Báo cáo Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT PHẦN MỀM THIẾT KẾ XƯỞNG CHO CÁC XƯỞNG CƠ KHÍ T2013-122 Chủ nhiệm đề tài : ThS .GV. Nguyên Phi Trung S K C0 0 5 4 0 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2013
2. Danh sách những thành viên tham gia nghiên cứu đề tài : Chủ trì đề tài : ThS.GV. Nguyêñ Phi Trung Đơn vị phối hợp chính : Khoa Cơ khí Chế taọ m áy – Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM 1
3. MỤC LỤC Danh sách thành viên tham gia nghiên cứ u đề tài và đơn vị phối hợp chính 1 Mục lục 2 Thông tin kết quả nghiên cứ u 3 Mở đầu 5 A. Tổng quan tình hình nghiên cứ u 5 B. Tính cấp thiết của đề tài 5 C. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 6 D. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 6 E. Cách tiếp cận 6 F. Phương phá p nghiên cứ u 6 G. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6 H. Nôị dung nghiên cứ u 7 Chương 1 : Tổng quan về Thiết kế xưở ng 8 Chương 2 : Phân tích qui trình và đề xuất phần mềm Thiết kế xưở ng Cơ khí 28 Kết luâṇ và kiến nghi ̣ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 2
4. THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung : - Tên đề tài : “Nghiên cƣ́ u , đề xuất phần mềm thiết kế xƣởng cho cá c xƣởng Cơ khí ” - Mã số : T2013-122 - Chủ nhiệm đề tài : ThS .GV. Nguyêñ Phi Trung - Cơ quan chủ trì đề tài : Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM - Thời gian thực hiện : 12 tháng (từ tháng 11 năm 2012 đến tháng 11 năm 2013). 2. Mục tiêu : - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về Thiết kế xưở ng . - Đề xuất phần mềm thiết kế xưở ng 3. Tính mới và sáng tạo : - Tiết kiêṃ thời gian thiết kế nhằm đáp ứ ng nhu cầu ngày càng tăng về Thiết kế nhà xưởng . 4. Kết quả nghiên cƣ́ u : - Qui trình và giải thuâṭ cho phần mềm thiết kế xưở ng 5. Sản phẩm : - Tâp̣ thuyết mình về p hương pháp , qui trình và đề xuất giải thuật cho phần mềm thiết kế xưở ng. 6. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng : Môn hoc̣ Thiết kế xưởng – Bộ môn Công nghê ̣ Chế tạo máy – Khoa Cơ Khí Máy – trường Đại học SPKT Tp.HCM. Trƣởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên) (ký, họ và tên) 3
5. INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1. General information: Project title: “Researching and requesting a software for designing mechanical factories” Code number: T2013-122 Coordinator: MEng. Nguyen Phi Trung Implementing institution: University of Technical Education HCM City Duration: from Nov 2012 to Nov 2013 2. Objective(s): Researching fundamentals of disigning mechanical factories Requesting a software for disigning mechanical factories 3. Creativeness and innovativeness: Saving the design time to meet increasing needs of disigning mechanical factories 4. Research results: Process and algorithm chart of disigning mechanical factories 5. Products: Documents of method, process and algorithm chart of disigning mechanical factories 6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability: Subject of Factory Design – Faculty of Mechanical Engineering – University of Technical Education HCM City 4
6. MỞ ĐẦ U A. Tổng quan tiǹ h hiǹ h nghiên cƣ́ u Thiết kế nhà máy cơ khí là một lĩnh vực chuyên môn quan trọng của ngành cơ khí , mang tính tổng hơp̣ cao bở i vì nó thể hiêṇ mối quan hê ̣chăṭ che ̃ giữa các khâu : thiết kế cơ cấu sản phẩm , thiết kế công nghê ̣chế taọ , thiết kế trang thiết bi ,̣ thiết kế duṇ g cu ̣sản xuất và tổ chứ c sản xuất theo dây chuyền công nghê ̣ . Hiêṇ nay trên thế giới quá trình thiết kế các nhà máy cơ khí đa ̃ và đang rất phát triển với sư ̣ ra đời nhiều phương pháp thiết kế khác nhau và đa ̃ đ ạt được nhiều kết quả . Tuy nhiên thời gian thiết kế còn tương đối dài , chi phí cho viêc̣ thiết kế còn cao và chưa đáp ứng nhanh được nhu cầu của khách hàng . Tại Việt Nam , nhìn chung viêc̣ thiết kế nhà xưở ng còn rất haṇ chế và chưa đươc̣ nghiên cứ u chuyên sâu , viêc̣ thiết kế còn phu ̣thuôc̣ nhiều vào nướ c ngoài và mất rất nhiều thời gian . B. Tính cấp thiết của đề tài Hiêṇ nay , trong quá trình công nghiêp̣ hoá hiêṇ đaị hoá đất nướ c , đi đôi với sư ̣ phát triển kinh tế – xã hội thì vấn đề đào tạo ra nguồn nhân lực phục vụ sản xuất trong các ngành công nghiệp là một nhu cầu cấp thiết . Cùng vớ i sư ̣ phát triển rất nhanh của các ngành khoa hoc̣ – công nghê ̣thì số lươṇ g nguồn nhân lưc̣ cũng tăng theo cả về chất lượng và số lượng . Ngày nay, các khu công nghiệp, các khu chế xuất hầu hết đ ều áp dụng các dây chuyền sản xuất với phương thức sản xuất hàng loạt và hàng khối. Vì vậy , viêc̣ đào taọ ra các kỹ sư , công nhân có tay nghề trong liñ h vưc̣ thiết kế nhà xưở ng để đảm bảo đáp ứ ng đươc̣ các dây chuyền hoạt động trong nhà máy là hết sứ c cấp bách và cần thiết nhằm góp phần đảm bảo cho toàn bộ hệ thống của nhà máy hoạt động hiêụ quả , nâng cao năng suất của nhà máy . Chính vì lẽ đó , môn hoc̣ Thiết kế xưở ng ra đờ i nhằm hỗ trơ ̣ sinh viên viêc̣ thiết kế nhà xưởng , các dây chuyền sản xuất để tăng năng xuất đáp ứ ng nhu cầu công nghiêp̣ . Ngoài ra , môn hoc̣ này cũng nhằm đáp ứ ng nhu cầu của xa ̃ hôị , 5
7. từ ng bước tiếp thu và làm chủ các công nghê ̣mớ i nhất . Vớ i môn hoc̣ Thiết kế xưởng đa ̃ giúp sinh viên nắm đươc̣ những vấn đề cốt lõi của lý thuyết và giúp sinh viên làm quen với qui trình thiết kế xưở ng từ ng bướ c củng cố đươc̣ nền tảng lý thuyết , biết áp duṇ g lý thuyết vào thưc̣ tế . Để đáp ứ ng nhưng nhu cầu đó và từ ng bước làm phong phú cho môn hoc̣ , đề tài: “Nghiên cƣ́ u, đề xuất phần mềm thiết kế xƣởng cho cá c xƣởng Cơ khí ” đươc̣ thưc̣ hiêṇ nhằm góp phần làm cho môn hoc̣ trở nên ý nghiã và giúp cho sinh viên từ ng bướ c làm quen vớ i qui trình thiết kế và gơị mở hướng phát triển thiết kế xưở ng bằng phần mềm trong tương lai. C. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Kết quả đề xuất là cơ sở để tiếp tuc̣ thưc̣ hiêṇ phần thiết kế phần mềm thiết kế xưở ng. - Tài liệu tham khảo phương pháp , qui trình thiết kế nhà xưở ng . D. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Phát triển phương pháp thiết kế xưởng dựa trên phần mềm bằng việc đề xuất giải thuật cho phần mềm thiết kế xưở ng . - Qui trình thiết kế xưởng tổng quan E. Cách tiếp cận - Đề tài đươc̣ thưc̣ hiêṇ dưạ trên nhu cầu về Thiết kế nhà xưở ng ngày càng gia tăng hiêṇ nay . F. Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u Cơ sở phƣơng phá p luâṇ + Dưạ vào các tài liêụ về Thiết kế xưở ng . + Các nguồn tài liệu có liên quan từ internet Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u cu ̣thể : Phương pháp phân tích tài liêụ . + Nghiên cứu các tài liệu về Thiết kế xưở ng . + Nghiên cứu các tài liệu về modul thiết kế phần mềm . G. Đối tƣợng và phạ m vi nghiên cƣ́ u Đối tƣợng nghiên cứu + Xưởng cơ khí 6
8. + Các modul cần thiết cho phần mềm thiết kế xưởng Phạm vi nghiên cứu + Qui trình thiết kế xưở ng + Modul phần mềm thiết kế xưở ng . H. Nôị dung nghiên cƣ́ u Đề tài gồm có 4 chương: - Mở đầu - Chương 1 : Tổng quan về Thiết kế xưở ng - Chương 2 : Phân tích qui trình và đề xuất phần mềm Thiết kế xưởng - Kết luâṇ và kiến nghi ̣ 7
9. CHƢƠNG 1 TỔ NG QUAN VỀ THIẾ T KẾ XƢỞ NG 1.1 Khái niệm chung: 1.1.1 Ý nghĩaề v kinh tế, kỹ thuật và xã hội Do sự phát triển của các ngành kinh tế, tốc độ phát triển của khoa học kỹ thuật nên dẫn đến những yêu cầu sản xuất khác nhau trong lĩnh vực cơ khí máy để phục vụ cho các ngành đó. Vìậ v y, việc thiết kế xưởng cơ khí (thiết kế xưởng mới hoặc cải thiện xưởng cũ) là cần thiết để tạo ra các sản phẩm với chủng loại, hình dạng, kích cỡ khác nhau đáp ứng nhu cầu của các ngành. Thiết kế nhà máy cơ khí là một lĩnh ựv c chuyên môn quan trọng của ngành cơ khí. ởB i vì, nó tổng hợp nhiều khâu thiết kế như: - Kết cấu sản phẩm. - Công nghệ chế tạo. - Trang thiết bị và dụng cụ sản xuất. - Tổ chức sản xuất theo dây chuyền công nghệ. Như vậy, đề án thiết kế nhà máy cơ khí làế k t quả của quá trình nghiên cứu, thiết kế, kiểm nghiệm về khoa học kỹ thuật. Do đó, cần phải giải quyết đồng bộ để phù hợp với thực tiễn và mang lại hiệu quả cao. Mặt khác, nó còn thu hút và sử dụng nguồn lao động dư thừa, nhằm đẩy mạnh sản xuất theo chiều rộng và chiều sâu, tạo điều kiện tăng mức thu nhập quốc dân, cải thiện điều kiện sống cho người lao động và toàn xã hội. Hình 1.1 Mô hình nhà xưở ng (Nguồn: thietkekientruc.net) 8
10. 1.1.2 Những nguyên tắc cơ bản Công việc thiết kế hàm chứa các mối quan hệ vật thể và nghiệp vụ (máy, thiết bị, nhà xưởng), những quan hệ về con người (tạo các điều kiện lao động) và quan hệ về thời gian (tối ưu công việc xây dựng đề án, triển khai đề án, ) Ngoài ra, còn tuân thủ các nguyên tắc cơ bản sau: - Xây dựng nhiều phương án khả thi - Thiết kế theo các giai đoạn. - Trung thành với đề án - Lựa chọn lời giải tối ưu thông qua kiểm nghiệm và đánh giá hiệu quả. 1.1.3 Quá trình sản xuất là cơ sở của việc thiết kế Nhà máy cơ khí là một đơn vị sản xuất kinh doanh có tính chủ động và độc lập tương đối trong hệ thống kinh tế quốc dân, hoạt động theo cơ chế thị trường có sự điều tiết vĩ mô của nhà nước. Nó có chức năng chế tạo các mặt hàng cơ khí đáp ứng nhanh nhu cầu luôn luôn thay đổi của các ngành kinh tế và xã hội. Đồng thời, phải có cạnh tranh với mặt hàng cơ khí trong và ngoài nước. Quá trình sản xuất trong nhà máy cơ khí gồm nhiều công đoạn rất phức tạp và có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. (hình 1.1) Các quá trình phụ trợ (B) Qúa trình chế tạo sản phẩm cơ khí (A) Điều kiện Kết quả sản ban đầu (C) xuất (D) A1 A2 A3 A4 Hình 1.2 Các giai đoạn cơ bản của quá trình sản xuất trong nhà máy cơ khí A – Qúa trình chế tạo các sản phẩm cơ khí gồm các giai đoạn: A1 – Chế tạo phôi A2 – Gia công chi tiết cơ khí A3 – Lắp ráp sản phẩm cơ khí A4 – Đóng gói sản phẩm 9
11. B – Các quá trình phụ trợ : cung cấp năng lượng, vận chuyển, bảo quản, bảo dưỡng, vệ sinh kỹ thuật, an toàn lao động, quản lý điều hành, đào tạo, sinh hoạt và đời sống C – Điều kiện ban đầu của quá trình sản xuất: vật tư kỹ thuật, kinh tế xã hội, nguồn vốn đầu tư, phương án sản xuất (mặt hàng, sản lượng, chỉ tiêu chất lượng, năng suất, giá thành, lãi .) D – Kết quả sản xuất: sản phẩm cơ khí đạt chỉ tiêu chất lượng, năng suất, giá thành, lãi, khả năng cạnh tranh Việc xác định chính xác và hợp lý chương trình sản xuất của nhà máy theo yêu cầu của xã hội và nền sản xuất, theo trình độ khoa học kỹ thuật thực tế, thông qua hoạt động tiếp cận thị trường nhạy bén, có tính chất quyết định đến hiệu quả sản xuất trong nhà máy. Bởi vì, chương trình sản xuất quyết định cơ cấu của nhà máy về hai mặt kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất; mà cơ cấu của nhà máy lại quyết định đến tính chất của quá trình sản xuất trong nhà máy khi hoạt động. IV IV I II III Hình 1.3: Quan hệ giữa chuẩn bị sản xuất và quá trình sản xuất I. Chuẩn bị sản xuất: tiếp cận thị trường, thiết kế và kiểm nghiệm kết cấu sản phẩm và công nghệ chế tạo theo hướng linh hoạt hóa sản xuất, xác định nguồn cung cấp các nhu cầu cho sản xuất. II. Bán sản xuất: sản xuất thử một sản phẩm III. Thực hiện quá trình sản xuất theo quy mô nhất định, theo hướng linh hoạt hóa sản xuất, đạt hiệu quả tốt về chất lượng, năng suất, lãi, thu hồi nhanh vốn đầu tư cho sản xuất . IV. Hoạt động tổ chức sản xuất tối ưu. 10
12. Nói chung, công nghệ được hiểu là kỹ thuật, kỹ thuật chế tạo ra sản phẩm vật chất, sản phẩm tinh thần phục vụ cho con người và xã hội. Từng ngành sản xuất, kinh tế, xã hội đều có công nghệ riêng. Như vậy, công nghệ cơ khí được hiểu là công nghệ chế tạo máy, là kỹ thuật tạo ra chi tiết, sản phẩm cơ khí đạt giá trị sử dụng tốt, kinh tế, nghĩa là đạt các chỉ tiêu kỹ thuật là chất lượng cao, giá thành rẻ; để sản phẩm đủ sức cạnh tranh cả trong và ngoài nước. Nói chung, sản phẩm cơ khí được xem là hàng hóa, được hình thành và tồn tại qua các giai đoạn của vòng đời sản xuất như sau: 1. Thiết kế kết cấu sản phẩm 2. Chế tạo sản xuất theo quy mô và điều kiện sản xuất cụ thể 3. Bảo quản sản phẩm. 4. Tiêu dùng sản phẩm. Để có thể chế tạo sản phẩm cơ khí quy mô và điều kiện sản xuất nhất định, đạt các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, đảm bảo khả năng cạnh tranh trên thị trường nói chung, bắt buộc phải có hiệu quả công việc chuẩn bị và tổ chức sản phẩm cơ khí. Chất lượng sản phẩm + năng suất lao động + giá thành sản phẩm Khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường Chuẩn bị và tổ chức sản phẩm cơ khí Tiếp thị sản phẩm sản xuất sản phẩm Chuẩn bị kỹ thuật cho sản xuất (chuẩn bị công nghệ) Mục tiêu: + Chất lượng sản phẩm. -Thành tựu + Chi phí sản khoa học Kỹ thuật Tổ chức xuất ít sản xuất sản xuất -Kỹ thuật + Năng suất lao CAD/CAM động cao Hình 1.4 Quan hệ tổng quát giữa chuẩn bị sản xuất và các mục tiêu sản xuất 11 Thiết kế,xây dựng các dây chuyền công nghệ chế tạo sản phẩm về kỹ thuật, thời gian và không gian
13. Cơ cấu của một nhà máy cơ khí trên ựth c tế do hai thành phần hợp thành đó là kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất, ứng với điều kiện sản xuất cụ thể, nhằm tạo điều kiện làm việc tối ưu cho người lao động để đạt hiệu quả cao nhất. Bảng 1.1 Hệ thống phân cấp của quá trình sản xuất trong ngành cơ khí Nhóm T heo c ấu trúc công Theo cấu trúc kỹ thuật Theo cấu trúc Cấp nghệ không gian Nguyên công Hệ thống công nghệ Chổ làm việc (trạm Cấp 1 (máy, thiết bị công công nghệ) nghệ) Cấp 2 Chuẩn bị các Hệ thống máy (nhóm Công đoạn sản xuất nguyên công máy, đường dây máy) Cấp 3 Quá trình công Hệ thống (dây chuyền) Phân xưởng sản nghệ gia công, lắp ráp xuất Quá trình sản xuất Hệ thống sản xuất Nhà máy cơ khí Cấp 4 (công ty cơ khí = công ty con) Cấp 5 Tổng cộng công ty cơ khí (công ty mẹ) 1.1.4 Các trƣờng hợp thiết kế: Căn cứ vào chương trình sản xuất và mức đầu tư vốn mà ta có các trường hợp thiết kế khác nhau: − Thiết kế cải tạo nhà máy, phân xưởng, bộ phận sẵn có trên cơ sở thay đổi mặt bằng hoặc tăng sản lượng, hoặc thay đổi về công nghệ chế tạo gọi là lập đề án cải tạo. − Thiết kế nhà máy, phân xưởng, bộ phận hoàn toàn mới – gọi là lập đề án mới. Nội dung của công việc thiết kế bao hàm những vấn đề phù hợp với những luận điểm sau: - Hướng tới mục tiêu là đạt được một hiệu quả kinh tế xã hộicao trên cơ sở áp dụng toàn diện những thành tựu khoa học, kỹ thuật tiên tiến nhất. - Tạo ra những điều kiện lao động tối ưu đông thời đạt được hiệu quả lao động tối ưu. 12
14. 1.1.5 Tổ chức công tác thiết kế: Thiết kế nhà máy cơ khí là một công việc tổng hợp và phức tạp, đòi hỏi phải có một sự cộng tác tập thể: các chuyên gia về khoa học – kỹ thuật, quản lý kinh tế - kỹ thuật với nhiều chuyên môn khác nhau trong từng giai đoạn thiết kế. Tập thể thiết kế này phải được tổ chức hợp lý theo cơ chế thích hợp và do một chủ nhiệm công trình quản lý và điều hành. Chủ nhiệm công trình phải có chuyên môn về cơ khí chế tạo, ít nhất là một kỹ sư cơ khí, và có khả năng tổ chức, điều hành tập thể đạt hiệu quả tốt nhằm đảm bảo chất lượng và thời gian thiết kế công trình Tùy theo quy mô của công trình mà tập thể thiết kế được phân chia thành từng nhóm chuyên môn đảm nhận từng phần chuyên môn. Chức năng của chủ nhiệm công trình là phải biết bố trí công việc thiết kế hợp lý nhất nhằm đảm bảo thiết kế đúng tiến độ thiết kế và chất lượng thiết kế cao nhất. 1.1.6 Những quy định chung: Khi thiết kế nhà máy cần tuân thủ mọi pháp lệnh và quy định về quản lý kinh tế, xã hội của Nhà Nước như : Luật tổ chức doanh nghiệp, Luật đầu tư, Luật lao động, Luật đất đai, Luật bảo vệ tài nguyên và môi trường, Pháp lệnh về an toàn lao động Những khái niệm theo quy định chung cần lưu ý khi thiết kế nhà xưởng: − Công trình − Một công trình. − Chủ đầu tư. − Cơ quan thiết kế. − Cơ quan xây lắp. − Hạn ngạch công trình. − Tài liệu thiết kế. Khi thiết kế công trình cần có những tài liệu cơ bản sau: 1. Hợp đồng thiết kế 2. Luận chứng kinh tế - kỹ thuật về công trình. 13
15. 3. Các bản vẽ sản phẩm, bộ phận, cụm, nhóm, chi tiết cơ khí. 4. Các văn bản ký kết hợp tác trong thiết kế, xây dựng công trình, và trong quá trình sản xuất sau này. Khi trình duyệt đề án cần có những tài liệu sau: 5. Tập thuyết minh giải trình về toàn bộ công trình đã thiết kế. 6. Các bản vẽ mặt bằng tổng thể và bản vẽ từng bộ phận của công trình. 7. Các bản vẽ kiến trúc nhà máy. 8. Các bản vẽ thi công xây dựng công trình. 9. Các số liệu kinh tế - kỹ thuật cụ thể của công trình. 1.2 Nội dung kinh tế, kỹ thuật và tổ chức của công trình: 1.2.1 Nội dung kinh tế: − Xác định chương trình sản xuất − Tìm hiểu và dự trù nguồn cung cấp các nhu cầu cho quá trình sản xuất của công trình. − Phối hợp với các cơ quan chức năng để điều tra, khảo sát, lựa chọn địa điểm xây dựng công trình. − Xác định quy mô của công trình. − Lập kế hoạch dự kiến khả năng mở rộng và phát triển nhà máy sau này. − Lập phương án liên doanh, liên kết sản xuất với các xí nghiệp lân cận. − Giải quyết cụ thể vấn đề cung cấp vốn đầu tư, thiết bị, vật liệu xây dựng. − Nghiên cứu lập phương án giải quyết các vấn đề đời sống, sinh hoạt văn hóa, phúc lợi xã hội đối với lượng lực lao động trong nhà máy. 1.2.2 Nội dung kỹ thuật: − Thiết kế các quá trình công nghệ và dây chuyền sản xuất để chế tạo sản phẩm. − Xác định thời gian cần thiết để chế tạo một sản phẩm và toàn bộ sản phẩm. 14
16. − Tính toán, xác định số lượng, chuẩn loại trang thiết bị, dụng cụ công nghệ cần thiết ứng với các giai đoạn, phân xưởng sản xuất. − Xác định bậc thợ, số lượng công nhân sản xuất, nhân viên kỹ thuật, lực lượng quản lý và phục vụ sản xuất. − Xác định khối lượng và giải pháp cung cấp phôi liệu, nhiên liệu, năng lượng, nước cho các công đoạn và phân xưởng sản xuất. − Lập sơ đồ vận chuyển, xác định phương tiện vận chuyển trong từng phân xưởng, bộ phận sản xuất và toàn bộ nhà máy. − Giải quyết các vấn đề vệ sinh kỹ thuật, môi trường, an toàn lao động, phòng chống cháy nổ, đảm bảo điều kiện thoáng gió, chiếu sáng và môi trường làm việc thích hợp. − Xác định nhu cầu về diện tích, bố trí hợp lý mặt bằng sản xuất các phân xưởng, bộ phận và toàn mặt bằng nhà máy. − Xác định kết cấu kiến trúc nhà xưởng cho các hạng mục công trình. 1.2.3 Nội dung tổ chức: − Xác định cơ cấu của hệ thống quản trị, điều khiển nhà máy − Tổ chức hệ thống quản lý kỹ thuật và sản xuất kinh doanh trong nhà máy: phó giám đốc kỹ thuật, phòng kỹ thuật – công nghệ, kỹ thuật viên, quản đốc phân xưởng đến công nhân sản tại các dây chuyền công nghệ. − Lập các phương thức tổ chức và quản lý lao động, bồi dưỡng chuyên môn, đào tạo lao động. − Tổ chức hệ thống bảo vệ nhà máy. − Giải quyết các hoạt động sinh hoạt chính trị, văn hóa xã hội của lực lượng lao động trong nhà máy. Tóm lại, cần phải thực hiện ba vấn đề trên một cách đồng bộ, nhịp nhàng nhằm tạo điều kiện cho nhà máy sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao nhất. 1.3 Tài liệu ban đầu: − Hợp đồng thiết kế. − Luận chứng kinh tế, kỹ thuật. 15
17. − Các bản vẽ sản phẩm. − Các tài liệu điều tra, khảo sát, địa điểm xây dựng nhà máy. − Các văn bản về liên doanh, liên kết, hợp tác sản xuất và tiêu thụ sản phẩm. Trong đó, luận chứng kinh tế - kỹ thuật là yếu tố quan trọng, quyết định nhất đến quá trình thiết kế nhà máy. 1.3.1 Luận chứng kinh tế, kỹ thuật của công trình: − Tên gọi chính xác, tên gọi tắt được quốc tế hóa chức năng sản xuất, kinh doanh của nhà máy cơ khí. − Loại sản phẩm chính, phụ và các điều kiện kỹ thuật cơ bản. − Sản lượng hàng năm của từng loại sản phẩm sẽ chế tạo. Từ đó, xác định quy mô sản xuất. − Các chức năng sản xuất kinh doanh phụ khác của nhà máy (phiếu bảo hành, sửa chữa .) − Dự kiến về mở rộng và phát triển sản xuất sau này. − Địa điểm xây dựng nhà máy. − Những số liệu và chỉ tiêu làm cơ sở cho thiết kế nhà máy (thiết bị, lao động, diện tích, vốn đầu tư ) − Dự định về chế độ lao động. − Các số liệu kinh tế, kỹ thuật sơ bộ (năng suất lao động/1 công nhân, 1 thiết bị, 1 đơn vị sản xuất) − Thời gian đưa công nhân vào làm việc. − Thời hạn hoàn vốn đầu tư xây dựng công trình. − Phương án tổ chức quá trình thiết kế nhà máy (phân chia các giai đoạn thiết kế, phân công thiết kế từng phần chuyên môn .) 1.3.2 Xác ịđ nh chƣơng trình sản xuất: Chương trình sản xuất cho nhà máy cơ khí theo các cơ sở sau: − Quy mô công trình theo quy hoạch phát triển chung của nền kinh tế và định hướng liên doanh, liên kết sản xuất. − Dữ liệu ban đầu về sản phẩm (giá trị sử dụng, nhu cầu ) 16
18. − Hợp đồng thiết kế nhà máy, luận chứng kinh tế, kỹ thuật. Nội dung của chương trình sản xuất đối với một nhà máy cơ khíồ g m: − Mặt bằng (loại sản phẩm, giá trị sử dụng, đặc tính kỹ thuật ) − Giải pháp công nghệ chế tạo. − Sản lượng chế tạo (kể cả phế phẩm). Chương trình sản xuất có thể được xác lập chính xác và gần đúng − Xác lập chính xác: + Điều tra cơ bản sản phẩm theo các mặt (giá trị sử dụng, đặc tính kỹ thuật, nhu cầu, thị trường tiêu thụ, nguồn vật tư, nguồn lao động, nguồn năng lượng, sản lượng sản xuất, thời gian chế tạo, giá thành sản phẩm .) + Xác định, tổng hợp các số liệu về sản phẩm, chi tiết cơ khí ề v các mặt (kết cấu, tính năng, điều kiện kỹ thuật, sản lượng, giá thành, điều kiện vật tư, nguồn lao động, nguồn năng lượng ) − Xác lập gần đúng: + Cách 1: Xác định chương trình sản xuất trên cơ sở phân loại sản phẩm có trong định hướng sản xuất. + Cách 2: Xác định chương trình sản xuất trên cơ sở phân loại có trong nhóm sản phẩm theo định hướng sản xuất Nội dung của việc xác lập gần đúng: 1. Phân loại, phân nhóm đối tượng sản xuất theo đặc điểm kết cấu và công nghệ chế tạo. 2. Chọn đối tượng đại diện cho mỗi nhóm sản phẩm hoặc chi tiết. 3. Lập quy trình công nghệ cho đối tượng đại diện của từng nhóm. 4. Quy đổi các loại khác ra thành loại đại diện của từng nhóm theo quan hệ quy đổi sau: Ni = N0i K Trong đó: - Ni : số lượng của loại i đổi ra loại đại diện 17
19. - K : hệ số quy đổi - N0i : sản lượng theo yêu cầu của loại đối tượng I (chiếc/năm). - Hệ số quy đổi xét đến sự khác nhau về kết cấu, số lượng giữa từng loại đối tượng khác so với loại đại diện của nhóm KKKK 1 2 3 Trong đó: - K1 : hệ số quy đổi theo trọng lượng sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí. 2 3 Qi K1 QO Với Q0 = (0,5 – 2)QI - Qi : trọng lượng loại đang xét i. - Q0 : trọng lượng loại đại diện của nhóm. - K2 : hệ số quy đổi theo độ phức tạp về kết cấu và công nghệ thc i K  2 t hc0 - t :tổng thời gian cần thiết để chế tạo hoàn chỉnh một loại đối hci tượng loại i - t : tổng thời gian cần thiết để chế tạo hoàn chỉnh một loại đ ối hc0 tượng loại đại diện - K3 :hệ số quy đổi sản lượng x N0 K3 NI - N0 : sản lượng yêu cầu của loại đại diện. - Ni : sản lượng yêu cầu của loại đang xét i. Điều cần lƣu ý: 18
20. − Nếu chủng loại sản phẩm nhiều, số lượng từng sản phẩm ít và sản phẩm có kết cấu giống nhau, tương tự nhau thì nên phân loại chi tiết theo các dạng cơ bản: càng, trục, hộp .chọn chi tiết đại diện theo kích thước (bé,lớn ), rồi lập quy trình công nghệ và định mức thời gian chế tạo theo chi tiết đại diện cho từng nhóm kích thước. − Nếu định hướng chưa cụ thể thì cần chọn chi tiết đại diện. 1.3.3 Các yếu tố cơ bản trong tài liệu ban đầu: Sản phẩm: − Phân tích tính công nghệ trong kết cấu. − Phân tích điều kiện kỹ thuật − Phân tích chuỗi kích thước cơ bản. − Phân tích kết cấu của sản phẩm. − Cần phải đa dạng hóa sản phẩm trong sản xuất. Sản lƣợng và dạng sản xuất: Sản lượng là lượng sản phẩm được chế tạo hoàn thiện theo chương trình sản xuất của nhà máy hằng năm. Số lượng cụ thể của các loại chi tiết có trong kết cấu của sản phẩm cơ khí cần chế tạo trong nhà máy thiết kế được xác định theo sản lượng định hình, xét đến tỷ lệ phế phẩm và tỷ lệ dự trữ trong quá trình sản xuất được xác định như sau 1  1 N N m i i i 0 i 100 100 Trong đó: Ni : Số lượng cần chế tạo của loại chi tiết thứ i (chiếc/năm). N0 : Sản lượng định hình của sản phẩm (chiếc/năm). mi : Số lượng chi tiết loại i có trong kết cấu của một sản phẩm.  i : tỷ lệ % chi tiết dự trữ cần thiết trong sản xuất. i : tỷ lệ % chi tiết phế phẩm trong sản xuất. Dạng sản xuất có tính chất tổng hợp, nhằm xác định hợp lý các giải pháp công nghệ (kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất). 19
21. Các yếu tố đặc trưng: sản lượng, tính ổn định của sản phẩm, tính lặp lại của quá trình sản xuất, trình độ chuyên môn hóa các trạm công nghệ trong sản xuất. Trình độ chuyên môn hóa của các trạm công nghệ có liên quan đến số lượng các nguyên công khác nhau được thực hiện tại một nơi làm việc của dây chuyền công nghệ và dơn ị v thiết bị công nghệ được sử dụng tại các chỗ làm việc. n K C m Kc : hệ số chuyên môn hóa. n: số lượng các nguyên công khác nhau được thực hiện. m : số lượng thiết bị công nghệ được sử dụng. Bảng 1.2: Xác ịđ nh dạng sản xuất theo trọng lƣợng Qi, và số lƣợng chi tiết Ni Dạng sản Số lượng chi tiết Ni tùy theo trọng lượng Qi xuất Qi 4KG Qi 200KG Qi 4 200KG Đơn Ni 50000 Ni>5000 (chiếc/năm) Ni>1000 khối (chiếc/năm) (chiếc/năm) Bảng 1.3: Xác ịđ nh dạng sản xuất theo trọng lƣợng Qi, và số lƣợng chi tiết Ni Dạng sản Số lượng chi tiết Ni tùy theo trọng lượng Qi xuất Qi >200KG Qi >100 200KG Qi 200 Ni> 500 (chiếc/năm) Ni>5000 hàng khối (chiếc/năm) (chiếc/năm) Qúa trình công nghệ chế tạo sản phẩm: 20
22. S K L 0 0 2 1 5 4