Giới thiệu: Tại sao thời gian chu kỳ lại quan trọng trong sản xuất hiện đại
Một dây chuyền sản xuất có thể đạt được mục tiêu sản lượng nhưng vẫn không giao hàng cho khách hàng nếu mất quá nhiều thời gian trong quá trình xử lý, vận chuyển, chờ đợi hoặc chuyển giao. Đó là lý do tại sao thời gian chu kỳ Chu kỳ sản xuất là một trong những chỉ số hữu ích nhất dành cho các nhà quản lý sản xuất, quản lý nhà máy và kỹ sư công nghiệp. Nói một cách đơn giản, chu kỳ sản xuất là thời gian cần thiết để hoàn thành một sản phẩm, một công đoạn hoặc một bước sản xuất xác định trong điều kiện bình thường.
Chỉ số này rất quan trọng vì những tổn thất nhỏ sẽ tích lũy rất nhanh. Ví dụ, một quy trình chỉ thêm vào... 10 giây mỗi đơn vị tạo ra gần Thêm 2,7 giờ Thời gian sản xuất trên 1.000 đơn vị sản phẩm. Trong suốt một ca làm việc, điều đó ảnh hưởng trực tiếp đến năng lực sản xuất, hiệu quả sử dụng lao động, hàng tồn kho dở dang và giao hàng đúng hạn. Không giống như các chỉ số KPI tổng quát hơn, thời gian chu kỳ cho bạn biết hiệu suất thực sự đang thay đổi ở đâu: tại máy móc, trạm làm việc, dây chuyền sản xuất hoặc đơn đặt hàng.
Trong bài viết này, bạn sẽ thấy những gì thời gian chu kỳ có nghĩa là trong sản xuất, cách sử dụng công thức thời gian chu kỳ, và cách tính toán nó ở cả cấp độ quy trình và cấp độ lệnh sản xuất. Chúng ta cũng sẽ so sánh nó với... thời gian chu kỳ và thời gian thực hiện, sau đó trình bày các cách thức thực tế để giảm thiểu thời gian đó. Đối với nhiều nhà máy, việc theo dõi thời gian chu kỳ chính xác là điều làm cho sản xuất tinh gọn trở nên khả thi ở cấp ca làm việc, dây chuyền và đơn đặt hàng.
Ý nghĩa của chu kỳ sản xuất trong ngành công nghiệp
Xác định chính xác thời gian chu kỳ
Trong lĩnh vực sản xuất, thời gian chu kỳ là thời gian cần thiết để hoàn thành một đơn vị, một bước trong lô sản phẩm hoặc một thao tác trong điều kiện xác định. Cụm từ khóa là “theo các điều kiện đã xác định”Bởi vì con số đó phụ thuộc vào thời điểm bạn bắt đầu tính giờ, thời điểm bạn dừng lại và liệu bạn có bao gồm thời gian xử lý, thời gian chờ đợi hoặc thời gian chuyển đổi hay không. Nếu nhóm của bạn không xác định rõ ràng các ranh giới đó, cùng một dây chuyền sản xuất có thể có ba thời gian chu kỳ khác nhau trong ba báo cáo khác nhau.”.
Để sử dụng thực tế trong sản xuất, thời gian chu kỳ sản xuất thường trả lời một trong hai câu hỏi sau: Một bước trong quy trình mất bao lâu? Hoặc hoMột sản phẩm hoàn chỉnh thường mất bao lâu để hoàn thành? Đó là lý do tại sao công thức tính thời gian chu kỳ lại quan trọng, nhưng chỉ sau khi nhóm thống nhất về các điểm sự kiện chính xác cần đo lường. Nếu không có sự thống nhất đó, việc so sánh giữa các ca làm việc, máy móc và mã sản phẩm sẽ trở nên sai lệch.
Thời gian chu kỳ không có nghĩa là gì
Thời gian chu kỳ thường được coi là thuật ngữ chung để chỉ tốc độ, nhưng nó không giống với mọi chỉ số KPI dựa trên thời gian trong sản xuất. Một dây chuyền có thể có thời gian vận hành máy ngắn nhưng vẫn có thời gian chu kỳ sản xuất dài nếu người vận hành phải chờ nguyên liệu, kiểm tra chất lượng hoặc chờ xe nâng di chuyển. Tương tự, một lệnh sản xuất có thể có thời gian chu kỳ xử lý chấp nhận được nhưng hiệu suất giao hàng tổng thể kém vì thời gian chờ đợi và sự chậm trễ trong lập kế hoạch nằm ngoài bước đo lường.
Đây là nơi khởi nguồn của nhiều quyết định sai lầm. Nếu người quản lý nhầm lẫn... thời gian chu kỳ với thời gian giao hàng, Họ có thể đầu tư vào thiết bị nhanh hơn trong khi vấn đề thực sự là thời gian chờ đợi giữa các thao tác. Nếu họ nhầm lẫn thời gian chu kỳ với thời gian chu kỳ, Họ có thể tin rằng quá trình này diễn ra lành mạnh vì nhu cầu thấp, ngay cả khi dây chuyền sản xuất vẫn chưa ổn định.
Thời gian chu kỳ so với các chỉ số sản xuất thông thường khác
| Số liệu | Nó đo lường điều gì? | Khởi động/Dừng điển hình | Thích hợp nhất để | Lỗi thường gặp |
|---|---|---|---|---|
| Thời gian chu kỳ | Thời gian để hoàn thành một đơn vị hoặc một thao tác. | Từ lúc bắt đầu vận hành đến lúc kết thúc vận hành, hoặc từ một đơn vị hoàn thành này đến đơn vị tiếp theo. | Đánh giá tốc độ quy trình, cân bằng dây chuyền và hiệu suất hoạt động. | Sử dụng nó mà không xác định xem có bao gồm việc chờ đợi hay xử lý hay không. |
| Thời gian chu kỳ | Cần đạt tốc độ sản xuất đáp ứng nhu cầu của khách hàng. | Thời gian sản xuất khả dụng ÷ nhu cầu khách hàng | Lập kế hoạch năng lực và điều chỉnh nhu cầu | Coi thời gian chu kỳ (takt time) như hiệu suất thực tế. |
| Thời gian giao hàng | Tổng thời gian từ khi đặt hàng đến khi giao hàng hoặc hoàn tất đơn hàng | Đơn hàng đã được nhận/giao cho khách hàng hoặc đã hoàn tất. | Dịch vụ khách hàng, lập kế hoạch và thực hiện đơn hàng | Giả sử chu kỳ sản xuất ngắn hơn đồng nghĩa với thời gian giao hàng ngắn hơn. |
| Thời gian xử lý | Tổng thời gian một chi tiết di chuyển trong suốt quá trình sản xuất, bao gồm cả thời gian chờ đợi. | Bắt đầu sản xuất đến kết thúc sản xuất | Phân tích quy trình từ đầu đến cuối và chẩn đoán WIP | Nhầm lẫn nó với thời gian xử lý thuần túy |
| Thời gian máy móc | Cỗ máy thời gian đang hoạt động tích cực ở phần đó. | Công cụ bắt đầu đến khi công cụ dừng | Sử dụng thiết bị và kỹ thuật quy trình | Bỏ qua các thao tác thủ công, thiết lập và tổn thất trong quá trình xếp hàng. |
Thời gian chu kỳ so với thời gian chu trình
Sự so sánh giữa thời gian chu kỳ Và thời gian chu kỳ Thời gian chu kỳ (takt time) là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong vận hành tinh gọn. Thời gian chu kỳ cho biết tốc độ cần thiết để đáp ứng nhu cầu, trong khi thời gian hoạt động (cycle time) cho biết tốc độ thực tế mà quy trình đạt được. Một là tốc độ mục tiêu; cái còn lại là kết quả hoạt động được đo lường.
Nếu thời gian chu kỳ (takt time) là 50 giây/đơn vị sản phẩm và thời gian chu kỳ thực tế là 62 giây, dây chuyền không thể đáp ứng đủ nhu cầu nếu không làm thêm giờ, tăng công suất hoặc thay đổi quy trình. Nếu thời gian chu kỳ là 40 giây, điều đó không tự động có nghĩa là quy trình hiệu quả, vì sản lượng dư thừa vẫn có thể dẫn đến sản xuất thừa, lượng hàng tồn kho dở dang (WIP) cao hơn và mất cân bằng ở các khâu tiếp theo. Vì vậy, trong các quyết định giữa thời gian chu kỳ và thời gian chu kỳ, câu hỏi thực sự không phải là cái nào tốt hơn, mà là hiệu suất thực tế có phù hợp với nhu cầu hay không.
Thời gian chờ, thời gian xử lý và thời gian máy móc: Những điểm mà các nhóm thường nhầm lẫn
Thời gian giao hàng rộng hơn thời gian chu kỳ vì nó bao gồm toàn bộ thời gian trôi qua xung quanh lệnh, chứ không chỉ riêng thao tác thực hiện lệnh. Thời gian thông lượng Khái niệm này cũng rộng hơn, nhưng thường tập trung vào hành trình của linh kiện trong quá trình sản xuất, bao gồm xếp hàng, vận chuyển và thời gian chờ đợi giữa các bước. Thời gian máy móc Nó có phạm vi hẹp hơn vì chỉ đo thời gian hoạt động thực tế của thiết bị.
Sự khác biệt này rất quan trọng trong các nhà máy thực tế. Một máy dập có thể hiển thị thời gian máy là 18 giây, trong khi thời gian chu kỳ đo được tại dây chuyền sản xuất là 30 giây sau khi đã tính cả thời gian nạp và dỡ hàng. Cùng một chi tiết đó vẫn có thể mất 6 giờ thời gian sản xuất tại nhà máy vì phải chờ đợi trước các công đoạn gia công thứ cấp, và khách hàng có thể phải chịu thời gian chờ đợi lên đến 3 ngày vì việc lập kế hoạch, gom lô và vận chuyển làm tăng thêm sự chậm trễ.
Tại sao định nghĩa rõ ràng lại quan trọng trước khi bạn sử dụng các con số
Khi các nhóm sử dụng lẫn lộn các thuật ngữ này, thứ tự ưu tiên cải tiến sẽ bị sai lệch. Bộ phận kỹ thuật có thể tập trung vào việc giảm thời gian hoạt động của máy móc, trong khi các giám sát viên sản xuất thực tế đang mất sản lượng do thời gian chờ đợi nguyên vật liệu và khoảng cách chuyển giao ca làm việc. Bộ phận tài chính có thể yêu cầu thời gian giao hàng ngắn hơn, nhưng nhóm sản xuất chỉ báo cáo thời gian chu kỳ hoạt động, vì vậy cả hai bên đều cho rằng bên kia đang hiểu sai vấn đề.
Do đó, trước khi các nhóm sử dụng những con số này trong các cuộc họp, bảng điều khiển hoặc mục tiêu cải tiến, họ nên xác định điểm bắt đầu và điểm kết thúc cho mỗi chỉ số. Khi các định nghĩa đó được xác định rõ, dữ liệu sẽ trở nên hữu ích để so sánh các ca làm việc, hiểu rõ sự biến động và hỗ trợ công việc giảm thời gian chu kỳ. Bước tiếp theo là tính toán chính xác ở cả cấp độ quy trình và cấp độ lệnh sản xuất.
Cách tính thời gian chu kỳ ở cấp độ quy trình và lệnh sản xuất
Khi bạn đã có định nghĩa rõ ràng về sản xuất thời gian chu kỳ, Bước tiếp theo là chọn phương pháp tính toán phù hợp với quyết định cần đưa ra. Một giám sát viên dây chuyền kiểm tra một trạm cần một con số khác so với người quản lý sản xuất xem xét toàn bộ lệnh sản xuất. Trên thực tế, công thức tính thời gian chu kỳ thay đổi một chút tùy thuộc vào việc bạn đang đo một thao tác lặp lại, một trung tâm máy móc, hay tổng thời gian cần thiết để hoàn thành một lô hàng. Sử dụng mức độ tính toán sai là một trong những lý do khiến các nhóm nhầm lẫn thời gian chu kỳ sản xuất thực tế với các giá trị trung bình gần đúng.
Công thức thời gian chu kỳ cơ bản
Ở mức độ đơn giản nhất, thời gian chu kỳ là:
Trung bình Chu kỳ sản xuất = Tổng thời gian sản xuất ÷ Số lượng sản phẩm sản xuất
Công thức này hoạt động tốt khi bạn muốn tính tốc độ sản lượng trung bình trong một chu kỳ vận hành ổn định. Nếu một dây chuyền đóng gói hoạt động trong 420 phút và sản xuất được 210 đơn vị, thời gian chu kỳ trung bình là 2 phút/đơn vị. Điều này hữu ích cho việc lập kế hoạch cấp cao, cân bằng dây chuyền và kiểm tra năng lực nhanh chóng, nhưng nó giả định rằng các điều kiện vận hành tương đối ổn định.
Hạn chế là giá trị trung bình này có thể che giấu các chi tiết vận hành. Nếu cùng một dây chuyền sản xuất có hai lần dừng ngắn, thời gian chờ nguyên liệu và thời gian thiết lập sản phẩm đầu tiên chậm, giá trị trung bình vẫn hiển thị 2 phút/đơn vị mặc dù hành vi thực tế của quy trình kém ổn định hơn. Đó là lý do tại sao các nhóm sản xuất thường tính toán thời gian chu kỳ ở cả hai mức độ: cấp độ quy trình và mức độ lệnh công việc.
Ví dụ minh họa: Phiếu đặt hàng gia công CNC
Giả sử một nhà máy đang sản xuất 500 thân van nhôm trên một trung tâm gia công CNC. Với mỗi chi tiết, người vận hành sẽ nạp phôi thô, bắt đầu chu trình, chờ gia công hoàn tất, dỡ chi tiết ra và đặt vào giá đỡ ở giai đoạn tiếp theo. Khi bắt đầu đơn hàng, nhóm cũng thực hiện kiểm tra thiết lập và bù trừ dụng cụ trước khi chi tiết đạt yêu cầu đầu tiên được xuất xưởng.
Ví dụ này cho phép bạn thấy cách tính toán thay đổi tùy thuộc vào ngữ cảnh. Con số ở cấp độ máy giúp bạn hiểu rõ hoạt động đó, trong khi số thứ tự đơn đặt hàng cho thấy những gì mà việc lập kế hoạch sản xuất thực sự trải nghiệm. Cả hai đều hợp lệ, nhưng chúng trả lời những câu hỏi khác nhau.
Thời gian chu kỳ ở cấp độ quy trình: Một thao tác lặp lại
Nếu bạn muốn đo lường chính quá trình gia công, bạn thường tập trung vào thời gian lặp lại trên mỗi đơn vị trong điều kiện vận hành bình thường. Giả sử một chu kỳ quan sát bao gồm:
- Tải phần thô: 20 giây
- Thời gian vận hành máy: 95 giây
- Dỡ sản phẩm hoàn thiện: 15 giây
Thời gian chu kỳ ở cấp độ quy trình là:
20 + 95 + 15 = 130 giây mỗi đơn vị
Đây thường là dạng thực tiễn nhất của công thức thời gian chu kỳ cho thiết kế trạm và phân tích công việc tiêu chuẩn. Nó bao gồm thời gian thao tác của người vận hành cộng với thời gian máy móc hoạt động để hoàn thành một đơn vị sản phẩm, điều này hữu ích hơn nhiều so với việc chỉ dựa vào thời gian chạy của máy. Nếu bạn loại trừ thời gian xếp dỡ hàng, bạn sẽ báo cáo... 95 giây, nhưng như vậy sẽ đánh giá thấp tốc độ sản lượng thực tế của nhà máy.
Khi nào cần bao gồm thời gian thiết lập và chuyển đổi?
Bây giờ hãy xem xét cùng một lệnh sản xuất từ góc nhìn của người lập kế hoạch. Trước khi bắt đầu sản xuất 500 chi tiết, nhóm sẽ dành thời gian... 40 phút Bao gồm thời gian thiết lập, kiểm tra đồ gá và phê duyệt kiểm tra sản phẩm đầu tiên. Nếu muốn tính thời gian chu kỳ đơn đặt hàng trung bình, thời gian thiết lập cần được tính vào vì nó tiêu tốn thời gian sản xuất sẵn có.
Cách tính lệnh sản xuất như sau:
Tổng thời gian thực hiện đơn hàng = Thời gian thiết lập + Tổng thời gian vận hành
Nếu mỗi đơn vị thực hiện 130 giây, sau đó gia công 500 đơn vị Yêu cầu:
500 × 130 giây = 65.000 giây = 1.083,3 phút
Thêm vào 40 phút cài đặt:
Tổng cộng: 1.083,3 + 40 = 1.123,3 phút
Sau đó chia cho 500 đơn vị:
1.123,3 ÷ 500 = 2,25 phút/đơn vị, hoặc khoảng 135 giây mỗi đơn vị
Thêm 5 giây mỗi đơn vị có vẻ nhỏ, nhưng trên nhiều lần sản xuất ngắn, nó có tác động lớn đến năng lực sản xuất khả dụng. Trong môi trường sản xuất đa dạng sản phẩm, việc thay đổi sản phẩm thường xuyên có thể tiêu tốn từ 10% đến 30% thời gian sản xuất theo kế hoạch, đó là lý do tại sao thời gian thiết lập phải được hiển thị trong thời gian chu kỳ lệnh sản xuất.
Thời gian chu kỳ xử lý so với thời gian chu kỳ lệnh sản xuất
thời gian chu kỳ ở cấp độ quy trình Cho biết thời gian cần thiết để hoàn thành một thao tác khi công việc đã chạy ổn định. Thời gian chu kỳ lệnh sản xuất Cho bạn biết thời gian thực tế mà đơn hàng tiêu tốn, bao gồm cả thời gian thiết lập và các hoạt động khác liên quan đến đơn hàng.
Trong ví dụ của chúng tôi, thời gian chu kỳ ở cấp độ quy trình là 130 giây, trong khi thời gian trung bình theo đơn đặt hàng là 135 giây. Nếu bạn đang cân bằng lao động hoặc so sánh giữa các máy móc với nhau, hãy sử dụng số liệu ở cấp độ quy trình. Nếu bạn đang ước tính ngày hoàn thành, lập kế hoạch năng lực hữu hạn hoặc báo giá năng suất thực tế, hãy sử dụng số liệu theo đơn đặt hàng.
Lựa chọn dữ liệu đầu vào phù hợp
Dữ liệu thời gian chu kỳ chỉ hữu ích khi mọi nhóm đều ghi lại cùng một sự kiện bắt đầu và kết thúc. Trên hầu hết các nhà máy, các nhóm lấy dữ liệu từ tín hiệu máy móc, nhật ký vận hành, hồ sơ MES hoặc bảng sản xuất thủ công. Điểm quan trọng không chỉ là nguồn dữ liệu mà còn là... tính nhất quán.
Ví dụ về máy CNC, các mốc thời gian thường được chọn bao gồm bắt đầu công việc, sản phẩm đạt chất lượng đầu tiên, sản phẩm đạt chất lượng cuối cùng và hoàn thành công việc. Nếu một người giám sát đo từ sản phẩm đạt chất lượng đầu tiên đến sản phẩm đạt chất lượng cuối cùng trong khi người khác đo từ khi người vận hành đăng nhập đến khi đóng pallet, thì thời gian chu kỳ sản xuất được báo cáo sẽ không thể so sánh được. Đây cũng là lý do một số nhóm nhầm lẫn giữa thời gian chu kỳ và thời gian nhịp độ trong thảo luận, mặc dù nhịp độ là một chỉ số điều chỉnh tốc độ dựa trên nhu cầu chứ không phải là thời gian thực hiện quy trình được quan sát.
Một nguyên tắc thực tiễn là xác định ranh giới sự kiện trước khi bắt đầu báo cáo. Đối với phân tích cấp quy trình, hãy sử dụng các sự kiện đơn vị lặp lại như từ khi bắt đầu tải đến khi hoàn thành dỡ hàng. Đối với phân tích lệnh sản xuất, hãy sử dụng các sự kiện cấp lệnh như từ khi bắt đầu thiết lập đến khi hoàn thành số lượng cuối cùng. Điều này giúp gắn kết số liệu với một quyết định quản lý thực tế.
Trung bình cộng đơn giản so với phương pháp tính toán sản lượng thực tế hơn
Chỉ cần lấy trung bình đơn giản là đủ khi quy trình ổn định, thời gian vận hành dài và thời gian thiết lập không đáng kể so với sản lượng. Điều này thường thấy ở các dây chuyền chuyên dụng sản xuất cùng một mã sản phẩm trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày. Trong trường hợp đó, tổng thời gian vận hành chia cho tổng số sản phẩm sẽ cho ta một cơ sở đáng tin cậy để lập kế hoạch năng lực sản xuất.
Cần có phương pháp tính toán thời gian chu kỳ sản xuất thực tế hơn khi môi trường sản xuất bao gồm các đợt chạy ngắn, thay đổi mẫu mã thường xuyên, thao tác của người vận hành, kiểm tra hoặc các bước phê duyệt giữa các lô hàng. Trong những trường hợp đó, việc loại trừ thời gian thiết lập, bốc xếp, dỡ hàng hoặc xuất xưởng sản phẩm đầu tiên sẽ tạo ra thời gian chu kỳ thấp hơn thực tế. Kết quả thường là lịch trình kém hiệu quả, năng lực sản xuất bị đánh giá quá cao và việc đẩy nhanh tiến độ không cần thiết.
Đối với đơn đặt hàng CNC, chế độ xem đơn giản chỉ hiển thị máy có thể báo cáo 95 giây. Chế độ xem vận hành ở cấp độ quy trình báo cáo 130 giây. Chế độ xem lập kế hoạch đơn đặt hàng báo cáo 135 giây. Không có con số nào trong số này là sai; chúng chỉ đang trả lời các câu hỏi vận hành khác nhau.
Sử dụng cả hai số, nhưng ghi nhãn rõ ràng.
Các nhà máy hiệu quả nhất không áp đặt một con số thời gian chu kỳ chung cho mọi trường hợp sử dụng. Thay vào đó, họ duy trì một quy ước đặt tên tiêu chuẩn như thời gian chu kỳ xử lý thực tế, thời gian chu kỳ quan sát được và thời gian chu kỳ trung bình của đơn đặt hàng. Điều này tránh được sự nhầm lẫn sau này khi các nhóm bắt đầu so sánh hiệu suất giữa các sản phẩm, ca làm việc hoặc máy móc.
Việc tuân thủ nguyên tắc này cũng giúp cho việc giảm thời gian chu kỳ sản xuất về sau trở nên dễ dàng hơn nhiều. Nếu dữ liệu cơ bản của bạn đã phân tách thời gian gia công, thời gian xử lý và thời gian thiết lập, bạn có thể thấy chính xác những điểm nào cần cải thiện thay vì tranh luận về các phép tính. Tóm lại, việc tính toán không chỉ là một bài tập kỹ thuật; nó là nền tảng cho việc lập kế hoạch sản xuất, lập kế hoạch nhân lực và hành động cải tiến hiệu quả hơn.
Nguyên nhân dẫn đến thời gian chu kỳ sản xuất kéo dài tại xưởng.
Sau khi định nghĩa và tính toán thời gian chu kỳ, Thử thách tiếp theo là tìm ra nguyên nhân khiến chu kỳ sản xuất kéo dài hơn dự kiến. Ở hầu hết các nhà máy, câu trả lời không phải là do một máy móc hoạt động chậm. Chu kỳ sản xuất kéo dài thường do một chuỗi các sự chậm trễ nhỏ trong luồng nguyên vật liệu, con người, thiết bị, chất lượng và quá trình ra quyết định. Đó là lý do tại sao hai dây chuyền có tốc độ định mức tương tự lại có thể cho ra sản lượng rất khác nhau mỗi ca.
Điểm nghẽn và sự mất cân bằng dây chuyền sản xuất
A nút thắt cổ chai Tốc độ của máy móc ở khâu trước đó quyết định nhịp độ của toàn bộ quy trình, ngay cả khi chúng có vẻ nhanh trên lý thuyết. Nếu một trạm nào đó liên tục hoạt động chậm hơn các trạm khác, hàng tồn kho sẽ tích tụ phía trước, công nhân phải chờ đợi phía sau, và chu kỳ sản xuất từ đầu đến cuối sẽ kéo dài vượt xa tốc độ lý thuyết của máy. Đây là một lý do tại sao các nhóm chỉ tập trung vào tốc độ định mức của máy thường bỏ qua nguyên nhân thực sự của sự kém hiệu quả.
Ví dụ, trong một nhà máy sản xuất linh kiện ô tô, công đoạn dập có thể hoàn thành một chi tiết chỉ trong vài giây, nhưng một bước kiểm tra hoặc hàn chậm hơn có thể làm tắc nghẽn dây chuyền. Kết quả là hàng đợi ngày càng dài, nhiều công đoạn xử lý hơn và thời gian từ khi xuất xưởng đến khi sản phẩm hoàn thiện kéo dài hơn. Trên thực tế, một trạm có thể đạt chu kỳ máy ngắn của riêng nó, nhưng toàn bộ dây chuyền vẫn không đạt được nhịp độ sản xuất vì điểm nghẽn chi phối sản lượng.
Trì hoãn do chờ đợi, sản phẩm dở dang và xử lý vật liệu
Thặng dư Đang trong quá trình thực hiện Việc này thường được coi là biện pháp bảo vệ, nhưng nó thường che giấu sự không ổn định trong quy trình sản xuất và làm tăng thời gian chờ đợi giữa các công đoạn. Một sản phẩm có thể chỉ mất vài phút để được xử lý nhưng lại mất nhiều thời gian hơn để nằm trên giá đỡ, trên pallet hoặc trong khu vực tập kết. Tại nhiều nhà máy, thời gian chờ đợi này chiếm tỷ lệ lớn hơn trong tổng thời gian sản xuất so với thời gian thực tế thao tác.
Lắp ráp điện tử là một ví dụ điển hình. Các bo mạch có thể được in và lắp ráp nhanh chóng, sau đó nằm trong hàng chờ trước khi được kiểm tra vì các thiết bị, kỹ thuật viên hoặc khả năng phê duyệt bị hạn chế. Dây chuyền trông có vẻ bận rộn, nhưng chu kỳ sản xuất từ đầu đến cuối kéo dài hơn vì vật liệu được di chuyển theo lô và chờ đợi nguồn lực sẵn có tiếp theo.
Thay đổi và cắt lỗ nhỏ
Thường xuyên sự thay đổi Việc này có thể làm tăng đáng kể thời gian chu kỳ sản xuất, đặc biệt là trong sản xuất nhiều loại sản phẩm. Ngay cả khi thời gian chuyển đổi dự kiến chỉ từ 10 đến 20 phút, tổn thất thực tế thường lớn hơn vì nó bao gồm việc dọn dẹp dây chuyền, kiểm tra sản phẩm đầu tiên, điều chỉnh thông số và sự không ổn định khi khởi động lại. Nếu việc sắp xếp thứ tự SKU không tốt, những gián đoạn lặp đi lặp lại này có thể tiêu tốn một phần đáng kể thời gian làm việc.
Những sự cố nhỏ cũng rất quan trọng. Một dây chuyền bị gián đoạn từ 30 đến 60 giây liên tục do lỗi cảm biến, kẹt nhãn hoặc nạp liệu có thể không bao giờ hiển thị thời gian ngừng hoạt động đáng kể trong báo cáo, nhưng hiệu ứng tích lũy có thể rất lớn. Trong nhiều nhà máy sản xuất riêng lẻ, những gián đoạn ngắn này là nguyên nhân chính gây ra thời gian chu kỳ dài hơn so với các sự cố lớn.
Thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch và phản hồi bảo trì
Hỏng hóc thiết bị gia tăng thời gian chu kỳ Có hai cách: máy ngừng hoạt động và luồng công việc tiếp theo trở nên không ổn định sau khi khởi động lại. Quá trình phục hồi thường bao gồm kiểm tra phế phẩm, cân bằng lại lao động và xử lý hàng tồn kho đang chờ xử lý, điều này có nghĩa là tổn thất vẫn tiếp diễn sau khi máy hoạt động trở lại. Đó là lý do tại sao thời gian ngừng hoạt động và thời gian chu kỳ nên được xem xét cùng nhau chứ không phải trong các báo cáo riêng biệt.
Làm lại, Giữ hàng do lỗi chất lượng và Hàng chờ kiểm tra
Tỷ lệ sản phẩm đạt chất lượng ngay lần đầu thấp kéo dài thời gian chu kỳ sản xuất vì cùng một sản phẩm tiêu tốn năng lực sản xuất nhiều lần. Các vòng làm lại, hoạt động kiểm soát và kiểm tra bổ sung đều làm tăng thêm thời gian mà hiếm khi được thể hiện qua số lượng sản lượng đơn giản. Theo các tiêu chuẩn ngành, chi phí nhà máy ẩn liên quan đến chất lượng kém có thể lên tới... 15% đến 20% Chi phí bán hàng trong một số môi trường sản xuất là một phần, và một phần chi phí đó thể hiện trực tiếp qua thời gian sản xuất và chu kỳ kéo dài hơn.
Trong một nhà máy điện tử, một bài kiểm tra chức năng thất bại có thể khiến một lô hàng phải quay lại để hàn lại, sau đó lại phải kiểm tra lần nữa, rồi bị đưa vào khu vực lưu giữ chờ xử lý của bộ phận kỹ thuật. Thời gian xử lý của máy có thể không thay đổi, nhưng thời gian chu kỳ thực tế lại tăng lên vì sản phẩm bị kẹt trong quá trình xử lý lỗi. Điều này nhắc nhở chúng ta rằng thời gian chu kỳ sản xuất thường bị chi phối bởi sự cản trở của hệ thống chất lượng, chứ không chỉ bởi tốc độ sản xuất.
Phê duyệt, bàn giao và khoảng trống giữa các ca làm việc
Một số sự chậm trễ kéo dài nhất trong dây chuyền sản xuất là do vấn đề hành chính chứ không phải do lỗi kỹ thuật. Việc chờ phê duyệt mẫu đầu tiên, phê duyệt sai lệch, cho phép bảo trì hoặc xác nhận của người giám sát có thể khiến nguyên vật liệu bị ứ đọng ngay cả khi công nhân và máy móc đã sẵn sàng. Những sự chậm trễ này đặc biệt phổ biến trong môi trường sản xuất được quản lý chặt chẽ hoặc có nhiều loại sản phẩm khác nhau, nơi các quyết định không được tiêu chuẩn hóa.
Việc bàn giao ca làm việc cũng tạo ra hiệu ứng tương tự. Nếu các sự cố ngừng hoạt động, thiếu nguyên vật liệu hoặc các lệnh công việc chưa hoàn thành được bàn giao bằng lời nói hoặc trên giấy tờ, ca làm việc tiếp theo có thể mất từ 15 đến 30 phút để kiểm tra lại tình trạng trước khi sản xuất tiếp tục. Trong một tháng, những tổn thất do bàn giao ca làm việc thường xuyên này có thể tác động đến việc giảm thời gian chu kỳ sản xuất tương đương với một lần nâng cấp thiết bị nhỏ.
Nguyên tắc chẩn đoán chính
Nếu thời gian chu kỳ của bạn đang tăng lên, đừng cho rằng bản thân quy trình đã trở nên chậm hơn. Trong nhiều trường hợp, nguyên nhân thực sự là do hàng đợi, sự gián đoạn, vòng lặp làm lại và sự chậm trễ trong việc ra quyết định xung quanh quy trình. Bước tiếp theo là làm cho những tổn thất đó trở nên rõ ràng hơn bằng cách theo dõi thời gian chu kỳ tốt hơn để các nhóm có thể phân biệt thời gian xử lý thực tế với thời gian chờ đợi không cần thiết và hành động dựa trên các ràng buộc phù hợp.
Làm thế nào để giảm thời gian chu kỳ bằng cách theo dõi và kiểm soát quy trình làm việc tốt hơn?
Chuẩn hóa các dấu thời gian mà bạn thu thập.
Bạn không thể cải thiện được thời gian chu kỳ Nếu các nhóm khác nhau đánh dấu điểm bắt đầu và kết thúc khác nhau. Bước đầu tiên là xác định chính xác những sự kiện nào được tính vào thời gian chu kỳ sản xuất của bạn: công việc được phát hành, nguyên vật liệu sẵn sàng, thiết lập hoàn tất, bắt đầu sản xuất sản phẩm đầu tiên, thao tác hoàn tất, kiểm tra được chấp thuận và công việc kết thúc. Nếu một người giám sát tính thời gian chờ đợi và người khác loại trừ nó, thời gian chu kỳ được báo cáo sẽ trở nên không đáng tin cậy ngay cả khi công thức tính thời gian chu kỳ là chính xác.
Trên thực tế, các nhà máy nên ghi lại các quy tắc ghi thời gian theo từng nhóm quy trình thay vì dựa vào các thói quen không chính thức tại xưởng sản xuất. Một dây chuyền CNC, dây chuyền SMT và trạm lắp ráp thủ công thường cần logic ghi thời gian khác nhau vì các điểm xếp dỡ, kiểm tra và nạp liệu không giống nhau. Điều này cũng giúp tránh nhầm lẫn sau này khi các nhóm so sánh thời gian chu kỳ theo máy, ca làm việc hoặc mã sản phẩm và cho rằng dữ liệu được thu thập trong cùng điều kiện.
Thu thập dữ liệu thời gian chu kỳ tại nguồn.
Việc cập nhật thủ công cuối ca là một trong những nguyên nhân chính khiến việc theo dõi thời gian chu kỳ không hiệu quả. Các công nhân vận hành, quản đốc dây chuyền và kỹ thuật viên nên ghi lại các sự kiện khi công việc diễn ra, lý tưởng nhất là thông qua các biểu mẫu trên thiết bị di động, máy tính bảng tại trạm làm việc, quét mã vạch hoặc các thiết bị kích hoạt được kết nối với máy móc. Chụp ảnh thời gian thực Giảm thiểu việc bỏ sót dữ liệu và giúp dễ dàng phân tách thời gian xử lý thực tế khỏi thời gian chờ đợi, dừng máy và các vòng lặp làm lại.
Những cơ hội cải thiện thời gian chu kỳ lớn nhất thường nằm ngoài thời gian vận hành máy móc thuần túy. Tại nhiều nhà máy, công nhân vận hành có thể cho bạn biết một chu kỳ ép mất 40 giây, nhưng họ không thể chỉ ra bao nhiêu thời gian bị mất thêm do chờ đợi nguyên vật liệu, kiểm tra chất lượng, xác nhận dụng cụ hoặc hỗ trợ bảo trì. Dữ liệu cấp nguồn giúp lấp đầy khoảng trống đó và cung cấp cho các nhà quản lý sản xuất thông tin để họ có thể hành động ngay trong ca làm việc, chứ không phải sau khi báo cáo cuối tháng.
Theo dõi tiến độ công việc giữa các bước, không chỉ theo dõi kết quả đầu ra.
Một dây chuyền sản xuất có thể đạt mục tiêu sản lượng mỗi giờ nhưng vẫn che giấu hiệu suất chu kỳ kém nếu hàng tồn kho đang chất đống giữa các công đoạn. Theo dõi WIP Biểu đồ này cho thấy các đơn vị đang dành thời gian chờ đợi ở đâu, điều này thường quan trọng hơn tốc độ hoạt động của từng máy riêng lẻ. Định luật Little là một lời nhắc nhở hữu ích ở đây: khi lượng hàng tồn kho trong quá trình sản xuất (WIP) tăng lên, thời gian luân chuyển trung bình thường cũng tăng theo trừ khi năng suất được cải thiện tương ứng.
Một ví dụ đơn giản là dây chuyền lắp ráp phụ tùng ô tô, nơi công đoạn dập khuôn hoàn thiện các bộ phận nhanh chóng, nhưng công đoạn hàn lại gom chúng thành từng lô trước khi chuyển sang công đoạn tiếp theo. Sản lượng có vẻ đạt yêu cầu vào cuối ngày, nhưng thời gian chu kỳ sản xuất thực tế lại kéo dài vì các bộ phận phải nằm chờ hàng giờ liền. Việc theo dõi thời gian chờ giữa các bước quy trình giúp xác định điểm nghẽn và hỗ trợ nhóm giảm thời gian chu kỳ thông qua việc cân bằng sản xuất, giảm kích thước lô hàng hoặc áp dụng các quy tắc điều phối tốt hơn.
Thời gian chu kỳ phân đoạn theo ca làm việc, mã sản phẩm (SKU) và máy móc.
Các giá trị trung bình che giấu sự biến động trong hoạt động. Nếu bạn chỉ xem xét một con số thời gian chu kỳ tổng thể, bạn có thể bỏ sót việc dây chuyền số 2 trong ca đêm hoạt động chậm hơn 18% đối với các SKU đa dạng, hoặc một nhóm máy móc hoạt động tốt với các công việc tiêu chuẩn nhưng gặp khó khăn sau khi thay đổi sản phẩm. Phân tích thời gian chu kỳ theo ca, mã sản phẩm, máy móc, nhóm vận hành hoặc loại đơn hàng sẽ biến chỉ số KPI tổng quát thành một công cụ quản lý thiết thực.
Một dây chuyền sản xuất có thể đáp ứng nhịp độ trung bình, trong khi các SKU hoặc ca làm việc cụ thể liên tục vượt quá ngưỡng chu kỳ cho phép. Báo cáo phân đoạn giúp bạn xác định xem vấn đề nằm ở việc phân bổ lao động, kỷ luật thiết lập, trình bày vật liệu, tình trạng bảo trì hay trình tự lập kế hoạch.
Nguyên nhân gây ra sự chậm trễ trong việc gắn thẻ để dữ liệu trở nên hữu ích.
Dữ liệu thời gian chu kỳ mà không có mã lý do thường dẫn đến việc phỏng đoán. Khi một thao tác vượt quá mục tiêu, hệ thống cần yêu cầu gắn thẻ nguyên nhân, chẳng hạn như thiếu nguyên liệu, thay đổi dụng cụ, thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch, chậm trễ phê duyệt sản phẩm đầu tiên, làm lại, người vận hành vắng mặt hoặc chờ xe nâng. Các nhà máy sử dụng mã chậm trễ có cấu trúc thường cải thiện nhanh hơn vì họ có thể phân biệt các tổn thất mãn tính với các sự kiện riêng lẻ.
Kích hoạt các hành động khắc phục khi vượt quá ngưỡng.
Việc theo dõi thời gian chu kỳ hiệu quả không chỉ dừng lại ở việc báo cáo. Khi thời gian chu kỳ vượt quá ngưỡng đã định trước, hành động tiếp theo cần được thực hiện tự động: thông báo cho người quản lý dây chuyền, mở phiếu yêu cầu bảo trì, báo cáo tình trạng thiếu nguyên vật liệu, hoặc yêu cầu giám sát viên xem xét trước khi đơn hàng được tiếp tục. Điều này khép kín vòng lặp giữa đo lường và phản hồi, vốn là điểm yếu của nhiều hệ thống dựa trên bảng tính.
Một cách tiếp cận thực tế là thiết lập các quy tắc ngưỡng theo quy trình và nhóm sản phẩm thay vì sử dụng một ngưỡng kích hoạt chung cho toàn nhà máy. Một trung tâm gia công với các công việc lặp lại ổn định có thể cần ngưỡng chặt chẽ hơn, trong khi khu vực lắp ráp hỗn hợp nhiều mẫu sản phẩm có thể cần phạm vi kiểm soát rộng hơn và các lộ trình leo thang khác nhau. Mục tiêu không phải là tạo ra nhiều cảnh báo hơn, mà là tạo ra sự can thiệp nhanh hơn đối với những tổn thất ảnh hưởng đáng kể đến năng suất và thời gian giao hàng.
Thay thế việc theo dõi bằng bảng tính bằng quy trình làm việc kỹ thuật số
Khi nhà máy đã thiết lập được các quy tắc về dấu thời gian rõ ràng, các điểm kiểm tra WIP, logic phân đoạn và mã trì hoãn, thách thức tiếp theo là kỷ luật thực thi. Ở giai đoạn này, một nền tảng không cần lập trình như... Jodoo Phần mềm này có thể giúp các nhóm vận hành thay thế việc theo dõi dựa trên bảng tính bằng các biểu mẫu kỹ thuật số, bảng điều khiển thời gian thực và các quy tắc quy trình làm việc phù hợp với quy trình sản xuất thực tế. Thay vì chờ người giám sát tổng hợp dữ liệu thủ công, các nhóm có thể thu thập các sự kiện bắt đầu/kết thúc ngay tại nguồn, hình dung các điểm nghẽn theo dây chuyền hoặc SKU và chuyển các sự chậm trễ bất thường đến đúng bộ phận ngay lập tức.
Ví dụ, một nhà máy điện tử có thể sử dụng Jodoo Hệ thống cho phép người vận hành quét phiếu lệnh sản xuất khi bắt đầu thiết lập, ghi nhận phê duyệt sản phẩm đầu tiên, ghi lại lý do dừng trong quá trình gián đoạn và hoàn tất từng thao tác từ máy tính bảng trên dây chuyền. Nếu thời gian chu kỳ vượt quá mục tiêu cho SKU đó, Jodoo có thể kích hoạt quy trình làm việc cảnh báo bộ phận sản xuất và bảo trì, chỉ định các hành động tiếp theo và cập nhật bảng điều khiển cho người quản lý ca trong thời gian thực. Điều này mang lại cho người quản lý một cách thiết thực để chuyển từ báo cáo thụ động sang giảm thời gian chu kỳ theo vòng lặp khép kín mà không cần phát triển tùy chỉnh phức tạp.
Kết luận: Biến phân tích thời gian chu kỳ thành cải tiến liên tục
Thời gian chu kỳ Nó chỉ trở nên có giá trị khi nhóm của bạn sử dụng một định nghĩa rõ ràng, áp dụng công thức phù hợp ở đúng cấp độ và xử lý các sự chậm trễ trước khi chúng trở nên bình thường. Trên thực tế, điều đó có nghĩa là tách biệt thời gian chu kỳ khỏi thời gian nhịp độ và thời gian dẫn đầu, tính toán nó một cách nhất quán theo quy trình hoặc lệnh sản xuất, và truy tìm các nguyên nhân thực sự dẫn đến thời gian chu kỳ dài như chờ đợi, làm lại, thời gian ngừng hoạt động, chuyển đổi hoặc thiếu sót trong phê duyệt. Đối với các nhà quản lý sản xuất và nhà máy, mục tiêu không chỉ là báo cáo tốt hơn mà còn là đưa ra các quyết định nhanh hơn, có thể lặp lại hơn trên dây chuyền sản xuất.
Đó là lý do tại sao những nỗ lực cải thiện thời gian chu kỳ hiệu quả nhất đều kết hợp đo lường với kỷ luật quy trình làm việc. Khi người vận hành ghi lại dấu thời gian ngay tại nguồn, người giám sát có thể phân tích hiệu suất theo ca, máy móc, SKU hoặc đơn đặt hàng và phản ứng với các xu hướng bất thường sớm hơn nhiều. Các nhà máy xây dựng vòng lặp khép kín này thường cải thiện cả tính ổn định sản lượng và OEE, vì tổn thất thời gian chu kỳ thường liên quan trực tiếp đến các sự cố dừng máy không được phát hiện và sự biến động của quy trình.
Nếu bạn muốn số hóa quy trình đó mà không cần phát triển tùy chỉnh phức tạp, Jodoo Cung cấp cho bạn một cách thức thực tế không cần lập trình để xây dựng các biểu mẫu theo dõi thời gian chu kỳ, quy trình lý do trì hoãn, bảng điều khiển thời gian thực và cảnh báo leo thang xung quanh quy trình sản xuất hiện có của bạn. Bạn có thể bắt đầu dùng thử miễn phí hoặc Đặt lịch dùng thử Hãy xem Jodoo phù hợp với quy trình sản xuất tinh gọn của nhà máy bạn như thế nào.
