Bài giảng Chương 5: Bố trí mặt bằng

Chương 5BỐ TRÍ MẶT BẰNG I. Khái quát về chiến lược bố trí mặt bằng 1.1. Khái niệm và ý nghĩa Thực chất của bố trí mặt bằng trong doanh nghiệp là tổ chức, sắp xếp, định dạng về mặt không gian các phương tiện vật chất được sử dụng để sản xuất ra sản phẩm hoặc cung cấp dịch vụ đáp ứng nhu cầu thị trường. Kết quả của quá trình này hình thành các nơi làm việc, các phân xưởng và các bộ phận phục vụ sản xuất hoặc dịch vụ và dây chuyền sản xuất. I. Khái quát về chiến lược bố trí mặt bằng 1.1. Khái niệm và ý nghĩa í nghĩa:Tạo ra nhịp độ sản xuất nhanh hơn, tận dụng và huy động tối đa các nguồn lực vào sản xuất.Tiết kiệm chi phí, nâng cao hiệu quả sản xuất.Tạo tâm lý thoải mái cho người lao động, do đó mà năng suất lao động sẽ được nâng cao.Tiết kiệm được hao phí về sức lực và tài chính. Tạo điều kiện để thực hiện tốt chiến lược kinh doanh của doanh nghiệp. I. KHÁI QUÁT VỀ CHIẾN LƯỢC BỐ TRÍ MẶT BẰNG1.2. Các yêu cầu trong bố trí mặt bằngĐảm bảo sự cân đối giữa không gian hiện có và công suất hoạt động của nhà máy.Phù hợp với đặc điểm thiết kế của sản phẩm và dịch vụ.Đảm bảo an toàn cho người lao động.Dòng thông tin nhanh, đúng lúc, kịp thời.2.1. Mặt bằng cố định vị trí Mặt bằng cố định vị trí là một loại mặt bằng mà đối tượng chế biến luôn cố định tại một nơi, do đó người và công cụ lao động phải di chuyển đến khu vực làm việc. Thường được sử dụng trong các dự án lớn, đóng tàu biển và sản xuất những máy bay lớn. II. CÁC LOẠI HÌNH BỐ TRÍ MẶT BẰNG CHỦ YẾU2.2. Mặt bằng theo định hướng công nghệII. CÁC LOẠI HÌNH BỐ TRÍ MẶT BẰNG CHỦ YẾUBộ phận chức năng ABộ phận chức năng BBộ phận chức năng DBộ phận chức năng FBộ phận chức năng EBộ phận chức năng CĐược sử dụng cho công nghệ cửa hàng công việc và công nghệ theo loạt2.2. Mặt bằng theo định hướng công nghệƯu điểm:Hệ thống sản xuất có tính linh hoạt cao;Tính độc lập của các bộ phận cao;Khuyến khích tăng năng suất lao động cá nhân.Nhược điểm:Chi phí sản xuất trên một đơn vị sản phẩm cao;Lịch trình sản xuất và các hoạt động không ổn định;Sử dụng nguyên vật liệu kém hiệu quả;Mức độ sử dụng máy móc, thiết bị thấp;Khó kiểm soát và chi phí kiểm soát cao;Đòi hỏi phải có sự chú ý đến từng công việc cụ thể.II. CÁC LOẠI HÌNH BỐ TRÍ MẶT BẰNG CHỦ YẾU2.3. Mặt bằng theo định hướng sản phẩm II. CÁC LOẠI HÌNH BỐ TRÍ MẶT BẰNG CHỦ YẾUNguyên liệuSản phẩm hoàn chỉnhNLV1NLV 2 NLV 3NLV 4 12345678910Người lao động2.3. Mặt bằng theo định hướng sản phẩm Ưu điểm:Tốc độ sản xuất nhanh;Chi phí sản xuất trên một đơn vị sản phẩm thấp;Chuyên môn hoá lao động, giảm chi phí và thời gian đào tạo, năng suất lao động cao;Việc di chuyển của nguyên liệu, bán thành phẩm dễ dàng; Mức độ sử dụng lao động và thiết bị cao;Hình thành thói quen, kinh nghiệm trong sản xuất. Lịch trình sản xuất ổn định.Dễ dàng hơn trong hạch toán, kiểm tra chất lượng, dự trữ và khả năng kiểm soát hoạt động sản xuất cao hơn.Hạn chế:Hệ thống sản xuất không linh hoạt với những thay đổi về khối lượng sản phẩm, thiết kế sản phẩm và quá trình;Hệ thống sản xuất có thể bị ngừng khi có một công đoạn bị trục trặc;Chi phí cho bảo dưỡng, duy tu máy móc lớn;Không áp dụng được chế độ khuyến khích cá nhân do tăng năng suất lao động của một cá nhân không có tác dụng thực tế.II. CÁC LOẠI HÌNH BỐ TRÍ MẶT BẰNG CHỦ YẾU2.4. Mặt bằng hỗn hợp Tế bào sản xuất Là một kiểu bố trí trong đó máy móc thiết bị được nhóm vào một tế bào mà ở đó có thể chế biến các sản phẩm chi tiết có những đòi hỏi về mặt công nghệ giống nhau. Bố trí theo nhóm công nghệ Bao gồm việc xác định các chi tiết, bộ phận giống nhau cả về đặc điểm thiết kế, đặc điểm sản xuất và nhóm chung thành các bộ phận cùng họ. Hệ thống sản xuất linh hoạt Hệ thống sản xuất linh hoạt là hệ thống sản xuất khối lượng vừa và nhỏ có thể điều chỉnh nhanh để thay đổi mặt hàng dựa trên cơ sở tự động hoá với sự điều khiển bằng chương trình máy tính.II. CÁC LOẠI HÌNH BỐ TRÍ MẶT BẰNG CHỦ YẾU3.1. Bố trí mặt bằng theo định hướng sản phẩm Bước 1:Xác định thời gian chu kỳBước 2: Xác định thứ tự các công việc và cách bố trí hiện tạiBước 3: Xác định hiệu quả của cách bố trí hiện tạiBước 4: Xác định số nơi làm việc tối thiểuBước 5: Cải tiến phương án ban đầuBước 6: Đánh giá hiệu quả của phương án mớiIII. BỐ TRÍ MẶT BẰNG TRONG DOANH NGHIỆP Bước 1:Xác định thời gian chu kỳ Thời gian chu kỳ là tổng thời gian mà mỗi nơi làm việc phải thực hiện tập hợp các công việc để tạo ra được một đơn vị đầu ra. Thời gian chu kỳ tối thiểu = T/gian bước công việc dài nhất Thời gian chu kì tối đa = tổng thời gian thực hiện các bước công việc . Thời gian chu kì tối đa và tối thiểu được sử dụng để xác định giới hạn dưới và giới hạn trên của tiềm năng đầu ra có thể đạt tới của mỗi bộ phận. Thời gian chu kỳ được tính theo công thức sau:Trong đó: CT là thời gian chu kì OT là thời gian làm việc trong ngày D là đầu ra dự kiếnBước 4: Xác định số nơi làm việc tối thiểu Trong đó: Nmin là số nơi làm việc tối thiểu t là tổng thời gian của các công việcBước 5: Cải tiến phương án ban đầu Áp dụng nguyên tắc: “Bố trí theo thời gian thao tác dài nhất” Ưu tiên bố trí công việc dài nhất vào nơi làm việc một, nhưng phải đảm bảo yêu cầu công việc trước nó;Xác định số thời gian còn lại của nơi làm việc đó;Nếu có thể cần bố trí ghép thêm công việc dài nhất tiếp theo;Tiếp tục cho đến hết.Áp dụng nguyên tắc:"Bố trí theo thời gian thao tác ngắn nhất”. Ưu tiên bố trí công việc ngắn nhất vào nơi làm việc một, nhưng phải đảm bảo yêu cầu công việc trước nó;Xác định số thời gian còn lại của nơi làm việc đó;Nếu có thể cần bố trí ghép thêm công việc ngắn nhất tiếp theo;Tiếp tục cho đến hết.III. BỐ TRÍ MẶT BẰNG TRONG DOANH NGHIỆP Ví dụ: Một nhà máy sản xuất khung kính nhôm có kế hoạch sản xuất 320 khung cửa một ca. Trình tự, thời gian thực hiện và cách bố trí các công việc được cho ở bảng sau:N¬i lµm viÖcC«ng viÖcC«ng viÖc phải lµm tr­ícThêi gian thùc hiÖn (gi©y)1A-702BA803CDAA40204EFAB, C40305GC506HD, E, F, G50Tæng thêi gian thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc380Bước 1: Xác định thời gian chu kỳThêi gian chu kú tối đa: 380 giâyThêi gian chu kỳ tối thiểu: 80 giâySố khung cửa tối đa và tối thiểu sẽ sản xuất được trong một ca:Nh­ vËy, kÕ ho¹ch s¶n xuÊt 320 khung cöa trong mét ngµy lµ cã thÓ thùc hiÖn ®­îc.Víi ®Çu ra lµ 320 khung cöa mét ca th× thêi gian chu kú theo kÕ ho¹ch:ABDCGFHEBước 2: Xác định thứ tự các công việc và cách bố trí hiện tạiBước 3: Xác định hiệu quả của cách bố trí hiện tạiĐÞa ®iÓm lµm viÖcTæng (Gi©y)123456Thời gian chu kỳ (giây)909090909090540Thời gian sản xuất (giây)708060705050380Thời gian nhàn rỗi (giây)201030204040160Hiệu quả của phương án bố trí: 380 : 540  100 = 70,4 %Bước 4: Xác định số nơi làm việc tối thiểuBước 5: Cải tiến phương án ban đầuDùng phương pháp ưu tiên công việc có thời gian dài nhất:N¬i lµm viÖcDanh môc c«ng viÖcC«ng viÖc chänThêi gian cßn l¹i cña nhÞp d©y chuyÒn1A (70)B (80); C (40); D (20); E(40)A(70)D (20)2002 B (80); C (40); E(40) B (80) 103C (40); E(40)E(40); F(30); G(50)C (40)G (50)5004E(40); F(30)F(30); H(50)E (40)F (30)50205 H (50) H(50) 40Bước 5: Cải tiến phương án ban đầuABDCGFEHBước 6: Đánh giá hiệu quả của phương án mớiĐÞa ®iÓm lµm viÖcTæng (gi©y)12345Thêi gian chu kú (gi©y)9090909090450Thêi gian s¶n xuÊt (gi©y)9080907050380Thêi gian nhµn rçi (gi©y)0100204070Hiệu quả của phương án bố trí mới: 380 : 450  100 = 84,4 %3.2. Thiết kế mặt bằng theo định hướng công nghệ3.2.1. Mô hình khoảng cách vận chuyển (Load distance model)Trong đó:n: Số nơi làm việcLij: Số lượng sản phẩm di chuyển giữa nơi làm việc i và jDij: Khoảng cách giữa nơi làm việc i và jK: Chi phí vận chuyển một đơn vị sản phẩm - khoảng cách (Ví dụ: tấn-km)3.2. Thiết kế mặt bằng theo định hướng công nghệ3.2.1. Mô hình khoảng cách vận chuyển (Load distance model)Ví dụ: Một công ty có 6 bộ phận làm việc, ban đầu được sắp xếp như sau:1234563.2.1. Mô hình khoảng cách vận chuyển Sau một thời gian hoạt động, người ta thống kờ khối lượng sản phẩm vận chuyển giữa cỏc bộ phận như sau:Hóy tỡm phương ỏn bố trớ mới cú tổng chi phớ vận chuyển thấp hơn 123456150100002023050100320010045005063.2.1. Mô hình khoảng cách vận chuyển Giả định hai nơi làm việc đặt gần nhau cú Dij = 1, xa nhau cú Dij = 2Chi phớ vận chuyển của phương ỏn ban đầu: C = (50 x 1) + (100 x 2) + (20 x 2) + (1 x 30) + (50 x 1) + (10 x 1) + (20 x 2) + (100 x 1) + (50 x 1) = 570Bằng phộp thử đỳng sai, cú thể tỡm ra cỏch bố trớ mới cú tổng chi phớ vận chuyển nhỏ hơn.Vớ dụ: Chi phớ vận chuyển của phương ỏn mới: C = (50 x 1) + (100 x 1) + (20 x 1) + (2 x 30) + (50 x 1) + (10 x 1) + (100 x 1) + (20 x 2) + (50 x 1) = 4802134563.2. Thiết kế mặt bằng theo định hướng công nghệ3.2.2. Mô hình bố trí mặt bằng dựa trên các khía cạnh hành vi của người lao động hay của khách hàngVí dụ: Một công ty có 6 bộ phận làm việc, dự định sẽ bố trí vào 6 khu vực sản xuất dưới đây:Hãy giúp công ty bố trí mặt bằng sao cho phù hợp với yêu cầu về công nghệ, với quan hệ giữa những nhóm lao động.123456Bước 1: Xây dựng sơ đồ giản lược mối quan hệ giữa các bộ phậnMức độ quan trọngA: Tuyệt đối cần thiếtE: Rất quan trọngI: Quan trọngO: Bình thườngU: Không quan trọngX: Không mong muốnBộ phận 1 A Bộ phận 2 A U XBộ phận 3 A A X I OBộ phận 4 E U O XBộ phận 5 A ABộ phận 6 Bước 2: Xác định các bộ phận tuyệt đối cần thiết phải bố trí gần nhau; xây dựng sơ đồ giản lược cho các bộ phận đó. 5 6 1 43 2 4 3 1 6Bước 3: Xây dựng sơ đồ các mối quan hệ không mong muốnBước 4: Ghép hai loại quan hệ này vào sơ đồ phân bố các nơi làm việc như sau:1563243.3. Sử dụng chương trình máy tính trong bố trí mặt bằng sản xuất Do sự phức tạp của vấn đề nên có khá nhiều chương trình máy tính được thiết kế riêng cho việc bố trí mặt bằng sản xuất. Đó là các chương trình ALDEP - chương trình bố trí mặt bằng tự động; CORELAP - Hoạch định bố trí các mối quan hệ bằng máy tính; và CRAFT - sự phân bố tương đối bằng máy tính phương tiện kỹ thuật. Đặc điểm cơ bản của các chương trình máy tính là có thể giải quyết những vấn đề phức tạp và đánh giá được rất nhiều phương án khác nhau. Tuy nhiên, trong phần lớn các chương trình sử dụng đều đòi hỏi sự điều chỉnh, bổ sung thường xuyên trước khi chúng được sử dụng. Cho đến nay, các chương trình bố trí mặt bằng bằng máy tính vẫn chưa cho ra được một giải pháp tối ưu.