Sản xuất liên tục – Tạo đà bứt phá trong ngành công nghiệp 4.0

sản xuất liên tục

Theo thời gian, những tiến bộ trong công nghệ sản xuất đã thúc đẩy các doanh nghiệp chuyển từ quy trình sản xuất truyền thống sang sản xuất liên tục nhanh chóng và hiệu quả hơn. Vậy sản xuất liên tục là gì? Và phương thức sản xuất này có gì nổi bật?

Sản xuất liên tục là gì?

Sản xuất liên tục (Continuous Production) là một quy trình sản xuất được thiết kế để tạo ra thành phẩm trong một dòng chảy mà không bị gián đoạn dây chuyền sản xuất. Thuật ngữ này thường được sử dụng đồng nghĩa với sản xuất theo dòng. Khái niệm phương pháp sản xuất dòng chảy biểu thị một dây chuyền sản xuất được thiết lập theo cách mà nguyên liệu thô nhập vào ở một đầu và thành phẩm xuất hiện ở đầu kia, không có điểm dừng hoặc thay đổi trong suốt quy trình sản xuất.

Sản xuất liên tục phụ thuộc rất nhiều vào tự động hóa, từ xử lý nguyên vật liệu đầu vào, đến kiểm soát chất lượng sản phẩm và thậm chí cả đóng gói. Do việc thiết lập phức tạp và tốn thời gian nên phương pháp sản xuất này thường nhằm mục đích tạo ra khối lượng lớn sản phẩm được tiêu chuẩn hóa đồng thời giảm thiểu downtime.

Sản xuất liên tục là xương sống của các ngành công nghiệp như sản xuất thép và lọc dầu đòi hỏi hoạt động suốt ngày đêm do tính chất của nguyên liệu thô hoặc quá trình cần thiết để xử lý chúng. Những tiến bộ trong công nghệ sản xuất hiện đại đang mở rộng phạm vi áp dụng quy trình làm việc liên tục sang các lĩnh vực khác như thực phẩm và đồ uống, ngành dược phẩm… Một số ví dụ điển hình cho thấy tầm quan trọng của sản xuất liên tục và vai trò của nó trong cuộc sống hàng ngày có thể kể đến như: 

  • Lọc dầu: Là một trong những nhà máy áp dụng sản xuất liên tục sớm nhất, các nhà máy lọc dầu yêu cầu một hệ thống có khả năng đáp ứng nhu cầu ổn định, khối lượng lớn. Quá trình sản xuất diễn ra tuần tự, biến dầu thô thành một loạt các sản phẩm hóa dầu, từ xăng đến nhựa. Sự phức tạp của việc tinh chỉnh các thành phần khác nhau mà không cần tắt máy khiến cho việc sản xuất liên tục trở nên phù hợp một cách tự nhiên.
  • Giấy: Sản xuất giấy là một quy trình phức tạp bao gồm nhiều máy móc và quy trình khác nhau để tạo giấy từ gỗ. Từ các khúc gỗ lớn được nghiền, trải qua các công đoạn và xử lý thành bột giấy với máy phân hủy được thiết kế để xử lý khối lượng lớn và hoạt động không ngừng. Bột giấy sau đó được bơm vào máy tự động và di chuyển qua các con lăn để ép và sấy khô. Ngành công nghiệp giấy, giống như các ngành công nghiệp khác sử dụng quy trình sản xuất liên tục, cần có khả năng sản xuất số lượng lớn các sản phẩm được tiêu chuẩn hóa.

sản xuất liên tục

  • Xi măng: Xi măng là loại vật liệu quan trọng được sử dụng trong xây dựng.  Sản xuất xi măng đòi hỏi một quá trình hoạt động 24/7 để đảm bảo diễn ra giai đoạn biến đổi hóa học phù hợp. Phương pháp sản xuất xi măng thông thường là nghiền các nguyên liệu thô như đá vôi và đất sét. Sau khi những thay đổi về mặt hóa học diễn ra, nguyên liệu sẽ di chuyển khỏi lò nung và trải qua các quá trình tự động khác cho đến khi đạt được sản phẩm cuối cùng. 
  • Thép: Một lĩnh vực khác của sản xuất theo dòng, ngành thép, dựa vào phương pháp này để tạo ra các sản phẩm tiêu chuẩn, chất lượng cao. Hành trình từ quặng sắt đến thép thành phẩm bao gồm nhiều giai đoạn như nấu chảy, tinh chế và đúc. Hệ thống sản xuất liên tục ở đây đảm bảo đầu ra đáp ứng nhu cầu thường xuyên của thị trường về vật liệu xây dựng, ô tô, thiết bị gia dụng…

Ngoài ra, các lĩnh vực khác có thể sử dụng phương pháp sản xuất này có thể kể đến như: thép, hóa chất, thủy tinh, thiết bị điện tử hay ô tô…

Ưu điểm và nhược điểm của sản xuất liên tục

Ưu điểm

Phương thức sản xuất này mang lại nhiều lợi thế cho các công ty lớn có tệp khách hàng ổn định. Một số lợi ích của sản xuất liên tục bao gồm:

  • Tiêu chuẩn hóa quy trình: Phương thức sản xuất theo dòng này là một quy trình nhất quán, chặt chẽ được giám sát cẩn thận, sử dụng máy móc tiên tiến để sản xuất tiêu chuẩn hóa. Các nhà sản xuất có thể giảm thiểu rủi ro về lỗi của con người và các sản phẩm có chất lượng giống nhau. Điều này cũng dẫn đến giảm chất thải và thời gian ngừng hoạt động ít hơn.
  • Tăng tốc độ sản xuất: Tính chất của loại hình sản xuất theo dòng này không bao giờ ngừng hoạt động do không cần phải tắt hoặc khởi động lại máy móc. Vì vậy doanh nghiệp có thể sản xuất số lượng lớn trong thời gian ngắn hơn so với một nhà máy chỉ chạy một hoặc hai ca. Sản xuất liên tục đảm bảo một công ty có thể theo kịp nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng.
  • Tăng cường an toàn cho người lao động: Với quá trình sản xuất liên tục, nguyên vật liệu được xử lý hoàn toàn bằng máy móc và được luân chuyển theo trình tự bằng băng tải hoặc thiết bị chuyển tải khác. Đây là một quy trình tự động không đặt người lao động vào tình huống vất vả hoặc nguy hiểm, từ đó nâng cao an toàn trong sản xuất.
  • Giảm chi phí tổng thể: Việc giảm chi phí tổng thể cho quá trình sản xuất nhờ vào hoạt động tăng sản lượng. Ví dụ, máy móc hoạt động hiệu quả nhất khi chạy ở một tốc độ được duy trì ổn định. Khi máy móc chạy chậm lại hoặc dừng lại, nó có thể gây tổn thất tài chính cho công ty. 

Nhược điểm

  • Vốn đầu tư cao: Việc xây dựng một hệ thống sản xuất theo dòng đòi hỏi lượng vốn đầu tư khá lớn. Máy móc tự động và robot cũng như không gian sàn cần thiết để chứa những thiết bị đó chiếm một khoản chi phí cao. Vì lý do đó, các công ty nhỏ hơn thường không bắt đầu bằng phương pháp này.
  • Thiếu tính linh hoạt: Các nhà máy sản xuất liên tục thường được thiết kế để sản xuất một sản phẩm duy nhất. Nhiều người tiêu dùng muốn các sản phẩm tùy chỉnh hoặc cá nhân hóa hơn, nhưng nhiều nhà sản xuất không có khả năng thiết kế và sản xuất các mặt hàng đó. Khi nhu cầu của người tiêu dùng thường xuyên thay đổi, sự thiếu linh hoạt này có thể gây rủi ro. Để sản xuất các mặt hàng khác nhau, doanh nghiệp áp dụng loại hình sản xuất này sẽ phải thiết kế lại toàn bộ hệ thống của họ.
  • Dễ gián đoạn sản xuất: Các nhà sản xuất phải làm việc với các kỹ sư và chuyên gia thiết kế khác để lập kế hoạch và thiết kế rất cẩn thận và tạo ra một hoạt động sản xuất liên tục. Bất kỳ trục trặc nào về thiết bị trong dây chuyền lắp ráp đều sẽ dừng toàn bộ quá trình sản xuất.
  • Dư thừa hàng tồn kho: Sản xuất liên tục tạo ra khối lượng hàng hóa lớn. Nếu nhu cầu của người tiêu dùng giảm, các nhà sản xuất có thể không bán đủ sản phẩm của mình. Điều này có thể dẫn đến sự tích tụ hàng tồn kho.

sản xuất liên tục

Sự khác biệt giữa sản xuất hàng loạt và sản xuất liên tục

Sản xuất liên tục hợp nhất toàn bộ dòng sản xuất thành một dòng duy nhất, tích hợp hoàn toàn. Trong khi đó, sản xuất hàng loạt đòi hỏi phải xử lý tuần tự và thử nghiệm nguyên liệu qua các giai đoạn riêng biệt. 

Sản xuất liên tục Sản xuất hàng loạt
Định nghĩa Sản xuất liên tục đề cập đến việc sản xuất thành phẩm trong một dòng chảy liên tục mà không có bất kỳ sự gián đoạn nào Sản xuất hàng loạt đề cập đến một quy trình cụ thể bao gồm chuỗi các bước được thực hiện theo một thứ tự cụ thể
Thời gian sản xuất Diễn ra liên tục trong 24h, không bị gián đoạn bởi thời gian nghỉ Diễn ra chậm hơn do có nhiều bước, thời gian nghỉ lâu 
Số lượng

sản xuất

Sản xuất với số lượng lớn, thường để lưu kho Sản xuất một đơn vị sản phẩm, thường theo nhu cầu hoặc theo đơn đặt hàng
Tuổi thọ sản phẩm Quá trình dài hơn sản xuất hàng loạt Ngắn, 1-2 năm
Chi phí đầu tư Cao Thấp
Chu kỳ dừng nghỉ Tùy thuộc vào tính chất của các nhà máy hoặc dây chuyền (một số nhà máy hoạt động 2 năm không ngừng, các lò luyện nhiệt độ cao có thể hoạt động liên tục trong vòng 5 – 10 năm) Sau khi kết thúc sản xuất mỗi lô hàng
Quy trình sản xuất Vận hành 24/7, kết hợp các bước sản xuất thành một quy trình tích hợp với tính ổn định cao và tối ưu thời gian sản xuất Diễn ra trong nhiều bước, giữa các bước sẽ có điểm dừng để đánh giá chất lượng, thực hiện bảo trì hoặc vận chuyển sản phẩm sang nhà máy khác để sản xuất tiếp

 

Thiết lập quy trình sản xuất liên tục

Với cường độ vốn và độ phức tạp của các cơ sở sản xuất liên tục quy mô lớn, việc lập kế hoạch và chuẩn bị là yếu tố then chốt. Tuy nhiên, ngay cả một nhà sản xuất vừa và nhỏ đang tìm cách chuyển sang sản xuất liên tục từ sản xuất theo lô hoặc sản xuất hàng loạt cũng cần phải suy nghĩ nghiêm túc.

Giai đoạn 1: Lập kế hoạch

Được lãnh đạo bởi một cá nhân có kiến ​​thức chuyên sâu về sản xuất, giai đoạn khả thi cần được lên kế hoạch và góp mặt của nhiều đơn vị trong doanh nghiệp. Các vai trò chính liên quan đến giai đoạn này sẽ bao gồm nhân viên sản xuất, kỹ thuật và bảo trì, tài chính, chất lượng và an toàn.

Giai đoạn 2: Quyết định phương thức sản xuất

Các quyết định cần thiết sẽ làm cơ sở việc lựa chọn thiết bị phù hợp. Các thiết bị sản xuất có thể chuyên môn hóa hoặc tùy chỉnh dựa vào nhu cầu của khách hàng. Mỗi lựa chọn sẽ đưa ra các quyết định về công nghệ và nhân sự, giảm thiểu rủi ro về sản phẩm không phù hợp. 

Giai đoạn 3: Triển khai

Trong giai đoạn triển khai, doanh nghiệp cần tập trung vào khả năng kết nối của các thiết bị và công nghệ đang sử dụng. Khả năng sản xuất, lưu trữ, theo dõi và phân tích dữ liệu tài sản sẽ là chìa khóa để tối ưu hóa quy trình sản xuất.

Hơn nữa, phần mềm bảo trì của doanh nghiệp cũng cần phải được liên kết với tình trạng tài sản và máy móc. Bằng cách này, việc chuẩn bị trước khi bảo trì sẽ đảm bảo cân bằng khối lượng công việc, đảm bảo tính sẵn có của phụ tùng cũng như lập kế hoạch nhiệm vụ bảo trì mà không làm gián đoạn sản xuất. 

sản xuất liên tục

Giải pháp quản lý sản xuất liên tục MES-X

Nhờ sự phát triển mạnh mẽ của tự động hóa, cùng sự ra đời của các hệ thống giám sát và phần mềm quản lý sản xuất, các nhà sản xuất hoàn toàn có thể quản lý được quá trình sản xuất liên tục.

MES-X là hệ thống điều hành quản lý toàn diện quy trình sản xuất thông minh cung cấp cho doanh nghiệp cái nhìn tổng thể về toàn bộ quá trình sản xuất và giám sát quản lý sản xuất chi tiết trên từng công đoạn được phát triển bởi VTI Solutions – VTI Group. MES-X có khả năng hỗ trợ doanh nghiệp giám sát và điều hành quá trình sản xuất liên tục, bao gồm các thông tin như:

  • Cập nhật tiến độ sản xuất theo thời gian thực 
  • Ra quyết định nhanh chóng với cái nhìn trực quan về toàn bộ quy trình sản xuất
  • Cải tiến liên tục kịp thời với cảnh báo lỗi chi tiết
  • Lập kế hoạch sản xuất và theo dõi tiến độ ngay cả khi không có ERP
  • Tập trung hóa dữ liệu sản xuất, tạo dòng chảy dữ liệu xuyên suốt từ tầng sản xuất đến tầng quản trị kế hoạch kinh doanh
0/5 - (0 bình chọn)