Chương 14: Quản trị phân xưởng

Chia sẻ: Hoang Trong Tuan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

403
lượt xem 153
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sự bố trí vật lý của máy móc và mặt bằng cho lưu trữ sẽ quyết định luồng nguyên liệu trong phân xưởng. Bố trí tốt sẽ giảm thiểu các hoạt động vận chuyển và thao tac. Nhưng không phải lúc nào các luồng nguyên liệu cũng được ưu tiên. Sự bố trí con có các logic khac nhu: Logic sản phẩm: Trong trường hợp sản phẩm rất to hay có trọng lượng lớn (như máy bay, thuyền, các Turbine…), các sản phẩm gần như không thể di chuyển; chúng sẽ là trung tâm của quá trình, và máy móc, người điều khiển sẽ di chuyen xung...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 14: Quản trị phân xưởng

Chương 14 Quản trị phân xưởng 14.1 Bố trí máy móc: Sự bố trí vật lý của máy móc và mặt bằng cho lưu trữ sẽ quyết định luồng nguyên liệu trong phân xưởng. Bố trí tốt sẽ giảm thiểu các hoạt động vận chuyển và thao tac. Nhưng không phải lúc nào các luồng nguyên liệu cũng được ưu tiên. Sự bố trí con có các logic khac nhu: 1. Logic sản phẩm: Trong trường hợp sản phẩm rất to hay có trọng lượng lớn (như máy bay, thuyền, các Turbine…), các sản phẩm gần như không thể di chuyển; chúng sẽ là trung tâm của quá trình, và máy móc, người điều khiển sẽ di chuyen xung quanh de cung cap nguyên liệu và các thành phần. 2. Logic lịch sử: Những thiết bị mới sẽ duoc bố trí tot nhat theo sự phát triển của xí nghiệp, thay thế các máy cũ, nhưng thuong khong phải theo 1 su kết nối tong the. Những tiêu chuẩn của quyết định thuong là dựa vào các vị trí có sẵn, một sự bố trí dễ dàng, nhưng đôi khi cũng có những tiêu chuẩn khác: thi du trong 1 PME, để cải thiện hinh anh tien tien cong ty, đã bố trí những thiết bị mới hien dai trên đường đi của khách hàng. 3. Logic thiết bị: Thỉnh thoảng vẫn có những thiết bị chuyên dụng do đó việc sắp xếp vị trí là áp đặt (như những phòng mo mau trang ,…). Khi đó chinh luồng nguyên liệu sẽ phai thich ung. Trong phần này chúng ta quan tâm đến việc tổ chức sản xuất các phân xưởng thường gặp nhat: ● Dây chuyền sản xuất. ● Các phân xưởng chuyên môn hóa (hoac phân xưởng sản xuất dong nhat) . ● Các cụm sản xuất. 14.1.1 Dây chuyền sán xuất: Trong một dây chuyền sản xuất, các thiết bị được sắp xếp để sản phẩm đi từ vi tri này đến vi tri khác và luôn theo một trật tự nhất định. Thông thường các sản phẩm nam trên hệ thống băng tải, băng nay chuyen sản phẩm tuan tự qua từng vi tri công việc (như dây chuyền nổi tiếng của Charlie Chapin trong “Thời đại tân kì”! ). Cách tổ chức này được đưa ra bởi Henry Ford và được dua tren khái niệm về tổ chức 1 cach khoa học công việc của Frederich Ư.Taylor. Công việc thuong được phân chia nên người thuc hien chi can it tay nghe. Dây chuyền sản xuất là cach tổ chức hợp lí nhat từ góc nhìn dòng sản phẩm. Đó cung là cách duy nhất cho phép đảm bảo sự nhịp nhàng của sản phẩm đầu ra. Nguoc lai, no đặt ra các vấn đề, chu yeu vi tinh cung nhac cua quá trình: 1. Vấn đề đầu tiên là sự cân bằng của dây chuyền. Để dòng sản phẩm được liên tục, điều cốt yếu là mỗi vi tri lam viec phải có khoảng thời gian tương đương với thời gian ở các vi tri khác. Điều khó khăn là phải cắt tiến trình chế tạo ra thành các khoảng thời gian tương đương, va trong dieu kien ky thuat cho phep ở từng vi tri. Vấn đề này sẽ được đề cập ở phần 4.
2. Do tin cay cua thiet bi là yếu tố hàng đầu vì nếu trong trường hợp máy hỏng thì cả dây chuyền sẽ ngừng trệ. 3. Vấn đề sửa chữa trên dây chuyền chính là không thể. Để giải quyết vấn đề này dây chuyền tổng thể phải được cắt ra thành những phần nhỏ để có thể kiem soat và xử lí. Trong trường hợp đơn giản nhat, dây chuyền đơn sản phẩm, cần sắp đặt de co the thuc hien day chuyen: 1. Cần xác định chu kỳ của công việc và so luong cac vi tri lam viec . 2. Sự cân bằng giữa các vi tri. Nhưng mặc dù cách tổ chức này la 1 trong nhung cach kem linh hoạt nhat, nó có thể ap dung cho các sản phẩm tương tự nhau. Tiêu biểu là dây chuyền sản xuất ô tô. Ngày nay ta gần như không tìm thấy hai xe giong het nhau du chung liên tiếp trên một dây chuyền. Ta gọi đó là dây chuyền lắp ráp nhieu kieu (MMAL). Sự cân bằng của một dây chuyền căn cứ trên thời gian của tiến trình của các thao tac cơ bản và trên duong liên kết các thao tac này. Vay ma trong trường hợp dây chuyền MMAL, cac du lieu dau vao thay doi tu sản phẩm nay sang sản phẩm khác. Hon nua, cung phai luu y den so luong cua moi san pham (phuong phap ket hop). Vi cân bằng thuong duoc thuc hien tren trung han, chung ta chi co the dua tren cac yeu cau du doan. Thuong nguoi ta dinh nghia 1 sản phẩm chuan, la sản phẩm trung binh, dua tren cac yeu cau du doan cua bo phan thuong mai, voi cac chon lua co the co doi voi moi loai sản phẩm, từ đó thực hiện sự cân bằng nhu trên dây chuyền đơn sản phẩm. Khi dây chuyền được cân bằng và bố trí, ta lại rơi vào vấn đề tổ chức trình tự trên dây chuyền. vấn đề này dựa trên việc sắp xếp thứ tự các họat động tạo ra sản phẩm. Nghia la, tu 1 danh sach san pham, phai sap thu tu danh sach nay, de viec san xuat co the thuc hien va duoc tối ưu theo các tiêu chuẩn; Các tiêu chuẩn co the là chuyên biệt cho từng dây chuyền, cần để ý đến phương diện thương mại( tôn trọng kì hạn giao hàng), thậm chí cả việc quản ly dây chuyền truoc do. Kết quả là, trong tinh hinh san xuat theo dây chuyền, trình tự của dây chuyền lắp ráp anh huong khong nhung den viec san xuat của dây chuyền nay, nhưng con den cac dây chuyền truoc no. Chúng ta sẽ đề cập đến vấn đề này trong phần 5. 14.1.2 Phân xưởng truyền thống: Trong phân xưởng truyền thống, thiết bị được nhóm theo chức năng (như bộ phận tiện, bộ phận phay, bộ phận khoan). Những bộ phận di chuyen bên trong phân xưởng qua những máy khác nhau. Những người vận hành là những công nhân co tay nghe với danh hiệu rõ ràng( Thợ nguội, thợ tiện…), và họ bao dam việc chuẩn bị máy móc (hinh 14.1). Kiểu phân xưởng này hữu dụng cho dây chuyền vừa và nhỏ và nó cho phép xu ly cac sản phẩm khá khác biệt. Lãnh đạo phân xưởng bảo đảm sự uyển chuyển cần thiết cho việc chuyen từ lô nay sang lo khac. Nguoc lai, tỷ suất sinh lợi cua cách tổ chức này thấp. Vấn đề chính được đặt ra là su khó khăn trong việc hợp lý hóa viec di chuyen tu máy nay sang máy khac, nó kéo theo cả việc ton tai 1 so ban thanh pham quan trọng. Hậu quả trực tiếp là thời gian chờ đợi ở mỗi ban thanh pham vượt quá thời gian gia công. Theo điều tra của Carter năm 1972 , nếu xét cac thanh phần, trung bình 5% chu kỳ mỗi thanh phần dung cho viec đi qua các máy, 95% còn lại là thời gian dịch chuyển và chờ đợi ở các khu vực lưu trữ. Hơn nua, 70% của phần 5% đi qua các máy bị tiêu phí cho việc định
vị và điều chỉnh, dẫn đến chỉ có 1.5% thời gian thực là hữu hiệu cho quá trình xu ly. Nếu ta xem xét thời gian sử dụng cua máy móc, những con số thì chẳng tốt hơn là mấy. Hinh 14.1 Phan xuong duoc to chuc theo cac bo phan chuc nang Theo Carter, một chiếc máy chờ cac thanh phan khoang 55% thời gian làm việc và trong 45%, còn lại, 2/3 là khỏang tiêu phí cho điều chỉnh và định vị và 1/3 cho sự gia công. Một cách tổng quát, viec theo doi tien do sản xuất thi khó khăn và thời gian của quá trình sản xuất thi lâu. Tot hon la nên đảm bảo một vài sản phẩm nhạy cảm bang cach lap qui tắc ưu tiên. Một cách châm biếm, trong các phân xưởng, người ta không trông thấy các máy móc vì chúng đã được che kín boi cac ban thanh pham va hang du tru. Và khi ta trông thấy chúng thì ta nhận ra rằng chúng không làm việc. 14.1.3 Cụm sản xuất: Cách tổ chức này là sự kết hợp của hai hệ thống đã nêu trên. Một cụm sản xuất được hợp thành từ việc nhóm các máy móc có kha nang sản xuất được mot so sản pham khác biệt. Cụm sản xuẩt sẽ ít uyển chuyển hơn cách tổ chức truyền thống nhưng bù lại nó hợp lý hơn va co nang suat hon. Hien nay, khuynh huong la ket hop các phân xưởng truyền thống thành những cụm sản xuất. Vấn đề này sẽ được đề cập đến trong phần 6. 14.2 Tổ chức công việc: Bo tri phân xưởng là yếu tố quan trong trong quản ly phân xưởng , nhưng nó khong phải là duy nhất. Yếu tố thứ hai cần tính đến là tổ chức công việc trong phân xưởng. No se giup: 1. phân chia các nhiệm vụ khác nhau giua cac nguoi lam viec. 2. giới hạn các trách nhiệm trong việc phối hợp và kiểm tra các họat động.
Co nhieu cach tổ chức công việc khác nhau. Chúng ta phân chúng thành 3 loại theo vai trò tương ứng cua nguoi thao tac và theo cấp bậc. 14.2.1 Tổ chức công việc khoa học: Tổ chức công việc khoa học (OST) thường được gọi tên “ Thuyết Taylor” theo tên người sáng lập ra nó H.Taylor. Trong sach cua minh Taylor đề nghị nên có sự chuyên môn hóa chặt chẽ các công nhân và loại bỏ những động tác vô ích. Các họat động lien quan den viec ra quyết định, phối hợp được danh cho cac cấp lanh dao, và công nhân chỉ đơn thuần là thực hiện công việc của mình mà không biet đến cong viec tổng quát. Có sự phân biệt rạch ròi giữa suy nghĩ và thực hiện. Sự phân biệt này co nghia la các thao tác do công nhân thuc hien, và dieu quan trọng la xác định chính xác các hoạt động được thực thi. Mô hình OST giả sử rằng tồn tại 1 phuong cach toi uu de thuc hien các thao tác, phuong cach nay có thể tìm thấy nho nghiên cứu 1 cach khoa học ve cong viec. Va mỗi công nhân phải thao tac sao cho phù hợp với cac chỉ dẫn rat chi tiet duoc của cấp trên dua ra de cong viec duoc hoan tat. Để viec phân tích công việc dễ hơn, no sẽ được chia nho ra. Mỗi công nhân được giao cho 1 so nhiệm vụ đơn giản. Sự phân chia công việc này bao dam mỗi công nhân co the lam viec một cách độc lập và không xen sang phần của người khác. Và như thế không can 1 su tuong tac nao giữa các công nhân de cac công việc được thực hiện tốt hơn. Mô hình này được cai tien bởi Ford vào năm 1910. Cách tổ chức này van dua tren viec chia nhỏ công việc, và dong thoi giải quyết được vấn đề không đồng nhất của các công nhan. Vào năm 1915, Ford đã su dung 7000 công nhân, phần lớn đến từ các nông trại hoặc là dân moi nhập cư. Một nghiên cứu năm 1915 đã cho biết rằng các công nhân này nói trên 50 ngôn ngữ khác nhau và phần lớn không nói tiếng Anh. Các mô hình khác cũng được đề ra sau đó để sửa chữa những sai sót của mô hình OST: đó là sự đơn điệu và lặp đi lặp lại của công việc dẫn đến kết quả là: tỉ lệ vang mat cao va nghi viec nhieu. Trong những năm 1920 những nhà nghiên cứu người Anh của ban ” Industrial Fatigue Research Board ” đã de nghi việc xoay vòng công việc. Một công nhân có thể lan lượt thực lam viec ở nhiều trạm khac nhau. Vào năm 1952 Guest và Walker đã đưa ra rằng sự thỏa mãn của công nhân tương quan với số hoạt động trong nhiệm vụ của họ. Hai ông đã đưa ra mô hình công việc mở rộng. Mô hình này nhóm các họat động co ban trong 1 nhóm gọi là công việc “mở rộng” (élargies) voi muc dich la các hoạt động không bi phân nhỏ nữa va thoi gian cua moi công việc tang len. Hai mô hình trên không da pha nền tảng của mô hình OST, nhất là sự phân biệt nghiêm khắc giữa suy nghĩ và thực hiện và định nghĩa khoa học các nhiệm vụ theo thời gian thao tác. 14.2.2 Mô hình trung gian: Mô hình công việc mở rộng đã bị Herzberg phê bình. Theo ông, sự mở rộng nhiệm vụ sẽ chi la cong them các nhiệm vụ nham chan cho nhóm các nhiệm vụ đã nham chan roi. De thuc su làm phong phú công việc phải cộng thêm vào cac cong viec "co gia tri". Theo nghiên cứu trên , ta tìm được các yeu tố "co gia tri" la : sự hòan thien ban than, sự nhận biết cong suc, và lợi của chinh công việc, trach nhiem, sự thăng tiến, sự tiến bộ và
khả năng phát triển. Năm 1971, ông đề ra mô hình mới “công việc phong phú”. Trong mô hình này, công nhân không còn bị ràng buộc bởi những công việc co ban lặp đi lặp lại, nhưng có thể thực thi những công việc phức tạp, nhất là những nhiệm vụ truoc day do cấp cao thuc hien. Thêm vào đó mỗi cá nhân co khả năng tiến bộ nhu ho mong muon. Công việc phong phú doi hoi 1 tinh than trach nhiem. Sự phân biệt giữa các chức năng trở nên ít nghiêm ngat hơn mô hình OST: Các nhiệm vụ nhu lap kế hoạch cho các công việc trong một chu kì xác định, kiểm tra chất lượng, 1 so nhiệm vụ của quản trị,…có thể trở thành động lực cho nhung nguoi thua hanh. Nhung giống với trường hợp OST, công việc van là công việc co tinh cach ca nhan. Một cách tổ chức khác của mô hình trung gian là mô hình nhóm đa nhiệm vụ. Ngược với các mô hình trên, công việc không được chia thành các phần có co tinh cach ca nhan, mà nó nằm trong nhóm gom nhieu hoạt động. Mỗi nhóm sẽ do 1 nhóm cong nhan đa nang dam trach. Dieu nay co nghia rằng các nhiệm vụ phối hợp nội bộ sẽ do nhóm tu dam trach. Cung co khi viec kiểm tra cung được nhóm thuc hien. Sự phân biệt giữa phối hợp, kiểm tra, và thực hien bắt đầu mờ đi. Trong hai mô hình tren, sự phối hợp tổng thể van là cong viec cua cấp tren. Nếu trong OST, nó xác định một cách nghiêm ngat các nhiệm vụ va cách thuc hien, thì ở đây nó chỉ xác định muc tieu cua công việc. 14.2.3 Mô hình gan day: Các mô hình nêu ở trên được xây dựng từ khai niem chuẩn hóa, du là chuẩn hóa các họat động hay chuẩn hóa kết quả. Doi voi 1 so nguoi, thi chuẩn hóa nao cung sẽ kiềm hãm cac sang kien cần thiết de các xí nghiệp thich ung trong một môi trường phức tạp và năng động. Theo Mintzberg “sang kien là phải loại bỏ các lề lối xưa cũ. Tổ chức san sang cho sang kien sẽ không dua tren bất cứ hình thức chuẩn hóa nào de phối hợp các hoạt động cua no”. Trong dieu kien nay mà ta co các mô hình công việc nhu: mô hình nhóm bán tự chủ và mô hình tổ chức theo ma trận. Công việc trong các nhóm bán tự chủ bao gom viec phân chia 1 tieu tap hop cac hoat dong cho các thành viên trong nhóm, mỗi thành viên deu co nhung cong viec co ý nghĩa và không vun vat. Thông thường, mỗi thành viên đều co the thuc hien tuan tu cac cong viec của nhóm. Trong cách quản trị này, mỗi thành viên của nhóm gop một phần chủ động trong quyết đinh liên quan đến các thao tac. Su suy nghĩ, phoi hop va kiem tra công việc được tham gia giua nhung nguoi thua hanh va cac can bo. Mỗi nhóm thường được tự chủ va quyết định cách thức sử dụng để lên kế hoạch cho các hoạt động và sap xep các thành viên vào các nhiệm vụ khác nhau. Mô hình cuối cùng là mô hình tổ chức theo ma trận. Theo mô hình này, chúng ta sẽ tạo ra các ê-kíp để thực hiện toan bo dự án. Các thành viên trong ê-kíp được chọn tuy vào kha năng chuyên mon chinh, và 1 hay nhiều kha năng chuyên mon phu lien he den cong viec phai hoàn thanh. Mỗi thành viên của ê-kíp co the dam nhiem nhung công việc co tinh kỹ thuật khác nhau ở các cấp bậc khác nhau. Theo Mintzberg, quyen luc thuoc ve nguoi co chuyen mon, du ho o cap bậc nao. 14.3 Tính linh hoat và phân xưởng có tính linh hoat: 14.3.1 Định nghĩa:
Chúng ta đã nói rang, để phản ứng nhanh doi voi nhu cầu, phải linh hoạt trong sản xuat. Các phân xưởng la noi quyet dinh su linh hoat nay. Trước hết nen định nghĩa một cách chính xác về “ tính linh hoat ” và “ phân xưởng linh hoat ”. Các tu ngữ này được dùng trong một số doanh nghiệp, nhưng nó không cung 1 y nghia. Thong thuong, một hệ thống, de đối dau voi sự thay đổi môi trường, có hai cách phan ung: sử dụng co che điều tiết de thu hut các thay đổi nay hoặc phat trien de thích ứng voi các thay đổi. Trong phân xưởng, khả năng thu hut các thay đổi cho phép doi pho voi những roi loạn thường ngày (hỏng máy, các rắc rối, hiệu chỉnh các yêu cầu.. ) và khả năng thích ứng cho phép doi pho voi nhung thay doi ve so luong (theo mua, theo dot giam gia,…) va nhung phat trien cua sản phẩm. Nhung phuong cach tao tính linh hoat ma chung ta thuong gap trong phân xưởng là: 1. linh hoat ve các di ban (mix flexibility) : chúng ta có thể san xuat cung luc cac di ban cua cùng 1 sản phẩm, ví dụ mô hình sản xuất ô tô X, chay Diesel hay xăng, 3 hay 5 cửa, ... 2. Tính linh hoat trên kieu dang: có thể cung luc sản xuat 2 kieu X và Y 3. Tính linh hoat của sản phẩm: Tiến trình có thể cho phép tạo ra các sản phẩm phân biệt: như các-te hay trục xe. 4. Tính linh hoat trên thanh phan (part flexibility): Chúng ta có thể cộng thêm hoặc bớt đi 1 thanh phần của tiến trình. 5. Tính linh hoat trong gamme (routing flexitibility): Trong trường hợp hỏng máy, chúng ta có thể chuyen bộ phận dên máy khác. 6. tính linh hoat thích ứng(design-change flexibility): Tiến trình chế tạo có thể duoc hiệu chỉnh nhanh chóng. 7. Tính linh hoat trong khối sản phẩm(volume flexibility): hệ thống co hả năng phản ứng lại doi voi thay đổi cua yêu cầu Tính linh hoat có thể đạt được nho công nhan va/hay nho các thiết bị. 14.3.2 Tính linh hoat nho công nhan: Co nhieu cách khác nhau trong việc tổ chức linh hoat công nhan, tùy theo chúng ta ưu tiên su linh hoat cho số lượng hay chất lượng. Trong trường hợp đầu, chúng ta thay đổi số lượng các người thuc hien và / hay tổng thời gian lam việc; trong trường hợp thứ hai chúng ta sử dung những người đa nang va phân chia ho theo nhu cầu. Nếu ta xét các phuong thuc hoạt động chinh tu số lượng và chất lượng, ta có: 1. Thay đổi số lượng của công nhan bằng sự tuyen dụng tạm thời(CCD, intérim) : Dieu nay được thực hiện một cách tự nhiên trong các xí nghiệp có các nhiệm vụ ít phức tạp, nhất là trong trường hợp tổ chức công việc khoa học. Công nhan la 1 thanh phan cua sự linh hoat về số lượng trong mô hình OST. Boi vì su chuyen mon đòi hỏi cho việc thực hiện cac cong viec đơn giản và lặp đi lặp lại la it, việc đào tạo được thực hiện nhanh chóng. Tuy nhien, nếu một người mới co the lap tuc làm công việc, thì không phải lúc nào khả năng làm việc cũng nhanh chóng và nhịp nhàng, họ cần một khoảng thời gian thích ứng. Điều nay không được bỏ qua. Một cách để đáp ứng tinh trang này la phải có những người tạm thời “ thuong truc”, ho da biet qua cong viec va san sang duoc goi den khi cong ty can. Trường hợp này, du phai xem
lai cac quy dinh theo luat phap, có thể gặp ở một số xi nghiệp trong vùng có tỉ số thất nghiệp cao. 2. Thay đổi giờ làm việc : không cần nhờ đến công nhan bên ngoài, chúng ta có thể tao tinh linh hoat tren các giờ nhu sau: - Trong trường hợp công việc quá tải: Giờ bù ( Ở Pháp là 39 giờ theo luật pháp), làm việc thứ bảy. - Trong trường hợp dưới mức bình thường: Giảm số trạm, thất nghiệp tung phan 3. Sự điều chỉnh về thời gian lam viec: nguyen tac la thời gian co dinh cho cả năm ( cơ bản là 39h một tuần ở Pháp). Từ 1993, để giúp đỡ các xí nghiệp thích ứng với sự thay đổi nhu cầu, luật pháp cho phép thay đổi giờ làm việc, dưới 1 so giới hạn và với su dong y cua cong nhan. Ta cũng thể có thời gian làm việc linh hoat cả năm. Thời gian làm việc thay đổi, chẳng hạn từ 32 đến 42 tuy tháng, với thời gian trung bình trong cả năm vẫn là 39h. Nhung gio phu duoc tinh dua tren thoi gian trung binh cua ca nam. 4. Tính linh hoat do các mô hình tổ chức công việc (Xoay vong cong viec, công nhân đa nang). 14.3.2 Sự linh hoat trong trang thiết bị: O day cũng có thể mo hinh hoa theo chất lượng ( trang thiết bị linh hoat ) hay số lượng (Trang bị quá mức). Với sự phát triển của công nghệ và thông tin, chúng ta thấy các xí nghiệp được trang bị thiet bi đa nang tương tác voi nhau ít hay nhieu hòan hảo hơn. Tu dơn giản nhat den phuc tap nhat, chúng ta có thể phân biệt: 1. Máy công cụ voi dieu khien bang so (MOCN): - ban đầu la các băng dục lổ - hien tai la các thiết bị điện tu và thiết bị lập trình được - MOCN với kho công cụ. - Các robot công cụ (robot hàn,…) 2. Các phần tử linh hoat duoc thiet lap chung quanh 1 nhom MOCN, va duoc phục vụ boi các robot vận chuyển . 3. Trung tam gia cong duoc thiet lap chung quanh 1 nhom MOCN, va duoc phục vụ boi 1 hệ thống khay chuyển hàng. 4. Dây chuyền tự động linh hoạt la 1 phân xưởng sản xuất bao gồm các phần tử linh hoạt hay các trung tâm gia cong, hệ thống tự động bốc và dỡ hàng , hệ thống vận chuyển(băng chuyền, khay, xe chở hàng ). Hon nua quá trình sản xuất được điều khiển bởi 1 hệ thống thông tin, hệ thống nay co nhung yêu cầu: - Cảm biến trên các dây chuyền - Các máy tự động hoac may tinh kiểm soat - Một máy tính trung tâm Một cách khác là chúng ta trang bị nhieu hon so luong can hoac co nhung thiet bi duoc trang bị gap doi. Quan sát phân xưởng ở hình 14.2 , ở đó trạm 1 bao gồm hai máy co the thuc hien nhung thao tac giong nhau, và ở trạm 2 , co 3 máy. Hinh này cho phép tang tinh linh hoat: 1. Trong trường hợp hỏng máy, quá trình sản xuất không bị gián đọan.
2. Tuy so luong san xuat va cac loai san pham can, chung ta có thể thích ứng với việc chỉ su dung 1 phan máy móc. Khong có câu tra loi cho câu hỏi “phải tự động hóa hay trang bị quá mức? ”. Điều quan trọng là xem xét và đánh gia hai giải pháp. Vào những năm 1980, Ý tưởng thắng thế là hiện đại hóa các xí nghiệp bằng quá trình tự động hóa và mua các thiết bị công nghệ cao. Nhưng vấn đề chính vấp phải: giá cả của thiết bị qua cao, va de su dung chung thi can thoi gian dài hơn dự kiến và thỉnh thỏang chung làm cho vấn đề xau di (cf. Béranger). Khối hàng Khối hàng dự trữ Máy 1/1 dự trữ xuất Máy 1/1 Đầu vào Máy 1/1 Máy 1/2 Máy 1/2 TRẠM 1 TRẠM 2 Hình 14.2 Xưởng 2 công đọan với các máy giống nhau Câu hỏi thực tế không phải là xửơng có cần phải tự động hoá hay không. Câu hỏi dung là tự động hoá có đáp ứng được tình huống hien tai không. Người ta mong rằng việc tự động hoá hoặc tin học hoá có thể giải quyết được những vấn đề ma thực tế la vấn đề cot loi : việc tổ chức kem, các mối quan hệ xã hội căng thẳng, sự suy giảm chất lượng …Nếu như những vấn đề này không được giải quyết , công nghệ chi cang lam tram trong van de, và việc hiệu chỉnh hệ thống khó mà đạt được kết quả. Cuối cùng phải kể đến sự tiến triển liên quan đến việc tự động hoá trong những năm gan day: người ta di tu khái niệm “ tự động hoá hoàn toàn” đến khái niệm “chi tự động hoá các phần cần thiết”. 14.4 Sự cân bằng dây chuyền sản xuất: 14.4.1 Ví dụ: Một công ty chuyên ngành điện gia dụng muốn đưa ra thị trường một loại lo vi ba mới. Có tất cả 14 công việc cơ bản được mã hóa từ A đến N. Sơ đồ 14.3 đưa ra dây chuyền các công việc cơ bản để chế tạo và thời gian các công việc. Thời gian làm việc
là 8 giờ 1 ngày và thời gian sản xuất thuc su của dây chuyền là 7 giờ . Mục tiêu cố định là sản xuất tối thiểu 20 micro/ngày. Người ta muốn thiet lap 1 dây chuyền sản xuất chuyên dụng cho sản phẩm này. Khong thay hinh ve C8 F4 I4 L8 A7 N6 D6 G9 M7 J9 K 10 B5 E9 H7 Hình 14.3 Sơ đồ dây chuyền công việc Việc đầu tiên là xác định nhịp xuất sản phẩm, có nghĩa là khỏang cách giữa hai sản phẩm liên tiếp ở đầu ra của dây chuyền.Ở đây ,dây chuyền làm việc : 7*60phút = 420 phút/ngày và cho ra 20 sản phẩm nên nhịp xuất ra là 420/20=21 phút. Thời gian sản xuất tổng cộng là 99 phút vi vay số công đọan toi thieu là 99:21=5. Luc đầu, người ta sẽ nghiên cứu 1 giải pháp với 5 công đọan có thời gian làm việc it hơn hay bằng 21 phút. Thuc ra với 5 công đọan, sự cân bằng lý tưởng sẽ là 99/5=20 phút cho mỗi công đọan. Nếu tồn tại 1 giải pháp với nhịp xuất ra là 21 phút, thi lần thứ hai người ta sẽ thử với giải pháp 20 phút. 14.4.2 Vấn đề tổng quát: Có một nhóm gồm n công việc cơ bản ràng buộc bởi những quan hệ trước đó. Ta đặt pi là thời gian làm việc của công việc thứ i. Biết rằng số công đọan làm việc là Np và chu kỳ là C. Có thể tìm ra một phần của nhóm này với Np công đọan co thời gian làm việc ít hơn hay bằng C không ? Vấn đề này là NP-hòan tòan và được nhieu công trinh ban den. Trong thực tế, ta dùng chủ yếu các phương pháp phát hiện “ Ranked Positionnal Weight” và Kilbrige, Wester. Theo nguyên tắc, các phương pháp này giống như các phương pháp chuoi được dùng trong lich trình. Ta bắt đầu phân loại các công việc tùy theo tiêu chuẩn đưa ra rồi ta tạo ra các vi tri làm việc theo thứ tự:1,2…theo thu tu ưu tiên của các công việc này. 1. Phương pháp “Ranked Positionnal Weight” Tiêu chuẩn ưu tiên là thời gian cần thiết để thực thi một công việc i và tập hợp những công việc tiếp theo sau nó. Goi wi la giá trị này. Ta xếp các công việc theo wi giảm dần để tao thành danh sách. Người ta nói rằng một công việc i duoc thuc hien tai vi tri làm việc P nếu nó thỏa mãn 3 điều kiện sau: 1. i chua duoc bo tri tai 1 vi tri. 2. Tất cả công việc trước công việc thứ i đều duoc bo tri. 3. Thời gian lam việc tai vi tri P + pi ≤ C Thuật tóan: Vi tri hiện tại  1 Thời gian thực hiện( Công đọanhiện tại) 0
Lặp lại: Xem các công việc theo thứ tự ưu tiên Cho đến khi Vi trihiện tại không bảo hòa và tồn tại một công việc i co the duoc bo tri Thêm công việc i này vào công đọanhiện tại Vi tri hiện tại  Vi tri hiện tại + 1 Kết thúc. Áp dụng:sau khi tính tóan,ta tìm được danh sách ưu tiên như sau: A B C E D G H J K F I L M N wi 85 67 65 56 53 49 47 40 31 22 18 14 13 6 Ta được các vi tri làm việc : Vi tri 1: A + B + C (20) Vi tri 2: E + D + F (19) G,H và J được ưu tiên hơn F nhưng không duoc bo tri Vi tri 3: G + H + I (20) Vi tri 4: J + K (19) Vi tri 5: L + M + N (21) 2. Phương pháp của Kilbrige và Wester: Trong phương pháp này , ta đặt chỉ số ưu tiên theo bậc của mỗi công việc. Trên sơ đồ (hình 14.3) các công việc da được xếp theo bậc . Danh sách ưu tiên là: A,B,C…N. Ta bo tri cho mỗi vi tri ưu tiên các công việc theo thứ tự thấp nhất. Khi có các công việc bị dư ra, ta thử giữ lại một tập hợp con mà nó làm bảo hòa tốt nhất vi tri làm việc. Ta thu được một giải pháp như sau: Công đọan 1: A + B + E (21) Công đọan 2: C + D + H (21) Công đọan 3: F + G + I (17) Công đọan 4: J + K (19) Công đọan 5: L + M + N(21) Không có một giải pháp nào cho 5 vi tri lam viec với nhịp xuất ra là 20 phút. 3. Phương pháp “Comsoal”: Bang cach hiệu chỉnh các phương pháp phát hiện trước, Arcus đã đưa ra phương pháp “Comsoal” là nền tảng của phần mềm ứng dụng cân bằng cac day chuyen. Khi có nhiều công việc co the duoc chon de bo tri vào 1 vi tri, ta chọn chung 1 cach ngau nhien. Bang cách này ta được 1000 giải pháp và tu do chon ra được cách tốt nhất. 14.4.3 Mở rộng: Những phương pháp này đủ linh hoat khi co những ràng buộc khác nhau. 1. Gia su rằng vì những lý do kỹ thuật, ta không thể bo tri các công việc A va B tren cùng một vi tri làm việc. Ngay khi A được bo tri vao vi tri thì xem như B không bo tri vao vi tri này nữa. 2. Dây chuyền phải được bo tri trong 1 vùng trống trong xưởng sản xuất micro. Vùng trống này không đủ để đưa vào một loạt 5 may làm việc lien tiep. Ngược lại,
chiều rộng co khoang trong gap doi va se duoc bo tri hai thiet bi giong nhau. Một lo vi ba co the hoan thanh tu thiet bi đầu tiên hoac thứ hai. Giải pháp nham nhịp do hoa duong chuyen trên nền tảng là 5 vi tri làm việc, việc này tạo ra 1 nhịp sản xuất là 21 phút. Trong pha cân bằng, ta áp dụng những thuật tóan voi chi 4 vi tri làm việc: - Các vi tri làm việc 1,3 và 4 sẽ bảo hòa khi tải của chúng đạt đến 21 phút - vi tri làm việc 2 sẽ bảo hòa khi tải của nó đạt : 2*21=42 phút. Ta kiem nhận trên sơ đồ 14.4 rằng luồng sản phẩm sẽ phục hồi lại bình thường tại công đọan thứ 3. Công đoạn 1 Công đoạn 2-1 Công đoạn 2-2 Công đoạn 3 Công đoạn 4 Hình 14.4 Luong thao tac trong xưởng 14.5 Chuỗi dây chuyền sản xuất nhiều kieu: Việc lắp đặt hay hiệu chỉnh một dây chuyền sản xuất là một công việc lâu dài và tốn kém. Thay đổi nhip sản xuất của một dây chuyền xe hoi ( ví dụ: từ 500 xe hơi một ngày lên 600 xe) đòi hỏi nhiều tuần làm việc, va không chỉ đơn thuần là định nghĩa lại các vi tri làm việc mà gồm cả khoang dự trữ canh dây chuyền và luồng cung cấp nguyên vật liệu. Roi còn phải lap dat thực tế dây chuyền. Cuối cùng ta cần vài ngày để quen lam viec voi nhịp sản xuất trước khi dây chuyền san sang họat động..Việc cân bằng một dây chuyền nhiều sản phẩm ít được gặp phải và trong vài tháng. Việc cân bằng dựa trên các sản phẩm ảo trong quá trình sản xuất dự kiến ở những tháng tiếp theo. Như chúng ta đã đề cập đến ở phần giới thiệu , phương pháp thông dụng là định nghĩa một sản phẩm tiêu chuẩn trung bình dua tren thoi gian lam viec cua nhiều sản phẩm khác nhau va qua phoi hop cac dieu kien cho trước. Đối với việc sản xuất hàng ngày, sự khác biệt giữa thời gian họat động thực và thời gian chuẩn sẽ là 1 tham số quan trọng. Khi thời gian thực nhiều hơn (hay ít hơn) thời gian chuẩn, sẽ có sự quá tải (hay chưa đủ) về thời gian o bo phan đó. Thứ tự của các sản phẩm đưa qua dây chuyền ảnh hưởng đến năng suất. Một lưu ý nhạy cảm ở đây là ta nên quan tâm đến việc để cách xa trên dây chuyền các sản phẩm tạo ra khi quá tải ở một vi tri. Dieu này là nền tảng của phương pháp chỉ số. 14.5.1 Bo tri tải trọng cong việc: Ví dụ mở đầu:
Một dây chuyền lắp ráp cho model X của một nhà sản xuất xe hơi. Những ô tô được đưa qua dây chuyền với một tốc độ không đổi (ô tô không dừng lại trước những người thao tác mà những người này di chuyen cùng với nó). 4 lựa chọn lam tang thêm công việc là: ABS, máy điều hòa, mui xe mở và lắp ráp bộ phận dieu khien phía bên phải cho thị trường tại Anh (trong thực tế thì số lượng công việc này cao hơn nhiều). Dây chuyền được định nhịp độ sản xuất trong 3 tháng toi phải tạo ra một lượng sản phẩm ước tính với: 20% ABS, 5% máy điều hòa, 15% mui xe hở, 8% bộ phận dieu khien phía bên phải. Với nhịp độ sản xuất này, những người thao tác can 100 giây/1 ô tô. Bộ phận ABS lam tang thêm các công việc vào 3 vi tri lam viec. Ở vi tri đầu tiên, người thao tác thực hiện công việc hết 160 giây đối với một ô tô có ABS. neu ô tô không có ABS, khỏang thời gian dao động từ 60 giây đến 80 giây chuyển biến tuy theo các chọn lựa. Trong trường hợp tot nhất, ô tô không ABS cần khỏang thời gian 60 giây, trường hợp tệ nhất là 80 giây. Gọi xmax và xmin là tỉ lệ % cao nhất và thấp nhất các ô tô với ABS mà người ta có thể gia công. Giá trị xmax được cho bởi phương trình : 60*( 1- xmax) + 160xmax = 100, được xmax = 40% = 2/5. Giá trị xmin được cho bởi phương trình : 80*( 1- xmin) + 160xmin = 100, được xmin = 25 % = ¼. Tính tóan lập lại trên 3 công đọan , ta tìm được bảng tỉ lệ sau: xmax xmin vi tri 1 40 % 25% vi tri 2 30 % 28% vi tri 3 42 % 35% Tổng cộng 30% 25% . Người ta ghi nhận rằng trong trường hợp tot nhất, ta có thể đạt được 30% nghĩa là 3 chiếc trên 10 chiếc với bộ phận ABS, trong trường hợp xau nhất là 25%, nghĩa là 1 chiếc trong 4 chiếc. De tang do linh hoat cua dây chuyền, thi tỉ lệ cuối (25%) sẽ được dung như một tham khảo và người ta đưa ra mục tiêu là cu sau 2 chiếc ô tô có bộ phận ABS se den ít nhất 3 chiếc không có bộ phận ABS. Bây giờ xet yêu cầu thực tế cho vai ngày sap den. Nếu như 15% xe đặt hàng là có bộ phận ABS, sự ràng buộc không gay kho khan đối với chọn lựa này. Trái lại, nếu bằng hay qua 25% thì ràng buộc sẽ khó mà giữ vững được và vấn đề có thể xảy ra keo theo: ngừng dây chuyền để hòan thành công việc, xuất ô tô ra khỏi dây chuyền, thêm cong nhan…Nếu tỉ lệ vượt quá 30% ,ta có thể khẳng định rằng nhịp độ sản xuất là không thể đạt được . Chỉ bao sai lầm: Vi vay người ta sẽ xác định tỉ so cho mỗi lựa chọn. Dĩ nhiên rằng một chiếc ô tô có thể có nhiều chọn lựa. Một ô tô của Anh, với bộ phận ABS, mui hở và có máy điều hòa không khí chắc chắn có nhieu rang buoc hơn một ô tô bình thường. Do vậy không thể lúc nào cũng tìm được một chuoi sản phẩm thỏa mãn hết đồng thời các tỉ lệ. Do đó ta nên định nghĩa một chi bao để đo lường sự khong dat yeu cau cua 1 dây chuyền đưa ra. Xét 3 chuoi của 12 chiếc ô tô trong hình 14.5. Trong cả 3, có 3 chiếc với bộ phận ABS và ty so được mong đợi là 1 chiếc với bộ phận ABS trong 4 chiếc duoc ton trong.
Ngược lại, trong mỗi chuoi sản phẩm, co khi 4 chiếc liên tiếp trong dó lai co 2, tham chi 3 chiếc với bộ phận ABS . Trong 3 chuoi sản phẩm, chuoi đầu tiên là co the chap nhan nhất : bộ phận ABS cách đều nhau, chuoi thứ hai xau hon, vi có hai chiếc liên tiếp với bộ phận ABS. Còn liên tiếp thứ 3 lai còn xau hơn nữa. 1 ABS ABS ABS 2 ABS ABS ABS 3 ABS ABS ABS Hình 14.5 Ví dụ về chuoi sản phẩm thỏa tỉ so chung Để xây dựng một chỉ bao ton trong sự sắp xếp này, người ta sử dụng một cửa so trượt với chiều dài là 4,nghĩa là người ta sẽ xét liên tiếp những chiếc ô tô ở vị trí 1,2,3,4 rồi 2,3,4,5…đến 9,10,11,12. Người ta đếm số lượng x chiếc voi bộ phận ABS có trong cửa sổ và tuy truong hop ma cho một diem. Tổng số diem cho biết sự sai sót của chuoi sản phẩm . So diem phải là một hàm tăng theo x. Ở đây người ta đặt P(x) = x – 1. Với cac diem này, các chuoi sản phẩm của ví dụ có sai sót tương ứng là 2,3 và 5. Hình 14.6 minh họa việc tính tóan cho loạt sản phẩm thứ 3. Mo hinh hoa: Theo cácch tổng quát, nếu không co hon A0 sản phẩm co lựa chọn o trong so tất cả chuoi sản phẩm trong tap hop con B0 cac sản phẩm liên tiếp, người ta sử dụng một cửa sổ trượt với bề rộng B0. Đặt x là số sản phẩm với lựa chọn o trong cửa sổ. So diem po(x) là hàm tăng theo trị max (x – Ao,0) và tổng sai sót Do của chọn lựa o se là tổng của các diem. Những lựa chọn khác nhau có thể có nhung anh huong khac. Ví dụ, bộ phận dieu khien phía phải dẫn đến nhieu sự roi loạn hon la mui hở. Trong trường hợp này, người ta kết hợp một lượng ρo với chọn lựa o. ABS ABS ABS ABS 0 ABS ABS 1 ABS ABS 1 ABS ABS ABS 2 ABS ABS 1 ABS 0 ABS 0 0 0 Hình 14.6 Tính toán sai sót của loạt sản phẩm thứ 3 Chi phi toàn bộ của loạt sản phẩm sẽ được cho bởi Σo ρo.Do
14.5.2 Những mục tiêu khác: Chỉ bao đầu tiên đo lường tải trọng làm việc của tung người thao tac. Những tiêu chuẩn khác có thể được thêm vào đây : ton trong ngày sản xuất dự kiến, luu tam den những dây chuyền phía trước đó. Quan tâm đến ngày sản xuất Đặt ri là ngày xuất ra sản phẩm của dây chuyền dự kiến theo kế hoạch cho sản phẩm i và Ci là ngày xuất co duoc theo loạt sản phẩm S. Để giảm thiểu sự chậm trễ người ta thêm vào chi phi của sự chậm trễ Ti là hàm tăng theo max( 0, Ci – ri). Nguoc lai, để giảm thiểu chi phi do sự ton kho sản phẩm cuối cùng, người ta thêm chi phi Si là hàm tăng theo giá trị do lam trước của max ( 0 , ri – Ci). Chỉ bao toàn thể của 1 loạt sản phẩm sẽ là: αΣo ρo.Do + βΣi Ti + γΣi Si. Đánh giá đến dây chuyền trước đó: Trong bối cảnh mà dây chuyền sản xuất duoc tinh rat nghiem ngat, loạt sản phẩm của một dây chuyền lắp ráp cuối cùng không chỉ quyết định việc sản xuất của dây chuyền này ma còn quyết định đến những dây chuyền ở phía trước đó. Vi vay người ta có thể phai tinh đến nhịp độ sản xuất của 1 so thành phần nào đó và tìm cach phân chia 1 cach cân bằng những thành phần này trong một loạt sản phẩm. Nếu Dc sản phẩm trong so N sản phẩm trong loạt dùng thành phần c, sự chênh lệch lý tưởng giữa 2 sản phẩm là N/Dc. Sự chênh lệch này và những điều kiện truoc do (sản phẩm da o trên dây chuyền ) cho phép tính toán vị trí lý tưởng của chúng. Chi phí do không ton trong ràng buộc cach bo tri gắn với thành phần c là tổng của những chenh lech giữa những vị trí thực và lý tưởng của mỗi sản phẩm chứa thành phần này, nhân với 1 lượng δc. 14.5.3 Nghiên cứu một loạt sản phẩm tối ưu: Chỉ bao để giảm thiểu đã biết, việc còn lại là tìm ra loạt sản phẩm để giảm thiểu chỉ bao này.Vấn đề này là NP- hòan toàn và người ta dùng những phương pháp phát hiện. Những cách thông thường nhat được dựa trên khái niệm tổng quát về vùng lân cận như sau: - Co 1 giải pháp( ở đây là 1 loạt sản phẩm) S. - 1 quy tắc hiệu chỉnh R các phương pháp. Tập hợp các giải pháp mà người ta có thể có được khi áp dụng một lần quy tắc R cho giải pháp S được gọi là vùng lân cận của giải pháp S theo quy tắc R. Ví dụ: Chúng ta tìm một giải pháp là một sự hóan đổi 5 vật: Biết rằng giải pháp khởi đầu là S=(1,2,3,4,5) và quy tắc R : cho phép 2 vật liên tiếp doi thứ tự. Do đó những vung lan can cua S là: (2, 1, 3, 4, 5) (1, 3, 2, 4, 5) (1, 2, 4, 3, 5) (1, 2, 3, 5, 4)
Với sự tăng công suất máy tính, nhieu cach tiep can tuong doi tổng quát được su dung để tìm ra những giải pháp tốt. Chúng ta goi những cach tiep can nay là những phát hiện bien the: 1. Phát hiện bien the lâu đời nhất là phát hiện Monte-Carlo: Người ta tạo ra 1 cách ngau nhien một lượng lớn các giải pháp rồi đánh giá và giu lai cái tốt nhất. 2. Phương pháp tham lam (gloutonne): Người ta xây dựng từng bước một giải pháp bằng cách thêm vào mỗi lần 1 yếu tố tốt nhat. Ở đây, người ta khởi đầu bằng chiếc xe đầu tiên ,sau đó người ta tìm trong số (n – 1) chiếc còn lại, chiec thứ hai, co it sai sót nhat và cứ thế tiếp tục. Trong trường hợp nhiều chiếc xe tuong duong nhau, người ta lay ra ngẫu nhiên 1 chiếc. Người ta có thể lặp lại phương pháp này bằng cách rút ra ngẫu nhiên chiếc đầu tiên. Phương pháp “Comsoal” được de cap truoc day cung la phương pháp phát hiện bien the này. 3. Các phương pháp phát hiện bien the sử dụng những cải thiện liên tiếp: chúng dựa vào quy tắc lan can R. Mot cách tổng quát, người ta tìm giữa những giải pháp gần với giải pháp hiện tại, một giảp pháp tốt hơn và quy trình dừng lại khi không tìm được. Giải pháp lúc đầu là: - Có một “giải pháp tốt” được tạo ra bởi một giải thuật riêng biệt. - Có một giải pháp ngẫu nhiên. Ở đây người ta cũng có thể lập lại phương pháp này bằng cách rút ra ngẫu nhiên một lượng lớn các giải pháp lúc đầu. 4. Trong những phương pháp trên, giá trị của giải pháp được cải thiện tung buoc. Tu vài năm nay, co nhieu phuong phap chấp nhận: - Trong mọi trường hợp những giải pháp đều được cải thiện. - Nhung với vài điều kiện có sự xau di của giải pháp. Trong trường hợp vấn đề của sự toi thieu, tập hợp các giải pháp tuong trung boi một số thung lung (đặc biệt những vấn đề NP- hòan toan), sự khó khăn co ban là định vị thung lung thấp nhất. Những phương pháp để làm giảm triệt để, nhu bat dau o vung day thung lung, thuong chi cho toi thieu o muc cuc bo. Những phương pháp được thực hiện bang cach kham phá cục bộ và giữ lại những giải pháp được cải thiện, cho phép vượt qua những deo nhỏ. Việc chấp nhận tinh trang xau di cho phép tăng do cao cua deo và người ta vượt tu thung lung nay qua thung lung khác. Ở đây chúng ta không đi vào chi tiết những phương pháp phát hiện bien the này. Ba phương pháp phát hiện bien the dựa trên cach tiep can này là: - Sự nau lại (xuất phát từ những phương pháp nhiệt động) - Sự cấm kỵ. - Những giải thuật chung (xuất phát từ thuyết tiến hóa). Sự phê bình chủ yếu đối với cac phương pháp này là về thời gian tính toán. Ngoài việc chấp nhận sự suy thoai, một trong những đặc điểm phổ biến của các phương pháp này là nghiên cứu một lượng lớn các giải pháp ( sự phát triển gần đây của các phương pháp dựa trên tin học) . Điều này giải thích phần lớn hiệu năng của các
phương pháp nay so với phương pháp tham lam. Người ta có thể trông đợi sự kiểm định cua 10 000 giai phap se dua đến kết quả tốt hon cua 1 000 giai phap. Ngược lại, với thời gian tính toán tương tự, trong nhiếu lĩnh vực được kiểm định, các phương pháp nay cho ra những kết quả tốt hơn so với những phương pháp ngau nhien hay những phương pháp cải tiến đơn giản được lặp lại nhieu lan. 14.6 Bo tri lại các phân xưởng truyền thống: Để cải tiến hoạt động của loại phân xưởng này, chúng ta tìm cách bo tri chung lại dưới dạng những cụm sản xuất. Giai đoạn đầu tiên của quá trình xây dựng lại là tìm kiếm những nhóm thanh phan đặc biệt ở những nhóm máy móc nào đó (phan chia theo ly luan). 14.6.1 Giới thiệu: Trong giai đoạn này, người ta sử dụng các phương pháp của loại hình công nghệ nhóm. Công nghệ của nhóm là 1 ky thuat kha tổng quát để có thể áp dụng đối với các công dụng khác trong công nghiệp. Với cách thức rõ ràng, chúng ta bắt đầu từ ma trận 0,1 và chúng ta tìm cách sắp xếp lại các hàng và các cột để làm xuất hiện các ma trận con chua nhiều số “1” với một ít số 1 ở bên ngoài (so '"1" du). Xét ma trận sau đây: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 1 1 2 1 1 1 1 3 1 1 1 1 4 1 1 1 1 5 1 1 1 1 6 1 1 1 1 Sau khi đổi chỗ các hàng và các cột, ma trận có thể được viết như sau : 3 5 6 9 10 1 2 4 7 8 2 1 1 1 1 4 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 6 1 1 1 1 Trong khung đã được phân tích thanh cụm. chúng ta bắt đầu tu 1 ma trận n hàng và m cột co : - các hàng tương úng với so các máy (các máy từ 1 đến 6). - Các cột tương úng với các chi tiet gia công (các chi tiet từ 1 đến 8). Chúng ta đặt aij =1 nếu máy thứ i dùng lam chi tiet j, neu khong la 0.
Các ma trận con đạt được do kỹ thuật nhóm cho phép ta làm rõ cac dac tinh cua các máy, dieu nay cho phép tạo ra 1 cụm sản xuất và các chi tiet được làm ra trong cụm này. Trong ví dụ trên, ta thấy rằng có thể chia phân xưởng ban đầu thành 2 cụm: - cụm 1 chứa các máy 2, 4 và 5, những máy này dùng để gia công các chi tiết 3, 5, 6, 9 và 10. - cụm 2 chứa các máy còn lại , được dùng để gia công các chi tiết còn lại. Con lai truong hop cac "1" du, thi du viec chi tiet 4 duoc thuc hien o may 4, nhiều khả năng có thể được xem xét. - chấp nhận rằng nhung chi tiet di tu cụm sản xuất nay sang cụm sản xuất khac; - đầu tư them 1 máy 4bis chi để thực hiện chi tiết 4, ở đây sự trang bị nhieu hon cho phép cải tiến su van hanh cua toàn bộ phân xưởng; - xem lại phan thiet ke của chi tiết 4; - gia cong chi tiet nay. - Nhận xét: trong ví dụ trên, các ma trận con có nhiều số “1” xuất hiện theo đường chéo. Có những thuật toán dẫn đến cách biểu diễn này, nhưng không bắt buộc. Trong ma trận dưới đây, ta phân tích thành 3 khối rất rõ, du các khối không nẳm trên đường chéo. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Vấn đề của TG là NP-hoan toan. Co nhiều phuong phap phát hiện de giải quyết. Ở đây người ta chỉ giới hạn ở việc giới thiệu một vài phương pháp đơn giản. 14.6.2 Tìm sự phân chia hoàn hảo Có thể đã tồn tại 1 phân tích thứ nhất ban đầu hoàn hảo (không có “1” résiduels), điều này cho phép làm việc với các vấn đề gioi hạn tuong quan voi các ma trận con nay. Một thuật toán rất đơn giản cho phép tìm sự phân chia hoàn hảo này nếu nó tồn tại (NB: thuật toán này ve 1 do thi cua 1 thuật toán tìm 1 thành phần liên quan trong 1 hình ). Thuật toán Kẻ 1 đường tuy chọn (nét ngang) hoặc 1 cột (nét dọc) Nếu tồn tại một “1” được kẻ chỉ 1 lần: Nếu la đường ngang, kẻ cột tương ứng. Nếu la đường dọc, kẻ hàng tương ứng. Kết thúc viec nay: - nếu tất cả các hàng và cột đều được vẽ, không có su phân chia hoàn hảo. - nếu không, các hàng và các cột được vẽ hợp thành 1 khối của sự phân phia và chúng ta lập lại quá trình trên ma trận còn lại.
14.6.3 Thuật toán ROC của King Thuật toán ROC (Rank Order Clustering) do King, làm việc lần lượt với các hàng và các cột. Đối với các hàng : Đưa vào cột ở vị trí j giá trị vj=2m-j Tính giá trị hàng i với Si= ∑ j (aij * vj) Lựa chọn các hàng voi Si tăng dần. Đối với các hàng : Đưa vào hàng ở vị trí i giá trị wj=2n-i Tính giá trị cột j với Ti= ∑ j (aij * wi) Lựa chọn các cột voi Tj tăng dần. Chúng ta lập lại quá trình trên cho tới khi đạt được sự ổn định các hàng và các cột. Kết quả thu được là 1 tập hợp các ma trận con trên đường chéo. Hãy xét 1 bài toán với 7 sản phẩm (1 đến 7) và 7 máy (A đến G).Hãy bắt đầu từ các hàng. Chúng ta thu được kết quả : A B C D E F G S 1 1 1 65 2 1 1 1 38 3 1 1 1 88 4 1 1 1 28 5 1 1 9 6 1 1 1 52 7 1 1 1 38 v 64 32 16 8 4 2 1 Sau khi đã chọn các hàng mà Si giảm dần, chúng ta áp dụng quá trình trên đối với các cột A B C D E F G w 3 1 1 1 64 1 1 1 32 6 1 1 1 16 2 1 1 1 8 7 1 1 1 4 4 1 1 1 2 5 1 1 1 T 96 28 82 67 30 12 33 Sau khi đã chọn các cột mà Tj giảm dần, chúng ta lap lai đối với các hàng :
A B C G E B F S 3 1 1 1 112 1 1 1 72 6 1 1 1 38 2 1 1 1 7 7 1 1 1 7 4 1 1 1 52 5 1 1 24 v 64 32 16 8 4 2 1 Sau khi đã chọn các hàng mà Si giảm dần, quá trình dừng lại vi các cột da duoc sap xep voi cac giá trị giảm dần. Ở đây chúng tìm được một giải pháp với 2 cụm và ba “1” du. A C D G E B F 3 1 1 1 64 1 1 1 32 4 1 1 1 16 6 1 1 1 8 5 1 1 4 2 1 1 1 2 7 1 1 1 1 T 96 88 84 36 27 11 3 14.6.4 Thuật toán BEA Thuật toán BEA của McCormick, Schweitzer và While (1972) tìm cách toi da hoa 1 tiêu chuẩn ve tinh hiệu quả, tieu chuan nay dung để đo sự hiện dien của “1” du trong ma trận. Kết quả ghi nhận là: ME = ∑ ij ai,j(ai,j+1+ai,j-1+ai+1,j+ai-1,j) Với qui ước : a0,j= am+1,j= ai,0= ai,n+1= 0 Trong giai đoạn 1 ta sắp đặt các cột, và trong giai đoạn thứ 2 đặt các hàng mà không cần dat lai van de ve sự sắp đặt của các cột ( NB: nếu ma trận la đối xứng thì giai đoạn 2 không cần thiết: ta đặt các hàng với thứ tự giống như các cột). Đặt các cột (hay hang) theo nguyên lý sau đây. 1. Lựa chọn một cột tùy ý, đặt cột này là cột C. 2. Thực hiện liên tiếp với n-1 cột Cj còn lại và kiểm tra sự sắp đặt (C,Cj). Giữ lại cặp có chỉ số ME tot nhất. Đặt cặp này là (Ca,Cb). 3. Thực hiện liên tiếp với n-2 cột Cj còn lại và kiểm tra sự sắp đặt: (Cj,Ca,Cb) (Ca,Cj,Cb) (Ca,Cb,Cj). Giữ lại bộ ba có chỉ số ME tot nhất. Đặt bộ ba này là (Cx,Cy,Cz). 4. Thực hiện liên tiếp với n-3 cột Cj còn lại và kiểm tra sự sắp đặt: (Cj,Cx,Cy,Cz) (Cx,Cj,Cy,Cz) (Cx,Cy,Cj,Cz) (Cx,Cy,Cz,Cj).
5. Giữ lại giá trị tot nhất và lập lại quá trình cho tới khi tất cả các cột được sap dat. (NB: nguyên lý xây dựng giải pháp nay duoc tim thay trong thuật toán fow shop NEH.) Chú ý: 1. Sự phát hiện này rất tuy thuoc vao cột được chọn thứ nhất. 2. Biểu diễn đạt được không bắt buộc phai sắp đặt các ma trận con đặc trên đường chéo. 3. Với thời gian, nguoi ta lai thay rang thuan toan nay chi la 1 truong hop dac biet cua 1 phuong phap tong quat hon, dua tren cach giai quyet van de cua nguoi chao hang ma chung ta se de cap duoi day. 14.6.5 Thuật toán sử dụng người chao hang: Xác định khoảng cách DC(j,k) giữa các cột j và k như sau: DC(j,k) = ∑ ai,jai,k i Noi khac di la DC(j,k) la so hang trong do hai cot j va k co gia tri "1" Xác định khoảng cách DL(i,l) giữa các cột i và l: DL(i,l) = ∑ ai,jal,j tong cua j chu khong la i i Đối với 1 ma trận đã cho, ME có thể diễn tả theo DC và DL dưới dạng công thức sau: n−1 m −1 ME= ∑ DL(i,i+1)+ ∑ DC(i,j+1) i =1 i =1 Xem các cột là các thành phố và DC(j,k) là khoảng cách giữa các thành phố j và k.Tuong tu như vậy cho các hàng và khoảng cách DL. Chúng ta dễ dàng kiểm tra rằng tối da ME la tìm được 1 con đường có độ dài tối đa băng qua 1 và chỉ 1 lần tất cả các thành phố “cột” và 1 con đường có độ dài tối đa băng qua 1 và chỉ 1 lần tất cả các thành phố “hàng” (1 con đường này được gọi là hamiltonien). Lay lại ví dụ trước. Đối với các cột, ta co do thi trong hinh 14.7. Con đường tối ưu tìm được 1 cách dễ dàng trên ví dụ nhỏ này và đi qua các điểm : F,B,E,C,D,G và A. Đối với các hàng, người ta tìm được hình 14.8 chứa các đường 2, 7, 6, 4, 3, 5, 1. A 1 1 G B 1 1 1 2 F C 2 3 2 2 1 E D