Untitled ������������� � � � ������ ��������������������������� ������ � �ng d�ng Lean Six Sigma vào line hàn b�m cabin KIA K2700ii&K3000s • Nguy�n Như Phong • Nguy�n H�u Phúc • Võ Văn Thanh • Nguy�n[.]
Trang 1ng d ng Lean Six Sigma vào line hàn b m cabin KIA K2700ii&K3000s
• Nguy n Như Phong
• Nguy n H u Phúc
• Võ Văn Thanh
• Nguy n Văn Sang
• Nguy n Văn H i
• Nguy n Vũ Hịa
Trư ng ð i h c Bách Khoa, ðHQG-HCM
TĨM T T:
Bài báo ng d ng Lean Six Sigma
K2700II&K3000S cơng ty THACO
TRUCK v i các m c tiêu gi m th'i gian
s n xu t, nâng cao năng su t, ch t
lư ng c a line Phương pháp nghiên
c u đư c ti n hành theo các bư c DMAIC (Define, Measue, Analyze, Improve, Control) v i s k t h p gi a các cơng c Lean và Six Sigma
T khĩa: Lean Six Sigma, Sơ đ$ chu+i giá tr , Cân b ng chuy n, Thi t k th c
nghi m
1 GI I THI U
T p đồn THACO nĩi chung và cơng ty
TNHHMTV SX&LR ơ tơ Chu Lai – Trư ng H i
(THACO TRUCK) nĩi riêng hi n là nhà s n xu t
và l*p ráp ơ tơ l n nh t trong nư c, đang t(ng
bư c phát tri n đ kh ng đ$nh v$ trí trong khu
v c cũng như so v i các nhà s n xu t ơ tơ trên
th gi i
Trong xu th h i nh p, tồn c u hĩa như hi n
nay đ&c bi t là Vi t Nam đã gia nh p WTO và
đang t(ng bư c th c hi n cam k t t o khu m u
d$ch t do ASEAN ( AFTA) V i tình hình đĩ
cùng v i s phát tri n khơng ng(ng c a ngành
cơng nghi p ơ tơ như hi n nay đã m! ra cho cơng
ty nhi u cơ h i m i, bên c nh đĩ cơng ty ph i
ch$u s c nh tranh kh c li t t( các đ i th c nh
tranh và c nh ng thay đ i v chính sách c a nhà
nư c
ð ng trư c xu th đĩ, cơng ty nh n th y m t
v n đ l n là ph i gi m giá thành s n xu t đ'ng
th i nâng cao ch t lư ng s n ph#m ð cĩ th
c nh tranh đư c trong giai đo n m i v i các s n
ph m t( nư c ngồi khi chính sách ưu đãi và
thu quan đang t(ng bư c gi m d n v 0 đ n năm 2018 địi h+i t t c các b ph n trong cơng
ty trong đĩ cĩ xư!ng hàn ph i khơng ng(ng c i
ti n quy trình s n xu t
Lean Six Sigma là m t h th ng các phương pháp và cơng c nh2m liên t c lo i b+ t t c
nh ng lãng phí hay các ho t đ ng khơng gia tăng giá tr$ trong quá trình s n xu t Các phương pháp
và cơng c c a Lean Six Sigma đư c áp d ng trong bài báo này tu n t theo năm bư c c a ti n trình DMAIC: Xác đ$nh - ðo lư ng - Phân tích -
Ki m sĩat - C i ti n, nh2m giúp cơng ty c i ti n quy trình s n xu t, gi m thi u th i gian, chi phí
s n xu t, nâng cao năng su t và ch t lư ng s n ph#m Các bư c này đư c tu n t trình bày sau
2 XÁC ð NH
Hi n t i nhà máy s n xu t 57 lo i xe khác nhau, trong đĩ dịng xe KIA cĩ 2 lo i là K2700II
và K3000S chi m trên 53% s n lư ng Ch3 tiêu kinh doanh xe KIA t i t( năm 2013 đ n 2015 theo chi n lư c kinh doanh xe thương m i Cơng
ty CP ơtơ Trư ng H i t( năm 2012 đ n 2015 như
! b ng 2.1 ð đáp ng chi n lư c kinh doanh xe
Trang 2KIA ñ n năm 2015, năng su t c a xư!ng Hàn ph i như b ng 2.2
B ng 2.1 Ch3 tiêu kinh doanh xe t i ñ n năm
2015
S n ph m Năm 2013 Năm 2014
KAI t i 12.433 16.192
B ng 2.2 Năng l c s n xu t xư!ng cho s n
ph m xe t i KIA
S n ph m Năm 2013 Năm 2014
Ch3 tiêu s n xu t xe
KIA
12.433 16.192
Năng su t xư!ng hàn
(Cabin KIA/ ngày)
Th i gian chu kỳ CT, th i gian thi t l p CO,
th i gian ch WT, t) l l i DPU, t) l th i gian
làm vi c th c t UT c a t(ng tr m ñư c thu th p
như ! b ng 3.2
Hi n t i năng su t trung bình c a xư!ng
không ñáp ng ñư c nhu c u ð i v i nh ng
tháng cao ñi m trong năm (3,4,9,10) nhu c u
tăng ñ t bi n bu c nhà máy ph i b trí thêm nhân
l c và tăng ca thì năng su t s n xu t lên ñư c t i
ña 120 cabin/ngày Như v y ngay t( năm 2013
năng su t line KIA ñã không ñáp ng ñư c ch3
tiêu s n xu t mà công ty ñ ra Công ty ñ ng
trư c v n ñ nâng cao năng su t xư!ng hàn
3 ðO LƯ1NG
Line hàn b m cabin KIA K2700II&K3000S thu c Xư!ng Hàn c a công ty THACO-TRUCK
S n ph#m ñ u ra c a line là cabin KIA K2700II&K3000S, ñ u vào là m ng linh ki n CKD, các linh ki n ñư c hàn b2ng công ngh hàn
ñi m
Quy trình s n xu t hi n t i c a line bao g'm các tr m như sau:
B ng 3.1 Quy trình các tr m làm vi c c a line
hàn b m KIA
Tr m Công vi c
1 Ráp mãng sàn dư i
2 Hàn khung dư i sàn
3 Hàn mãng sàn
4 Hoàn thi n mãng sàn
5 Ráp khung cabin
6 Hoàn thi n 1
7 Hoàn thi n 2
8 Ráp c,a, hàn CO2, capo
BC Ráp gò má, ñi u ch3nh khe h!, ñ ph ng BC1 D n hoàn thi n
B ng 3.2 Th ng kê ch3 s th i gian t i các tr m làm vi c
Tr m CT (s) CO (s) WT (s) DPU (%) UT (%)
Trang 3Sơ ñ' chu i giá tr$ hi n t i như sau:
Hình 3.1 Sơ ñ' chu i giá tr$ hi n t i c a line
Các ch3 s th ng kê c a h th ng hi n t i như
b ng sau
Ch2 s Giá tr(
Th i gian s n xu t (m) 39.5
Th i gian không gia tăng giá tr$
NVAT (s)
1181
Th i gian gia tăng giá tr$ VAT (s) 1189
Th i gian chu kỳ (s) 384
B ng 3.3 Th ng kê thông s c a h th ng hi n
t i
Th y r2ng t) s PCE khá th p, t) l gi a th i
gian không gia tăng giá tr$ và th i gian s n xu t
là khá l n, quá trình có nhi u lãng phí v th i
gian, c n ñ ơc c i ti n gi m thi u t) l gi a th i
gian gia tăng giá tr$ và th i gian s n xu t V i
m c tiêu năng su t 125 cabin ngày, th i gian chu
kỳ tính ñư c là 226 s, th i gian chu kỳ hi n t i là
384 s chưa ñáp ng ñư c năng su t yêu c u
M&t khác, năng l c quá trình hi n t i c a line
ñư c th hi n ! t) l l i 22.7% là khá cao, d n
ñ n chi phí ch t lư ng khá cao ñ'ng th i nh hư!ng ñ n năng su t quá trình , c n gi m thi u t)
l l i nh2m gi m thi u lãng phí, nâng cao năng
l c quá trình M c tiêu ñ ra là gi m thi u t) l
l i xu ng còn 10%
4 PHÂN TÍCH
T( sơ ñ' chu i giá tr$ hi n t i ta th y lãng phí
th i gian là do th i gian ch ! các tr m, ñ gi m thi u th i gian không gia tăng giá tr$ c n ph i
gi m th i gian ch Cũng t( sơ ñ' chu i giá tr$
hi n t i ta v0 ñư c bi/u ñ' th i gian chu kỳ các
tr m như hình sau:
Customer Demand:
125 pieces per Day (Takt Time 226 seconds)
BC1
Total C/T = 384 seconds NVA = 100 seconds Defect = 0%
C/O = 150 mins.
Uptime = 99%
3
262 seconds
5.38 minutes
98 seconds 4.02 minutes
22 seconds 3.38 minutes
6 seconds 3.25 minutes
72 seconds 2.97 minutes
95 seconds 4.08 minutes
100 seconds 2.37 minutes
182 seconds 4.72 minutes
68 seconds 2.93 minutes
284 seconds 6.4 minutes Lead Time = 39.5 minutes
VA / T = 1189 seconds NVA = 1181 seconds PCE = 50.2% Defect = 22.7%
T1
Total C/T = 323 seconds
NVA = 61 seconds
Defect = 4.99%
C/O = 300 mins.
Uptime = 98.8%
2
T2
Total C/T = 241 seconds
NVA = 143 seconds
Defect = 2.44%
C/O = 240 mins.
Uptime = 99%
3
T3
Total C/T = 203 seconds NVA = 181 seconds Defect = 1.43%
C/O = 300 mins.
Uptime = 98.8%
2
T4
Total C/T = 195 seconds NVA = 189 seconds Defect = 2.86%
C/O = 240 mins.
Uptime = 99%
2
T6
Total C/T = 245 seconds NVA = 150 seconds Defect = 2.07%
C/O = 150 mins.
Uptime = 99%
2 T5
Total C/T = 178 seconds NVA = 106 seconds Defect = 2.74%
C/O = 150 mins.
Uptime = 99%
4
T7
Total C/T = 142 seconds NVA = 42 seconds Defect = 2.99%
C/O = 150 mins.
Uptime = 99%
2
T8
Total C/T = 283 seconds NVA = 101 seconds Defect = 4.4%
C/O = 150 mins.
Uptime = 99%
2
BC
Total C/T = 176 seconds NVA = 108 seconds Defect = 1.43%
C/O = 150 mins.
Uptime = 99%
2
Trang 4Hình
ð m t cân b2ng c a line tính ñư
các tr m 1, 2, 6, 8, BC1 chưa ñáp
s n xu t yêu c u C n cân b2ng l
Móp, l*i
L.i khác
V n chuy n CKD
Va ñ p trong quá tr
Khe h
Si t c
Hàn CO 2
Hình 4.2 B
Theo d li u th ng kê l i t( thán
h 4.1 Bi u ñ' th i gian chu kỳ c a các tr m
ñư c là 23.6%
ng ñư c nh$p
i chuy n, h
th i gian chu kỳ c a các tr m 1, 2,
xu ng dư i 226s
Nguyên nhân gây l i trong quá trìn như ! bi/u ñ' xương cá sau:
M i hàn không ñ t l*i lõm
Không hàn
Thông s Dòng hàn
Áp su3t k4p
D
trình hàn Thao tác công nhân
Hàn sai v( trí
Hư h5n
Bi u ñ' xương cá xác ñ$nh nguyên nhân hư h+ng
áng 5 ñ n tháng 10, th hi n ! bi u ñ' pareto sau
#
, 6, 8 , BC1 trình s n xu t
ư 5ng
Trang 5
$
Hình 4.3 Bi u ñ' Pareto
L i ch y u là móp, l'i lõm Vi c gi m các
l i này ph thu c vào vi c qu n lý, ñào t o, phân
b công nhân vào v$ trí làm vi c thích h p, ñ'ng
th i áp d ng các bi n pháp gi m thi u va ñ p
trong quá trình di chuy n Ti p theo là l i m i hàn không ñ t, ñ gi m l i này c n thi t k th c nghi m ñ xác ñ$nh ch ñ hàn t i ưu
5 C"I TI N
Các gi i pháp c i ti n như ! b ng sau
B ng 5.1 Các gi i pháp c i ti n
V3n ñ6 Gi i pháp
Gi m th i gian ch Cân b2ng chuy n
Gi m CT t i các tr m 1, 2, 6, 8, BC1 Cân b2ng chuy n
Gi m l i l'i lõm
Qu n lý, ñào t o, phân b công nhân vào v$ trí làm vi c thích h p, áp d ng các bi n pháp gi m thi u va ñ p trong quá trình di chuy n
Gi m l i m i hàn không ñ t Thi t k th c nghi m (DOE)
5.1 Cân b7ng chuy6n
Quy trình công vi c ! m i tr m bao g'm nhi u nguyên công do m t s công nhân th c hi n Ch ng
h n như quy trình ! tr m 1 như ! sơ ñ' m ng sau
Hình 5.1 Sơ ñ' m ng quy trình tr m 1
Trang 6ð cân b2ng chuy n c n b trí l i nguyên
công gi a các công nhân trong tr m Vi c b trí
l i nguyên công gi a các công nhân trong tr m
d a trên vi c th ng kê th i gian làm vi c và th i
gian rãnh c a các công nhân trong m t chu kỳ
làm vi c Công nhân có th i gian rãnh nhi u s0
ñư c xem xét thêm nguyên công t( công nhân có
th i gian làm vi c nhi u hơn, t( ñó gi m ñư c
th i gian ch và th i gian chu kỳ c a tr m N u không gi m ñư c ñ n th i gian mong mu n s0 thêm công nhân K t qu sau khi thi t k công
vi c và cân b2ng chuy n như ! b ng sau
B ng 5.2 K t qu cân b2ng chuy n
Tr m Th-i gian ch- (s) Th-i gian chu kỳ (s)
So sánh gi a trư c và sau khi cân b2ng như ! b ng sau
B ng 5.2 So sánh k t qu trư c và sau khi cân b2ng chuy n
Ch2 s Hi n tr ng Sau khi cân b7ng
Th i gian không gia tăng giá tr$ (s) 10890 4629
Th y r2ng, sau khi cân b2ng, tuy lư ng công
nhân gia tăng, nhưng gi m ñư c th i gian không
gia tăng giá tr$, gi m ñ m t cân b2ng Chu kỳ th i
gian c a line gi m t( 384s xu ng còn 230s Năng
su t c i thi n tuy nhiên chưa ñ t ñư c m c tiêu ñ&t
ra là 225s
5.2 Thi t k th c nghi m
Trong ngành công nghi p ô tô, ch t lư ng m i
hàn b m là r t quan tr ng Sau khi phân tích t t c các y u t nh hư!ng ñ n ch t lư ng m i hàn, các
y u t l c k-p và dòng hàn ñư c ch n ra ñ thi t k
th c nghi m M c th c nghi m ñư c th hi n !
b ng sau
B ng 5.3 M c th c nghi m các y u t
Th c nghi m ñư c ti n hành v i 2 l ai thép
có ñ ñ dày 1mm và 1.4 mm v i s l n l&p là 3
l n, v y t ng c ng s0 có 162 l n th, nghi m
M u thí nghi m như ! hình sau
Trang 7
Hình 5.2 M u th c nghi m
Ch t lư ng m i hàn ựư c xác ự$nh b2ng cách
phá h y m i hàn và ựo ựư ng kắnh nút hàn D
đánh giá ch t lư ng m i hàn theo tiêu chu#n
ựư ng kắnh nút hàn theo b dày v t li u t ! tham
kh o [2]:
D > 4√
V y v i thép 1mm, m i hàn ự t ch t lư ng khi D>4mm, v i thép 1,4mm, m i hàn ự t ch t
lư ng khi D>4,73mm K t qu th c nghi m ựư c phân tắch ANOVA như ! các b ng sau
Hình 5.3 B ng ANOVA cho thép 1mm
Hình 5.4 B ng ANOVA cho thép 1.4mm
T( b ng phân tắch ANOVA ta th y ng ai tr(
y u t áp su t k-p ! thép 1.4mm t t c các y u t
và tương tác gi a các y u t ự u có ự u có nh hư!ng ự n ựư ng kắnh m i hàn ! c thép 1mm
Trang 8!
và thép 1.4mm đ i v i thép 1mm y u t dòng
hàn có tác ự ng m nh nh t, khi tăng dòng hàn thì
ựư ng kắnh nút hàn s0 tăng đ i v i thép 1.4mm
tương tác gi a l c k-p và dòng hàn có tác ự ng
chắnh
Bi u ự' ự'ng m c c a ựư ng kắnh theo dòng
hàn và áp su t c a các l ai thép như ! các hình
sau
Hình 5.5 Bi u ự' ự'ng m c thép 1mm
Hình 5.6 Bi u ự' ự'ng m c thép 1.4mm
V i thép 1mm, bi/u ự' ự'ng m c cho th y
khi dòng hàn l n hơn 8.5 kA m i hàn ựã ự t ch t
lư ng , ch t lư ng m i hàn t i ưu khi dòng hàn là
12.5 kA và áp su t k-p thay ự i t( 4 Mpa ự n 4.5
Mpa V i thép 1.4 mm, do tương tác dòng hàn và
l c k-p có nh hư!ng nh t nên m i hàn ch3 ự t
ch t lư ng ! vùng dòng hàn kh+ang t( 13kA ự n 13.7 kA và l c k-p kh+ang t( 4 MPA ự n kho n 4.1 MPA như ! hình vành khăn ! góc ph i phắa
dư i c a bi/u ự' ự'ng m c N u ph i thi t l p 1
ch ự hàn cho c 2 l ai thép thì m c thi t l p dòng hàn là 13kA và áp su t k-p 4 MPA V i ch
ự hàn này thì ựư ng kắnh m i hàn ! thép 1mm
là 5 Ờ 6 mm, và ! thép 1,4 mm là l n hơn 5 mm
5.3 đánh giá c i ti n
Sau khi th c hi n t t c các gi i pháp c i ti n,
sơ ự' chu i giá tr$ tương lai như ! hình sau T( sơ ự' chu i giá tr$ tương lai, ta th y th i gian s n xu t gi m t( 39.5 phút xu ng còn 33.4 phút Th i gian không gia tăng giá tr$ gi m, th i gian gia tăng giá còn 230 giây, năng su t gia tăng T) l l i gi m t( 22.7% xu ng còn 10.5% tr$ gia tăng, t) s PCE ựương c i thi n, tăng t( 50.2% lên 96.6% Th i gian chu kỳ gi m t( 384 giây xu ng
So sánh gi a hi n tr ng và c i ti n như ! b ng sau:
B ng 5.4 So sánh trư c và sau c i ti n
Ch2 s Hi n tr ng C i ti n
Th i gian s n xu t (m) 39.5 33.4
Th i gian không gia tăng giá tr$ (s)
1181 69
Th i gian gia tăng giá tr$ (s) 1189 1935
Th i gian chu kỳ (s) 384 230
Trang 9Hình 5.7 Sơ ñ' chu i giá tr$ tương lai
6 KI8M SOÁT
ð duy trì k t qu c i ti n c n ki m soát t) l
l i P và th i gian chu kỳ CT c a line S li u c n
ñư c thu th p ñ xây d ng các ki m ñ' PCC,
XCC, SCC Sau khi xây d ng, các ki m ñ' ñư c
ñưa vào v n hành Khi quá trình ngòai ki m sóat
c n ph i xác ñ$nh rõ nguyên nhân và lo i b+ ñ ñưa quá trình vào trong ki m soát T) l l i ñư c
ki m sóat b!i ki m ñ' t) l PCC như hình sau
FSM-TH.igx
Customer Demand:
125 pieces per Day (Takt Time 226 seconds)
T1
Total C/T = 230 seconds
NVA = 0 seconds
Defect = 1.75%
C/O = 300 secs.
Uptime = 98.8%
4
BC1
Total C/T = 160 seconds NVA = 0 seconds Defect = 0%
C/O = 150 secs.
Uptime = 99%
3 T2
Total C/T = 215 seconds
NVA = 0 seconds
Defect = 1.22%
C/O = 240 secs.
Uptime = 99%
3
T3
Total C/T = 203 seconds NVA = 0 seconds Defect = 0%
C/O = 300 secs.
Uptime = 98.8%
2
T4
Total C/T = 196 seconds NVA = 0 seconds Defect = 1.43%
C/O = 240 secs.
Uptime = 99%
2
T5
Total C/T = 178 seconds NVA = 39 seconds Defect = 1.26%
C/O = 150 secs.
Uptime = 99%
4
T6
Total C/T = 217 seconds NVA = 0 seconds Defect = 0.92%
C/O = 150 secs.
Uptime = 99%
2
T7
Total C/T = 183 seconds NVA = 27 seconds Defect = 1.5%
C/O = 150 secs.
Uptime = 99%
2
T8
Total C/T = 210 seconds NVA = 3 seconds Defect = 2.2%
C/O = 150 secs.
Uptime = 99%
2
BC
Total C/T = 213 seconds NVA = 0 seconds Defect = 0.72%
C/O = 150 secs.
Uptime = 99%
2
3.83 minutes 3.58 minutes 3.38 minutes 3.27 minutes 2.32 minutes
2.97 minutes
3.62 minutes 2.6 minutes
3.05 minutes
3.45 minutes
3.5 minutes
3.55 minutes 2.67 minutes
Lead Time = 33.4 minutes
VA / T = 32.3 minutes NVA = 69 seconds PCE = 96.6% Defect = 10.5%
Trang 10"
Hình 6.1 Ki m ñ' ki m soát t) l l i
Th i gian chu kỳ ñư c ki m sóat b!i ki m ñ' trung bình XCC như hình sau
Hình 6.2 Ki m ñ' ki m soát th i gian chu kỳ
7 K T LU N
Các phương pháp và côgn c Lean Six Sigma
ñã ñư c áp d ng ñ nâng cao năng su t và năng
l c c a line hàn b m, giúp tăng năng su t t( 73
ñ n 122 cabin/ ngày, gi m t) l l i t( 22.7 %
xu ng còn 10.5% Vì ñi u ki n và th i gian
nghiên c u gi i h n, năng su t và t) l l i ñ t
ñư c v n chưa ñáp ng ñư c m c tiêu ñ ra ban
ñ u
Tuy nhiên, v i k t qu c i ti n ban ñ u, bài báo m! ra m t hư ng nghiên c u ñ có th c i thi n các h th gn s n xu t, nâng cao th c nh tranh c a doanh nghi p