Đồ án Thiết kế vị trí mặt bằng, quản lý công nghiệp

Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Mục lục
MỤC LỤC
CHƯƠNG I 1
GIỚI THIỆU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu đề tài 2
1.3 Phương pháp nghiên cứu 2
1.4 Nội dung 5
CHƯƠNG II 7
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 7
2.1 Tầm quan trọng của bố trí mặt bằng 7
2.2 Vài kiểu bố trí thông dụng 8
2.2.1 Bố trí Lean (Lean Layout) 8
2.2.2 Kỹ thuật nhóm công nghệ 11
2.2.2.1 Khái niệm kỹ thuật nhóm công nghệ 11
2.2.2.3 Cơ sở bố trí 14
2.2.2.4 Phương pháp tiếp cận để giải quyết bài toán bố trí cơ sở 16
2.2.2.5 Phân loại theo nhóm công nghệ 19
2.2.2.5.1 Phương pháp hình thành các ô ngăn mà quá trình sản xuất không có
quy trình 19
2.2.2.5.2 Phương pháp hình thành ô ngăn dựa trên quy trình sản xuất 19
2.2.2.5.3 Phương pháp hình thành ô ngăn trong trường hợp có máy hư hỏng 20
2.2.2.5.4 Phương pháp lưu lượng mạng – Lý thuyết đồ thị 21
2.2.2.5.5 Phương pháp hình thành ô ngăn đồng thời 21
2.2.2.5.6 Phương pháp sử dụng kỹ thuật phân loại 22
2.2.3 Hybird layouts 22
2.2.3.1 Khái niệm hybrid layouts 22
Hình 2.1. Bố trí hỗn hợp cho sản phẩm X và Y 24
2.2.3.2 Mục tiêu kỹ thuật của Hybird layouts 24
2.2.3.3 Lợi ích của hybrid lyouts: 26

2.2.3.4 Các loại Hybrid Layouts 27
2.2.3.5 Bố trí hybrid layouts 28
Hình 2.2. Dữ liệu về chất lượng sản phẩm sữa cho Whittermore 31
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
I
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Mục lục
CHƯƠNG III 34
THU THẬP SỐ LIỆU – TÍNH TOÁN – BỐ TRÍ 34
3.1 Thông tin về máy, sản phẩm, sản lượng và quy trình sản xuất 34
Bảng 3.1 Thông tin về máy, sản phẩm, sản lượng và quy trình sản xuất 34
3.2 Tính toán số ô ngăn 34
Bảng 3.2 Thứ tự nguyên công của các sản phẩm 35
Bảng 3.3 Ma trận máy – máy 35
Bảng 3.4 Ma trận máy – sản phẩm 36
3.2.1 Trường hợp bố trí 3 ô ngăn 37
Bảng 3.5 Bố trí 3 ô ngăn 37
Bảng 3.6 Ma trận máy và sản phẩm tối ưu theo 3 ô ngăn 38
3.2.2 Trường hợp bố trí 4 ô ngăn 42
Bảng 3.6 Bố trí 4 ô ngăn 42
Bảng 3.7 Ma trận máy, sản phẩm tối ưu theo 4 ô ngăn 42
3.2.3 Trường hợp bố trí 5 ô ngăn 43
Bảng 3.8 Bố trí 5 ô ngăn 43
Bảng 3.9 Ma trận máy- sản phẩm tối ưu theo 5 ô ngăn 43
Bảng 3.10 Bố trí 6 ô ngăn 45
Bảng 3.11 Ma trận máy, sản phẩm tối ưu theo 6 ô ngăn 45
3.2.5 Trường hợp bố trí 7 ô ngăn 46
Bảng 3.12 Bố trí 5 ô ngăn 46
Bảng 3.13 Ma trận máy, sản phẩm tối ưu theo 7 ô ngăn 46

Bảng 3.14 Tóm tắt các trường hợp bố trí, lượng vận chuyển và hệ số 48
3.3 Bố trí 48
Bảng 3.15 Lượng vận chuyển giữa các ô ngăn 48
Bảng 3.16 Ma trận lượng vận chuyển giữa các ô ngăn 48
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí ô ngăn 49
3.3.1 Bố trí máy trong ô ngăn 1 49
Bảng 3.17 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 1
49
Hình 3.2. Sơ đồ bố trí máy trong ô ngăn 1 49
3.3.2 Bố trí máy trong ô ngăn 2 49
Bảng 3.18 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 2
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
II
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Mục lục
50
Hình 3.3. Bố trí máy trong ô ngăn 2 50
3.3.3 Bố trí máy trong ô ngăn 3 50
Bảng 3.19 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 3
50
Hình 3.4. Bố trí máy trong ô ngăn 3 51
3.3.4 Bố trí máy trong ô ngăn 4 51
Bảng 3.20 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 4
51
Hình 3.5. Bố trí mày trong ô ngăn 4 51
3.3.5 Bố trí máy trong ô ngăn 5 51
Bảng 3.21 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 5
51
Hình 3.6. Bố trí máy trong ô ngăn 5 52

3.3.6 Bố trí máy trong ô ngăn 6 52
Bảng 3.22 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 6
52
Hình 3.7. Bố trí máy trong ô ngăn 6 52
3.3.7 Bố trí máy vào 6 ô ngăn 52
Hình 3.8. Bố trí máy trong các ô ngăn ở nhà máy 53
Bảng 3.23 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 1 so với ô ngăn 2, 3, 4 và 5 53
Bảng 3.24 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 2 so với ô ngăn 1, 3, 4, 6 54
Bảng 3.25 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 3 so với ô ngăn 1, 2, 6 54
Bảng 3.26 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 4 so với ô ngăn 1, 2, 5 54
Bảng 3.27 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 5 so với ô ngăn 1, 4 55
Bảng 3.28 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 6 so với ô ngăn 2, 3 55
Hình 3.9 Bố trí máy vào ô ngăn trong nhà máy tối ưu 56
3.4 Tính toán chi phí vận chuyển 56
Bảng 3.29 Chi phí vận chuyển (Đơn vị: Đơn vị chi phí) 57
CHƯƠNG IV 59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59
4.1 Kết luận 59
4.2 Kiến nghị 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
III
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Mục lục
PHỤ LỤC 1 i
LƯỢNG DI CHUYỂN GIỮA CÁC Ô NGĂN i
PHỤ LỤC 2 v
BẢNG TÍNH CHI PHÍ VẬN CHUYỂN v
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220

Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
IV
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Danh mục bảng
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1 Thông tin về máy, sản phẩm, sản lượng và quy trình sản xuất Error:
Reference source not found
Bảng 3.2 Thứ tự nguyên công của các sản phẩm Error: Reference source not found
Bảng 3.3 Ma trận máy – máy Error: Reference source not found
Bảng 3.4 Ma trận máy – sản phẩmError: Reference source not found
Bảng 3.5 Bố trí 3 ô ngăn Error: Reference source not found
Bảng 3.6 Ma trận máy và sản phẩm tối ưu theo 3 ô ngăn Error: Reference source
not found
Bảng 3.6 Bố trí 4 ô ngăn Error: Reference source not found
Bảng 3.7 Ma trận máy, sản phẩm tối ưu theo 4 ô ngăn Error: Reference source not
found
Bảng 3.8 Bố trí 5 ô ngăn Error: Reference source not found
Bảng 3.9 Ma trận máy- sản phẩm tối ưu theo 5 ô ngăn Error: Reference source not
found
Bảng 3.10 Bố trí 6 ô ngăn Error: Reference source not found
Bảng 3.11 Ma trận máy, sản phẩm tối ưu theo 6 ô ngănError: Reference source not
found
Bảng 3.12 Bố trí 5 ô ngăn Error: Reference source not found
Bảng 3.13 Ma trận máy, sản phẩm tối ưu theo 7 ô ngănError: Reference source not
found
Bảng 3.14 Tóm tắt các trường hợp bố trí, lượng vận chuyển và hệ số
β
Error:
Reference source not found
Bảng 3.15 Lượng vận chuyển giữa các ô ngăn Error: Reference source not found

Bảng 3.16 Ma trận lượng vận chuyển giữa các ô ngăn Error: Reference source not
found
Bảng 3.17 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 1
Error: Reference source not found
Bảng 3.18 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 2
Error: Reference source not found
Bảng 3.19 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 3
Error: Reference source not found
Bảng 3.20 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 4
Error: Reference source not found
Bảng 3.21 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 5
Error: Reference source not found
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
I
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Danh mục bảng
Bảng 3.22 Ma trận máy – máy thể hiện mối quan hệ giữa các máy trong ô ngăn 6
Error: Reference source not found
Bảng 3.23 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 1 so với ô ngăn 2, 3, 4 và 5 Error:
Reference source not found
Bảng 3.24 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 2 so với ô ngăn 1, 3, 4, 6 Error: Reference
source not found
Bảng 3.25 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 3 so với ô ngăn 1, 2, 6 Error: Reference
source not found
Bảng 3.26 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 4 so với ô ngăn 1, 2, 5 Error: Reference
source not found
Bảng 3.27 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 5 so với ô ngăn 1, 4 Error: Reference source
not found
Bảng 3.28 Lượng di chuyển giữa ô ngăn 6 so với ô ngăn 2, 3 Error: Reference source

not found
Bảng 3.29 Chi phí vận chuyển (Đơn vị: Đơn vị chi phí) Error: Reference source
not found
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
II
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Danh mục hình
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Bố trí hỗn hợp cho sản phẩm X và Y Error: Reference source not found
Hình 2.2. Dữ liệu về chất lượng sản phẩm sữa cho Whittermore Error: Reference
source not found
Hình 3.1. Sơ đồ bố trí ô ngăn Error: Reference source not found
Hình 3.2. Sơ đồ bố trí máy trong ô ngăn 1 Error: Reference source not found
Hình 3.3. Bố trí máy trong ô ngăn 2 Error: Reference source not found
Hình 3.4. Bố trí máy trong ô ngăn 3 Error: Reference source not found
Hình 3.6. Bố trí máy trong ô ngăn 5 Error: Reference source not found
Hình 3.5. Bố trí mày trong ô ngăn 4 Error: Reference source not found
Hình 3.7. Bố trí máy trong ô ngăn 6 Error: Reference source not found
Hình 3.8. Bố trí máy trong các ô ngăn ở nhà máy Error: Reference source not
found
Hình 3.9 Bố trí máy vào ô ngăn trong nhà máy tối ưu Error: Reference source not
found
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
I
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương I: Giới thiệu
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề
Nền kinh tế thế giới đang phát triển theo xu hướng toàn cầu hoá vì thế tính cạnh
tranh giữa các doanh nghiệp ngày càng gay gắt để có thể tồn tại và phát triển. Do đó,
mỗi doanh nghiệp đều mong muốn chiếm được lợi thế trong cuộc đua khốc liệt này.
Một giải pháp cơ bản nhằm nâng cao sức cạnh tranh của doanh nghiệp chính là sản
xuất sản phẩm với chi phí thấp nhất và chất lượng cao nhất. Nhưng muốn được điều
này thì chúng ta cần có chiến lược, kế hoạch hoạch đinh cụ thể về kiểm toán giá thành
sản phẩm, giảm chi phí đầu vào, giảm các loại hao phí lãng phí như về vận chuyển, tồn
kho, chờ đợi, sản xuất thừa, hàng sữa – phế phẩm, thao tác thừa, công đoạn thừa, …
Đều ảnh hưởng đến tình trạng sản xuất và hiệu quả kinh doanh của doanh nghiệp. Một
yếu quan trọng mà hầu hết tất cả nhà máy, xí nghiệp đều quan tâm và chú trọng đầu tư
cải tiến để góp cải tiến dây chuyền sản xuất, tiến tới cân bằng dây chuyền là bố trí mặt
bằng trong nhà máy. Bố trí đúng và hợp lý, nó đem lại hiệu quả rất lớn cả về năng suất
chuyền và giảm được chi phí lãng phí cho doanh nghiệp. Song, không phải nhà máy,
xí nghiệp nào cũng có thể thực hiện bố trí mặt bằng hiệu quả. Bởi nó còn phụ thuộc
vào tình trạng thực tế của doanh nghiệp, chuyên môn của con người và phương pháp
bố trí. Một trong những phương pháp được đánh giá cao và thành công phải nói đến đó
là sử dụng nhóm công nghệ (Group Technology-GT) trong giải bài toán bố trí mặt
bằng.
Theo Min và Shin(1994), GT là tìm cách cải thiện năng suất bằng cách nhóm các
nhóm các bộ phận và các sản phẩm với các đặc tính tương tự vào các nhóm và hình
thành các ô ngăn sản xuất. GT có thể làm cho một cơ sở sản xuất đạt được tính linh
hoạt cao hơn mà không tăng chi phí sản xuất hoặc làm giảm chất lượng sản phẩm, dẫn
đén một vị thế cạnh tranh tốt hơn cho cơ sở sản xuất. Chính vì tầm quan trọng của việc
sử dụng nhóm công nghệ trong bố trí mặt bằng, cũng như mong muốn cũng cố và trau
dồi kiến thức về bố trí mặt bằng nên chúng tôi quyết định chọn đề tài “Sử dụng nhóm
công nghệ (Group Technology) trong giải bài toán bố trí mặt bằng”.
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 1

Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương I: Giới thiệu
1.2 Mục tiêu đề tài
 Tìm hiểu tổng quan về bố trí mặt bằng và các loại bố trí mặt bằng.
 Ứng dụng có hiệu quả kỹ thuật kết nhóm công nghệ trong bố trí sản xuất nhằm
tối ưu hóa dòng luân chuyển nguyên vật liệu giữa các máy.
 Xác định được quy trình sản xuất của các sản phẩm.
 Xác định các nhóm sản phẩm có mối liên quan với nhau.
 Hình thành các phương án nhóm sản phẩm và ô ngăn máy tiềm năng.
 Tính toán và bố trí được các ô ngăn và máy bên trong ô ngăn.
 Đưa ra sơ đồ bố trí máy tối ưu.
1.3 Phương pháp nghiên cứu
 Lược khảo tài liệu về về bố trí mặt bằng và phương pháp bố trí nhóm công nghệ
thông qua tài liệu, sách báo, in-ter-net.
 Vận dụng kiến thức về bố trí mặt bằng, phương pháp bố trí nhóm công nghệ, cụ
thể là ứng dụng thuật toán GT từ môn Thiết kế vị trí mặt bằng và tài liệu tham khảo để
giải bài toán cụ thể về bố trí.
 Thông qua việc giải bài toán bố trí mặt bằng, từ những kết quả của bài toán thì
chúng ta sẽ thảo luận nhận xét và đánh giá hiệu quả của phương pháp
 Thật toán GT, xác định ô ngăn máy:
♦ Bước 1: Bắt đầu
♦ Bước 2: Số máy (m)
♦ Bước 3: Số sản phẩm (n)
Thực hiện bước 6 hoặc bước 5
♦ Bước 4:
Nếu số máy m =< 24 thì L
cmin
= 2, L
cmax
= (số máy/L

cmin
)
♦ Bước 5:
Nếu số máy m > 24 thì L
cmin
= (số máy /12), L
cmax
= (số máy/L
cmin
)
Thực hiện bước 6 hoặc bước 7
♦ Bước 6: Nếu số sản phẩm n =< 24 thì L
fmin
= 2, L
fmax
= (số sp/ L
fmin
)
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 2
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương I: Giới thiệu
♦ Bước 7: Nếu số sản phẩm n > 24 thì L
fmin
= (số sp/12), L
fmax
=(số sp/L
fmin
)

♦ Bước 8: Cho số ô sản xuất (cell) tối thiểu, p
min
= Max(L
cmin
, L
fmin
)
♦ Bước 9: Cho số ô sản xuất tối đa, p
max
= Min(L
cmax
, L
fmax
)
♦ Bước 10: Cho L
f
= L
fmin
và U
f
= 12
♦ Bước 11: Cho L
c
= L
cmin
và U
c
= 12
♦ Bước 12: Nhóm các máy bằng việc sử dụng công thức GT mới
♦ Bước 13: Tính tóan

♦ Bước 14: Đưa ra kết quả
♦ Bước 15: Nếu P
min
= P
max
, tiếp theo bước 18 hoặc 16
♦ Bước 16: Đặt P
min
= P
min+1
♦ Bước 17: Trở lại bước 9
♦ Bước 18: Kết thúc
− Lượng di chuyển tối thiểu qua lại giữa các ô sản xuất
Trong đó:
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 3
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương I: Giới thiệu
− Hiệu suất GT: được định nghĩa như là tỉ lệ của sự khác nhau giữa số lần qua
lại tối đa giữa các ô sản xuất và số lần qua lại thực tế giữa các ô sản xuất và số lần qua
lại tối đa giữa các ô sản xuất
Trong đó:
− Độ tin cậy: độ tin cậy của mỗi ô ngăn được định nghĩa như tỉ số giữa tổng số
các họat động trong ô ngăn sản xuất k và tổng số các họat động trong ô ngăn sản xuất
k và tổng số không họat động trong ô ngăn sản xuất k
− Hiệu suất Bond:
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 4

Hiệu suất GT
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương I: Giới thiệu
1.4 Nội dung
Nội dung chính của đề tài gồm có 4 chương:
 Chương I: Giới thiệu
 Chương II: Lược khảo tài liệu
 Chương III: Thu thập số liệu – Tính toán – Bố trí
 Chương IV: Kết luận và kiến nghị
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 5
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
CHƯƠNG II
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Tầm quan trọng của bố trí mặt bằng
Bố trí mặt bằng là sự sắp xếp các loại máy móc, thiết bị, các bộ phận, các trạm
làm việc dựa vào dòng di chuyển nguyên vật liệu đi qua hệ thống. Trong hoạch định
qui trình sản xuất chúng ta lựa chọn hay thiết kế sản xuất cùng thiết kế sản phẩm và
tiến hành đưa công nghệ mới vận hành. Thông qua mặt bằng, người ta tiến hành sắp
xếp các quy trình ở trong và xung quanh nhà máy, không gian cần thiết cho sự vận
hành các quy trình này và các công việc phụ trợ khác.
+ Mục tiêu của bố trí mặt bằng
 Tối thiểu chi phí vận chuyển vật liệu,
 Sử dụng không gian hiệu quả.
 Sử dụng công nhân hiệu quả.
 Loại bỏ bottlenecks.
 Tạo điều kiện và tương tác giữa người lao động, giữa công nhân với lãnh đạo
hoặc giữa công nhân với khách hàng.

 Giảm thời gian chu kỳ sản xuất hoặc giảm thời gian phục vụ khách hàng.
 Loại bỏ lãng phí hoặc chuyển động thừa.
 Tạo điều kiện di chuyển vật liệu, sản phẩm hoặc con người.
 Kết hợp các biện pháp an toàn.
 Đẩy mạnh chất lượng sản phẩm và dịch vụ.
 Cung cấp một giám sát trực quan của các hoạt động.
 Cung cấp sự linh hoạt để đáp ứng khi điều kiện thay đỗi.
Bố trí mặt bằng trong doanh nghiệp có ý nghĩa rất quan trọng, nó vừa ảnh hưởng
đến hoạt động hàng ngày, lại vừa có tác động lâu dài trong quá trình phát triển sane
xuất kinh doanh của các doanh nghiệp. Trong bài viết “Planning and plant layout” của
Rotond R Gibson, 2003, ông cho rằng bố trí nhà máy có thể ảnh hưởng đến tổng hoạt
động của một công ty, bao gồm cả quy trình sản xuất, thiết bị, lưu trữ, công văn và
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 7
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
hành chính. Nó có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và kinh doanh của các
hoạt động, tinh thần và sức khỏe thể chất của nhân viên. Cụ thể:
 Bố trí đúng sẽ tạo ra năng suất, chất lượng cao hơn, nhịp độ sản xuất nhanh
hơn, tận dụng và huy động tối đa các nguồn lực vật chất vào sản xuất nhằm thực hen
những mục tiêu kinh doanh của doanh nghiệp.
 Bố trí sản xuất ảnh hưởng trực tiếp, mạnh mẽ đến chi phí và hiệu quả hoạt động
sản xuất kinh doanh của các doanh nghiệp.
 Trong nhiều trường hợp, sự thay đỗi bố trí sản xuất sẽ dẫn đến những vấn đề
tâm lý không tốt, gây ảnh hưởng xấu đến năng suất lao động.
 Hoạt động bố trí sản xuất đòi hỏi sự nỗi lực, đầu tư rất lớn về sức lực và tài
chính.
 Đây là một vấn đề dài hạn nếu sai lầm sẽ khó khắc phục hoặc tốn kém.
2.2 Vài kiểu bố trí thông dụng

2.2.1 Bố trí Lean (Lean Layout)
Theo truyền thống, bố trí nhà máy tập trung hơn vào các phòng ban dựa trên
quá trình làm việc nòng cốt các đơn vị tổ chức làm việc. "Công việc đã được thực hiện
theo lô để tối ưu hóa xung quanh số lượng đặt hàng kinh tế của bộ phận", Matt Zayko,
một sư tại Lean biến đổi Group cho biết. Bố trí Lean bắt đầu với thực tế là khách hàng
đặt hàng các sản phẩm cắt theo chiều ngang trên các silo dọc và các phòng ban hoặc
các dòng giá trị khác nhau.
Zayko cho biết khách hàng muốn sản xuất đúng lúc, với thời gian ngắn nhất và
chất lượng hàng đầu, vì vậy hàng loạt ý tưởng và dựa trên quá trình các phòng ban là
phản tác dụng cho những mục tiêu này. Thiết kế bố trí Lean cần hỗ trợ ngắn hạn, dòng
đơn giản trên cơ sở, từ chế tạo thông qua lắp ráp cuối cùng.
Điểm mấu chót của sự khác biệt giữa bố trí truyền thống và bố trí Lean là trong
một môi trường tinh gọn. Ví dụ, không gian giữa các máy là tối thiểu để ngăn chặn
hàng tồn kho từ xây dựng, cũng như để giảm chuyển động và vận chuyển, Sammy
Obara, chủ tịch Honsha Associates nói.
Bố trí nhà máy theo truyền thống là bố trí theo một dòng chảy chức
năng. Trung tâm làm việc có xu hướng được nhóm lại thành các phòng ban, chịu trách
nhiệm cho một quá trình nhất định, với loại máy tương tự. Sau đó, vật liệu được di
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 8
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
chuyển giữa các quá trình trong dòng chảy thất thường, với mức độ cao của công việc
trong quá trình kiểm kê và thời gian giao hàng dài. Sắp xếp như vậy đòi hỏi 30% đến
50% không gian vật lý hơn so với một bố trí Lean để chứa lưu trữ hàng tồn kho, các
tuyến đường vận chuyển vật liệu và thiết bị.
Với một bố trí Lean, trung tâm làm việc có xu hướng được nhóm lại theo họ sản
phẩm hoặc nhóm sản phẩm có cùng tuyến đường quá trình chung. Kiểu này bố trí này
cho phép hàng loạt và chạy kích thước nhỏ hơn. Nó đòi hỏi ít hơn trong quá trình kiểm

kê, xử lý do khoảng cách đi lại ngắn hơn ít vật liệu và không gian ít hơn vật chất.
"Việc bố trí truyền thống là hiệu quả trong việc sản xuất một loạt các sản phẩm với
tuyến đường quá trình rất khác nhau và thay đổi mức nhu cầu" Don Penkala, chủ tịch
của Granite Bay toàn cầu nhận định. "Nhược điểm là hàng tồn kho rất lớn của các
nguyên vật liệu, trong quá trình và thành phẩm, thời gian dài dẫn, chất lượng đạt tiêu
chuẩn, cải thiện quá trình chậm và chi phí cao. Một trong những thách thức lớn nhất để
thực hiện bố trí lean là quyết định mà sản phẩm sẽ phù hợp với cách bố trí lean và
những sản phẩm phải được sản xuất bằng phương pháp truyền thống.
"Một quan niệm sai lầm phổ biến là tất cả các sản phẩm có thể và nên được sản
xuất theo nguyên tắc lean và dòng chảy một dòng" theo cảnh báo Penkala. Thông
thường, các đặc tính của một số sản phẩm sẽ phù hợp với một chiến lược sản xuất
lean, trong khi những người khác thì không.
Penkala cho rằng một tình huống đặc biệt khó khăn là một trong đó có hàng
trăm sản phẩm với ít phổ biến trong quá trình tuyến đường. Nguyên tắc lean vẫn có thể
áp dụng, nhưng phải mất một số kế hoạch để tìm ra cách để phân khúc sản phẩm vào
các nhóm thích hợp. Các kỹ sư phải quyết định nhóm nào có thể được thực hiện bằng
hình thức sử dụng một sự kết hợp hàng loạt và dòng chảy hay phải được thực hiện
truyền thống. Trong tình huống như vậy, các ô ngăn có thể được tạo ra mà cho phép
tùy chỉnh, các sản phẩm nhu cầu thay đổi và dòng chảy đa chiều. Quarterman Lee, chủ
tịch strategos Inc cho biết thêm là trong một số trường hợp, phân loại ra một số lượng lớn
các sản phẩm và các biến thể vào họ tương thích cho workcells có thể là một thách thức.
Đôi khi các nhóm là khá rõ ràng và dễ dàng để xác định. Tuy nhiên, thách thức tâm lý của
phá vỡ các phòng ban chức năng và bố trí lại chúng như lĩnh vực sản phẩm tập trung vào
luôn luôn là một vấn đề. "Trong một số trường hợp, sự cần thiết phải trao quyền cho
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 9
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
người lao động và thay đổi phong cách giám sát là một thách thức lớn", Lee nói. Cung

cấp thiết bị để workcells cá nhân cũng có thể là một thách thức khi trước đây thiết bị
quy mô lớn đã được chuẩn mực.
Bất kỳ bố trí Lean nào cũng nên linh hoạt. Như cải tiến liên tục xảy ra, nó có
thể là cần thiết để sắp xếp lại các thiết bị, thậm chí thay đổi mới để đạt được các tiêu
chuẩn mới. Để tạo điều kiện này, hầu hết các chuyên gia đề nghị đặt thiết bị trên bánh
xe để di chuyển dễ dàng.
"Một thách thức khác là làm thế nào để giao tiếp và xác định bố trí lean cho tổ
chức," Kurt Greissinger, quản lý ngành công nghiệp để lắp ráp và xử lý tại Bosch
Rexroth Corp. Một hệ thống thị giác giúp củng cố những hành vi mà bạn đang cố gắng
để thấm nhuần trong các nhân viên nói, nhưng họ cũng phải linh hoạt để di chuyển với
những thay đổi trong cách bố trí. Bằng cách sử dụng dấu hiệu sàn dính thay vì sơn, nó
dễ dàng hơn và rẻ hơn đáng kể để phù hợp và giao tiếp thay đổi. Đôi khi, các nhà sản
xuất chủ yếu dựa vào tài sản lớn mà có hiệu quả trên cơ sở mỗi đơn vị, nhưng ức chế
dòng nguyên liệu thông qua nhà máy. Những "tượng đài" thường quá lớn để dễ dàng
di chuyển.
Triết lý Lean có phương pháp để đối phó với tình trạng này, chẳng hạn như tìm
nguồn cung ứng thiết bị mô-đun hoặc bắt đầu quá trình dòng chảy tại một trung tâm
làm việc ở hạ lưu. "Tuy nhiên, những thách thức này gây ra một số bổ sung để nhđi từ
nạc," Penkala nói. Các thiết bị tốt nhất cho một bố trí lean có thể dễ dàng bị ngắt kết
nối từ các công ty và chuyển giao như nhu cầu sản xuất ra lệnh thay đổi trong thiết kế
di động.
Drew Locher, Giám đốc điều hành của Quản lý thay đổi Associates lưu ý thông
thường, các công ty sẽ đầu tư rất nhiều tiền vào một hệ thống sơn duy nhất mà phải
phục vụ nhiều dòng sản phẩm khác nhau. Trong trường hợp này, dòng chảy sẽ thường
dừng lại như các bộ phận hội tụ từ các khu vực khác nhau trên các tài nguyên được
chia sẻ. Hệ thống như vậy thường được thiết kế cho dòng chảy liên tục của các bộ
phận thông qua rửa, sơn, các trạm được tất cả các tích hợp vào một hệ thống duy nhất
chữa. Di tích khác có nhiều lô hàng theo định hướng, chẳng hạn như thiết bị xử lý
nhiệt. Thông thường, các bộ phận được nạp vào lò nướng và chu kỳ xử lý nhiệt được
bắt đầu. Các bộ phận này sau đó được loại bỏ hàng loạt vào cuối chu kỳ. Những quy

SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 10
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
trình là phản tác dụng dòng chảy liên tục. "Những thách thức này đôi khi có thể được
khắc phục bằng việc mua thiết bị nhỏ hơn dành riêng cho từng dòng sản phẩm, hoặc
mua công nghệ dòng chảy thân thiện hơn" giải thích của Locher. Tuy nhiên, đôi khi nó
không phải là có thể, hoặc đó là chi phí cấm. Trong trường hợp này, các kỹ sư phải
làm việc xung quanh những trở ngại đối với dòng chảy liên tục. Trong một hoạt động
Lean, có nghĩa là việc áp dụng hệ thống kéo để kiểm soát dòng chảy của vật liệu trước
và sau khi các di tích.
Đôi khi, các kỹ sư phải đối mặt với sự mất cân bằng của các quá trình khác
nhau. Ví dụ, một quá trình có thể đi nhanh hơn so với khác. "Nó không phải là đủ để
chỉ có cách bố trí vật lý của các hoạt động trong một cách để thúc đẩy dòng chảy,"
cảnh báo Locher. Các quy trình phải được cân bằng với nhau, và cuối cùng là tỷ lệ nhu
cầu hoặc thời gian Takt. Đây không phải là khó khăn để vượt qua. Thông thường, nó
có thể làm chậm quá trình của một số phương tiện để đạt được sự cân bằng mong
muốn. Tuy nhiên, Locher chỉ ra điều này có vẻ kỳ lạ với người quản lý sản xuất truyền
thống, liên kết những người đã luôn cố gắng đi càng nhanh càng tốt. Cân bằng thường
bị bỏ qua khi phát triển một bố trí. Kết quả là một bố trí có vẻ như nó đã được thiết kế
cho dòng chảy, nhưng không được thực hiện như vậy khi hoạt động.
Bố trí Lean nên tập trung vào việc tối ưu hóa các thiết kế năng động bằng cách
sử dụng dòng chảy giá trị.
2.2.2 Kỹ thuật nhóm công nghệ
2.2.2.1 Khái niệm kỹ thuật nhóm công nghệ
Kỹ thuật nhóm công nghệ (GT) được áp dụng để có được nền kinh tế có quy mô
sản xuất hàng loạt trong môi trường sản xuất hàng loạt (Brandon-1992). Kỹ thuật kết
nhóm công nghệ không phải là một nhiệm vụ dễ dàng, tuy nhiên, định nghĩa cho bởi
solaja giúp làm rõ khái niệm chính của nó: kỹ thuật kết nhóm công nghệ chính được

hiểu đơn giản là việc tìm ra những điểm tương đồng trong quy trình sản xuất của các
sản phẩm và nhóm chúng lại với nhau, do đó tiết kiệm thời gian và công sức.
• Các thành phần được tổng hợp vào các nhóm có yêu cầu sản xuất tương tự
• Các nhóm máy sẽ được phân bổ vào các ô ngăn.
Ý tưởng cơ bản của các nhóm tham gia sản xuất ban đầu bao gồm nhóm các bộ
phận với đặc tính gia công tương tự với nhau và định tuyến chúng thông qua việc bố
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 11
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
trí máy chức năng với sự hỗ trợ của các yêu cầu kiểm soát sản xuất. các ý tưởng cơ
bản của ô ngăn GT là để phân chia các khu vực sản xuất thành các nhóm máy trong đó
tất cả các hoạt động gia công cần thiết cho việc sản xuất của một sản phẩm có thể được
hoàn thành một số phần. GT có thể là một công cụ hiệu quả trong việc giải quyết bài
toán bố trí thiết bị có kích thước lớn. một sô nhà nghiên cứu đã góp phần vào sự phát
triển của ứng dụng công nghệ nhóm để hình thành ô ngăn, đánh giá toàn diện của
những phương pháp này được cung cấp bởi Singh(1993), Offodile, Mehrez và
Grznar(1994) và Selim ct al.(1998). Quá trình sản xuất sử dụng kỹ thuật kết nhóm
công nghệ để xác định trình tự tương đồng trong quá trình sản xuất của các sản phẩm,
xử lý các yêu cầu hoặc chất lượng của một nhóm các sản phẩm để xác định máy móc
có thể được nhóm lại với nhau thành một ô ngăn. Các máy giao cho mỗi ô ngăn có
chức năng khác nhau. Tuy nhiên, nhóm sản phẩm (họ chi tiết) được giao để ô ngăn có
quy trình tương tự hoặc các đặc tính khác làm tăng hiệu quả tổng thể của hệ thống. có
hai cách tiếp cận thông thường khi xem xét các loại đầu vào được sử dụng để hình
thành ô ngăn. Hầu hết các nhà nghiên cứu sử dụng một ma trận nhị phân để tạo thành
các ô ngăn. Nhà nghiên cứu khác đã sử dụng các chuỗi sản xuất và khối lượng sản
xuất để hoàn thành các ô ngăn.
Khi sử dụng thành phần ma trận, mục tiêu là thường để hình thành các ô ngăn
và phân công các bộ phận vào những ô ngăn. Các thành phần ma trận có giá trị “1”

được đại diện cho sự cần thiết của dòng luân chuyển nguyên vật liệu giữa các ô ngăn.
Thành phần ma trận không hề đề cập đến số lượng dòng luân chuyển giữa các ô ngăn
(Nair và Narendan, 1998). Nó không đi vào xem xét trình tự xử lý hoặc quay lại một
máy đã đi qua. Sofianopoulou (1997) đã trình bày một phương pháp GT xây dựng như
một chương trình số nguyên tuyến tính trong đó sử dụng trình tự hoạt động và cố gắng
để giảm thiểu lượng vận chuyển nguyên vật liệu giữa các ô ngăn. Nó cho một hiệu
suất tốt hơn cho các bài toán có kích thước nhỏ so với bài toán có kích thước lớn.
Askin & Chu (1997) phát triển một cách tiếp cận để hình thành dây chuyền lắp ráp từ
các ô ngăn dựa trên chu trình hoạt động. Một số phương pháp tiếp cận đã đi trước bằng
cách xem xét các tuyến đường thay thế hoặc bổ sung trình tự hoạt động, Jeon (2005)
trình bày một phương pháp xem xét các tuyến đường máy thay thế trong trường hợp
máy hỏng và những thay đổi của sản phẩm trong các thời kỳ khác nhau.
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 12
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
Ramabhatta&Nagi (1998) phát triển một phương pháp tiếp cận đối với bài toán GT
bằng cách xem xét thay thế tuyến đường vận chuyển nguyên vật liệu giữa các máy và
cân nhắc công suất máy. Malakooti&Yang (2004) đã trình bày thêm một phương pháp
tiếp cận tích hợp trong lĩnh vực GT bằng cách quy hoạch quy trình sản xuất ngoài các
ý tưởng cơ bản của việc hình thành các ô ngăn. Kim, Baek & June (2005) đưa ra một
phương pháp tiếp cận đồng thời giảm thiểu các hoạt động liên ô ngăn và sự mất cân
bằng khối lượng công việc. Lee&Garcia-Diaz (1995) giới thiệu một phương pháp lưu
lượng mạng để giải quyết các vấn đề hình thành ô ngăn và giảm thiểu các hoạt động
giữa các ô ngăn, nó được hình thành như một tuyến tính / mô hình lập trình bậc hai
bằng cách sử dụng trình tự các hoạt động như các thông tin đầu vào. Mukhopadhyay,
Babu, Sai(2000) sử dụng một số lần đổi Hamilton để tạo bố trí mặt bằng cơ sở bằng
cách sử dụng một ma trận máy trong hệ thống nhị phân phục vụ như là cơ sở phát triển
các đồ thị. Wu (1998) đã thảo luận và đưa ra phương pháp hình thành ô ngăn chính và

phân chia các máy vào ô ngăn này, nó sử dụng trình tự hoạt động của bộ phận để phân
biệt máy cùng loại từ các máy. Saker&Li (1997) xây dựng một mô hình lập trình hỗn
hợp số nguyên mà đồng thời xác định một phần tuyến đường và các ô ngăn mẫu máy.
Chen (2003) sử dụng một kỹ thuất khai thác dữ liệu hình thành dựa trên ô ngăn bằng
cách sử dụng nguyên tắc cảm quan. Một số phương pháp kết nhóm sử dụng kỹ thuật
phân loại dựa trên hình thức bố trí bằng cách sắp xếp lại các dữ liệu vào ma trận nhị
phân mà loại bỏ các hạn chế đa chiều giữa hai máy và phân loại chúng một cách riêng
biệt. Wicks & Reasor (1999) phát triển một phương pháp tiếp cận để làm cho môi
trường sản xuất năng động, nơi mà các sản phẩm hỗn hợp và thay đổi số lượng theo
thời gian bằng cách sử dụng một heuristic dựa vào GA
Một số nhóm giải pháp đã được thảo luận về mặt lý thuyết, Jaccard (1908) đã
trình bày một hệ thống tương tự dựa trên hoạt động thực hiện phổ biến. McAuley
(1972) nhiều lần đổi hệ số tương tự Jaccard và xác định lại nó như là số lượng các bộ
phận đến cả hai máy với số bộ phận đến ít nhất một trong hai máy. Vakharia &
Wemmerlov (1990) giới thiệu một biện pháp tương tự xem xét trình tự của các hoạt
động bên trong ô ngăn và năng suất máy. Kusiak&Cho (1992) đề xuất một biện pháp
tương tự quá trình xem xét kế hoạch thay thế. Saker (2000) thực hiện một phân tích về
các biện pháp hiện hãnh và giới thiệu một hệ số tương tự mới gọi là hệ số tương đối
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 13
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
phù hợp. Trong khi các biện pháp trên là dựa trên thứ nguyên các thông số có biện
pháp sử dụng khoảng cách như kích thước chính để xác nhận các phương pháp tiếp
cận. Chandrasekharan&Rajagopalan (1989) giới thiệu một thước đo hiệu quả phân
nhóm để đo lường chất lượng của việc hình thành các ô ngăn.
2.2.2.2 Mục tiêu kỹ thuật kết nhóm công nghệ
• Phát triển một phương pháp có hệ thống cho bài toán bố trí mặt bằng cơ sở có
kích thước lớn sử dụng GT.

• Đề xuất một thuật toán để tính toán bài toán số lượng ô ngăn được hình thành
và số lượng máy được đặt trong mỗi ô ngăn hình thành.
• Xây dựng một mô hình toán học làm giảm thiểu số lần luân chuyển nguyên vật
liệu giữa các ô ngăn (mà lần lượt giảm chi phí sản xuất) dựa trên số lượng ô
ngăn được hình thành
• Đánh giá hiệu quả của các ô ngăn bằng cách sử dụng các biện pháp thực hiện
như hiệu quả của kỹ thuật kết nhóm và sự cân đối trong các ô ngăn.
• Phát triển một thuật toán để sắp xếp của các ô ngăn và máy
2.2.2.3 Cơ sở bố trí
Bài toán bố trí mặt bằng cơ sở (Facility Layout Problem-FLP) được định nghĩa
là sự sắp xếp các máy móc thiết bị vào các bộ phận hoặc các máy trong một khu vực
được xác định trước. Theo Immer (1953), 40% chi phí của các ngành sản xuất là bao
gồm các chi phí của việc gia công và vận chuyển nguyên vật liệu giữa các bộ phận.
Chi phí này có thể được giảm bằng cách sử dụng hai kỹ thuật: sắp xếp và di chuyển.
Sắp xếp là quá trình phân bổ của các bộ phận không đồng đều hình thành các đối
tượng lớn nhằm tối ưu hóa các mục tiêu đã định. Di chuyển được đề cập ở đây là việc
vận chuyển các vật liệu giữa các máy (bộ phận) trong quá trình tạo thành sản phẩm,
thời gian càng ngắn càng đạt hiệu quả cao trong việc giảm chi phí sản xuất.
Theo Azadivar và Wang (2000) cùng với các chi phí gia công sản phẩm, yếu tố
quan trọng khác cũng cần được xem xét là thời gian thực hiện cho sự luân chuyển
nguyên vật liệu giữa các bộ phận. Năng suất tổng của một ngành công nghiệp phụ
thuộc vào tổng số thời gian thực tế, điều này ảnh hưởng mạnh mẽ đến thiết kế bố trí,
đó là yếu tố tối thiểu được thời gian chu trình sản xuất và tối thiểu thời gian phân phối
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 14
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
mà không có hàng tồn kho. Theo Tam&Li (1991), chi phí lưu chuyển giữa các bộ phận
có thể được giảm nhờ vào việc duy trì những hạn chế nhất định. Các hạn chế bao gồm

các thiết bị tránh chồng chéo, xác định ranh giới cho mỗi bộ phận và diện tích mặt
bằng tổng thể. Kusiak và Heragu (1987) chia các phương pháp tiếp cận bài toán bố trí
cơ sở trong hai loại giải thuật đó là thuật toán gần tối ưu và thuật toán tối ưu. Theo
Welgama và Gibson (1993), hai thuật toán chỉ có thể được sử dụng để giải quyết các
bài toán bố trí cơ sở sau khi đã tìm kiếm các phương pháp giải quyết bài toán bằng
cách đánh giá qua những kinh nghiệm tích lũy được (thuật toán Heuristic). Theo
Chiang (2001), các thuật toán heuristic có thể được chia thành hai bước, bước đầu tiên
liên quan đến việc tìm kiếm các trình tự tốt nhất để bố trí các bộ phận trong phạm vi
diện tích mặt bằng. bước thứ hai thực hiện hoán đổi các bộ phận trong bố trí ở trên cho
đến khi nó đáp ứng tất cả các yêu cầu đặt ra. Phương thức cải tiến dòng luân chuyển
với sự thay thế vị trí của các bộ phận ngẫu nhiên trong bố trí hiện tại để nó có thể nâng
cao chất lượng giải quyết, dừng quá trình hoán đổi vị trí khi không có giải pháp nào tốt
hơn nữa. Phương pháp này liên kết thuật toán tối ưu và gần tối ưu được biết đến là
phương pháp hỗn hợp (Hybrid). Các phương pháp dựa trên kiến thức sử dụng các hệ
thống chuyên gia hoặc logic trong đó đề ra các tiêu chí đa bản chất của các bố trí.
Phương pháp này còn gọi là trí tuệ nhân tạo, trong đó có phương pháp mô phỏng SA,
GA,… là vấn đề hàng đầu trong số tất cả các vấn đề khác trong lĩnh vực tối ưu hóa.
Bài toán bố trí mặt bằng cơ sở có thể được giải quyết với nhiều phương pháp tiếp cận
toán học. các phương pháp tiếp cận QAP, thiết lập phương trình bậc hai bao gồm bài
toán lập trình số nguyên tuyến tính, bài toán lập trình số nguyên hỗn hợp và bài toán lý
thuyết đồ thị. Một mô hình tích hợp mô tả tầm quan trọng của việc xử lý hệ thống vật
liệu và thiết kế mặt bằng cơ sở có vai trò hỗ trợ sản xuất và ảnh hưởng đến chi phí
được đề xuất có liên quan trực tiếp với nhau là yếu tố quan trọng và khoảng cách. Một
thiết kế cơ sở hiệu quả thu được bằng cách giảm thiểu chi phí gia công. Mục tiêu chính
của bài toán bố trí mặt bằng cơ sở hiện có để giảm thiểu chi phí. Các tác giả đã đề xuất
một mô hình để giảm thiểu chi phí thiết bị, chi phí lao động, cố định băng tải và chi
phí cố định của máy. Điều này cho thấy ảnh hưởng của thiết kế bố trí một cơ sở môi
trường sản xuất là rất lớn.
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218

Trang 15
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
2.2.2.4 Phương pháp tiếp cận để giải quyết bài toán bố trí cơ sở
Theo Tompkinsetal (1996), giải pháp bố trí được phát triển để giảm chi phí gia
công, điều này có thể đạt được bằng cách giảm việc xử lý vật liệu. Francis et al (1992)
trong giải quyết các bài toán bố trí phương tiện được sử dụng chi phí của các dòng
nguyên liệu giữa các bộ phận, việc bố trí tối ưu là thu được bằng cách giảm thiểu các
chi phí. Peters và Yang (1998) cho rằng trong việc giải quyết bài toán bố trí mặt bằng
cơ sở cũng được coi là bất định về nhu cầu thị trường. phương pháp lý thuyết mở
(Fuzzy) đã được sử dụng bởi nhiều tác giả để giải quyết những bất ổn thị trường và sản
phẩm hỗn hợp. Azadivar và Tompkins (1999) đã trình bày một mô hình mô phỏng
hoạt động của các máy với một thuật toán dựa trên GA để tối ưu hóa các mô hình mô
phỏng dựa trên chức năng của các biến quyết định chất lượng và cấu trúc của hệ thống.
Azadivaretal (2000) phát triển một kỹ thuật tối ưu hóa có xem xét đến đặc điểm hoạt
động của hệ thống. Phương pháp này có thể giải quyết các vấn đề bố trí thiết bị dựa
trên hiệu suất các biện pháp như thời gian chu kỳ và năng suất. Bài toán bố trí mặt
bằng cơ sở đơn giản khi có rất ít số các bộ phận và có diện tích bằng nhau, mức độ khó
khăn tăng khi gia tăng số lượng các bộ phận, điều này có thể dễ dàng được giải quyết
bằng cách sử dụng QAP. Nếu chúng ta xem xét các bộ phận trong khu vực có khoảng
cách giữa các bộ phận không bằng nhau có thể thu được bằng cách đưa ra kích thước
của chúng và yêu cầu giải phóng mặt bằng giữa các bộ phận, trong bài toán này không
phải là một công việc dễ dàng tìm thấy bởi các giải pháp khả thi bởi vì khoảng cách
giữa các bộ phận không giống nhau. Để có được một giải pháp tối ưu cho vấn đề này,
nhiều phương pháp giải quyết đã được tìm thấy trong đó có nhược điểm lớn trong việc
phát triển số lượng giải pháp và các giải pháp bố trí các đơn vị có diện tích lớn thì gặp
nhiều khó khăn. Để khắc phục các mặt hạn chế các kỹ thuật tìm kiếm có thể thực hiện
được trong các cách khác nhau thay vì cách tiếp cận truyền thống. Với kỹ thuật tối ưu
hóa thuật toán di truyền đã thực hiện thành công trong các lĩnh vực khác nhau của kỹ
thuật công nghiệp như nhóm công nghệ, lịch trình cửa hàng công việc,… Theo Tate và

Smith (1995), Cheng và Gen (1996), Mcller và Gau (1996), Tam (1992) thuật toán GA
cũng có thể áp dụng cho các bài toán bố trí thiết bị. Delmairetal (1997) sử dụng
phương pháp thuật toán GA để giải quyết các bài toán bố trí cơ sở, hai mô hình chính
đã được thực hiện để giải quyết bố trí. Mô hình đầu tiên cho rằng tất cả các bộ phận có
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 16
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
kích thước bằng nhau và khoảng cách giữa các trung tâm bộ phận đều được xem xét,
mô hình này đã được giải quyết bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận QAP. Mô
hình thứ hai xem xét kích thước bộ phận khác nhau và khoảng cách được đo từ tâm bộ
phận này đến tâm bộ phận kia, thuật toán GA đã được sử dụng cùng với lập trình để
giải quyết các mô hình tuyến tính thứ hai và hình dạng khác nhau như hình dạng T và
hình dạng O của bố trí được tạo ra. Kirkpatrick et al (1983) sử dụng phương pháp mô
phỏng để giải quyết bài toán bố trí cơ sở. Đây là quá trình thay đổi các phần tử bên
trong hệ thống từ từ cho đến khi nó đạt đến sự ổn định hệ thống. Các tính năng chính
của mô phỏng là các điều kiện mà quá trình này được duy trì ở một hệ thống ổn định
và quyết định khi nào và bao nhiêu thì thích hợp.
Trong năm 1940 các hệ thống phân loại bằng mã hóa được sử dụng rộng rãi trong
thư viện khoa học nhưng vẫn chưa được ứng dụng trong hệ thống sản xuất sản phẩm.
tình hình bắt đầu thay đổi vào cuối năm 1949 và đầu năm 1950 các hệ thống mã hóa
cơ bản đã được tạo ra. Đó là trong thời gian cuối thập niên 1950 GT bắt đầu phát triển
các bộ phận nhóm lai với nhau bởi các thuộc tính thông thường có thể sản xuất được
một cách tương tự như sản xuất hàng loạt. Ý tưởng của họ được cho rằng việc tạo ra
một nhóm lớn của các bộ phận tương tự sẽ giúp các nhà sản xuất cho các nhóm phân
bổ các máy công cụ để các bộ phận sản xuất phát triển các công cụ thông thường và
làm giảm thời gian thiết lập. Trong thuật ngữ đơn giản, GT có thể được định nghĩa là
nhóm các bộ phận với các hoạt động tương tự và máy móc tương ứng với các hoạt
động này, mà liên quan cho GT được công nhận là một trong những yếu tố quan trọng

để tăng năng suất trong bất kỳ hệ thống sản xuất nào. GT đã có định nghĩa khác nhau
như (Ranson, 1972):
a. Xác định và phân nhóm các máy hoặc các bộ phận tương tự trong một quy trình
sản xuất để sử dụng có hiệu quả các nguồn lực sẵn có trong quá trình sản xuất.
b. Sắp xếp hợp lý trình tự của tất cả các hoạt động của quá trình sản xuất để mang
lại lợi ích vủa việc sản xuất hàng loạt cho nhiều loại sản phẩm có số lượng sản
xuất khác nhau.
c. Phát triển các quy trình công nghệ, thiết lập hiệu quả các máy công cụ và thiết
bị, để đảm bảo kế hoạch đạt lợi nhuận nhất trong thời gian ngắn nhất.
d. Nhóm các vấn đề tương tự là một giải pháp duy nhất có thể được tìm thấy để
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 17
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
tiết kiệm thời gian và công sức sản xuất.
e. Phân loại các bộ phận máy thành các nhóm để tăng hiệu quả thiết kế cũng như
trong sản xuất. khi nhìn từ một góc độ sản xuất, GT có thể được định nghĩa là
việc phân chia của hệ thống sản xuất thành các hệ thống con khác nhau bằng
cách phân loại các bộ phận thành các họ chi tiết và các máy vào các ô ngăn tùy
thuộc vào sự tương tự của một phần các đặc tính sản xuất. Ưu điểm của nhóm
máy móc vào ô ngăn sẽ giảm số lượng các trung tâm sản xuất phải được sắp
xếp. Ngoài ra nhóm các bộ phận vào các nhóm làm giảm sự phức tạp và số
lượng các bộ phận cho mục đích lập kế hoạch.
Thực hiện GT có thể dẫn đến những lợi ích sau đây (Hall, 1975):
• Giảm 30% trong các bản vẽ mới.
• Giảm 10% số lượng các bản vẽ thông qua các tiêu chuẩn.
• Giảm 42% rang buộc nguyên liệu.
• Giảm 53% một phần thiết kế mới.
• Giảm 62% trong quá trình làm việc trong hàng tồn kho

• Giảm 82% đơn đạt hàng quá hạn
• Giảm 70% thời gian thông suốt trong dòng luân chuyển nguyên vật liệu
• Giảm 60% thời gian sản xuất thực tế
• Giảm 69% thời gian setup
• Giảm 20% diện tích không gian sản xuất.
Thực hiện GT nói chung sẽ mang lại lợi ích trong các lĩnh vực như năng xuất, hiệu
quả hoạt động của các máy, thành phần tiêu chuẩn, độ chính xác trong dự đoán chi phí,
độ tin cậy ước tính,… GT sẽ tập trung vào việc giảm các mặt hạn chế không cần thiết
trong quá trình thiết kế và hoạch định sản phẩm mới bằng cách sử dụng một phần
tương đồng trong thiết kế và đặc điểm sản xuất.
Ngày nay hầu hết các cơ sở sản xuất vẫn còn quyết định bố trí mặt bằng cơ sở chỉ
có dựa vào công việc dự đoán mà chưa thật sự quan tâm đến việc phận loại các máy
móc. Mục đích chính của phân loại trong bất kỳ môi trường sản xuất là cung cấp một
phương pháp hiệu quả và nhanh chóng thu hồi thông tin cho việc ra quyết định. Phần
phân loại là một phương pháp mà theo đó các bộ phận tương tự được xác định và
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 18
Đồ án Sử dụng nhóm công nghệ GT trong giải bài toán bố trí mặt bằng
Chương II: Lược khảo tài liệu
nhóm lại với nhau để tận dụng những điểm tương tự của chúng trong sản xuất và thiết
kế. Một khi các bộ phận đã được hình thành, các ô ngăn GT có thể được thiết kế xung
quanh nhau, với mỗi ô ngăn xử lý một hoặc nhiều công đoạn sản xuất và có thể được
xử lý theo một quy trình chuẩn hóa có kế hoạch.
2.2.2.5 Phân loại theo nhóm công nghệ
2.2.2.5.1 Phương pháp hình thành các ô ngăn mà quá trình sản xuất không có
quy trình
Trong trường hợp một giải pháp không thể đạt được hiệu quả tối ưu các nhà
nghiên cứu đã đưa ra phương pháp tiếp cận của riêng họ. Chúng thường được gọi là
phương pháp dự đoán. Trong số các dự đoán, một số thuật toán đã được lựa chọn để

thực hiện trên diện rộng. Dimolopus % Mort (2001) đã trình bày một phương pháp thứ
bậc đó là kết hợp với một GA. GA này tìm kiếm các giải pháp không gian để cung cấp
một giải pháp tối ưu nhất. Trong phương pháp này là GA có trách nhiệm hướng dẫn
hình thành ô ngăn của chính nó. Máy trương đồng được thực hiện. các nhóm máy này
sau đó được giao cho các ô ngăn máy tương ứng và các giải pháp cuối cùng được đánh
giá bởi một giá trị. Hiệu quả của phương pháp GA không có bao gồm sản lượng và thử
tự nguyện công nên không có khó khăn trong tiếp cận để đặt các hạn chế về kích thước
của ô ngăn, không có các ô ngăn hình thành tạo ra các vấn đề liên quan không gian.
2.2.2.5.2 Phương pháp hình thành ô ngăn dựa trên quy trình sản xuất.
Sofianopoulou (1997) đã trình bày một phương pháp xây dựng GT như là một
chương trình tuyến tính nguyên. Nó cố gắng giảm nhiều dong luân chuyển giữa các ô
ngăn. Phương pháp này không xác định trước số lượng ô ngăn được hình thành. Các
kết quả kiểm tra từ các heuristic được so sánh với giải pháp tối ưu từ một thuật toán
điều tra. Với bài toán có kích thước lớn. Askin&Chu (1997) phát triển một phương
pháp tiếp cận để tạo thành dây chuyền lắp ráp từ các phần tử bố trí vào các ô ngăn. Nó
được tiếp cận với một heuristic để xử lý các vấn đề thời gian thực. các biện pháp tương
tự được sử dụng ở đây là hoạt động dựa trên số nguyên công và không bao gồm các
yếu tố khác như khối lượng sản phẩm, năng lực máy móc,… ngay cả đối với các vấn
đề kích thước giữa các heuristic được sử dụng thay cho phương pháp tối ưu. Giải pháp
này không đạt hiệu quả cao khi mở rộng bài toán có kích thước lớn. mô hình tập trung
chính vào việc tạo ra dậy chuyền lắp ráp cố định và sử dụng để giữ cho các hoạt động
SVTH: Võ Thanh Tuấn 1111220
Nguyễn Khanh Tuấn 1111218
Trang 19