Đồ Án Thiết Kế Vị Trí Mặt Bằng

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cơ sở lý thuyết 2.1.1 Các khái niệm Bố trí mặt bằng sản xuất dạng tế bào Cellular Layout là các thiết bị và tổ làm việc được sắp xếp thành nhiều "cell

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN QUẢN LÍ CÔNG NGHIỆP

Mục lục

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 6

1.1 Đặt vấn đề 6

1.2 Mục tiêu 7

1.3 Phương pháp nghiên cứu 7

1.4 Phạm vi giới hạn 7

1.5 Nội dung 8

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 9

2.1 Cơ sở lý thuyết 9

2.1.1 Các khái niệm 9

2.1.2 Đặt tính của Cellular Layout 9

2.1.3 Kết nhóm sản phẩm/ máy bằng giải thuật nhóm nhị phân (Rank Order Clustering - ROC) 10

2.1.4 Kết nhóm sản phẩm/ máy bằng giải thuật chỉ định nhóm (Cluster Identification Algorithm - CIA) 10

2.1.5 Kết nhóm sản phẩm/ máy bằng giải thuật nhóm trực tiếp (Direct Clustering Algorithm - DCA) 11

2.2 Những nghiên cứu liên quan đề tài 11

CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY 18

3.1 Giới thiệu sơ lược về Công ty TNHH Key Bay Furniture 18

3.1.1 Lịch sử hình thành 18

3.1.2 Sản phẩm 18

3.2 Xưởng sản xuất máy móc, thiết bị tại xưởng 19

3.2.1 Máy cưa bàn trượt 2 lưỡi 19

3.2.2 Máy cắt lá 19

3.2.3 Máy lăn keo 19

3.2.4 Máy ép nguội ván gỗ 20

3.2.5 Máy ép nóng ván gỗ 20

3.2.6 Máy chà nhẵn 20

3.2.7 Máy rong 20

3.2.8 Máy cưa khuyết tật 21

3.2.9 Máy xẻ gỗ tròn 21

3.2.10 Máy ghép dọc 21

3.2.11 Máy ghép cao tần 21

3.3 Các sản phẩm được sản xuất tại xưởng 22

3.3.1 Ván ghép 22

3.3.2 Ván ép 22

3.3.3 Ván sàn 23

3.3.4 Quy trình sản xuất cửa gỗ 23

3.3.5 Quy trình sản xuất ván veneer 24

3.3.6 Quy trình sản xuất ván dán 24

CHƯƠNG IV: MẶT BẰNG HIỆN TẠI CỦA CÔNG TY TNHH KEY BAY FURNITURE 25

4.1 Mặt bằng hiện tại và dòng di chuyển của những sản phẩm: 25

4.2 Nhận xét 26

CHƯƠNG V: TÁI BỐ TRÍ MẶT BẰNG XƯỞNG SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY TNHH KEY BAY FURNITURE 27

5.1 Thành lập ma trận sản phẩm-máy 27

5.2 Tính toán 28

5.2.1 Kết nhóm sản phẩm/máy bằng giải thuật nhị phân 28

5.3Kết nhóm sản phẩm/ máy bằng giải thuật chỉ định nhóm 33

5.4 Kết nhóm sản phẩm/máy bằng giải thuật nhóm trực tiếp 36

CHƯƠNG VI: SO SÁNH VÀ CHỌN VỊ TRÍ MẶT BẰNG MỚI 40

6.1 So sánh và nhận xét 40

6.2 Bài toán vĩ độ 41

6.2.1 Bài toán vị trí đơn Minimax 41

6.2.2 Áp dụng vào mặt bằng 42

Chương VII: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

7.1 Kết luận 47

7.1.1 Thuận lời 47

7.1.2 Khó khăn 47

7.2 Kiến nghị 47

Tài liệu tham khảo 48

Mục lục hình

Hình 3 1 Công Ty TNHH Key Bay Furniture 18

Hình 3 2 Máy cưa bàn trượt 2 lưỡi 19

Hình 3 3 Máy cắt lá 19

Hình 3 4 Máy lăn keo 19

Hình 3 5 Máy ép nguội ván gỗ 20

Hình 3 6 Máy ép nóng ván gỗ 20

Hình 3 7 Máy chà nhẵn 20

Hình 3 8 Máy rong 20

Hình 3 9 Máy cưa khuyết tật 21

Hình 3 10 Xẻ tròn 21

Hình 3 11 Máy ghép dọc 21

Hình 3 12 Máy ghép cao tần 21

Hình 3 13 Sản phẩm ván ghép 22

Hình 3 14 Sản phẩm ván ép 22

Hình 3 15 Ván sàn 23

Hình 3 16 Cửa gỗ 23

Hình 3 17 Ván veneer 24

Hình 3 18 Ván dán 24

Hình 4 1 Ký hiệu sản phẩm 25

Hình 4 2 Mặt bằng ban đầu 25

Hình 5 1 Sơ đồ mặt bằng của xưởng theo giải thuật sắp xếp theo trọng số nhị phân 32

Hình 5 2 Sơ đồ mặt bằng xưởng theo giải thuật chỉ định nhóm 35

Hình 5 3 Sơ đồ mặt bằng xưởng theo giải thuật trực tiếp 39

Hình 6 1 Sơ đồ mặt bằng xưởng được đề xuất 41

Hình 6 2 Kết quả bài toán Minimax 44

Hình 6 4 Bảng kết quả 46

Hình 6 3 Mô hình LINGO 45

Mục lục bảng

Bảng 4 1 Dòng di chuyển của các sản phẩm theo mặt bằng hiện tại 25

Bảng 5 1 Thông tin quy trình sản phẩm 27

Bảng 5 2 Ma trận máy chi tiết 28

Bảng 5 3 Gán trọng số nhị phân cho cột, tính trọng số thập phân cho hàng, sắp xếp hàng theo thứ tự giảm dần 29

Bảng 5 4 Gán trọng số nhị phân cho hàng, tính trọng số thập phân cho cột, sắp xếp 30

Bảng 5 5 Kết nhóm sản phẩm/máy bằng giải thuật nhị phân 31

Bảng 5 6 Dòng di chuyển của các sản phẩm giải thuật trọng số nhị phân 32

Bảng 5 7 Kẻ một đường nằm ngang bất kì, kẻ đường dọc trên đường ngang 33

Bảng 5 8 Lặp lại các bước ở bảng 5.7 cho các máy và sản phẩm còn lại 34

Bảng 5 9 Kết quả nhóm ô ngăn giải thuật chỉ định nhóm 34

Bảng 5 10 Dòng di chuyển của các sản phẩm giải thuật chỉ định nhóm 36

Bảng 5 11 Tính tổng các số 1 theo hàng 36

Bảng 5 12 Tính tổng các số 1 theo cột 37

Bảng 5 13 Hình thành ô ngăn máy 38

Bảng 5 14 Dòng di chuyển của các sản phẩm giải thuật trực tiếp 39

Bảng 6 1 So sánh các giải thuật 40

Bảng 6 2 Tọa độ các máy 42

Bảng 6 3 Bảng giá trị trung gian 43

án giảng viên luôn nhiệt tình, tận tâm

Đồng thời, cảm ơn các tác giả các bài báo, internet, anh chị đi trước đã tìm tòi, nghiên cứu và đúc kết kinh nghiệm làm tài liệu để chúng tôi có thể làm tiền đề tham khảo trong quá trình thực hiện đề tài Vì thời gian thực hiện đề tài có hạn nên vẫn còn nhiều thiếu sót rất mong giảng viên và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối lời, chúng tôi một lần nữa xin gửi lời cảm ơn đến giảng viên Võ Trần Thị Bích Châu Chúc cô có nhiều sức khỏe, luôn gặp nhiều niềm vui, thành công và hạnh phúc trong cuộc sống!

Xin chân thành cảm ơn !

Cần Thơ, ngày 10 tháng 8 năm 2021

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Khánh Duy Trần Thị Thúy Oanh

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Hiện nay đa số các nước trên thế giới đang đẩy mạnh phát triển kinh tế công nghiệp

là chủ yếu, trong đó có cả Việt Nam Việt Nam đang dần hướng tới sản xuất theo hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa nhờ vào sự phát triển khoa học và công nghệ cùng với đó là nguồn nhân lực dồi dào Cùng với sự phát triển đó, nước ta có địa lí gần biển thuận lợi cho việc giao thoa giữa các nền kinh tế với các nước khác Nền công nghiệp ở Việt Nam là còn hạn chế về máy móc thiết bị chưa đáp ứng được nhu cầu sản xuất hàng loạt và yêu cầu phải

có độ chính xác cao Để bắt kịp được xu hướng thì các doanh nghiệp cần phải có được chiến lược đúng đắn, hướng đến xu thế quản lí doanh nghiệp theo hướng sản xuất quy mô hàng loạt và sản xuất theo các đơn đặt hàng xuất khẩu Để nâng cao các tiêu chí và linh hoạt trong kinh doanh thì phải đảm bảo được nhu cầu của thị trường và đảm bảo được sự ổn định giữa các sản phẩm đồng thời bắt được xu hướng của thị trường, giảm chi phí hàng tồn kho, hàng lỗi, giảm các thao tác tĩnh làm hao phí thời gian sản xuất, hạn chế tiếng ồn, phải

có ánh sáng thuận lợi và bố trí mặt bằng làm việc hợp lí Trong đó, việc bố trí mặt bằng làm việc hợp lí được xem là quan trọng nhất và mang hiệu quả cao trong quá trình sản xuất, vì một mặt bằng làm việc tốt sẽ đem lại sự thuận lợi trong quá trình di chuyển khi làm việc giữa các máy và các dây chuyền sản xuất có liên quan với nhau Việc bố trí mặt bằng làm việc hợp lí sẽ tạo ra năng suất làm việc có hiệu quả cao hơn, sử dụng tối đa các nguồn lực khác nhau vào sản xuất với mục đích đáp ứng được nhu cầu của khách hàng Một mặt bằng tốt sẽ tạo được sự thuận tiện trong việc kiểm tra được các hoạt động của doanh nghiệp trong quá trình thực hiện, thuận lợi cho việc tiếp nhận nguyên vật liệu, vận chuyển trong quá trình sản xuất, dự trữ Bên cạnh đó, việc tái bố trí mặt bằng sẽ tốn khá nhiều thời gian, công sức

Vì vậy, trước khi tái bố trí mặt bằng cần phải xem xét kĩ, phân tích, nghiên cứu và đưa ra các phương pháp hiệu quả Khi nhắc đến phương pháp tái bố trí mặt bằng hiệu quả thì phương pháp bố trí ô ngăn ( Cellular Layout – CL )

Đối với công ty TNHH Key Bay Furniture chuyên sản xuất gỗ ván, gỗ lạng, ván ép

và ván mỏng khác, Công ty đã hướng đến nhu cầu của khách hàng về các mẫu mã đa dạng

để đầu tư về các thiết bị máy móc hiện đại, tuy nhiên thời gian di chuyển giữ các máy và các dây chuyền khá lớn gây nên lãng phí thời gian và nhiều chi phí cao, nên đem lại lợi nhuận thấp cũng như là năng suất của công ty ngày càng giảm Vì vậy, đây là lý do chúng

tôi chọn đề tài “ Sử dụng Cellular Layout (CL) tái bố trí mặt bằng sản xuất tại công ty

TNHH Key Bay Furniture ”, nhằm giảm được thời gian hao phí giữa các máy và dây

chuyền để tăng năng suất cho công ty, mang lại lợi nhuận cao

1.2 Mục tiêu

để đạt được hiệu và giảm thời gian các dòng di chuyển giữa các máy

1.3 Phương pháp nghiên cứu

bố trí mặt bằng hiện tại của công ty

 Liên quan về bố trí mặt bằng sản xuất và ứng dụng Cellular Layout trong bài toán bố trí

 Áp dụng các giải thuật trong kỹ thuật bố trí mặt bằng để giải bài toán, đưa ra sơ đồ vị trí máy tối ưu

1.4 Phạm vi giới hạn

sản xuất tại Công Ty TNHH Key Bay Furniture

1.5 Nội dung

Chương 1: Giới thiệu

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3: Tổng quan về công ty

Chương 4: Mặt bằng hiện tại của công ty TNHH Key Bay Furniture

Chương 5: Tái bố mặt bằng nhà xưởng tại công ty TNHH Key Bay Furniture

Chương 6: Mặt bằng tối ưu và tạo độ vị trí mới

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Cơ sở lý thuyết

2.1.1 Các khái niệm

Bố trí mặt bằng sản xuất dạng tế bào ( Cellular Layout ) là các thiết bị và tổ làm việc được sắp xếp thành nhiều "cell" nhỏ (ô/ngăn làm việc của công nhân) được nối kết liền nhau để các công đoạn hay tất cả các công đoạn của một qui trình sản xuất có khả năng diễn ra trong một hay nhiều "ô" liên tục

Theo hình thức bố trí này máy móc thiết bị được nhóm vào một tế bào để có thể sản xuất hoặc chế biến các chi tiết giống nhau hoặc các bộ phận cùng họ có đòi hỏi chế biến tương tự như nhau

Bố trí theo tế bào bao gồm các yếu tố của cả bố trí theo sản phẩm lẫn bố trí theo quá trình Bố trí máy móc trong mỗi tế bào sản xuất giống như một dây chuyền lắp ráp nhỏ Do

đó, các thủ tục cân đối dây chuyền có thể được dùng để sắp đặt máy móc trong mỗi ô

2.1.2 Đặt tính của Cellular Layout

đều đặn và hầu như không có sự chờ đợi giữa các công đoạn sản xuất

xuất theo lô/mẻ mà trong đó nhiều công nhân cùng làm việc và chịu trách nhiệm trên một công đoạn đơn lẻ, trong mô hình tế bào các công nhân phụ trách từng công đoạn khác nhau diễn ra trong một ô Vì vậy, mỗi công nhân được huấn luyện thực hiện từng công đoạn trong ô đó

 Các ô thường có dạng chữ U, với sản phẩm di chuyển từ đầu này đến đầu kia của chữ U Mục đích của cách bố trí này nhằm hạn chế tối đa khoảng cách đi lại và di chuyển nguyên vật liệu trong một ô

Ưu và nhược điểm Cellular Layout:

 Ưu điểm:

 Thời gian vận chuyển và di chuyển nguyên vật liệu giảm

 Thời gian chuẩn bị sản xuất giảm

 Giảm tồn kho sản phẩm dở dang

 Sử dụng nhân lực tốt hơn

 Dễ kiểm soát

 Dễ tự động hóa

 Tăng cường trách nhiệm của công nhân và nâng cao chất lượng thực hiện

 Trách nhiệm về chất lượng được ấn định rõ ràng cho công nhân trong một tế bào cụ thể và vì vậy người công nhân không thể đổ lỗi cho các công nhân ở công đoạn trước

 Nhược điểm:

 Mức độ sử dụng năng lực sản xuất không cao

 Chi phí đầu tư cho việc chuyển đổi từ các hình thức khác sang bố trí theo tế bào khá lớn

 Chi phí đào tạo công nhân tăng lên

 Vốn đầu tư tăng

Chính vì vậy, nhiều công ty triển khai mô hình tế bào cho một số công đoạn chứ không

áp dụng cho toàn bộ quá trình sản xuất

2.1.3 Kết nhóm sản phẩm/ máy bằng giải thuật nhóm nhị phân (Rank Order Clustering - ROC)

 Bước 2: Tính trọng sô thập phân (DE) cho mỗi hàng bằng cách nhân các giá trị của ô (giá trị

1 nếu chi tiết đi qua) với trọng số của cột tương ứng, sau đó tính tổng trọng số cho hàng

2.1.4 Kết nhóm sản phẩm/ máy bằng giải thuật chỉ định nhóm (Cluster Identification Algorithm - CIA)

máy và chi tiết đều được nhóm

2.1.5 Kết nhóm sản phẩm/ máy bằng giải thuật nhóm trực tiếp (Direct Clustering Algorithm - DCA)

thứ 2, cột thứ 3, )

2.2 Những nghiên cứu liên quan đề tài

Heragu, S S vào năm ( 1989 ) “Tiếp cận sản xuất ô ngăn cách tiếp cận dựa trên kiến thức đối với bố cục ô máy” (Knowledge based Approach to Machine Cell Layout)

Trong bài báo này, vấn đề bố trí ô máy được xem xét Một phương pháp mới để giải quyết vấn đề được đề xuất Phương pháp luận bao gồm ba giai đoạn Trong giai đoạn đầu tiên, một thuật toán phù hợp để giải quyết vấn đề nhóm máy được sử dụng Trong giai đoạn thứ hai và thứ ba, các mô hình lập trình toán học của các bài toán về ô máy và bố trí máy được xây dựng và giải quyết bằng cách sử dụng các thuật toán phù hợp Việc phát triển một hệ thống dựa trên tri thức sử dụng các mô hình và thuật toán để giải quyết các vấn đề về bố trí

và phân nhóm máy cũng được phác thảo [1]

Miang LiangS Taboun ( 1992 ) “ Lựa chọn bộ phận và phân công bộ phận trong hệ thống sản xuất linh hoạt với bố cục di động” ( Part selection and part assignment in flexible manufacturing systems with cellular layout ) Bài báo này tác giả đã trình bày

một mô hình mới để giải quyết các vấn đề về lựa chọn và phân công bộ phận Tính độc đáo của mô hình nằm ở chỗ nó nắm bắt được đặc điểm bố cục di động của nhiều hệ thống sản xuất linh hoạt hiện có khi giải quyết vấn đề lựa chọn bộ phận và giải quyết đồng thời các bài toán lựa chọn bộ phận và phân công bộ phận Để minh họa ứng dụng của mô hình, một

ví dụ được đưa vào, sau đó là các cuộc thảo luận ngắn [2]

John S Morris, Richard J Tersine (1994) “So sánh mô phỏng của quy trình và bố cục

di động trong môi trường hạn chế tài nguyên kép” (A simulation comparison of process and cellular layouts in a dual resource constrained environment ) Bài báo cáo

này viết: Sản xuất tế bào là một phần không thể thiếu của chương trình Công nghệ toàn diện của Tập đoàn được thiết kế để cải thiện năng suất của các hệ thống sản xuất hàng loạt Người ta đã gợi ý rằng thời gian thông lượng ngắn hơn và giảm lượng hàng tồn kho trong quá trình làm việc kèm theo là có thể do tính linh hoạt vốn có của bố cục di động đối với

việc lập lịch trình của nhân viên Quy tắc đầu tiên chỉ định các nhà khai thác trên cơ sở ai đến trước được phục vụ trước cho các công việc cạnh tranh cho các dịch vụ của nhà khai thác Quy tắc thứ hai yêu cầu các nhà khai thác trong một ô phải chọn một công việc từ hàng đợi máy với hàng đợi công việc dài nhất Quy tắc thứ ba có các toán tử ở lại hàng đợi máy cho đến khi nó trống Trong thử nghiệm ban đầu, bố cục quy trình hoạt động tốt hơn bố cục di động trên cả cấp độ công việc trong quá trình và trong suốt thời gian Các thí nghiệm bổ sung đã khảo sát độ nhạy của các kết quả ban đầu đối với những thay đổi trong tình trạng tắc nghẽn cửa hàng Bố cục quy trình hoạt động tốt hơn bố cục di động trong tất

cả các thử nghiệm [3]

W M Chan, C Y Chan, W H Ip (2003) “Một thuật toán heuristic để gán máy trong

bố cục di động”( Bài báo này trình bày một thuật toán heuristic giải quyết các vấn đề về

phân bổ máy trong sản xuất di động Trọng tâm là phân bổ máy trong tế bào, bởi vì dòng vật liệu giữa các tế bào nên ở mức tối thiểu trong CM Thuật toán xử lý một ô tại một thời điểm với tối đa 9 máy, chúng sẽ được gán vào một không gian lưới 33 theo kết quả xếp hạng Thuật toán được đề xuất sử dụng một cách tiếp cận được áp dụng để liên kết các máy trong một ô bằng cách kiểm tra trọng lượng luồng phần được hợp nhất của các cặp máy Việc thiết lập khối lượng lưu lượng bộ phận bao gồm các ràng buộc thực tế, chẳng hạn như

hệ số xử lý bộ phận và số lượng bộ phận trên mỗi lần vận chuyển Các quy trình của thuật toán heuristic được đề xuất sẽ được trình bày trong bài báo này và dữ liệu được sử dụng trong các trường hợp của Yaman được sử dụng để minh họa hoạt động [4]

José Fernando Gonçalves, Mauricio G C Resende (2004) “Phát triển thuật toán cho hình thành sản xuất ô ngăn” (An Evolutionary Algorithm for Manufacturing Cell Formation) Trong bài viết này tác giả lại một lần nữa khẳng định sản xuất ô ngăn như một

chiến lược sản xuất có khả năng giải quyết các vấn đề nhất định về độ phức tạp và thời gian sản xuất dài trong sản xuất hàng loạt Bài báo này trình bày một cách tiếp cận mới để thu được tế bào máy và họ sản phẩm Kinh nghiệm tính toán với thuật toán trên một loạt các vấn đề công nghệ nhóm có sẵn trong tài liệu cũng được trình bày Phương pháp này đã tạo

ra các giải pháp với hiệu quả phân nhóm ít nhất là tốt như bất kỳ kết quả nào được báo cáo trước đây trong tài liệu và cải thiện hiệu quả phân nhóm cho 59% các vấn đề [5]

Christian Hicks (2006) “Một công cụ thuật toán di truyền để tối ưu hóa bố cục di động hoặc chức năng trong ngành công nghiệp tư liệu sản xuất” (A Genetic Algorithm tool for optimising cellular or functional layouts in the capital goods industry ) Bài báo

này trình bày một phương pháp tối ưu hóa thuật toán di truyền đã được phát triển có thể được áp dụng cho một tập hợp các ô sản xuất hoặc cho toàn bộ cơ sở sản xuất Phương pháp này có thể được sử dụng cho các vấn đề bố trí trường màu xanh lá cây hoặc trường màu nâu Mô hình đã được thử nghiệm bằng cách sử dụng một bộ dữ liệu lớn từ một công ty tư

liệu sản xuất hợp tác Khi bố trí được coi là vấn đề quang trọng, tổng khoảng cách tuyến tính di chuyển được giảm 25% so với bố trí của Công ty Số thế hệ là yếu tố duy nhất có ý nghĩa thống kê Khi bố trí được coi là một bài toán trường xanh, tổng khoảng cách tuyến tính đi được đã giảm đi 70% và kích thước quần thể, số thế hệ và xác suất giao nhau có ý nghĩa thống kê [6]

R Tavakkoli-MoghaddamN JavadianN Safaei ( 2007 ) “ Thiết kế một vấn đề bố trí

cơ sở trong các hệ thống sản xuất ô ngăn với nhu cầu ngẫu nhiên” (Design of a facility layout problem in cellular manufacturing systems with stochastic demands) Bài báo

này trình bày một mô hình toán học mới để giải quyết vấn đề bố trí cơ sở trong các hệ thống sản xuất di động (CMS) với nhu cầu ngẫu nhiên Mục tiêu là giảm thiểu tổng chi phí của các chuyển động giữa và trong tế bào trong cả vấn đề bố trí máy và tế bào đồng thời Mô hình này phụ thuộc vào thái độ của người ra quyết định đối với sự không chắc chắn theo cách mà bố cục tối ưu trong CMS có thể được thay đổi đáng kể Một số trường hợp được phần mềm Lingo giải quyết một cách tối ưu để xác thực và xác minh mô hình được đề xuất Cuối cùng, kết quả tính toán được báo cáo và phân tích [7]

Shahram Ariafar, Napsiah Ismail ( 2009 ) “Một thuật toán cải tiến để thiết kế bố cục trong các hệ thống sản xuất di động” (An improved algorithm for layout design in cellular manufacturing systems ) Bài việt này để cập đến bố cục có một vai trò quan

trọng đối với hiệu quả của các hệ thống sản xuất, nhưng nó chưa nhận được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu so với sự hình thành tế bào trong các hệ thống sản xuất tế bào Trong bài báo này, một mô hình toán học để bố trí cơ sở vật chất trong hệ thống sản xuất

tế bào được đề xuất nhằm giảm thiểu cả chi phí xử lý nguyên liệu giữa các tế bào và trong

tế bào Một biến thể của thuật toán ủ mô phỏng được phát triển để giải quyết mô hình Thuật toán được phát triển tạo ra các giải pháp có chất lượng tốt hơn và thời gian tính toán ít hơn

so với thuật toán được chuẩn hóa Tính ưu việt của thuật toán trong thời gian tính toán là đáng kể, đặc biệt khi quy mô của bài toán tăng lên [8]

Attapol Varanujit, Panitan Peerapattana (2013) “ Ứng dụng của sản xuất ô ngăn trong ngành công nghiệp ổ đĩa cứng” (The Application of Cellular Manufacturing in Hard Disk Drive Industry) Hệ thống sản xuất tế bào được sử dụng rộng rãi trong các ngành

công nghiệp nhiều sản phẩm vì CMS là công cụ quản lý các tế bào nhằm tạo ra sự linh hoạt của hệ thống sản xuất Các quá trình hoặc máy móc được sắp xếp theo các nhóm tương tự,

và các sản phẩm được phân loại trong các nhóm sản xuất thích hợp Mục tiêu là tăng năng suất nhưng giảm khoảng cách luồng công việc bằng cách sử dụng thuật toán quản lý các ô Nhóm các ô thu được từ thuật toán này sẽ được sử dụng trong CMS và thước đo hiệu suất cho các nhóm quản lý ô là hiệu quả nhóm, luồng sản xuất giữa các ô và khoảng cách luồng công việc Có hai kết quả đáng kể thu được từ nghiên cứu này Bốn trong số sáu loại sản phẩm được cải thiện về sản xuất: 2,29%, 16,22%, 3,39% và 4,16% [9]

Ibrahim Mirac EliguzelEren Ozceylan (2019) “So sánh các phương pháp phân cụm khác nhau để sản xuất tế bào” (Comparison of Different Clustering Methods for Cellular Manufacturing) Sản xuất tế bào là một phương pháp thiết kế bố trí nhà máy tận

dụng các bộ phận / nhiệm vụ tương tự để tạo thành các tế bào máy trong một họ bộ phận

cụ thể Sự hình thành CM đã được nhiều công ty sản xuất nghiên cứu nhằm đáp ứng nhanh chóng nhu cầu thay đổi của khách hàng vì nó giúp các công ty tăng năng suất Trung tâm thể dục được coi là bao gồm 33 thiết bị thể thao và 10 chương trình hoạt động Mỗi chương trình tuân theo một đơn đặt hàng thiết bị được xác định trước cho từng khách hàng Sau đó, hai phương pháp phân cụm cụ thể là phân cụm theo thứ tự xếp hạng và phân cụm liên kết trung bình được áp dụng tương ứng Trong giai đoạn cuối, kết quả được so sánh với tình hình hiện tại để chỉ ra những cải tiến Kết quả là, việc sử dụng không gian được tăng lên 30% và khoảng cách giữa các máy giảm trung bình 35% kết quả được so sánh với tình hình hiện tại để chỉ ra những cải tiến.[10]

Marco Bortolini, Emilio Ferrari aFrancesco Gabriele Galizia, Cristina Mora, Francesco Pilati (2019) “ Thiết kế lại tối ưu các Hệ thống Sản xuất Di động Linh hoạt

và Có thể Cấu hình lại ” (Optimal redesign of Cellular Flexible and Reconfigurable Manufacturing Systems) Hệ thống sản xuất linh hoạt theo mô hình hỗn hợp và gần đây

là Hệ thống sản xuất có thể cấu hình lại được nghiên cứu rộng rãi như các giải pháp phổ biến cho các môi trường sản xuất phức tạp, nhắm mục tiêu các thị trường biến đổi và kế hoạch sản xuất năng động Trong lĩnh vực này, các tài liệu cho thấy việc áp dụng các cấu hình di động như một giải pháp hiệu quả Bài báo này cải tiến các tài liệu hiện tại trình bày

và áp dụng mô hình chi phí lập trình tuyến tính tối ưu để thiết kế lại các môi trường sản xuất di động FMS / RMS mô hình hỗn hợp Mô hình này vượt ra ngoài sự phân vùng được nghiên cứu rộng rãi của FMS giữa các ô và nó cân bằng tốt nhất việc di chuyển máy và dự phòng, tối ưu hóa bố trí khu vực sản xuất và giảm lưu lượng giữa các tế bào [11]

Humbulani Simon Phuluwa, Khumbulani Mpofu, Johh Alfred Trimble ( 2019 ) “Bố trí tái sản xuất di động trong ngành đường sắt” (Cellular demanufacturing layout in

a rail industry ) Nghiên cứu đã xem xét các tài liệu khác nhau về hệ thống quản lý vòng

đời đoàn tàu và các cấu hình bố trí tái sản xuất di động được áp dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau trên toàn cầu Nghiên cứu đề xuất một mô hình khái niệm bố cục di động bền vững sẽ phù hợp với sự thay đổi của các thành phần đoàn tàu Nghiên cứu sử dụng một nghiên cứu điển hình về Nam Phi để đánh giá mức độ sẵn sàng của các quốc gia để đạt được lợi ích của nền kinh tế vòng tròn thông qua bố trí hiệu quả Nghiên cứu sử dụng một nghiên cứu điển hình về Nam Phi để đánh giá mức độ sẵn sàng của các quốc gia để đạt được lợi ích của nền kinh tế vòng tròn thông qua bố trí hiệu quả [12]

Nicholas Ho, Syn-Dee Ngooi, Chee-Kong Chui (2019) “Tối ưu hóa bố cục ô làm việc

để chế tạo thiết bị y tế kết hợp” (Optimization of workcell layout for hybrid medical device fabrication) Các nhà sản xuất thường bỏ qua tầm quan trọng của việc tối ưu hóa

bố cục workcell Việc tối ưu hóa bố trí ô làm việc trong quá trình sản xuất có thể giúp tăng hiệu quả sản xuất bằng cách giảm các hành động và chuyển động không cần thiết Tuy nhiên, việc áp dụng các phương pháp tối ưu hóa thông thường cho các dây chuyền sản xuất hiện đại không chỉ trở nên quá phức tạp mà còn trở nên không chính xác và không đáng tin cậy Phương pháp luận sử dụng các khái niệm tối ưu hóa tổ hợp đa mục tiêu để tối ưu hóa bố cục ô làm việc trong sản xuất, đặc biệt cho việc sản xuất các thiết bị y tế kết hợp Mô hình đề xuất, còn được gọi là mô hình MOCO hai bước, xem xét các mục tiêu và ràng buộc

do nhà sản xuất lựa chọn Các tế bào sản xuất ảo đã được phát triển và sử dụng để đánh giá phương pháp luận được đề xuất [13]

Eva Selene Hernández-Gress, Juan Carlos Seck-Tuoh-Mora (2019) đã thực hiện đề tài “Giải pháp cho việc thiết kế bố trí theo ô ngăn về vấn đề sản xuất gián đoạn thông qua thuật toán tìm kiếm các vùng lân cận cục bộ” ( The solution of the concurrent layout scheduling problem in the job-shop environment through a local neighborhood search algorithm ) Bài toán lập lịch và bố trí đồng thời là một phần mở rộng của vấn đề

lập lịch cửa hàng việc làm nổi tiếng với sự chậm trễ trong vận chuyển, trong đó, ngoài các quyết định được đưa ra trong bài toán cổ điển, vị trí của máy phải được chọn từ một nhóm các vị trí có thể Thuật toán này đã sử dụng một vùng lân cận cục bộ ngẫu nhiên, nơi các vùng lân cận được tạo ra bởi các toán tử đơn giản thường được sử dụng trong metaheuristics cho các vấn đề về lập lịch trình Kết quả của nghiên cứu được so sánh với kết quả thu được của Ranjbar, người đã đề xuất các vấn đề về điểm chuẩn [14]

Kamran Forghani S.MTFatemi Ghomi ( 2020 ) “Vấn đề hình thành ô chung, lập lịch

ô và bố trí nhóm trong các hệ thống sản xuất di động ảo và cổ điển” ( Joint cell formation, cell scheduling, and group layout problem in virtual and classical cellular manufacturing systems ) Bài báo này đề cập đến việc tích hợp các vấn đề này trong CMS

ảo và cổ điển xem xét các tuyến xử lý thay thế Mục tiêu là giảm thiểu tổng chi phí xử lý

và thời gian chu kỳ Tùy thuộc vào loại ô, là ô cổ điển hoặc ảo, một sơ đồ mã hóa được đề xuất để thể hiện hiệu quả các giải pháp ứng viên Các thuật toán vị trí được phát triển để có được bố cục từ một giải pháp được mã hóa; các thuật toán này dựa trên việc chạy một chương trình heuristic hoặc một chương trình tuyến tính Các ví dụ số được thông qua từ các tài liệu được giải quyết bằng cách sử dụng ICFLSD và CPLEX để đánh giá hiệu suất của các thuật toán metaheuristic [15]

Hongfei, GuoMinshi, ChenJianke Li (2020) “Sản xuất ô ngăn linh hoạt dựa trên cơ sở kép kỹ thuật số để tối ưu hóa dòng máy điều hòa không khí”( A digital twin-based flexible cellular manufacturing for optimization of air conditioner line ) Tác giả đã đề

cập đến việc tối ưu hóa dây chuyền sản xuất được lấy làm đối tượng Để giải quyết các vấn

đề về khớp nối, chẳng hạn như bố trí dây chuyền sản xuất không hợp lý, năng lực quy trình không cân bằng, phân phối hậu cần không chính xác và kiểm tra thiết bị không thông minh,

một phương pháp sản xuất tế bào linh hoạt dựa trên bộ đôi kỹ thuật số đã được đưa ra Việc phân tách dựa trên cơ chế sự kiện và tối ưu hóa đa mục tiêu sẽ được sử dụng trong việc thiết kế các phương pháp, các phương pháp này sẽ liên tục được tối ưu hóa trong mô phỏng

và cuối cùng sẽ được xác nhận Sau khi thực hiện một dây chuyền điều hòa không khí, công suất sản xuất tăng 58,3%, WIP giảm 77,8%, tỷ lệ cân bằng của dây chuyền sản xuất tăng 25,2%, năng lực sản xuất bình quân đầu người tăng 29,8% Số lượng nhà khai thác giảm 28,3% Kết quả cho thấy phương pháp tối ưu hóa sản xuất tế bào linh hoạt dựa trên kỹ thuật số đôi có giá trị thực tiễn và ý nghĩa định hướng để nâng cao hiệu quả của dây chuyền sản xuất [16]

Ahmadreza Rostami, Mohammad Mahdi Paydar, Ebrahim Asadi-Gangraj (2020)

“Một thuật toán di truyền lai để tích hợp sản xuất tế bào ảo với quản lý chuỗi cung ứng xem xét phát triển sản phẩm mới” (A hybrid genetic algorithm for integrating virtual cellular manufacturing with supply chain management considering new product development) Tầm quan trọng của các vấn đề như đáp ứng nhu cầu của khách

hàng, giảm chi phí sản xuất và lưu chuyển nguyên vật liệu tốt hơn là rõ ràng đối với các chủ sở hữu ngành Các nhà sản xuất cần có khả năng sản xuất các sản phẩm với chi phí thấp hơn và chất lượng cao hơn trong thời gian ngắn nhất có thể để cung cấp sản phẩm đúng hạn cho khách hàng Do đó, một trong những cách để tăng năng suất và có sự hiện diện mạnh

mẽ trong thị trường cạnh tranh là tích hợp sản xuất tế bào ảo vào chuỗi cung ứng bằng cách tính đến khái niệm phát triển sản phẩm mới Trong nghiên cứu này, một mô hình toán học

đa mục tiêu được trình bày để tích hợp đồng thời VCM với SC và phát triển sản phẩm mới Ngoài ra, MCGP-U được triển khai trong một thuật toán di truyền lai mới , là sự tích hợp của GA và tìm kiếm vùng lân cận có thể thay đổi , để giải quyết các trường hợp quy mô lớn [17]

Attahiru Sule Alfa, Mingyuan Chen, Sunderesh S Heragu (2020) “Tích hợp các vấn

đề về nhóm và bố trí trong các hệ thống sản xuất di động” ( Integrating the grouping and layout problems in cellular manufacturing systems ) Trong bài báo này, giải pháp

đồng thời của các vấn đề nhóm và bố trí máy trong hệ thống sản xuất tế bào được khám phá Một mô hình cho bài toán kết hợp được trình bày Vì mô hình phức tạp để giải quyết bằng cách sử dụng các kỹ thuật tối ưu hóa truyền thống, nên một quy trình dưới mức tối ưu liên quan đến việc sử dụng một thuật toán dựa trên ủ mô phỏng được đề xuất Kết quả với một ví dụ số được trình bày Một công thức thay thế dựa trên bài toán gán bậc hai cũng được trình bày [18]

Saeideh Salimpour, Hani Pourvaziri, Ahmed Azab (2021) “Thiết kế bố cục bán mạnh

mẽ để sản xuất ô ngăn trong môi trường năng động” (Semi-robust layout design for cellular manufacturing in a dynamic environment) Trong bài báo này, các vấn đề về

hình thành tế bào (CF) và bố trí tế bào (CL) gặp phải trong thiết kế hệ thống sản xuất tế bào

được nghiên cứu Một phương pháp tiếp cận tế bào bán mạnh mẽ được đề xuất, có thể đối phó với sự thay đổi liên tục của cơ cấu sản phẩm và nhu cầu Các thuật toán giải pháp và

mô hình được phát triển có thể đồng thời đưa ra các quyết định liên quan đến số lượng ô tối ưu, CF và CL Bài toán được xây dựng dưới dạng một mô hình lập trình toán học đa mục tiêu Trong MNSGA-II được đề xuất, một chiến lược phân loại không bị chi phối được cải tiến và quy trình khoảng cách chen chúc động được sửa đổi được thực hiện Hiệu quả của MNSGA-II được đánh giá dựa trên hai thuật toán tối ưu hóa đa mục tiêu nổi tiếng, đó

là tối ưu hóa bầy hạt đa mục tiêu và thuật toán di truyền xếp hạng không bị chi phối [19]

Saeideh Salimpour, Hani Pourvaziri, Ahmed Azab ( 2021) “Thiết kế bố cục bán mạnh

mẽ để sản xuất di động trong môi trường năng động” ( Semi-robust layout design for cellular manufacturing in a dynamic environment ) Trong bài báo này, các vấn đề về

hình thành tế bào và bố trí tế bào gặp phải trong thiết kế hệ thống sản xuất tế bào được nghiên cứu Một phương pháp tiếp cận tế bào bán mạnh mẽ được đề xuất, có thể đối phó với sự thay đổi liên tục của cơ cấu sản phẩm và nhu cầu Trọng tâm của cách tiếp cận mạnh

mẽ được đề xuất, bố trí cơ sở không được thay đổi từ thời kỳ này sang thời kỳ khác, mà là

vị trí của các điểm đón / trả khách của các ô Các thuật toán giải pháp và mô hình đã phát triển có thể đồng thời đưa ra các quyết định liên quan đến số lượng ô tối ưu, CF và CL Bài toán được xây dựng dưới dạng một mô hình lập trình toán học đa mục tiêu Trong MNSGA-

II được đề xuất, một chiến lược sắp xếp không bị chi phối được cải tiến và quy trình khoảng cách chen chúc động đã được sửa đổi được thực hiện Hiệu quả của MNSGA-II được đánh giá dựa trên hai thuật toán tối ưu hóa đa mục tiêu nổi tiếng, đó là tối ưu hóa bầy hạt đa mục tiêu và thuật toán di truyền xếp hạng không bị chi phối Với mục đích này, một số ví dụ số

và thí nghiệm tính toán được thực hiện; năm số liệu được sử dụng để đánh giá chất lượng của các thuật toán đã phát triển [20]

CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY

3.1 Giới thiệu sơ lược về Công ty TNHH Key Bay Furniture

3.1.1 Lịch sử hình thành

Công ty TNHH Key Bay Furniture được thành lập từ năm 2013, đến nay công ty đã hoạt động hơn 8 năm trong lĩnh vực kinh tế chuyên sản xuất gỗ dán, gỗ lạng, ván ép và ván mỏng khác, Với đội ngũ nhân viên đã có nhiều kinh nghiệm, từ những ngày đầu thành lập, công ty đã nhanh chống đi vào hoạt động và đã tung ra thị trường rất nhiều loại khác nhau Với sự phát và liên tục sản xuất ra các sản phẩm từ gỗ ra thị trường nội địa đến tay người tiêu dùng công ty TNHH Key Bay Furniture có thể đáp ứng được những nhu cầu cao nhất về chất lượng cũng như uy tín đối với khách hàng Nhà Xưởng được xây dựng có diện tích lớn và được trang bị nhiều máy công cụ như: Máy xẻ tròn, máy lăn phủ keo, máy chà nhẵn,

3.1.2 Sản phẩm

Hình 3 1 Công Ty TNHH Key Bay Furniture

Công Ty TNHH Key Bay Furniture là công ty chuyên sản xuất các sản phẩm được

3.2 Xưởng sản xuất máy móc, thiết bị tại xưởng

Xưởng thiết bị Công Ty TNHH Key Bay Furniture bao gồm nhiều loại máy khác nhau để phục vụ cho việc sản xuất, đồ án này chỉ đề cập đến một số loại máy đang hoạt động tại khu vực sản xuất

3.2.1 Máy cưa bàn trượt 2 lưỡi

Dễ sử dụng có thể cắt thẳng hoặc

nghiêng lưỡi từ 0 đến 45 độ Thường

dùng để cắt các kích thước ván trong quá

trình sản xuất, thực hiện đẩy bàn để cắt

gỗ Với sự hỗ trợ của bàn trượt nên quá

trình cắt sẽ nhẹ nhàng thuận tiện hơn Số

máy hiện tại là 4 Kí hiệu: B1, B2, B3, B4

3.2.2 Máy cắt lá

Máy dễ sử dụng, được sử dụng với

mục đích lạng những khúc gỗ thành tấm

gỗ mỏng, tấm này gọi là tấm ván lạng hoặc

ván động với độ dày thái từ 0,2mm – 2mm,

số máy hiện tại là 2 Kí hiệu: C1, C2

3.2.3 Máy lăn keo

trong ngành sản xuất và chế biến các sản

phẩm gỗ, trục cao su lăn keo đảm nhận vai

trò phủ các lớp keo mỏng trên 2 bề mặt sản

phẩm nhằm tăng tính kết dính giữa các lớp

ván lạng mỏng khi được kết hợp với nhau,

số máy hiện tại là 3 Kí hiệu: K1, K2, K3

Hình 3 2 Máy cưa bàn trượt 2 lưỡi

Hình 3 3 Máy cắt lá

Hình 3 4 Máy lăn keo

3.2.4 Máy ép nguội ván gỗ

Được dùng để ép sơ bộ trong dây

chuyền sản xuất gỗ dán để nâng cao chất

lượng liên kết của gỗ dán với lực ép lớn, giúp

tấm gỗ ép chắc chắn và bền lâu theo thời gian

sử dụng Với cấu trúc đơn giản và độ bền cao,

máy ép nguội có các ưu điểm như vận hành

dễ dàng, điều áp an toàn, số máy hiện tại là 3,

Kí hiệu: E1, E2, E3

3.2.5 Máy ép nóng ván gỗ

Máy ép nóng cho ra những sản phẩm

có độ liên kết cao, khi ép gỗ sẽ tạo ra một lực

lớn cộng thêm lượng nhiệt cao để nén giữa bề

mặt gỗ và chất liệu được chọn để phủ lên gỗ

cho ra một tấm gỗ có bề mặt mới chắc chắn

và bền lâu theo thời gian sử dụng, số máy

hiện tại là 2 Kí hiệu: N1, N2

3.2.6 Máy chà nhẵn

Máy chà nhám gỗ là loại thiết bị rất

hữu ích trong việc tạo ra các sản phẩm gỗ đẹp,

chất lượng Để phục vụ cho nhu cầu này, máy

luôn có những cải tiến mới nhất trong thiết kế

để ứng dụng tốt nhất cho người dùng, dùng để

tạo độ mịn, độ phẳng cho bề mặt ván gỗ ép, số

máy hiện tại là 3 Kí hiệu: M1, M2, M3

3.2.7 Máy rong

Máy cưa rong là một trong những loại

máy cưa gỗ, được thiết kế đặc biệt chuyên cắt

dọc thớ gỗ Có rất nhiều loại máy cưa rong,

gồm máy cưa rong thẳng lưỡi dưới, thẳng

lưỡi trên và máy cưa rong nhiều lưỡi, số máy

hiện tại là 3 : Kí hiệu: R1, R2, R3

Hình 3 5 Máy ép nguội ván gỗ

Hình 3 6 Máy ép nóng ván gỗ

Hình 3 7 Máy chà nhẵn

Hình 3 8 Máy rong

3.2.8 Máy cưa khuyết tật

Được sử dụng để cắt và điều chỉnh

kích thước gỗ yêu cầu được nhập vào, máy sẽ

tự động tối ưu hóa việc tính toán vật liệu bị

hỏng, giúp tăng đáng kể hiệu quả của quá trình

cắt, tiết kiệm nhân công, an toàn và hiệu quả,

sô máy hiện tại là 2 Kí hiệu: T1, T2

3.2.9 Máy xẻ gỗ tròn

Máy cưa xẻ gỗ tròn là loại máy được

sử dụng phổ biến và rộng rãi trong ngành

chế biến gỗ Được sử dụng trong công việc

cưa cắt xẻ gỗ tròn, vuông và các hình dạng

khác nhau thành các tấm thanh nhỏ hơn, số

máy hiện tại là 3 Kí hiệu: X1, X2, X3

3.2.10 Máy ghép dọc

Máy ghép dọc tự động giúp ghép nối

các thanh gỗ ngắn lại với nhau Tạo nên

thanh dài có độ phẳng và độ bền cao, số máy

hiện tại là 1 Kí hiệu: D1

3.2.11 Máy ghép cao tần

ứng dụng gia nhiệt điện tử để làm chết keo

toàn bộ tăng cường độ kết dính giữa các

phôi nhỏ để tạo ra 1 tấm phôi lớn, số máy

hiện tại là 1 Kí hiệu: Z1

Hình 3 9 Máy cưa khuyệt tật

Hình 3 10 Xẻ tròn

Hình 3 11 Máy ghép dọc

Hình 3 12 Máy ghép cao tần

3.3 Các sản phẩm được sản xuất tại xưởng

Công Ty TNHH Key Bay Furniture đã sản xuất rất nhiều sản phẩm với mẫu mã đa dạng, đảm bảo đáp ứng nhu cầu khách hàng Sau đây là một số sản phẩm tiêu biểu:

chỉnh kích thước gỗ yêu cầu được nhập vào

được phủ keo để chúng liên kết với nhau

 Quy trình máy: Xẻ tròn 3  Cắt lá 2  Lăn keo 2  Ép nguội 1 Ép nóng 1 

kích thước gỗ yêu cầu được nhập vào

 Dùng máy cắt bàn trượt, cắt khúc theo kịch thước

bề mặt ván

nhẵn 2

3.3.4 Quy trình sản xuất cửa gỗ

 Dùng máy xẻ gỗ tròn, để cắt các thanh gỗ tròn

đồng đều và theo tỉ lệ phù hợp

 Dùng máy cưa khuyết tật, để cắt và điều chỉnh

kích thước gỗ yêu cầu được nhập vào

bề mặt ván

 Lắp ghép

nhẫn 3 Lăn keo 3  Ép nguội 2

Hình 3 15 Ván sàn

Hình 3 16 Cửa gỗ

3.3.5 Quy trình sản xuất ván veneer

được phủ keo để chúng liên kết với nhau

đã được phủ keo để chúng liên kết với nhau

2  Chà nhẵn 3  Cưa bàn 1

Hình 3 17 Ván veneer

Hình 3 18 Ván dán