5 Phương pháp tối ưu chỉ số Changeover time trong sản xuất

Changeover time là một trong những chỉ số quan trọng quyết định hiệu quả vận hành của dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên, trên thực tế, nhiều doanh nghiệp vẫn chưa kiểm soát tốt changeover time, dẫn đến tình trạng dây chuyền dừng lâu, làm giảm công suất máy móc và tăng chi phí vận hành. Vậy changeover time là gì? Những yếu tố nào ảnh hưởng đến chỉ số này? Doanh nghiệp có thể áp dụng những phương pháp nào để rút ngắn thời gian chuyển đổi sản xuất? Bài viết dưới đây sẽ phân tích chi tiết để giúp doanh nghiệp hiểu rõ và tối ưu hiệu quả.

Changeover time là gì?

Changeover time (thời gian chuyển đổi sản xuất) là toàn bộ thời gian doanh nghiệp cần để điều chỉnh và thiết lập lại dây chuyền sản xuất hiện tại sang sản xuất một loại sản phẩm khác. Khoảng thời gian này thường được tính từ khi sản phẩm cuối cùng của lô sản xuất cũ hoàn thành đến khi sản phẩm đầu tiên đạt tiêu chuẩn chất lượng của lô hàng mới được tạo ra.

Changeover time là gì?

Trong quá trình chuyển đổi, nhiều hoạt động cần được thực hiện như: Tháo dỡ khuôn mẫu, vệ sinh thiết bị, điều chỉnh máy móc, cài đặt lại thông số sản xuất, chuẩn bị nguyên vật liệu mới,… Tùy vào mức độ phức tạp của sản phẩm và trình độ quản lý sản xuất, thời gian chuyển đổi có thể kéo dài từ vài phút đến vài giờ.

Nếu thời gian chuyển đổi sản xuất quá dài, dây chuyền sẽ bị dừng nhiều lần, làm giảm hiệu suất thiết bị, sản lượng thực tế và khả năng đáp ứng đơn hàng của doanh nghiệp. Do đó, tối ưu Changeover time là một trong những mục tiêu quan trọng được nhiều doanh nghiệp hướng tới.

4 Thành phần quyết định đến chỉ số Changeover time

Thời gian chuyển đổi sản xuất được tạo thành từ 4 thành phần chính là: Thời gian chuẩn bị (Preparation Time), thời gian điều chỉnh máy móc (Setup Time), thời gian kiểm tra và hiệu chỉnh (Trial Run Time), thời gian dọn dẹp sau khi chuyển đổi (Cleanup Time).

4 Thành phần cốt lõi của Changeover time

Thời gian chuẩn bị (Preparation Time)

Đây là khoảng thời gian để doanh nghiệp chuẩn bị tất cả các yếu tố cần thiết phục vụ cho quá trình chuyển đổi. Các công việc như: Chuẩn bị khuôn mẫu, kiểm tra dụng cụ, chuẩn bị nguyên vật liệu,… sẽ được thực hiện trước khi dây chuyển sản xuất dừng hoạt động.

Giai đoạn chuẩn bị nếu không được thực hiện tốt có thể là nguyên nhân dẫn đến sự chậm trễ ở các công đoạn phía sau, khiến Changeover time kéo dài đáng kể. Việc chuẩn bị trước đầy đủ dụng cụ, vật tư, nguyên liệu cần thiết sẽ giúp quá trình chuyển đổi diễn ra nhanh chóng hơn. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể giảm thời gian dừng máy không cần thiết.

Thời gian điều chỉnh máy móc (Setup Time)

Đây là hoạt động chiếm nhiều thời gian nhất trong quá trình chuyển đổi sản xuất. Các công việc chính trong giai đoạn này gồm: Tháo dỡ khuôn mẫu, đồ gá, phụ tùng của dây chuyền sản xuất sản phẩm trước và lắp đặt thiết bị tương ứng để sản xuất sản phẩm mới. Thời gian điều chỉnh máy móc phụ thuộc rất lớn vào thiết kế máy móc, công cụ hỗ trợ và trình độ của nhân viên.

Thời gian kiểm tra và hiệu chỉnh (Trial Run Time)

Nhằm đảm bảo máy móc và dây chuyền có thể vận hành ở chế độ tối ưu, sau khi kết thức quá trình điều chỉnh máy móc, nhân viên kỹ thuật cần thực hiện một loạt các hoạt động như: Điều chỉnh thông số kỹ thuật (tốc độ máy, nhiệt độ, áp suất, độ rung…), cấu hình chương trình điều khiển, đo lường và so sánh với tiêu chuẩn chất lượng,… cho đến khi sản phẩm đạt yêu cầu.

Đây là giai đoạn dễ gây lãng phí nguyên vật liệu nhất và thường kéo dài nếu thông số vận hành không được chuẩn hóa và lưu trữ từ các lần sản xuất trước. Với những sản phẩm phức tạp, vòng lặp hiệu chỉnh có thể lặp đi lặp lại nhiều lần mới đạt chuẩn.

Thời gian dọn dẹp sau khi chuyển đổi (Cleanup Time)

Giai đoạn này bao gồm các công việc như: Vệ sinh máy móc, thu dọn khuôn mẫu và dụng cụ cũ, trả dụng cụ về kho lưu trữ và ghi chép lại thông tin liên quan. Thời gian dọn dẹp sau chuyển đổi thường bị nhiều doanh nghiệp bỏ qua nhưng đây là là công đoạn tiền đề để đảm bảo các hoạt động chuẩn bị cho lần Changeover time tiếp theo diễn ra nhanh chóng hơn.

Lợi ích khi tối ưu Changeover time

Thời gian Changeover time ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả vận hành của nhà máy. Doanh nghiệp khi tối ưu tốt thời gian chuyển đổi sẽ nhận được nhiều lợi ích lớn như:

Tối ưu Changeover time mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp

Tăng hiệu suất vận hành của dây chuyền sản xuất

Khi Changeover time được rút ngắn, thời gian dừng máy để chuyển đổi giữa các sản phẩm cũng giảm theo. Nhờ đó, dây chuyền có thể hoạt động nhiều hơn trong cùng một khoảng thời gian. Đây là yếu tố quan trọng giúp doanh nghiệp tận dụng tối đa năng lực của dây chuyền hiện có mà không cần đầu tư thêm máy móc mới.

Giảm chi phí sản xuất

Thời gian chuyển đổi càng dài thì máy móc càng phải dừng lâu, kéo theo nhiều chi phí phát sinh như: Chi phí nhân công chờ việc, chi phí vận hành máy móc và chi phí năng lượng. Khi tối ưu Changeover time, doanh nghiệp có thể rút ngắn thời gian dừng máy, giảm lãng phí trong quá trình sản xuất và tối ưu chi phí vận hành tổng thể của nhà máy.

Cải thiện khả năng đáp ứng đơn hàng

Việc rút ngắn thời gian chuyển đổi sản xuất giúp doanh nghiệp linh hoạt hơn trong việc sắp xếp kế hoạch sản xuất và xử lý các đơn hàng gấp. Nhà máy có thể nhanh chóng chuyển sang sản xuất sản phẩm mới mà không mất nhiều thời gian chuẩn bị. Nhờ đó, doanh nghiệp cải thiện lead time và nâng cao mức độ hài lòng của khách hàng.

Nâng cao tính linh hoạt trong sản xuất

Doanh nghiệp có thời gian chuyển đổi dài buộc phải sản xuất theo lô lớn, dẫn đến tồn kho cao và phản ứng chậm với biến động thị trường. Trong khi đó, các doanh nghiệp sở hữu Changeover time nhanh có thể sản xuất nhiều chủng loại sản phẩm với quy mô lô nhỏ mà không lo chi phí chuyển đổi ăn mòn lợi nhuận. Nhờ đó, doanh nghiệp có thể đáp ứng đa dạng đơn hàng mà vẫn duy trì hiệu quả vận hành.

Làm thế nào để giảm thời gian chuyển đổi trong sản xuất?

Dưới đây là 5 phương pháp phổ biến được nhiều nhà máy áp dụng để rút ngắn thời gian chuyển đổi sản xuất. Doanh nghiệp bạn có thể tham khảo và áp dụng:

5 Cách giảm Changeover time

Phương pháp 1: Áp dụng SMED

SMED (Single Minute Exchange of Die) là một phương pháp cải tiến nổi tiếng trong Lean, tập trung vào mục tiêu rút ngắn thời gian chuyển đổi xuống dưới 10 phút.

Nguyên tắc chính hoạt động của SMED thể hiện qua 3 bước chính là:

1. Phân tích chi tiết từng bước trong quá trình chuyển đổi
2. Tách các hoạt động thành internal setup (những việc chỉ thực hiện được khi máy đã dừng như: Tháo khuôn, lắp khuôn mới,…) và external setup (những việc có thể thực hiện ngay cả khi máy đang chạy như: Vận chuyển dụng cụ, chuẩn bị nguyên liệu,…)
3. Chuyển càng nhiều hoạt động sang external setup càng tốt. Ví dụ, việc chuẩn bị khuôn hoặc dụng cụ có thể được thực hiện trước khi máy dừng, thay vì chờ đến khi quá trình chuyển đổi bắt đầu.

Nhờ áp dụng SMED, doanh nghiệp có thể giảm đáng kể thời gian chuyển đổi sản xuất mà không cần đầu tư thiết bị mới.

Phương pháp 2: Chuẩn hóa quy trình và xây dựng SOP chi tiết

Một trong những nguyên nhân khiến Changeover time kéo dài là do quy trình thực hiện giữa các ca sản xuất không thống nhất. Do đó, doanh nghiệp nên xây dựng quy trình thao tác chuẩn (SOP) cho quá trình chuyển đổi để đảm bảo nhân viên giữa các ca làm việc đúng trình tự.

Quy trình thao tác chuẩn cần thể hiện rõ: Các bước thực hiện chi tiết, thứ tự thao tác, thời gian chuẩn cho từng bước và trách nhiệm của từng vị trí. Thông qua đó, công nhân có thể thực hiện chuyển đổi nhanh hơn và hạn chế sai sót trong quá trình vận hành.

Phương pháp 3: Tổ chức khu vực làm việc theo nguyên tắc 5S

Nguyên tắc 5S tập trung vào năm yếu tố chính: Sắp xếp, Sàng lọc, Sạch sẽ, Săn sóc, Sẵn sàng. Áp dụng 5S giúp doanh nghiệp đảm bảo khu vực sản xuất luôn được tổ chức gọn gàng và khoa học. Khi dụng cụ, khuôn mẫu và vật tư được sắp xếp đúng vị trí, công nhân có thể nhanh chóng tìm thấy và sử dụng ngay khi cần, thay vì mất thời gian tìm kiếm hoặc di chuyển nhiều lần.

Ngoài ra, việc bố trí dụng cụ theo từng máy hoặc từng công đoạn cũng giúp doanh nghiệp rút ngắn thời gian chuẩn bị trước khi chuyển đổi sản xuất. Nhờ đó, quá trình Changeover diễn ra nhanh hơn, giảm thời gian dừng máy và nâng cao hiệu quả vận hành của dây chuyền.

Phương pháp 4: Tự động hóa và ứng dụng công nghệ số

Việc ứng dụng các giải pháp tự động hóa và công nghệ số có thể giúp giảm đáng kể thời gian chuyển đổi trong sản xuất. Doanh nghiệp có thể sử dụng hệ thống thay khuôn nhanh, cơ cấu gá lắp nhanh hoặc các bộ điều chỉnh thông số tự động để rút ngắn thời gian thao tác thủ công của công nhân. Từ đó, nâng cao hiệu suất sản xuất tổng thể trong nhà máy.

Phương pháp 5: Đào tạo và nâng cao kỹ năng cho đội ngũ vận hành

Con người là yếu tố quan trọng nhất quyết định đến sự thành công của mọi quy trình cải tiến. Vì vậy, công nhân cần được đào tạo bài bản về quy trình Changeover time để có thể thao tác nhanh hơn, đồng thời đảm bảo các vị trí phối hợp công việc với nhau hiệu quả.

Doanh nghiệp nên tổ chức các chương trình đào tạo định kỳ, chia sẻ kinh nghiệm giữa các ca sản xuất và liên tục cải tiến quy trình dựa trên thực tế vận hành. Việc xây dựng đội ngũ vận hành có kỹ năng tốt không chỉ giúp rút ngắn Changeover time mà còn góp phần đảm bảo chất lượng sản phẩm và ổn định hoạt động của dây chuyền sản xuất.

Changeover time là một chỉ số quan trọng phản ánh mức độ linh hoạt và hiệu quả của hệ thống sản xuất. Nếu thời gian chuyển đổi sản xuất quá dài, doanh nghiệp sẽ phải đối mặt với nhiều vấn đề như giảm năng suất, tăng chi phí vận hành và khó đáp ứng yêu cầu đơn hàng. Hy vọng, thông qua những chia sẻ của ITG về phương pháp tối ưu thời gian chuyển đổi sản xuất ở trên, doanh nghiệp bạn có thể vận dụng hiệu quả vào vận hành để rút ngắn thời gian dừng máy và nâng cao năng suất sản xuất.