Nghiên cứu các phương pháp tổ chức sản xuất cơ khí

Các môn học về kỹ thuật nghiên cứu các quy luật phát triển và hoàn thiện các tính chất cũng như kết cấu của sản phẩm và các phương pháp chế tạo chúng, có nghĩa là nghiên cứu nguyên liệu,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGUYỄN QUỐC PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC

SẢN XUẤT CƠ KHÍ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Chuyên ngành : CHẾ TẠO MÁY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS HÀ MINH HÙNG GS.TS TRẦN VĂN ĐỊCH

Hà Nội – Năm 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là: Nguyễn Quốc Phượng – Tác giả của luận văn

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Nguyễn Quốc Phượng

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài này, với sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Hà Minh Hùng và GS.TS Trần Văn Địch, đến nay đề tài nghiên cứu của em đã hoàn thành Dù đã rất cố gắng nghiên cứu, tìm tòi nhưng không tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế Vì vậy em kính mong được sự chỉ bảo, đóng góp và phê bình của các thầy cô giáo để đề tài nghiên cứu của em trong luận văn được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn Viện cơ khí, Viện đào tạo Sau đại học và trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp em thực hiện và hoàn thành đề tài nghiên cứu này

Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Hà Minh Hùng và GS.TS Trần Văn Địch đã quan tâm giúp đỡ, chỉ bảo tận tình để em khắc phục những thiếu sót, tìm kiếm thêm những ý tưởng mới và hoàn thành luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong và ngoài trường đã trang bị cho em những kiến thức trong quá trình hoàn thành các học phần cao học

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong hội đồng chấm luận văn thạc

sĩ đã cho ý kiến và xét duyệt

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Học viên

Nguyễn Quốc Phượng

MỤC LỤC TRANG

Trang bìa phụ……… 1

Lời cam đoan……… 2

Lời cám ơn……… 3

Mở đầu ……… 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC SẢN XUẤT CƠ KHÍ 1.1 Khái niệm về tổ chức sản xuất cơ khí… ……….……… 11

1.2 Mối quan hệ của tổ chức sản xuất với các khoa học khác……… 11

1.3 Kinh nghiệm tổ chức sản xuất TBCN……… 12

1.4 Các nguyên tắc tổ chức sản xuất cơ khí……… 13

1.5 Các phương pháp tổ chức sản xuất cơ khí……… 17

1.5.1 Tổ chức sản xuất theo thời gian……… ……….17

1.5.2 Tổ chức sản xuất theo không gian……… ……… 27

1.5.3 Tổ chức sản xuất theo dây chuyền……… ……….33

CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC LAO ĐỘNG TRONG CÁC NHÀ MÁY CƠ KHÍ 2.1 Tổ chức lao động……… 39

2.1.1 Nhiệm vụ của tổ chức lao động……….39

2.1.2 Phân chia lao động………39

2.1.3 Tổ chức ca làm việc và cách bố trí thời gian làm việc……….42

2.1.4 Tổ chức phục vụ nhiều máy……… 44

2.1.5 Tich hợp các nghành nghề……….48

2.1.6 Tổ chức và phục vụ chỗ làm việc……….……….50

2.1.7 Yêu cầu về điều kiện làm việc của công nhân……….……….52

2.1.8 Tổ chức đào tạo công nhân……… 54

2.1.9 Thi đua và kỷ luật lao động……….………… 55

2.2 Định mức lao động……… 55

2.2.1 Ý nghĩa và nội dung của định mức lao động……….…………55

2.2.2 Năng suất lao động………57

2.2.3 Các phương án tăng năng suất lao động………58

2.2.4 Các tiêu chuẩn để định mức lao động……… …60

2.2.5 Ví dụ về định mức nguyên công tiện……… 61

2.3 Tổ chức tiền lương……….… 70

2.3.1 Tiền lương……… 70

2.3.2 Các hình thức trả lương……….… 71

2.4 Tổ chức quản lý và giám sát lao động……….… 74

2.4.1 Quản lý lao động……….…… 74

2.4.2 Kiểm tra giám sát và đánh giá lao động……….… 74

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG SẢN XUẤT TRONG CÁC NHÀ MÁY CƠ KHÍ 3.1 Tổ chức chuẩn bị kỹ thuật trong sản xuất………75

3.1.1 Nội dung của chuẩn bị kỹ thuật trong sản xuất……….… 75

3.1.2 Nhiệm vụ của chuẩn bị kỹ thuật trong sản xuất………76

3.1.3 Các giai đoạn của chuẩn bị kỹ thuật trong sản xuất……… 76

3.2 Tổ chức kiểm tra kỹ thuật………77

3.2.1 Nhiệm vụ của kiểm tra kỹ thuật………77

3.2.2 Đối tượng của kiểm tra kỹ thuật………78

3.2.3 Chức năng của kiểm tra kỹ thuật……… 79

3.3 Tổ chức dịc vụ dụng cụ………79

3.3.1 Vai trò, nhiệm vụ và thành phần của dịch vụ dụng cụ……….79

3.3.2 Phân loại và ký hiệu dụng cụ………80

3.3.3 Định mức tiêu hao dụng cụ……… 80

3.3.4 Lập kế hoạch dụng cụ………81

3.3.5 Tổ chức phục hồi dụng cụ……….85

3.4 Tổ chức dịch vụ sửa chữa……….86

3.4.1 Nhiệm vụ và ý nghĩa của dịch vụ sửa chữa……….………… 86

3.4.2 Hệ thống sửa chữa theo kế hoạch……….…….87

3.4.3 Định mức sửa chữa……….…… 88

3.4.4 Tổ chức chuẩn bị sửa chữa………91

3.5 Tổ chức cung ứng vật tư – kỹ thuật……… 92

3.5.1 Nhiệm vụ của tổ chức cung ứng vật tư – kỹ thuật………92

3.5.2 Phân loại và ký hiệu vật liệu……….92

3.5.3 Định mức tiêu hao vật liệu………92

3.5.4 Định mức dự trữ vật liệu……… 94

3.6 Tổ chức kho chứa……….95

3.6.1 Nhiệm vụ và ý nghĩa của kho chứa……….……… 95

3.6.2 Phân loại kho chứa………96

3.6.3 Tính diện tích và thiết bị của kho chứa……….………97

3.7 Tổ chức vận chuyển……….99

3.7.1 Nhiệm vụ của vận chuyển……….………99

3.7.2 Tổ chức vận chuyển………100

3.7.3 Chọn thiết bị vận chuyển……….103

3.7.4 Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của công việc vận chuyển……… 103

3.8 Tổ chức cung cấp vật liệu……… 104

3.8.1 Nhu cầu về năng lượng……….…… 104

3.8.2 Định mức tiêu hao về năng lượng……….…… …105

3.8.3 Phương pháp tiết kiệm năng lượng……….106

3.8.4 Các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật của dịch vụ cung cấp năng lượng ………….108

3.9 Tổ chức nghiên cứu và phát triển sản phẩm……… 108

3.9.1 Đặc điểm của nghiên cứu và phát triển sản phẩm……… 108

3.9.2 Triển khai quá trình nghiên cứu và phát triển sản phẩm………110

CHƯƠNG 4: KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA NHÀ MÁY

4.1 Lập kế hoạch phát triển kinh tế- kỹ thuật của nhà máy………111

4.1.1 Nhiệm vụ của kế hoạch phát triển nhà máy………111

4.1.2 Kế hoạch dài hạn……….112

4.1.3 Kế hoạch nâng cao hiệu quả sản xuất……….113

4.1.4 Kế hoạch cung ứng vật tư kỹ thuật……… 116

4.1.5 Kế hoạch chi phí sản xuất……… 118

4.2 Lập kế hoạch nhân sự……….122

4.2.1 Vai trò của kế hoạch nhân sự……… 122

4.2.2 Quy trình lập kế hoạch nhân sự……….…… 123

4.3 Lập kế hoạch sản xuất………124

4.3.1 Nhiệm vụ và bản chất của lập kế hoạch sản xuất……….……… 124

4.3.2 Lập kế hoạch trong sản xuất hàng loạt……….……… 126

4.3.3 Lập kế hoạch trong sản xuất hàng khối……….……… 127

4.3.4 Lập kế hoạch có trợ giúp của máy tính……… 128

4.4 Ứng dụng phương pháp toán học để lập kế hoạch tối ưu……… 129

4.5 Hạch toán kinh tế trong nhà máy……… 135

4.5.1 Tổ chức hạch toán kinh tế trong nhà máy……… 135

4.5.2 Hạch toán kinh tế của phân xưởng……… 137

4.5.3 Hạch toán kinh tế của công đoạn sản xuất, đội sản xuất và chỗ làm việc….138 4.5.4 Ứng dụng nguyên tắc hạch toán kinh tế tổ chức hoạt động công việc của các bộ phận quản lý nhà máy……… 139

4.5.5 Phân tích kinh tế……… 140

Kết luận ……… 144

Tài liệu tham khảo ……….……… 145

MỞ ĐẦU

Ngày nay đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước với mục tiêu hội nhập và phát triển cùng các nước trên thế giới, điều này mang lại cho chúng ta nhiều điều thuận lợi đồng thời cũng có nhiều thách thức khó khăn Để giải quyết các khó khăn đó các doanh nghiệp cần có những phương pháp tổ chức kinh doanh mang tính chiến lược nhằm mang lại hiệu quả cao nhất có thể cho doanh nghiệp Cùng với sự hát triển của các nghành khác, nghành công nghiệp đã và đang đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong sự phát triển của đất nước Trong đó các doanh nghiệp cơ khí với các loại hình khác nhau giữ vai trò chủ chốt, và nó là cơ sở để thúc đẩy sự phát triển của các nghành khác

Tổ chức sản xuất có ý nghĩa quan trọng đối với sự tồn tai và phát triển trong các nhà máy hay các doanh nghiệp cơ khí Tổ chức sản xuất bao gồm nhiều lĩnh vực hoạt động như: tổ chức chuẩn bị kỹ thuật, tổ chức lao động, lập kế hoạch sản xuất, tổ chức kiểm tra kỹ thuật, tổ chức cung ứng vật tư – kỹ thuật, … Vì vậy người tổ chức các hoạt động cần phải hiểu sâu về các lĩnh vực kinh tế và tổ chức sản xuất, có khả năng giải quyết những vấn đề, nhiệm vụ khoa học cụ thể, đồng thời phải biết lập kế hoạch sản xuất trong cơ chế thị trường canh tranh

Doanh nghiệp có cơ cấu tổ chức sản xuất hợp lý thì sẽ đạt được hiệu quả cao trong kinh doanh, khi đó sẽ có điều kiện tiếp tục đầu tư, mở rộng sản xuất, tăng khả năng đóng góp vào ngân sách nhà nước

Nhận thức được tầm quan trọng đó, tác giả đã chọn đề tài: “Nghiên cứu các phương pháp tổ chức sản xuất cơ khí” nhằm mục đích hiểu sâu hơn về các phương pháp tổ chức sản xuất cơ khí trong các nhà máy cơ khí, hoàn thiện các vấn đề còn thiếu và hi vọng rằng có thể được áp dụng vào thực tế, để đóng góp một phần nhỏ cho sự nghiệp phát triển của doanh nghiệp nói riêng và đất nước nói chung

Đối tượng nghiên cứu của đề tài bao gồm các vấn đề chính như sau:

Phạm vi nghiên cứu của đề tài không nằm ngoài các doanh nghiệp cơ khí với các dạng sản xuất khác nhau, và chú trọng hơn vào dạng sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối Bao gồm các vấn đề:

- Các phương pháp nâng cao năng suất lao động và tiền lương

- Hình thức và phương pháp tổ chức công việc của doanh nghiêp trên cơ sở tiến bộ khoa học kỹ thuật và sử dụng tối ưu các nguồn vốn sản xuất

- Các phương pháp giảm giá thành, tăng lợi nhuận trên cơ sở sử dụng các biện pháp hạch toán kinh tế

Nội dung của đề tài bao gồm 4 chương và được bố cục như sau:

Chương 1: Tổng quan về các phương pháp sản xuất

Bao gồm các khái niệm về tổ chức sản xuất, các mối quan hệ giữa tổ chức sản xuất với các khoa học khác, kinh nghiệm của tổ chức sản xuất TBCN, các nguyên tắc tổ chức sản xuất và các phương pháp về tổ chức sản xuất

Chương 2: Tổ chức lao động

Trình bày các phương pháp tổ chức chủ yếu liên quan đến người lao động, bao gồm

tổ chức lao động, định mức lao động, tổ chức tiền lương và phương thức quản lý giám sát lao động trong các nhà máy cơ khí

Chương 3: Phương pháp tổ chức các hoạt động sản xuất trong nhà máy cơ khí Trình bày các hình thức tổ chức liên quan đến các phòng ban như tổ chức chuẩn bị

kỹ thuật, tổ chức kiểm tra kỹ thuật, tổ chức dịch vụ sửa chữa, … và nghiên cứu phát triển sản phẩm trong các nhà máy cơ khí

Chương 4: Kế hoạch phát triển kinh tế - kỹ thuật của nhà máy

Trình bày các đường lối lập kế hoạch kinh tế - kỹ thuật, ứng dụng phương pháp toán học để lập kế hoạch tối ưu, hạch toán kinh tế trong nhà máy, và đề cập đên vấn đề lập

kế hoạc nhân sự cho nhà máy

“Nghiên cứu các phương pháp tổ chức sản xuất cơ khí” là đề tài được nghiên cứu thông qua các tài liệu tham khảo kết hợp với kinh nghiệm của bản thân, đặc biệt có sự

hướng dẫn của PGS.TS Hà Minh Hùng và GS.TS Trần Văn Địch đã giúp cho tác giả hoàn thành đề tài này

Với kinh nghiệm còn thiếu chắc chắn đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy (cô) cùng các đồng nghiệp

Em xin chân thành cám ơn PGS.TS Hà Minh Hùng và GS.TS Trần Văn Địch đã nhiệt tình giúp đỡ tác giả hoàn thành đề tài này

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC SẢN XUẤT CƠ

KHÍ

1.1 Khái niệm về tổ chức sản xuất cơ khí

Tổ chức sản xuất nói chung trong đó có tổ chức sản xuất cơ khí là khoa học nghiên cứu tổ hợp các điều kiện hoặc yếu tố tác động trong quá trình sản xuất trên cơ sở sử dụng các kiến thức kỹ thuật, kinh tế, xã hội, và các kinh nghiệm thực tế để hoàn thành

kế hoạch theo chỉ tiêu nhằm không ngừng nâng cao các mức sống của xã hội về vật chất, văn hóa và tinh thần

Khoa học về tổ chức sản xuất là một phần rất quan trọng trong khoa học kinh tế, nó được hình thành trên cơ sở của những quy luật kinh tế khách quan trong quá trình phát triển của xã hội loài người

Đối tượng nghiên cứu khoa học về tổ chức sản xuất:

- Hình thức và phương pháp tổ chức công việc của nhà máy trên cơ sở của tiến bộ khoa học kỹ thuật và sử dụng tối ưu các nguồn vốn sản xuất

- Các phương pháp nâng cao năng suất lao động và tiền lương

- Các phương pháp giảm giá thành, tăng lợi nhuận trên cơ sở sử dụng các biện pháp hoạch toán kinh tế

Tổ chức sản xuất được nghiên cứu không phải ở trạng thái tĩnh mà luôn luôn động, nhờ đó mà luôn luôn xuất hiện những hình thái mới và phương pháp mới

1.2 Mối quan hệ của tổ chức sản xuất với các khoa học khác

Tổ chức sản xuất chiếm vị trí trung gian giữa khoa học kỹ thuật và kinh tế Vì vậy xây dựng nội dung của tổ chức sản xuất cơ khí phải dưa trên kiến thức của các môn học về kinh tế, kỹ thuật và kinh nghiệm thực tế

Các môn học về kinh tế là cơ sở lý thuyết để xây dựng các phương pháp tổ chức sản xuất và xác định phương pháp giải quyết vấn đề đặt ra đối với một nhà máy cơ khí trong những điều kiện sản xuất cụ thể

Các môn học về kỹ thuật nghiên cứu các quy luật phát triển và hoàn thiện các tính chất cũng như kết cấu của sản phẩm và các phương pháp chế tạo chúng, có nghĩa là nghiên cứu nguyên liệu, vật liệu, chi tiết và thiết bị

Môn học Công nghệ chế tạo máy, có quan hệ chặt chẽ với việc nghiên cứu các phương pháp tổ chức sản xuất cơ khí, nó là cơ sở để nghiên cứu các vấn đề kỹ thuật của tổ chức sản xuất

Giải quyết các vấn đề về tổ chức sản xuất đòi hỏi nhiều phép toán phức tạp để trên

cơ sở đó có thể chọn được các phương pháp tối ưu trong những điều kiện cụ thể của nhà máy Vì vậy, các môn học đặc biệt là toán học thống kê là yếu tố không thể thiếu đối với khoa học về tổ chức sản xuất

1.3 Kinh nghiệm tổ chức sản xuất TBCN

Ph.I.Taylo là người Mỹ đầu tiên xây dựng lên học thuyết về tổ chức sản xuất Những tư tưởng chính trị của Ph.I.Taylo về khoa học tổ chức sản xuất bao gồm:

- Thay các phương pháp truyền thống và kinh nghiệm thô sơ bằng các phương pháp dựa trên các quy luật khoa học để thực hiện công việc Vì vậy theo ông, nếu một phương pháp làm việc mới ra đời thì năng suất lao động có thể tăng lên nhiều lần VD: cùng một người công nhân khi sử dụng phương pháp làm việc mới đã nâng năng suất chuyển gang vào lò từ 12.5 tấn tới 47 tấn trong một ca làm việc mà không sử dụng bất

Tại các nhà máy của mình, Henry Ford đã ứng dụng nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật vào tổ chức sản xuất dây chuyền mà trước đó đã không được thực hiện Những biện pháp đó là:

- Lắp lẫn hoàn toàn các chi tiết và các bộ phận của sản phẩm Điều này cho phép các

bộ phận riêng lẻ và các chi tiết của ôtô có thể được chế tạo trên các công đoạn độc lập của dây chuyền Nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn đã đượ xây dựng trước Henry Ford, tuy nhiên chính ông là người đầu tiên áp dụng nguyên tắc này trong chế tạo ôtô của mình

- Sử dụng băng tải để vận chuyển đối tượng sản xuất Theo ông thì công nhân phải đứng tại chỗ, còn đối tượng sản xuất di động

- Chia quy trình công nghệ ra nhiều nguyên công, nhờ đó mà các nguyên công có thể thực hiện bằng các công nhân có tay nghề thấp Áp dụng nguyên tắc này cho phép cơ khí hóa và tự động hóa nhiều nguyên công

- Khử toàn bộ những động tác thừa của công nhân Công nhân chỉ thực hiện một nguyên công và chỉ một động tác Henry Ford đã ứng dụng nguyên tắc này không chỉ với một công nhân mà nhiều công nhân trong toàn bộ dây chuyền sản xuất

- Tiêu chuẩn hóa tất cả các phần tử của quy trình sản xuất, bao gồm nguyên vật liệu, quy trình công nghệ và các hình thức tổ chức

- Phần thiết kế và chuẩn bị sản xuất được thực hiện tại một trung tâm của nhà máy trên

cơ sở ứng dụng các nghiên cứu thực nghiệm tại các phòng thí nghiệm

Ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật trong tổ chức sản xuất cho phép Henry Ford đạt được những thành tích đáng kể Nếu như trong 7 năm (1908 – 1915) tất cả các nhà máy của ông chỉ sản xuất được 1 triệu chiếc ôtô thì riêng năm 1923 các nhà máy này đã sản xuất được 2 triệu chiếc ôtô sau khi áp dụng các biện pháp tổ chức sản xuất tiên tiến Các nguyên tắc của Henry Ford là cở sở để thực hiện tổ chức sản xuất tiên tiến trong các nhà máy sản xuất dây chuyền, và các nguyên tắc này cũng được áp dụng trong các nhà máy của các nước XHCN trước đây và ngày nay

1.4 Các nguyên tắc tổ chức sản xuất cơ khí

Cơ sở tổ chức quá trình sản xuất ở bất kỳ nhà máy cơ khí nào đều phải tính đến sự phối hợp hài hòa giữa thời gian và không gian của tất cả các quá trình chính và các quá trình phụ Đặc điểm và phương pháp của sự phối hợp này là khác nhau trong những điều kiện sản xuất khác nhau Nhìn chung, tổ chức quá trình sản xuất phải tuân theo một số nguyên tắc chung sau đây:

1 Nguyên tắc chuyên môn hóa: Chuyên môn hóa là hình thức phân chia lao động

xã hội cho từng nghành, từng nhà, từng phân xưởng, từng công đoạn và từng chỗ làm việc Mức độ chuyên môn hóa của nhà máy cơ khí phụ thuộc vào quy mô sản xuất và khối lượng lao động (thời gian gia công) để chế tao sản phẩm

2 Nguyên tắc chuẩn hóa kết cấu: Sử dụng phương pháp này cho phép nâng cao năng xuất gia công (do các kết cấu của sản phẩm được tiêu chuẩn hóa) và hạ giá thành sản phẩm

3 Nguyên tắc tiêu chuẩn hóa công nghệ: Trong quá trình thiết kế quy trình công nghệ phải cố gắng đạt được mức độ giống nhau cao nhất về phương pháp gia công, các chế độ công nghệ và kết cấu của đồ gá dụng cụ, v.v…

4 Nguyên tắc cân đối hài hòa: Theo nguyên tắc này thi nên tổ chức sản xuất sao cho năng suất lao động của tất cả các bộ phận sản xuất tương đối ngang nhau (giữa các phân xưởng, còn trong phạm vi 1 phân xưởng thì giữa các công đoạn gia công, giữa các nhóm máy và giữa các chỗ làm việc) Đây là nguyên tắc cơ sở để cơ khí hóa xí nghiệp

5 Nguyên tắc song song: Nguyên tắc này được hiểu là nên thực hiện song song tất

cả các công việc của quá trình sản xuất, và nó thể hiện ở phương pháp tập trung nguyên công trên các máy nhiều dao, máy nhiều trục chính, máy nhiều vị trí, các máy bán tự động và các máy tổ hợp

Nguyên tắc lắp ráp song song được thể hiện ở việc phân chia sản phẩm ra nhiều bộ phận và các bộ phận này được lắp song song với nhau rồi sau đó đem lắp chúng lại với nhau để tạo thành sản phẩm hoàn thiện

6 Nguyên tắc thẳng dòng: Trong tổ chức sản xuất thì nguyên tắc này được hiểu là cần tạo ra quãng đường đi ngắn nhất cảu sản phẩm qua tất cả các công đoạn và nguyên công của quá trình sản xuất kể từ khi chế tạo nguyên vật liệu cho đến khi sản phẩm được xuất xưởng

Nguyên tắc thẳng dòng được áp dụng trong tổ chức sản xuất cho nhiều phạm vi khác nhau: trong một nhà máy, trong một phân xưởng, trong một công đoạn sản xuất như vậy theo nguyên tắc này thì trong phạm vi của một nhà máy vị trí của các phân xưởng chính phải đáp ứng yêu cầu thẳng dòng của quá trình sản xuất: dòng vật liệu, bán thành phẩm và sản phẩm phải đi theo dòng ngắn nhất, thẳng nhất mà không được phép di chuyển ngược lại Vì vậy, các phân xưởng phụ và các kho chứa cũng nên bố trí gần các phân xưởng chính

Trong phạm vi một phân xưởng thì nguyên tắc thẳng dòng được thể hiện ở trình tự của quá trình sản xuất (đảm bảo thứ tự của các nguyên công)

7 Nguyên tắc liên tục

Nguyên tắc liên tục của quá trình sản xuất có nghĩa là loại bỏ hoặc giảm thiểu các gián đoạn trong sản xuất Đó là các gián đoạn giữa các nguyên công, trong từng nguyên công và giữa các ca làm việc Máy móc càng hiện đại thì mức đô liên tục của quá trình sản xuất càng cao Sản suất tự động hóa có mức độ lien tục cao nhất

8 Nguyên tắc nhịp nhàng

Nguyên tắc này đòi hỏi chế tạo số lượng sản phẩm như nhau hoặc lượng tăng lên như nhau trong những khoảng thời gian như nhau và lặp lại sau một chu kỳ sản xuất ở tất cả các công đoạn và các nguyên công

Thứ tự lặp lại của quá trình sản xuất được xác định bằng nhịp sản xuất Cần phân biệt nhịp xuất xưởng của sản phẩm (ở cuối quá trình sản xuất), nhịp nguyên công (trung gian) và nhịp khởi xuất (ở đầu quá trình sản xuất) Nhịp xuất xưởng của sản phẩm là quan trọng nhất vì nó xác định kế hoạch của nhà máy trong một thời gian nhất định Nhịp xuất xưởng xủa sản phẩm chỉ có thể ổn định lâu dài khi nhịp nguyên công

được đảm bảo Nói cách khác trên mỗi vị trí, mỗi máy, mỗi dây chuyền lắp ráp công việc luôn được thực hiện để đảm bảo cho nhịp xuất xưởng của sản phẩm tồn tại đối với từng chủng loại và sản lượng Tuy nhiên điều kiện này chỉ được thỏa mãn nếu nhịp khởi xuất diễn ra một cách bình thường, có nghĩa là phải cung cấp đủ nguyên vật liệu cho những nguyên công đầu tiên của quá trình sản xuất

Tổ chức sản xuất nhịp nhàng là một nhiệm vụ tổng thể của nhà máy Nó không chỉ giới hạn trong phạm vi của các phân xưởng chính mà tất cả các phân xưởng phụ và các

bộ phận phụ, quản lý đều phải làm việc một cách cân đối nhịp nhàng

9 Nguyên tắc tự động hóa

Nguyên tắc này đòi hỏi ứng dụng tối đa các nguyên công tự động hóa, có nghĩa là không có sự tham gia trực tiếp của công nhân hoặc nếu có chỉ đóng vai trò giám sát và kiểm tra

Nguyên tắc tự động hóa được áp dụng không chỉ cho quy trình công nghệ mà còn cho quá trình quản lý chung của nhà máy, cho chuẩn bị công nghệ, kiểm tra sản phẩm

và cho các hình thức phục vụ nói chung Tự động hóa là một trong những hướng quan trọng để tạo ra cơ sở vật chất – kỹ thuật cho xã hội tiên tiến nhằm thỏa mãn mọi nhu cầu của con người

có là 2 x 750 = 1500 Nếu chỉ 1% vòng đệm không đạt độ chính xác yêu cầu thì lắp ráp

tự động sẽ bị ngừng hoạt động cứ sau 3 – 4 phút Từ đó có thể thấy ngay rằng khi chỉ

có 1% phế phẩm cũng cản trở nghiêm trọng đối với sản xuất tự động hóa Vì vậy nhất thiết phải thực hiện nguyên công kiểm tra dự phòng đối với các chi tiết lắp ráp có nghĩa

là phải tuân theo nguyên tắc dự phòng

1.5 Các phương pháp tổ chức sản xuất cơ khí

1.5.1 Tổ chức sản xuất theo thời gian

1.5.1.1 Thời gian và cấu trúc của chu kỳ sản xuất

Thời gian của chu kỳ sản xuất hay chu kỳ sản xuất là khoảng thời gian giữa lúc bắt đầu và khi kết thúc của quá trình sản xuất để chế tạo một sản phẩm ( có thể là phôi, chi tiết, máy ) hoặc một loạt sản phẩm

Thời gian của chu kỳ sản xuất cần được tính theo ngày hoặc theo giờ, và cần được tính chính xác để lập kế hoạch của nhà máy hoặc phân xưởng, để xác định thời gian bắt đầu của quá trình sản xuất nếu đặt ra yêu cầu về thời gian kết thúc của quá trình sản xuất Giảm thời gian của quá trình sản xuất có ý nghĩa kinh tế quan trọng: thời gian của chu kỳ sản xuất càng ngắn, số lượng sản phẩm được chế tạo ra trong một đơn vị thời gian càng lớn, hiệu quả sử dụng quỹ cơ bản càng cao và nhu cầu về vốn lưu động của nhà máy càng thấp

Thời gian của chu kỳ sản xuất gồm 2 thành phần: thời gian làm việc và thời gian gián đoạn

1 Thời gian làm việc: là thời gian khi mà quy trình công nghệ (các nguyên công) và các công việc chuẩn bị (điều chỉnh máy) được thực hiện Thời gian này được gọi là thời gian công nghệ, nó bao gồm thời gian của các nguyên công, thời gian phục vụ (kiểm tra và vận chuyển), thời gian các quá trình tự nhiên,… Ví dụ thời gian làm khô sản phẩm sau khi sơn, thời gian làm nguội chi tiết ngoài không khí,…

2 Thời gian gián đoạn có thể được chia ra: thời gian gián đoạn giữa các nguyên công (trong một ca làm việc) và thời gian gián đoạn giữa các ca làm việc

Thời gian gián đoạn giữa các nguyên công lại được chia ra: gián đoạn theo loạt, gián đoạn chờ đợi, gián đoạn sắp bộ

- Gián đoạn theo loạt: mỗi chi tiết trong loạt sau khi được gia công xong ở một nguyên công bất kỳ đều phải nằm chờ đến khi chi tiết cuối cùng trong loạt đi qua nguyên công đó

- Gián đoạn chờ đợi: thời gian gia công của các nguyên công kề nhau không giống nhau, do đó các chi tiết có thể phải chờ đến lúc được gia công

- Gián đoạn sắp bộ: có nghĩa là các phôi hoặc chi tiết này đã được gia công xong nhưng các phôi và chi tiết khác vẫn chưa được gia công xong Ví dụ, khi sắp bộ các phôi dập và các phôi đúc để chuyển sang xưởng gia công cơ khí hoặc sắp bộ các chi tiết cơ khí sau khi gia công sang phân xưởng lắp ráp

Gián đoạn giữa các ca làm việc được xác định bằng chế độ làm việc theo lịch (số lượng và thời gian của ca làm việc) Gián đoạn giữa các ca làm việc còn được hiểu là các ngày nghỉ, ngày lễ và tính cả thời gian ăn trưa

1.5.1.2 Chu kỳ chế tạo chi tiết

Chu kỳ chế tạo chi tiết (hay chu kỳ sản xuất chế tạo chi tiêt) bao gồm trước hết chu

kỳ nguyên công T nc của hai hoặc nhiều phân xưởng tùy thuộc vào tiến trình công nghệ

Ví dụ khi chế tạo chi tiết từ phôi dập thì chu kỳ sản xuất của chi tiết này bao gồm các chu kỳ nguyên công theo các phân xưởng: rèn dập, gia công cơ, nhiệt luyện, nhiệt hóa, thời hian vận chuyển T vc, thời gian kiểm tra T kt, thời gian của các quá trình tự nhiên T tn

(thời gian làm khô hoặc làm nguội trong không khí), và thời gian gián đoạn T gd Như vậy chu kỳ chi tiết được xác định như sau:

T ct =T ncr +T ncc + +T vc +T tn +T gd (1.1)

Trong đó:

T ncr: thời gian của nguyên công rèn dập

T ncc: thời gian của các nguyên công gia công cơ

T vc: thời gian vận chuyển

T kt: thời gian kiểm tra

T tn: thời gian của các quá trình tự nhiên

T gd: thời gian gián đoạn

Thời gian nguyên công nói chung T nc được xác định như sau: khi tại nguyên công nào đó đồng thời có một số máy làm việc thì thời gian gia công cả loạt chi tiết T nc là:

c

t n

nc

.

= ( 1.2) Trong đó:

n: số chi tiết được gia công trong loạt

c: chỗ làm việc của nguyên công

t tc: thời gian từng chiếc (thời gian gia công từng chi tiết)

Nếu giả sử rằng, tại mỗi chỗ nguyên công chỉ có một chỗ làm việc C = 1 thì thời gian nguyên công của cả loạt chi tiết là:

T nc =n.t tc (1.3)

Khi xác định thời gian của chu kỳ nguyên công cần phải tính mức độ gia công đòng thời (gia công song song) trên nhiều nguyên công khác nhau của quy trình công nghệ Mức độ này phụ thuộc vào nhiều phương pháp phối hợp theo thời gian thực hiện nguyên công trong quy trình công nghệ

Có 3 phương pháp phối hợp nguyên công hay 3 dạng di chuyển của đối tượng sản xuất từ nguyên công này sang nguyên công khác:

- Di chuyển nối tiếp

- Di chuyển nối tiêp – song song

- Di chuyển song song

Bản chất của di chuyển nối tiếp là nguyên công tiếp theo chỉ được bắt đầu sau khi nguyên công trước kết thúc

Hình 1.1: Thời gian của chu kỳ gia công khi chi tiết di chuyển

Ta có thể thấy chu kỳ của quá trình nhiều nguyên công (m nguyên công) bằng tổng các chu kỳ một nguyên công:

T cn nt =nt +nt + +nt m =∑m nt i =n∑m t i

1 1

2 1

)

Vì chu kỳ nguyên công trong trường hợp này tỷ lệ thuận vơi số lượng chi tiết trong loạt và khối lượng lao động của từng nguyên công riêng biệt cho nên dạng di chuyển nối tiếp này chỉ nên áp dụng trong những trường hợp khi gián đoạn nguyên công không ảnh hưởng đáng kể đến chu kỳ nguyên công Nếu điều này không được thỏa mãn thì để giảm chu kỳ sản xuất nên áp dụng dạng di chuyển nối tiếp – song song

Dạng di chuyển nối tiếp – song song thể hiện ở sự phối hợp thời gian để thực hiện hai nguyên công kề nhau Trong trường hợp này toàn bộ loạt chi tiết đi qua từng nguyên công mà không có sự gián đoạn nào

Cần phân biệt 2 phương án di chuyển nối tiếp – song song:

- Thời gian của nguyên công trước nhỏ hơn thời gian của nguyên công sau

- Thời gian của nguyên công trước lớn hơn thời gian của nguyên công sau

Hình 1.2: Thời gian của chu kỳ nguyên công khi di chuyển nối tiếp - song song (quy

trình gồm 2 nguyên công)

a/ Thời gian của nguyên công trước nhỏ hơn thời gian của nguyên công sau

b/ Thời gian của nguyên công trước lớn hơn thời gian của nguyên công sau

Trong trường hợp thứ nhất di chuyển p chi tiết có thể được thực hiện ngay sang nguyên công tiếp theo sau khi kết thúc nguyên công trước Trong trường hợp thứ 2 hiện tượng máy không bị dừng ở nguyên công tiếp theo chỉ có thể được đảm bảo sau khi hội đủ số lượng chi tiết cho phép thực hiện nguyên công này một cách liên tục

Từ hình 1.2 ta nhận thấy dạng di chuyển nối tiếp – song song có thời gian nguyên công nhỏ hơn so với dạng di chuyển nối tiếp Ta còn thấy trong cả hai trường hợp di chuyển nối tiếp – song song thời gian nguyên công của bất kỳ quy trình gồm 2 nguyên công nào đều bằng thời gian nguyên công ở nguyên công có thời gian nguyên công lớn hơn cộng với thời gian gia công một loạt chi tiết được di chuyển ở nguyên công có thời gian nhỏ hơn

Như vậy, theo sơ đồ hình 1.2 a ta có:

T nc =T nc2 + pt1 (1.5)

Theo sơ đồ hình 1.2 b ta có:

T nc =T nc1 + pt2 (1.6)

Thời gian τ là thời gian giảm được ở dạng di chuyển nối tiếp – song song so với adạng di chuyển nối tiếp:

+ Theo sơ đồ 1.2a ta có:

τ : thời gian giảm được

t n: thời gian ở nguyên công có chu kỳ ngắn hơn

n: số chi tiết trong loạt

p: số chi tiết (trong loạt gồm n chi tiết) được di chuyển từ nguyên công này sang nguyên công khác

Nguyên tắc xây dựng dạng di chuyển nối tiếp – song song đối với quy trình công nghệ gồm 2 nguyên công có thể được áp dụng cho bất kỳ 2 nguyên công kề nhau nào

của quy trình công nghệ nhiều nguyên công (hình 1.3)

Hình 1.3: Thời gian của chu kỳ nguyên công khi di chuyển nối tiếp – song

song (quy trình gồm nhiều nguyên công)

Từ sơ đồ trên, ta thấy thời gian của chu kỳ nguyên công khi di chuyển – song song bằng hiệu giữa thời gian của chu kỳ nguyên công khi di chuyển nối tiếp và tổng thời gian trùng khớp τ1,τ2,τ3 (thời gian mà 2 nguyên công hoặc 3 nguyên công cùng hoạt động):

− = −∑−1

1 ) ( ) (

m i nt

nc ss nt

T τ (1.10)

Trong đó:

T nc(nt−ss): thời gian của chu kỳ gia công khi di chuyển nối tiếp – song song

T nc (nt): thời gian của chu kỳ gia công khi di chuyển nối tiếp

τ : thời gian trùng khớp giữa các nguyên công i

Thay các công thức (1.4) và (1.9) vào công thức (1.10) ta có:

− = ∑ −∑−1 −

1 1 ) (nt ss m m ( ) n

T (1.11)

Dạng di chuyển nối tiếp – song song được áp dụng cho những nguyên công có thời gian gia công lớn, số chi tiết trong loạt nhiều hoặc khối lượng gia công của từng nguyên công riêng biệt lớn

Dạng di chuyển song song có đặc trưng là không có gián đoạn, loạt chi tiết hoặc sản phẩm được di chuyển sang nguyên công tiếp theo ngay lập tức sau khi kết thúc nguyên công trước (hình 1.4)

Hình 1.4: Thời gian của chu kỳ gia công khi di chuyển song song

Từ sơ đồ trên hình 1.4 có thể xác định thời gian của chu kỳ nguyên công khi di chuyển song song T nc (ss):

1 max )

( ( ) (1.13)

Trong đó:

tmax: thời gian của nguyên công lớn nhất (trong trường hợp trên hình 1.4 là t2)

Dạng di chuyển song song có chu kỳ nguyên công ngắn nhất nhưng đồng thời cũng

có một nhược điểm: tất cả các nguyên công (hình 1.4) đều được thực hiện có sự gián đoạn làm cho các máy bị dừng (ký hiệu I, II, III và IV là ký hiệu các chu kỳ nối tiếp) Chỉ có một trường hợp được xem là ngoại lệ khi di chuyển song song đó là khi thời gian các nguyên công hoặc là bằng nhau hoặc là bội số của nhau Trường hợp này được gọi là dạng di chuyển theo dây chuyền, nó được áp dụng trong sản xuất dây chuyền lien tục Để thực hiện dạng di chuyển này cần có:

r

c

t c

t c

1 (1.14) Trong đó:

t1,t2, : khối lượng dao động của nguyên công thứ nhất, thứ 2,…

c1,c2, : số chỗ làm việc ở các nguyên công này

r : nhịp sản suất của dây chuyền

1.5.1.3 Chu kỳ chế tạo sản phẩm

Chu kỳ chế tạo sản phẩm T ck (máy) bao gồm chu kỳ chế tạo các chi tiết riêng lẻ và chu kỳ lắp ráp, chu kỳ các nguyên công sửa nguội, điều chỉnh, chạy rà và chạy thử Tính toán chu kỳ lắp ráp (còn gọi là sơ đồ chu kỳ) Khi xây dựng sơ đồ chu kỳ trước hết phải xác định khoảng thời gian của các công việc công nghệ, công việc vận chuyển

và công việc kiểm tra

Thời gian của chu kỳ chế tạo sản phẩm (máy) được xác định theo thời gian lớn nhất của chi tiết chính (thường là chi tiết phức tạp nhất hay còn gọi là chi tiết đại diện) và chu kỳ lắp ráp tính từ thời điểm chi tiết chính đi vào dây chuyền lắp ráp Chọn chi tiết chính có thể được minh họa bằng sơ đồ như trên hình 1.5 Ta thấy, chi tiết A có chu kỳ sản xuất là 10 ngày đi vào dây chuyền lắp ráp sau 12 ngày khi dây chuyền lắp ráp bắt đầu hoạt động Trong khi đó chi tiết B mặc dù có chu kỳ sản xuất nhỏ hơn (8 ngày) nhưng đi vào dây chuyền lắp ráp sớm hơn, vì vậy chi tiết B được chọn là chi tiết chính Như vậy, chu kỳ sản xuất của sản phẩm T ck (máy) trong trường hợp này là 24 ngày

Hình 1.5: Sơ đồ chọn chi tiết chính để xác định chu kỳ chế tạo sản phẩm

1.5.1.4 Các biện pháp giảm chu kỳ sản xuất

Chu kỳ sản xuất có thể được giảm theo 2 cách:

- Giảm thời gian gia công

- Loại bỏ hoàn toàn hoặc giảm thiểu thời gian gián đoạn

Giảm thời gian gia công có thể đạt được bằng cách hoàn thiện công nghệ và tính năng công nghệ trong kết cấu sản phẩm

Hoàn thiện quy trình công nghệ được thực hiện bằng cơ khí hóa và tự động hóa, dùng chế độ cắt, ứng dụng các phương pháp công nghệ tiên tiến, đồng thời áp dụng các phương pháp tập trung nguyên công

Tăng tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm có thể đạt được bằng cách thiết kế kết cấu sao cho nó gần với yêu cầu của quy trình công nghệ (gần với kết cấu của chi tiết thành phẩm) Hơn nữa cần tách sản phẩm ra nhiều cụm để có thể tiến hành lắp ráp song song – yếu tố quan trọng để giảm thời gian lắp ráp

Thời gian vận chuyển có thể giảm được bằng cách bố trí thiết bị theo nguyên tắc thẳng dòng và cơ khí hóa các hệ thống vận chuyển

Thời gian kiểm tra có thể giảm được bằng cách cơ khí hóa, tự động hóa các nguyên công kiểm tra, áp dụng phương pháp kiểm tra thống kê và phương pháp kiểm tra tích cực (kiểm tra trong quá trình gia công)

Thời gian gián đoạn giữa các nguyên công có thể giảm được bằng cách chuyển từ gia công nối tiếp sang gia công nối tiếp – song song hoặc song song Để loại trừ hoàn toàn thời gian gián đoạn giữa các nguyên công chỉ có thể áp dụng phương pháp gia công theo dây chuyền lien tục (trường hợp đặc biệt của phương pháp di chuyển song song)

Thời gian gián đoạn giữa các nguyên công cũng có thể giảm được bằng cách tổ chức các phân xưởng chuyên môn hóa và bố trí chúng cạnh nhau Điều này cho phép

giảm đáng kể quãng đường di chuyển giữa các phân xưởng, có nghĩa là giảm thời gian gián đoạn giữa các nguyên công

Cuối cùng, thời gian gián đoạn giữa các ca làm việc có thể giảm được bằng chế độ làm việc theo ca Ví dụ, ở các nhà máy chế tạo hạng nặng thông thường người ta tổ chức làm việc cả 3 ca (24/24h) để gia công các chi tiết chính Các chi tiết này thường là những chi tiết phức tạp, kích thước khuôn khổ lớn và do đó chúng có thời gian gia công lớn nhất

1.5.2 Tổ chức sản xuất theo không gian

1.5.2.1 Cấu trúc sản xuất của nhà máy

Trong bất kỳ nhà máy nào đều có: các phân xưởng chính, các phân xưởng phục vụ

Như vậy, các phân xưởng chính, phân xưởng phụ và các bộ phận phục vụ được gọi

là cấu trúc của sản xuất nhà máy

Khi thiết kế cấu trúc của nhà máy cần phải tính đến các yếu tố sau:

- Đặc điểm kết cấu và công nghệ của sản phẩm

- Quy mô sản xuất theo từng loại sản phẩm

- Hình thức chuyên môn hóa của sản xuất

- Quan hệ hợp tác của nhà máy với các nhà máy khác

Đặc điểm kết cấu và công nghệ của sản phẩm xác định tính chất của quá trình sản xuất (phương pháp chế tạo phôi, phương pháp gia công cơ và phương pháp lắp ráp) Ví

dụ, vì trong kết cấu của ô tô và máy kéo thường có các phân xưởng đúc và các phân xưởng rèn dập

Quy mô sản xuất của sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc của nhà máy Ví

dụ, nếu tổ chức phân xưởng dập nguội dùng cho quy mô sản xuất lớn, thì với quy mô sản xuất nhỏ chỉ cần tổ chức một công đoạn dập nguội nằm trong thành phần của phân xưởng rèn dập, như vậy cấu trúc sản xuất của nhà máy sẽ đơn giản hơn

Cấu trúc sản xuất phụ thuộc rất nhiều vào mực độ chuyên môn hóa của nhà máy Mức độ chuyên môn hóa càng cao thì cấu trúc sản xuất càng đơn giản Nếu hợp tác với các nhà máy cơ khí khác thì có thể không cần đến một số phân xưởng Ví dụ, nhà máy

A nhận phôi đúc của nhà máy B (trong khuôn khổ hợp tác) thì nhà máy A không có phân xưởng đúc và như vậy cũng không cần kho chứa mẫu đúc, kho chứa nguyên liệu, kho chứa than,… do đó cấu trúc sản xuất của nhà máy A sẽ đơn giản hơn

Cấu trúc sản xuất của các nhà máy cơ khí thông dụng nhất có tính đến mức độ chuyên môn hóa được mô tả trên hình 1.6

Hình 1.6: Sơ đồ cấu trúc sản xuất của nhà máy cơ khí phụ thuộc vào mức độ chuyên

môn hóa

CBP – chuẩn bị phôi; GCC – Gia công cơ; LR – Lắp ráp

Đường đậm nét gấp khúc mô tả cấu trúc đặc trưng cho các nhà máy chế tạo các sản phẩm hoàn thiện

Số 1 – mô tả các nhà máy có chu kỳ công nghệ khép kín, bao gồm tất cả các phân xưởng: chuẩn bị phôi, gia công cơ và lắp ráp

Số 2 – mô tả các nhà máy gia công cơ và lắp ráp, còn phôi được cung cấp từ nhà máy khác trong khuôn khổ hợp tác sản xuất

Số 3 – mô tả các nhà máy lắp ráp từ những chi tiết được chế tạo tại các nhà máy khác

Số 4 – mô tả các nhà máy chuyên môn hóa chỉ chế tạo các loại chi tiết như bánh răng, vòng bi, ốc vít,…

Thành phần của các phân xưởng phụ thuộc vào các bộ phận phục vụ, phụ thuộc vào yêu cầu của quá trình sản xuất trong các phân xưởng chính

1.5.2.2 Hình thức chuyên môn hóa phân xưởng

Có 2 hình thức chuyên môn hóa phân xưởng:

- Theo dấu hiệu thực hiện quy trình công nghệ

- Theo dấu hiệu chế tạo sản phẩm

Hình thức chuyên môn hóa phân xưởng thứ nhất được gọi là chuyên môn hóa công nghệ, còn hình thức chuyên môn hóa thứ 2 gọi là chuyên môn hóa sản phẩm (chuyên môn hóa đối tượng)

Chuyên môn hóa công nghệ được đặc trưng bằng các phân xưởng thực hiện các quá trình công nghệ xác định Ví dụ, các phân xưởng đúc, các phân xưởng rèn dập, các phân xưởng gia công cơ, nhiệt luyện, lắp ráp,… Các phân xưởng này thường tồn tại trong các nhà máy cơ khí có mức độ chuyên môn hóa rộng đặc trưng cho các dạng sản xuất đơn chiếc và hang loạt Trong chuyên môn hóa cộng nghệ mỗi một phân xưởng thực hiện một số nguyên công của quy trình công nghệ để chế tạo một sản phẩm nhất định

Chuyên môn hóa sản phẩm đặc trưng cho các nhà máy có mức độ chuyên môn hóa hẹp (trong sản xuất hang loạt lớn và hang khối) Các phân xưởng ở đây có nhiệm vụ chế tạo các chi tiết riêng biệt hoặc các cụm chi tiết thông thường với chủng loại hạn

chế (ví dụ, xưởng chế tạo lò xo ở nhà máy xe lửa, xưởng chế tạo động cơ ở nhà máy ô tô) Cấu tạo của hình thức chuyên môn hóa sản phẩm về nguyên tắc thường dẫn đến các quy trình khép kín, có nghĩa là trong các phân xưởng thường các công việc được phối hợp ở các giai đoạn khác nhau và các dạng gia công khác nhau Ví dụ, các dạng phối hợp đó có thể là phối hợp của các phân xưởng: chuẩn bị phôi, gia công cơ và lắp ráp

Quá trình thay đổi hình thức chuyên môn hóa phân xưởng theo dấu hiệu quy trình công nghệ thành chuyên mon hóa phân xưởng theo dấu hiệu sản phẩm là một trong những xu hướng hoàn thiện cấu trúc sản xuất của các nhà máy cơ khí

Thành lập các phân xưởng chế tạo sản phẩm (chuyên môn hóa phân xưởng theo dấu hiệu sản phẩm) phải dựa trên 2 cơ sở:

- Phát triển sản xuất hàng loạt và hàng khối với quy mô sản xuất lớn

- Ứng dụng công nghệ mới (gia công bằng tia lửa điện, cơ khí hóa và tự động hóa quá trình sản xuất)

1.5.2.3 Cấu trúc sản xuất của phân xưởng

Cấu trúc sản suất của phân xưởng được hiểu là thành phần và hình thức quan hệ của các công đoạn sản xuất và các bộ phận khác trong phân xưởng

Cũng tương tự như chuyên môn hóa các phân xưởng người ta phân biệt 2 hình thức chuyên môn hóa trong phân xưởng, đó là:

- Các bộ phận trong phân xưởng được chuyên môn hóa theo dấu hiệu công nghệ (quy trình công nghệ)

- Các bộ phận trong phân xưởng được chuyên môn hóa theo dấu hiệu sản phẩm Trong trường hợp thứ nhất phân xưởng được chia ra các công đoạn chuyên môn hóa theo loại sản phẩm

Các công đoạn trong chuyên môn hóa công nghệ (theo dấu hiệu công nghệ) được trang bị các thiết bị cùng loại (hình 1.7) Phân xưởng cơ khí trên hình 1.7 có 4 công đoạn Chi tiết 1 được gia công tuần tự trên máy tiện (nguyên công 1), trên máy phay

(nguyên công 2), trên máy khoan (nguyên công 3) và trên máy bào (nguyên công 4) Trên mỗi máy cùng loại người ta gia công các chi tiết khác nhau Như vậy, chuyên môn hóa công nghệ các công đoạn của phân xưởng được đặc trưng cho sản xuất hang loạt nhỏ và đơn chiếc Dạng chuyên môn hóa này có chu kỳ sản xuất lớn thường xuyên phải điều chỉnh lại máy Ta cũng có thể phân tích tương tự như vậy đối với chi tiết 2

Hình 1.7: Sơ đồ bố trí thiết bị theo nguyên tắc công nghệ

Bây giờ giả sử chi tiết 1 có số lượng rất lớn và khi 4 máy trên hình 1.7 chỉ tập trung gia công chi tiết 1 (không còn thời gian đẻ gia công các chi tiết khác loại) Trong trường hợp này xuất hiện khả năng chuyển đổi từ chuyên môn hóa công nghệ sang chuyên môn hóa sản phẩm (theo dấu hiệu chế tạo sản phẩm) có nghĩa là, có thể thiết lập công đoạn bao gồm các loại máy khác nhau (máy tiện, máy phay, máy khoan và máy bào) Theo nguyên tắc thẳng dòng thì các máy này phải được bố trí tuần tự theo các nguyên công

Hình 1.8: Sơ đồ bố trí thiết bị theo nguyên tắc chế tạo sản phẩm

Từ lập luận trên ta thấy khả năng hoàn thiện cấu trúc sản xuất của phân xưởng bằng cách chuyên môn hóa sản phẩm phụ thuộc vào sự phát triển của sản xuất hàng loại và hàng khối Chuyên môn hóa sản phẩm tạo điều kiện thuận lợi cho ứng dụng công nghệ mới, cho phép trong phạm vi một cong đoạn tích hợp các quy trình, ví dụ: gia công cơ

và tôi bề mặt bằng dòng điện cao tần, rèn dập và gia công cơ, hàn và lắp ráp, hàn và nhiệt luyện,…

1.5.2.4 Hướng phát triển của cấu trúc sản xuất của các nhà máy cơ khí

Cấu trúc sản xuất của nhà máy là mô hình động, sự thay đổi của nó phụ thuộc vào tiến bộ khoa học kỹ thuật, sự phát triển của chuyên môn hóa và hoạt động liện kết giữa các nhà máy Cấu trúc sản xuất của nhà máy cơ khí có thể phát triển theo những hướng sau đây:

- Chế tạo phôi chính xác Phôi chính xác cho phép tăng hệ số sử dụng vật liệu (hệ số

sử dụng vật liệu là tỷ số giữa trọng lượng của chi tiết thành phẩm trên trọng lượng của phôi thô), giảm khối lượng gia công ở các nguyên công tinh nhằm nâng cao độ chính xác và tuổi bền của chi tiết

- Thiết lập các công đoạn gia công khép kín và ứng dụng hình thức chuyên môn hóa sản phẩm

- Cơ khí hóa và tập trung nguyên công trong phạm vi cả nhà máy

- Thành lập các nhà máy có quy mô lớn để tạo điều kiện áp dụng nhanh các tiến bộ

kỹ thuật trong sản xuất và hoàn thiện hệ thống quản lý sản xuất

- Thiết kế mặt bằng không gian của nhà máy theo các chỉ tiêu:

+ Đảm bảo nguyên tắc thẳng dòng và quãng đường di chuyển của chi tiết là ngắn nhất

+ Đảm bảo khả năng mở rộng nhà máy

+ Đảm bảo các chi tiết về an toàn và môi trường

1.5.3 Tổ chức sản xuất theo dây chuyền

1.5.3.1 Khái niệm về sản xuất dây chuyền

Sản xuất dây chuyền là dạng sản xuất mà trong đó quá trình chế tạo các chi tiết giống nhau hoặc lắp ráp sản phẩm trong một khoảng thời gian xác định được thực hiện liên tục theo trình tự của quy trình công nghệ

Sản xuất dây chuyền thuộc dạng sản xuất hàng khối hoặc hàng loạt lớn bao gồm:

- Dây chuyền một sản phẩm: dây chuyền này chế tạo một loại chi tiết (hoặc một đơn

vị lắp ráp) trong một thời gian dài

- Dây chuyền nhiều sản phẩm: dây chuyền này chế tạo một số chủng loại chi tiết (hoặc một số loại sản phẩm) Dây chuyền này được áp dụng khi chế tạo một chủng loại chi tiết (hoặc một loại sản phẩm) không hết thời gian làm việc của máy

- Dây chuyền nhóm: trên dây chuyền này các chi tiết được gia công di chuyển lien tục từ nguyên công này sang nguyên công khác theo nhịp sản xuất đã được tính toán cụ thể

- Dây chuyền gián đoạn: đặc điểm của dây chuyền này là chi tiết di chuyển từ nguyên công này sang nguyên công khác không tuân theo nhịp sản xuất, vì vậy để đảm bảo cho quá trình sản xuất được liên tục phải tạo ra các số dư chi tiết ở sau các nguyên công có thời gian gia công ngắn

1.5.3.2 Tổ chức sản suất theo dây chuyền liên tục

- Sự đòng bộ của các nguyên công:

Công việc trên dây chuyền liên tục phải dựa trên cơ sở phối hợp giữa thời gian nguyên công với nhịp của dây chuyền Thời gian của bất kỳ nguyên công nào phải bằng hoặc là bội số của nhịp dây chuyền

Quá trình phối hợp giữa thời gian nguyên công với nhịp của dây chuyền liên tục được gọi là sự đồng bộ Điều kiện đồng bộ của các nguyên công được thể hiện qua công thức:

r

c

t c

t c

1 (1.15)

Trong đó:

t1,t2, : khối lượng dao động của nguyên công thứ nhất, thứ 2,…

c1,c2, : số chỗ làm việc ở các nguyên công này

r : nhịp sản suất của dây chuyền (phút/sản phẩm)

Sự đồng bộ được thực hiện bằng cách thay đổi cấu trúc và điều kiện tổ chức các nguyên công Có thể phân biệt hai giai đoạn đồng bộ nguyên công (hay đồng bộ quy trình): đồng bộ sơ lược được thực hiện khi thiết kế dây chuyền và đồng bộ cuối cùng được thực hiện khi điều chỉnh lắp đặt dây chuyền trong điều kiện phân xưởng

Sản xuất dây chuyền liên tục là hình thức tổ chức sản xuất tiên tiến, đảm bảo chu kỳ sản xuất ngắn nhất, đồng thời đảm bảo được công việc theo nhịp ở tất cả các nguyên công Sự đồng bộ của các nguyên công tạo điều kiện cho việc ứng dụng cơ khí hóa các

cơ cấu vận chuyển

- Tính dây chuyền liên tục:

Những số liệu ban đầu để tính dây chuyền liên tục là sản lượng đầu vào (số sản phẩm) của dây chuyền trong một khoảng thời gian xác định (tháng, ngày, quý, ca) N0, sản lượng đầu ra N1của dây chuyền cùng trong thời gian đó và các quỹ thời gian tương ứng

Sản lượng đầu ra hàng ngày N1 (chiếc) được xác định theo sản lượng đầu vào hang ngày N0 (chiếc):

a

N N

−

= 100

100 0

1 (1.16) Trong đó:

a: phần trăm phế phẩm

Quỹ thời gian hàng ngày của dây chuyển F n (phút) có tính đến thời gian gián đoạn

để nghỉ ngơi, T n được xác định theo công thức:

F n =(F0 −T n)s (1.17)

Trong đó:

F0: quỹ thời gian lý thuyết của một ca làm việc

s: số ca làm việc trong một ngày (1, 2 hoặc 3 ca)

Khi thiết kế dây chuyên phải dựa vào nhịp sản xuất (nhịp của dây chuyền) Nhịp này phải đảm bảo hoàn thành sản lượng đặt ra trong thời gian: tháng, ngày, ca,… Nhịp của dây chuyền r được xác định theo công thức:

100

) 100 ( ) (

0

0

N

a s

T F

= (1.18)

Trong đó: các ký hiệu N0,F0,T n,s,a đã được giải thích ở các công thức trên

Số chố làm việc C i ở các nguyên công i bằng:

t i: thời gian làm việc ở nguyên công thứ i

r: nhịp của dây chuyền

Số công nhân A có tính đến khả năng phục vụ nhiều chỗ làm việc được tính theo công thức:

1

) 100 1 ( (1.20) Trong đó:

b: phần trăm công nhân cần có thêm để dự phòng các trường hợp nghỉ phép, ốm

đau hoặc đi công tác

m: số nguyên công trên dây chuyền

y i : số chỗ làm việc mà công nhân có thể phục vụ được ở nguyên công thứ i

Tốc độ của băng tải khi lắp ráp V bt (m/phút) cần phải được thực phối hợp với nhịp của dây chuyền:

Tốc độ băng tải không những phải đảm bảo năng suất đặt ra mà còn phải đảm bảo

an toàn và thuận tiện trong lao động Theo kinh nghiệm thì phạm vi của tốc độ hợp lý nằm trong khoảng 0,1 – 0,2 m/phút

Trên dây chuyền sản xuất liên tục thường có 2 loại dự trữ chi tiết (hoặc cụm chi tiết), đó là: dự trữ công nghệ và dự trữ vận chuyển

Dự trữ công nghệ là số chi tiết hoặc cụm chi tiết nằm trong quá trình gia công tại các chỗ làm việc Khi di chuyển chi tiết theo chiếc (theo đơn vị) thì dự trữ công nghệ

Các dây chuyền sản xuất lien tục được chia ra ba loại:

- Dây chuyền sản xuất liên tục gọi tắt là dây chuyền liên tục với băng tải làm việc

- Dây chuyền sản xuất liên tục với băng tải phân phối

- Dây chuyền tự động hóa

Ngoài ra, trong chế tạo máy hạng nặng thường có dây chuyền với đối tượng cố định (ứng dụng trong lắp ráp)

1.5.3.3 Điều kiện tổ chức và ưu điểm của tổ chức sản xuất dây chuyền

- Điều kiện sản xuất của tổ chức sản xuất dây chuyền:

Điều kiện thiết yếu để sản xuất dây chuyền đạt hiệu quả là quy trình ổn định và đảm bảo được các chế độ: kỹ thuật, phục vụ và chế độ lao động

+ Chế độ kỹ thuật: đòi hỏi các phương pháp gia công phải ổn định và có khả năng lập lại các nguyên công một cách hệ thống trong những điều kiện định trước (ổn định

về chủng loại chi tiết, về chất lượng phôi, về chế độ công tác, về trang bị công nghệ và các điều kiện tổ chức,…)

+ Chế độ phục vụ: đòi hỏi cung cấp cho dây chuyền tất cả những yếu tố cần thiết để cho dây chuyền hoạt động bình thường như phôi, dụng cụ, các thiết bị sửa chữa,… Phôi có thể cấp liên tục tương ứng với nhịp của dây chuyền hoặc có thể cấp theo chu

kỳ Dụng cụ dây chuyền phải được thay đổi theo quy trình lập sẵn Sửa chữa thiết bị cần được thực hiện theo kế hoạch và phải thực hiện các phương pháp dự phòng

+ Chế độ lao động: đòi hỏi công nhân phải tuân theo nguyên tắc làm việc trên dây chuyền để đảm bảo cho nhịp sản xuất được ổn định Trên các dây chuyền liên tục thường tất cả công nhân được giải lao 5 – 10 phút khi dây chuyền ngừng hoạt động

- Ưu điểm của tổ chức sản xuất dây chuyền:

Sản xuất dây chuyền là hình thức tổ chức sản xuất có hiệu quả nhất, ưu điểm của sản xuất dây chuyền là:

+ Tăng năng suất lao động

+ Giảm chu kỳ sản xuất

+ Giảm phế phẩm

+ Sử dụng tất cả các nguồn vốn của nhà máy

+ Năng cao chất lượng và giảm giá thành của sản phẩm

Tăng năng suất lao động của sản phẩm dây chuyền là nhờ vào tác động của các yếu

tố kỹ thuật và tổ chức Các yếu tó đó là cơ khí hóa và tự động hóa, sử dụng các trang bị chuyên dùng, cơ khí hóa quá trình vận chuyển và các quá trình phụ, ứng dụng công nghệ sản xuất tiên tiến

Một ý nghĩa khác của dây chuyền sản xuất liên tục là nhịp sản xuất Nhịp sản xuất cho phép tổ chức rất tốt cơ sở vật chất – kỹ thuật của nhà máy, giảm được phôi liệu chứa trong kho, do đó sử dụng tốt phôi liệu sản xuất và lưu thông

Như vậy, sản xuất dây chuyền là hướng quan trọng của tiến bộ kỹ thuật nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế cao

Ứng dụng trong sản xuất dây chuyền các thiết bị tự động đòi hỏi phải có vốn đầu tư

bổ sung cho thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vân hành chúng Tuy nhiên, với việc sử dụng hết công suất thì các chi phí này sẽ được hoàn lại nhanh chóng do giảm được giá thành chế tạo sản phẩm

CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC LAO ĐỘNG TRONG CÁC NHÀ MÁY CƠ KHÍ

2.1 Tổ chức lao động

2.1.1 Nhiệm vụ của tổ chức lao động

Nhiệm vụ quan trọng của tổ chức lao động là sử dụng lực lượng lao động một cách hợp lý nhằm nâng cao năng suất lao động, đây cũng là cơ sở của sự phát triển xã hội theo quy luật của tất cả các nền kinh tế

Tổ chức lao động là một phần của tổ chức sản xuất, nó sử dụng thành quả của các nền khoa học khác nhau: kinh tế, kỹ thuật, xã hội học, luật học và giáo dục học

Các phương pháp tổ chức lao động trong các nhà máy cơ khí rất khác nhau, tuy nhiên chúng đều bao hàm các yếu tố của quá trình sản xuất Nội dung chính của công tác tổ chức lao động là thiết kế và ứng dụng các biện pháp trong các lĩnh vực sau đây:

- Phân chia lao động và bố trí công nhân trong sản xuất

- Thành lập ca làm việc và cách bố trí ca làm việc

- Phục vụ nhiều máy và tích hợp các chuyên môn

- Yêu cầu đối với thiết bị sản phẩm

- Yêu cầu về vệ sinh và đảm bảo điều kiện lao động thuận lợi

- Tổ chức cạnh tranh lành mạnh và tuân theo kỹ thuật lao động

2.1.2 Phân chia lao động

* Cơ sở của phân chia lao động:

Phân chia lao động trong nhà máy nhằm đảm bảo phân phối công việc giữa những nguời thực hiện có chuyên môn sâu và kinh nghiệm sản xuất, đồng thời nhằm mục đích

xác định trách nhiệm cá nhân trong công việc và củng cố quan hệ hợp tác trong quá trình lao động tập thể

Phân chia lao động trong nhà máy được xác định theo 3 dấu hiệu cơ bản sau đây:

- Theo đặc tính lao động và mục đích công việc: theo dấu hiệu này thì tất cả cán bộ công nhân viên của nhà máy chia ra các loại: công nhân, kỹ sư, nhân viên phục vụ và cán bộ lãnh đạo ở các cấp Ở đây loại chủ đạo là công nhân bởi vì sức lao động của họ trực tiếp sản xuất ra của cải vật chất

Cần phân biệt công nhân chính và công nhân phụ Chọn tỷ lệ hợp lý giữa công nhân chính và công nhân phụ là điều kiện quan trọng để nâng cao năng suất lao động

- Theo tính đồng nhất về kỹ thuật của công việc: phân chia lao động theo dấu hiệu này có nghĩa là công nhân của nhà máy được nhóm lại theo nghành nghề Ví dụ, công nhân đứng máy công cụ được chia ra theo các nghành nghề như: thợ tiện, thợ khoan, thợ phay,… Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng xuất hiện những phương pháp công nghệ mới, do đó xuất hiện những nghành nghề mới

- Theo độ phức tạp và trách nhiệm của công việc: phân chia công việc theo dấu hiệu này có nghĩa là tất cả các công việc và công nhân của nhà máy được chia ra các bậc chuyên môn khác nhau

Trên cơ sở những dấu hiệu này nguời ta thực hiện phân chia lao động theo nguyên công, có nghĩa là mỗi một nguyên công cần bố trí nguyên công có trình độ và chuyên môn phù hợp

Phân chia lao động xác định trách nhiệm rõ ràng của người thực hiện công việc, tránh tình trạng công việc không có người phụ trách

Phân chia lao động và bố trí công việc theo chuyên môn đòi hỏi phải tuân theo các nguyên tắc sau đây:

+ Mỗi công nhân có một chỗ làm việc và hoàn toàn chịu trách nhiệm về công việc được giao