Bài giảng Quản lý sản xuất và tác nghiệp 1 - Chương 3: Bố trí mặt bằng

11Vũ Lệ Hằng CHƯƠNG 3. BỐ TRÍ MẶT BẰNG 1. Khái niệm, tầm quan trọng và sự cần thiết của bố trí mặt bằng 2. Các loại quy trình xử lý 2.1. Quy trình xử lý liên tục và bán liên tục 2.2. Quy trình xử lý gián đoạn 3. Các kiểu bố trí cơ bản 3.1. Bố trí theo sản phẩm 3.2. Bố trí theo chức năng 3.3. Bố trí theo vị trí cố định 2Vũ Lệ Hằng CHƯƠNG 3. BỐ TRÍ MẶT BẰNG 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động 4.2. Sơ đồ thứ tự và các quy tắc mang tính trực giác 4.3. Các phương pháp tiếp cận khác 5. Phân tích bố trí theo chức năng 5.1. Các thước đo mức độ hiệu quả 5.2. Giảm thiểu một cách hợp lý giữa chi phí và khoảng cách vận chuyển 5.3. Đánh giá một cách toàn diện 3Vũ Lệ Hằng 1. Khái niệm, tầm quan trọng và sự cần thiết của bố trí mặt bằng 1.1. Khái niệm Bố trí mặt bằng (điều kiện hạ tầng) đề cập đến việc sắp xếp các phòng ban, các phân xưởng, các thiết bị theo một cấu trúc hoặc một tiêu chí nhất định để sản xuất ra sản phẩm hoặc cung cấp dịch vụ đáp ứng nhu cầu của thị trường. 4Vũ Lệ Hằng 1. Khái niệm, tầm quan trọng và sự cần thiết của bố trí mặt bằng 1.2. Tầm quan trọng của bố trí mặt bằng
Đòi hỏi sự đầu tư rất lớn về thời gian và tài chính
Là một vấn đề dài hạn
Ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí hoạt động
Liên quan đến các phạm vi quyết định khác:
Thiết kế sản phẩm, dịch vụ
Công suất
Lựa chọn quy trình
Địa điểm 25Vũ Lệ Hằng 1. Khái niệm, tầm quan trọng và sự cần thiết của bố trí mặt bằng 1.3. Sự cần thiết của bố trí mặt bằng
Là yêu cầu bắt buộc cho các doanh nghiệp mới
Một số nguyên nhân khiến doanh nghiệp phải bố trí lại do:
Các hoạt động không hiệu quả
Nguy cơ đe doạ đến sự an toàn
Thay đổi thiết kế sản phẩm - dịch vụ, yêu cầu về số lượng
Thay đổi phương pháp hoặc máy móc thiết bị
Vấn đề về tinh thần cho người lao động 6Vũ Lệ Hằng 2. Các loại quy trình xử lý 2.1. Quy trình xử lý liên tục và bán liên tục
Là quy trình mà sản phẩm - dịch vụ được tạo ra theo kiểu “dòng chảy” với khối lượng lớn
Máy móc, thiết bị chuyên dụng
Sản phẩm đầu ra được tiêu chuẩn hoá
Chi phí đơn vị và kỹ năng người lao động thấp 7Vũ Lệ Hằng 2. Các loại quy trình xử lý 2.1. Quy trình xử lý liên tục và bán liên tục - Sản phẩm đầu ra được tiêu chuẩn hoá cao. - Sản phẩm được đếm theo đơn vị cụ thể. VD: máy tính, quy trình rửa xe tự động. - Cho phép một vài biến động nhỏ trong yêu cầu công việc. - Sản phẩm đầu ra được tiêu chuẩn hoá rất cao. - Sản phẩm được đo lường liên tục VD: sản xuất hoá chất, lọc dầu. - Tránh ngừng sản xuất Bán liên tục (Semi continuous or Repetitive) Liên tục (Continuous) 8Vũ Lệ Hằng 2. Các loại quy trình xử lý 2.1. Quy trình xử lý liên tục và bán liên tục - Kém linh hoạt. Nhược điểm - Kém linh hoạt, chi phí ngừng sản xuất lớn, khó thích ứng với sự thay đổi của thị trường. - Khối lượng sản phẩm lớn, chi phí đơn vị thấp. Ưu điểm - Chi phí đơn vị rất thấp. - Khả năng tự động hoá cao, điều hành sản xuất đơn giản, dễ kiểm soát chất lượng. Bán liên tụcLiên tục 39Vũ Lệ Hằng 2. Các loại quy trình xử lý 2.2. Quy trình xử lý gián đoạn
Sản phẩm - dịch vụ được tạo ra không liên tục
Có sự ngắt quãng giữa các khâu sản xuất
Sử dụng máy móc thiết bị đáp ứng được nhiều yêu cầu công việc khác nhau
Quy trình xử lý gián đoạn
Quy trình xử lý theo lô
Quy trình xử lý theo phân xưởng 10Vũ Lệ Hằng 2. Các loại quy trình xử lý 2.2. Quy trình xử lý gián đoạn - Tạo ra một khối lượng nhỏ sản phẩm dịch vụ, theo yêu cầu khách hàng. VD: sửa chữa ôtô, khám chữa bệnh. - Có sự biến động lớn trong yêu cầu công việc. - Các phân xưởng được sắp xếp theo khả năng thực hiện một loại hoạt động nhất định. - Sản phẩm được sản xuất theo từng lô (mẻ) với khối lượng vừa phải. Ví dụ: sản xuất bánh kem, thực phẩm. - Máy móc được điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu của lô sản phẩm mới. - Sản phẩm đầu ra được tiêu chuẩn hoá hoặc theo yêu cầu của khách hàng. Các phân xưởng (Job shop)Xử lý theo lô (Batch Processing) 11Vũ Lệ Hằng 2. Các loại quy trình xử lý 2.2. Quy trình xử lý gián đoạn - Chi phí đơn vị cao, khó kiểm soát chất lượng. Nhược điểm - Chi phí đơn vị cao, khó khăn trong lập trình công việc. - Sản phẩm đầu ra đa dạng. Có khả năng giải quyết nhiều dạng công việc. Ưu điểm - Mềm dẻo và linh hoạt. Các phân xưởng (Job shop)Xử lý theo lô (Batch Processing) 12Vũ Lệ Hằng 3. Các kiểu bố trí cơ bản 3.1. Bố trí theo sản phẩm
Tất cả các thao tác cần thiết để tạo ra sản phẩm được tiến hành tại một bộ phận nhất định.
VD: Bộ phận sản phẩm B Đổ khuôn Nung Cán Khoan Hàn Kiểm tra Nguyên vật liệu Kho thành phẩm Bộ phận sản phẩm A Ép Cán Nung Khoan Mạ Ktra 21 3 4 5 6 21 3 4 5 6 413Vũ Lệ Hằng 3.1. Bố trí theo sản phẩm
Dây chuyền sản xuất được bố trí
theo đường thẳng
theo hình chữ U 3. Các kiểu bố trí cơ bản 14Vũ Lệ Hằng 3. Các kiểu bố trí cơ bản 3.2. Bố trí theo chức năng
Được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu công việc biến động khác nhau.
VD: Nguyên vật liệu Kho thành phẩm 1 1 Đổ khuôn Cán Khoan Mạ Ép Nung Hàn Kiểm tra 2 3 2 3 4 4 5 5 6 6 15Vũ Lệ Hằng 3. Các kiểu bố trí cơ bản 3.3. Bố trí theo vị trí cố định
Là kiểu bố trí mà các sản phẩm đầu ra đứng cố định ở một vị trí còn người lao động, nguyên vật liệu, máy móc thiết bị được chuyển dịch đến đó để tiến hành sản xuất. 16Vũ Lệ Hằng 3. Các kiểu bố trí cơ bản 3.3. Bố trí theo vị trí cố định 517Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động 4.2. Sơ đồ thứ tự và các quy tắc mang tính trực giác 4.3. Các phương pháp tiếp cận khác 18Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động
Mục tiêu
Nhóm những nhiệm vụ thành phần có thời gian xấp xỉ nhau về các trạm công việc
Giảm thiểu thời gian nhàn rỗi trong dây chuyền
Tăng mức độ hiệu quả với lao động và thiết bị
Hai vấn đề cần quan tâm
Tổng thời gian của các nhiệm vụ thành phần
Thời gian của nhiệm vụ thành phần dài nhất 19Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động
VD 1: Một công việc bao gồm 5 nhiệm vụ thành phần
Xác định:
Tổng thời gian của các nhiệm vụ thành phần
Thời gian của nhiệm vụ thành phần dài nhất 0,1’ 0,7’ 1,0’ 0,5’ 0,2’ 20Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động
CT: Thời gian một chu kỳ (Cycle Time) CTmax, CTmin
OT: Thời gian hoạt động trong một ngày (Operating Time)
D : Mức sản phẩm đầu ra mong muốn (Desired Output Rate)
Kết luận 1: Thời gian một chu kỳ sẽ ảnh hưởng đến mức sản phẩm đầu ra của doanh nghiệp. D OT CT = CT OT D = 621Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động
Nmin: Số trạm công việc tối thiểu trên lý thuyết (Theoritical Minimum Number of Work Stations)
D : Mức sản phẩm đầu ra mong đợi (Desired Output Rate)
∑t : Tổng thời gian của các nhiệm vụ
OT : Thời gian hoạt động (Operating Time) CT t OT tD N ∑∑ == * 22Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động Số trạm CV * Thời gian của trạm dài nhất Tổng thời gian nhàn rỗi một chu kỳ =Tỷ lệ thời gian nhàn rỗi Thời gian của trạm có thời gian dài nhất Thời gian nhàn rỗi của 1 trạm Thời gian sử dụng của từng trạm công việc _= 23Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động
VD: Tiếp VD trên, nếu D = 480 sp. a. Xác định số trạm công việc tối thiểu trên lý thuyết. b. Xác định % thời gian nhàn rỗi 24Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động
VD2: OT = 480’, CT = 1,0’ 0,3’ 1,0’ 0,3’ 0,4’ 0,5’
Xác định D, N
Kết hợp các nhiệm vụ vào các trạm công việc
Xác định %TGNR 725Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.1. Cân bằng dây chuyền hoạt động
Kết luận 2: Tỷ lệ thời gian nhàn rỗi là một thước đo quan trọng trong cân bằng dây chuyền hoạt động. Nó phản ánh mức độ hiệu quả của việc bố trí theo dây chuyền.
Kết luận 3: Số các trạm công việc trong dây chuyền còn phụ thuộc vào khả năng kết hợp các nhiệm vụ thành phần với nhau.
Kết luận 4: Ba yếu tố cần quan tâm là mức sản phẩm đầu ra, số trạm công việc và tỷ lệ thời gian nhàn rỗi. Chúng có quan hệ chặt chẽ với nhau. 26Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.2. Sơ đồ thứ tự và các quy tắc mang tính trực giác 4.2.1. Sơ đồ thứ tự 27Vũ Lệ Hằng 4.2.2. Các quy tắc mang tính trực giác
Các quy tắc phân công nhiệm vụ về các trạm công việc mang tính trực giác:
Số lượng lớn nhất các nhiệm vụ theo sau
Tổng thời gian lớn nhất của các nhiệm vụ theo sau 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 28Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm
VD3: 3,8’∑ h g f e d c b a Nhiệm vụ - h g f f d e b Nhiệm vụ kế tiếp (Cách 1) 0,3 0,4 1,0 0,3 0,6 0,8 0,2 0,2 TG thực hiện (phút) g f d, e b c - a - Nhiệm vụ đứng trước (Cách 2) 829Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm
VD3: a. Vẽ sơ đồ thứ tự b. Giả sử 1 ngày làm việc 8 giờ, xác định chu kỳ thời gian để tạo ra 400 sản phẩm/ ngày; số lượng tối thiểu các trạm công việc c. Phân công theo nguyên tắc: số lượng lớn nhất. Nếu có sự bằng nhau, giải quyết dựa trên NV có thời gian dài nhất d. Tính tỷ lệ thời gian nhàn rỗi e. Cách phân công trên đã tốt nhất chưa. Nếu chưa tốt nhất, tìm phương án hiệu quả hơn? 30Vũ Lệ Hằng Ví dụ a. Vẽ sơ đồ thứ tự 31Vũ Lệ Hằng b. Giả sử ngày làm việc 8 giờ, với D = 400 sp. Xác định CT và N? CT = OT/D = 8*60/400 = 1,2 phút N = ∑t / CT = 3,8/1,2 = 3,17 ≈ 4 (trạm công việc) Ví dụ 32Vũ Lệ Hằng Ví dụ TGNRTổng TG của trạm NV được phân công NV khả thi TG còn lại của trạmTrạm CV a,c a (0,2’) c (0,8’) 1,2’ 0,2’ b, c b (0,2’)b, d - 0’ 1,0’ 0’ - 1,2’ 1 d, e d (0,6’) e (0,3’) 1,2’ e 0,6’ 2 --0,3’ 0,3’0,9’ 933Vũ Lệ Hằng Ví dụ TGNRTổng TG của trạm NV được phân công NV khả thi TG còn lại của trạmTrạm CV f f (1,0’) - 1,2’ 1,2’ - g (0,4’)g h 0,5’ 0,2’ 0,8’ h (0,3’) 0,7’ 3 - -0,5’ 4 1,0’ 0,2’ 1,0’ 34Vũ Lệ Hằng Ví dụ  VD: 1,0 4 * 12 = 20,83%1% TGNR = 35Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm e. Phương án hiệu quả hơn: TL TGNR nhỏ hơn %TGNR? 1,0’ 1,1’ 1,0’ 0,7’ 36Vũ Lệ Hằng 4. Phân tích bố trí theo sản phẩm 4.3. Các phương pháp tiếp cận khác
Các trạm công việc song song
Sử dụng công nhân được đào tạo có thể hỗ trợ lẫn nhau 10 37Vũ Lệ Hằng 5. Phân tích bố trí theo chức năng 5.1. Các thước đo mức độ hiệu quả 5.2. Giảm thiểu một cách hợp lý giữa chi phí và khoảng cách vận chuyển 5.3. Đánh giá một cách toàn diện 38Vũ Lệ Hằng 5. Phân tích bố trí theo chức năng 5.1. Các thước đo mức độ hiệu quả
Chi phí
Thời gian
Khoảng cách vận chuyển nhằm cực thiểu hoá chi phí, khoảng cách và thời gian trao đổi khối lượng công việc giữa các bộ phận 39Vũ Lệ Hằng 5. Phân tích bố trí theo chức năng 5.2. Giảm thiểu một cách hợp lý giữa chi phí và khoảng cách vận chuyển
Việc phân tích sẽ dựa trên biểu “from... to”
Nguyên tắc:
Khoảng cách gần tương ứng khối lượng công việc trao đổi nhiều
Khoảng cách xa tương ứng khối lượng công việc trao đổi ít 40Vũ Lệ Hằng 5. Phân tích bố trí theo chức năng 5.2. Giảm thiểu một cách hợp lý giữa chi phí và khoảng cách vận chuyển
VD4: -3040C 30-20B 4020-A CBA Vị trí địa lý (m)To From -70903 30-202 8010-1 321 Các bộ phận (sp)To From Giả sử chí phí vận chuyển là $1/m/sp. Phân các bộ phận về các vị trí A, B, C sao cho chi phí vận chuyển của mỗi đơn vị sản phẩm là nhỏ nhất. 11 41Vũ Lệ Hằng 5. Phân tích bố trí theo chức năng 5.2. Giảm thiểu một cách hợp lý giữa chi phí và khoảng cách vận chuyển
Xác định khoảng cách giữa các vị trí địa lý (sắp xếp theo thứ tự)
A – B = 20 mét
B – C = 30 mét
A – C = 40 mét
Xác định khối lượng CV trao đổi giữa các bộ phận:
1 – 3 = 80 + 90 = 170 (sp)
2 – 3 = 30 + 70 = 100 (sp
1 – 2 = 10 + 20 = 30 sp 42Vũ Lệ Hằng 5. Phân tích bố trí theo chức năng 5.3. Đánh giá một cách toàn diện
VD5: A E I A O A A A A X U O X UX 6 5 4 3 2 Bộ phận 1 43Vũ Lệ Hằng 5. Phân tích bố trí theo chức năng 5.3. Đánh giá một cách toàn diện:
Các tiêu chí
A: Tuyệt đối cần thiết (Absolutely Necessary)
E: Rất quan trọng (Very Important)
I: Quan trọng (Important)
O: ít quan trọng (Ordinary Important)
U: Không quan trọng (Unimportant)
X: Không mong đợi (Undesirable)