Bài tập lớn thiết kế cơ sở sản xuất

LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế cơ sở sản xuất là môn học rất quan trọng nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất, tổng quan nhất về tổ chức thiết kế nhà xưởngđáp ứng cho công tác sử

LỜI NÓI ĐẦU

Thiết kế cơ sở sản xuất là môn học rất quan trọng nhằm cung cấp cho sinh

viên những kiến thức cơ bản nhất, tổng quan nhất về tổ chức thiết kế nhà xưởngđáp ứng cho công tác sửa chữa, thay thế, chế tạo ô tô Điều đó giúp sinh viên cócái nhìn rộng hơn về quy mô sản xuất cũng như có kiến thức để sau khi ratrường đáp ứng được nhu cầu của công việc đó

Trong quá trình được học chúng em được làm bài tập lớn môn học giúpchúng em hiểu sâu hơn về thiết kế cơ sở sản xuất Nhiệm vụ của em được giao

là thiết kế nhà máy sửa chữa lớn ô tô khách 60 chỗ ngồi với công suất 500 xe/năm và 150 động cơ và 150 hộp số cùng loại xe Trong quá trình làm bài dưới sự

hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS TS Nguyễn Đức Tuấn đã giúp em hoàn

thành bài tập lớn của mình Do đây là lần đầu làm về thiết kế cơ sở sản xuấtkhông tránh khỏi những sai sót kính mong thầy giáo chỉ dẫn thêm để em hoànthiện kiến thức cho mình Em xin chân thành cám ơn thầy

Hà Nội 20/10/2010

Sinh Viên thực hiện:

Cầm Bá Trình

Mục lục

CHƯƠNG I: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 SỰ CẦN THIẾT XÂY DỰNG CƠ SỞ SẢN XUẤT………3 1.2 XÁC ĐỊNH NHIỆM VỤ VÀ CÔNG SUẤT………3 1.3 XÁC ĐỊNH ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG……… 4

CHƯƠNG II : THIẾT KẾ CƠ SỞ SẢN XUẤT

2.2 TÍNH TOÁN NĂNG LỰC SẢN XUẤT CỦA CƠ SỞ………11

CHƯƠNG III : BỐ TRÍ MẶT BẰNG

3.1 CÁC NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ MẶT BẰNG………18 3.2 LỰA CHỌN GIẢN ĐỒ HÌNH KHỐI……… 18 3.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG………19

CHƯƠNG I : LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 SỰ CẦN THIẾT XÂY DỰNG CƠ SỞ SẢN XUẤT

Cơ sở sản xuất bao gồm toàn bộ các loại hình từ khâu chế tạo, lắp ráp ô tô,đến việc đảm bảo điều kiện khai thác, tổ chức vận tải như bến bãi đổ, bảo quản

và việc đánh giá, duy trì, phục hồi trạng thái kỹ thuật của xe (trạm chẩn đoán,kiểm định, cơ sở bảo dưỡng, sửa chữa)

Thiết kế cơ sở này đóng vai trò quan trọng vì cơ cấu tổ chức và mọi hoạtđộng của cơ sở sau này sẽ phụ thuộc chủ yếu vào việc thiết kế

Mục đích của thiết kế là tìm ra giải pháp hợp lý, có lợi về kinh tế kỹ thuật vàthông thường giao cho một nhóm kỹ sư, cán bộ kỹ thuật, trong đó người chủ trìthiết kế phải là kỹ sư ô tô

1.2 XÁC ĐỊNH VỀ NHIỆM VỤ VÀ CÔNG SUẤT

1.2.1 Xác định nhiệm vụ của cơ sở sửa chữa lớn ô tô:

Là sửa chữa ô tô hay sửa chữa tổng thành hoặc bao gồm cả hai hay thêmchế tạo phụ tùng Nêu rõ mác, kiểu xe sửa chữa và giá thành có thể đạt tới, giảiquyết cho các loại phương tiện vận tải của những xí nghiệp, cơ quan nào trongkhu vực của nền kinh tế quốc dân

Nhà máy sửa chữa lớn ô tô có mác xe Liaz 695 công suất 500xe/năm và 150động cơ, 150 hộp số cùng loại xe

1.2.2 Lập luận về công suất nhà máy thiết kế:

Nêu ra tính chất đúng đắn về chương trình sản xuất của cơ sở sẽ thiết kế.

- Mác kiểu xe và tổng thành:

+ Mác xe: Liaz 695 (xe khách 60 chỗ)

+ Tổng thành: 150 động cơ và 150 hộp số cùng loại xe

- Làm rõ số lượng xe : 500 xe/năm

Để xác định xe cơ sở cần sủa chữa lớn ở thời điểm nào đó trong tương lai, cóthể sử dụng phương pháp ngoại suy

Theo đề bài : thiết kế nhà máy sửa chữa lớn xe khách 60 chỗ ngồi với công suất500xe/năm.

1.3 XÁC ĐỊNH ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

1.3.1 Các nguyên tắc lựa chọn đất xây dựng:

- Thõa mãn được yêu cầu sản xuất, phù hợp với quy hoạch của thành phố, đồngthời có đất dự trữ cho phát triển tương lai

- Hình dáng khu đất nên chọ ở dạng hình chữ nhật với tỷ lệ rộng/dài là:1/2; 2/3;2/5; 3/5

- Nền bằng phẳng đở công san nền nếu có độ dốc từ giữa ra các bên là 5% là tốtnhất để dễ thoát nước

- Không nên ở đầu hướng gió của các cơ sở khác và cuối hướng gió của khu vựccông nghiệp khác

- Vùng đất dự trữ để phát triển trong tương lai nên đặt đầu hướng gió

- Không đặt ở nơi có hầm mỏ, nước sình lầy

- Cơ sở nên đặt gần đường giao thông chính, mạng lưới điện thoát nước côngcộng

1.3.2 Địa điểm xây dựng:

Địa điểm xây dựng nhà máy: tại khu đất giáp ngã tư đoạn giao cắt đường HồChí Minh và đường đi Cửa Đạt- Thanh Hóa thuộc tỉnh Thanh Hóa

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CƠ SỞ SẢN XUẤT

2.1 LỰA CHỌN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT:

Đối với nhà máy sửa chữa lớn xe khách thì Dlv=365 ngày

Trong các bộ phận hành chính và xưởng sửa chữa làm một ca, phân xưởng cơkhí và gia công nóng ( nhiệt luyện, mạ, rèn…) làm 2 ca

Cơ điện: Bộ phận duy tu thiết bị 2 ca

Bộ phận dao cụ 1 ca

*) Thời gian làm việc danh nghĩa của một công nhân trong 1 năm:

dn  [D lich  (D nghile D c/tuan)].C  [ 365  ( 9  104 )] 8  2016giờ

Dlich số ngày theo lịch =365 ngày

Dnghile số ngày nghỉ lễ =9 ngày

Dc/tuan số ngày nghỉ cuối tuần =104 ngày

C là số giờ làm trong một ca, C=8 giờ

*) Thời gian làm việc thực tế của một công nhân trong năm:

tt  [D lich (D nghile D c/tuan D phep)].C   [ 365  ( 9  104  15 )] 8 0 , 93  1763 , 28

giờ

 là hệ số có mặt của công nhân có kể đến hội họp, mít tinh, tập tự vệ tronggiờ, ốm đau, thai sản…

 nói lên cả trình độ tổ chức sửa chữa lẫn việc chăm non đời sống của cán

bộ công nhân viên và cơ cấu của nhà máy (tỷ lệ nam, nữ)

- Xác định hệ số  thực tế khó khăn mà phải xác định bằng thống kê ở cácnhà máy

  0 , 95  0 , 97 mức tiên tiến

=0,93 mức trung bình

Dphep là số ngày nghỉ phép =15 ngày.

*) Thời gian làm việc của nhà máy, thiết bị:

M  [D lich  (D nghile D c/tuan)].C.y M  [ 365  ( 9  104 )] 8 2 0 , 9  3628 , 8giờ

M là hệ số sử dụng máy M <1, chọn M =0,9

y là số ca làm việc của máy, thiết bị, y=2

*) Thời gian làm việc của vị trí:

vt  [D lich  (D le D c/tuan)].C.y vt  [ 365  ( 9  104 )] 8 2 0 , 8  3225 , 6giờ

vt Hệ số sử dụng vị trí, vt=0,8

2.1.2 Chương trình sản xuất và khối lượng lao động:

a) Chương trình sản xuất: mác xe Liaz 695, nhà máy sửa chữa lớn xe khách

60 chỗ ngồi, công suất của nhà máy là 500 xe/ năm, 150 động cơ, 150 hộp sốcùng loại xe Kích thước xe: 11430x2500x3490mm, động cơ chạy nhiên liệuxăng

b) Xác định thời gian xe nằm sửa chữa:

Theo quy định 3045 ngày và bao gồm các khoản mục:

1- Giao nhận xe: 2 ngày

2- Rửa, chờ tháo( Liên quan đến bãi xe chờ vào): 3 ngày

3- Tháo xe và tổng thành: 3 ngày

4- Kiểm tra, phân loại: 5 ngày

5- Sửa chữa tổng thành (hoặc sửa chữa khung, bệ nếu sửa chữa bằngphương pháp tổng thành): 10 ngày

6- Lắp ráp: 3 ngày

7- Chạy thử điều chỉnh: 2 ngày

8- Sơn xe ( liên quan tới vị trí sơn ): 3 ngày

9- Chờ giao xe( Liên quan đến bãi xe chờ ra xưởng) :2 ngày

Lựa chọn quy trình công nghệ:

c) Tính toán khối lượng lao động trong năm:

f TSTT

- Quy đổi ra xe tiêu chuẩn

Theo đề bài cho ta tính khối lượng lao động chính trong năm theo phương phápquy đổi ra xe tiêu chuẩn:

qd N X N

1 1

 

- Ni số xe loại thứ i

- m là tổng số loại xe mà nhà máy cần sửa chữa, m=1

- iHệ số quy đổi từ xe thứ i ra xe tiêu chuẩn

0 , 9322

18 , 1

1 , 1

130

695 130

Zil

bang ixaTK i

- Xjt là số tổng thành loại thứ t nhà máy cần phải sửa chữa

- jt hệ số quy đổi tổng thành ra xe thứ t, jt=0,15(động cơ) =0,03 (hộp số)

- j hệ số quy đổi xe thứ t ra xe tiêu chuẩn, j=i =0,9322

- n là số loại xe có tổng thành sửa chữa, n=1

- k là số loại tổng thành nhà máy cần sửa chữa, k=2

Vậy: Nqd=500.0,9322+150.0,15.0,9322+150.0,03.0,9322=491,269492xe/năm + tđm là định mức khối lượng lao động cho một xe quy đổi

Đối với xe khách 60 chỗ chọn Liaz 695 làm xe tiêu chuẩn thì Chọn tđm=1000h

+ kN là hệ số điều chỉnh theo công suất thiết kế tra bảng 3 trang 24

Do N=500xe<1000xe nên ta dùng công thức ngoại suy để hiệuchỉnh:

K1=1;N1=1000;K2=0,89; N2=2000

.( 1000 135 ) 1 , 09515

1000 2000

89 , 0 1 1 ) ( 1

1 2

2 1

k k k k

+ kC là hệ số điều chỉnh theo kết cấu của chương trình sửa chữa

Ta có: Số xe/tổng thành=500/300=1/0,6 Tra bảng 4 trang 25

Hiệu chỉnh kC theo công thức nội suy:

KC1=0,97; KC2=0,94; T1=250; T2=500; TTK=300

946 , 0

) 5 , 0 6 , 0 (

5 , 0 1

97 , 0 94 , 0 94 , 0

2 1

1 2 2

C C C C k

T T

k k k k

Vậy: TC=492.1000.1,09515.0,946=509717,85(giờ công)

- Khối lượng lao động phụ Tf=(56)%TC (giờ công)

Chọn Tf=5%TC= 25485,89(giờ công)

Phân bổ khối lượng lao động phụ:

+ Điện sinh hoạt: 15%Tf=3822,88( giờ công)

+ Nhà cửa: 10%Tf=2548,589(giờ công)

+ Gia công cơ khí 10%Tf=2548,589( giờ công)

Khối lượng lao động tự sản tự tiêu TTSTT=(2933)%TC (giờ công) Chọn

TTSTT=30% TC=152915,355 (giờ công)

TTSTT được phân bổ với tỷ lệ sau:

+ Gia công cơ khí:

Tiện: 25%TTSTT=38288,84( giờ công)

Nguội: 7%TTSTT=10704,07(giờ công)

Phay bào: 12%TTSTT=18349,84( giờ công)

Doa mài: 16%TTSTT=24466,46( giờ công)

Khối lượng lao động chung của nhà máy trong năm:

2.2 TÍNH TOÁN NĂNG LỰC SẢN XUẤT CỦA CƠ SỞ:

( Phần tính toán công nhân, vị trí sản xuất, thiết bị, diện tích nhà xưởng chính được ghi trong bảng trang cuối cùng).

2.2.1 Tính số lượng công nhân trực tiếp sản xuất :

Dựa vào khối lượng lao động của cơ sở và thời gian lao động danh nghĩa,thực tế của công nhân trong năm:

- Số công nhân danh nghĩa:

+ 390 , 249 390

28 , 1763

095 , 688119

T P

P P



T là khối lượng lao động, T =688119,095 (giờ công)

- Số công nhân danh nghĩa ở phần việc thứ i:

+  

tt

i dni

T P

T P

T X

m là số công nhân đồng thời làm việc ở vị trí

Với: vt  [D lich  (D le D c/tuan)].c.y vt

Thì số vị trí được tính như sau:

sxi tt

P y

m

P X

Psxi: Số vị trí công nhân ở vị trí “i”

Vị trí: là nơi một hoặc nhiều công nhân tiến hành một loại công việc nào đó, tên

vị trí là tên công việc

2.2.3 Tính toán thiết bị:

Chỉ tính toán thiết bị chính trong phân xưởng sản xuất còn các thiết bị côngnghệ khác và đồ nghề phục vụ cho sửa chữa chọn theo yêu cầu công việc vàtheo tiêu chuẩn

 

t tt

i tbi

T X

2.2.4 Tính toán thiết kế phân xưởng cơ điện:

Là một phân xưởng phụ của nhà máy vì nó không trực tiếp làm ra sản phẩmchính cho nhà máy nhưng nó có vai trò quan trọng, bao gồm 2 bộ phận:

- Sửa chữa dao cụ

- Duy tu thiết bị

*) Nhiệm vụ của bộ phận dao cụ: sửa chữa các dao cắt dụng cụ đo lường, làmcác mô hình khuôn mẫu cho rèn, đúc, sửa chữa mâm cặp, bảo quản cấp phát chomượn dụng cụ, dao cụ trong toàn nhà máy

*) Nhiệm vụ duy tu thiết bị: bảo dưỡng sửa chữa các nhà máy công cụ trongtoàn nhà máy, bảo dưỡng sửa chữa các thiết bị điện, các đường dây, đường ống,nồi hơi, lò sưởi(nếu có) và nhà cửa Chế độ làm việc của các bộ phận cơ điệnphụ thuộc vào các bộ phận phân xưởng sửa chữa chính

a) Tính thiết kế bộ phận dao cụ:

- Tính máy móc của bộ phận dao cụ:

Xm(dao cụ)=(1214)%.X các phân xưởng chính

X các phân xưởng chính=160+170+51+52=433 thiết bị

Xm(dao cụ=13.433/100=56,29 máy Chọn Xm(dao cụ=56 máy.

Trong đó được phân theo tỷ lệ sau:

+ Tiện: 56%Xm(dao cụ)=31 máy

+ Phay: 13%Xm(dao cụ)=7máy

+ Mài: 12%Xm(dao cụ)=7 máy

+ Khoan: 9%Xm(dao cụ)=5 máy

+ Bào đột: 7%Xm(dao cụ)=4 máy

+ Các máy khác: 3%Xm(dao cụ)=2 máy

- Tính số công nhân đứng máy: lấy theo số máy móc của bộ phận

- Ptt= Xm(dao cụ.y=56.1=56 (Công nhân)

- Diện tích kho dao cụ: (0,40,6) m2/1 máy công cụ

Fkho giao cụ=(0,40,6) Xmp/ phân xưởng chính (m2)

=0,5.2672=1336 m2

b) Tính toán thiết kế bộ phận duy tu thiết bị:

Cũng được tính toán theo phương pháp trên trong đó:

Xm duy tu=8% Tổng số cac loại máy móc của nhà máy=8%X m

=0,08.56=4,486 máy

Trong đó được phân bổ như sau:

- Máy tiện 50%Xm dttb=2 máy

- Máy phay 12% Xm dttb=1 máy

- Máy khoan 16% Xm dttb=1 máy

- Máy mài 10% Xm dttb=1 máy

- Máy bào, xọc 12% Xm dttb=1 máy

+ Số công nhân đứng máy:

Psx=Xm duy tu.y=6.1=6 công nhân

Pdn >Xm duy tu.y

+ Số công nhân nguội=150% công nhân đứng máy=9 công nhân

+ Công nhân sửa chữa nhà cửa: (0,650,75)người/1000m2

=0,7.2672/1000=1,8742 công nhân

+ Tính diện tích duy tu: Theo tổng hình chiếu các thiết bị bố trí trong gian

có tính đến đường đi và bảo đảm thiết bị làm việc được:

Fdt=fh/c.Xtb.k

2.2.5 Tính số lượng cán bộ và công nhân gián tiếp:

Số công nhân gián tiếp=(10 18)% Công nhân sửa chữa( kể cả cơ điện) =(1018).390/100=3970 Chọn lượng cán bộ công nhân là 50 người

2.2.6 Tính toán động lực cho cơ sở thiết kế:

a) Tính điện năng tiêu thụ:

Lượng điện được tính:

+ Theo đầu xe tiêu chuẩn quy đổi:

Wsx=Wt.Nqd.t (kW.h)

t là số giờ làm việc trong năm của cơ sở t =3628,8 giờ

Wt : Tiêu chuẩn điện năng cho một đầu xe tiêu chuẩn tính bằng kW

Wt=0,94kW

Nqd là công suất quy đổi của cơ sở sản xuất, Nqd=492xe/năm

Vậy: Wsx=0,94.492.3628,8=1678247,4(kW.h)

b) Tính lượng nước tiêu thụ:

*) Nước rửa xe:

*) Nước rửa chi tiết:

Psx là số công nhân sản suất làm việc trong ngày, Psx=341 công nhân

Dlv số ngày làm việc của cơ sở Đối với sửa chữa lớn xe khách Dlv=365 ngày

X k q h C

Q . . . . 

2 1

0 0 5



C: là hằng số làm mát động cơ, C=0,28

hu là nhiệt trị của nhiên liệu hu=10000kcal/kg

qn : lượng nhiên liệu tiêu chuẩn tiêu thụ trong một giờ, qn=10kg/h

k0 : là hệ số làm việc không đồng thời của các bàn thử, k0=0,80,9, chọn

k0=0,85

X0: là số bàn thử kiểm nghiệm trong toàn nhà máy.X0=10

t1: là nhiệt độ nước từ trong máy ra: t1=85900C.Chọn t1=900C

t2 : là nhiệt độ nước từ bên ngoài: t2=200C

t

 là thời gian làm việc của bàn thử trong năm, t =3628,8 giờ

) ( 3400 20

90

10 85 , 0 10 10000

28 , 0

.

2 1

0 0

t t

X k q

+ fhc diện tích hình chiếu của thiết bị lên mặt phẳng ngang (m2)

+ Nqd: Số lượng xe quy đổi ra xe tiêu chuẩn của nhà máy thiết kế,

2.2.8 Diện tích văn phòng và diện tích phục vụ khác:

Lấy theo tiêu chuẩn đầu xe quy đổi (Nqd):

Loại diện tích fN (m2) F(m2) Văn phòng hành chính 0,28 137,76 Nhà sinh hoạt + câu lạc bộ 0,2 98,4

Nhà tắm, nhà vệ sinh 0,12 59,04 Đường đi 0,52 255,84 Phòng thí nghiệm 0,05 24,6

tk ra

v xe lv

tk vào

k f r D

N F

k f V D

N F

.

.

589 , 704 3 575 , 28 6 365

500

.

589 , 704 3 575 , 28 6 365

500

.

m k

f r

D

N

F

m k

f V D

N

F

r xe lv

tk

ra

v xe lv

- Bố trí mặt bằng cơ sở phải phù hợp với quá trình công nghệ đã chọn

- Phải đảm bảo tiết kiệm diện tích xây dựng công trình

- Đảm bảo vệ sinh công nghiệp, an toàn lao động và phòng hỏa: Các khu vựcnóng độc hại như sơn, rèn, lốp, mạ, ắc quy, vệ sinh để cuối hướng gió Các khuvực sản xuất đủ ánh sáng, có biện pháp chống ồn

- Đường vận chuyển trong cơ sở phải ngắn nhất và không chồng chéo nhau

*) Các chú ý khi bố trí mặt bằng:

- Phải phân rõ các khu vực trong cơ sở

- Nên tổ chức các phân xưởng vừa phải, hợp lý Nếu quá nhỏ thì kết hợp một

số phân xưởng thành phân xưởng lớn Không nên tổ chức quá nhiều phân xưởng

vì khó tổ chức, quản lý

- Chú ý đến phương hướng phát triển trong tương lai của cơ sở để đất dự trữ ởđầu hướng gió

- Khoảng cách các nhà phải đảm bảo an toàn lao động và phòng hỏa

- Hướng nhà bố trí theo hướng nam, cửa sổ hướng bắc

- Trồng cây, bồn hoa trong cơ sở

3.2 LỰA CHỌN GIẢN ĐỒ HÌNH KHỐI:

Đường dây sửa chữa chữ L:

1- Tháo rửa

2- Sửa chữa khung xe và sơn

3- Lắp ráp điều chỉnh

4- Sửa chữa thân xe, buồng lái

5- Sửa chữa tổng thành cơ khí phục hồi

6- Lắp ráp thân, vỏ xe, buồng lái

3.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG:

a) Bố trí mặt bằng sản xuất của toàn nhà máy: