Đối với mỗi doanh nghiệp sản xuất, yếu tố cân bằng đóng vai trò quan trọng hàng đầu nhằm tạo ra sự ổn định trong các nhà máy. Một trong những phương pháp trụ cột nhằm tạo ra sự cân bằng sản xuất trong các doanh nghiệp đó là Heijunka. Cùng tìm hiểu xem cân bằng chuyền Heijunka là gì, phương pháp này được ứng dụng như thế nào trong kỷ nguyên số và cách phần mềm quản lý sản xuất giúp nâng cao hiệu quả các phương pháp truyền thống như thế nào?
Cân bằng chuyền sản xuất Heijunka là gì?
Cân bằng chuyền sản xuất (Heijunka), còn gọi là Line Balancing hay Production Leveling là phương pháp 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 theo sự thay đổi về yêu cầu của khách hàng. 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.
Cân bằng chuyền sản xuất theo số lượng
Đối với công ty có lượng đơn đặt hàng không ổn định, cần điều chỉnh quy trình làm việc để đáp ứng được nhu cầu. Lúc này, áp dụng cân bằng chuyền Heijunka sẽ giúp cân bằng sản xuất theo số lượng bằng cách trung bình hóa lượng đơn hàng mà bạn nhận được.
Lấy ví dụ đơn giản về sản xuất xe oto 1 tuần với số lượng trung bình 500 xe dao động như sau:
- Thứ 2: 50 xe
- Thứ 3: 100 xe
- Thứ 4: 200 xe
- Thứ 5: 50 xe
- Thứ 6: 100 xe
Ứng dụng Heijunka, doanh nghiệp có thể thiết lập một luồng công việc ổn định và xử lý 100 xe mỗi ngày để đáp ứng nhu cầu trung bình vào cuối tuần. Như vậy, quá trình sản xuất sẽ được ổn định, liên tục, không bị áp lực nếu có lượng đơn hàng tăng đột biến/
Cân bằng chuyền sản xuất theo loại sản phẩm
Tương tự như cân bằng theo lượng, hình thức này chỉ khác đó là doanh nghiệp phải tạo ra một kế hoạch để phân cấp sản xuất dựa trên nhu cầu trung bình cho từng loại sản phẩm khác nhau mỗi ngày.
Ví dụ: Thay vì lắp ráp tất cả loại sản phẩm A vào buổi sáng và B vào buổi chiều, doanh nghiệp có thể chia nhỏ lượng A,B phù hợp trong ngày. Như vậy nếu có bất thường xảy ra, doanh nghiệp không bị tồn kho quá nhiều sản phẩm A/B so với nhu cầu thực tế.
Lợi ích khi doanh nghiệp ứng dụng cân bằng chuyền Heijunka trong sản xuất
Heijunka là phương pháp nhằm giữ tốc độ sản xuất trong nhà máy ở mức ổn định nhất có thể, giúp quá trình sản xuất thích ứng được với nhu cầu thay đổi. Mục đích của cân bằng chuyền trong sản xuất là sản xuất những chủng loại và số lượng tổng cũng như số lượng trong mỗi ngày là như nhau.
Heijunka đặc biệt quan trọng với những đơn vị sản xuất có quy mô trung bình đến lớn bởi phương pháp này có khả năng chuyển đổi những yêu cầu bất thường của khách hàng thành đều đặn và có thể dự đoán được trong quá trình sản xuất.
Dưới đây là một số lợi ích khi doanh nghiệp ứng dụng Heijunka trong dây chuyền sản xuất:
- Không sản xuất sản phẩm theo hướng bị cuốn theo sự biến động về loại, lượng sản phẩm trong yêu cầu đặt hàng thực tế của khách hàng.
- Tránh được việc sản xuất theo lô lớn, sản xuất dư thừa
- Giảm mức tồn kho thành phẩm
- Giảm giá thành, chi phí vốn, gánh nặng trả lãi suất,.., nhờ vào việc trung bình hóa được khối lượng công việc, nhờ thế mà lượng sản xuất hàng ngày đều đặn.
- Ổn định nguồn lực (con người, máy móc không bị quá tải, căng thẳng). Từ đó giảm đảo bảo an toàn trong công việc
- Giảm thời gian sản xuất – Lead time (khả năng giao hàng tốt hơn).
- Tạo được phương pháp hoạch định sản xuất để đáp ứng hiệu quả hơn các nhu cầu đa dạng, thường xuyên thay đổi của nhiều khách hàng khác nhau một cách linh hoạt.
Các yếu tố của cân bằng chuyền Heijunka
Tính linh hoạt
Heijunka yêu cầu sản xuất nhiều loại sản phẩm trong một khung thời gian nhất định. Ví dụ: Doanh nghiệp cần làm áo phông với ba loại logo khác nhau trong thời gian sản xuất 30 phút. Điều này có nghĩa là nhà máy sẽ cần thay đổi máy in (screen printing) ba lần trong khung thời gian đó. Thời gian thay đổi phải được thực hiện nhanh chóng và hiệu quả nhất có thể để sản xuất cả ba loại áo thun trong khoảng thời gian 30 phút.
Tính ổn định
Quy trình sản xuất ổn định là chìa khóa để Heijunka hoạt động hiệu quả. Ví dụ: Xác định số lượng áo phông trung bình theo mỗi màu cần sản xuất trong khoảng thời gian nhất định để đảm bảo quá trình sản xuất duy trì ổn định. Đây chính là công đoạn để tính toán takt time. Thời gian Takt time sẽ giúp tạo ra lịch trình sản xuất phù hợp đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
Tính dự đoán
Như đã đề cập trước đó, trong khi không thể biết chính xác khối lượng đặt hàng của khách hàng, doanh nghiệp nên có cách dự báo nhu cầu của khách. Điều này không phải lúc nào cũng chính xác, nhưng có được một thước đo về lượng sản phẩm được thị trường yêu cầu sẽ tốt hơn là không có gì khi đưa ra lịch trình sản xuất.
Điều kiện để thực hiện cân bằng chuyền Heijunka
Cân bằng chuyền Heijunka được coi là một ứng dụng “nâng cao” để cải thiện năng suất sản xuất và làm việc. Do đó, phương pháp này không thể thực hiện một mình mà chỉ có tác dụng khi nhà máy của bạn đang triển khai các hoạt động Lean khác.
Heijunka chính là chìa khóa mang lại sự ổn định cho quá trình sản xuất.
So sánh Heijunka với JIT (Just-in-Time)
JIT (Just-in-Time) là một thành phần quan trọng trong Hệ thống sản xuất Toyota (TPM), tập trung vào nâng cao hiệu quả kinh tế trong quá trình sản xuất với nguyên tắc cơ bản là “sản xuất đúng sản phẩm” – Với đúng số lượng – Tại đúng nơi – Vào đúng thời điểm.
Heijunka là một trong những công cụ để đạt được trình độ sản xuất “Vừa – đúng – lúc” (Just-In-Time/JIT). Heijunka giúp loại bỏ sự bất thường của khối lượng công việc bằng cách làm đều và liên tục khối lượng công việc, đồng thời cũng loại bỏ sự quá tải hoặc quá áp lực công việc dẫn đến các vấn đề về an toàn và chất lượng.
|
JIT |
Heijunka |
|
Đáp ứng khách hàng khi họ đưa ra yêu cầu |
Đáp ứng khách hàng trong tổng thời gian cân bằng chuyền sản xuất |
|
Tồn kho thành phẩm ít hơn |
Sử dụng tồn kho thành phẩm để bù đắp cho nhu cầu cao điểm trong thời gian ngắn |
|
Biến động cao về nhà cung cấp và nhu cầu đầu nguồn của khách hàng (customer demand upstream) |
Ổn định nhà cung cấp, giảm tồn kho trong toàn bộ chuỗi ứng |
|
Đôi lúc làm ngoài giờ |
Hiếm khi làm ngoài giờ |
|
Gây ra hiệu ứng cái roi da (Bullwhip Effect) |
Bình ổn dòng nguyên liệu/thành phần đầu nguồn chuỗi cung ứng (bắt đầu từ nhà cung ứng) |
Áp dụng cân bằng chuyền sản xuất với hộp Heijunka truyền thống
Hộp Heijunka là một công cụ giúp bạn hình dung lịch trình sản xuất. Về cơ bản, nó là hệ thống trực quan hóa các đơn hàng của từng loại sản phẩm theo nhu cầu trung bình, đạt được dòng chảy tối ưu.
Về mặt nhận diện, hộp Heijunka trông giống một mạng lưới gồm nhiều ô được chia nhỏ theo chủng loại và số lượng cần sản xuất. Mỗi ô như một thùng chứa các công việc theo lịch trình cần hoàn thành. Có thể hình dung hộp Heijunka theo những cách khác nhau: dạng mặt phẳng 2D, dạng hình hộp 3D thực tế đặt các thẻ Kanban vào từng ô dưới dạng giấy note, hoặc vẽ hộp Heijunka trên máy tính.
Ứng dụng Heijunka trong thời kỳ chuyển đổi số
Trong thời kỳ chuyển đổi số, quy trình triển khai công cụ cân bằng chuyền được đổi mới thông qua việc ứng dụng máy móc thông minh, các thiết bị IoT, những công nghệ nhận dạng (như RFID, QR Code/Barcode) hay 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 có thể sử dụng các thiết bị công nghệ số như thẻ RFID được gắn vào toàn bộ các bán thành phẩm trong suốt chu trình sản xuất; thiết bị giám sát và cảnh báo ANDON, cảm biến IoT gắn vào máy móc, máy tính bảng công nghiệp workstation,… Bên cạnh đó, việc trang bị Internet vạn vật trong công nghiệp (IIoT) giúp thông tin từ dây chuyền được gửi lên máy chủ theo thời gian thực để lưu trữ, phân loại, theo dõi, phân tích và xử lý, giúp các kỹ thuật viên có thể thực hiện cân bằng chuyền một cách dễ dàng và chính xác.
Phần mềm quản lý sản xuất hỗ trợ thực hiện cân bằng chuyền Heijunka?
Phần mềm quản lý sản xuất là công cụ giúp doanh nghiệp luôn chủ động và kiểm soát tốt hoạt động sản xuất của mình, nâng cao hiệu quả sản xuất, gia tăng lợi thế cạnh tranh và từ đó nâng cao vị thế của doanh nghiệp trên thị trường.
Phần mềm quản lý sản xuất sẽ hỗ trợ doanh nghiệp thực hiện theo đúng phương pháp Heijunka và đảm bảo quá trình sản xuất được cân bằng, đồng đều cả về lượng và loại các sản phẩm với các chức năng sau:
- Phần mềm quản lý sản xuất hỗ trợ tự động lập kế hoạch sản xuất dựa trên các dữ liệu được kế thừa trước đó và theo lệnh được thiết lập của doanh nghiệp. Điều này đảm bảo nhà máy có thể sản xuất sản phẩm một cách ổn định mà không bị cuốn theo sự biến động về loại, lượng sản phẩm trong yêu cầu đặt hàng thực tế của khách hàng.
- Dựa trên dữ liệu được cập nhật tức thời tức các kế hoạch sản xuất theo từng ngày, từng tuần, từng tháng, cũng như từ đơn đặt hàng đến lịch giao hàng hay tình trạng tồn kho,... Phần mềm sẽ cho phép doanh nghiệp cân đối lại để sản xuất theo lượng và loại sản phẩm tương tự nhau hàng tháng, hướng tới cân bằng sản xuất hàng tuần và tối ưu sao cho doanh nghiệp có thể đạt hiệu quả hàng ngày.
- Giải pháp quản lý sản xuất cho phép cập nhật trạng thái vận hành nhà máy theo thời gian thực và hiển thị toàn bộ dữ liệu trên một màn hình duy nhất. Điều này cho phép nhà sản xuất tính toán được nhu cầu dài hạn đối với sản phẩm liên quan và tiến hành sản xuất theo tốc độ ổn định.
- Phần mềm quản lý trong sản xuất cung cấp các báo cáo từ dữ liệu được cập nhật theo hoạt động sản xuất thực tế. Các báo cáo này có sự đối chiếu với kế hoạch dự kiến và kế hoạch đã được triển khai trước đó, nhằm cung cấp cái nhìn toàn cảnh về hoạt động sản xuất. Kết quả hiệu suất bao gồm các phép đo như sử dụng tài nguyên, tính khả dụng của tài nguyên, thời gian chu kỳ đơn vị sản phẩm, sự phù hợp với lịch biểu và hiệu suất cho các tiêu chuẩn. Phân tích hiệu suất có thể bao gồm phân tích SPC/SQC và có thể rút ra từ thông tin được thu thập bởi các hàm điều khiển khác nhau để đo các thông số vận hành. Điều này cho phép doanh nghiệp luôn sẵn sàng sản xuất theo phương thức “make to stock”.
- Giải pháp cho phép nhà máy thống kê sản xuất một cách chính xác và khách quan, từ đó đảm bảo doanh nghiệp có thể nắm bắt hiệu quả về lượng tồn kho trong kho bãi. Điều này hỗ trợ doanh nghiệp thiết lập được mức tồn kho tiêu chuẩn của các sản phẩm ngay trước điểm tùy biến (point of customization). Nhờ vậy các nhà máy có thể đảm bảo sự biến động của đơn hàng khi sử dụng phương thức sản xuất “make to order”, cho phép ổn định quá trình sản xuất và tần suất giao hàng.
Nguồn: itgtechnology