Chuong 1 co so thiet ke day truyen san xuat

Khái ni ệm về công tác thiết kế trong sản xuất cơ khí 1.1 Ý nghĩa, vị trí thiết kế nhà máy cơ khí Trong sản xuất cơ khí, để có được một sản phẩm sử dụngmột chi tiết máy, một bộ phận h

Chương I:

CƠ SỞ THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

1 Khái ni ệm về công tác thiết kế trong sản xuất cơ khí

1.1 Ý nghĩa, vị trí thiết kế nhà máy cơ khí

Trong sản xuất cơ khí, để có được một sản phẩm sử dụng(một chi tiết máy, một bộ

phận hoặc một máy hoàn chỉnh) ta cần trải qua 5 giai đoạn cơ bản sau:

< 1 > Thi ết kế sản phẩm: là căn cứ vào yêu cầu sử dụng thực tế, người thiết kế phải

hình dung được hình dáng, kích thước và các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm, biểu diễn sản

phẩm đó lên bản vẽ

< 2 > Thi ết kế công nghệ: là dựa vào bản vẽ thiết kế sản phẩm kết hợp với hiểu biết

và khả năng thực tế sản xuất ra sản phẩm (khả năng về trang thiết bị, khả năng con người) để định ra đường lối, biện pháp nhằm biến sản phẩm trên bản vẽ thành sản phẩm sử dụng Giai đoạn này còn gọi là giai đoạn thiết kế qui trình công nghệ

< 3 > Thi ết kế trang bị công nghệ: là căn cứ vào qui trình công nghệ đã được xác lập,

ta phải thiết kế được một hệ thống trang thiết bị, máy móc phù hợp để sản xuất ra sản phẩm

yêu cầu

< 4 > T ổ chức sản xuất: là thiết kế ra một hệ thống sử dụng các trang bị công nghệ

nhằm tạo ra sản phẩm một cách hợp lý nhất ( chất lượng tốt, năng suất cao và giá thành hạ)

< 5 > THI ếT kế nhà máy cơ khí: để tiến hành chế tạo sản phẩm

Năm giai đoạn trên là một quá trình có một mục tiêu thống nhất là tạo ra những sản

phẩm cơ khí phù hợp với yêu cầu sử dụng thực tế Mức độ phù hợp thể hiện ở 3 phương diện:

chất lượng, năng suất và kinh tế

Để hoàn thành quá trình thống nhất đó, mỗi giai đoạn có nhiệm vụ hoàn thành một

phần của mục tiêu cần đạt, đồng thời tạo tiền đề để hoàn thành giai đoạn tiếp theo Do đặc điểm đó, nên kết quả của mục tiêu cuối cùng là phản ảnh kết quả của mỗi giai đoạn

Trong 5 giai đoạn thì “ thiết kế nhà máy cơ khí” là giai đoạn cuối cùng Do vậy tính

chính xác đúng đắn của nó không chỉ là yêu cầu của bản thân giai đoạn này, mà nó còn là đòi

hỏi của 4 giai đoạn trước đó Hơn nữa “ thiết kế nhà máy cơ khí “ là giai đoạn gắn chặt giữa

nghiên cứu và thực tiễn, giữa kỹ thuật và kinh tế, vì vậy nó mang tính tổng hợp rất cao

1.2 Phân loại thiết kế nhà máy cơ khí

Trong ngành cơ khí, dựa vào nhiệm vụ sản xuất, dựa vào đầu tư xây dựng và căn cứ

vào những điều kiện thực tế khác,”thiết kế nhà máy cơ khí” được phân làm hai loại :

1 Thiết kế nhà máy mới, hoàn chỉnh

2 Thiết kế mở rộng phát triển nhà máy đã có nhưng chưa phù hợp với nhiệm vụ

yêu cầu

Theo kinh nghiệm dù là thiết kế mới, hoàn chỉnh, hay thiết kế mở rộng phát triển nhà

máy cơ khí (hoặc một bộ phận cấu thành của nhà máy cơ khí) thì về nguyên tắc thiết kế, nội

dung thiết kế và trình tự thiết kế nói chung là thống nhất Sự khác nhau ở đây chẳng qua là

mức độ, phương pháp thực hiện cụ thể mà thôi

Chính vì lý do đó, tài liệu này chỉ chú trọng nghiên cứu thiết kế một nhà máy (bộ

phận nhà máy) mới hoàn chỉnh Với những hiểu biết đó ta cũng có thể nghiên cứu trong

trường hợp thiết kế mở rộng

1.3 Tổ chức thiết kế nhà máy cơ khí:

Một tổ chức thiết kế nhà máy cơ khí phải bảo đảm hồn thành 3 nhiệm vụ cơ bản sau:

< 1 > Qui định được các chỉ tiêu của từng giai đoạn thiết kế ( trong đĩ đặc biệt chú ý đến các chỉ tiêu chất lượng)

< 2 > Tổng hợp được các giai đoạn thiết kế

< 3 > Qui định được kế hoạch, thời hạn thiết kế

Muốn hồn thành 3 nhiệm vụ phức tạp đĩ, tổ chức thiết kế phải là một tập thể cán bộ

khoa học kỹ thuật hoạt động trên nhiều lĩnh vực khác nhau( như cơ khí, điện, xây dựng, địa

chất, kinh tế ) Nhưng rõ ràng do tính chấït chuyên mơn của nhà máy thiết kế, nên người chủ

trì tổ chức thiết kế phải là một cán bộ hoạt động trên lĩnh vực cơ khí

1.4 Một số khái niệm, định nghĩa dùng trong thiết kế nhà máy cơ khí

Để thống nhất trong suốt quá trình tính tốn, thiết kế, người ta đưa ra một số khái

niệm, định nghĩa sau:

1/ Cơng trình: là một đơn vị của nhà máy mang tính độc lập về kỹ thuật và khơng gian Ví

dụ một tồ nhà, một kho, một trạm phát điện

2/ C ơ quan đầu tư: là cơ quan chịu trách nhiệm cung cấp vốn đầu tư xây dựng cơ bản, mua

sắm thiết bị

3/ C ơ quan thiết kế ( tổ chức thiết kế ) là tổ chức chịu trách nhiệm thiết kế, cung cấp tài

liệu, bản vẽ về nhà máy và theo dõi việc thực hiện thiết kế

4/ C ơ quan xây lắp: là tổ chức thực hiện việc xây lắp nên nhà máy theo thiết kế (thi cơng)

Cơ quan này bắt đầìu nhiệm vụ từ khi nhận tài liệu từ tổ chức thiết kế đến khi tồn bộ cơng

trình được bàn giao xong

5/ Tài li ệu thiết kế: là những văn bản được sử dụng trong quá trình thiết kế, trong đĩ thường

đưa ra giám định trước và sau thiết kế

< 1 > Tài liệu trước thiết kế: dùng làm cơ sở để hồn thành cơng tác thiết kế, bao gồm:

- Bản nhiệm vụ thiết kế

- Các bản vẽ về sản phẩm ( bản vẽ chế tạo, bản vẽ lắp ráp )

- Các tài liệu, bản vẽ cĩ liên quan đến địa điểm xây dựng

- Các văn bản ký kết hợp tác với các cơ quan, bộ phận

< 2 > Tài liệu sau thiết kế: là những tài liệu, số liệu nhận được của các giai đoạn thiết kế,

là kết quả của quá trình thiết kế, dùng nĩ để thi cơng và đánh giá kết quả thiết kế

Tài liệu sau thiết kế thường gồm cĩ:

- Tồn bộ tính tốn, thuyết minh trong quá trình thiết kê.ú

- Các bản vẽ mặt bằng nhà máy

- Các bản vẽ kiến trúc nhà xưởng

- Các bản vẽ thi cơng

- Các số liệu về kinh tế- kỹ thuật

2 Nh ững tài liệu ban đầu và việc phân tích các tài liệu này

2.1 Các loại tài liệu ban đầu

Để cĩ cơ sở tiến hành cơng tác thiết kế, tổ chức thiết kế cần được cung cấp hoặc phải

xác định cho được những tài liệu và số liệu cĩ liên quan đếïn nhà máy cần thiết kế Những tài

liệu, số liệu cơ bản làm cơ sở ban đầu đĩ gỏi là tài liệu ban đầu

Thơng thường những tài liệu ban đầu cần cho cơng tác thiết kế bao gồm:

1/ Bản nhiệm vụ thiết kế là văn bản hợp pháp quan trọng nhất do cơ quan cấp trên soạn

thảo và cung cấp cho tổ chức thiết kế

2/ Bản luận chứng kinh tế-kỹ thuật (cịn gọi là bản giải trình) về cơng trình thiết kế Do tổ

chức thiết kế soạn thảo được cấp trên cĩ thẩm quyền thơng qua

ại bản vẽ liên quan tới sản phẩm

4/ Các tài liệu, bản vẽ có quan hệ tới địa điểm xây dựng nhà máy như thổ nhưỡng, địa chất

công trình, bản đồ địa thế, tài liệu về thiên nhiên, khí hậu độ ẩm, hướng gió

5/ Các văn bản ký kết với các cơ quan hữu quan, như hợp đồng cung cấp nguyên vật liệu,

hợp đồng hợp tác sản xuất, hợp đồng cung cấp và bổ sung nhân lực, hợp đồng tiêu thụ sản

phẩm

Trong những loại tài liệu ban đầu kể trên, thì tài liệu quan trọng số một là bản nhiệm vụ

thiết kế Bản nhiệm vụ thiết kế cần thể hiện đầy đủ những nội dung sau :

< 1 > Nêu rõ tên gọi, nhiệm vụ, mục đích của nhà máy cần thiết kế

< 2 > Nêu rõ loại sản phẩm và các yêu cầu kỹ thuật ở sản phẩm

< 3 > Định rõ sản lượng hàng năm của từng loại sản phẩm

< 4 > Chỉ ra các nhiệm vụ khác (nếu có) của nhà máy

< 5 > Đề ra các yêu cầu mở rộng, phát triển trong tương lai

< 6 > Cho biết rõ vùng và địa điểm xây dựng của nhà máy

< 7 > Nêu được các số liệu, chỉ tiêu làm phương hướng thiết kế như:

- Ước lượng tổng số vốn đầu tư xây dựng

- Ước lượng tổng số thiết bị, công nhân, diện tích

- Ước định giá thành sản phẩm

< 8 > Dự kiến chế độ làm việc của nhà máy như số ngày làm việc trong tháng, số ca làm

việc trong ngày, số giờ làm việc trong ca

< 9 > Định ra các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật sơ bộ như:

_ Năng suất tính cho một thiết bị

_ Năng suất tính cho một công nhân

_ Năng suất tính trên 1m2

diện tích của nhà máy

< 10 > Dự kiến thời gian đưa nhà máy vào sản xuất

< 11 > Dự kiến thời gian hoàn vốn

2.2 Phân tích các tài liệu ban đầu

Trên cơ sở các tài liệu ban đầu, đặc biệt là bản nhiệm vụ thiết kế, tổ chức thiết kế tiến

hành nghiên cứu, phân tích các yếu tố cơ bản của tài liệu để bắt tay vào công tác thiết kế

Thường những yếu tố cơ bản đó là: sản phẩm, sản lượng, qui trình công nghệ, các hoạt động

phụ và thời gian, thời hạn

2.2.1 Phân tích s ản phẩm :

Sản phẩm là đối tượng, là mục tiêu sản xuất của nhà máy Vì vậy, nhà máy thiết kế

trước hết phải phù hợp với đối tượng đã cho Muốn đạt được sự phù hợp này, người thiết kế

phải phân tích một cách tỷ mỉ và toàn diện sản phẩm chế tạo

Trong việc phân tích sản phẩm cần đặc biệt coi trọng phân tích tính công nghệ

trong sản phẩm Cụ thể cần đi sâu phân tích 3 khía cạnh:

< 1 > Những yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm, của các chi tiết, bộ phận cấu thành sản

phẩm Từ đó cho phép ta lựa chọn được phương pháp chế tạo hợp lý

< 2 > Các chuỗi kích thước tạo nên các vị trí tương quan của sản phẩm Sự hiểu biết

này là cơ sở xác định cách thức chế tạo, phương pháp lắp ráp và kiểm tra sản phẩm

< 3 > Kết cấu của sản phẩm được hiểu biết tỷ mỉ sẽ giúp ta lựa chọn hợp lý các trang

bị công nghệ trong quá trình thực hiện sản xuất ra sản phẩm

2.2.2 Phân tích s ản lượng :

Như ta đã nghiên cứu trong “ công nghệ chế tạo máy “ và “ tổ chức sản xuất công

nghiệp “ thì phương pháp tổ chức sản xuất, việc lựa chọn hệ thống công nghệ để tiến hành sản

xuất trước hết phụ thuộc vào qui mô sản xuất Sản lượng càng lớn (tức qui mô sản xuất càng

lớn) cho phĩp ta sản xuất theo phương phâp tổ chức tiín tiến đạt hiệu quả cao, đồng thời cho

phĩp lựa chọn câc trang bị công nghệ hiện đại mang lại hiệu quả kinh tế lớn

Thông thường sản lượng sản phẩm chế tạo hăng năm được cho trong câc dạng sau:

- Trọng lượng sản phẩm cần chế tạo hăng năm (T/năm)

- Số lượng sản phẩm cần sản xuất hăng năm (chiếc/năm)

- Giâ trị tổng sản lượng bình quđn hăng năm (đ/năm)

trong đó phổ biến hơn cả lă số lượng sản phẩm năm (chiếc/năm)

Phđn tích sản lượng lă tính cho được sản lượng hăng năm mă nhă mây phải hoăn

thănh Trín cơ sở sản lượng vă một văi yếu tố khâc xâc định được qui mô sản xuất (định dạng

sản xuất) Đó lă cơ sở hết sức quan trọng mang tính chỉ đạo trong quâ trình thiết kế sau năy

Sau đđy giới thiệu một câch tính số lượng sản phẩm chế tạo từ câc tăi liệu ban đầu:

Ta gọi : Si lă số lượng loại chi tiết thứ i có trong câc sản phẩm cần gia công

Ni lă số lượng của sản phẩm có chi tiết thứ i

mi lă số lượng chi tiết thứ i có trong mỗi sản phẩm

∝i lă số % dự trữ để bổ sung cho việc chờ đợi vì vấn đề kho tăng vă vận chuyển (tỷ

lệ năy có qui định)

βi lă số % dữ trữ để bù văo lượng phế phẩm

Nếu gọi Sik lă số lượng loại chi tiết thứ i có trong sản phẩm thứ k, ta sẽ có mối quan

hệ sau :











 +











 +

×

=

100

1 100

i i k

S α β [chiếc] (1.1)

Vă : ∑

=

=

h

k

k i

S

1

(1.2)

Với h lă số loại sản phẩm có chi tiết thứ i Nếu ta gọi n lă số loại chi tiết có trong câc

sản phẩm thì tổng số chi tiết trong tất cả câc sản phẩm lă :

∑

=

=

n

i i S S

1

tổng [chiếc] (1.3)

2.2.3 Phđn tích qui trình công nghệ: lă nghiín cứu tỷ mỉ để nắm vững câc biểu hiện cụ thể

sau :

(1) Toăn bộ quâ trình sản xuất diễn ra ở đđu, như thế năo, bằng gì

(2) Trình tự câc công đoạn, nguyín công tạo thănh sản phẩm

(3) Quâ trình thay đổi trạng thâi từ phôi liệu đến thănh phẩm

(4) Hình thức vận chuyển trong quâ trình sản xuất (dòng vật liệu)

Qui trình công nghệ lă cơ sở để tính toân khối lượng lao động, lựa chọn trang bị công

nghệ vă bố trí hợp lý mặt bằng nhă mây

2.2.4 Phđn tích câc y ếu tố thời gian

Câc yếu tố thời gian trong những tăi liệu ban đầu lă câc mốc thời gian - mang tính thời

hạn Những yếu tố thời gian năy bao gồm: thời gian cho phĩp thiết kế, thời gian bắt đầu thi

công, thời gian bắt đầu sản xuất, thời gian bắt đầu sử dụng sản phẩm do nhă mây xuất ra vă

thời gian thu hồi vốn đầu tư

Những yếu tố thời gian kể trín lă một phần cơ sở để chọn phương phâp thiết kế, để định ra kế hoạch, tiến độ thiết kế, thi công một câch phù hợp

3 Nh ững nội dung chủ yếu của công tâc thiết kế:

Nhă mây lă một bộ phận của nền kinh tế quốc dđn trong một chế độ xê hội nhất định

Vì vậy nhiệm vụ, phương thức phât triển sản xuất của nó phải tuđn theo qui luật kinh tế của

vấn đề thuộc về kinh tế, thuộc về kỹ thuật và thuộc về tổ chức Người ta gọi đó là 3 nội dung

cơ bản phải giải quyết khi thiết kế nhà máy, phân xưởng hoặc một bộ phận của nhà máy

Sau đây ta nghiên cứu cụ thể hơn từng nội dung

3.1 Nội dung kinh tế của công tác thiết kế

Nội dung kinh tế của thiết kế thể hiện ở các vấn đề sau:

1/ Từ bản nhiệm vụ thiết kế phải xác định được chương trình sản xuất của nhà máy, phân

xưởng

2/ Phải dự trù được nguồn cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu, năng lượng để nhà máy hoạt động lâu dài

3/ Phối hợp với các cơ quan có thẩm quyền để xác định tốt địa điểm xây dựng nhà máy

4/ Xác định qui mô, cấu tạo của nhà máy

5/ Lập dự kiến khả năng mở rộng phát triển nhà máy trong tương lai

6/ Lập phương án hợp tác sản xuất

7/ Giải quyết tốt vấn đề đầu tư xây dựng, đầy tư thiết bị

8/ Nghiên cứu giải quyết những vấn đề về đời sống, phúc lợi, sinh hoạt văn hóa của nhà

máy

3.2 Nội dung kỹ thuật của công tác thiết kế

Nội dung kỹ thuật của thiết kế bao hàm những vấn đề cần giải quyết sau:

1/ Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo sản phẩm Đây là nội dung kỹ thuật quan trọng

nhất, đồng thời cũng khó khăn và tốn nhiều công sức nhất Nó có tính quyết định đối các bước

thiết kế tiếp theo

2/ Xác định khối lượng lao động cần thiết cho việc sản xuất ra sản phẩm Khối lượng lao động có thể biểu thị bằng quỹ thời gian (như đối với nhà máy, phân xưởng cơ khí, phân

xưởng lắp ráp, phân xưởng dụng cụ, phân xưởng sữa chữa ), cũng có thể biểu thị bằng trọng

lượng sản phẩm cần sản xuất hàng năm (trong thiết kế phân xưởng đúc và phân xưởng rèn

dập)

3/ Xác định chủng loại và số lượng các máy móc, thiết bị

4/ Xác định loại, số lượng, trình độ công nhân, cán bộ kỹ thuật và nhân viên phục vụ trong

nhà máy

5/ Xác định các nhu cầu về nguyên liệu, năng lượng, vận chuyển

6/ Nghiên cứu giải quyết vấn đề vận chuyển

7/ Giải quyết tốt vấn đề vệ sinh công nghiệp

8/ Tính toán nhu cầu diện tích và bố trí mặt bằng nhà máy, phân xưởng

9/ Giải quyết vấn đề kiến trúc nhà xưởng

10/ Nghiên cứu giải quyết vấn đề khoa học lao động, cải tiến điều kiện làm việc cho cán

bộ, công nhân trong nhà máy

3.3 Nội dung tổ chức của công tác thiết kế

Về phương diện tổ chức, khi thiết kế cần nghiên cứu giải quyết tốt vấn đề có liên quan

sau :

1/ Xác định hệ thống lãnh đạo, quản lý nhà máy Qui định quan hệ công tác giữa các cơ

cấu tổ chức

2/ Tổ chức hệ thống quản lý kỹ thuật, quản lý sản xuất

3/ Nghiên cứu giải quyết vấn đề quản lý lao động, bồi dưỡng trình độ cho công nhân cán

bộ

4/ Tổ chức tốt hệ thống bảo vệ nhà máy

5/ Giải quyết tốt các vấn đề sinh hoạt văn hoá, chính trị, xã hội

4 Các ph ương pháp thiết kế:

Tuỳ thuộc vào qui mô sản xuất, tính chính xác và đầy đủ của các tài liệu ban đầu, nội

dung của luận chứng kinh tế - kỹ thuật và thời gian cho phép thiết kế mà ta lựa chọn, sử dụng

phương pháp thiết kế cho phù hợp

Trong thực tế có hai phương pháp thiết kế (còn gọi là 2 phương pháp lập chương trình

sản xuất):

- Phương pháp thiết kế chính xác

- Phương pháp thiết kế gần đúng (còn gọi là thiết kế ước định)

sau đây ta nghiên cứu những đặc trưng có tính bản chất của hai phương pháp thiết kế đó

4.1 Phương pháp thiết kế chính xác

Khi các tài liệu ban đầu đầy đủ, chính xác; thời gian để tiến hành thiết kế đủ, đặc biệt

là thiết kế nhà máy có qui mô sản xuất lớn, có tầm quan trọng đặc biệt đối với nền kinh tế

quốc dân hoặc quốc phòng thì công việc thiết kế được tiến hành trên phương pháp chính xác

Phương pháp thiết kế chính xác dựa trên phương pháp lập chương trình sản xuất chính

xác Cốt lõi của phương pháp này là tiến hành lập qui trình công nghệ tỷ mỉ cho tất cả các chi

tiết của các loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất, có kèm theo phiếu công nghệ đầy đủ tỷ mỉ

Từ đó ta xác định được một cách chính xác khối lượng lao động của các phân xưởng, bộ phận

và toàn nhà máy

Rõ ràng việc lập qui trình công nghệ tỷ mỉ cho tất cả các chi tiết của các sản phẩm là

khối lượng công việc hết sức lớn Nó chỉ thích ứng với việc thiết kế các nhà máy có qui mô

lớn, số loại sản phẩm sản xuất không nhiều, chủng loại chi tiết trong các sản phẩm cũng

không nhiều, nhưng số lượng lớn và tất nhiên thời gian thiết kế cho phép rộng

Nói chung phương pháp thiết kế này ít được ứng dụng trong thực tế, nhất là đối với

nước ta, đặc biệt là đối với nhà máy cơ khí địa phương

4.2 Phương pháp thiết kế gần đúng (ước định)

4.2.1 Các cách ti ến hành

Khi các điều kiện ở trên không thoả mãn thì ta chọn phương pháp thiết kế gần đúng

Phương pháp thiết kế gần đúng có thể được tiến hành theo 2 cách sau :

1/ Dựa vào sản phẩm hoặc chi tiết điển hình

2/ Dựa vào các thiết kế mẫu hoặc các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật đã được đúc kết theo

kinh nghiệm

Trong 2 cách trên, cách thứ nhất được ứng dụng rộng rãi trong mọi bước thiết kế Do

đó ta cũng tập trung nghiên cứu phương pháp này Riêng ở cách thứ hai, việc thực hiện dơn

giản, cho độ chính xác thấp, sẽ giới thiệu thêm ở phần thiết kế cụ thể

4.2.2 Ph ương pháp thiết kế gần đúng dựa trên sản phẩm (hoặc chi tiết) điển hình :

Phương pháp này được tiến hành theo các bước sau đây :

1/ Dựa vào kết cấu, trọng lượng, công nghệ, vật liệu ta phân loại và ghép nhóm các

sản phẩm (hoặc chi tiết) Cụ thể là :

a/ Nếu nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm, số lượng mỗi loại không nhiều lắm

thì ta tiến hành phân loại và ghép nhóm sản phẩm

b/ Nếu nhà máy sản xuất nhiều loại sản phẩm, số lượng mỗi loại không nhiều,

nhưng số lượng chi tiết trong mỗi loại lớn, thì ta tiến hành phân loại, ghép nhóm chi tiết

không kể ở sản phẩm nào

2/ Lựa chọn sản phẩm (hoặc các chi tiết) điển hình của các nhóm Cụ thể là :

a/ Nếu phân loại sản phẩm thì chọn mỗi nhóm 1 sản phẩm điển hình Nếu được thì

ếp tục ghép nhóm và chọn điển hình tiếp

b/ Nếu phân loại chi tiết thì chọn trong mỗi nhóm 3 chi tiết điển hình :

- Chi tiết điển hình nhỏ

- Chi tiết điển hình vừa

- Chi tiết điển hình lớn

3/ Qui đổi số lượng sản phẩm (hoặc chi tiết) khác trong mỗi nhóm về số lượng sản

phẩm (hoặc chi tiết) điển hình Tính toán số lượng sản phẩm (hoặc chi tiết) của từng nhóm và

các nhóm đã qui về điển hình

Công thức qui đổi tổng quát là :

Nq đx = Nx.Kx (1.4)

Trong đó: Nqđx là số lượng sản phẩm (hoặc chi tiết) X đã được qui đổi về sản phẩm

(hoặc chi tiết) điển hình

Nx là số lượng sản phẩm (hoặc chi tiết) X trước qui đổi

Kx là hệ số ước định, độ lớn của nó đặc trưng cho mức độ khác nhau về

trọng lượng, về độ phức tạp và về sản lượng giữa sản phẩm (hoặc chi tiết) đang xét (X) so với

sản phẩm (hoặc chi tiết) điển hình trong nhóm

Như vậy :

Kx = Kx1.Kx2.Kx3 (1.5)

Kx1 là hệ số ước định kể đến sự sai khác về trọng lượng (hoặc diện tích bề mặt gia

công) của sản phẩm (hoặc chi tiết) đang xét (X) so với sản phẩm (hoặc chi tiết) điển hình

trong nhóm Giá trị của Kx1 có thể xác định theo công thức sau :

âh

F Q

Q











2

1 (1.6)

Trong đó Qx và Fx là trọng lượng, diện tích bề mặt gia công của sản phẩm (hoặc chi

tiết) đang xét

Qđh và Fđh là trọng lượng và diện tích bề mặt gia công của sản phẩm (hoặc

chi tiết) điển hình trong nhóm

Kx2 là hệ số ước định kể đến sự sai khác về độ phức tạp giữa sản phẩm (hoặc chi tiết)

đang xét so với sản phẩm (hoặc chi tiết) điển hình trong nhóm Giá trị của Kx2 được cho theo

kinh nghiệm của người thiết kế, thường cố gắng phân nhóm sao cho Kx2 ≈ 1

Kx3 là hệ số ước định kể đến sự sai khác về sản lượng giữa sản phẩm (hoặc chi tiết)

đang xét so với sản phẩm (hoặc chi tiết) điển hình trong nhóm Giá trị của Kx3 có thể tham

khảo chọn ở bảng 1-1

Sau khi qui đổi toàn bộ các sản phẩm (hoặc chi tiết) của các nhóm về sản phẩm (hoặc

chi tiết) điển hình, ta tính sản lượng yêu cầu sản xuất theo phương pháp ước định theo công

thức :

∑∑ ∑∑′′

=

′

=

i b

x

x

N N

N

1 1 1

âhi 1

(1.7)

a và a’ là số nhóm (a = a’) sản phẩm (hoặc chi tiết)

b và b’ là số sản phẩm (hoặc chi tiết) không điển hình và được chọn làm điển

hình trong từng nhóm

Bảng 1-1 Hệ số ước định Kx3 (N là sản lượng)

Nđh/Nx 0,5 0,75 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 2,0 2,2 2,5 3,0

Kx3 0,97 0,99 1,0 1,01 1,03 1,05 1,06 1,07 1,08 1,1 1,12 1,13 1,15 1,17

Nđh/Nx 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10

Kx3 1,2 1,22 1,23 1,25 1,27 1,28 1,3 1,31 1,32 1,33 1,34 1,35 1,36 1,37

4/ Tiến hành lập qui trình công nghệ đầy đủ, tỷ mỉ đối với các sản phẩm (hoặc chi tiết) điển hình phù hợp với dạng sản xuất theo sản lượng qui đổi - có kèm theo phiếu công nghệ tỷ

mỷ

5/ Xác định khối lượng lao động của phân xưởng, bộ phận hoặc toàn nhà máy

Trên cơ sở qui trình công nghệ đã xác lập và khối lượng lao động đã tính toán, hoàn

thành các bước tính toán thiết kế tiếp theo

5 Các giai đoạn thiết kế

5.1 Khái niệm về quá trình thiết kế nhà máy cơ khí

Thiết kế nhà máy cơ khí là một quá trình thu thập, nghiên cứu phân tích, tổng hợp đề

xuất phương án và lựa chọn phương pháp tối ưu

Để hoàn thành từng khối lượng công việc cụ thể và tạo cơ sở cho việc thực hiện các

bước tiếp theo, người ta phân quá trình thiết kế ra làm 3 giai đoạn :

- Thiết kế sơ bộ

- Thiết kế kỹ thuật

- Thiết kế thi công

5.2 Giai đoạn thiết kế sơ bộ :

Thiết kế sơ bộ là giai đoạn thiết kế đầu tiên, có nhiệm vụ giải quyết các vấn đề sau :

1/ Nêu rõ khả năng kỹ thuật và tính hợp lý kinh tế của địa điểm xây dựng nhà máy

2/ Định ra qui trình công nghệ sản xuất, vận hành, khai thác sản xuất

3/ Xác định nguồn cung cấp vật tư, nguyên liệu, năng lượng, lao động, vận chuyển cho

nhà máy

4/ Định rõ kết cấu kiến trúc, hạng mục các công trình

5/ Tính khối lượng xây lắp, vốn đầu tư chia cho các phần : xây lắp, thiết bị, kiến thiết

cơ bản, xây dựng chính, phụ

6/ Xác định khả năng, điều kiện thời gian thi công và đưa nhà máy vào hoạt động

7/ Nêu các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

Bước thiết kế sơ bộ sau khi đã hoàn thành phải được cấp trên có thẩm quyền thông qua

(duyệt y) mới được chuyển sang giai đoạn thiết kế kỹ thuật

5.3 Giai đoạn thiết kế kỹ thuật

Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật cần đi sâu nghiên cứu qui trình công nghệ ; vấn đề

vận chuyển, kho tàng ; vấn đề vệ sinh công nghiệp, an toàn lao động ; vấn đề tổ chức hoạt động kinh tế để hoàn thành những tính toán chính xác các nội dung đã nêu ở thiết kế sơ bộ

Cụ thể là :

1/ Thiết kế qui trình công nghệ sản xuất sản phẩm phù hợp với qui mô sản xuất Từ đó

tính toán được khối lượng lao động của phân xưởng, bộ phận và toàn nhà máy

2/ Tính toán chính xác các nhu cầu về máy móc thiết bị, về nhân lực và diện tích các

phân xưởng, bộ phận và toàn nhà máy

3/ Tính toán nhu cầu về năng lương, vận chuyển

ệ thống kho tàng, các công trình phụ và phục vụ

5/ Xác định các biện pháp an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp

6/ Xác lập hệ thống tổ chức lãnh đạo, quản lý nhà máy

7/ Tính toán kinh tế

8/ Xác định chính xác các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

5.4 Giai đoạn thiết kế thi công

Sau khi giai đoạn thiết kế kỹ thuật đã được cơ quan cấp trên có thẩm quyền duyệt y,

cho phép tiếp tục tiến hành thì ta chuyển sang giai đoạn thiết kế thi công Đây là giai đoạn

thiết kế cuối cùng, nhằm cung cấp tài liệu, bản vẽ cho tổ chức xây lắp hoàn thành công việc

xây dựng nhà máy

Trong giai đoạn thiết kế thi công chủ yếu là hoàn thành các loại bản vẽ phục vụ cho

công việc thi công Do đó trong một số tài liêu còn gọi là giai đoạn lập các bản vẽ thi công

Các bản vẽ thi công cần hoàn thành trong giai đoạn này là :

1/ Các bản vẽ về mặt bằng nhà máy (có định rõ độ cao, kích thước giới hạn, cọc mốc

cho các công trình kiến trúc, mạng lưới đường sá, kênh mương, sân bãi, điện, nước )

2/ Bản vẽ mặt cắt ngang, cắt dọc của các hạng mục công trình

Ở mỗi giai đoạn thiết kế ta mới chỉ nêu những nội dung cơ bản cần được chú ý nghiên

cứu giải quyết Vì vậy để giải quyết triệt để và toàn diện, người thiết kế cần nghiên cứu kỹ

những nội dung kinh tế, kỹ thuật và tổ chức đẫ nêu ở phần trước để tránh những khiếm khuyết

trong bản thiết kế

Trong thực tế ở nước ta cũng như trên phạm vi thế giới, có nhiều nhà máy giống nhau

về nhiệm vụ sản xuất, về qui mô và nhiều yếu tố khác Để giảm bớt sức lao động và thời gian

thiết kế, trong quá trình thiết kế, ta có thể sử dụng các tính toán của những bản thiết kế “mẫu”

này Tất nhiên khi sử dụng các số liệu tính toán của những thiết kế mẫu ta cần nhân thêm với

hệ số điều chỉnh kể đến sự phát triển của khoa học kỹ thuật Trong những trường hợp như

vậy, công việc thiết kế của giai đoạn thiết kế sơ bộ và thiết kế kỹ thuật có thể nhập lại làm

một Như vậy công việc thiết kế được tiến hành bằng 2 giai đoạn :

- Thiết kế sơ bộ mở rộng

- Thiết kế thi công

5.5 Mô hình tổng quát về quá trình thiết kế nhà máy cơ khí

Để dễ dàng trong việc theo dõi, thực hiện và kiểm tra quá trình thiết kế, ta có thể đưa

ra sơ đồ tổng quát về quá trình thiết kế nhà máy cơ khí như hình 1.1

Trong mô hình 1.1 có:

1 Phân tích nhiệm vụ thiết kế

2 Lập chương trình sản xuất

3 Phân loại- ghép nhóm- chọn điển hình

4 Thiết kế qui trình công nghệ - Tính khối lượng lao động

5 Xây dựng các chỉ tiêu sử dụng vật liệu

6 Tính toán nhu cầu vật liệu - so sánh với chỉ tiêu

7 Tính toán nhu cầu thiết bị - so sánh với chỉ tiêu

8 Tính toán nhu cầu nhân lực

9 Xác định hệ thống cung cấp năng lượng

10 Xác định lượng dự trữ nguyên liệu, vật tư kỹ thuật

11 Lập sơ đồ công nghệ

12 Xác định nhu cầu vật liệu phụ

13 Xác định cơ cấu các bộ phận phụ

14 Xác định bậc thợ - chi phí tiền lương

15 Tính diện tích các phân xưởng bộ phận

16 Tính tổng diện tích mặt bằng - chọn kết cấu nhà xưởng

17 Xác định lần cuối địa điểm xây dựng

18 Thiết kế hệ thống đường vận chuyển

19 Xác định hệ thống cấp thoát nước

20 Xây dựng qui hoạch tổng mặt bằng

21 Tính nhu cầu thiết bị vận chuyển

22 Tổng hợp các chi phí đầu tư vốn, chi phí sản xuất, chu kỳ vòng quay vốn

23 Chọn phương án tối ưu Bảo vệ phương án và lập hồ sơ kỹ thuật

Hình 1.1 Mô hình quá trình thiết kế nhà máy cơ khí

1

2

3

18

19

23