LEAN 4.0: Phương pháp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0

Người viết: Trương Vân - Ngày viết: Monday, Jun 28, 2021 | 14:43 - Lượt xem: 329

Bằng cách sử dụng giải pháp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0, các doanh nghiệp có thể đạt được nhiều lợi ích khác nhau.

1. Lợi ích của Quản lý tinh gọn (Lean) trong Công nghiệp 4.0

– Tăng tính linh hoạt:

Tính linh hoạt cho phép doanh nghiệp sử dụng một dây chuyền sản xuất để tạo ra nhiều sản phẩm. Tuy nhiên, tính linh hoạt cũng đòi hỏi cần nhiều thời gian để sử dụng máy móc và sản xuất các sản phẩm khác nhau. Triển khai các công cụ quản lý tinh gọn, doanh nghiệp có thể loại bỏ các hoạt động không tạo ra giá trị gia tăng, do đó đẩy nhanh quá trình sản xuất. Công nghệ 4.0 đã thúc đẩy triển khai các hoạt động này. Các cảm biến và phần mềm giúp máy móc có thể “tự động” nhận dạng sản phẩm, sử dụng các chương trình và công cụ phù hợp để thực hiện các hoạt động gia tăng giá trị mà không có sự tham gia trực tiếp của con người.

– Cải thiện năng suất:

Trong nhiều ngành sản xuất, sự cố và hỏng hóc thiết bị là một trong các nguyên nhân dẫn đến năng suất thấp. Các doanh nghiệp có thể sử dụng phương pháp quản lý tinh gọn (như bảo trì tự động, phòng ngừa…) để tăng Hiệu quả thiết bị tổng thể (Overall Equipment Effectiveness, OEE).

Các doanh nghiệp sử dụng các thuật toán phân tích tiên tiến và kỹ thuật “học máy” để phân tích lượng dữ liệu lớn được thu nhận bởi các cảm biến, qua đó xác định các khả năng sự cố có thể xảy ra. Những dự đoán như vậy giúp doanh nghiệp chủ động thực hiện bảo trì vào thời điểm tối ưu, do đó giảm sự gián đoạn, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và giảm chi phí thay thế không cần thiết.

Ngoài việc cải thiện năng suất thông qua bảo trì, các công cụ quản lý tinh gọn sẽ thúc đẩy cải tiến liên tục, bảo đảm tính minh bạch cao hơn thông qua công nghệ dữ liệu lớn.

– Tăng tốc độ sản xuất:

Các doanh nghiệp ngày nay phải đối mặt với những khó khăn về kế hoạch sản xuất khi tăng số lượng các “phiên bản khác nhau” của sản phẩm, đồng thời giảm quy mô sản xuất. Doanh nghiệp áp dụng các công cụ cốt lõi của quản lý tinh gọn để đáp ứng với yêu cầu trong sản xuất, xác định và cập nhật về những thay đổi trong kế hoạch sản xuất. Tuy nhiên, các công cụ này không hiệu quả để lập kế hoạch và kiểm soát sản xuất theo thời gian thực. Bằng cách áp dụng một số thuật toán nhất định, các doanh nghiệp có thể vượt qua những thách thức này thông qua sử dụng các dữ liệu theo thời gian thực.

Dữ liệu theo thời gian thực cũng giúp tăng tốc độ cải tiến liên tục. Doanh nghiệp có thể sử dụng dữ liệu theo thời gian thực để xác định nguyên nhân về hiệu suất và tăng tốc độ cải tiến, từ đó cho phép triển khai nhanh hơn các biện pháp trong toàn bộ nhà máy.

– Kiểm soát chất lượng:

Quá trình sản xuất không đạt yêu cầu nếu chất lượng sản phẩm không đáp ứng các thông số kỹ thuật. Đặc biệt, nếu doanh nghiệp cung cấp sản phẩm kém chất lượng cho khách hàng, doanh nghiệp sẽ phải chịu chi phí cao hơn và khách hàng có thể mất niềm tin vào doanh nghiệp. Nhiều công cụ quản lý tinh gọn (như: Tự kiểm tra, poka yoke, và jidoka…) đã được phát triển để giảm khả năng xảy ra lỗi và tăng tốc độ phát hiện lỗi.

Kết quả phân tích của Tập đoàn tư vấn Boston cho thấy việc tự kiểm tra cải thiện quá trình, từ đó tăng tốc độ phát hiện lỗi, dẫn đến giảm số lượng lỗi từ 50% đến 70%. Tuy nhiên, để đạt được các khả năng xảy ra lỗi “bằng 0”, doanh nghiệp phải thực hiện tự kiểm tra bằng cách phân tích dựa trên dữ liệu để xác định nguyên nhân của lỗi. Các công nghệ của Công nghiệp 4.0 hỗ trợ doanh nghiệp thực hiện hoạt động này thông qua việc cung cấp, theo dõi chi tiết nguồn dữ liệu đáng tin cậy.

– Bảo đảm an toàn:

An toàn là một trong những KPI sản xuất quan trọng nhất của quá trình sản suất. Để đảm bảo an toàn, quản lý tinh gọn sử dụng các “dấu hiệu cảnh báo an toàn”. Một cách tiếp cận quản lý tinh gọn khác được sử dụng theo dõi chi tiết các sự cố để xác định các vấn đề cần được cải thiện. Doanh nghiệp có thể sử dụng cảm biến không dây nâng cao hiệu quả của tính an toàn.

Doanh nghiệp có thể giải quyết các yêu cầu an toàn thông qua công nghệ thực tế ảo để đào tạo người lao động. Đào tạo tại chỗ trong môi trường ảo sẽ hiệu quả hơn so với đào tạo trong môi trường thực tế, đặc biệt là cách tiếp cận hấp dẫn thế hệ lao động trẻ.

2. Tiềm năng cải tiến phương pháp tích hợp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0

Tiềm năng cải tiến của phương pháp tích hợp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 là rất đáng kể. Nghiên cứu của Tập đoàn tư vấn Boston cho thấy: nếu chỉ áp dụng một trong hai cách tiếp cận Quản lý tinh gọn hoặc Công nghiệp 4.0, doanh nghiệp chỉ có thể giảm khoảng 15% chi phí. Tuy nhiên, các doanh nghiệp sử dụng phương pháp tích hợp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 có thể giảm tới 40% chi phí (Hình 1).

Tiềm năng cải tiến của Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 lớn hơn tổng số các cải tiến đạt được bằng cách tiếp cận độc lập Quản lý tinh gọn hoặc Công nghiệp 4.0. Tích hợp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 hỗ trợ thúc đẩy lợi ích vượt quá giới hạn của từng phương pháp riêng lẻ. Sử dụng các cảm biến và dữ liệu để cung cấp thông tin minh bạch cho phép doanh nghiệp áp dụng các công cụ quản lý tinh gọn để cải thiện hiệu quả thiết bị tổng thể của doanh nghiệp.

Hình 1. Tiềm năng Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 Nguồn: Tác giả xây dựng trên cơ sở [When Lean Meets Industry 4.0 The Next Level of Operational Excellence, By Daniel Küpper, Ailke Heidemann, Johannes Ströhle, Daniel Spindelndreier, and Claudio Knizek, DECEMBER 14, 2017]

3. Xây dựng phương pháp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0

Xây dựng phương pháp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 bao gồm ba giai đoạn chính: Đổi mới, thí điểm và quy mô (Hình 2).

Hình 2. Giai đoạn chính của Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 Nguồn: Tác giả xây dựng trên cơ sở [When Lean Meets Industry 4.0 The Next Level of Operational Excellence, By Daniel Küpper, Ailke Heidemann, Johannes Ströhle, Daniel Spindelndreier, and Claudio Knizek, DECEMBER 14, 2017].

Giai đoạn Đổi mới: Để bắt đầu giai đoạn đổi mới, doanh nghiệp phải hình thành sự minh bạch về nhu cầu và thách thức kinh doanh của doanh nghiệp; đánh giá toàn diện, làm rõ hiện trạng và xác định các ưu tiên để cải thiện nhằm áp dụng Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0.

Giai đoạn Thí điểm/Pilot: Doanh nghiệp thử nghiệm các giải pháp cụ thể trong một phần của nhà máy hoặc chuỗi cung ứng để áp dụng những kiến thức về Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0. Mục tiêu của giai đoạn Pilot là nhanh chóng phát triển một giải pháp khả thi và sau đó cải thiện các giải pháp này. Doanh nghiệp tiếp cận các cơ hội để tạo ra giá trị. Trên cơ sở đó, doanh nghiệp có thể thực hiện triển khai Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 tại một số phần khác của nhà máy hoặc chuỗi cung ứng.

Giai đoạn Quy mô: Các giải pháp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 đã được thử nghiệm và cải tiến thành công trong các Pilot được áp dụng ở quy mô tại toàn nhà máy và trên toàn chuỗi cung ứng. Tại thời điểm này, doanh nghiệp nên tiến hành triển khai theo trình tự hợp lý cho phép tích hợp các giải pháp hiệu quả khi được triển khai ở quy mô đầy đủ. Tiến trình hướng tới trạng thái mục tiêu cần được theo dõi chặt chẽ.

Để đạt mục tiêu xuất sắc trong hoạt động, doanh nghiệp không thể chỉ dựa vào quản lý tinh gọn hoặc Công nghiệp 4.0 một cách riêng rẽ. Quản lý tinh gọn là phương pháp cần thiết để ngăn ngừa tự động hóa lãng phí, đồng thời “là chìa khóa” để tiếp cận các tiềm năng của Công nghiệp 4.0. Công nghệ trong Công nghiệp 4.0 cũng là các yếu tố cần thiết để hỗ trợ các công cụ quản lý tinh gọn đạt được mức độ tác động cao hơn. Do đó, một doanh nghiệp phải thiết kế sáng tạo để kết hợp các công cụ quản lý tinh gọn và Công nghiệp 4.0, áp dụng Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 để trở thành các nhà vô địch xuất sắc trong bối cảnh cuộc Công nghiệp 4.0.

Phương pháp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 được đánh giá theo 05 nội dung sau:

– Theo nhu cầu và thách thức kinh doanh:

Việc đánh giá phương pháp Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 bắt đầu bằng việc nắm vững các nhu cầu và thách thức kinh doanh của doanh nghiệp. Các nhu cầu và thách thức quan trọng nhất thường xuất hiện theo thời gian để đáp ứng với những yêu cầu của khách hàng và thị trường. Các nhu cầu và thách thức này xảy ra từ giai đoạn ​​đầu đến giai đoạn cuối của quá trình sản xuất trong nhà máy và trong chuỗi cung ứng. Xu hướng về nhu cầu và thách thức kinh doanh của doanh nghiệp làm tăng tính linh hoạt trong dây chuyền sản xuất của doanh nghiệp.

 Theo mức độ cải tiến hoạt động:

Tiếp theo, cần đánh giá các điểm chính trong từng chức năng hoạt động của doanh nghiệp, qua đó xác định các cách thức để giải quyết vấn đề thông qua ứng dụng tích hợp Quản lý tinh gọn và Công nghiệp 4.0. Để áp dụng Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 thành công, doanh nghiệp cần thực hiện việc cải tiến các chức năng hoạt động trên toàn bộ chuỗi giá trị (bao gồm: Mua sắm, kỹ thuật, sản xuất, bảo trì, chất lượng, logistic…). Để đảm bảo việc tiếp cận toàn diện, mỗi chức năng được cải tiến đều hỗ trợ tốt nhất cho doanh nghiệp để giải quyết các nhu cầu kinh doanh và các chức năng có thể phối hợp, tương tác cùng với nhau để tạo ra giá trị vượt trội trong quy trình sản xuất.

 Theo yêu cầu quản lý hiệu suất:

Trước hết, cần xác định các khía cạnh cụ thể của hiệu suất có thể được đo lường. Các số liệu đo được sẽ cho phép doanh nghiệp cải thiện hoạt động để hướng tới tầm nhìn mục tiêu của doanh nghiệp. Cảm biến cung cấp nhiều dữ liệu về hiệu suất theo thời gian thực hơn, do đó có thể được sử dụng để quản lý hiệu suất trong nhà máy. Ngoài ra, công nghệ trực quan hóa theo thời gian thực cho phép doanh nghiệp có thể phát hiện, sửa lỗi ngay lập tức trong quy trình sản xuất.

– Theo yêu cầu quản lý con người:

Đánh giá, xem xét các khía cạnh liên quan đến quản lý con người trong Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 nhằm đánh giá các chương trình đào tạo truyền thống, xác định và áp dụng các cách thức mà công nghệ có thể giúp cải thiện sự hợp tác giữa người lao động trong doanh nghiệp. Với việc triển khai Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0, hoạt động phát triển và đào tạo người lao động giữ vai trò ngày càng quan trọng bởi vì những người lao động này cần được chuẩn bị cho những cách làm việc mới, tương tác với công nghệ.

– Theo nền tảng Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0:

Nền tảng triển khai Quản lý tinh gọn trong Công nghiệp 4.0 gồm: Chiến lược, lộ trình, mô hình quản trị, cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin và áp dụng hệ thống bảo mật dữ liệu… là những yếu tố rất quan trọng. Việc kiểm tra mức độ áp dụng công nghệ thông tin được thực hiện thông qua tích hợp dữ liệu, tính tương tác và kết nối của hệ thống. Việc kiểm tra thông tin dữ liệu hiện có sẽ được sử dụng để tối ưu hóa quy trình sản xuất.

TS. Hà Minh Hiệp, Phó Tổng cục trưởng Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lượng Chất lượng