Quan hệ đầu vào đầu ra trong sản xuất diễn ra thế nào?

Điểm quan trọng là quan hệ này có thể đo lường. Doanh nghiệp có thể xem một giờ lao động tạo được bao nhiêu sản phẩm, một kilogram nguyên liệu tạo được bao nhiêu thành phẩm đạt chuẩn hoặc một dây chuyền tạo ra bao nhiêu đơn vị sản phẩm trong một ca. Khi lượng đầu ra thay đổi, nguyên nhân không chỉ nằm ở việc dùng nhiều hay ít đầu vào mà còn nằm ở năng suất, công nghệ, tỷ lệ phối hợp nguồn lực và các giới hạn của hệ thống.

Đầu vào được chuyển thành đầu ra thông qua quá trình sản xuất

Cách biểu diễn khái quát nhất của quan hệ đầu vào đầu ra là hàm sản xuất:

Q = f(L, K, M, E, T, ...)

Trong đó, Q là đầu ra; L có thể đại diện cho lao động; K là vốn hoặc máy móc, thiết bị; M là nguyên vật liệu; E là năng lượng; T phản ánh công nghệ và phương pháp sản xuất. Hàm này không có nghĩa mọi yếu tố đều tác động như nhau. Nó cho biết sản lượng có thể tạo ra phụ thuộc vào tập hợp đầu vào và cách chúng được kết hợp.

Ví dụ, một xưởng có thêm nguyên liệu nhưng không tăng khả năng xử lý của máy thì lượng thành phẩm có thể không tăng tương ứng. Ngược lại, cùng một lượng nguyên liệu và số lao động, việc sử dụng thiết bị nhanh hơn hoặc tổ chức lại quy trình có thể giúp tạo ra nhiều sản phẩm hơn.

Vì vậy, giữa đầu vào và đầu ra tồn tại cả quan hệ về lượng lẫn quan hệ về kỹ thuật. Lượng đầu vào xác định nguồn lực có sẵn, còn công nghệ và quy trình quyết định các nguồn lực đó được chuyển hóa thành đầu ra hiệu quả đến đâu.

Tăng đầu vào thường làm tăng đầu ra nhưng không nhất thiết theo cùng tỷ lệ

Trong phạm vi mà hệ thống còn năng lực sản xuất chưa được khai thác, bổ sung một đầu vào phù hợp thường có thể làm sản lượng tăng. Tuy nhiên, không thể mặc định tăng đầu vào 10% thì đầu ra cũng luôn tăng 10%.

Giả sử một dây chuyền có đủ máy móc nhưng thiếu nhân công. Bổ sung lao động có thể làm sản lượng tăng đáng kể vì những máy đang nhàn rỗi được đưa vào vận hành. Nhưng khi tất cả máy đã hoạt động gần công suất, tiếp tục tăng số lao động có thể chỉ tạo ra mức tăng sản lượng nhỏ. Nhiều người cùng sử dụng một số lượng máy cố định thậm chí có thể phát sinh thời gian chờ hoặc cản trở lẫn nhau.

Trong kinh tế học sản xuất, hiện tượng này được thể hiện bằng sản phẩm cận biên. Với lao động, có thể biểu diễn:

MPₗ = ΔQ / ΔL

Chỉ tiêu cho biết sản lượng thay đổi bao nhiêu khi lượng lao động tăng thêm một đơn vị, trong điều kiện các yếu tố liên quan được xem xét theo mô hình tương ứng.

Khi một số đầu vào bị cố định trong ngắn hạn, việc liên tục bổ sung một đầu vào biến đổi có thể dẫn đến quy luật sản phẩm cận biên giảm dần. Đầu ra vẫn có thể tăng, nhưng phần sản lượng tăng thêm từ mỗi đơn vị đầu vào mới ngày càng nhỏ. Đây là lý do mối quan hệ đầu vào đầu ra thường không phải một đường tuyến tính đơn giản.

Tỷ lệ phối hợp giữa các đầu vào quyết định lượng sản phẩm có thể tạo ra

Một hệ thống sản xuất cần sự phối hợp giữa nhiều đầu vào. Một yếu tố dư thừa không nhất thiết bù được sự thiếu hụt của yếu tố khác.

Nếu một sản phẩm về mặt kỹ thuật cần 2 kg nguyên liệu chính cho mỗi đơn vị thành phẩm, việc có nhiều lao động hơn không thể thay thế lượng nguyên liệu còn thiếu. Tương tự, có đủ nguyên liệu nhưng thiếu công suất máy cũng khiến phần nguyên liệu dư chưa thể trở thành đầu ra trong khoảng thời gian đang xét.

Điều này cho thấy hai dạng quan hệ quan trọng giữa các đầu vào. Một số yếu tố có khả năng thay thế cho nhau ở một mức độ nhất định, chẳng hạn thiết bị tự động hóa có thể giảm số giờ lao động cần cho một công đoạn. Một số yếu tố lại mang tính bổ sung, nghĩa là phải xuất hiện cùng nhau theo tỷ lệ phù hợp mới tạo ra sản phẩm.

Trong hệ thống có nhiều công đoạn, đầu ra còn bị giới hạn bởi nút thắt năng lực. Nếu công đoạn A xử lý tối đa 1.000 đơn vị mỗi ca nhưng công đoạn B chỉ xử lý được 700 đơn vị, năng lực của toàn hệ thống không thể tự động đạt 1.000 đơn vị chỉ bằng cách tiếp tục tăng đầu vào cho công đoạn A. Muốn tăng đầu ra thực tế, nguồn lực phải được bổ sung đúng tại yếu tố đang giới hạn hệ thống.

Công nghệ và năng suất có thể làm thay đổi đầu ra mà không cần tăng tương ứng đầu vào

Quan hệ đầu vào đầu ra không chỉ phụ thuộc vào số lượng nguồn lực. Một doanh nghiệp có thể tạo ra nhiều đầu ra hơn từ cùng một lượng đầu vào nếu tăng được năng suất.

Về nguyên tắc, năng suất của một đầu vào có thể biểu diễn:

Năng suất = Lượng đầu ra / Lượng đầu vào

Nếu 100 giờ lao động tạo ra 500 sản phẩm đạt chuẩn, năng suất lao động là 5 sản phẩm mỗi giờ. Nếu sau khi cải tiến bố trí công việc, vẫn sử dụng 100 giờ lao động nhưng tạo được 600 sản phẩm cùng tiêu chuẩn chất lượng, năng suất tăng lên 6 sản phẩm mỗi giờ. Đầu ra tăng 20% trong khi lượng lao động đo bằng giờ công không tăng.

Sự thay đổi này có thể đến từ thiết bị tốt hơn, giảm thời gian chờ, giảm sản phẩm lỗi, đào tạo lao động, cải tiến trình tự thao tác hoặc thay đổi công nghệ. Khi đó, điều thay đổi không nhất thiết là số lượng đầu vào mà là khả năng chuyển hóa đầu vào thành đầu ra.

Đây cũng là lý do không nên đánh giá sản xuất chỉ bằng câu hỏi “đã sử dụng bao nhiêu nguồn lực”. Hai cơ sở có thể dùng lượng lao động và nguyên liệu tương tự nhưng tạo ra sản lượng khác nhau vì hiệu quả chuyển đổi của chúng khác nhau.

Đầu ra thực tế còn phụ thuộc vào hao hụt, chất lượng và giới hạn công suất

Nếu chỉ so tổng lượng nguyên liệu đưa vào với số lượng sản phẩm được tạo ra, người phân tích có thể bỏ qua một phần quan trọng của quan hệ đầu vào đầu ra: không phải toàn bộ đầu vào đều trở thành sản phẩm đạt yêu cầu.

Trong quá trình sản xuất có thể xuất hiện phế liệu, sản phẩm lỗi, tổn thất vật liệu, thời gian máy dừng hoặc sản phẩm phải làm lại. Do đó, cần phân biệt đầu ra danh nghĩa với đầu ra hữu ích.

Chẳng hạn, một quá trình sử dụng nguyên liệu đủ về lý thuyết để sản xuất 1.000 đơn vị nhưng chỉ thu được 950 đơn vị đạt chuẩn thì 50 đơn vị chênh lệch phải được giải thích bằng hao hụt, lỗi hoặc các tổn thất khác. Tỷ lệ đầu ra đạt chuẩn trong trường hợp này là 95% nếu lấy 950 chia cho 1.000 đơn vị tiềm năng theo giả định của phép tính.

Công suất cũng tạo ra giới hạn. Khi hệ thống đã vận hành sát mức tối đa trong khoảng thời gian nhất định, tăng thêm đơn hàng, nguyên liệu hoặc lao động không tự động tạo thêm sản lượng nếu thiết bị hoặc một công đoạn không còn khả năng xử lý. Vì vậy, muốn hiểu đúng đầu ra phải đồng thời quan sát lượng đầu vào, tỷ lệ hao hụt, chất lượng và giới hạn năng lực của quá trình.

Có thể đo quan hệ đầu vào đầu ra bằng năng suất và hiệu quả chuyển đổi

Một cách thực tế để đánh giá quan hệ đầu vào đầu ra là đặt đầu ra bên cạnh nguồn lực đã sử dụng để tạo ra nó. Tùy mục tiêu quản trị, mẫu số có thể là giờ lao động, giờ máy, kilogram nguyên liệu, năng lượng tiêu thụ hoặc tổng chi phí đầu vào.

Ví dụ, một cơ sở sản xuất sử dụng 200 giờ lao động để tạo 1.000 sản phẩm đạt chuẩn thì năng suất lao động đạt 5 sản phẩm mỗi giờ. Nếu kỳ sau vẫn sử dụng 200 giờ nhưng sản xuất được 1.100 sản phẩm đạt chuẩn, năng suất tăng lên 5,5 sản phẩm mỗi giờ, tương đương mức tăng 10%.

Tuy nhiên, chỉ số đó chưa đủ để kết luận toàn bộ hệ thống tốt hơn nếu việc tăng sản lượng phải đổi bằng lượng nguyên liệu lớn hơn đáng kể, chất lượng thấp hơn hoặc mức tiêu hao năng lượng cao hơn. Muốn đánh giá chính xác, cần đặt nhiều đầu vào liên quan cạnh đầu ra và giữ cách đo chất lượng sản phẩm nhất quán.

Từ góc độ quản trị sản xuất, mục tiêu vì thế không phải đơn thuần là giảm mọi đầu vào. Mục tiêu hợp lý hơn là tìm cách tạo ra lượng đầu ra đạt yêu cầu với tổ hợp nguồn lực phù hợp, hạn chế hao hụt và tránh đẩy một công đoạn vượt quá năng lực trong khi các công đoạn khác vẫn chưa được sử dụng hiệu quả.

Mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra trong sản xuất là quan hệ giữa nguồn lực được sử dụng và sản phẩm được tạo ra thông qua một công nghệ, quy trình và cách tổ chức nhất định. Tăng đầu vào có thể làm tăng sản lượng, nhưng mức tăng phụ thuộc vào tỷ lệ phối hợp nguồn lực, năng suất cận biên, công suất, hao hụt và hiệu quả vận hành. Vì vậy, đánh giá đúng quan hệ đầu vào đầu ra cần quan sát không chỉ “dùng bao nhiêu” và “làm ra bao nhiêu”, mà còn phải xem mỗi đơn vị nguồn lực thực sự tạo được bao nhiêu đầu ra đạt yêu cầu.