Sản xuất theo lô (Batch Production) là gì? Thách thức khi triển khai Batch Production và giải pháp

Trong nền sản xuất hiện đại, việc lựa chọn phương thức sản xuất phù hợp đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa chi phí, nâng cao chất lượng và đáp ứng nhu cầu thị trường. Batch Production là một trong những phương pháp phổ biến, giúp doanh nghiệp cân bằng giữa tính linh hoạt và hiệu suất sản xuất. Trong bài viết này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết về khái niệm, quy trình, ưu nhược điểm và ứng dụng của Batch Production.

Batch Production là gì?

Batch Production (sản xuất theo lô hay sản xuất hàng khối) là hình thức sản xuất mà các sản phẩm được sản xuất theo từng nhóm hoặc lô. Mỗi lô sản phẩm sẽ trải qua tất cả các công đoạn sản xuất trước khi chuyển sang sản xuất lô tiếp theo. Quá trình sản xuất có thể tạm dừng giữa các lô để điều chỉnh, thay đổi nguyên liệu hoặc quy trình nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng hoặc thị trường.

Hình thức Batch Production đặc biệt phù hợp với các doanh nghiệp sản xuất ít chủng loại sản phẩm nhưng số lượng sản xuất hàng năm lớn như: Sản xuất giấy, sản xuất dược phẩm, sản xuất gang thép, sản xuất xi măng…

Xem thêm: Sản xuất thông minh là gì? 7 Nguyên tắc trong smart manufacturing

Trong quy trình sản xuất theo lô, các sản phẩm được sản xuất theo lô và trải qua một loạt các bước để hoàn thiện sản phẩm

Đặc điểm của mô hình sản xuất Batch Production

Batch Production có những đặc điểm chính sau:

• Sản xuất theo từng nhóm sản phẩm: Đặc điểm cơ bản nhất của sản xuất theo lô là chỉ sản xuất một lượng sản phẩm cố định trong mỗi chu kỳ sản xuất. Kích thước lô có thể dao động từ vài chục đến hàng nghìn đơn vị, tùy thuộc vào loại sản phẩm.
• Sử dụng máy móc chuyên dụng: Do sản xuất khối lượng lớn với ít chủng loại sản phẩm nên doanh nghiệp áp dụng hình thức sản xuất theo lô thường sử dụng thiết bị chuyên dụng hoặc tự động hóa, sắp xếp thành dây chuyền khép kín cho từng loại sản phẩm.
• Chuẩn bị kỹ thuật trước sản xuất: Các công đoạn chuẩn bị như thiết kế sản phẩm, chế tạo mẫu thử và xây dựng quy trình công nghệ được chuẩn bị kỹ lưỡng và hoàn thiện trước khi bước vào giai đoạn sản xuất hàng loạt.
• Tính chuyên môn hóa cao: Tổ chức sản xuất theo dây chuyền giúp nâng cao trình độ chuyên môn hóa của người lao động. Mỗi công nhân thường chỉ thực hiện một công việc cố định trong thời gian dài, dẫn đến năng suất lao động. Điều này giúp năng suất lao động tăng cao, nhưng đổi lại, trình độ tay nghề của người lao động có thể không được nâng cao do tính chất công việc lặp đi lặp lại.
• Chất lượng sản phẩm ổn định, giá thành thấp: Sản xuất theo lô hướng đến tiêu chuẩn hóa, giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều và giảm chi phí sản xuất.

Những đặc điểm này giúp Batch Production trở thành phương pháp hiệu quả trong việc sản xuất số lượng lớn sản phẩm với chi phí hợp lý và chất lượng đồng đều.

Ưu và nhược điểm của Batch Production

Cũng như nhiều phương pháp sản xuất khác, Batch Production có những ưu và nhược điểm riêng:

Batch Production không chỉ có tính linh hoạt cao mà còn giúp doanh nghiệp giảm thiểu chi phí và rủi ro liên quan đến chất lượng

Ưu điểm của hình thức sản xuất hàng khối

• Linh hoạt trong sản xuất: Batch Production giúp doanh nghiệp dễ dàng điều chỉnh thiết kế, thành phần nguyên liệu hoặc phương pháp sản xuất giữa các lô. Điều này đặc biệt hữu ích cho những sản phẩm có sự tùy chỉnh hoặc cần cải tiến thường xuyên.
• Giảm rủi ro chất lượng: Sản xuất theo lô giúp doanh nghiệp kiểm soát chất lượng chặt chẽ hơn, vì mỗi lô sản phẩm đều được theo dõi và kiểm tra riêng biệt. Nếu phát hiện vấn đề chất lượng, doanh nghiệp có thể dễ dàng xác định và loại bỏ, đồng thời điều chỉnh cho những lô hàng tiếp theo.
• Tối ưu hóa chi phí nguyên vật liệu: Việc sản xuất theo lô giúp doanh nghiệp đặt hàng nguyên vật liệu theo từng đợt, tránh tồn kho quá nhiều và hạn chế lãng phí.
• Phù hợp với nhiều ngành công nghiệp: Batch Production có thể được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, dược phẩm, điện tử, cơ khí, sản xuất giấy…
• Hỗ trợ quản lý sản xuất tốt hơn: Do sản xuất theo từng giai đoạn, doanh nghiệp có thể dễ dàng theo dõi tiến độ và phân bổ nguồn lực hợp lý.

Nhược điểm của Batch Production

• Gián đoạn quá trình sản xuất: Do có thời gian chờ giữa các lô để điều chỉnh thông số máy móc, thay đổi nguyên liệu hoặc kiểm tra chất lượng nên quá trình sản xuất có thể bị gián đoạn, làm giảm hiệu suất tổng thể.
• Tồn kho sản phẩm dở dang: Khi sản xuất theo lô, có thể xảy ra tình trạng sản phẩm chưa hoàn thiện bị tồn kho, làm ảnh hưởng đến dòng tiền và không gian lưu trữ.
• Khó đạt hiệu suất cao như sản xuất hàng loạt: So với sản xuất hàng loạt (Mass Production), Batch Production có chi phí sản xuất trên mỗi đơn vị sản phẩm cao hơn do gián đoạn giữa các batch và các chi phí thiết lập ban đầu.
• Khả năng đáp ứng nhu cầu lớn hạn chế: Khi nhu cầu thị trường tăng đột biến, doanh nghiệp khó có thể đáp ứng được nhanh chóng vì cần thời gian để hoàn thành từng lô trước khi chuyển sang sản xuất lô sản phẩm tiếp theo.

Quy trình sản xuất theo lô

Batch Production bao gồm các bước chính sau đây:

Các cước chính trong quy trình Batch Production

Bước 1: Chuẩn bị nguyên vật liệu

Trước khi sản xuất, doanh nghiệp cần xác định số lượng nguyên vật liệu cần thiết cho từng lô sản phẩm (batch). Công tác chuẩn bị bao gồm kiểm tra tồn kho, đặt hàng bổ sung và đảm bảo rằng tất cả các nguyên liệu đạt tiêu chuẩn chất lượng.

Bước 2: Cấu hình thiết bị và máy móc

Mỗi lô hàng có thể yêu cầu một cấu hình máy móc khác nhau, do đó, công nhân trong nhà máy cần điều chỉnh thiết bị cho phù hợp với sản phẩm của từng lô cụ thể trước khi bắt đầu sản xuất. Chẳng hạn, thay đổi khuôn đúc, cài đặt phần mềm điều khiển hoặc điều chỉnh các thông số kỹ thuật…

Bước 3: Sản xuất thử lô đầu tiên

Sau khi nguyên vật liệu và thiết bị đã sẵn sàng, lô hàng đầu tiên được đưa vào sản xuất. Đây là giai đoạn thử nghiệm quan trọng để kiểm tra xem mọi thiết lập đã chính xác chưa. Nếu có lỗi hoặc vấn đề xảy ra, điều chỉnh có thể được thực hiện ngay lập tức.

Bước 4: Kiểm tra chất lượng

Sau khi lô đầu tiên hoàn thành, sản phẩm sẽ được kiểm tra theo các tiêu chí chất lượng đã đặt ra. Quá trình kiểm tra có thể bao gồm kiểm tra vật lý, đo lường thông số kỹ thuật, kiểm tra chức năng hoặc kiểm tra ngẫu nhiên một số mẫu trong lô…

Bước 5: Điều chỉnh quy trình (nếu cần)

Dựa trên kết quả kiểm tra chất lượng, doanh nghiệp có thể cần thực hiện các điều chỉnh để cải thiện sản phẩm. Nếu có sai sót, quy trình sẽ được cập nhật trước khi sản xuất lô sản phẩm tiếp theo nhằm tránh lặp lại lỗi.

Bước 6: Sản xuất các lô hàng tiếp theo

Sau khi mọi công đoạn đã được tối ưu hóa và kiểm tra kỹ lưỡng, doanh nghiệp sẽ tiếp tục tiến hành sản xuất các lô hàng còn lại theo đúng kế hoạch đã định. Mỗi lô hàng sẽ được theo dõi sát sao trong suốt quá trình sản xuất, từ khâu chuẩn bị nguyên vật liệu, gia công, lắp ráp, đến kiểm tra chất lượng sản phẩm cuối cùng. Việc này giúp đảm bảo chất lượng của mỗi lô hàng đều đáp ứng các tiêu chuẩn đã đề ra.

Bước 7: Đóng gói và phân phối

Sau khi sản xuất hoàn tất, các sản phẩm sẽ được đóng gói và chuẩn bị để giao hàng. Doanh nghiệp có thể lưu kho hoặc gửi trực tiếp đến khách hàng tùy thuộc vào mô hình kinh doanh.

Thách thức khi áp dụng sản xuất theo lô và giải pháp

Thời gian thiết lập giữa các lô

Một trong những thách thức lớn nhất của sản xuất theo lô là thời gian thiết lập máy móc giữa các lô sản xuất khác nhau. Để giải quyết vấn đề này, doanh nghiệp có thể:

• Áp dụng phương pháp SMED (Single Minute Exchange of Die) để giảm thời gian thiết lập
• Tối ưu hóa lịch sản xuất để giảm số lần thay đổi thiết lập
• Đầu tư vào công nghệ tự động hóa trong quá trình thiết lập

Quản lý hàng tồn kho

Sản xuất theo lô có thể dẫn đến lượng hàng tồn kho lớn nếu không được quản lý hiệu quả. Số lượng hàng tồn lớn không chỉ chiếm diện tích kho bãi, làm tăng chi phí lưu trữ, mà còn có thể dẫn đến tình trạng hàng hóa bị lỗi thời/hết hạn, làm giảm giá trị của sản phẩm.

Doanh nghiệp có thể áp dụng một số giải pháp sau để khắc phục tình trạng này:

• Áp dụng hệ thống JIT (Just-In-Time) trong phạm vi có thể
• Sử dụng phần mềm quản lý hàng tồn kho hiện đại
• Phân tích dữ liệu để dự báo nhu cầu chính xác hơn

Xem thêm: Giảm tồn kho tối đa với nguyên tắc Just in time (JIT)

Đảm bảo tính đồng nhất giữa các lô

Việc duy trì chất lượng sản phẩm ổn định và đồng nhất giữa các lô sản xuất khác nhau là một thách thức không nhỏ đối với các doanh nghiệp. Điều này đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ và nhất quán trong suốt quá trình sản xuất, từ lựa chọn nguyên vật liệu, thiết lập quy trình công nghệ, đến kiểm tra chất lượng sản phẩm cuối cùng. 

Dưới đây là một số giải pháp doanh nghiệp có thể áp dụng để đảm bảo tính đồng bộ giữa các lô hàng:

• Xây dựng quy trình sản xuất chuẩn hóa
• Áp dụng công nghệ tự động hóa để giảm sai sót do con người
• Sử dụng phần mềm quản lý chất lượng QMS để kiểm soát chất lượng toàn diện (IQC – PQC – OQC) cho mỗi lô sản xuất, hỗ trợ truy xuất nguồn gốc dễ dàng và khoanh vùng NG nhanh chóng trên từng công đoạn

Xem thêm: Quản lý chất lượng toàn diện hiệu quả với phần mềm quản lý sản xuất

Ứng dụng của sản xuất theo lô trong các ngành công nghiệp

Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống

Sản xuất theo lô là phương pháp phổ biến thường được áp dụng trong ngành thực phẩm và đồ uống. Ví dụ, các nhà máy sản xuất bánh kẹo thường sản xuất theo từng lô với công thức và hương vị cụ thể trước khi chuyển sang lô tiếp theo với hương vị khác.

Ngành dược phẩm

Ngành dược phẩm đòi hỏi tiêu chuẩn chất lượng và an toàn cực kỳ nghiêm ngặt. Sản xuất theo lô giúp doanh nghiệp theo dõi chi tiết quá trình sản xuất, đảm bảo mỗi lô thuốc đều đạt tiêu chuẩn chất lượng và có thể truy xuất nguồn gốc khi cần thiết.

Bên cạnh đó, với hình thức sản xuất theo lô, nhiều sản phẩm có thể được sản xuất trên cùng một dây chuyền, nên rất phù hợp để sản xuất các sản phẩm theo mùa vụ. Ví dụ, thuốc cảm lạnh và cúm không phải được sản xuất quanh năm mà thường theo mùa nên máy móc sẽ rảnh vào những thời điểm khác. Lúc này, doanh nghiệp dược có thể sử dụng dây chuyển để sản xuất các loại thuốc khác theo từng đợt.

Ngành giấy

Các nhà máy giấy thường sản xuất nhiều loại giấy khác nhau (giấy in, giấy bao bì, giấy vệ sinh…). Phương pháp sản xuất theo lô cho phép doanh nghiệp dễ dàng chuyển đổi loại giấy sản xuất trên cùng một dây chuyền. Ví dụ, doanh nghiệp có thể sản xuất một lô giấy in vào buổi sáng, sau đó chuyển sang sản xuất giấy bao bì cùng trên một dây chuyền đó vào buổi chiều mà không cần thay đổi nhiều thiết bị.

Ngành công nghiệp điện tử

Trong ngành công nghiệp sản xuất linh kiện điện tử, nơi độ chính xác và chất lượng là yếu tố sống còn, phương pháp sản xuất theo lô đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính đồng nhất về chất lượng sản phẩm và hỗ trợ nhà sản xuất dễ dàng theo dõi và truy xuất nguồn gốc của từng thành phần trong linh kiện điện tử. Mỗi lô sản phẩm đều được gán một mã số riêng biệt, cho phép xác định chính xác các nguyên vật liệu được sử dụng, công đoạn sản xuất, và người chịu trách nhiệm trong từng giai đoạn. Điều này đặc biệt quan trọng trong trường hợp có lỗi xảy ra, giúp xác định nguyên nhân và thu hồi sản phẩm một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Có thể thấy, Batch Production là phương pháp sản xuất linh hoạt giúp doanh nghiệp tối ưu chất lượng và chi phí. Tùy thuộc vào nhu cầu và tính chất ngành, doanh nghiệp có thể kết hợp Batch Production với các phương pháp khác để đạt hiệu quả sản xuất cao nhất.