Thiết kế mặt bằng theo khu vực sản xuất bo mạch điện tử

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

VŨ THỊ THANH TUYỀN

THIẾT KẾ MẶT BẰNG THEO KHU VỰC
SẢN XUẨT BO MẠCH ĐIỆN TỬ
Chuyên ngành: Kỹ thuật công nghiệp
Mã ngành: 60 52 01 17

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tp.HCM, 07/2016


NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Vũ Thị Thanh Tuyền.

MSHV: 7140370

Ngày, tháng, năm sinh: 07-02-1987.

Nơi sinh: Buôn Ma Thuột-Đăk Lăk.

Chuyên ngành: Kỹ thuật công nghiệp.

MS: 60 52 01 17

I. Tên đề tài:
THIẾT KẾ MẶT BẰNG THEO KHU VỰC SẢN XUẤT BO MẠCH ĐIỆN TỬ
II. Nhiệm vụ và nội dung:

•

Tìm hiểu lý thuyết về thiết kế mặt bằng trong sản xuất.

•

Tìm hiểu hiện trạng mặt bằng của xưởng sản xuất.

•

Thu thập các số liệu sản xuất (kế hoạch sản xuất), thông tin sản phẩm (quy trình sản
xuất, cấu tạo sản phẩm, thời gian gia công, dòng di chuyển,...).

•

Tổng hợp phân tích thông tin và tìm kiếm các phương án tái thiết kế mặt bằng cũng
như thiết kế mới nếu cần thiết.

•

Đánh giá các phương án thiết kế mặt bằng, chọn ra phương án tốt nhất.

III. Ngày giao nhiệm vụ luận văn:
IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
V.

Cán bộ hướng dẫn:

CÁN BỘ HUỚNG DẪN

TP. HCM, ngày ......tháng...... năm....
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA


LỜI CÁM ƠN
Đầu tiên, em xin được chân thành cảm ơn các Quý Thầy, Cô của bộ môn Kỹ Thuật Hệ
Thống Công Nghiệp-Khoa Cơ Khí đã tận tình dạy bảo, động viên và truyền đạt các kiến
thức quý báu cho em trong suốt những năm học vừ qua.
Đặc biệt, em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
-Thầy TS. Đỗ Ngọc Hiền-Người Thầy đã rất tận tình dạy bảo, động viên và hướng dẫn cho
em trong suốt thòi gian học tập và thực hiện luận văn này.
-Gia đình và đặc biệt là bố, mẹ của em-Những người luôn yêu thương, động viên và dõi
theo từng bước đi của em trong cuộc sống. Con xin cảm ơn bố mẹ đã luôn bên cạnh và
động viên con trong những năm học Đại học, Cao học này.
-Ban giám đốc và các anh em bộ phận Kỹ Thuật Công Nghiệp, xưởng sản xuất đã tạo điều
kiện thuận lợi, hỗ trợ cho em rất nhiều trong suốt quá trình làm việc để hoàn thành luận
văn.
Cuối cùng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè-những người cũng đã động viên, hỗ trợ
em rất nhiều trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 07 năm 2016

ii


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tên đề tài luân văn;
THIẾT KẾ MẶT BẰNG THEO KHU VỰC SẢN XUẤT BO MẠCH ĐIỆN TỬ
Trong những năm gần đây, sự ứng dụng của sản xuất tinh gọn vào thực tế sản xuất ngày

càng được chú trọng và mặt bằng sản xuất theo ô cũng nằm trong sự ảnh hưởng ấy. Luận
văn này đi theo hướng tập trung vào việc áp dụng môn Kỹ thuật thiết kế mặt bằng, Kỹ thuật
tinh gọn sản xuất và Thiết kế công việc vào chuyền sản xuất bo mạch điện tử.
Qua việc thu thập dữ liệu mặt bằng hiện trạng, tiến hành phân tích và tiến hành tái bố trí
mặt bằng. Từ đó đưa ra các phương án đề nghị cho hiện hạng phân xưởng.
Thu thập các thông tin cần thiết để phân tích, đánh giá hiện trạng mặt bằng, làm cơ
sở đưa ra các phương án cải tiến:
Thông tin thu thập bao gồm: thông tin về sản phẩm, quy trình, thông tin về kế hoạch điều
độ sản xuất.
Quy trình sản xuất các sản phẩm tương đương nhau, đều đi qua các trạm làm việc và có
trình tự sản xuất như nhau. Quy trình sản xuất có thể chia làm hai phần: Phần phía trước:
Các công đoạn sản xuất lắp ráp linh kiện dán bề mặt và linh kiện đâm xuyên, kiểm ha thông
mạch. Phần phía sau: Các công đoạn theo trình tự quy trình nhất định: Nạp chương trình,
kiểm ha chức năng chương trình được nạp, kiểm ha ngoại quan, đóng gói và kiểm tra ngoài
bao bì.
Áp dụng các phương án tái thiết kế mặt bằng theo sản phẩm cho các công đoạn trong phần
phía sau. Và áp dụng các phương pháp tái thiết kế mặt bằng theo họ sản phẩm cho 1 phần
của phần 1: kiểm ha thông mạch.
Kết hợp các phương án tái thiết kế cho toàn bộ công đoạn sản xuất và triển khai chi tiết.
Kết luận: Luận văn đã tập trung giải quyết được các vấn đề sau:
-Giảm khoảng cách di chuyển và thời gian di chuyển giữa các ttạm làm việc.
-Tăng độ hữu dụng của nhân viên, thiết bị.
-Giảm thiểu thời gian chờ sản xuất và bán phẩm ttên chuyền.
-Gia tăng năng suất chuyền.
-Tận dụng hiệu quả không gian hiện có.
Bên cạnh đó, ban quản lý sản xuất đã lựa chọn được phương án mặt bằng có thể áp dụng
cho cả lô đất hiện tại và tương lai đồng thời có thể đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Và

3

phương án đó đã được áp dụng thành công.

4


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ ..............................................................................i
LỜI CÁM ƠN ............................................................................................................... ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN .............................................................................................. iii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... V
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................... X
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................xi
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI .....................................................................1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ: ................................................................................................... 1
1.2. LÝ DO THỰC HỆN ĐỀ TÀI: ............................................................................. 1
1.3. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI: .......................................................................................... 2
1.4. NỘI DUNG THỰC HIỆN:................................................................................... 2
1.5. PHẠM VI GIỚI HẠN: ......................................................................................... 3
1.6. KẾT QUẢ DỰ KIẾN: .......................................................................................... 4
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN ........................... 5
2.1. TÔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MẶT BẰNG: ...................................................... 5
2.1.1.

Định nghĩa bài toán thiết kế mặt bằng: .................................................... 5

2.1.2.

Một số mục tiêu nghiên cứu mặt bằng: ................................................... 5

2.1.3.

Các loại mặt bằng: ................................................................................... 5

2.1.4.

Các biểu đồ và giản đồ: ...........................................................................7

2.1.5.

Quá trình thiết kế mặt bằng .....................................................................8

2.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẢN XUẤT TINH GỌN ........................................ 12
2.2.1.

Định nghĩa: ............................................................................................ 12

2.2.2.

Mục tiêu chính của hệ thống: ................................................................ 12

2.2.3.

Các nguyên tắc chính của Lean: ............................................................ 13

2.2.4.

Mặt bằng theo ô ( Cellular Manufacturing) [3] ...................................13

2.2.5.

Các tính năng cần chuẩn bị cho sản xuất theo ô ....................................14

2.2.6.

Thiết kế mặt bằng theo ô: ......................................................................15

V


CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ............................................ 21
3.1. THỰC TRẠNG SẢN XUẤT TRONG MẶT BẰNG HIỆN TẠI: ..................... 21
3.1.1.

Thông tín thu thập về sản phẩm ............................................................... 21

3.2. THÔNG TIN THƯ THẬP VỀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM ......... 22
3.2.1.

Quy trình sản xuất chung: ........................................................................ 22

3.2.2.

Giới thiệu quy trình phía sau: ................................................................... 24

3.2.3.

Thời gian sản xuất, chỉ số cân bằng chuyền của các mã sản phẩm ......... 27

3.3. THÔNG TIN THU THẬP VỀ KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ NHƯ CẦU TỪ
KHÁCH HÀNG ......................................................................................................... 30
3.4. MẶT BANG HIỆN TẠI DÙNG ĐÊ NGHIÊN CỨU ........................................ 31
3.5. NHẬN ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ CÁC HẠN CHẾ CỦA MẶT BẰNG HIỆN TẠI: 33
CHƯƠNG 4: TÁI THIẾT KẾ MẶT BẰNG .................................................................... 34
4.1. THỰC TRẠNG SẢN XUẤT TRONG MẶT BANG HIỆN TẠI: ..................... 34
4.1.1.

Thông tín thu thập về sản phẩm ............................................................... 34

4.1.2.

Yêu cầu về nhịp độ sản xuất (TAKT time) đáp ứng kế hoạch sản xuất. 36

4.1.3.

Yêu cầu về máy móc và lượng nhân công ............................................... 37

4.1.4.

Yêu cầu về diện tích của các bộ phận sản xuất ........................................ 39

4.1.5.

Yêu cầu khác ............................................................................................ 39

4.2. CÁC PHƯƠNG ÁN TÁI THIẾT KẾ MẶT BẰNG .......................................... 41
4.2.1.

Phân tích các biểu đồ P-R, R-Q, P-Q-T ................................................... 41

4.2.2.

Xem xét lượng bán phẩm tồn đọng trền toàn chuyền và diện tích cần thiết 44

4.2.3.

Tổng hợp phương án tái thiết kế tổng thể cho toàn bộ mặt bằng sản xuất 46

4.2.4.

So sánh các phương án tái thiết kế mặt bằng ........................................... 48

4.3. THỬ NGHIỆM CHUYỀN VÀ ĐÁNH GIÁ LẠI NĂNG LỰC CỦA CELL: 51
4.3.1.

Thử nghiệm chuyền 71755:...................................................................... 51

4.3.2.

Thử nghiệm chuyền 72128:...................................................................... 52

4.3.3.

Thử nghiệm chuyền 72323:...................................................................... 54

4.3.4.

Thử nghiệm chuyền 40-1284: .................................................................. 55

4.4. SO SÁNH VỚI MỤC TIÊU ĐỀ RA VỀ SẢN LƯỢNG THỬ NGHIỆM ....... 56
4.4.1.

So sánh sản lượng thử nghiệm và sản lượng yêu cầu sản xuất hàng ngày 56

4.4.2.

So sánh thực tế sản lượng đo được sau khi thay đổi mặt bằng ................. 57

4.5. KẾ HOẠCH THAY ĐỔI MẶT BẰNG ............................................................. 57
vi


4.6. MỘT SỐ CẢI TIẾN Ô SẢN XUẤT: ................................................................. 58
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 61
5.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................ 61
5.2. KIẾN NGHỊ ....................................................................................................... 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... a
PHỤ LỤC .............................................................................................................................. b

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Thể hiện quá trình Black box ............................................................................. 9
Hình 2.2 Quy trình hoạch định hệ thống mặt bằng ......................................................... 11
Hình 2.3 Thể hiện mối quan hệ P-Q ............................................................................... 15
Hình 2.4 Thể hiện mối quan hệ P-R ............................................................................... 16
Hình 2.5 Thể hiện mối quan hệ P-Q-T ........................................................................... 16
Hình 2.6 Thể hiện dòng di chuyển vật liệu và dòng di chuyển của công nhân .............. 17

Hình 2.7 Thể hiện việc phân công công việc cho công nhân trong ô ............................. 18
Hình 2.8 Thể hiện di chuyển vòng tròn của 1 công nhân để hoàn tất công đoạn trong ô
......................... : ............. . ........... .. .......... ......................... ............................ ....’ ........ 18
Hình 2.9 Thể hiện tín hiệu kanban yêu cầu trong ô ........................................................ 19
Hình 2.10 Thể hiện mỗi công nhân một trạm trong chuyền thẳng ................................. 19
Hình 3.1 Hình minh họa các dòng sản phẩm chủ lực ..................................................... 22
Hình 3.2 Sự phân chia Phía trước và Phía sau của quy trình sản xuất các mã sản phẩm
....................................................................................................................................... 23
Hình 3.3 Quy trình sản xuất tổng quát của các mã sản phẩm ......................................... 24
Hình 3.4 Mô tả trạm Nạp chương trình .......................................................................... 25
Hình 3.5 Mô tả trạm làm Kiểm tra chức năng ................................................................ 25
Hình 3.6 Mô tả trạm làm Kiểm tra ngoại quan ............................................................... 26
Hình 3.7 Mô tả trạm làm Đóng gói ................................................................................. 26
Hình 3.8 Mô tả trạm làm Kiểm tra ngoài bao bì ............................................................. 27
Hình 3.9 Biểu đồ cân bằng chuyền của mã 71755 .......................................................... 28
Hình 3.10 Biểu đồ cân bằng chuyền của mã 72128 ....................................................... 29
Hình 3.11 Biểu đồ cân bằng chuyền của mã 72128 ....................................................... 30
Hình 3.12 Thể hiện nhu cầu khách hàng qua các tháng.................................................. 31
Hình 3.13 Thể hiện mặt bằng hiện tại của khu phía sau (từ trạm Kiểm tra thông mạch đến
trạm Kiểm tra ngoài bao bì) ............................................................................................. 32
Hình 4.1 Biểu đồ Pareto mô tả quan hệ P-Q sản phẩm-số lượng của các mã sản phẩm
..........................................................................
í ......... ... ............................... —35
Bảng 4.3 .......................................................................................................................... 36
Hình 4.2 Lượng bán phẩm ứ đọng ...................................................................................41

8


Hình 4.3 Thể hiện mối quan hệ R-Q ................................................................................42

Hình 4.4 Thể hiện mối quan hệ P-Q-T ............................................................................43
Hình 4.5 Quy định chỗ tồn bán phẩm trên chuyền ..........................................................45
Hình 4.6 Thể hiện mặt bằng trong phương án 1 ..............................................................47
Hình 4.7 Thể hiện mặt bằng trong phương án 2 ..............................................................47
Hình 4.8 Thể hiện mặt bằng trong phương án 3 ..............................................................48
Hình 4.9 Thể hiện mặt bằng trong phương án 4 ..............................................................48
Hình 4.10 Thể hiện biểu đồ cân bằng chuyền của mã 71755 sau khi cải tiến .................51
Hình 4.11 Thể hiện mặt bằng ô 71755 sau khi cải tiến....................................................52
Hình 4.12 Thể hiện biểu đồ cân bằng chuyền của mã 72128 sau khi cải tiến .................53
Hình 4.13 Thể hiện mặt bằng ô 72128 sau khi cải tiến....................................................53
Hình 4.14 Thể hiện biểu đồ cân bằng chuyền của mã 72323 sau khi cải tiến .................54
Hình 4.15 Thể hiện mặt bằng ô 72323 sau khi cải tiến....................................................54
Hình 4.16 Thể hiện biểu đồ cân bằng chuyền của họ 40-1284 sau khi cải tiến ...............55
Hình 4.17 Thể hiện mặt bằng ô 40-1284 sau khi cải tiến ................................................56
Hình 4.18 Lượng sản phẩm sản xuất hàng ngày sau khi cải tiến so với trước đây ..........57
Hình 4.19 Lắp thêm kệ chứa vật liệu đầu vào để trạm đóng gói ngăn nắp hơn ..............58
Hình 4.20 Cung cấp thêm hộp ESD chứa vật liệu đầu vào để tránh vấn đề chất lượng .....
......................... '. ..................’. ................... .59
Hình 4.21 Lắp đặt thiết kế thêm kệ chứa thùng giấy đóng gói ........................................59
Hình 4.22 Lắp đặt thêm roller để công nhân ttạm FVT có thể thao tác 2 máy và giảm thời
gian chuyển bo mạch qua ttạm FNI bên cạnh ttong ô ......................................................60
Hình 4.23 Lắp đặt thêm kệ unload bo mạch khi ra khỏi máy để thuận thiện thao tác đọc mã
vạch cho từng bo mạch .....................................................................................................60

9


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1 Bảng dữ liệu mô tả số lượng các mã sản phẩm ................................................21
Bảng 3.2 Thể hiện tổng thời gian để sản xuất ra một sản phẩm tại một quy trình.......... 27

Bảng 3.3 Thể hiện độ cân bằng chuyền của mã 71755 ....................................................28
Bảng 3.4 .......................................................................................................................... 28
Bảng 3.5 Thể hiện độ cân bằng chuyền của mã 72323 ....................................................29
Bảng 3.6 Kế hoạch sản xuất trong 10 tháng tiếp theo đã được duyệt ..............................30
Bảng 4.1 Bảng dữ liệu mô tả quan hệ P-Q sản phẩm-số lượng các mã sản phẩm ...........34
Bảng 4.2 Bảng dữ liệu mô tả quan hệ P-Q sản phẩm-số lượng các họ sản phẩm ............35
Bảng 4.3 Số ngày nghỉ và số ngày sẵn sàng cho sản xuất ...............................................36
Bảng 4.4 Nhịp sản xuất cho từng loại sản phẩm ..............................................................37
Bảng 4.8 Lượng công nhân và máy móc tổng hợp trong 10 tháng ..................................38
Bảng 4.9 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ P-R ....................................................................42
Bảng 4.10 Thể hiện diện tích cần có cho mỗi mã hàng ...................................................46
Bảng 4.11 Thể hiện các phương án cùng với số điểm được đánh giá..............................50
Bảng 4.12 Thể hiện so sánh kết quả đạt được và yêu cầu ................................................57
Bảng 4.13 Thể hiện kế hoạch thay đổi mặt bằng .............................................................58
Bảng 5.1 Khoảng cách di chuyển từ quy trình Nạp chương trình đến Kiểm tra ngoài bao bì
..........................................................................................................................................61
Bảng 5.2 Mức thay đổi thời gian sản xuất 1 sản phẩm trước và sau khi thay đổi mặt bằng
..........................................................................................................................................61
Bảng 5.3 Lượng nhân công phân bổ cho từng mã hàng trước và sau khi thay đổi mặt bằng
..........................................................................................................................................62
Bảng 5.4 Độ hữu dụng của máy của từng mã hàng trước và sau khi thay đổi mặt bằng
.... .7. ......... .. ......... . ..... ... ............. .. ...7. ..............7..... ............. . ......................... .......62
Bảng 5.5 Diện tích tồn bán phẩm trước và sau khi thay đổi mặt bằng ............................62
Bảng 5.6 Lượng sản phẩm được sản xuất trên 1 m2 diện tích sàn ...................................63

X


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
WTO: World Trade Organization: Tổ chức thương mại Thế giới.

TPP: Trans-Pacific Partnership: Hiệp định đối tác xuyên Thái Bình Dương.
LP: Lean Production
P-Q: Product - Quantity: Sản phẩm - số lượng
P-R: Product - Routing: Sản phẩm - Quy trình sản xuất.
R-Q: Routing - Quantity: Quy trình sản xuất - số lượng
P-Q-T: Product - Quantity - Timeline: Sản phẩm - số lượng - Theo thời gian WIP: WorkIn- Progress: Bán phẩm

xi


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Đất nước ta vẫn đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa, hội nhập WTO, TPP tạo
điều kiện cho các nước hên thế giới đầu tư vào Việt Nam. Và vì thế tính chất cạnh tranh
trong nền kinh tế ngày càng khốc liệt hơn bao giờ hết đòi hỏi các doanh nghiệp phải nỗ lực
hết mình, phải thay đổi công nghệ, nâng cao chất lượng, giá cả sản phẩm mang tính cạnh
tranh, đáp ứng nhanh các yêu cầu đơn hàng, phải có công tác quản lý phù hợp, để có thể
đứng vững trên thị trường và tiến một bước xa hơn nữa là có chỗ đứng trên thị trường quốc
tế. Đứng trước tình hình như vậy, các công ty phải có hệ thống quản lý sản xuất linh hoạt,
hợp lý, sẵn sàng thích ứng với mọi nhu cầu, mọi thay đổi trên thị trường, đáp ứng kịp thời
các đơn hàng, thỏa mãn ngày càng cao nhu cầu của khách hàng cũng như việc cạnh tranh
với các công ty khác cùng ngành. Tuy nhiên vấn đề này phụ thuộc vào việc bố trí, sắp xếp
các vị trí máy, phân phối các dòng di chuyển sản phẩm hợp lý để hạn chế thời gian hao phí
trong sản xuất.
1.2. LÝ DO THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:
Trong thời gian gần đây, ban quản lý sản xuất nhận thấy số lượng đơn hàng gia tăng và
năng lực sản xuất hiện tại không thể đáp ứng đủ và đòi hỏi phải gia tăng số lượng máy móc
sản xuất mặc dù đã có những cải tiến năng lực máy móc trước đó. Do tính chất sản phẩm
cần gia công ttên những máy móc chuyên dụng với quy chuẩn kiểm tta chất lượng chặt chẽ
đã ký kết với khách hàng và cam kết với tập đoàn, sản phẩm không thể đem gia công bên

ngoài. Nhận thấy tầm quan trọng của việc nâng cao năng suất sản xuất sẽ góp phần giải
quyết khó khăn của công ty trong đó phương án tái thiết kế mặt bằng sản xuất hiện tại được
xem như là khả thi và phù hợp với tình hình sản xuất.


1.3. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI:
Xây dựng các phương án thiết kế mặt bằng sản xuất bo mạch điện tử qua phân tích mặt
bằng hiện tại sử dụng công cụ tinh gọn kết hợp phương pháp thiết kế mặt bằng nhằm: Giảm khoảng cách di chuyển và thời gian di chuyển giữa các trạm làm việc.
-Tăng độ hữu dụng của nhân viên, thiết bị.
-Giảm thiểu thòi gian chờ sản xuất và bán phẩm trên chuyền.
-Gia tăng năng suất chuyền.
-Tận dụng hiệu quả không gian hiện có.
1.4. NỘI DUNG THỤC HIỆN:
Nội dung của đề tài được chia thành 5 chương với nội dung như sau:
Chương 1: Giới thiệu về đề tài
Trong chương này trình bày những vấn đề hạn chế của hệ thống sản xuất hiện tại, qua đó
thể hiện tính cấp thiết của đề tài thực hiện để giải quyết vấn đề quan trọng nhất là bài toán
thiết kế mặt bằng sản xuất, giới hạn phạm vi nghiên cứu, những mục tiêu đặt ra và các
công việc thực hiện trong quá trình làm đề tài để đạt được những mục tiêu trên, giải quyết
vấn đề của doanh nghiệp.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết và phương pháp luận
Phần này trình bày về quy trình và cách thức thu thập thông tin, tiếp cận và giải quyết vấn
đề đã đặt ra ở chương 1, bao gồm các công đoạn thực hiện, các lý thuyết, giải thuật cụ thể
sẽ áp dụng vào hiện trạng thực tế mặt bằng cùng các nghiên cứu liên quan đã tham khảo
khi thực hiện đề tài.
Chương 3: Phân tích đối tượng nghiên cứu
Trong chương này giới thiệu chung về công ty lắp ráp linh kiện điện tử và các chủng loại
sản phẩm liên quan đến quá trình nghiên cứu.

2

Chương 4: Tái thiết kế mặt bằng
Trong chương này trình bày các kết quả thông tin dữ liệu đầu vào đã thu thập được, gồm
các thông tin sản phẩm, quy trình, dòng di chuyển. Qua đó phân tích các hạn chế của mặt
bằng hiện tại, đưa ra các phương án thiết kế mặt bằng để đánh giá và chọn ra phương án
khả thi áp dụng.
Chương 5: Kết luận và kiến nghị
Chương này sẽ tổng kết lại các nội dung thực hiện trong đề tài và đưa ra đề xuất áp dụng
các phương án khả thi vào thực tế để giải quyết vấn đề hiện tại về hệ thống sản xuất của
công ty lắp ráp linh kiện điện tử.
1.5. PHẠM VI GIỚI HẠN:
Phần thực hiện chỉ giới hạn ưong khu vựa sản xuất bo mạch điện tử Phía sau, bao gồm các
quy trình:
-Nạp chương trình.
- Kiểm ưa chức năng.
- Kiểm ưa ngoại quan.
- Đóng gói.
- Kiểm ưa ngoài bao bì.
Và chọn các sản phẩm đóng góp khoảng 80% số lượng sản phẩm sản xuất, không xét đến
các trường hợp ngẫu nhiên và bất định.
Đồng thời phần thực hiện chỉ giới hạn ưong việc tính nguồn lực, các bước tiếp cận mặt
bằng theo ô, không xét đến các chi phí đầu tư và di chuyển phục vụ cho việc thay đổi mặt
bằng.
Nguồn lực yêu cầu là máy sẽ có chung cấu trúc hiện tại, thời gian máy gia công giống hiện
tại, không tính đến trường hợp cải tiến thêm.

3

1.6. KẾT QUẢ DỰ KIẾN:
- Xây dựng các phương án bố trí mặt bằng sản xuất.
- Cách thức triển khai phương án bố trí mặt bằng theo ô.

4


CHƯƠNG 2: cơ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP
LUẬN
2.1.

TỔNG QUAN VÈ THIẾT KẾ MẶT BÀNG:

2.1.1. Định nghĩa bài toán thiết kế mặt bằng:
Là bài toán thiết kế, bao gồm sự kết hợp vị trí của nhiều hoạt động ( bộ phận, phòng sản
xuất, xưởng...) cũng như kích cỡ, cấu hình của những phần này. Phụ thuộc vào việc tổng
hợp và tuân theo việc sử dụng quá trình thiết kế kỹ thuật.
2.1.2. Một số mục tiêu nghiên cứu mặt bằng:
- Cực tiểu vốn đầu tư thiết bị.
- Cực tiểu thời gian sản xuất chung.
- Tận dụng hiệu quả không gian hiện có.
- Hỗ trợ cho nhân viên thuận lợi, an toàn và thoải mái.
- Giữ tính linh hoạt trong bố trí vận hành.
- Cực tiểu chi phí lưu hàng.
- Cực tiểu những sai biệt trong các loại thiết bị xử lý vật liệu.
- Hỗ trợ cho quá trình sản xuất.
- Hỗ ượ cho cấu trúc tổ chức.
2.1.3. Các loại mặt bằng:
-Mặt bằng theo sản phẩm cố định: được dùng khi sản phẩm quá lớn, khó di chuyển qua
từng bước xử lý. Vì vậy, thay vì di chuyển sản phẩm cho từng quá trình, quá trình được di

chuyển theo sản phẩm. Ví dụ như: ngành đóng tàu, hàng không, xây dựng...
-Mặt bằng theo sản phẩm: hay còn gọi là mặt bằng dây chuyền sản xuất dùng khi các quá
trình được tự xử lý sản phẩm. Nguyên vật liệu được di chuyển trực tiếp từ ttạm làm việc
này đến trạm làm việc bên cạnh. Mô hình này dùng khi sản lượng sản xuất lớn. Trong mặt

5


bằng sản phẩm không dùng chung máy móc cho các loại sản phẩm khác, sản lượng sản
xuất phải đủ lớn để tận dụng máy móc.
-Mặt bằng theo nhóm: được dùng khi sản lượng sản xuất từng sản phẩm riêng rẽ không đủ
để điều chỉnh mặt bằng sản xuất, nhưng bằng cách nhóm các sản phẩm lại theo họ sản
phẩm, mặt bằng sản phẩm có thể điều chỉnh theo họ sản phẩm. Các nhóm, các quá trình
được gọi là các phòng nhỏ, bởi vậy mô hình này còn được gọi là mặt bằng phòng. Đây là
mô hình trung dung giữa mặt bằng sản phẩm và mặt bằng quá trình.
-Mặt bằng theo quá trình: gồm tập hợp các phòng ban xử lý. Tất cả các máy thực hiện
những quá trình đặc biệt sẽ được nhóm vào một mặt bằng quá trình. Mô hình này được
dùng khi sản xuất với sản lượng nhỏ, sản phẩm không giống nhau.
Trong đó xây dựng bài toán thiết kế mặt bằng theo sản phẩm được áp dụng. Theo lý thuyết,
dòng di chuyển của sản phẩm có thể là một đường thẳng, đường gấp khúc hoặc dạng chữ
Ư, chữ L, w, M hay xương cá. Chọn bố trí mặt bằng như thế nào phụ thuộc vào diện tích
và không gian của nhà xưởng, tính chất của thiết bị, quy trình công nghệ, mức độ dễ dàng
giám sát hoặc các hoạt động tác nghiệp khác.
Vu điểm:
-Dòng di chuyển nhịp nhàng, đơn giản, theo trình tự và trực tiếp.
-Năng suất cao.
-Chi phí trên đơn vị thấp.
-Độ hữu dụng của máy móc hay nhân lực cao.
-Chi phí nâng chuyển vật liệu thấp.
-Yêu cầu về tay nghề công nhân thấp.

-Tồn kho bán phẩm thấp.
Hạn chế:
-Độ hữu dụng của thiết bị cao đồng nghĩa với rủi ro.

6


-Năng suất hệ thống quyết định bởi điểm nghẽn.
-Không đáp ứng tính linh hoạt khi thay đổi số lượng và thiết kế sản phẩm.
-Sự hứng khởi của công nhân giảm.
-Đòi hỏi mức đầu tư lớn.
2.1.4. Các biểu đồ và giản đồ:
-Biểu đồ lắp ráp: là một mô hình tương tự các thao tác hoạt động và kiểm tra cần thiết trong
dây chuyền lắp ráp sản phẩm. Vòng tròn thể hiện thao tác dây chuyền, hình vuông thể hiện
thao tác kiểm tra, thứ tự hoạt động theo thời gian được thể hiện bằng các mối quan hệ dọc
giữa các thao tác và kiểm tra. Biểu đồ lắp ráp cũng thường là cơ sở cho việc bố trí mặt bằng
của bộ phận sản xuất. Biểu đồ này cũng ảnh hưởng đến việc bố trí tương quan các phòng
ban và các công tác. Bởi vậy đó cũng là các lợi điểm cần quan tâm đối với người thiết kế.
-Giản đồ quan hệ: mục đích của giản đồ quan hệ công việc là để mô tả không gian mối
tương quan giữa các công việc. Giản đồ quan hệ còn được gọi là giản đồ REL (Relationship
Diagram). Tiền đề của việc xây dựng giản đồ này là dùng khoảng cách địa lý để đáp ứng
yều cầu quan hệ. Ví dụ như mối quan hệ thể hiện tầm quan trọng của dòng vật liệu, cặp
công việc có dòng vật liệu luân chuyển qua lại lớn nhất sẽ đặt gần nhau, vị trí tương đối
của các công việc có dòng luân chuyển vật liệu ít nhất thì ít quan trọng hơn.
-Biểu đồ From-To: còn được gọi là biểu đồ di chuyển hay biểu đồ dọc là một dạng của biểu
đồ hướng dẫn trên bản đồ. Biểu đồ này thường bao gồm các con số thể hiện một số đơn vị
đo của dòng vật liệu luân chuyển giữa hai máy, phòng ban, nhà hay công trường. Biểu đồ
From-To cung cấp những thông tin liên quan về số nguyên vật liệu luân chuyển qua hai
máy hay hai trung tâm làm việc, là công cụ giúp làm giảm lượng dữ liệu vào các biểu mẫu
công tác. Bằng cách kiểm tra dữ liệu trên biểu đồ From-To thiết kế mặt bằng có thể xác

định bộ phận, phòng ban nào có một lượng thông tin lớn và nguyên vật liệu vận chuyển
qua lại lớn và có thể thiết kế mặt bằng dựa trên những bộ phận đó.
Biểu đồ From-To được dùng kết hợp với mặt bằng quá trình. Có thể ứng dụng trong: -Định

7


hướng mặt bằng.
-Phân tích dòng luân chuyển vật liệu.
-Thiết kế sơ đồ khối cho các phòng ban.
-Thiết kế mặt bằng chi tiết.
-Đánh giá các phương án mặt bằng.
-Mô tả sự liên quan giữa các hoạt động.
-Cải tiến không gian mặt bằng.
-Thể hiện mối tương quan giữa các chủng loại sản phẩm.
2.1.5. Quá trình thiết kế mặt bằng
Gồm 6 bước sau:
-Xác định vấn đề.
-Phân tích vấn đề.
-Tìm kiếm những giải pháp thay thế.
-Đánh giá những phương án.
-Lựa chọn những phương án thích hợp.
Sau đây ta tìm hiểu từng bước theo khái niệm tổng quát:
-Xác định vấn đề: Xác định vấn đề một cách có hệ thống dựa trên quá trình “Black
Box”

Hình 2.1 Thể hiện quá trình Black box
Trong đó gọi A là trạng thái gốc, B là trạng thái mong muốn.

8

Quá trình này làm dễ dàng hơn với sụ đồng nhất và nhận diện trạng thái A và B trong suốt
giai đoạn đặt vấn đề.
-Phân tích vấn đề: Xem xét từng buớc một cách chi tiết tuơng đối những đặc tính của vấn
đề cũng nhu những hạn chế của nó. Quá trình này bao gồm cả việc tập hợp những sự kiện,
cần phân biệt những hạn chế thật và những hạn chế hu cấu. Ngoài ra buớc này còn góp
phần vào việc xác định những giải pháp thay thế cho mặt bằng hiện có.
-Tìm kiếm những giải pháp thay thế: Một số cách để triển khai khả năng trong việc đề ra
nhiều hơn và tốt hơn cho các giải pháp:
+ Sử dụng những nỗ lực chung.
+Tránh sa lầy quá sớm vào việc chi tiết hóa.
+ Đặt nhiều nghi vấn.
+ Tìm kiếm khả năng thay thế.
+ Tránh sự loại bỏ hay hài lòng thiếu cân nhắc.
+ Quan tâm những vấn đề tương tự.
+ Tư vấn từ những người khác.
+ Cố gắng tách những ý tưởng và ý nghĩ khỏi giải pháp hiện tại.
+ Thử nhóm những cách tiếp cận vấn đề.
-Đánh giá những phương án: Một số kỹ thuật được sử dụng ương việc đánh giá:
+ Liệt kê ưu-khuyết điểm: là cách dễ dàng nhất nhưng độ chính xác là kém nhất, nguyên
nhân cơ bản là kỹ thuật này cho phép gạn lọc ngay từ đầu những phương án có thiếu sót cơ
bản (tuy nhiên chúng vẫn có thể được sử dụng).
+ xếp hạng: Các phương án đều được so sánh theo những nhân tố giống nhau theo từng
hạng bậc. Khuyết điểm của kỹ thuật này là một số nhân tố được xem xét quá kỹ lưỡng làm
khó đưa ra sự lựa chọn sau cùng. Sau khi dùng ta vẫn phải tiến hành thêm một số việc xếp
hạng khác để chọn lựa (ví dụ như lấy cực tiểu chi phí làm hạng 1...)

9

+ So sánh chi phí: Liên quan đến việc đầu tư, quá trình hoạt động và chi phí bảo dưỡng.
Khi thực hiện việc so sánh cần giới hạn khoảng thời gian mà các mặt bằng thay thế được
so sánh. Việc phân tích kinh tế có thể dựa trên giá trị thời gian của tiền tệ và giá trị thu
nhập.
-Lựa chọn những thiết kế thích hợp: Nhà thiết kế nên bảo đảm mỗi phương án khi được
giới thiệu với nhà quản lý thì chúng đều có khả năng được chấp nhận với những nhân tố
liên quan. Tùy những điều kiện cụ thể trong tình hình của đơn vị mà phương án sẽ được
chọn lựa.
-Xác định những giải pháp: Đây là khâu cuối cùng để lựa chọn những giải pháp thích hợp
nhất. Quá trình này gồm hai bước:
+ Nhà quản lý giới thiệu và chọn lựa phương án.
+ Phương án được giới thiệu và từ đó được triển khai chi tiết hơn.
Tùy theo phạm vi của phương án mà có những cơ sở để đi vào thiết kế.
Quy trình hoạch định mặt bằng được tóm lược như thể hiện trên hình 2.2

10


Hình 2.2 Quy trình hoạch định hệ thống mặt bằng

11


2.2.

GIỚI THIỆU CHUNG VÈ SẢN XUẤT TINH GỌN

2.2.1. Định nghĩa:
Hệ thống sản xuất tinh gọn (Lean manufacturing) là hệ thống các công cụ và phương pháp

nhằm liên tục loại bỏ những lãng phí trong quá trình sản xuất. Lợi ích chính của hệ thống
này là giảm chi phí sản xuất, tăng cường sản lượng và rút ngắn thời gian sản xuất để xây
dựng hệ thống sản xuất không có dư thừa[l].
2.2.2. Mục tiêu chính của hệ thống:
+ Phế phẩm và sự lãng phí: Giảm phế phẩm và các lãng phí hữu hình không cần thiết bao
gồm sử dụng vượt định mức nguyên vật liệu đầu vào, phế phẩm có thể ngăn ngừa, chi phí
liên quan đến tái chế phế phẩm và các tính năng trên sản phẩm vốn không được khách hàng
yêu cầu.
+ Chu kỳ sản xuất: Giảm thời gian quy trình và chu kỳ sản xuất bằng cách giảm thiểu thời
gian chờ đợi giữa các công đoạn, cũng như thời gian chuẩn bị cho quy trình và thời gian
chuyển đổi mẫu mã hay quy cách sản phẩm.
+ Mức tồn kho: Giảm thiểu mức hàng tồn kho ở tất cả các công đoạn sản xuất, nhất là sản
phẩm dở dang giữa các công đoạn. Mức tồn kho thấp hơn đồng nghĩa với yêu cầu vốn lưu
động ít hơn.
+ Năng suất lao động: Cải thiện năng suất lao động bằng cách vừa giảm thời gian nhàn rỗi
của công nhân, đồng thời đảm bảo công nhân đạt được năng suất cao nhất ừong thời gian
làm việc.
+ Tận dụng thiết bị và mặt bằng: Sử dụng thiết bị và mặt bằng hiện có, đồng thời giảm thiểu
thời gian đứng máy.
+ Tính linh động: Có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau một cách linh động
hơn với chi phí và thời gian chuyển đổi thấp nhất.
+ Sản lượng: Nếu có thể giảm chu kỳ sản xuất, tăng năng suất lao động, giảm thiểu ùn tắc
thì công ty có thể tăng sản lượng đáng kể.

12


2.2.3. Các nguyên tắc chính của Lean:
+ Nhận thức về sự lãng phí: Bước đầu tiên là nhận thức về những gì có và không làm tăng
thêm giá trị từ góc độ khách hàng. Bất kỳ vật liệu, quy trình hay tính năng nào không tạo

thêm giá trị theo quan điểm khách hàng thì nên được loại bỏ.
+ Chuẩn hóa quy trình: Lean đòi hỏi việc triển khai các hướng dẫn chi tiết cho sản xuất gọi
là quy trình chuẩn, trong đó ghi rõ nội dung, trình tự và thời gian cho thao tác của công
nhân. Điều này giúp loại bỏ sự khác biệt trong cách các công nhân thực hiện.
+ Quy trình liên tục: Lean thường nhắm tới việc triển khai một quy trình sản xuất liên tục,
không bị ùn tắc, gián đoạn.
+ Sản xuất Pull (Just in time): Chỉ sản xuất những gì cần và vào lúc cần đến. Sản xuất được
diễn ra dưới tác động của các công đoạn sau nên mỗi phân xưởng chỉ sản xuất theo yêu cầu
của công đoạn kế tiếp.
+ Chất lượng từ gốc: Lean nhắm tới việc loại trừ phế phẩm từ gốc và việc kiểm soát chất
lượng được thực hiện bởi các công nhân như một phần công việc trong quy trình sản xuất.
+ Liên tục cải tiến: Lean đòi hỏi sự cố gắng đạt đến sự hoàn thiện bằng cách không ngừng
loại bỏ những lãng phí khi phát hiện ra chúng. Điều này đòi hỏi sự tham gia tích cực của
công nhân trong quá trình sản xuất.
2.2.4. Mặt bằng theo ô ( Cellular Manufacturing) [3]
Trong bố trí sản xuất theo ô, thiết bị và các tổ chức làm việc được sắp xếp thành nhiều ô
nhỏ, được nối kết liền lạc để các công đoạn hay tất cả cả các công đoạn của một quy trình
sản xuất có khả năng diễn ra trong một hay nhiều ô liên tục. Bố trí dạng ô mang đặc tính
sau:
-Quy trình liên tục (Continuous flow): luồng nguyên liệu và phụ liệu di chuyển đều đặn và
hầu như không thấy có việc vận chuyển bán thành phẩm hay chờ đợi giữa các công đoạn
sản xuất.
-Dòng một sản phẩm (One-piece-flow): quy trình sản xuất theo ô áp dụng one-piece- flow

13