KPI MES trên dây chuyền sản xuất – Vẽ nên bức tranh hoàn chỉnh về hoạt động sản xuất

KPI MES không chỉ là công cụ đo lường, mà còn là bước quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất và chất lượng trong môi trường sản xuất hiện đại. Bài viết dưới đây, IZISolution sẽ đi sâu vào phân tích các KPI (Key Performance Indicator) trong phần mềm sản xuất MES, tạo nên một bức tranh rõ ràng về cách những chỉ số này giúp định hình và đánh giá hoạt động sản xuất trên dây chuyền. 

I. Các chỉ số hiệu suất chính KPI MES cần theo dõi

1. Năng suất

KPI năng suất mô tả quá trình sản xuất hàng ngày của doanh nghiệp. Mức độ sản xuất khác nhau như thế nào giữa các dây chuyền, trạm, người vận hành và ngày tháng? Có bất thường nào không? KPI năng suất phải là mức phân tích cao nhất và cung cấp lộ trình để có những phát hiện chi tiết hơn.

• Hiệu suất – Thực tế của Tuyến/Trạm so với Mục tiêu

• OEE (Hiệu quả thiết bị tổng thể) – Hoạt động sản xuất (thiết bị, thời gian, vật liệu) được sử dụng tốt như thế nào trong quá trình sản xuất. Hiệu quả Thiết bị Tổng thể (OEE) được tính bằng cách nhân mức độ sẵn có (tỷ lệ sử dụng máy), hiệu suất (tỷ lệ hiệu quả) và chất lượng (tỷ lệ sản phẩm tuân thủ). Điều này xác định nơi các quy trình cần được cải thiện dựa trên hiệu suất khác nhau của thiết bị được sử dụng.

2. Khả năng xử lý

Năng lực quy trình là thước đo mức độ một quy trình có thể sản xuất đồng đều với những hạn chế về dây chuyền và sản xuất. Đo lường khả năng của quy trình là nơi MES thực sự tỏa sáng, vì MES hiệu quả sẽ nắm bắt chính xác thời gian chu kỳ cần thiết cho mọi dây chuyền, trạm, sản phẩm, người vận hành và bước quy trình. Việc định lượng thời gian của các quy trình khác nhau không chỉ giúp lập kế hoạch sản xuất mà còn xác định các cơ hội cải tiến và phát triển trên dây chuyền.

• Thời gian chu kỳ – Lượng thời gian dành cho sản phẩm

• Độ biến thiên của quy trình – Mức độ biến đổi trong thời gian chu kỳ của một bước quy trình/sản phẩm

• Thời gian vượt chu kỳ – Khoảng thời gian vượt quá mục tiêu thời gian chu kỳ mong muốn

• TAKT Time – Tỷ lệ thời gian sản xuất so với số lượng đơn vị mục tiêu cần xây dựng 

3. Thời gian giá trị gia tăng

Một trong những tiêu chuẩn vàng trong không gian sản xuất là khái niệm Lean Six Sigma. Sản xuất tinh gọn tìm cách định lượng và loại bỏ lãng phí trên dây chuyền sản xuất tiếp theo. Theo nguyên tắc của Lean, có hai loại thời gian trong sản xuất: giá trị gia tăng và không giá trị gia tăng. Thời gian giá trị gia tăng là lượng thời gian góp phần trực tiếp vào việc tạo ra sản phẩm. Tất cả các hoạt động khác ( vận chuyển, chờ đợi, xử lý quá mức ) được coi là lãng phí thời gian không tạo ra giá trị gia tăng. 

Thông qua việc xác định yếu tố nào thúc đẩy thời gian tạo ra giá trị gia tăng/thời gian không tạo ra giá trị gia tăng, hoạt động có thể tối đa hóa thời gian tạo ra giá trị gia tăng và tiếp tục sản xuất. Đáng buồn thay, mặc dù lợi ích to lớn của việc có thể định lượng và giám sát thời gian giá trị gia tăng, nhiều nhà sản xuất (ngay cả những nhà sản xuất có giải pháp MES) thường không thể định lượng chính xác số liệu này.

• Tỷ lệ giá trị gia tăng – Tỷ lệ thời gian dành cho việc sản xuất sản phẩm trên tổng thời gian sản xuất

• Nhóm thời gian – Mô hình 5 nhóm độc quyền của PINpoint phân loại thời gian sản xuất thành các nhóm riêng biệt để nhắm mục tiêu đến nơi xảy ra lãng phí trên dây chuyền

4. Hiệu suất của nhà điều hành

Bất kể tất cả quy trình kỹ thuật được thực hiện trên dây chuyền, việc hiểu và tối ưu hóa hiệu quả của người vận hành là một bước quan trọng. Bên cạnh việc định lượng các số liệu như thời gian chu kỳ ở cấp độ người vận hành, ban quản lý nên tìm hiểu hành vi của người vận hành như: Khi nào người vận hành quay lại sau thời gian nghỉ? Có phải họ luôn ở trạm của họ? Họ có gặp khó khăn với các bước quy trình nhất định/có yêu cầu đào tạo bổ sung không? Điều gì thúc đẩy các nhà khai thác, liệu việc xem họ thực hiện tốt như thế nào có làm tăng sản lượng không?

• Tuân thủ ca – Tỷ lệ thời gian đăng nhập so với tổng thời gian sản xuất

• Đăng nhập muộn – Lượng thời gian đăng xuất trong quá trình sản xuất

5. Chất lượng

Chất lượng thường có thể tạo nên hoặc phá vỡ một hoạt động. Nếu một sản phẩm không được tạo ra ngay lần đầu tiên, hoặc tệ hơn là bị lỗi và được gửi đến khách hàng, điều này có thể gây ra những ảnh hưởng lớn về thời gian và tài chính. Việc thực hiện các bước kiểm tra/xác minh chiến lược trong hoạt động sẽ giúp giảm thiểu sai sót về chất lượng. Tuy nhiên, nếu triển khai không hiệu quả, chúng có thể sử dụng hết thời gian làm việc quý giá cho hoạt động quét vô nghĩa. Các số liệu như bỏ qua bước và lý do lỗi làm nổi bật các khu vực mà vấn đề về chất lượng xảy ra nhiều nhất trên dây chuyền và tại sao.

• Bỏ qua – Các bước đã bị cố ý bỏ qua đối với một sản phẩm

• Khiếm khuyết – Lỗi sản xuất làm giảm chất lượng/chức năng của sản phẩm

II. Các bước áp dụng KPI MES vào vận hành và quản lý sản xuất

 

Phân tích quy trình của bạn, phát triển các quy tắc kinh doanh để tổng hợp dữ liệu của bạn và đo lường KPI (Chỉ số hiệu suất chính) là những bước cần thiết để vẽ nên một bức tranh hoàn chỉnh về hoạt động của bạn.

1. Phân tích hoạt động và thu thập dữ liệu

Một trong những khía cạnh quan trọng nhất của việc đạt được thông tin chuyên sâu dựa trên dữ liệu là lựa chọn và định cấu hình đúng giải pháp MES để phù hợp với nhu cầu cụ thể trong hoạt động sản xuất. Để thúc đẩy sự thay đổi và phân tích KPI, trước tiên cần có một tập dữ liệu đại diện để làm việc. Cho dù doanh nghiệp đã có hệ thống MES hay muốn cài đặt một hệ thống, việc suy nghĩ về các lĩnh vực trọng tâm chính sẽ cho phép thu thập dữ liệu một cách chiến lược phản ánh quy trình sản xuất. Nó không chỉ là thu thập dữ liệu; nó đang thu thập dữ liệu có thể thực hiện được .

Với ý nghĩ đó, một số câu hỏi cơ bản cần xem xét để thu thập dữ liệu hiệu quả nhất là:

• Những người điều hành nào đã đăng nhập vào một trạm và họ có đến đúng giờ không?

• Khi nào sản phẩm đến trạm của nhà điều hành?

• Họ bắt đầu làm việc trên sản phẩm đó từ khi nào?

• Trong tất cả các bước quy trình cụ thể ở mỗi trạm, mỗi bước mất bao lâu?

• Có bất kỳ lỗi nào được ghi lại liên quan đến sản phẩm đó không? Những khiếm khuyết đó có được giải quyết không và bởi ai?

• Có người vận hành nào cần vật liệu không và chúng là gì? Họ đã đợi bao lâu để có được chúng?

• Sản phẩm được hoàn thiện khi nào?

• Trạm có đi quá chu kỳ không? Nếu vậy thì lý do là gì và điều đó đã xảy ra bao nhiêu lần?

Lý tưởng nhất là MES nên giải quyết các câu hỏi trên để phản ánh chính xác hoạt động sản xuất của doanh nghiệp và thúc đẩy một quy trình lặp lại. Điều quan trọng cần nhớ là không phải tất cả các hệ thống MES đều được xây dựng giống nhau và có thể khác nhau tùy theo ngành và hoạt động. 

2. Lựa chọn KPI có thể định lượng và toàn diện

Khi bạn có quyền truy cập vào tập dữ liệu toàn diện, KPI sẽ giúp thúc đẩy quá trình cải tiến liên tục bằng cách nhắm mục tiêu dữ liệu cụ thể được ghi lại trực tiếp. Bất kể tình trạng của từng hoạt động sản xuất như thế nào, phương pháp lựa chọn KPI (Key Performance Indicator) định lượng và toàn diện là quan trọng để đảm bảo một hệ thống đo lường hiệu suất chặt chẽ và cung cấp thông tin toàn diện về hoạt động của dây chuyền sản xuất.

Với những chỉ số hiệu suất chính KPI kể trên, sẽ giúp doanh nghiệp có cái nhìn toàn diện về hiệu suất sản xuất, từ việc sử dụng tài nguyên, quản lý nhân sự đến chất lượng sản phẩm.

3. Áp dụng thông tin chi tiết để thúc đẩy thay đổi

Bước cuối cùng để thực hiện thay đổi là xác định cách diễn giải KPI và tầm quan trọng mà doanh nghiệp sẽ gán cho chúng - điều này đạt được thông qua việc áp dụng các quy tắc kinh doanh so với KPI của doanh nghiệp. Khi lần đầu tiên nhìn vào KPI đã chọn, điều quan trọng là phải đặt ra câu hỏi hỏi: “Tôi đang cố gắng đạt được điều gì với hoạt động của mình?” Có mục tiêu trong đầu, cho dù đó là tăng sản lượng, giảm sai sót hay thay đổi quy trình trong dây chuyền, là chìa khóa để chọn số liệu nào có ý nghĩa đối với doanh nghiệp sản xuất.

III. Ví dụ

 

KPI là các chỉ số quan trọng được sử dụng để đánh giá hiệu suất hoạt động của một hệ thống sản xuất. MES là hệ thống giám sát và quản lý quy trình sản xuất. Dưới đây là một số ví dụ về KPI MES được sử dụng trong quá trình sản xuất tại Toyota:

Tỉ lệ Năng suất (Productivity Rate):

• Định nghĩa: Tỉ lệ giữa số lượng sản phẩm được sản xuất và thời gian hoạt động của dây chuyền.

• KPI: Số sản phẩm hoàn thành / Thời gian hoạt động

Tỉ lệ Hoàn thành đúng hạn (On-Time Completion Rate):

• Định nghĩa: Phần trăm sản phẩm hoàn thành đúng hạn so với kế hoạch sản xuất.

• KPI: (Số sản phẩm hoàn thành đúng hạn / Tổng số sản phẩm kế hoạch) x 100

Hiệu suất Máy móc (Machine Efficiency):

• Định nghĩa: Tỉ lệ thời gian máy móc thực sự hoạt động so với thời gian dự kiến.

• KPI: (Thời gian máy móc hoạt động / Thời gian dự kiến hoạt động) x 100

Tỉ lệ Sản phẩm Loại 1 (First Pass Yield):

• Định nghĩa: Phần trăm sản phẩm đạt chất lượng đúng từ lần sản xuất đầu tiên.

• KPI: (Số sản phẩm đạt chất lượng / Tổng số sản phẩm sản xuất) x 100

Thời gian Chờ (Wait Time):

• Định nghĩa: Thời gian mà sản phẩm phải chờ trước khi bắt đầu bước tiếp theo trên dây chuyền.

• KPI: Thời gian chờ trung bình cho mỗi sản phẩm.

Tỉ lệ Sử dụng Nguyên vật liệu (Material Utilization Rate):

• Định nghĩa: Phần trăm nguyên vật liệu được sử dụng hiệu quả so với tổng lượng nguyên vật liệu đưa vào quá trình sản xuất.

• KPI: (Lượng nguyên vật liệu thực sự sử dụng / Tổng lượng nguyên vật liệu đưa vào) x 100

Lưu ý rằng các KPI cụ thể có thể thay đổi tùy thuộc vào mô hình sản xuất cụ thể và mục tiêu quản lý của Toyota tại mỗi nhà máy. Điều này chỉ là một số ví dụ chung.

Bạn đang muốn bắt đầu thúc đẩy sự thay đổi thông qua KPI? Khám phá cả giải pháp MES trong hoạt động quản lý và thực hiện các bước quan trọng nhằm cải thiện sản xuất? Hãy liên hệ tới IZISolution qua số hotline để được tư vấn chi tiết.