Trong sản xuất, Throughput là lượng sản phẩm đạt chuẩn mà hệ thống hoàn thành trong một đơn vị thời gian, phản ánh đầu ra thực tế của máy, công đoạn, dây chuyền hoặc nhà máy. Chỉ số này bị chi phối bởi nhiều yếu tố như downtime, tốc độ, chất lượng, changeover hay điểm nghẽn. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ Throughput, cách tính và những yếu tố ảnh hưởng đến chỉ số này trong sản xuất.
Throughput là gì trong sản xuất?
Throughput là gì?
Throughput trong sản xuất là lượng sản phẩm đạt chuẩn mà một hệ thống hoàn thành trong một đơn vị thời gian, phản ánh tốc độ đầu ra thực tế của quá trình sản xuất. Throughput có thể được đo tại một máy, công đoạn, dây chuyền hoặc toàn bộ nhà máy, tùy theo phạm vi doanh nghiệp cần theo dõi.
Throughput tập trung vào sản phẩm đạt chuẩn (Good Output). Sản phẩm lỗi, scrap hoặc phải rework không được tính vào đầu ra đạt chuẩn. Vì vậy, Throughput giúp doanh nghiệp nhìn rõ lượng sản phẩm thực tế có thể tiếp tục chuyển sang công đoạn sau hoặc hoàn thành đơn hàng.
Ví dụ: Một dây chuyền hoạt động 8 giờ, hoàn thành 800 sản phẩm, trong đó 750 sản phẩm đạt chuẩn và 50 sản phẩm phải rework. Như vậy, Throughput của dây chuyền là 750 sản phẩm/8 giờ = 93,75 sản phẩm/giờ.
Đơn vị đo Throughput trong các ngành sản xuất
Đơn vị đo Throughput phụ thuộc vào loại sản phẩm và đặc thù quy trình sản xuất. Một số cách đo phổ biến gồm:
- Cơ khí chế tạo: sản phẩm/giờ, chi tiết/ca, tấn/ngày
- Điện tử: sản phẩm/giờ, bo mạch/ca, thiết bị/ngày
- Thực phẩm: kg/giờ, chai/phút, tấn/ngày
- Dệt may: sản phẩm/giờ, mét vải/giờ, sản phẩm/ngày
- Ô tô: xe/ngày, động cơ/ca, linh kiện/giờ
- Hóa chất: kg/giờ, tấn/ngày, lô/ngày
Doanh nghiệp cần chọn đơn vị phù hợp với đặc điểm sản phẩm, quy trình và cách lập kế hoạch sản xuất, đồng thời đảm bảo thống nhất cách ghi nhận để dữ liệu có thể so sánh và sử dụng trong điều hành.
Công thức tính Throughput trong sản xuất
Công thức tính Throughput:
Throughput = Tổng số đơn vị đạt chuẩn / Thời gian sản xuất
Trong đó:
- Tổng sản lượng đạt chuẩn: Số sản phẩm hoàn thành và đáp ứng yêu cầu chất lượng trong khoảng thời gian đo.
- Thời gian sản xuất: Khoảng thời gian dùng để ghi nhận sản lượng, có thể tính theo giờ, ca hoặc ngày…
Ví dụ một dây chuyền sản xuất:
- Tổng sản lượng: 10.000 sản phẩm.
- Sản phẩm lỗi: 300 sản phẩm.
- Sản lượng đạt yêu cầu sau kiểm tra: 9.700 sản phẩm.
- Thời gian đo: 10 giờ.
Khi đó, chỉ số Throughput được tính dựa trên 9.700 sản phẩm đạt chuẩn:
Throughput = 9.700 / 10 = 970 sản phẩm/giờ
Như vậy, dây chuyền tạo ra trung bình 970 sản phẩm đạt chuẩn mỗi giờ trong khoảng thời gian được đo.
Lưu ý:
- Chỉ tính sản phẩm đạt chuẩn, không tính sản phẩm lỗi, bị loại hoặc phải làm lại.
- Chốt rõ thời gian và điểm ghi nhận sản lượng, ví dụ tính theo ca và ghi nhận khi sản phẩm đã qua kiểm tra chất lượng.
- Nếu doanh nghiệp muốn so sánh Throughput giữa các ca hoặc dây chuyền, cần sử dụng cùng tiêu chí chất lượng và cùng cách xác định thời gian sản xuất.
Throughput khác gì với các chỉ số sản xuất khác?
Throughput thường bị nhầm với Capacity, Productivity, Cycle Time, Takt Time, OEE và Lead Time. Tuy cùng liên quan đến hoạt động sản xuất, mỗi chỉ số phản ánh một khía cạnh khác nhau của hệ thống.
Throughput và năng lực sản xuất
Năng lực sản xuất (Capacity) cho biết hệ thống có thể tạo ra bao nhiêu sản phẩm trong một khoảng thời gian và điều kiện xác định. Throughput cho biết hệ thống thực tế tạo ra bao nhiêu sản phẩm đạt chuẩn.
Ví dụ:
- Năng lực: 1.000 sản phẩm/giờ.
- Throughput thực tế: 800 sản phẩm/giờ.
Khoảng cách giữa hai con số có thể đến từ downtime, changeover, tốc độ vận hành, thiếu nguyên vật liệu hoặc các giới hạn khác.
Khi so sánh hai chỉ số, cần thống nhất phạm vi, thời gian và điều kiện vận hành để tránh so sánh các con số không tương đồng.
Throughput và năng suất
Throughput tập trung vào tốc độ đầu ra, trong khi năng suất (Productivity) đánh giá mối quan hệ giữa đầu ra và nguồn lực được sử dụng để tạo ra đầu ra đó.
Ví dụ, Throughput tăng từ 500 lên 600 sản phẩm/giờ cho thấy tốc độ đầu ra tăng. Tuy nhiên, nếu doanh nghiệp phải tăng đáng kể nhân công, thời gian làm thêm hoặc mức tiêu hao nguồn lực để đạt mức này, năng suất chưa chắc được cải thiện tương ứng.
Throughput và thời gian chu kỳ
Thời gian chu kỳ (Cycle Time) là thời gian cần để hoàn thành một chu kỳ hoặc một đơn vị sản phẩm tại một công đoạn. Throughput là tốc độ đầu ra của hệ thống trong một khoảng thời gian.
Ví dụ, một công đoạn có thời gian chu kỳ 2 phút/sản phẩm thì về lý thuyết có thể tạo ra 30 sản phẩm/giờ. Tuy nhiên, Throughput thực tế của cả dây chuyền còn phụ thuộc vào điểm nghẽn, thời gian dừng máy, thay đổi sản phẩm, chất lượng và sự phối hợp giữa các công đoạn.
Throughput và Takt Time
Takt Time là nhịp sản xuất cần đạt để đáp ứng nhu cầu khách hàng, trong khi Throughput phản ánh tốc độ đầu ra thực tế.
Công thức: Takt Time = Thời gian sản xuất khả dụng/Nhu cầu khách hàng
Ví dụ, nhà máy có 480 phút sản xuất khả dụng mỗi ngày và cần đáp ứng 480 sản phẩm/ngày:
Takt Time = 480/480 = 1 phút/sản phẩm
Takt Time xuất phát từ nhu cầu, còn Throughput xuất phát từ đầu ra thực tế. Nếu công đoạn điểm nghẽn có thời gian chu kỳ lớn hơn Takt Time, dây chuyền sẽ khó đáp ứng nhu cầu nếu không tăng năng lực hoặc thay đổi cách tổ chức sản xuất.
Throughput và Lead Time
Lead Time là tổng thời gian một yêu cầu, đơn hàng hoặc sản phẩm đi từ điểm bắt đầu đến điểm kết thúc đã xác định. Throughput lại đo tốc độ đầu ra trong cùng một khoảng thời gian.
Hai chỉ số có thể thay đổi theo những hướng khác nhau. Ví dụ, nhà máy tăng lượng sản phẩm đang chờ giữa các công đoạn để duy trì đầu ra. Throughput có thể vẫn ổn định nhưng thời gian chờ tăng, khiến Lead Time kéo dài.
Do đó, khi đánh giá dòng sản xuất, không nên chỉ nhìn vào Throughput mà cần theo dõi đồng thời Throughput, WIP và Lead Time để thấy được cả tốc độ đầu ra và thời gian sản phẩm nằm trong hệ thống.
Vai trò của Throughput trong sản xuất
Throughput giúp doanh nghiệp đo lường và kiểm soát tốc độ tạo ra sản lượng đạt chuẩn của hệ thống sản xuất. Thông qua chỉ số này, nhà quản lý có thể đánh giá đầu ra thực tế, phát hiện nơi làm giảm sản lượng và xác định ưu tiên cải tiến.
- Tăng sản lượng đạt chuẩn: Khi tốc độ tạo ra sản lượng đạt chuẩn được cải thiện mà chất lượng và chi phí vẫn được kiểm soát, nhà máy có thể tạo ra nhiều sản phẩm hơn trong cùng một khoảng thời gian. Đây là cơ sở để đánh giá khả năng tạo đầu ra thực tế của hệ thống.
- Khai thác tốt hơn năng lực sản xuất: Khoảng cách giữa công suất thiết kế và sản lượng thực tế cho thấy mức độ khai thác nguồn lực của nhà máy. Phân tích Throughput giúp nhận diện các tổn thất như dừng máy, thiếu vật tư, thời gian chuyển đổi dài, tốc độ vận hành thấp hoặc sản phẩm không đạt.
- Cải thiện khả năng đáp ứng kế hoạch: Đối chiếu sản lượng thực tế với kế hoạch giúp xác định sớm mức thiếu hụt và nguy cơ ảnh hưởng đến tiến độ đơn hàng. Dữ liệu theo công đoạn, máy và ca sản xuất cho phép nhà quản lý chủ động điều chỉnh thay vì chỉ xử lý khi kế hoạch đã bị trễ.
- Tập trung vào điểm nghẽn: Một công đoạn có hiệu suất cao chưa chắc làm tăng đầu ra nếu công đoạn khác đang giới hạn toàn bộ dòng sản xuất. Việc theo dõi Throughput giúp xác định đúng điểm nghẽn và tập trung nguồn lực vào nơi có khả năng tạo tác động lớn nhất đến sản lượng toàn hệ thống.
Những yếu tố làm giảm Throughput trong sản xuất
Throughput suy giảm khi hệ thống mất thời gian tạo sản lượng, không duy trì được tốc độ kỳ vọng hoặc không chuyển được sản lượng tạo ra thành sản phẩm đạt chuẩn. Dưới đây là các yếu tố cần lưu ý gồm:
Bottleneck
Bottleneck là công đoạn hoặc nguồn lực giới hạn khả năng tạo đầu ra của toàn hệ thống. Ví dụ, nếu ba công đoạn lần lượt đạt 100, 60 và 90 sản phẩm/giờ, công đoạn B với 60 sản phẩm/giờ sẽ giới hạn Throughput của dòng sản xuất nếu không có điều kiện vận hành đặc biệt. Vì vậy, cải thiện các công đoạn không phải điểm nghẽn chưa chắc làm tăng sản lượng toàn hệ thống.
Downtime
Downtime làm giảm trực tiếp thời gian có thể tạo sản lượng. Hỏng hóc, bảo trì, chuyển đổi sản phẩm, xử lý sự cố hoặc chờ nguyên vật liệu đều khiến thiết bị không thể duy trì sản xuất theo kế hoạch. Đặc biệt, downtime tại điểm nghẽn sẽ tác động trực tiếp đến Throughput của toàn bộ hệ thống.
Tỷ lệ phế phẩm và lỗi kỹ thuật
Sản lượng tạo ra nhưng không đạt yêu cầu không được chuyển thành sản lượng đạt chuẩn. Tỷ lệ phế phẩm cao làm giảm trực tiếp đầu ra có thể sử dụng, trong khi sản phẩm phải sửa chữa hoặc làm lại tiếp tục tiêu tốn thời gian và năng lực của dây chuyền. Vì vậy, tăng tổng sản lượng nhưng đồng thời tăng tỷ lệ lỗi chưa thể xem là cải thiện Throughput.
Thiếu nguyên vật liệu
Thiếu nguyên vật liệu khiến năng lực sản xuất không được chuyển hóa thành đầu ra. Máy móc và nhân công có thể phải chờ dù vẫn còn khả năng sản xuất. Nguyên nhân có thể đến từ kế hoạch mua hàng, tồn kho, nhà cung cấp, chất lượng vật tư hoặc dữ liệu tồn kho không được cập nhật kịp thời. Nếu xảy ra tại điểm nghẽn, tác động đến Throughput càng lớn.
Yếu tố con người và vận hành
Năng lực nhân sự và chất lượng vận hành ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ và tính ổn định của dòng sản xuất. Thiếu đào tạo, thao tác không nhất quán, không tuân thủ quy trình hoặc phối hợp kém giữa các ca có thể làm tăng thời gian xử lý, phát sinh lỗi và gây gián đoạn sản xuất. Đây là nhóm yếu tố thường khó nhìn thấy trên chỉ số máy móc nhưng có thể tạo ra tổn thất Throughput đáng kể.
4 cách cải thiện Throughput trong sản xuất
Throughput giảm có thể đến từ nhiều nguyên nhân trong dòng sản xuất, từ điểm nghẽn, thời gian dừng đến chất lượng và sự mất cân bằng giữa các công đoạn. Doanh nghiệp cần xác định đúng nguyên nhân và ưu tiên những yếu tố tác động lớn nhất đến đầu ra. Từ kinh nghiệm triển khai và vận hành thực tế, dưới đây là một hướng cải thiện doanh nghiệp có thể tham khảo:
Xác định và xử lý bottleneck
Trong thực tế vận hành, nhiều nỗ lực cải tiến không tạo ra thêm sản lượng vì được triển khai ở những công đoạn không giới hạn đầu ra. Doanh nghiệp nên bắt đầu bằng việc theo dõi Throughput và năng lực từng công đoạn, xác định nơi dòng sản xuất bị giới hạn, sau đó tập trung nguồn lực xử lý nguyên nhân tại điểm này.
Giảm các yếu tố làm mất sản lượng
Downtime, Changeover, Scrap, Rework… đều làm giảm sản lượng đạt chuẩn. Doanh nghiệp cần đo lường từng nhóm tổn thất để xác định Throughput đang mất ở đâu và nguyên nhân nào gây ảnh hưởng lớn nhất.
OEE có thể được sử dụng để hỗ trợ phân loại nguyên nhân theo Tính khả dụng, Hiệu suất và Chất lượng. Từ đó, doanh nghiệp có thể xác định nhóm tổn thất lớn nhất và ưu tiên hành động có khả năng thu hồi sản lượng cao hơn.
Cân bằng dòng sản xuất và kiểm soát WIP
Chênh lệch năng lực giữa các công đoạn dễ tạo WIP và thời gian chờ, đặc biệt tại khu vực trước điểm nghẽn. Theo dõi WIP, năng lực xử lý và thời gian chờ giúp nhận diện sớm những điểm mất cân bằng trong dòng sản xuất.
Khi Throughput ổn định, WIP tăng sẽ làm thời gian dòng chảy tăng. Vì vậy cần duy trì WIP ở mức phù hợp với khả năng xử lý của hệ thống.
Đo lường và điều hành bằng dữ liệu
Theo dõi Throughput theo công đoạn, máy và ca sản xuất giúp nhà quản lý phát hiện sớm chênh lệch giữa kế hoạch và thực tế. Khi có biến động, dữ liệu có thể được phân tích theo Tổn thất → Nguyên nhân → Hành động để xác định vấn đề cần xử lý.
Một luồng điều hành có thể đi theo Kế hoạch → Thực tế → Chênh lệch → Tổn thất → Nguyên nhân → Hành động. Doanh nghiệp có thể ứng dụng phần mềm quản lý sản xuất để tập trung dữ liệu, theo dõi Throughput và hỗ trợ ra quyết định kịp thời.
Phần mềm quản lý sản xuất và 5 lý do doanh nghiệp nên sử dụng
Ứng dụng phần mềm quản lý sản xuất Cleeksy để tối ưu hoá Throughput
Cải thiện Throughput cần dữ liệu đủ chi tiết để nhà quản lý biết sản lượng đang ở đâu, công đoạn nào đang bị giới hạn và nguyên nhân gây ra chênh lệch. Khi dữ liệu kế hoạch, sản xuất, vật tư, WIP và chất lượng được quản lý tập trung, doanh nghiệp có thể theo dõi dòng sản xuất và phát hiện vấn đề sớm hơn.
Phần mềm quản lý sản xuất Cleeksy kết nối các dữ liệu vận hành trên cùng một hệ thống, giúp doanh nghiệp kiểm soát sản xuất theo từng công đoạn và có cơ sở cải thiện Throughput.
- Quản lý kế hoạch và tiến độ sản xuất: Liên kết kế hoạch sản xuất, lệnh sản xuất và sản lượng thực tế để theo dõi mức độ hoàn thành, xác định lệnh sản xuất có nguy cơ chậm tiến độ.
- Theo dõi sản lượng theo công đoạn: Ghi nhận sản lượng thực tế và WIP tại từng công đoạn để phát hiện nơi đang tích tụ công việc hoặc làm giảm tốc độ đầu ra.
- Kiểm soát vật tư phục vụ sản xuất: Liên kết BOM, nhu cầu vật tư, tồn kho,… để phát hiện tình trạng thiếu vật tư có thể làm gián đoạn sản xuất.
- Xác định nguyên nhân làm mất sản lượng: Đối chiếu sản lượng đạt chuẩn với Downtime, sản phẩm lỗi, Rework và các tổn thất phát sinh để tìm nguyên nhân khiến Throughput suy giảm.
- Điều hành sản xuất dựa trên dữ liệu: Theo dõi kế hoạch, thực tế, chênh lệch, tổn thất, nguyên nhân và hành động trên cùng một hệ thống, giúp nhà quản lý xác định vấn đề và ưu tiên xử lý đúng công đoạn.
Nhờ đó, phần mềm quản lý sản xuất giúp doanh nghiệp kiểm soát kế hoạch, tiến độ, sản lượng, vật tư và WIP, đồng thời xác định điểm nghẽn và các yếu tố đang làm giảm Throughput.
Kết luận
Throughput phản ánh tốc độ tạo ra sản lượng đạt chuẩn, giúp doanh nghiệp nhận diện điểm nghẽn và những yếu tố đang làm giảm đầu ra. Khi dữ liệu kế hoạch, sản xuất, vật tư, chất lượng và WIP được kết nối, nhà quản lý có thể theo dõi Throughput rõ hơn và xác định đúng vấn đề cần cải thiện.
