năng nhận dạng điện tử được gắn vào toàn bộ các bán thành phẩm trong suốt chu trình sản xuất; thiết bị may kỹ thuật số, máy may tự động, mạng IoT, máy tính bảng,… Toàn bộ thiết bị, tín hiệu của bán thành phẩm, phụ liệu được kết nối với máy tính qua hệ thống Internet, thông tin từ dây chuyền được gửi lên máy chủ qua công nghệ điện toán đám mây theo thời gian thực để lưu trữ, phân loại, theo dõi, phân tích và xử lý. Thông qua các thông tin thu thập được theo thời gian thực, kỹ thuật viên có thể thực hiện cân bằng chuyền một cách dễ dàng và chính xác.
2. Thực trạng áp dụng công cụ cân bằng chuyền tại các doanh nghiệp may Việt Nam
Qua khảo sát 103 doanh nghiệp may đang ứng dụng Lean tại Việt Nam, quy trình triển khai cân bằng chuyền được tổng hợp trong Bảng 1.
Bảng 1. Quy trình áp dụng công cụ cân bằng chuyền truyền thống trong doanh nghiệp may Việt Nam
Nội dung tại bảng 1 cho thấy, khi triển khai cân bằng chuyền theo phương pháp truyền thống, doanh nghiệp thu thập dữ liệu thời gian thực hiện các công đoạn chủ yếu bằng phương pháp bấm giờ. Khi phỏng vấn các chuyên gia tại doanh nghiệp thì thường sau 1 - 2 ngày, DN mới bắt đầu thực hiện thu thập dữ liệu thời gian để cân bằng chuyền. Thời gian để thực hiện hoàn chỉnh bước 5 trong nội dung 3 nêu trong Bảng 1 thường chỉ kết thúc sau 3 - 4 ngày tính từ ngày vào chuyền. Thông thường, việc cân bằng chuyền theo phương pháp này cần 1 - 2 ngày mới cân bằng được một lần do cần thời gian thu thập dữ liệu may công đoạn bằng phương pháp bấm giờ.
Qua khảo sát 103 doanh nghiệp may cho thấy, có 87 doanh nghiệp - chiếm 84,4%, áp dụng công cụ cân bằng chuyền một cách thường xuyên. Cũng qua quá trình khảo sát cho thấy, có 68% DN dùng phương thức ghi chép trên giấy, 60% DN dùng máy tính và chỉ có 3,9% DN dùng phần mềm để thực hiện hoạt động thu thập dữ liệu cho cân bằng chuyền [6]. Kết quả khảo sát đối với các DN sử dụng phần mềm để thu thập dữ liệu cân bằng chuyền cũng cho thấy một số nhược điểm sau:
- Đối với doanh nghiệp sử dụng thiết bị may kỹ thuật số có kết nối với máy chủ qua phần mềm chuyên dụng thì năng suất tại từng vị trí làm việc của công nhân được lập trình để tính thông qua số lần cắt chỉ của thiết bị may kỹ thuật số. Đây cũng là phương pháp xác định thời điểm kết thúc một công đoạn may để phần mềm căn cứ tính thời gian may của công đoạn đó. Việc này có nhược điểm rất lớn là chỉ sử dụng được đối với các vị trí may mà người công nhân chỉ thực hiện một công đoạn, trong khi thực tế số công nhân phải thực hiện từ hai công đoạn trở lên thường chiếm trên 80%. Theo đó, DN vẫn phải sử dụng cả phương pháp bấm giờ để thu thập dữ liệu phục vụ cho cân bằng chuyền. Chưa hết, việc thu thập dữ liệu thời gian may công đoạn thông qua số lần cắt chỉ trên thiết bị may kỹ thuật số còn chưa tính được thời gian thực hiện các thao tác khác sau lần cắt chỉ cuối cùng như: Sắp xếp bán thành phẩm hoặc chuyển bán thành phẩm cho công đoạn sau,… Chính vì vậy, việc tính thời gian công đoạn để cân bằng chuyền bằng phần mềm có thể không chính xác.
- Đối với các DN may sử dụng hệ thống thu thập dữ liệu may tại từng vị trí của người công nhân bằng các trạm với các nút bấm sử dụng tín hiệu số. Với phương pháp thu thập dữ liệu này, người công nhân chỉ bấm nút tín hiệu hoàn thành sản phẩm khi may xong tất cả các công đoạn được phân công. Như vậy, phương pháp này vẫn còn nhược điểm tương tự như trên là chưa theo dõi được thời gian may của từng công đoạn nếu người công nhân đó được phân công từ hai công đoạn trở lên.
- Thêm nữa, cả hai phương pháp thu thập dữ liệu cho cân bằng chuyền nêu trên đều không xác định được trình tự may của người công nhân khi phân công người công nhân may nhiều công đoạn. Sở dĩ như vậy là vì để giảm thiểu thời gian nhập liệu, DN thường yêu cầu người công nhân nhập thời gian may theo bó bán thành phẩm, mỗi bó có thể bao gồm 5, 10, 20 bán thành phẩm được giao. Trong mỗi bán thành phẩm của một sản phẩm thường bao gồm nhiều công đoạn phải may nên nhiều công nhân không tuân thủ quy trình may từ công đoạn trước đến công đoạn sau của từng sản phẩm mà lại may một công đoạn của nhiều sản phẩm để thuận lợi cho quá trình thao tác. Điều này đã làm cho dây chuyền bị mất cân bằng và nếu không có công cụ để theo dõi thì việc thực hiện cân bằng chuyền sẽ gặp nhiều khó khăn.
Kỹ năng thực hiện cân bằng chuyền của nguồn nhân lực tại DN may cũng là một trong những thực trạng đáng quan tâm. Số liệu khảo sát cho thấy, có 56,3% số DN mà kỹ năng vận hành cân bằng chuyền của đội ngũ triển khai Lean ở mức tốt, 28,1% ở mức trung bình, còn lại là yếu. Bên cạnh đội ngũ triển khai Lean thì kết quả khảo sát cũng cho thấy trình độ sử dụng thiết bị thông minh như điện thoại, máy tính bảng, mạng Internet của người công nhân trực tiếp sản xuất có một số nhược điểm như 90% công nhân có điện thoại thông minh nhưng hầu hết chỉ sử dụng chức năng nghe - gọi, ít sử dụng phần mềm chuyên dụng trên điện thoại; trên 90% công nhân chưa từng sử dụng máy tính bảng. Đây là một nhược điểm rất lớn nếu muốn triển khai cân bằng chuyền bằng công nghệ số [6].    
3. Đổi mới quy trình thực hiện công cụ cân bằng chuyền tại DN may bằng giải pháp ứng dụng công nghệ số
3.1. Đổi mới quy trình triển khai cân bằng chuyền
Để khắc phục các nhược điểm nêu trên trong triển khai cân bằng chuyền tại DN may, nhóm tác giả đề xuất giải pháp đổi mới quy trình triển khai cân bằng chuyền với sự hỗ trợ của công nghệ số bằng cách sử dụng máy tính bảng, mạng IoT, phần mềm chuyên dụng như sau:
- Thiết kế phần mềm chuyên dụng để triển khai cân bằng chuyền. Phần mềm này được viết để có thể chạy trong môi trường mạng trực tuyến và thu thập dữ liệu theo thời gian thực. Toàn bộ thời gian may từng công đoạn sẽ được báo cáo theo thời gian thực ở dạng bảng và biểu đồ. Người điều hành dây chuyền có thể căn cứ vào các báo cáo trong phần mềm theo thời gian thực để tiến hành cân bằng chuyền.
- Sử dụng máy tính bảng/điện thoại thông minh, gắn lên phía trên các thiết bị may trong chuyền để người công nhân nhập liệu theo thời gian thực vào hệ thống phần mềm chuyên dụng.
Quy trình cân bằng chuyền sau khi đổi mới được thể hiện trong Bảng 2.
Bảng 2. Quy trình cân bằng chuyền tại DN may ứng dụng công nghệ số
Quy trình triển khai cân bằng chuyền được đổi mới như trên sẽ mang lại nhiều ưu điểm như: So với cân bằng chuyền trong Lean truyền thống thì cân bằng chuyền kỹ thuật số với đổi mới quy trình triển khai đã giúp cho kết quả cân bằng chuyền nhanh hơn do có thể thực hiện cân bằng chuyền từ 3 - 6 lần/ngày, chính xác hơn, tăng phạm vi quản lý, cho phép quản lý trực tuyến và giảm lao động trong thực hiện thao tác bấm giờ. Ngoài ra, còn cho phép lưu thông tin về các mã hàng khác nhau và có thể sử dụng lặp lại cho các đơn hàng tương tự.
3.2. Kết quả triển khai thí điểm công cụ cân bằng chuyền trong bối cảnh chuyển đổi số
Kết quả triển khai thí điểm quy trình nêu ở Bảng 2 tại 3 DN cho thấy: DN giảm thiểu được ít nhất một lao động trong những ngày đầu thực hiện cân bằng chuyền do loại bỏ được thao tác bấm giờ công đoạn. Bên cạnh đó, cán bộ kỹ thuật chịu trách nhiệm cân bằng chuyền còn có thể làm việc từ xa mà không cần có mặt tại nhà máy do có thể theo dõi nhịp chuyền trực tuyến, từ đó có thể giúp cán bộ kỹ thuật linh hoạt hơn trong bố trí công việc được giao. Bên cạnh đó, việc thu thập số liệu cũng chính xác và khách quan hơn phương pháp bấm giờ truyền thống do việc tính thời gian trung bình may các công đoạn được thực hiện thông qua việc tính bình quân của toàn bộ số công đoạn đã được may. [7]
Lợi ích tiếp theo khi sử dụng giải pháp này so với phương pháp cân bằng chuyền truyền thống trước đây là việc cân bằng chuyền được thực hiện ngay trong ngày thay vì phải sau 1 - 2 ngày mới cân bằng chuyền được nhờ việc theo dõi chính xác nhịp chuyền theo thời gian thực. Nhờ việc cân bằng chuyền được thực hiện nhanh chóng mà dây chuyền có thể đạt năng suất tối ưu trước 2 - 3 ngày so với phương pháp cân bằng chuyền truyền thống, giúp nâng cao năng suất lao động trung bình của các mã hàng từ 5 - 10% so với khi chưa áp dụng giải pháp này [7]
3.3. Điều kiện triển khai cân bằng chuyền với sự hỗ trợ của công nghệ số
- DN may muốn triển khai giải pháp này trước hết phải là DN đã từng triển khai Lean truyền thống;
- DN có đủ cơ sở vật chất cần thiết như máy tính bảng/điện thoại thông minh đủ cho số vị trí làm việc dự kiến triển khai công cụ cân bằng chuyền, mạng wifi trong toàn nhà máy, phần mềm chuyên dụng quản lý Lean;
- Người lao động trong DN may, nhất là người công nhân cần được huấn luyện đầy đủ về quy trình triển khai cân bằng chuyền với sự hỗ trợ của công nghệ số, kỹ năng sử dụng máy tính bảng, phần mềm chuyên dụng quản lý Lean kỹ thuật số;
- DN phải có đủ nguồn lực tài chính để đầu tư cơ sở vật chất cho các thiết bị công nghệ số, thiết kế phần mềm chuyên dụng.
Lời cảm ơn:
Nhóm tác giả xin cảm ơn sự giúp đỡ của Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường chất lượng, Bộ Khoa học công nghệ và sự hỗ trợ tài chính từ ngân sách nhà nước để thực hiện bài báo này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1. BCG.(2017). When Lean meets Insdutry 4.0. The Boston Consulting Group, Inc. [online] Available at: https://image-src.bcg.com/Images/BCG-When-Lean-Meets-Industry-4.0-Dec-2017_tcm104-179091.pdf  [Accessed 15 September 2020]
2. OECD. (2005). Guilines for collecting and interpreting innovation data. European Commission. [online] Available at: https://ec.europa.eu/eurostat/cache/metadata/Annexes/inn_cis8_esms_an3.pdf  [Accessed 15 September 2020]
3. Hoàng Xuân Hiệp, (2018), Giải pháp kết hợp sản xuất tinh gọn và cách mạng công nghiệp 4.0 trong doanh nghiệp may công nghiệp, Tạp chí Công Thương, Số 15, tr 54-59
4. Nguyễn Thị Thu Hường (2016), Triển khai thí điểm mô hình sản xuất tinh gọn vào các doanh nghiệp may thuộc Tập đoàn Dệt May Việt Nam, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ Công Thương, Hà Nội.
5. Buer, S.-V., Strandhagen, J. O. & Chan, F. T. S. (2018). The link between Industry 4.0 and lean manufacturing: Mapping current research and establishing a research agenda. International Journal of Production Research 56(8), 2924-2940.
6. Dương Thị Tân và Chu Thị Mai Hương (2020), Báo cáo thực trạng ứng dụng Lean trong doanh nghiệp may có sử dụng công nghệ số, Hà Nội.
7. Hoàng Xuân Hiệp (2020), Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu, đề xuất mô hình ứng dụng Lean cho doanh nghiệp ngành may trong bối cảnh chuyển đổi theo công nghệ số, Hà Nội.
Innovating the implementation of line balancing in garmnt enterprises in the context of digital transformantion
 Master. Duong Thi Tan 1
Master. Duong Thi Hoan 2
1 2 Hanoi Industrial Textile Garment University
ABSTRACT:
Line balancing (Heijunka), also known as production leveling, is a technique for leveling the type and quantity of production over a fixed period of time. In order to achieve the line balancing, the production operators need to know the exact operating speed and capacity of each production stage which are long-standing problems for garment enterprises. This paper researchs and proposes some solutions to help garment enterprises implementing the line balancing with the use of digital technologies in order to improve the production performance.
Keywords: Innovation process, line balancing, garment enterprise, digital technology, real time.
THS. DƯƠNG THỊ TÂN - THS. DƯƠNG THỊ HOÀN
Trường Đại học Công nghiệp Dệt May Hà Nội
[Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ, Số 27, tháng 11 năm 2020]
lên đầu trang