Cân bằng chuyền là rất quan trọng trong hoạt động sản xuất, nó là một chỉ số để xác định hiệu quả của dây chuyền sản xuất. Nguyên tắc và các bước thực hiện?
Trong công việc bố trí sản xuất theo sản phẩm quá trình sản xuất được thiết kế theo “mô hình dòng chảy” và được chia thành nhiều bước công việc khác nhau, mỗi bước công việc được thực hiện nhanh chóng nhờ sự chuyên môn hóa cao về công nhân, máy móc thiết bị. Quá trình phân giao nhiệm vụ cho từng nơi làm việc được gọi là cân bằng chuyền. Vậy quy định về cân bằng chuyền là gì, nguyên tắc và các bước thực hiện được quy định như thế nào.
Mục lục bài viết
1. Cân bằng chuyền là gì?
Cân bằng dây chuyền là rất quan trọng trong hoạt động sản xuất, nó là một chỉ số để xác định hiệu quả của dây chuyền sản xuất. Đối với các chuyên gia sản xuất, để đạt được cân bằng dây chuyền là giảm chi phí sản xuất, chất thải và nâng cao năng suất. Mục tiêu của việc cân bằng chuyền là tạo ra những nhóm bước công việc có thời gian gần bằng nhau. Quá trình phân giao nhiệm vụ cho từng nơi làm việc được gọi là cân bằng chuyền.
Như Lean Math đã nêu, việc thiếu cân bằng dòng thường gây ra sự lãng phí khi chờ đợi hoặc sản xuất thừa. Nó cũng có thể thúc đẩy quá trình xử lý trong đó các nhà khai thác, thay vì tham gia vào sự lãng phí trắng trợn của việc chờ đợi, tiến hành “công việc rõ ràng”. Sự mất cân bằng dòng là kẻ thù của dòng chảy liên tục.
Một trong những yếu tố chính để đạt được cân bằng dây chuyền là xác định các nút thắt cổ chai và giải quyết nó cho phù hợp, đồng thời nó cần có dữ liệu.
Theo truyền thống, các kỹ sư công nghiệp thu thập dữ liệu bằng cách sử dụng đồng hồ bấm giờ, và ghi lại hồ sơ trên giấy tờ, nói tóm lại, việc này được thực hiện thủ công và rất tốn thời gian. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng bằng cách thu thập dữ liệu theo cách này, họ chỉ có thể thu thập được khoảng 15 phút dữ liệu mỗi tháng, tương đương 0,03% dữ liệu.
Và đây là cách PowerArena’s AI Line Balancer ra đời. Kết hợp luồng video và AI, PowerArena đã phân tích video về dây chuyền sản xuất để thu thập dữ liệu thời gian chu kỳ theo thời gian thực của từng máy trạm.
2. Nguyên tắc và các bước thực hiện:
Nguyên tắc hoạt động của cân bằng chuyền được thể hiện như sau:
– Mô-đun cân bằng đường dây của Proplanner là trung tâm của giải pháp Công cụ lập kế hoạch lắp ráp và bao gồm hầu hết các tính năng, khả năng và hiệu suất của bất kỳ ứng dụng Cân bằng chuyền nào khác trên thị trường.
– Mô-đun Cân bằng Dòng của Proplanner có khả năng cân bằng và trực quan hóa hàng nghìn nhiệm vụ, hàng trăm mô hình và tùy chọn, hàng trăm đơn đặt hàng của khách hàng và xem xét nhiều ràng buộc cứng và mềm bao gồm Mức độ ưu tiên, Nguồn lực, Khu vực làm việc, Phân nhóm, Công thái học, Kiểm tra và Định hướng sản phẩm.
– Cân bằng dây chuyền liên quan đến việc phân công nhiệm vụ cho mọi người tại các máy trạm trên một dây chuyền lắp ráp tuần tự. Các nhiệm vụ cần được giao theo trình tự không vi phạm ưu tiên lắp ráp trong thiết kế của sản phẩm. Nói cách khác, bạn không thể lắp bánh xe trước khi lắp bu lông bánh xe vào trục quay. Dây chuyền được cân bằng chuyền tốt sẽ giảm tối đa thời gian ngừng máy, luồng công việc nhịp nhàng và đạt mức sử dụng năng lực sản xuất và lao động tốt hơn.
Lý tưởng nhất là người sản xuất cũng muốn phân bổ công việc đồng đều cho từng người vận hành trên dây chuyền và đảm bảo rằng không người vận hành nào có nhiều việc hơn tốc độ thiết kế (TAKT) của dây chuyền.
– Ví dụ, nếu một dây chuyền lắp ráp cần sản xuất 16 sản phẩm trong một ca làm việc kéo dài 8 giờ, thì không người vận hành nào được giao quá 30 phút làm việc. 30 phút làm việc này của người vận hành được gọi là Thời gian chu kỳ và do đó thời gian chu kỳ dài nhất của bất kỳ người vận hành nào xác định tốc độ (TAKT) của sản lượng đầu ra của dây chuyền lắp ráp.
Khi đánh giá chất lượng của Cân dây chuyền lắp ráp, người ta thường so sánh tổng thời gian lắp ráp sản phẩm (tức là tổng thời gian nguyên công) với thời gian công nhân có sẵn kết hợp trên mỗi TAKT (tức là thời gian TAKT nhân với số lượng công nhân trên dây chuyền). Lý tưởng nhất là bạn muốn thử và đạt được tỷ lệ phần trăm trên 85%, nhưng điều đó sẽ khó thực hiện trong môi trường sản xuất phức tạp, mô hình hỗn hợp.
Thời gian TAKT = Thời gian lắp ráp sản phẩm chia cho Số lượng người vận hành. TAKT Time = Thời gian có sẵn áo sơ mi chia cho Nhu cầu sản phẩm mỗi ca Việc cân bằng dây chuyền lắp ráp rất dễ thực hiện nếu công ty của bạn chỉ sản xuất một sản phẩm, nhưng hầu hết các công ty sản xuất nhiều loại sản phẩm đại diện cho các mô hình khác nhau với các cấu hình tùy chọn khác nhau.
– Ví dụ, dây chuyền lắp ráp của bạn có thể sản xuất một chiếc coupe, sau đó là một chiếc xe tải và sau đó là một chiếc mui trần và sau đó là một chiếc xe tải khác. Mỗi sản phẩm này (hay còn gọi là đơn đặt hàng của khách hàng) đại diện cho một danh sách các nhiệm vụ khác nhau để mỗi người vận hành phải thực hiện. Chắc chắn, một số tác vụ đó sẽ được thực hiện trên tất cả các sản phẩm bởi cùng một nhà điều hành với cùng một khoảng thời gian, trong khi các tác vụ khác chỉ có thể được thực hiện trên các đơn đặt hàng cụ thể của khách hàng.
– Môi trường sản xuất theo mô hình hỗn hợp này có nghĩa là mỗi nhà điều hành có một phạm vi thời gian chu kỳ có thể có tùy thuộc vào sản phẩm cụ thể mà họ đang làm việc.
Biểu đồ yamazumi là biểu đồ hiển thị thời gian chu kỳ của người vận hành cho ba sản phẩm khác nhau. Nhóm các thanh xếp chồng lên nhau đại diện cho các công nhân trên dây chuyền và các ô trong các thanh đó thể hiện các Nhiệm vụ được giao cho chúng theo thứ tự chúng phải được thực hiện. Chiều cao của mỗi ô trong thanh xếp chồng đại diện cho thời gian mà tác vụ dự kiến sẽ thực hiện. Như vậy, từ biểu đồ này, chúng ta có thể thấy rằng một số nhà khai thác có thời gian chu kỳ khác nhau đáng kể (tổng thời gian tác vụ) tùy thuộc vào sản phẩm của họ.
Do đó, một số công ty chọn cách phân bổ nhiệm vụ cho công nhân sao cho Thời gian chu kỳ trung bình của họ thấp hơn TAKT ngay cả khi điều đó có nghĩa là đôi khi họ sẽ gặp phải sản phẩm có thời gian chu kỳ vượt quá TAKT. Loại phân bổ nhiệm vụ này hoạt động tốt nếu người vận hành có khả năng chỉ gặp phải sản phẩm thừa TAKT của họ giữa các sản phẩm TAKT dưới mức hoặc nếu sản phẩm quá TAKT có khả năng xảy ra rất thấp.
Biểu đồ Drift được lấy từ các nghiên cứu cân bằng dòng trong mô-đun Proplanner Scheduler. Trong biểu đồ này, thời gian chu kỳ của Người vận hành được hiển thị dưới dạng các hàng cho mỗi sản phẩm kế tiếp mà họ làm việc trong suốt ca làm việc của mình. Phần màu xanh lục của thanh phản ánh thời gian TAKT của dòng, vì vậy khi thời gian chu kỳ của người vận hành vượt quá TAKT, nó sẽ được hiển thị bằng màu đỏ. Rõ ràng, nếu một nhà điều hành vượt qua TAKT trong một chu kỳ làm việc, thì điều đó có nghĩa là họ sẽ bắt đầu làm việc muộn hơn trong chu kỳ tiếp theo.
Với biểu đồ Drift, có thể dễ dàng thấy các công việc liên tiếp trong thời gian chu kỳ dài có thể khiến người lao động ngày càng xa phía sau và tạo ra các vấn đề về hiệu quả của dây chuyền.
Trong biểu đồ, bạn có thể thấy rằng người vận hành bị tụt lại trong chu kỳ làm việc đầu tiên và bị tụt lại xa hơn cho đến khoảng chu kỳ thứ 6, thời gian chu kỳ sản phẩm của họ bắt đầu giảm xuống dưới TAKT và họ có thể bắt kịp. Sau khoảng chu kỳ làm việc thứ 11 trong ngày, người điều hành thực sự có thể hoàn thành thời gian chu kỳ của họ theo TAKT và họ có thể nghỉ ngơi một chút (tất cả trừ chu kỳ làm việc thứ 14).
Dữ liệu thu thập được giúp xác định điểm nghẽn của dây chuyền sản xuất cũng như vị trí trong dây chuyền bị mất cân bằng, cho phép các kỹ sư công nghiệp tiến hành phân tích nguyên nhân gốc rễ và điều chỉnh dây chuyền sản xuất cho phù hợp để đạt được sự cân bằng dây chuyền.
Như vậy, qua phân tích ở trên đã nêu rõ được thế nào là cân bằng chuyền, cân bằng chuyền được thực hiện theo các nguyên tắc và các bước của cân bằng chuyền như thế nào mới đảm bảo cho dây chuyền được hoạt động với năng suất tối đa và tạo hiệu quả cao nhất.
