Cải thiện mặt bằng kho nguyên vật liệu Công ty Kim khí - Thăng Long bằng phương pháp Ranked Position Weighted (RPW)

SCIENCE - TECHNOLOGY Số 13.2023 ● Tập san SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 221

CẢI THIỆN MẶT BẰNG KHO NGUYÊN VẬT LIỆU TẠI CÔNG TY KIM KHÍ - THĂNG LONG BẰNG PHƯƠNG PHÁP RANKED POSITION WEIGHTED (RPW)

IMPROVING MATERIAL WAREHOUSE PREMISES AT THANG LONG METAL COMPANY BY RANKED POSITION WEIGHTED METHOD (RPW) Phạm Mỹ Huyền1,*, Phạm Thị Lan1, Phạm Hải Đăng2, Hà Trọng Sơn2, Nguyễn Đức Trọng2, Phạm Thị Minh Huệ3 TÓM TẮT Nhà kho là loại hình cơ bản bản của nhóm ngành logistics, là nơi cất giữ

, lưu

trữ nguyên liệu, vật tư, hàng hóa, thành phẩm trong quá trình chuyển từ điểm đầ

tới điểm cuối của dây chuyền cung ứng, mang lại khả năng lưu trữ bảo quả

n và

chuẩn bị hàng hóa cho doanh nghiệp, đảm bảo số lượng hàng hóa luôn đượ

c cung

ứng liền mạch cả về chất lượng và số lượng. Nguyên vật liệu là một trong nhữ

yếu tố chính cấu thành nên thực thể sản phẩm (bên cạnh các yếu tố khác như sứ

lao động, đối tượng lao động). Muốn hoạt động sản xuất kinh doanh được diễ

n ra

đều đặn và hiệu quả thì doanh nghiệp phải đảm bảo được nguyên vật liệu, đủ vềsố lượng, và chất lượng, kịp về thời gian, đúng về quy cách, có sự cân đối về lượ

hàng xuất ra sản xuất, lượng hàng nhập vào lưu kho,... Nghiên cứu c

ải thiện mặt

bằng kho nguyên vật liệu tại Công ty Kim khí - Thăng Long bằng ph

ương pháp Ranked

Position Weighted (RPW) nhằm nâng cao khả năng sử dụng kho, có các giải phá

cải thiện về mặt bằng trong quy trình xuất, nhập nguyên vật liệu. Từ khóa: Nguyên vật liệ

u, phương pháp Ranked Position Weighted, nhà kho,

bảo quản. ABSTRACT

The warehouse is a fundamental component of the logistics industry, serving

as a storage facility for raw materials, supplies, goods, and finished products

during the supply chain process. It provides the capability to store, preserve, and

prepare goods fo

r businesses, ensuring a seamless supply of goods in terms of

both quantity and quality. Raw materials are one of the key elements constituting

the entity of a product, alongside other factors such as labor and the workforce.

For smooth and efficient produ

ction and business operations, enterprises must

ensure an adequate and high-

quality supply of raw materials, timely delivery,

compliance with specifications, and a balance between outgoing production and

incoming inventory. The research topic "Improving material warehouse premises

at Thang Long metal company using the Ranked Position Weighted (RPW)

method" to improve the usability of the warehouse. And there are solutions to

improve the premises regulations on export and import of raw materials. Keywords:

Raw materials, Ranked Position Weighted method, warehouse,

preservation.

1Lớp HTCN 01 - K15, Trường Cơ khí - Ô tô, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 2Lớp HTCN 01- K14, Trường Cơ khí - Ô tô, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội 3Trường Cơ khí - Ô tô, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội *Email: myhuyen241202@gmail.com 1. GIỚI THIỆU Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài: Hiện nay, với thị trường ngày càng cạnh tranh liên tục và những thay đổi mới tạo nên những ảnh hưởng đáng kết đến việc thiết kế kho. Việc giải quyết vấn đề cải thiện, bố trí mặt bằng kho nguyên vật liệu giúp quá trình sắp xếp, nâng chuyển vật tư và vận hành hoạt động nhà kho một cách tối ưu. Ở nước ngoài, đã có một số nghiên cứu được thực hiện, nhưng số lượng công bố là chưa nhiều. Tình hình nghiên cứu ở trong nước: Tại Việt Nam, việc cải thiện mặt bằng kho nguyên liệu đang được quan tâm ở nhiều các công ty, đã có khá nhiều nghiên cứu về việc tái thiết và nâng cấp mặt bằng nhà xưởng, kho bãi của các công ty. Mục tiêu nghiên cứu: Sử dụng hiệu quả không gian, nhân lực, loại bỏ các điểm nghẽn cấu hình cân bằng khu vực kho nguyên liệu bằng phương pháp RPW nghien cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến kho nguyên liệu để bố trí được mặt bằng cho nhà xưởng theo một trình tự hợp lý quy trình sản xuất để tối ưu khả năng ứng dụng thực tế sản xuất của Nhà máy Kim khí Thăng Long, tạo thuận lợi trong việc di chuyển, sắp xếp nguyên vật liệu, kiểm soát tốt nguyên vật liệu đầu ra và đầu vào, tiện lợi cho hoạt động bảo trì, linh hoạt và nhanh chóng thích ứng với các thay đổi, yêu cầu mới. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp Ranked Position Weighted (RPW) là phương pháp cân bằng chuyền sản xuất. Trong việc bố trí sản xuất theo sản phẩm quá trình sản xuất được thiết kế theo “mô hình dòng chảy” và được chia thành nhiều bước công việc khác nhau [5]. Mục tieu của việc can bằng chuyền là tạo ra những nhóm buớc cong việc có thời gian gần bằng nhau. Áp dụng phương pháp RPW sẽ giảm tối đa việc di chuyển giữa các khu vực trong kho nguyên liệu, luồng công việc nhịp nhàng và tận dụng được tối đa khả năng lưu trữ của kho. 3. THIẾT KẾ, CẢI TIẾN MẶT BẰNG KHO NGUYÊN LIỆU Kho hàng được quản lý tốt sẽ giúp cho quá trình sản xuất, kinh doanh được liên tục, giảm các loại chi phí liên quan và

CÔNG NGHỆ Tập san SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ● Số 13.2023

222

KHOA H

ỌC

khiến cho việc khai thác và sử dụng kho đạt hiệu quả cao hơn. Quy trình quản lý kho tại nhà máy Kim khí Thăng Long số 3 như bảng 1. Bảng 1. Quy trình quản lý kho nguyên liệu công ty Kim khí Thăng Long số 3 STT

Quy trình quản lý Nhóm thiết bị quản lý Thời gian (Ti) Phút 1 Nhận hàng vào 1 21 2 Kiểm tra chất lượng, số lượng 2 28 3 Dán tem thông hành QC, phát lệnh lưu trữ 2 22 4 Khu vực lưu trữ thiết bị phòng cháy chữa cháy 2 15 5 Quét mã nhận hàng và làm phiếu nhập hàng 3 5 6 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 1

1 15 7 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 2

2 8 8 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 3

1 15 9 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 4

3 11 10 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 5

3 5 11 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 6

3 15 12 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 7

1 10 13 Khu vực kiểm tra hàng xuất về số lượng và chất lượng 2 6 14 Nhân viên kho quét mã kiểm tra, làm phiếu xuất hàng 1 7 Tổng 183 Hình 1. Sơ đồ kho nguyên liệu khi chưa cải tiến Kho nguyên liệu tại Công ty Kim khí Thăng Long làm việc: 8h/ngày, 30 ngày trong một tháng, mỗi ngày xuất kho 3.280 chi tiết/ 2 chuyền. • Tổng thời gian xuất trong một ngày là: T = 8 x 60 x 60 = 28.800 giây • Tổng thời gian các công việc: 183 phút • Nhà máy có 2 dây chuyền • Sản lượng: 1640 chi tiết / chuyền/ ngày • Thời gian chu kỳ là: Thời gian chu kỳ = ờ  ả ấ

ả ượ = 28800/1640 = 17,56 phút • Số trạm lý thuyết tối thiểu: N = ổ ờ  á ô ệ

ờ   ỳ = 183/17,56 = 10,42 ~ 11 trạm • Hiệu suất lý thuyết: H = ổ ờ  á ô ệ

ố ạ ự ế  ờ   ỳ = 183/(17,56.11) x 100% = 94,7% • Tỉ lệ mất cân bằng = 100 – 94,7 = 5,3% Cân bằng dây chuyền theo phương pháp Ranked Position Weighted (RPW): Đối với những công việc, những khu vực có thời gian thực hiện nhỏ hơn thời gian chu kì (17,56 phút), nhóm sẽ gộp các trạm lại (từ khu vực 9 đến khu vực 14) sao cho thời gian trong mỗi trạm nhỏ hơn hoặc bằng thời gian chu kì như bảng sau: Bảng 3. Bảng tính toán RPW và phân trạm STT Thời gian thực hiện RPW Công việc trước Trạm 1 21 183 - 1 2 28 162 1 2 3 22 134 2 3 4 15 112 3 4 5 5 97 4 5 6 15 92 5 6 7 8 77 6 7 8 15 69 7 8 9 11 54 8 9 10 5 43 9 11 15 38 10 10 12 10 23 11 11 13 6 13 12 12 14 7 7 13 • Số trạm thực tế sau khi cân bằng: N= 12 trạm • Hiệu suất thực tế: H = ổ ờ  á ô ệ

ố ạ ự ế  ờ   ỳ = 183/(17,56.12) = 86,8% • Tỉ lệ mất cân bằng thực tế: 100 - 87 = 13% Hình 2. Sơ đồ kho nguyên liệu của nhà máy sau cải tiến

SCIENCE - TECHNOLOGY Số 13.2023 ● Tập san SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 223

Để giải thích về sơ đồ kho nguyên liệu ở trên, có bảng chú giải về kích thước như bảng 3. Bảng 3. Chú giải kích thước các khu vực STT Tên trạm/ khu vực Kích thước (m) 1 Nhập hàng 5x3 2 Kiểm tra chất lượng, Kiểm tra số lượng 4x3 3 Dán tem thông hành QC, phát lệnh lưu trữ 4x3 4 Khu vực lưu trữ thiết bị phòng cháy chữa cháy 2x3 5 Quét mã nhận hàng và làm phiếu nhập hàng 3x3 6 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 1 6x3 7 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 2 5,5x3 8 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 3 2,5x3 9 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 4,5 2x3 10 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 6 4x3 11 Kiểm tra, lưu trữ, bảo trì hàng hóa khu vực lưu trữ 7 5x3 12 Khu vực kiểm tra hàng xuất về số lượng và chất lượng, Nhân viên kho quét mã kiểm tra, làm phiếu xuất hàng 5x3 Diện tích nhà kho mới: + Chiều dài nhà kho: 1 + 24 + 1 = 26m + Chiều rộng nhà kho: 2 + 3 + 2 + 3 = 10m + Diện tích nhà kho: 26 x 10 = 260 m2 Tiến hành tính toán tọa độ các trạm như bảng 4. Bảng 4. Tọa độ các trạm Trạm Tọa độ a Tọa độ b a+b (-a+b) 1 6 10 16 4 2 10 10 20 0 3 14 10 24 -4 4 16 10 26 -6 5 19 10 29 -9 6 25 10 35 -15 7 6,5 5 11 -1 8 9 5 14 -4 9 11 5 16 -6 10 15 5 20 -10 11 20 5 25 -15 12 25 5 30 -20 C1 = minimum (ai + bi) = 11 C2 = maximum (ai + bi) = 35 C3 = minimum (- ai + bi) = -20 C4 = maximum (- ai + bi) = 4 C5 = max (C2 - C1, C4 - C3) = max (35 - 11, 4 – (-20)) = 24 Vậy vị trí tối ưu nằm trên đường liên kết giữa hai điểm: (x1*; y1*) = 0,5 x (C1 – C3, C1 + C3 + C5) = 0,5* (11,5 - (-20); 11,5 + (-20) + 24) = 0,5 * (31,5, 15,5) = (15,75; 7,75) (x2*; y2*) = 0,5 x (C2 – C4, C2 + C4 - C5) = 0,5*(35- 4, 35 + 4 - 24) = (15,5; 7,5) Với giá trị hàm mục tiêu hay khoảng cách lớn nhất đến bất kỳ các bộ phận là: C5/2 = 24/2 = 12 Hay nói cách khác, tất cả các điểm nằm trên đoạn thẳng liên kết 2 điểm (15,75; 7,75) và (15.5, 7.5) có khoảng cách lớn nhất để đi đến các bộ phận khác là 12 đơn vị. Để tính khoảng cách giữa các máy, ta dùng công thức: D = | −  | + | + | Bảng 5. Khoảng cách giữa các khu vực

From/to

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 0 4 8 10 13 19 0,5 3 5 9 14 19 2 4 0 4 6 9 15 3,5 1 1 5 10 15 3 8 4 0 2 5 11 7,5 5 3 1 6 11 4 10 6 2 0 3 9 9,5 7 5 1 4 9 5 13 9 5 3 0 6 12,5

10 8 4 1 6 6 19 15 11 9 6 0 18,5

16 14 10 5 0 7 0,5

3,5

7,5

9,5

12,5

18,5

0 2,5

4,5

8,5

13,5

18,5

8 3 1 5 7 10 16 2,5 0 2 6 11 16 9 5 1 3 5 8 14 4,5 2 0 4 9 14 10 9 5 1 1 4 10 8,5 6 4 0 5 10 11 14 10 6 4 1 5 13,5

11 9 5 0 5 12 19 15 11 9 6 0 18,5

16 14 10 5 0 Hình 3. Ma trận From - to thể hiện khoảng cách giữa các khu vực

CÔNG NGHỆ Tập san SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ● Số 13.2023

224

KHOA H

ỌC

Phân tích đổi kệ trong kho nguyên liệu: lựa chọn ở hai loại hệ thống kệ pallet thông dụng và phù hợp đó là: Double-deep Selective rack và Drive-in rack. Để xác định phương án tốt nhất trong hai phương án, ta có kết quả tính toán điểm trọng số cho từng phương án như bảng 6. Bảng 6. Điểm trọng số cho kệ Double-deep Selective Trọng số Điểm Quy đổi Độ phù hợp 0,4 8 3,2 Giá 0,3 9 2,7 Số lượng lưu trữ 0.2 4 0,8 Sự thuận tiện 0,1 6 0,6 Tổng 7,3 Bảng 7. Điểm trọng số cho kệ Drive-in, Drive-through Trọng số Điểm Quy đổi Độ phù hợp 0,4 8 3,2 Giá 0,3 5 1,5 Số lượng lưu trữ 0,2 8 1,6 Sự thuận tiện 0,1 3 0,3 Tổng 6,6 Khi đánh giá điểm trong số ta có thể thấy 2 kệ Double-deep Selective và kệ Drive-in, Drive-through đều có số điểm mức tốt và khá là 7,3 và 6,6. Tiến hành lựa chọn kệ Double-deep Selective với trọng số cao hơn để sử dụng trong kho nguyên liệu. Cuối cùng, tiến hành mô phỏng kho nguyên vật liệu bằng phần mềm Tecnomatix Plant Simulation như hình 4. Hình 4. Sơ đồ nhà kho nguyên liệu sau khi cải tiến được mô phỏng 3D bằng phần mềm Tecnomatix Plant Simulation 4. KẾT LUẬN Báo cáo đã đạt được kết quả mặt bằng kho nguyên liệu trước và sau cải tiến như sau: Các trạm, các khu vực trong nhà kho giảm từ 14 trạm xuống còn 12 trạm (giảm 1,667%). Hiệu suất thực tế đã tăng lên gần gần đạt hiệu suất lý thuyết đã tính (H = 87%), tăng 2,3%; Tỉ lệ mất cân bằng giảm xuống (~13%) so với mặt bằng kho nguyên liệu cũ. Khoảng cách giữa các trạm và lối đi chính trên mặt bằng nhà kho tổng thể được tính toán chia tỉ lệ phù hợp với từng quy trình xuất, nhập kho: chiều rộng của lối đi vào lấy hàng sau thiết kế mô phỏng rộng hơn so với lối đi cũ từ 1,5m thành 2m giúp cho xe nâng tay kiểu lái và xe nâng tay có thể di chuyển dễ dàng. Thay đổi từ kệ thông thường thành kệ Double-deep Selective khả năng chịu tải nặng, tối đa sức chứa 2000kg/pallet. Hệ thống hoạt động với lối đi rộng, mặt mặt cho phép lưu trữ được rất nhiều hàng hoá đa dạng quy cách đến hình dạn giúp dễ dàng lấy hàng, nhập hàng vì được thiết kế có thể lấy nguyên liệu từ hai bên hai bên của kệ. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Alexandre Dolgui, Evgeny Gafarov, 2017. Some new ideas for assembly line balancing research. IFAC-Papers On Line, 2255-2259. [2]. Haile Sime, et al., 2019. Feasibility of Using Simulation Technique of Line Balancing in Apparel Industry. Procedia Manufacturing, 300-307. [3] Johannes Fisel, et al., 2019, Changeability and flexibility of assembly line balancing as a multi-objective optimization problem. Journal of Manufacturing Systems, 150- 158. [4]. Jordi Pereira, Eduardo Álvarez-Miranda, 2019. On the complexity of assembly line balancing problems. Computers & Operation Research, 182-187. [5]. John J. Bartholdi III, 2016. Warehouse & Distribution Science. [6]. Sharhab Derhami, 2018. Optimal lane depth for block stacking. [7]. Đinh Mai Hương, 2020. Ứng dụng chiến lược vét cạn để tối ưu hóa cân bằng dây chuyền may công nghiệp. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, số 141, tr. 35-36. [8]. Lê Ngọc Quỳnh Lam, 2013. Thiết kế vị trí và mặt bằng hệ thống công nghiệp. NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, tr. 138-173 [9]. Ngô Anh Phương, Lê Thanh Trung, Đặng Thanh Tuấn, 2014. Ứng dụng cân bằng cải tiến chuyền sản xuất cho công ty cổ phần ABC Việt Nam. [10]. Võ Trần Thị Bích Châu, 2021. Cân bằng dây chuyền sản xuất sản phẩm may mặc thông qua mô phỏng. Tạp chí khoa học và công nghệ - Đại học Đà Nẵng.