QUẢN TRỊ VẬN HÀNH TRONG SẢN XUẤT

THẾ HỆ TIẾP THEO CỦA HỆ THỐNG SẢN XUẤT

TỔNG QUAN

Hệ thống thực hiện sản xuất - Manufacturing Excution System (MES) đã tồn tại tới giờ theo đúng định nghĩa ban đầu. Ngày nay, trong mơi trường cạnh tranh và thay đổi liên tục, các nhà sản xuất đang mở rộng sự chú ý từ việc thực hiện bên trong một nhà máy tới quản lý vận hành sản xuất thông qua mạng cung ứng. Vì thế các nhà sản xuất hàng đầu đang chuyển sang các giài pháp công ngh - quản lý sự vận hành thông qua việc quản lý sảng xuất, quản lý duy trì, quản lý chất lượng và quản lý tồn kho với mục tiêu cải thiện việc sử dụng vật tư, tài sản và tăng tính hiệu quả của nhóm cải tiến liên tục. Điều này sẽ giúp các nhà sản xuất giảm chi phí sản xuất và cải thiện khả năng đáp ứng sự biến động của các nhu cầu.

Hiệu suất hàng đầu

Giá trị của quản lý vận hành sản xuất gắn liền với thực hiện. Aberdeen sử dụng ba chỉ số KPI để nhận dạng hiệ suất hàng đầu trong quản lý vận hành sản xuất là thực hiện đúng giờ (On Time Delivery – OTD), hiệu quả thiết bị tổng thề (Overall Equipment Effectiveness – OEE) và mức độ sử dụng nguyên liệu thô. Các nhà sản xuất hàng đầu có các KPI trung bình như sau:

- 97% OTD- 89% OEE - 97% hiệu suấ sử dụng vật liệu thô

So với các nhà sản xuất thông thường thì các nhà sản xuất hàng đầu tăng 5% OTD, 11% OEE và 11% hiệu suất sử dụng vật liệu thô. Kết quả này giúp các nhà sản xuất hàng đầu giảm chi phí sản xuất đáng kể và năng cao dịch vụ cho khách hàng. Mục tiêu chính của bài viết này là tìm hiểu vì sao các nhà sản xuất hàng đầu đạt được kết quả như trên.

Đặc điểm của các nhà sản xuất hiệu suất hàng đầu

Phân tích khảo sát của Aberdeen cho thấy các nhà sản xuất hàng đầu có một số đặc điểm chung sau:

- Các nhà sản xuất hàng đầu thích ứng dụng việc thu thập dữ liệu tự động kết hợp với các chuyên gia phân tích dữ liệu lịch sử và các chuyên gia phân tích sản xuất hơn các nhà sản xuất khác.

- Các nhà sản xuất hàng đầu có mức độ ứng dụng việc chuẩn hóa việc đo lường và tối ưu các chỉ số KPI hơn 4 lần so với các nhà sản xuất khác.

- Các nhà sản xuất hàng đầu áp dụng việc kết hợp các chỉ số vận hành và các chỉ số tài chính đồng thời cung cấp các số liệu có tính trực quan thời gian thực cho các cấp ra quyết định hơn gấp 2.5 lần so với các nhà sản xuất thông khác.

- So với trung bình của ngành, các nhà sản xuất hàng đầu thích sử dụng các hệ thống quản lý hơn, cụ thể là hệ thống PFA hơn 50%, hệ thống quản lý chất lượng (QMS) hơn 17%, hệ thống thông minh sản xuất (MI) hơn 114%, hệ thống lập lịch và lập kế hoạch hiện đại (APS) hơn 55% và hệ thống Lean hơn 56%.

Các hoạt động cần thiết

Phạm vi của quản lý vận hành sản xuất (MOM) đã mở rộng so với hệ thống thực thi sản xuất truyền thông (MES), các hành động dưới đây cần thực hiện để đạt được hiệu suất hàng đầu:

- Phải có một tổ chức chuyên trách có chuyên môn giúp xác định chiến lược đầu tư các giải pháp sản xuất, các nhà sản xuất hàng đầu phải ưu tiên hơn 50% so với các nhà sản xuất khác. Hơn nữa, các tổ chức chuyên trách này phải chịu trách nhiệm gửi các nhu cầu của các giải pháp sản xuất tới các nhà cung cấp giải pháp kinh doanh sản xuất và tham gia cùng bộ phận sản xuất và bộ phận công nghệ thông tin trong việc triển khai các giải pháp sản xuất.

- Tự động lập sàn nhà máy (plant floor automation) và tập hợp dữ liệu tự động là các tính năng lõi phục vụ như là các building block cho việc đầu tư và mở rộng trong vận hành sản xuất. Các nhà sản xuất hàng đầu thực thi gấp 2 lần so với các nhà sản xuất khác trong việc tự động thu thập dữ liệu từ các tiến trình sản xuất.

- Kết nối khả năng liên vận hành thời gian thực dựa trên các sự kiện để kết nối tất cả các tiến trình kinh doanh cần thiết trên hệ thống MOM như chất lượng, sản xuất, bảo dưỡng và tồn kho. Điều này cung cấp cho nhà sản xuất một bản mẫu giải pháp chung để chuẩn hóa các tiến trình và trao đổi thông tin trên toàn công ty.

Chương 1: Tiêu chuẩn hóa các nhà sản xuất hàng đầuTheo truyền thống, những tính năng của các hệ thống sản xuất được xây dựng và cấu hình để đáp ứng các nhu cầu có tính chức năng cụ thể. Điều này làm cho việc sử dụng các tài nguyên nội bộ không hiệu quả cũng như làm tăng chi phí. Thường được gọi là “các ốc đảo tự động” nghĩa là thông tin giữa các hệ thống và phòng ban là riêng biệt và việc chia sẽ thông tin là khá khó khăn và tốn kém. Ngày nay, trong môi trường sản xuất toàn cầu các thách thức mà các công ty phải đối mặt rất khác với vài thập kỷ trước. Bài viết này sẽ tập trung vào các khả năng mà các công ty đang theo đuổi giúp năng cao hiệu quả sản xuất bằng cách chuyển trọng tâm từ những công nghệ có tính chức năng đơn lẻ hay các site đơn lẻ tới các ứng dụng tổng thể cung cấp những khả năng cho phép chúng quản lý vận hành toàn cầu trong các thị trường năng động.

Giảm chi phí khi đối mặt với các nhu cầu không chắc chắnHai thách thức hay sức ép thị trường lớn nhất khiến các nhà sản suất tập trung vào quản lý vận hành sản xuất là nhu cầu phải giảm chi phí sản xuất và việc dự đoán nhu cầu không chính xác.

Mối liên hệ giữa hai thách thức rất thú vị; cả hai có quan hệ trùng lắp và tương quan rõ ràng trong các khía cạnh của quản lý vận hành sản xuất (MOM). Chi phí sản xuất gắn chặt với các khía cạnh của vận hành sản xuất như sản xuất, bảo dưỡng, chất lượng và tồn kho. Một trong những cách thức để giảm chi phí là tối ưu sức chứa và lượng tồn kho. Một cách khác là năng cao hiệu suất sản xuất hay vận hành chất lượng.

Xung đột xảy ra khi các nhà sản xuất đối mặt với việc tăng các dự báo nhu cầu không chính xác; như khi số lượng không chắc chắn sẽ làm tăng các mức tối ưu cho dung lượng và tồn kho. Trong trường hợp này, các nhà sản xuất phải tối ưu vùng đệm các nhu cầu không chắc chắn và năng cao hiệu suất vận hành; ngược lại chi phí sẽ tăng nhanh vượt khỏi tầm kiểm soát. Để hiểm rõ hơn làm cách nào các nhà sản xuất cắt giảm chi phí, thông thường đối mặt với việc tăng dự báo không chính xác, các nhà phân tích sẽ tiếp tục bằng cách đầu tiên là nhận dạng nhà sản xuất nào đang thật sự đạt được hiệu suất ở các mức cao nhất.

The Maturity Class FrameworkAberdeen sử dụng ba chỉ số chính để phân biệt các cấp hiệu suất khác nhau đạt được giữa các tổ chức khác nhau. Chúng là:

- On Time Delivery (OTD) là phần trăm sản phẩm được thực hiện đúng giờ so với tổng số sản phẳm ban đầu.

- Overall Equipment Effectiveness (OEE). Được đo bằng phần trăm của (tính sẵn sàng nhân với hiệu suất nhân với chất lượng).

- Raw Material Yield. Được đo như là phần trăm của vật liệu tổng thể: vật liệu thô được dùng cho hàng hóa hoàn chỉnh / vật liệu tổng cộng đã dùng.

Các phản hồi (nhà sản xuất) được chia thành ba nhóm dựa trên hiệu suất tổng thể của họ theo ba chỉ số như sau: nhóm đầu 20% cao nhất (Best-in-Class), nhóm giữa 50% (Industry Average) và nhóm cuối 30% (Laggard). Hình 2 cho biết hiệu suất tổng thể của ba nhóm tổ chức.

Các nhà sản xuất hàng đầu (BIC) đạt được kết quả rất cao cả tiêu chí phục vụ khách hàng: thực hiện đạt 97% sản phản phẩm theo đúng tiến độ cũng như các tiêu chí sản xuất nội bộ như: sử dụng tài sản hiệu quả (89% OEE) và sử dụng vật liệu (97%). So sánh với các công ty thuộc nhóm trung bình thì cao hơn 5% đối với chỉ số OTD, hơn 11% đối với chỉ số OEE và 11% đối với chỉ số vật liệu thô. Rõ ràng các nhà sản xuất hàng đầu có chi phí sản xuất thấp hơn cũng như chất lượng dịch vụ khách hàng cao hơn.

Mô hình hiệu suất hàng đầu PACE

Cắt giảm chi phí sản xuất trong điều kiện đối mặt với những sai sót trong dự báo có lẽ là một nhiệm vụ khó khăn. Bảng 1 tóm tắt các hành động chiến lược, các năng lực tiến trình kinh doanh và các tính năng công nghệ mà các công ty hàng đầu đã thực hiện để vượt qua các thách thức này.

Các chiến lược hàng đầu

Các hoạt động chiến lược hàng đầu được thực hiện bởi hơn 2/3 các nhà sản xuất là các hoạt động cải tiến liên tục. Các nhà sản xuất là các nhóm cải tiến liên tục với mục tiêu là giảm chi phí sản xuất tổng thể. 39% các nhà sản xuất đang tham gia cung cấp sự trực quan trong vận hành sản xuất và 40% tham gia tối ưu việc sử dụng các tài sản sản xuất; cả hai cách đều quan trọng trong việc cung cấp mục tiêu và công cụ cho các nhóm cải tiến liên tục.

Các nhà sản xuất của tất cả các cấp độ hiệu suất đối mặt với các thách thức thị trường như nhau và phản ứng lại với cùng các hành động chiến lược như nhau. Không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê nào giữa các nhà sản xuất dù là nhóm đầu, nhóm giữa hay nhóm thấp trong các thách thức thị trường. Tương tự, không có khác biệt có ý nghĩa nào trong các hành động chiến lược giữa các nhóm các nhà sản xuất. Tuy nhiên, các nhà sản xuất nhóm đầu có hiệu suất được cải thiện so với nhóm trung bình ngành và nhóm thấp (Figure 2). Trong chương kế tiếp, Aberdeen liên kết các năng lực kinh doanh cụ thể và các tính năng công nghệ tới các hiệu suất hàng đầu và nhận diện làm cách nào các hoạt động chiến lược trên có thể đảm bảo thành công.

Chương 2: Các tiêu chuẩn để thành công

Đánh giá cạnh tranh

Aberdeen phân tích các chỉ số tổng hợp của các công ty khảo sát để xác định xem các hiệu suất này thuộc nhóm nào: hàng đầu, trung bình ngành hay nhóm bên dưới. Thêm nữa để có các cấp hiệu suất chung mỗi lớp cũng chia sẻ các đặc tính chung trong 5 nhóm chính sau: (1) Tiến trình – process (chuẩn hóa và quản lý các tiến trình trên tòan công ty); (2) Tổ chức (tập trung vào công và sự hợp tác của sản xuất và công nghệ thông tin cho các quyết định công nghệ); (3) quản lý kiến thức (tự động hóa việc thu thập dữ liệu và sử dụng nó cho các hành động thông minh); (4) công nghệ (phần mềm và các tính năng để đạt được sự vận hành xuất sắc) và (5) quản lý hiệu suất (đo lường các chỉ số và liên kết các chỉ số này với tài chính).

Chuẩn hóa các tiến trình

Để quản lý hiệu quả vận hành sản xuất thì chuẩn hóa các tiến trình kinh doanh trên toàn công ty là rất quan trọng. Một vùng cho thấy sự khác biệt rõ ràng trong hiệu suất hàng đầu là chuẩn hóa các tiến trình tối ưu trên toàn công ty (bảng 2). Các nhà sản xuất hàng đầu đạt hiệu suất cao gấp 3 lần nhà sản xuất cấp thấp để tiêu chuẩn hóa tài sản và các thủ tục tối ưu vật tư trên toàn công ty.

Các nhà sản xuất hàng đầu đạt được 91 điểm phần trăm để chuẩn hóa việc đo lường các chỉ số KPI trên toàn công ty. Điều này đảm bảo rằng KPI được tính toán cùng cách từ nhà máy tới nhà máy và từ nhà quyết định đến nhà quyết định. Cuối cùng, những nhà sản xuất hàng đầu đạt được gần 50 điểm phần trăm trong việc chuẩn hóa các công việc ngoại lệ. Điều này cho phép các nhà sản xuất hàng đầu tối ưu các dòng công việc (work-flows) và đảm bảo các phản hồi tốt nhất được thực hiện khi đối mặt với các tình huống không có quyết định rõ ràng và các sai lầm nhiều phí tổn khi tham gia phản hồi không định hình.

Quản lý kiến thức

Sự phối hợp thông qua các nhóm chức năng như bảo trì, vận hành, kỹ thuật và công nghệ thông tin là các mục chính làm nền tảng cho hiệu suất hàng đầu trong việc quản lý hiệu suất. Các nhà sản xuất hàng đầu đạt được điểm cao trong việc tự động thu thập dữ liệu từ vận hành sản xuất cũng như quản lý các dữ liệu này trong các trung tâm dữ liệu. Kết quả là việc truy xuất dữ liệu từ các nhóm chức năng khác nhau sẽ dễ dàng hơn.

Thực hiện và quản lý các giải pháp sản xuất

Đề cập đến kiến trúc tổ chức của các nhà sản xuất hàng đầu, sự cộng tác một lần nữa là nhân tố quan trọng. Các nhà sản xuất hàng đầu có xu hướng sử dụng các tổ chức chuyên trách nhiều hơn so với các nhà sản xuất cấp thấp để xác định chiến lược thông qua việc đầu tư các giải pháp sản xuất.Các nhà sản xuất hàng quan tâm tới việc đưa ra các yêu cầu của các giải pháp cho các đơn vị kinh doanh hơn các nhà sản xuất khác. Ngoài ra họ cũng tham gia cả trong sản xuất và công nghệ thông tin khi triển khai các giải pháp sản xuất.

Tăng sự trực quan trong vận hành sản xuất

Có dữ liệu thông qua các quá trình thu thập dữ liệu tự động thì rất quan trọng nhưng còn quan trọng hơn là việc sử dụng dữ liệu như thế nào để tăng hiệu suất thông qua vận hành sản xuất.

Các nhà sản xuất hàng đầu thích kết nối tới các mức sàn nhà máy và tập hợp dữ liệu tự động. Họ dùng các dự liệu này kết hợp với chuyên gia phân tích dữ liệu và sử dụng phân tích dự liệu để tìm ta các lỗi thật sự trong khi cùng lúc đó cung cấp các dự liệu trực quan cho các nhà ra quyết định. Các nhà sản xuất hàng đầu cũng kết hợp các chỉ số vận hành và các chỉ số tài chính và tối ưu hóa sản xuất với dữ liệu thời gian thực.

Công nghệ

Quản lý vận hành sản xuất đã phát triển và thay thế cho hệ thống thực thi sản xuất truyền thống. Nghiên cứu cũng chỉ ra các công ty sản xuất hàng đầu có mức độ ứng dụng các hệ thống các tính năng ứng dụng hiện đại cao hơn các công ty khác như: hệ thống quản lý chất lượng – QMS, Lean, MI, APS. Đây là các chức năng trung tâm của giải pháp quản lý vận hành sản xuất tổng thể MOM.

Các sản xuất hàng đầu đang sử dụng các công cụ được liệt kê trong hình 4 để hỗ trợ cho các tính năng quản lý tiến trình, quản lý kiến thức và quản lý hiệu suất.

Dashboard, quản lý dữ liệu thông minh, bảng điểm nhà cung cấp cung là các tính năng giúp cải thiện quá trình ra quyết định, phân tích nguyên nhân thực sự và hiệu suất tổng thể của vận hành sản xuất. Việc áp dụng các chức năng giúp làm giảm tồn kho vật liệu thô và chi phí bảo dưỡng, cho phép nhà sản xuất giảm chi phí tổng thể trong khi vẫn đảm bảo chất lượng dịch vụ khách hàng.

Trong môi trường sản xuất phức tạp so với cách đây vài thập kỉ thì nhu cầu của nhà sản xuất phải mở rộng hệ thống MES truyền thống với sự áp dụng các công nghệ tổng hợp.