Tác giả bài viết
Phần mềm ERP tối ưu hóa vận hành sản xuất như thế nào?
Sản xuất là quy trình tạo ra của cải và giá trị của doanh nghiệp. Làm thế nào để loại bỏ những sai sót thủ công, tối ưu hóa quy trình thu mua và nguyên vật liệu, quản lý thiết bị máy móc, đưa ra kế hoạch sản xuất chính xác và nắm bắt tình hình tài chính kịp thời? Câu trả lời nằm ở việc áp dụng ERP vào quản lý sản xuất. Hãy cùng khám phá các khái niệm và tính năng cốt lõi giúp bạn làm chủ quy trình này.
Đọc thêm: ERP gồm những gì?
Lợi ích của phần mềm ERP cho sản xuất.
Khi không có ERP
- Dữ liệu: Phân mảnh, ghi chép thủ công (giấy tờ, Excel), luôn bị chậm trễ và dễ xảy ra sai sót.
- Lập kế hoạch: Tồn kho ước chừng, dẫn đến tình trạng thiếu hoặc thừa nguyên vật liệu.
- Vận hành: Các bộ phận (Kho, Mua hàng, Sản xuất) làm việc rời rạc, không có sự liên kết.
- Thời gian: Nắm bắt và lên kế hoạch sản xuất tốn nhiều thời gian và sai sót lớn.
Tích hợp ERP
- Dữ liệu: Tập trung, được cập nhật theo thời gian thực (Real-time), đảm bảo chính xác.
- Lập kế hoạch: Tự động tính toán nhu cầu nguyên vật liệu (MRP) và quản lý tồn kho chính xác.
- Vận hành: Liên kết liền mạch (Đơn hàng Sản xuất Tồn kho), tăng tính tự động hóa.
- Lợi ích: Giảm thiểu thời gian lên kế hoạch, nắm bắt giá vốn kịp thời và nâng cao hiệu suất nhân viên
Hệ thống ERP giúp tối ưu quy trình sản xuất như thế nào?
Để vận hành ERP cho sản xuất hiệu quả, việc nắm rõ các tính năng (module) cơ bản này là điều bắt buộc:
1. BOM (Bill of Materials)
- Định mức nguyên vật liệu: Đây là hồ sơ kỹ thuật chi tiết nhất của một sản phẩm. BOM liệt kê đầy đủ nguyên liệu thô, linh kiện, bán thành phẩm và cả định mức thời gian gia công cần thiết để tạo ra thành phẩm.
- Vai trò tối ưu hóa: BOM là nền tảng tính toán chi phí chuẩn. ERP sử dụng BOM để thực hiện MRP (Material Requirements Planning), từ đó xác định chính xác bạn cần mua những gì, số lượng bao nhiêu và khi nào cần, loại bỏ tình trạng dư thừa hoặc thiếu hụt nguyên vật liệu.
Cấu hình BOM trên ERP
2. MTO (Make-to-Order) - Sản xuất theo đơn hàng
- Bản chất: Đây là mô hình kinh doanh và sản xuất trong đó Lệnh sản xuất (Work Order) chỉ được kích hoạt sau khi khách hàng đã đặt hàng.
- Vai trò Tối ưu hóa: Mô hình MTO là chìa khóa để giảm thiểu rủi ro tồn kho thành phẩm và tối ưu chi phí lưu trữ. Doanh nghiệp tránh được việc sản xuất hàng loạt (Mass Production) mà không có đầu ra chắc chắn, giúp tối ưu hóa vốn lưu động.
3. MPS (Master Production Schedule) - Kế hoạch sản xuất tổng thể
- Bản chất: MPS là bản kế hoạch chi tiết, có giới hạn thời gian (thường là tuần hoặc tháng), về số lượng và loại sản phẩm cụ thể cần phải hoàn thành. MPS được xây dựng dựa trên sự cân bằng giữa dự báo nhu cầu thị trường và các đơn hàng MTO đã được xác nhận.
- Vai trò Tối ưu hóa: MPS giúp cân bằng giữa Cung (khả năng sản xuất) và Cầu (nhu cầu thị trường). Nó dịch các đơn hàng lớn thành lịch trình khả thi, đảm bảo việc giao hàng đúng hạn, đồng thời là cơ sở để hệ thống tính toán nhu cầu nguyên vật liệu (MRP).
4. Work Center
- Bản chất: Trong hệ thống ERP, Work Center là đại diện kỹ thuật số cho một nguồn lực sản xuất, có thể là một máy móc cụ thể, một dây chuyền lắp ráp, hay một nhóm nhân công chuyên biệt.
- Vai trò Tối ưu hóa: ERP theo dõi năng suất (capacity) và tải công việc (load) của từng Work Center. Chức năng này giúp quản lý sản xuất nhận diện ngay lập tức các nút thắt cổ chai (bottleneck), cho phép điều chỉnh tải công việc (ví dụ: chuyển ca, điều chỉnh lịch trình) để tránh quá tải và đảm bảo dây chuyền vận hành trôi chảy.
Quản lý Work Center trên hệ thống ERP
Chi tiết quản lý Work Center trên phần mềm ERP.
5. Sản xuất công đoạn (Routing/Operation)
- Bản chất: Đây là việc chia nhỏ quy trình sản xuất của một sản phẩm thành các bước nhỏ, tuần tự. Routing định nghĩa cần làm gì, làm ở đâu (Work Center nào), và mất bao lâu.
- Vai trò Tối ưu hóa: Routing cho phép kiểm soát tiến độ sản xuất chi tiết. ERP theo dõi sản phẩm đang nằm ở công đoạn nào (WIP - Work In Process), giúp tính toán chính xác chi phí gia công tại từng bước và cung cấp dữ liệu theo thời gian thực để đánh giá hiệu suất của từng Work Center.
Khai báo công đoạn sản xuất trên ERP.
Tối ưu quy trình sản xuất trên ERP.
Sự tối ưu hóa thực sự không đến từ việc quản lý đơn lẻ từng khái niệm, mà đến từ sự liên kết chặt chẽ của chúng trong hệ thống ERP:
A. Tối ưu hóa kế hoạch và vật tư (BOM + MTO + MPS)
- Từ Đơn hàng đến Nguyên vật liệu:
Đơn hàng MTO hoặc dự báo Lên MPS.
MPS kích hoạt chức năng MRP MRP phân tích BOM của tất cả sản phẩm cần sản xuất Tự động tạo ra các yêu cầu mua hàng đúng lúc, đúng số lượng để đáp ứng MPS.
Lợi ích: Giảm tồn kho nguyên vật liệu và thành phẩm, tối ưu vòng quay vốn.
B. Tối ưu hóa khả năng thực thi và năng suất (Work Center + Routing + MPS)
- Quản lý năng lực sản xuất:
MPS đưa ra tổng nhu cầu sản xuất.
ERP sử dụng Routing để dịch chuyển nhu cầu đó thành tổng thời gian gia công cần thiết.
Hệ thống phân bổ tổng thời gian này lên các Work Center theo lịch trình, và so sánh với Năng suất (Capacity) của Work Center.
- Cân bằng Tải: Nếu ERP phát hiện một Work Center có tải vượt quá 100% (nút thắt cổ chai), quản lý có thể điều chỉnh MPS hoặc phân công lại công việc, đảm bảo mọi tài nguyên được sử dụng hiệu quả và tránh tắc nghẽn.
C. Tối ưu hóa kiểm soát chi phí và chất lượng (Routing + BOM + Work Center)
- Theo dõi quá trình sản xuất và chi phí:
Khi sản phẩm đi qua từng Operation (công đoạn) theo Routing, công nhân thực hiện việc ghi nhận (quét mã, xác nhận hoàn thành).
ERP tự động tính toán chi phí lao động và máy móc phát sinh tại Work Center đó.
Lợi ích: Doanh nghiệp biết chính xác sản phẩm đang ở đâu, và kiểm soát được chi phí sản xuất thực tế so với chi phí chuẩn (từ BOM), từ đó phát hiện các điểm lãng phí (thời gian chết, phế phẩm) để cải tiến quy trình.
Tóm lại: Sự kết hợp đồng bộ của BOM, MTO, MPS, Work Center, và Routing trong hệ thống ERP biến hoạt động sản xuất từ một chuỗi công việc rời rạc thành một chu trình vận hành kỹ thuật số minh bạch, có thể dự báo và liên tục tối ưu hóa.
Đọc thêm: Hướng dẫn tối ưu hóa quy trình sản xuất với BeeSuite ERP
Chỉ số OEE là gì? Tầm quan trọng và cách triển khai OEE trên ERP như thế nào?
Chỉ số OEE là gì?
- OEE (Overall Equipment Effectiveness) là một trong những chỉ số quan trọng nhất trong sản xuất tinh gọn (Lean Manufacturing). Nó đo lường hiệu suất sử dụng thiết bị (máy móc, dây chuyền) một cách tổng thể, được tính bằng tích của ba yếu tố:
- Tầm quan trọng của OEE: OEE cho biết thiết bị của bạn đang sản xuất hiệu quả đến mức nào so với khả năng lý thuyết tối đa. Mục tiêu lý tưởng là OEE ≥ 85%.
Một ERP hiện đại có thể cung cấp báo cáo OEE, giúp quản lý nhận diện ngay các điểm tắc nghẽn và đưa ra quyết định bảo trì, cải tiến kịp thời. Giúp doanh nghiệp hướng đến vận hành xuất sắc (Operational Excellence).
Đọc thêm: OEE là gì? (What is OEE?)
Triển khai OEE hiệu quả: Tích hợp MES/IoT và ERP:
Việc tích hợp MES (Hệ thống Điều hành Sản xuất) hoặc giải pháp IoT (Internet Vạn vật) với ERP (Hệ thống Hoạch định Tài nguyên Doanh nghiệp) là chiến lược tiên tiến để triển khai và khai thác chỉ số OEE (Hiệu suất Thiết bị Tổng thể) một cách chính xác.
Giai đoạn 1: Chuẩn bị dữ liệu thực thi (Vai trò của MES/IoT)
MES/IoT là lớp công nghệ chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu thô, thời gian thực trực tiếp từ sàn nhà máy và chuẩn hóa chúng:
- Định nghĩa cấu trúc: Ánh xạ chính xác các Work Center (Trung tâm làm việc) trong ERP với các tài sản (máy móc) vật lý.
- Thu thập trạng thái: Tự động ghi nhận thời gian chạy và thời gian dừng (dừng kế hoạch hoặc ngoài kế hoạch) của máy móc.
- Thu thập sản lượng: Ghi nhận sản lượng thực tế và sản lượng phế phẩm theo từng Lệnh Sản xuất.
Giai đoạn 2: Tính toán và phân tích (Vai trò của ERP)
ERP là nơi tổng hợp, tính toán OEE và sử dụng kết quả này cho các phân tích cấp quản trị.
Tính sẵn sàng (Availability - A):
- Công thức: Tỷ lệ giữa Tổng thời gian máy chạy thật so với Tổng thời gian hoạt động kế hoạch.
- Ý nghĩa: Đánh giá hiệu quả của công tác bảo trì và quản lý thời gian dừng máy.
Hiệu suất (Performance - P):
- Công thức: Tỷ lệ giữa sản lượng thực tế đạt được so với sản lượng lý thuyết tối đa trong cùng khoảng thời gian.
- Ý nghĩa: Phát hiện máy chạy chậm hơn tốc độ định mức/thiết kế.
Chất lượng (Quality - Q):
- Công thức: Tỷ lệ giữa sản lượng hợp lệ so với tổng sản lượng được tạo ra.
- Ý nghĩa: Đo lường tổn thất do lỗi sản phẩm và quy trình chất lượng kém.
Công thức: OEE = A x P x Q
Ý nghĩa: Chỉ số tổng hợp đánh giá hiệu quả đầu tư và sử dụng tài sản sản xuất.
Công thức tính chỉ số OEE.
Giai đoạn 3: Khai thác dữ liệu OEE để ra quyết định quản trị.
Dữ liệu OEE được tích hợp vào ERP để thúc đẩy hành động thay vì chỉ dừng lại ở báo cáo:
Cập nhật chi phí thực tế: ERP sử dụng thời gian chạy/dừng máy thực tế (nguồn từ OEE) để tính toán chi phí sản xuất thực tế của từng lô hàng, cung cấp cái nhìn chính xác hơn so với chi phí định mức.
Điều chỉnh kế hoạch sản xuất: Khi chỉ số OEE của một Work Center liên tục ở mức thấp, quản lý có thể cập nhật lại năng lực sản xuất của Work Center đó trong ERP để xây dựng kế hoạch sản xuất tổng thể (MPS) thực tế và khả thi hơn.
Phân tích cải tiến liên tục: Dữ liệu chi tiết về nguyên nhân dừng máy được liên kết với các module Mua hàng hoặc Tồn kho trong ERP để xác định gốc rễ của sự kém hiệu quả (ví dụ: OEE thấp do "chờ vật liệu" chỉ ra vấn đề về quản lý chuỗi cung ứng).
Quản lý chỉ số OEE trên Work Center
Báo cáo OEE
Tóm lại, triển khai OEE thông qua tích hợp MES/IoT và ERP là bước chuyển mình từ quản lý dựa trên dữ liệu định mức và báo cáo chậm sang quản lý điều khiển bằng dữ liệu thực tế và hành động chủ động.
Tích hợp MES và ERP: Giải pháp toàn diện cho quản lý sản xuất.
Để đưa quản lý sản xuất lên cấp độ hiện đại, nhiều doanh nghiệp đang áp dụng sự kết hợp giữa ERP và MES (Manufacturing Execution System) - Hệ thống Điều hành Sản xuất.
MES là lớp công nghệ tập trung vào việc giám sát và kiểm soát quá trình sản xuất trực tiếp tại sàn nhà máy (Shop floor). Nó hoạt động như một cầu nối giữa tầng lập kế hoạch (ERP) và tầng thực thi (máy móc, thiết bị).
Hiện đại hóa quản lý sản xuất: Tích hợp MES và ERP
Để tối ưu hóa sản xuất theo tiêu chuẩn hiện đại, doanh nghiệp cần kết hợp sức mạnh của ERP (Lập kế hoạch) và MES (Điều hành thực thi). MES đóng vai trò là lớp công nghệ thông minh, trực tiếp giám sát và kiểm soát quá trình sản xuất tại sàn nhà máy, hoạt động như cầu nối giữa kế hoạch và thực tế.
Sơ bộ các thành phần cốt lõi của MES
MES được cấu trúc theo các chức năng chính để điều hành và giám sát toàn bộ hoạt động trên sàn nhà máy. Các thành phần này đảm bảo việc thực thi diễn ra chính xác, kịp thời và minh bạch:
1. Quản lý lệnh sản xuất (Production Order Management): Chịu trách nhiệm nhận lệnh sản xuất từ ERP, sau đó chuyển đổi và phân bổ thành các lệnh công việc cụ thể cho từng trung tâm làm việc (Work Center) và nhân viên.
2. Thu thập dữ liệu: Tự động kết nối với máy móc, cảm biến, và các thiết bị IoT để ghi nhận dữ liệu sản xuất thời gian thực (ví dụ: trạng thái máy, thời gian chu kỳ).
3. Quản lý máy móc (Resource Management): Theo dõi trạng thái và vị trí của máy móc, dụng cụ và khuôn mẫu. Chức năng này cũng bao gồm quản lý lịch bảo trì và hiệu chuẩn.
4. Quản lý chất lượng tại chỗ (Quality Control): Thực hiện các bước kiểm tra chất lượng ngay trong quá trình sản xuất. Hệ thống ghi nhận và phân loại dữ liệu lỗi, phế phẩm ngay tại nguồn.
5. Truy vết và lịch sử sản phẩm (Product Tracking): Theo dõi vị trí chính xác của bán thành phẩm trong quá trình sản xuất (WIP) và ghi lại lịch sử chi tiết (nguyên liệu, máy, nhân viên) của từng lô hàng.
6. Phân tích hiệu suất (Performance Analysis): Tính toán các chỉ số KPI quan trọng theo thời gian thực như OEE (Hiệu suất thiết bị tổng thể) và tỷ lệ phế phẩm, cung cấp cái nhìn tức thời về hiệu quả hoạt động.
Khai thác OEE trên ERP (Mục tiêu của tích hợp):
Dữ liệu OEE chi tiết được MES/IoT thu thập sẽ được tích hợp vào ERP để thúc đẩy các quyết định chiến lược:
- Tính chi phí thực tế: ERP sử dụng dữ liệu thời gian chạy/dừng máy thực tế từ MES để tính toán chi phí sản xuất thực tế của từng lô hàng, thay vì chỉ dựa trên chi phí định mức.
- Tối ưu hóa kế hoạch: Khi MES báo cáo OEE thấp liên tục tại một Work Center, ERP có thể tự động điều chỉnh năng lực sản xuất của Work Center đó để xây dựng Kế hoạch sản xuất tổng thể (MPS) khả thi hơn.
- Cải tiến quản trị: Liên kết dữ liệu OEE về thời gian dừng máy với các module khác (như Mua hàng, Tồn kho) trong ERP để xác định và giải quyết tận gốc các nguyên nhân gây ra sự kém hiệu quả.
Luồng hoạt động khi tích hợp giữa ERP và MES để tối ưu sản xuất:
Bước 1: Dữ liệu ERP được dùng để lập kế hoạch sản xuất tổng thể (MPS) và quản lý chi phí.
Bước 2: ERP sẽ đồng bộ lệnh sản xuất (MO) cho MES.
Bước 3: MES tiếp nhận lệnh, điều phối công việc chi tiết cho từng máy/công nhân, thu thập dữ liệu thời gian thực về tiến độ, số lượng phế phẩm và OEE trực tiếp từ máy móc.
Bước 4: MES sau đó sẽ gửi dữ liệu thực thi chính xác về lại ERP.
Sự tích hợp này đảm bảo rằng kế hoạch sản xuất (từ ERP) luôn được thực hiện một cách hiệu quả và minh bạch nhất (nhờ MES), giúp doanh nghiệp phản ứng nhanh chóng với mọi vấn đề phát sinh trên dây chuyền sản xuất.
Kết luận.
Việc tối ưu hóa quy trình sản xuất bằng hệ thống ERP là bước đi chiến lược, không phải là lựa chọn. Bằng cách số hóa các khái niệm cốt lõi như BOM, MTO, MPS và theo dõi các chỉ số quan trọng như OEE theo thời gian thực, doanh nghiệp có thể loại bỏ tình trạng sản xuất mơ hồ và thiếu kiểm soát.
Hệ thống ERP, đặc biệt khi được tích hợp với MES, tạo nên một hệ thống quản lý sản xuất toàn diện: Kế hoạch chính xác (ERP) đi đôi với thực thi hiệu quả tại sàn nhà máy (MES). Điều này giúp doanh nghiệp tối đa hóa công suất thiết bị, giảm thiểu phế phẩm và cắt giảm chi phí sản xuất.
OEE - Hiệu suất thiết bị tổng thể lý tưởng là OEE ≥ 85%. Chỉ số này được coi là quan trọng nhất vì nó đo lường mức độ hiệu quả tổng thể của thiết bị so với khả năng tối đa lý thuyết, giúp doanh nghiệp:
- Nhận diện ngay lãng phí (thời gian chết, tốc độ chậm, phế phẩm).
- Đưa ra quyết định đầu tư/bảo trì kịp thời
- Tối đa hóa công suất hiện có, là nguyên tắc cốt lõi của sản xuất tinh gọn.
Nguồn: OEE Benchmarks
ERP giúp giảm chi phí và sai sót bằng cách tự động hóa và tích hợp:
1. Reordering Rules (Quy tắc đặt hàng lại) tự động tạo yêu cầu mua hàng, tránh quên đặt hàng.
2. MTO giảm vốn đọng trong tồn kho thành phẩm.
3. Routing/Công đoạn theo dõi chi phí thực tế so với chi phí chuẩn (BOM) ở từng bước, giúp kiểm soát thất thoát nguyên vật liệu.
Work Center đại diện cho một nhóm tài nguyên (máy móc, con người) có công suất cụ thể. ERP sử dụng dữ liệu từ Work Center để:
- Theo dõi Tải công việc (Load) hiện tại.
- Tính toán năng suất thực tế.
- Phân bổ thời gian thực hiện các công đoạn.
Điều này cho phép quản lý dự đoán sớm tình trạng quá tải (bottleneck) và điều chỉnh lịch trình sản xuất kịp thời.
- Chi phí triển khai ERP cho doanh nghiệp sản xuất thường phụ thuộc vào phạm vi module (Sale, Manufacturing, Inventory, Purchase, Accounting, Quality) và mức độ phức tạp/tùy biến theo đặc thù ngành (ví dụ: cần tích hợp MES). Chi phí thường dao động từ vài trăm triệu đến vài tỷ đồng tùy vào quy mô, bao gồm phí bản quyền phần mềm và phí dịch vụ triển khai/tư vấn.
- BeeSuite khuyên dù doanh nghiệp có quy mô ra sao cũng nên triển khai theo từng giai đoạn. Có thể bắt đầu bắt đầu với 2-3 module cốt lõi (Ví dụ: Sale - Manufacturing - Inventory) trong năm đầu, chi phí đầu tư cho hệ thống quản lý chỉ nên 1-2% doanh thu hàng năm (không nên đầu tư chuyển đổi số vượt 5%/năm để tránh rủi ro).
- Sau đó, mở rộng khi ROI đã rõ ràng, giúp kiểm soát ngân sách và đo lường hiệu quả từng bước.
Quan trọng hơn chi phí là ROI (Tỷ suất sinh lời): Thay vì nhìn vào chi phí, doanh nghiệp nên tập trung vào giá trị thu hồi (ROI). Giá trị này thường được tính bằng:
1. Giảm chi phí vận hành: Giảm tồn kho dư thừa (do quản lý kho có kế hoạch), giảm phế phẩm hàng lỗi, giảm thời gian lên kế hoạch sản xuất (nhờ MPS).
2. Tăng hiệu suất: Tăng năng suất thiết bị, tối ưu hóa công suất nhà máy nhờ Work Center và đo lường OEE.
3. Minh bạch dữ liệu: Tăng tốc độ ra quyết định nhanh chóng và chính xác hơn dựa trên dữ liệu Real-time. Giảm thiểu thời gian của bộ phận Back Office trong quá trình họp hành và lên kế hoạch
- Ngoài ERP, để triển khai OEE và MES hiệu quả, doanh nghiệp cần đầu tư vào công nghệ thu thập dữ liệu tự động. Bao gồm: các cảm biến (Sensors) hoặc hệ thống SCADA/IoT để kết nối máy móc, thu thập dữ liệu thời gian thực về trạng thái hoạt động và sản lượng.
- Điều này thay thế hoàn toàn việc nhập liệu thủ công, đảm bảo độ chính xác cho việc tính toán OEE.