Changeover Time là gì? Cách tối ưu thời gian chuyển đổi sản xuất

Trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt của ngành sản xuất hiện đại, việc tối ưu hóa hiệu suất là chìa khóa sống còn. Một trong những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chi phí vận hành chính là Changeover Time – thời gian chuyển đổi sản phẩm. Thay vì xem đây là một lãng phí không thể tránh khỏi, các doanh nghiệp hàng đầu đã nhận ra rằng việc rút ngắn thời gian này có thể tạo ra lợi thế cạnh tranh vượt trội. Vậy Changeover Time là gì, và tại sao nó lại đóng vai trò quan trọng đến vậy trong chiến lược sản xuất tinh gọn? Hãy cùng khám phá những giải pháp tối ưu hóa hiệu quả qua bài viết này.

Changeover Time là gì? Định nghĩa và ý nghĩa cốt lõi

Changeover Time (Thời gian chuyển đổi sản phẩm) được định nghĩa là toàn bộ khoảng thời gian bắt đầu từ khi thiết bị hoàn thành sản xuất sản phẩm cuối cùng của lô hàng trước, cho đến khi thiết bị sẵn sàng vận hành ổn định và sản xuất ra sản phẩm đạt chất lượng đầu tiên của lô hàng mới.

Nói cách khác, đây là thời gian máy móc và thiết bị ngừng sản xuất để thực hiện các công đoạn chuẩn bị cho một quy trình mới, bao gồm việc thay thế khuôn, điều chỉnh thông số kỹ thuật, và chạy thử.

Một Changeover Time ngắn có ý nghĩa then chốt đối với hiệu quả tổng thể của toàn bộ hệ thống sản xuất, cho phép doanh nghiệp:

• Sản xuất theo lô nhỏ một cách kinh tế: Đáp ứng nhu cầu đa dạng và thay đổi nhanh của khách hàng mà không lo chi phí chuyển đổi cao
• Giảm mức tồn kho: Khả năng sản xuất luân phiên nhiều mã hàng giúp giảm dự trữ nguyên vật liệu và thành phẩm
• Tăng tính linh hoạt: Phản ứng nhanh với các đơn hàng gấp hoặc thay đổi kế hoạch sản xuất
• Giải phóng công suất máy: Tăng tổng sản lượng đầu ra mà không cần đầu tư thêm thiết bị mới

Hiểu rõ 4 thành phần cấu thành chỉ số Changeover Time

Để tối ưu hóa Changeover Time, việc phân tích và hiểu rõ các thành phần cấu thành của nó là bước đầu tiên và quan trọng nhất:

1. Thời gian chuẩn bị

Yếu tố này bao gồm tất cả các hoạt động cần thiết diễn ra trước khi thiết bị chính thức dừng sản xuất để chuyển đổi. Cụ thể, đó là thời gian dành cho việc:

• Tìm kiếm và vận chuyển các dụng cụ, khuôn mẫu, đồ gá phù hợp cho lô sản phẩm mới đến vị trí máy
• Chuẩn bị và đưa nguyên vật liệu mới cần thiết cho sản phẩm tiếp theo
• In ấn, phân phát hoặc chuẩn bị các tài liệu hướng dẫn vận hành chuẩn (SOP) liên quan đến quy trình sản xuất mới
• Sự thiếu tổ chức hoặc quy trình chuẩn hóa kém trong khâu chuẩn bị là nguyên nhân hàng đầu gây kéo dài tổng thời gian chết của máy

2. Thời gian điều chỉnh máy móc

Đây là khoảng thời gian tập trung vào các thao tác cơ khí hoặc điện tử trên thiết bị. Nó bao gồm:

• Tháo dỡ các khuôn mẫu, đồ gá, phụ tùng của sản phẩm cũ ra khỏi máy
• Lắp đặt các thiết bị, khuôn mẫu và phụ tùng tương ứng cho sản phẩm mới

Thời gian này phụ thuộc đáng kể vào thiết kế của thiết bị (ví dụ: việc sử dụng các cơ cấu kẹp nhanh thay vì bu-lông truyền thống) và trình độ tay nghề, kinh nghiệm của kỹ thuật viên vận hành.

3. Thời gian chạy thử và hiệu chỉnh

Sau khi các thiết bị đã được lắp đặt, máy móc không thể ngay lập tức chạy ở chế độ tối ưu. Giai đoạn này đòi hỏi:

• Khởi động máy và chạy thử nghiệm sản xuất một vài sản phẩm đầu tiên
• Tiến hành đo lường, kiểm tra và điều chỉnh các thông số kỹ thuật (như nhiệt độ, áp suất, tốc độ, định vị) cho đến khi sản phẩm đầu ra đạt tiêu chuẩn chất lượng yêu cầu

Đây là giai đoạn dễ gây lãng phí nguyên vật liệu do các sản phẩm thử nghiệm hoặc không đạt chất lượng trong quá trình hiệu chỉnh.

4. Thời gian dọn dẹp sau chuyển đổi

Ngay cả khi quá trình chuyển đổi đã hoàn tất và máy móc đã bắt đầu sản xuất ổn định lô hàng mới, công việc vẫn chưa kết thúc. Thời gian dọn dẹp bao gồm:

• Dọn dẹp, làm sạch thiết bị và khu vực làm việc
• Thu dọn các dụng cụ, khuôn mẫu, phụ tùng của sản phẩm cũ và đưa chúng về kho lưu trữ một cách an toàn, ngăn nắp theo quy định

Một quy trình dọn dẹp chuẩn hóa không chỉ đảm bảo an toàn, sạch sẽ mà còn tạo tiền đề thuận lợi cho lần chuẩn bị tiếp theo được nhanh chóng và hiệu quả hơn.

Changeover Time kéo dài gây ra những tác động tiêu cực nào?

Hậu quả của một Changeover Time kéo dài không chỉ giới hạn ở một máy hay một ca sản xuất, mà nó ảnh hưởng sâu rộng đến toàn bộ chuỗi giá trị và hiệu quả hoạt động của doanh nghiệp:

Làm giảm năng suất và tăng chi phí sản xuất

Thời gian máy dừng để chuyển đổi là khoảng thời gian không tạo ra bất kỳ giá trị trực tiếp nào. Chi phí cơ hội ở đây là số lượng sản phẩm đáng lẽ có thể được sản xuất và bán ra trong thời gian đó. Bên cạnh đó, các chi phí trực tiếp cũng gia tăng:

• Chi phí nhân công: Vẫn phải trả lương cho kỹ thuật viên vận hành dù máy không sản xuất
• Chi phí năng lượng: Máy vẫn tiêu hao năng lượng trong quá trình chạy thử và hiệu chỉnh
• Chi phí nguyên vật liệu: Lãng phí nguyên vật liệu do các sản phẩm lỗi trong giai đoạn kiểm tra và điều chỉnh

Tổng thể, Changeover Time kéo dài làm tăng giá thành sản phẩm và giảm hiệu suất sử dụng tài sản.

Giảm hiệu quả sản xuất linh hoạt

Changeover Time dài khiến doanh nghiệp khó khăn khi nhận các đơn hàng nhỏ hoặc đa dạng, làm mất đi khả năng thích ứng linh hoạt với thị trường. Ngược lại, việc rút ngắn thời gian này là điều kiện tiên quyết để triển khai mô hình sản xuất linh hoạt.

Tác động đến thời gian giao hàng và sự hài lòng của khách hàng

Thời gian chuyển đổi kéo dài làm chậm trễ toàn bộ quy trình sản xuất, ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian giao hàng (lead time). Điều này có thể làm giảm sự hài lòng của khách hàng và gây tổn hại đến uy tín của doanh nghiệp trên thị trường.

>>>Có thể bạn muốn biết: Lead time nghĩa là gì? – Ứng dụng công nghệ để tối ưu Lead time

3 phương pháp tối ưu Changeover Time giúp nâng cao hiệu suất sản xuất

Để đối mặt với những thách thức do Changeover Time kéo dài, các phương pháp cải tiến đã được phát triển và chứng minh hiệu quả trên toàn thế giới:

1. Phương pháp SMED

Đây là một triết lý và hệ thống các kỹ thuật được phát triển bởi kỹ sư người Nhật Shigeo Shingo, với mục tiêu cốt lõi là rút ngắn mọi Changeover Time xuống dưới 10 phút (Single-minute, tức là thời gian chuyển đổi chỉ tính bằng một chữ số phút). 

SMED tập trung vào triết lý phân tách và chuyển đổi các thao tác:

Bước 1: Phân loại các thao tác: Trong và ngoài

• Thao tác trong: Những việc chỉ có thể làm khi máy đã dừng. Ví dụ: tháo/lắp khuôn, điều chỉnh trục.
• Thao tác ngoài: Những việc có thể chuẩn bị hoặc thực hiện từ trước khi máy dừng hoặc sau khi máy đã chạy. Ví dụ: chuẩn bị dụng cụ, nguyên vật liệu, làm sạch khu vực.

Bước 2: Chuyển đổi các thao tác trong thành thao tác ngoài 

Mục tiêu là tối đa hóa các hoạt động có thể chuẩn bị khi máy còn đang chạy, giảm thiểu thời gian máy chết. Ví dụ: tiền lắp ghép các cụm khuôn, chuẩn bị sẵn dụng cụ theo thứ tự sử dụng.

Bước 3: Tinh giản mọi thao tác

• Chuẩn hóa các quy trình (Standard Operating Procedures – SOPs)
• Tinh giản các thao tác điều chỉnh 
• Sử dụng các đồ gá kẹp nhanh, cơ cấu tháo lắp nhanh thay vì bu-lông
• Áp dụng các công cụ hỗ trợ để giảm thời gian tìm kiếm, di chuyển

>>>Xem thêm: Chi tiết quy trình triển khai SMED hiệu quả

2. Tự động hóa và tối ưu hóa quy trình với công nghệ

Ở cấp độ cao hơn, việc đầu tư vào công nghệ tự động hóa có khả năng chuyển đổi tự động (auto-changeover) hoặc các hệ thống được lập trình sẵn các thông số cho từng sản phẩm sẽ giúp giảm đáng kể sự can thiệp của con người và thời gian hiệu chỉnh. Một số giải pháp công nghệ có thể kể đến là:

• Hệ thống quản lý thông số tự động (Recipe Management System): Tự động lưu trữ và áp dụng các cài đặt cho từng sản phẩm, loại bỏ thời gian hiệu chỉnh thủ công
• Công nghệ nhận diện thông minh: Sử dụng mã vạch hoặc RFID để tự động nhận diện sản phẩm và kích hoạt quy trình chuyển đổi phù hợp
• Giám sát thời gian thực: Dashboard cung cấp dữ liệu về quá trình chuyển đổi, giúp quản lý đưa ra quyết định kịp thời

3. Đào tạo nhân viên và xây dựng văn hóa cải tiến liên tục (Kaizen)

Dù công nghệ có hiện đại đến đâu, con người vẫn là yếu tố quyết định sự thành công của mọi quy trình cải tiến. Việc đầu tư vào năng lực của đội ngũ vận hành là vô cùng quan trọng:

• Đào tạo chuyên sâu: Nâng cao năng lực cho đội ngũ vận hành và kỹ thuật viên về các kỹ thuật chuyển đổi nhanh
• Xây dựng quy trình chuẩn (SOP): Thiết lập các quy trình rõ ràng và dễ hiểu để đảm bảo tính nhất quán
• Văn hóa Kaizen: Khuyến khích mọi nhân viên đóng góp ý tưởng cải tiến, biến việc tối ưu hóa quy trình thành một phần công việc hàng ngày. Sự tham gia của những người trực tiếp vận hành sẽ mang lại những giải pháp thiết thực nhất

>>>Xem ngay: 10 nguyên tắc Kaizen cốt lõi trong sản xuất

Kiểm soát và tối ưu hóa Changeover Time với giải pháp công nghệ từ DACO

Để giải quyết triệt để thách thức về Changeover Time, các doanh nghiệp cần một giải pháp công nghệ toàn diện. Hệ thống SEEACT-MES của DACO là một giải pháp mạnh mẽ được thiết kế để kiểm soát và tối ưu hóa Changeover Time trong môi trường sản xuất hiện đại.

SEEACT-MES cung cấp quản lý toàn diện từ kế hoạch, lệnh sản xuất, công đoạn, chất lượng, kho đến bảo trì, với các tính năng chuyên biệt giúp tối ưu hóa Changeover Time:

• Tự động hóa Recipe: Hệ thống tự động gửi các thông số kỹ thuật (recipe) đã được chuẩn hóa đến máy móc, loại bỏ hoàn toàn việc hiệu chỉnh thủ công tốn thời gian
• Hướng dẫn quy trình chuẩn hóa: Cung cấp checklist và hướng dẫn công việc trực quan trên màn hình HMI, đảm bảo người vận hành thực hiện đúng trình tự và thao tác chuẩn
• Quản lý tài nguyên thông minh: Hỗ trợ chuẩn bị sẵn sàng nguyên vật liệu và dụng cụ cho lô sản phẩm tiếp theo, giảm thiểu thời gian tìm kiếm và di chuyển
• Giám sát thời gian thực: Theo dõi từng bước của quá trình chuyển đổi, ghi nhận thời gian thực hiện và phát hiện các điểm nghẽn để có thể cải tiến liên tục
• Phân tích hiệu suất: Cung cấp dữ liệu chi tiết về hiệu suất Changeover Time, giúp doanh nghiệp xác định các khu vực cần cải thiện

Để tìm hiểu thêm về cách SEEACT-MES giúp tối ưu hóa Changeover Time và nâng cao năng lực sản xuất, hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay.

Kết luận

Changeover Time không chỉ là một chỉ số kỹ thuật mà còn là yếu tố chiến lược ảnh hưởng đến hiệu quả kinh doanh. Bằng việc hiểu rõ bản chất, phân tích các thành phần và áp dụng các phương pháp cải tiến, đặc biệt là các giải pháp công nghệ hiện đại, doanh nghiệp có thể rút ngắn đáng kể thời gian chuyển đổi, tăng năng suất và giữ vững vị thế cạnh tranh trên thị trường.

Bạn có đang gặp khó khăn trong việc kiểm soát Changeover Time tại nhà máy của mình? Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn về giải pháp phù hợp với quy trình sản xuất của bạn.