THIẾT KẾ LAYUOT, MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM ARENA CHUYỀN LẮP RÁP GIÀY BÓNG ĐÁ CỦA NHÀ MÁY JAMAICAOK ĐỂ CẢI TIẾN VÀ ĐÁNH GIÁ NĂNG SUẤT

1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  PROJECT CUỐI KÌ THỰC TẬP THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP ĐỀ TÀI THIẾT KẾ LAYUOT, MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM AR.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY



PROJECT CUỐI KÌ

THỰC TẬP THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG

SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ LAYUOT, MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM ARENA CHUYỀN LẮP RÁP GIÀY BÓNG ĐÁ CỦA NHÀ MÁY JAMAICA-OK ĐỂ CẢI TIẾN VÀ ĐÁNH GIÁ NĂNG SUẤT

Giáo viên hướng dẫn: TS Lê Minh Tài

Nhóm sinh viên thực hiện:

1 Lê Quốc Hiệp

2 Trịnh Thị Mơ

3 Lê Thị Nam

18104011

18104029

18104031

TP Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2021

DANH MỤC HÌNH ẢNH

CHƯƠNG 2:

Hình 2.3.2a Module Create 10

Hình 2.3.2b Module Dispose 11

Hình 2.3.2c Module Process 11

Hình 2.3.3d Module Decide 13

Hình 2.3.2e Module Record 13

Hình 2.4.2a Giao diện Sketchup 2020 15

CHƯƠNG 3: Hình 3.1.1 Sơ đồ quy trình thực hiện từ khi bán thành phẩm lên chuyền và ra khỏi hệ thống 18

Hình 3.1.2 Bố trí nguồn lực và vị trí các công đoạn cho chuyền 18

Hình 3.2.1 Bản phác thảo 2D 19

Hình 3.2.2 Nền 2D trên Sketchup 19

Hình 3.2.3 Chuyền sản xuất tổ 1 20

Hình 3.2.4 Chuyền sản xuất tổ 2 20

Hình 3.2.5 Chuyền sản xuất tổ 3 20

Hình 3.2.6 Tổng thể layout sản xuất 21

CHƯƠNG 4: Hình 4.1.1 Bố trí dây chuyền sản xuất giày bóng đá hiện tại của tổ 2 22

Hình 4.1.2 Sơ đồ lắp ráp hiện tại của dây chuyền sản xuất giày bóng đá 01 24

Hình 4.1.2.2 Biểu đồ hiệu suất cân bằng chuyền hiện tại của nhà máy 26

Hình 4.2.1 Setup số lượng công nhân trước cải tiến 29

Hình 4.2.2.2 Setup các kiểu phân phối cho từng công đoạn trước cải tiến 31

Hình 4.2.3.1 First In First Out cho từng công đoạn 32

Hình 4.2.4.1 Set up các thông số thời gian 32

Hình 4.2.5.1 Bố trí con người và sắp xếp các công đoạn trước cải tiến 33

Hình 4.2.6.1a Sản lượng sản xuất của chuyền trong 2.2 giờ 33

Hình 4.2.6.1b Biểu đồ về hiệu suất làm việc tại các công đoạn trước cải tiến 35

Hình 4.2.7.1 Sản lượng bán thành phẩm cho từng công đoạn 38

Hình 4.3.1 Biểu diễn 2 công đoạn 16 & 23 cần gộp 38

Hình 4.3.2a Sơ đồ lắp ráp của chuyền trước cải tiến 39

Hình 4.3.2b Sơ đồ lắp ráp của chuyền sau cải tiến 39

Hình 4.5.1 Setup số lượng công nhân cho mỗi công đoạn trong Arena 42

Hình 4.5.2.2 Setup các kiểu phân phối cho từng công đoạn trước cải tiến 42

Hình 4.2.3.1 First In First Out cho từng công đoạn 43

Hình 4.2.5.1 Bố trí con người và sắp xếp các công đoạn sau cải tiến 43

Hình 4.5.6.1 Sản lượng mô phỏng sau cải tiến trong 2.2 giờ 44

Hình 4.6.1.2 Biểu đồ so sánh LOB, LBL, số công nhân và sản lượng (sản xuất trong 2.2 giờ) của dây chuyền trước và sau cải tiến 45

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1.1 Bảng thứ tự các công đoạn hiện tại của dây chuyền 22 Bảng 4.1.2.1 Bảng Cycle time hiện tại của dây chuyền giày bóng đá 01 24 Bảng 4.2.1 Số lượng công nhân ở các công đoạn trước cải tiến 27 Bảng 4.2.2.1 Bảng kiểu phân phối cho từng công đoạn của dây chuyền trước cải tiến 29 Bảng 4.2.6.1 Hiệu suất làm việc của từng công đoạn trong chuyền trước cải tiến (đơn vị %) 34 Bảng 4.2.6.2 Thời gian của dây chuyền trước cải tiến 36 Bảng 4.2.7.1 Số lượng sản phẩm của mỗi công đoạn trên chuyền trước cải tiến 36 Bảng 4.4.1 Bảng Cycle time các công đoạn của chuyền sau cải tiến 39 Bảng 4.6.1.1 Bảng so sánh trước và sau cải tiến 44

DANH MỤC VIẾT TẮT

Tmax Thời gian chu kỳ lớn nhất trong trạm

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Ý nghĩa khoa học của đề tài 1

1.3 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu 2

1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu 2

1.4 Nội dung thực hiện 2

1.5 Kế hoạch thực hiện 3

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2.1 Cơ sở lý thuyết về sản xuất 4

2.1.1 Thuật ngữ Time Study trong sản xuất 4

2.1.2 Lý thuyết cân bằng chuyền 6

2.2 Giới thiệu về mô hình hóa và mô phỏng 8

2.2.1 Khái niệm chung 8

2.2.2 Khái niệm mô hình 8

2.2.3 Định nghĩa mô hình hóa 8

2.2.4 Định nghĩa mô phỏng 8

2.2.5 Mục đích mô phỏng 8

2.3 Mô phỏng với Arena 9

2.3.1 Giới thiệu về Arena 9

2.3.2 Các module mô phỏng 10

2.4 Mô phỏng 3D với Sketchup 14

2.4.1 Giới thiệu về Sketchup 14

2.4.2 Giới thiệu phần mềm Sketchup Pro 2020 15

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D HỆ THỐNG 17

3.1 Bố trí tổ chức sản xuất và quy trình thực hiện của layuot 17

3.2 Thiết kế xây dựng mô hình 3D hệ thống 17

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG ARENA & ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ SỐ KPI 21

4.1 Đánh giá thực trạng hiện tại của dây chuyền sản xuất giày bóng đá 01 21

4.1.1 Quy trình sản xuất hiện tại của line 21

4.1.2 Tính toán cân bằng chuyền hiện tại của dây chuyền sản xuất 23

4.2 Thiết kế và mô phỏng hiện trạng trước cải tiến của dây chuyên bằng phần mềm Arena 26

4.2.1 Setup các thông số đầu vào trước cải tiến cho phần mềm Arena 26

4.2.2 Setup kiểu phân phối cho các công đoạn trong phần mềm Arena 28

4.2.3 First In - First Out cho từng công đoạn 31

4.2.4 Set up thông số thời gian cho chuyền 31

4.2.5 Thiết kế và bố trí con người cho hệ thống 32

4.2.6 Kết quả mô phỏng trước cải tiến 32

4.2.7 Số lượng sản phẩm của mỗi công đoạn trên chuyền trước cải tiến: 36

4.3 Phương án cải tiến 37

4.4 Tính toán lại hiệu suất của dây chuyền sau cải tiến 39

4.5 Thiết kế và mô phỏng sau cải tiến của dây chuyên bằng phần mềm Arena 41

4.5.1 Setup các thông số đầu vào sau cải tiến cho phần mềm Arena 41

4.5.2 Setup kiểu phân phối cho các công đoạn trong phần mềm Arena 42

4.2.3 First In - First Out cho từng công đoạn sau cải tiến 42

4.5.4 Set up thông số thời gian cho chuyền 43

4.5.5 Thiết kế và bố trí con người cho hệ thống 43

4.5.6 Kết quả mô phỏng sau cải tiến 43

4.6 Phân tích so sánh, đánh giá chỉ số KPI trước và sau cải tiến 43

4.6.1 Phân tích đánh giá so sánh sản lượng, LOB, LBL và số công nhân của chuyền trước và sau cải tiến 43

4.6.2 Hiệu suất làm việc của từng công đoạn 45

4.6.3 Phân tích so sánh: WIP, VA Time, Wait Time, Transfer Time của line 45

4.6.4 Số lượng sản phẩm của mỗi công đoạn trên line trước và sau cải tiến 46

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 47

5.1 Kết luận 47

5.2 Kiến nghị 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay, thời trang đang có xu hướng phát triển không chỉ ở các nước lớn mà ở quốc gia nào cũng đã và đang phát triển rất nhanh Từng bước hội nhập, từng bước phát triển để khẳng định mình Một bộ trang phục đẹp được hình thành từ nhiều yếu tố: màu sắc, vật liệu, kiểu dáng Bên cạnh đó thì phụ trang đi kèm cũng góp phần không nhỏ để tạo nên bộ trang phục đẹp Trong đó giày dép là một phụ trang đi kèm không thể thiếu

Trước tình hình giày da hiện nay Các công ty, xí nghiệp ngày càng đầu tư cho mình những máy móc, thiết bị hiện đại, thiết kế các hệ thống, dây chuyền sản xuất hiện đại nhất, có thể thiết kế và sản xuất ra những đôi giày đẹp, chất lượng và số lượng lớn trong thời gian nhanh để đáp ứng đủ nhu cầu hiện nay

Trong xu thế phát triển mạnh mẽ của ngành Công nghiệp da giày tại Việt Nam và thế giới, sản phẩm da giày không những phải đạt chất lượng cao mà thời gian sản xuất cũng phải được rút ngắn

Hiện nay, nhiều doanh nghiệp trên thế giới đã mở rộng quy mô sản xuất, đổi mới công nghệ, tăng cường thiết kế mẫu, tạo ra nhiều sản phẩm phù hợp nhu cầu tiêu dùng Chính vì vậy, “Nhà máy sản xuất giày Jamaica-OK” muốn thực hiện mô phỏng

để cải thiện dây chuyền sản xuất để tăng doanh thu và tăng tối đa lợi nhuận Vì thế, việc thiết kế dây chuyền sản xuất cần phải được xem xét kỹ lưỡng nhằm tối ưu hóa, tăng năng suất song song với vấn đề tối thiểu hóa chi phí sản xuất Đứng trước vấn đề

thực tiễn nói trên, nhóm quyết định thực hiện đề tài “THIẾT KẾ LAYUOT, MÔ

PHỎNG BẰNG ARENA CHUYỀN LẮP RÁP GIÀY BÓNG ĐÁ CỦA NHÀ MÁY JAMAICA-OK ĐỂ CẢI TIẾN VÀ ĐÁNH GIÁ NĂNG SUẤT” này nhằm

tiến hành xây dựng và tính toán cải tiến hệ thống, tăng năng xuất trong quá trình sản xuất giày bóng đá của công ty

1.2 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Đề tài được nghiên cứu giúp chúng ta củng cố kiến thức được học từ môn “Thực tập Thiết kế và mô phỏng hệ thống sản xuất công nghiệp” áp dụng vào xây dựng dây

chuyền sản xuất qua mô hình 3D trên Sketchup và mô phỏng trên Arena để đánh giá

và phân tích dây chuyền sản xuất giày trước và sau khi cải tiến trên chuyền sản xuất

1.3 Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu

1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu

Trên cơ sở lý thuyết của nhà máy đã có, nhóm đã tiến hành nghiên cứu, mô phỏng trên hệ thống Arena và mô hình hóa 3D trên Sketchup và nghiên cứu cải tiến dây chuyền sản xuất giày bóng đá của Nhà máy sản xuất giày Jamaica-OK nhằm tiêu chuẩn hóa các công đoạn, giảm chi phí sản xuất, giảm thời gian lãng phí, tăng hiệu suất làm việc và tăng năng suất cho nhà máy

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu

- Tìm hiểu tổng quan về các phương pháp năng cao năng suất hiệu suất cân bằng chuyền, điều độ sản xuất đối với hệ thống dòng chảy linh hoạt

- Sử dụng phần mềm thiết kế Sketchup để xây dựng mô hình 3D dây chuyền sản xuất giày dép

- Sử dụng phần mềm mô phỏng ARENA để mô phỏng, phân tích các chỉ số KPI, cân bằng chuyền đối với dây chuyền sản xuất giày dép ở hiện trạng ban đầu

- Thu thập sử lý số liệu, từ đó đưa ra giải pháp cải tiến dây chuyền sản xuất

- So sánh, đưa ra đánh giá, phân tích, nhận xét giữa kết quả trước khi cải tiến và sau khi cải tiến

1.4 Nội dung thực hiện

- Nghiên cứu tổng quan thực trạng cần được cải tiến của line sản xuất giày

- Đánh giá về chỉ số hiệu suất lao động của công nhân dựa trên giả thiết hiện tại

- Giới thiệu về phần mền mô phỏng ARENA

- Xây dựng được mô hình mô phỏng line sản xuất

- Đưa ra các giải pháp một cách hợp lý để cải thiện hiệu năng cho hệ thống sản xuất linh hoạt…

- Cải tiến quy trình dựa trên phần mền mô phỏng và kiến thức đã được cung cấp

- Nâng cao năng suất hiệu suất cân bằng chuyền

- Đánh giá kết quả sau khi cải tiến

Nội dung chính của bài luận được trình bày trong 5 chương, tên các chương lần lượt là:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3: Thiết kế xây dựng mô hình 3D hệ thống

Chương 4: Thiết kế mô phỏng ARENA đánh giá các chỉ số KPI

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

1.5 Kế hoạch thực hiện

Thời gian thực hiện: từ ngày 21/05/2021 đến ngày 11/06/2021

Được phân bổ theo từng thành viên của nhóm ở các phần của đề tài và thời gian hoàn thành:

- Xây dựng nội dung báo cáo thuyết

- Edit video nhóm - Từ ngày 07-10/6/2021

3 Lê Quốc Hiệp

-Thiết kế 2D Layout sản xuất - Từ ngày 25-27/5/2021

- Xây dựng mô hình 3D Layout sản

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Cơ sở lý thuyết về sản xuất

2.1.1 Thuật ngữ Time Study trong sản xuất

a Khái niệm Time Study (Nghiên cứu thời gian)

Nghiên cứu thời gian cũng được gọi là đo lường lao động Nó là điều cần thiết cho cả lập kế hoạch và kiểm soát hoạt động Nghiên cứu thời gian là một phương pháp

đo lường công việc để ghi lại thời gian thực hiện một công việc cụ thể nào đó hoặc các yếu tố của nó được thực hiện trong những điều kiện xác định Nhằm mục đích đưa ra các phương pháp tăng hiệu quả hoặc năng suất của công việc Ví dụ như là ứng dụng các kỹ thuật được thiết kế để thiết lập thời gian cho một công nhân thực hiện một công việc được chỉ định ở một trình độ năng lực xác định

Nghiên cứu thời gian, khi được thực hiện đúng cách, liên quan đến việc sử dụng các cơ chế kiểm soát cụ thể để đảm bảo rằng sai số thời gian nằm trong giới hạn chấp nhận được Càng ngày, thời gian được thực hiện bởi các thiết bị điện tử hơn là bằng đồng hồ bấm giờ cơ học; một số thiết bị này cũng hỗ trợ trong các giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu bằng cách thực hiện quá trình "kéo dài" hoặc chuyển đổi thời gian quan sát thành thời gian cơ bản Thời gian cơ bản là thời gian phần tử sẽ thực hiện nếu được thực hiện ở một xếp hạng tiêu chuẩn cụ thể Số lượng chu kỳ cần được quan sát phụ thuộc vào sự thay đổi trong công việc và mức độ chính xác cần thiết Vì nghiên cứu thời gian về cơ bản là một kỹ thuật lấy mẫu trong đó giá trị của thời gian cần thiết cho công việc dựa trên thời gian quan sát được đối với một mẫu quan sát, nên có thể

sử dụng kỹ thuật thống kê để ước tính số lượng quan sát cần thiết trong các điều kiện

cụ thể Tổng số lần quan sát này nên được thực hiện trên một loạt các điều kiện mà chúng có thể thay đổi và nếu có thể, trên một loạt các đối tượng lao động

Khi thời gian cơ bản cho từng yếu tố đã được xác định, các khoản phụ cấp được thêm vào (ví dụ, để cho phép người lao động hồi phục sau các tác động thể chất và tinh thần khi thực hiện công việc) để tính thời gian chuẩn

Nghiên cứu thời gian là một kỹ thuật rất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại công việc được thực hiện trong nhiều điều kiện khác nhau, mặc dù rất khó để tính thời gian cho các công việc có chu kỳ rất ngắn (khoảng vài giây) Bởi vì nó là một kỹ thuật quan sát trực tiếp, nó có tính đến các điều kiện cụ thể và đặc biệt nhưng nó dựa trên việc sử

dụng quá trình đánh giá chủ quan Tuy nhiên, nếu được thực hiện đúng cách, nó sẽ tạo

ra kết quả nhất quán và nó được sử dụng rộng rãi Ngoài ra, việc sử dụng các thiết bị thu thập dữ liệu điện tử và máy tính cá nhân để phân tích giúp tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với trước đây

b Các bước thực hiện

1 Chọn công việc cần nghiên cứu

2 Thu nhận và ghi chép tất cả các thông tin có sẵn về công việc, người điều hành

và các điều kiện làm việc có khả năng ảnh hưởng đến công việc nghiên cứu thời gian

3 Chia nhỏ hoạt động thành các yếu tố Một yếu tố là một phần bản chất của một hoạt động được chỉ định bao gồm một hoặc nhiều chuyển động cơ bản được chọn để thuận tiện cho việc quan sát và định thời gian

4 Đo thời gian bằng đồng hồ bấm giờ do người vận hành thực hiện từng phần tử của thao tác Có thể sử dụng phương pháp liên tục hoặc phương pháp xác định thời gian quay lại

5 Đồng thời, đánh giá tốc độ làm việc hiệu quả của người điều hành so với quan niệm của người quan sát về tốc độ "bình thường" Đây được gọi là xếp hạng hiệu suất

6 Điều chỉnh thời gian quan sát theo hệ số xếp hạng để có được thời gian bình

thường cho từng yếu tố Bình thường = (Xếp hạng năng lực x thời gian quan sát)/100

7 Thêm các khoản phụ cấp phù hợp để bù đắp cho mệt mỏi, nhu cầu cá nhân, các khoản dự phòng vv để đưa ra thời gian tiêu chuẩn cho từng phần tử

8 Tính toán thời gian cho phép cho toàn bộ công việc bằng cách thêm thời gian tiêu chuẩn nguyên tố xem xét tần suất xuất hiện của từng yếu tố

9 Lập bản mô tả công việc chi tiết mô tả phương pháp thiết lập thời gian tiêu chuẩn

10 Kiểm tra và xem xét các tiêu chuẩn khi cần thiết

c Thời gian chuẩn – Time standard

Thời gian tiêu chuẩn là khoảng thời gian cần thiết cho người công nhân hoàn thành một đơn vị công việc dựa trên các điều kiện về phương pháp làm việc tiêu chuẩn

và tốc độ làm việc tiêu chuẩn

LOB = Tổng CT trung bình toàn bộ công đoạn / (Công đoạn Neck * số công đoạn)

2.1.2 Lý thuyết cân bằng chuyền

Một dây chuyền lắp ráp có thể được chia thành ba loại dựa trên số lượng mô hình lắp ráp trên dây chuyền và theo chuẩn tốc độ [Groover, 2000] đó là:

▪ Mô hình chuyền đơn (Single – model line)

▪ Mô hình chuyền hỗn hợp (Mixed – model line)

▪ Mô hình chuyền hàng loạt (Batch – model line)

a Mục tiêu cân bằng chuyền:

▪ Quản lý lượng công việc giữa những người lắp ráp

▪ Xác định khu vực bị nghẽn

▪ Xem xét số lượng trạm làm việc

▪ Giảm chi phí sản xuất

b Các thuật ngữ trong kỹ thuật cân bằng chuyền:

▪ Cycle Time là thời gian lắp ráp của công việc có thời gian cao nhất

▪ Talk Time là thời gian để lắp ráp ra 1 sản phẩm theo yêu cầu của khách hàng

▪ Lead Time là tổng thời gian để lắp ráp 1 sản phẩm

▪ Bottleneck là điểm gây tắc nghẽn, làm giảm năng suất

▪ Idle Time là thời gian rỗi của người/máy trong chuyền

Xác định năng suất chuyền dựa vào tỷ lệ đầu vào và đầu ra của sản phẩm Năng suất phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như kỹ năng lao động, việc làm, phương pháp sử dụng máy…

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

Các nguyên tắc trong cân bằng chuyền:

- Công việc có thời gian dài nhất (Longest tasks time - LTT): Chọn công việc có sẵn mà có thời gian thực hiện dài nhất

- Công việc có thời gian ngắn nhất (Shortest tasks time – STT): Chọn công việc

có sẵn mà có thời gian thực hiện ngắn nhất

- Công việc theo sau nhiều nhất (Most following tasks - MFT): Chọn công việc

có sẵn mà có số công việc theo sau là nhiều nhất

- Công việc theo sau ít nhất (Least following tasks - LFT): Chọn công việc có sẵn

mà có số công việc theo sau ít nhất

- Xếp hạng vị trí khối lượng (Ranked positional weight): Chọn công việc có sẵn

mà có tổng thời gian các công việc theo sau là dài nhất

c Các công thức tính toán:

▪ Chu kỳ sản xuất (takt time):

Takt time =

▪ Số nhân công/nhóm

Số công nhân tối thiểu =

▪ Thời gian chu kỳ:

Chu kỳ =

▪ Số trạm làm việc tối thiểu:

Số trạm tối thiểu =

▪ Hiệu suất cân bằng chuyền:

Hiệu suất

2.2 Giới thiệu về mô hình hóa và mô phỏng

2.2.1 Khái niệm chung

Mô hình hóa và mô phỏng là một phương pháp nghiên cứu khoa học được ứng dụng rất rộng rãi: từ nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đến vận hành các hệ thống Nhờ sự trợ giúp của máy tính có tốc độ tính toán cao và bộ nhớ lớn mà phương pháp mô hình hóa được phát triển mạnh mẽ, mang lại hiệu quả vào lĩnh vực khác như quân sự, kinh

tế và xã hội Ngày nay có nhiều công trình nghiên cứu về những vấn đề cơ bản của mô hình hóa và mô phỏng, cũng như những ứng dụng kĩ thuật mô phỏng vào các lĩnh vực khác nhau

2.2.2 Khái niệm mô hình

Mô hình (Model) là một sự đơn giản hóa, đại diện cho một hệ thống thực với một công cụ cụ thể để nghiên cứu hành vi của nó Con người dùng mô hình đó để nghiên cứu, thực nghiệm nhằm tìm ra các quy luật hoạt động của đối tượng hoặc hệ thống Hay nói cách khác mô hình là đối tượng thay thế của đối tượng gốc để nghiên cứu về đối tượng gốc

2.2.3 Định nghĩa mô hình hóa

Mô hình hóa là thay thế hệ thống thực bằng một mô hình để nhằm thu nhận các thông tin về đối tượng bằng cách tiến hành các thực nghiệm, tính toán trên mô hình

2.2.4 Định nghĩa mô phỏng

Mô phỏng là sự bắt chước một quá trình hay hệ thống thực theo thời gian Mô phỏng được sử dụng để mô tả và phân tích hành vi của một hệ thống Rút ra kết luận liên quan đến các đặc tính hoạt động của hệ thống thực Trả lời hàng lời hàng loạt câu hỏi “Điều gì sẽ xảy ra nếu” (what-if) về hệ thống thực tế, và hỗ trợ trong việc thiết kế các hệ thống chưa tồn tại có thể được mô phỏng

2.2.5 Mục đích mô phỏng

Mô hình hóa được thực hiện cho các mục đích:

- Có được cái nhìn sâu sắc về các hoạt động của một hệ thống

- Thay đổi nguyên tắc điều hành hoặc tài nguyên để cải thiện hiệu năng hệ thống

- Kiểm tra các khái niệm mới hoặc hệ thống trước khi thi hành

- Có được thông tin mà không làm ảnh hưởng đến hệ thống thực tế

2.3 Mô phỏng với Arena

2.3.1 Giới thiệu về Arena

Arena sử dụng dựa trên phương pháp thực thể, lưu đồ cho mô hình Hầu hết các sản phẩm mô phỏng thương mại khác dựa trên mã (code) và đòi hỏi lập trình bằng ngôn ngữ nguyên bản cá nhân (chương trình mini như macro), và nhiều sản phẩm mô phỏng được nhiều người sử dụng tập trung chủ yếu vào hiệu ứng động một quá trình Arena là một công cụ lưu đồ tương thích với Visio Các thực thể trong một mô hình Arena được xử lý thông qua một lưu đồ trong quy trình và nắm quyền kiểm soát các tài nguyên khi chúng được xử lý Phương pháp lưu đồ dùng để xây dựng mô hình rất

có ý nghĩa đối với các kĩ sư, nhà thiết kế quá trình Bởi vì nó rất gần gũi với quy trình,

để xây dựng mô hình và phân tích nó Phương pháp lưu đồ trong Arena giúp chúng ta:

● Dễ dàng tìm hiểu hơn các công cụ mô phỏng khác

● Dễ dàng hơn để kiểm chứng và hợp thức hóa

● Dễ dàng hơn trong việc truyền đạt những quá trình phức tạp đến những người khác

● Dễ sử dụng để phát triển mô hình mô phỏng nhanh chóng

Phát triển và phân tích các mô hình mô phỏng dựa trên phần mềm Arena:

Một mô phỏng là một sự bắt chước một vài hệ thống thực, trạng thái công việc hoặc quá trình Phần mềm Arena cho phép bạn mang lại sức mạnh về mô hình và mô phỏng cho doanh nghiệp của bạn Nó được thiết kế dành cho các phân tích tác động của những thay đổi quan trọng bao gồm và việc tái thiết kế phức tạp liên kết với các chuỗi cung cấp, sản xuất, quy trình, hậu cần, phân phối và kho bãi, những hệ thống dịch vụ Phần mềm Arena cung cấp tối đa tính linh hoạt và độ rộng các mô hình ứng dụng cho bất kỳ mức độ mong muốn từ chi tiết đến phức tạp

Các ứng dụng tiêu biểu bao gồm:

• Phân tích chi tiết của bất kỳ loại hình của hệ thống sản xuất, bao gồm những thành phần hệ thống nâng chuyển vật liệu

• Phân tích dịch vụ khách hàng phức tạp và hệ thống quản lý khách hàng

• Phân tích các chuỗi cung cấp toàn cầu bao gồm kho bãi, giao thông vận tải, và

Entities per Arrival 1

Max Arrivals Infinite

First Creation 0.0

b Dispose

Hình 2.3.2b Module Dispose

c Process

Hình 2.3.2c Module Process

Hình 2.3.2e: Module Record

Trong đó

Name Statistic Definitions

DEM TP

DEM PP

2.4 Mô phỏng 3D với Sketchup

2.4.1 Giới thiệu về Sketchup

Sketchup là phần mềm hỗ trợ công việc xây dựng, thiết kế mô hình 3D Phần mềm này bao gồm những thao tác từ đơn giản đến phức tạp, đáp ứng mọi nhu cầu của người dùng

Ưu điểm của Sketchup:

- Phác họa ý tưởng nhanh chóng: hỗ trợ người dùng phác thảo ý tưởng sơ bộ ban đầu nhanh chóng bằng các công cụ và tính năng trực quan, dễ thao tác

- Trường layout trong Sketchup: hỗ trợ các trường layout giúp người dùng dễ dàng quản lý và triển khai bản vẽ hiệu quả và nhanh chóng hơn Ngoài ra, bạn vẫn có thể truy xuất hồ sơ các file mặt bằng, mặt cắt, mặt đứng ngay cả khi sử dụng tính năng layout trong bản vẽ

- Thiết kế dễ dàng hơn: giúp công việc thiết kế của bạn trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết nhờ những tính năng ấn tượng và các công cụ hỗ trợ có sẵn tích hợp trong phần mềm Bên cạnh đó, phần mềm đảm bảo kích thước, tỷ lệ bản vẽ luôn chuẩn và chính xác 100%

- Thư viện 3D warehouse đồ sộ: 3D warehouse cung cấp cho người dùng phần mềm Sketchup một kho các mẫu bản vẽ thiết kế đa dạng, chuyên nghiệp Bạn có thể tải về và sử dụng các mẫu này hoặc tham khảo để lấy ý tưởng cho bản vẽ thiết kế của riêng mình

- Sketchup mang đến sự trực quan: đảm bảo tính trực quan nhất cho bản thiết kế của bạn Theo đó, bạn dễ dàng đi sâu vào những chi tiết nhỏ nhất và chỉnh sửa chúng Hơn thế nữa, bạn có thể dán bản vẽ của mình lên miếng đất dự định xây dựng trên Google Earth để xem toàn cảnh bố cục

2.4.2 Giới thiệu phần mềm Sketchup Pro 2020

a Giao diện

Hình 2.4.2a Giao diện Sketchup 2020

- Thanh Menu – Thanh trình đơn

- Toolbars – Thanh công cụ

Vào View  Toolbars  Kích vào thanh công cụ cần hiển thị

- Công cụ Drawing: Công cụ vẽ 2D

- Principal: Công cụ thiết yếu

- Công cụ Edit: Công cụ chỉnh sửa

- Construction: Công cụ đo đạc

- Solid Tools: Giao – Cắt – Hợp khối

- Section: Mặt cắt

b Công cụ quản lý bản vẽ có hiệu quả

- Quản lý Layer

- Quản lý Component

- Shadows: Thiết lập hướng nắng bóng đổ cho đối tượng

- Style: Thiết lập chế độ hiển thị

- Scenes: Quản lý các góc nhìn Scenes (Các góc Camera)

c Các tính năng mới trong Sketchup 2020

- Các thao tác của phần mềm rất đơn giản, dễ học và dễ sử dụng

- Giao diện hiện đại, phong cách và cập nhật đúng xu hướng

- Tính năng thêm các khuôn mặt, kết cấu và mô hình chi tiết mượt mà và mềm mại

- Phiên bản có độ lớn cục đại về dung lượng, có sự đổi mới và nâng cấp nhiều về

- Việc chỉnh sửa, ẩn đối tượng hình học trở nên dễ dàng khi trong menu thả xuống, các đối tượng ẩn được tách ra khỏi ẩn hình học

- Phiên bản 2020 còn hỗ trợ tính năng phân biệt giữa đối tượng ẩn và hình học

ẩn

- Một số quy ước tên được cập nhật nhằm trong gọn gàng và dễ quan sát hơn Ví

dụ thẻ tag sẽ thay cho tên các đối tượng nhóm, thành phần và thành phần động

- Đặc biệt, người dùng có thể chỉnh sửa, bổ sung trực tiếp trong Layout Như vậy, bạn có thể tiết kiệm thời gian và công sức làm việc

- Ngay trong Layout, bạn có thể chuyển đổi mức độ hiển thị của thẻ mà không cần phải xóa hay chèn các mô hình mới Với chế độ xem đa dạng, điều này thật tiện lợi

và hữu ích cho người dùng

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D HỆ THỐNG

3.1 Bố trí tổ chức sản xuất và quy trình thực hiện của layuot

- Sắp xếp trình tự các công việc trên chuyền theo trình tự từ lúc bán thành phẩm lên chuyền đến khi hoàn thành và đi ra khỏi hệ thống

Hình 3.1.1 Sơ đồ quy trình thực hiện từ khi bán thành phẩm lên chuyền

và ra khỏi hệ thống

- Sau khi đã bố trí sắp xếp các quy trình công đoạn của layout, nhóm nghiên cứu tiến hành bố trí layout của chuyền trên nền tảng 2D bằng phần mềm AutoCad, nhằm sắp xếp bố trí nguồn lực các công đoạn để phù hợp với các nguyên tắc trong thiết kế khoảng cách giữa các công đoạn trong công nghiệp

- Sau quá trình nghiên cứu kết quả của nhóm nghiên cứu như hình sau:

Hình 3.1.2 Bố trí nguồn lực và vị trí các công đoạn cho chuyền

3.2 Thiết kế xây dựng mô hình 3D hệ thống

Dựa trên nền tảng 2D đã bố trí ở mục 3.1, nhóm tiến hành xây dựng mô hình 3D

bằng phần mềm Sketchup để có thể mô hình hóa layout sản xuất một cách thực tế

Được tiến hành theo các bước sau:

Bước 1: Phác thảo sơ bộ vị trí các công đoạn và thiết bị đặt máy móc trên phần

mềm AutoCad theo layout đã thiết lập như mục 3.1

Hình 3.2.1 Bản phác thảo 2D

Bước 2: Import bản phác thảo ở hình 3.2.1 vào phần mềm Sketchup Tiến hành

thiết kế các máy móc trang thiết bị, nhân công cho từng tổ trên chuyền sản xuất để có thể mô hình hóa một cách thiết thực

Hình 3.2.2 Nền 2D trên Sketchup

Bước 3: Thiết kế mô hình cho chuyền sản xuất của tổ 1 (Tổ xử lý nguyên vật liệu

Bước 6: Tổng hợp các thiết kế để đưa ra mô hình hoàn chỉnh cho chuyền

Hình 3.2.6 Tổng thể layout sản xuất

Sau quá trình nghiên cứu thiết kế, nhóm đã mô hình hóa chuyền sản xuất giày của công ty một cách thiết thực nhất về các công đoạn chính của chuyền Vì còn nhiều hạn chế về kỹ năng nên bản thiết kế còn nhiều thiếu sót về bố trí cho chuyền sản xuất của nhà máy

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG ARENA & ĐÁNH GIÁ

CÁC CHỈ SỐ KPI 4.1 Đánh giá thực trạng hiện tại của dây chuyền sản xuất giày bóng đá 01

4.1.1 Quy trình sản xuất hiện tại của line

Hình 4.1.1 Bố trí dây chuyền sản xuất giày bóng đá hiện tại của tổ 2

Quy trình sản xuất của giày bóng đá được chia làm 3 tổ, mỗi tổ đảm nhận mỗi

công đoạn khác nhau như đã giới thiệu ở mục 3.2 Vì nguồn lực có giới hạn nên nhóm

nghiên cứu chỉ tập trung vào dây chuyền sản xuất ở tổ 2, tức line sản xuất với băng tải hình chữ U trên hình 4.1.1

Trên hình 4.1.1 là các công đoạn chính của chuyền Và trên thực tế thì chuyền còn có thêm các công đoạn phụ trợ mà nhóm nghiên cứu đã tìm hiểu được và thu thập

dữ liệu được trên chuyền gồm có 23 công đoạn khác nhau với 25 công nhân làm việc Dưới đây là bảng mô tả 23 công đoạn của tổ 2:

Bảng 4.1.1 Bảng thứ tự các công đoạn hiện tại của dây chuyền

STT CÔNG ĐOẠN

1 Printing Logo & size no

2 Zigzag stitching internally

3 Back listini stitching