Chi phí tiềm ẩn do bố trí mặt bằng kém
Không gian bên trong một xưởng sản xuất có khung kết cấu thép luôn không dồi dào như vẻ ngoài ban đầu. Thiết bị mới liên tục được đưa vào, khối lượng sản xuất tăng lên, và chẳng mấy chốc, mặt bằng mở vốn dường như rộng rãi trong giai đoạn vận hành thử nghiệm đã trở nên chật chội và lộn xộn. Chi phí tài chính do tình trạng xưởng sản xuất thiếu tổ chức là có thật và kéo dài liên tục. Công nhân phải tốn thêm vài phút đi lại giữa các trạm làm việc. Vật liệu bị bốc dỡ hai lần. Đường di chuyển của xe nâng chồng chéo và lặp đi lặp lại một cách không cần thiết. Mỗi chuyển động lãng phí như vậy đều làm giảm năng suất. Tin vui là một xưởng sản xuất có khung kết cấu thép sở hữu những lợi thế vốn có để tối ưu hóa không gian. Thiết kế nhịp thông (clear span) loại bỏ các cột nội thất vốn sẽ giới hạn vị trí lắp đặt thiết bị. Chiều cao mái (eave height) lớn mở ra khả năng lưu trữ theo chiều dọc mà các công trình thấp hơn không thể đáp ứng được. Việc tận dụng tối đa những đặc điểm này bắt đầu từ việc thay đổi cách tư duy về không gian.
Thiết kế các khu vực dựa trên quy trình sản xuất của bạn
Cách hiệu quả nhất để bố trí xưởng kết cấu thép là để quy trình sản xuất quyết định các khu vực, chứ không phải ngược lại. Hãy lập bản đồ hành trình mà nguyên vật liệu thô đi qua, bắt đầu từ thời điểm chúng được đưa vào nhà xưởng cho đến khi sản phẩm hoàn thành rời khỏi xưởng. Hành trình này nên chảy theo một hướng duy nhất, với số lần quay ngược chiều (crossback) càng ít càng tốt. Tập hợp các công đoạn liên quan gần nhau. Các trạm cắt và gia công nên đặt gần khu vực lưu trữ nguyên vật liệu thô. Các khu lắp ráp nằm ở vị trí phía hạ lưu so với khu gia công. Các trạm hoàn thiện và kiểm soát chất lượng nên đặt gần cửa xuất hàng. Khi bố trí tuân theo quy trình sản xuất, nguyên vật liệu sẽ di chuyển trơn tru và người lao động sẽ không phải dành nửa ngày để đi đi lại lại khắp xưởng. Chiều rộng lối đi cần đủ để xe nâng và xe đẩy vật liệu có thể di chuyển an toàn, nhưng lối đi quá rộng sẽ chiếm dụng diện tích sàn vốn có thể sử dụng cho mục đích sản xuất. Việc xác định mức độ cân bằng phù hợp bắt nguồn từ việc quan sát thực tế luồng giao thông trong ca làm việc bình thường và điều chỉnh tương ứng.
Hãy Mở Rộng Theo Chiều Dọc Trước Khi Mở Rộng Theo Chiều Ngang
Chiều cao trần lớn của xưởng kết cấu thép là một trong những đặc điểm quý giá nhất của nó, thế nhưng nhiều nhà máy lại coi toàn bộ không gian phía trên tầm với của con người là khoảng trống vô ích. Không gian này có thể phát huy hiệu quả cao nếu được quy hoạch hợp lý. Các giá kệ lưu trữ theo chiều dọc, sàn lửng và các bệ thiết bị nâng cao đều giúp nhân đôi diện tích sử dụng thực tế mà không làm tăng thêm một mét vuông nào cho diện tích chiếm đất của tòa nhà. Sàn lửng rất phù hợp cho các hoạt động nhẹ như lưu trữ linh kiện, kho dụng cụ hoặc văn phòng — những khu vực không yêu cầu thiết bị nặng. Các hoạt động nặng hơn vẫn được bố trí tại tầng trệt, nơi bản sàn có khả năng chịu tải tốt. Các giá kệ dạng cần trượt dọc theo tường cho phép lưu trữ thẳng đứng các vật liệu dài như ống, thanh và thanh định hình, từ đó giải phóng diện tích mặt sàn vốn sẽ bị chiếm dụng bởi cách lưu trữ nằm ngang. Ngay cả các giá treo trên cao đơn giản dành cho các đồ gá và khuôn ít khi sử dụng cũng giúp giữ những vật phẩm này luôn trong tầm tiếp cận mà không chiếm dụng diện tích mặt sàn quý giá.
Luôn Đảm Bảo Tính Linh Hoạt Trong Thiết Kế
Nhu cầu sản xuất thay đổi theo thời gian. Một dây chuyền sản xuất đang vận hành hết công suất hôm nay có thể thu hẹp quy mô vào năm tới, hoặc một hợp đồng mới có thể yêu cầu bố trí thiết bị hoàn toàn khác biệt. Một xưởng sản xuất có khung kết cấu thép hỗ trợ loại thay đổi này tốt hơn phần lớn các loại nhà xưởng khác, bởi vì khung chịu lực không phụ thuộc vào tường ngăn bên trong để đảm bảo ổn định. Các vách ngăn không chịu lực có thể di chuyển được. Thiết bị được bắt bu-lông cố định lên nền bê tông cũng có thể được tái bố trí. Các hệ thống tiện ích trên cao như khí nén, thanh dẫn điện (busbar), và đường ống hút bụi cần được lắp đặt với tầm nhìn về khả năng sắp xếp lại trong tương lai. Các điểm đấu nối (drop points) được bố trí đều đặn dọc theo tường và trần giúp việc kết nối thiết bị mới trở nên dễ dàng hơn mà không cần phải thi công lại quy mô lớn. Độ linh hoạt bạn tích hợp ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu càng cao, thì các thay đổi bố trí trong tương lai sẽ càng nhanh chóng và tiết kiệm chi phí.
Tối ưu hóa việc xử lý vật liệu
Việc vận chuyển vật liệu chiếm một lượng thời gian đáng kể trong xưởng kết cấu thép điển hình. Vật liệu thô được giao đến một đầu của nhà xưởng, các chi tiết đã gia công được chuyển sang khu vực lắp ráp, thành phẩm được chuyển tới khu vực xuất hàng, và phế liệu được đưa đi tái chế. Mỗi lần chuyển tiếp giữa các giai đoạn này đều đòi hỏi nhân lực và thiết bị. Giảm khoảng cách giữa các công đoạn liên tiếp sẽ trực tiếp cắt giảm thời gian vận chuyển. Đặt giá để vật liệu thô càng gần trạm gia công đầu tiên càng tốt. Đặt bàn lắp ráp gần khu vực gia công cung cấp chi tiết cho chúng. Dự trữ vật tư đóng gói và xuất hàng ngay tại cửa xuất hàng. Khi việc vận chuyển không thể loại bỏ hoàn toàn, hãy tối ưu hóa quy trình này bằng băng tải con lăn, lối di chuyển riêng cho xe đẩy và các khu vực tập kết được đánh dấu rõ ràng.
Sử dụng hệ thống chiếu sáng và biển báo để phân định không gian
Một xưởng kết cấu thép được tổ chức khoa học sẽ truyền đạt trực quan bố cục của nó tới mọi người khi bước qua cửa. Các vạch kẻ sàn được sơn hoặc dán bằng băng keo có độ tương phản cao cho biết vị trí đặt thiết bị, lối đi và ranh giới khu vực tập kết vật liệu. Điều này nghe có vẻ đơn giản, nhưng lại tác động lớn đến kỷ luật hàng ngày. Khi mỗi khu vực đều có ranh giới rõ ràng, các vật dụng ít có khả năng tràn vào lối đi hoặc cản trở việc tiếp cận thiết bị. Hệ thống chiếu sáng tốt vừa đảm bảo an toàn vừa nâng cao năng suất. Các đèn LED treo cao phân bố ánh sáng đồng đều trên toàn bộ mặt bằng sản xuất giúp giảm bóng tối và mỏi mắt. Ánh sáng tự nhiên từ các tấm mái trong suốt hoặc đèn tường còn cải thiện thêm môi trường làm việc đồng thời giảm tiêu thụ điện vào ban ngày.
Tối ưu hóa không gian trong một xưởng kết cấu thép không phải là việc nhồi nhét thêm nhiều thiết bị vào cùng một diện tích mặt bằng. Đó là việc bố trí những gì bạn đang có sao cho quy trình làm việc diễn ra một cách tự nhiên, vật liệu di chuyển với khoảng cách ngắn nhất có thể và mỗi mét vuông đều phục vụ một mục đích cụ thể. Một bố cục được cân nhắc kỹ lưỡng, kết hợp với tinh thần sẵn sàng điều chỉnh khi nhu cầu thay đổi, sẽ biến một xưởng chật chội thành một cơ sở sản xuất năng suất và hiệu quả.