Nghiên cứu khả thi dự án thành lập nhà máy đại tu và nâng cấp tự động hóa máy may công nghiệp - Chương 4

Nghiên cứu khả thi dự án thành lập nhà máy đại tu và nâng cấp tự động hóa máy may công nghiệp

Chương IV: NGHIÊN CỨU KHẢ THI KỸ THUẬT

4.1 GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM CỦA DỰ ÁN

4.1.1 Mô hình đại tu máy may 1 kim

4.1.1.1 Giới thiệu máy may 1 kim

Máy may 1 kim là lọai máy được sử dụng nhiều nhất trong 1 dây chuyền may (chiếm khỏang 65% ) Đầu máy được cấu tạo từ khỏang 362 chi tiết lớn nhỏ được chia thành các cụm chi tiết sau:

- Đầu máy và các chi tiết che chắn

- Bộ phận trục chính và trụ kim của máy

- Bộ phận trục dưới và ổ máy

- Bộ phận nâng chân vịt

- Bộ phận đẩy sản phẩm và lại mũi

- Bộ phận bơm dầu và bôi trơn

( Ngòai đầu máy ra còn có: chân bàn, mặt bàn, motor…)

4.1.1.2 Mô hình đại tu máy 1 kim

 Các công việc cần thực hiện: Qua công việc điều tra bằng cách phỏng vấn trực tiếp các chuyên gia trong ngành thì sau thời gian sử dụng khỏang 7 năm ( tuổi thọ

kỹ thuật ) thì máy sẽ xảy một số tình trạng hỏng hóc như: tróc sơn, chảy dầu, bỏ mũi, tiếng ồn lớn… Và sau đây là bảng các công việc phải thực hiện khi đại tu máy

- Sơn lại tòan bộ đầu máy bằng phương pháp sơn tĩnh điện

- Thay thế 1 số chi tiết như: trụ kim, bạc, ổ máy, phốt dầu, ống dầu, bơm dầu, các chi tiết khác

 Các công việc có thể thực hiện và các chi tiết có thể chế tạo tại Việt Nam:

Sau khi nghiên cứu khả năng công nghệ thực tế và so sánh giá thành với các chi tiết nhập ngọai, chúng tôi xác định được các công việc và chi tiết có thể chế tạo được như sau:

Bảng 4.1: Các công việc thực hiện để đại tu máy

Công việc/Chi tiết Số lượng Thực hiện

Tiêu chuẩn

Tự chọn

4.1.2 Mô hình nâng cấp tự động hóa máy may 1 kim

4.1.2.1 Giới thiệu máy may 1 kim cắt chỉ tự động

Cấu tạo máy may 1 kim cắt chỉ tự động bao gồm:

- Đầu máy ( tương tự như máy may 1 kim thường có gắn thêm bộ phận cắt chỉ tự động và bộ encorder )

- Motor ly hợp và thắng điện từ ( EC motor )

- Hộp điều khiển và bảng điều khiển

- Chân và mặt bàn

4.1.2.2 Mô hình nâng cấp tự động hóa máy may 1 kim

Theo nghiên cứu của Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM thì các công việc cần thực hiện để nâng cấp tự động hóa máy may 1 kim bao gồm

 Đối với đầu máy

- Thân máy

Bảng 4.2: Các cơng việc thực hiện với thân máy để nâng cấp tự động hĩa

Cơng việc/Chi tiết Số lượng Thực hiện

- Các chi tiết cơ khí ( xem phụ lục B )

Bảng 4.3: Các chi tiết cơ khí cần chế tạo để nâng cấp tự động hĩa

Cơng việc/Chi tiết Số lượng Thực hiện

Các chi tiết cơ khí khơng tiêu chuẩn 16 Tại nhà máy

Các chi tiết cơ khí tiêu chuẩn 67 Mua ngịai

 Đối với motor:

- Phần rotor: tận dụng rotor của motor cũ

- Ly hợp và thắng điện từ: đặt hàng chế tạo tại Việt Nam

 Hộp điện tử, encorder và bảng điều khiển:

- Thiết kế mạch: đặt hàng

- Đặt hàng chế tạo mạch in tại Việt Nam

- Nhập khẩu linh kiện điện tử ( xem phụ lục B) và lắp ráp linh kiện điện tử tại xí nghiệp

- Vỏ hộp điện tử và bảng điều khiển: đặt hàng

4.2 GIỚI THIỆU QUI TRÌNH CƠNG NGHỆ

4.2.1 Qui trình cơng nghệ sơn tĩnh điện

Sơ đồ cơng nghệ:

Xử lý bề mặt kim

loại trước khi sơn

Sấy khô vật sơn Đưa sản phẩm lên

băng chuyền treo

Hình 4.1 Qui trình cơng nghệ sơn tĩnh điện

 Xử lý bề mặt kim loại Đây là qui trình tiêu chuẩn hịan hảo bao gồm 10 cơng

đoạn Tuy nhiên qua thực tế chúng tơi đã lắp đặt và vận hành, chúng tơi đề xuất qui trình này bao gồm 7 cơng đoạn như sau:

Tẩy dầu mỡ Rửa nước Tẩy gỉ Rửa nước chảy tràn

Định hình bề mặt Zn-phốt phát rửa nước

Ở cơng đoạn này chúng ta bố trí 7 bể xử lý bằng inox, kích thước:

Dài x cao x rộng = 2,4m x 1,8m x 1,4m

Cĩ bố trí hệ thống đường ống cấp và thĩat nước

Việc di chuyển sản phẩm sơn từ bể này qua bể khác được thực hiện bằng tời – cơng suất 1 tấn

 Sấy khơ vật sơn: sản phẩm cần sơn sau khi qua cơng đoạn xử lý bề mặt bị ứơt, do

vậy nhằm tăng cơng suất, tiết kiệm thời gian chờ, chúng ta cần đưa các sản phẩm cần sơn qua cơng đoạn sấy khơ

 Đưa sản phẩm lên băng chuyền treo: sản phẩm cần sơn sau khi được sấy khơ, sẽ

chuyển qua băng chuyền sơn treo để chuẩn bị khâu sơn tĩnh điện bề mặt Tại đây tùy theo số lượng yêu cầu, chúng ta cần bố trí 1-3 cơng nhân để treo sản phẩm lên

Sơn tĩnh điện bột Lấy sản phẩm

xuống

Đưa sản phẩm lên

xe goòng

Đưa vào buồng sấy

hồng ngoại Lấy sản phẩm ra khỏi buồng sấy Sản phẩm hoàn thiện

băng chuyền treo Chúng tôi thiết kế băng chuyền treo tự động nhằm tăng hiệu quả

và năng suất sơn

 Sơn bột tĩnh điện: Sản phẩm sau khi được treo lên bằng chuyền sơn treo sẽ được

điều khiển tự động với vận tốc thích hợp đi đến buồng sơn, tại đây chúng ta bố trí

2 công nhân sơn Tốc độ trung bình được điều chỉnh khoảng 4m/phút Đây là công đoạn quan trọng quyết định lớn về chất lượng sản phẩm, chúng tôi chọn sử dụng thiết bị phun sơn tĩnh điện bột nhãn hiệu NORDSON – USA Đây là thiết bị được ưa chuộng và đánh giá cao trên thị trường thế giới nói chung, cũng như tại thị trường Việt Nam qua thực tế sử dụng nói riêng NORDSON có nhiều ưu điểm vượt trội so với các sản phẩm cùng loại hiện có trên thị trường

4.2.2 Qui trình công nghệ chế tạo mạch điện tử

 Sơ đồ công nghệ

Hình 4.2 Qui trình công nghệ chế tạo mạch điện tử

 Giải thích sơ đồ công nghệ:

+ Nhận chuyển giao sơ đồ nguyên lý từ Trường ĐH Bách Khoa

Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ mạch in Chụp phim sơ đồ

mạch in

Chế tạo mạch in Khoan lỗ linh

kiện Lắp ráp linh kiện

Đặt hàng Thực hiện tại nhà máy

+ Đặt hàng công ty Điện tử Thiên Sơn để chế tạo mạch in ( bao gồm các bước: chuyển đổi từ sơ đồ nguyên lý sang sơ đồ mạch in – chụp phim sơ đồ mạch

in – chế tạo mạch in )

+ Tiến hành các bước: khoan lỗ lắp linh kiện – lắp ráp và hàn linh kiện tại nhà máy

4.2.3 Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết cơ khí ( xem phụ lục C )

Qui trình công nghệ chế tạo các chi tiết cơ khí do chúng tôi thiết kế được kiểm nghiệm bởi Viện Cơ Học TP HCM Trong số các chi tiết cần chế tạo tại nhà máy chúng tôi chia thành 7 nhóm chi tiết ( các chi tiết trong cùng 1 nhóm sẽ có qui trình công nghệ tương đồng)

4.3 THIẾT KẾ QUI TRÌNH SẢN XUẤT

4.3.1 Qui mô sản xuất

Đây là một dự án mới, việc xác định nhu cầu đối với dự án mới được thực hiện bằng phương pháp dự báo và khảo sát, vì vậy không có cơ sở để chọn lựa ngay một qui mô sản xuất tối ưu Vì vậy chúng tôi phải thiết kế qui trình sản xuất dựa trên một số qui mô, sau đó dùng phương pháp phân tích đồ thị để xác định qui mô sản xuất tối ưu như đã trình bày trong phần ‘Phương pháp nghiên cứu’ Trong đó:

 Qui mô nhỏ nhất: qui mô ứng với nhu cầu tiềm năng nhỏ nhất với độ sẵn sàng

mua cao nhất

 Qui mô lớn nhất: qui mô ứng với nhu cầu tiềm năng lớn nhất với độ sẵn sàng

mua cao nhất

 Qi mô trung bình: khỏang giữa

Từ số liệu ở các bảng: 3.7, 3.8, 3.9, 3.10 ta có:

Bảng 4.4 Qui mô sản xuất

( sản phẩm/năm )

Máy đại tu

Máy nâng cấp Tự

động hóa

Theo bảng 2.5 thì qui mô sản xuất của dự án thuộc lọai hàng lọat lớn

4.3.2 Qui trình sơn tĩnh điện

4.3.2.1 Công suất yêu cầu:

Qui trình sơn tĩnh điện được sử dụng cho việc đại tu máy, nên công suất của nó phải đảm bảo đáp ứng được mức sản lượng như trong bảng 4.4

- Qui mô nhỏ: 7.000 sản phẩm/năm

- Qui mô trung bình: 15.000 sản phẩm/năm

- Qui mô lớn: 23.000 sản phẩm/năm

4.3.2.2 Sơ đồ bố trí

Hình 4.3 Qui trình sơn tĩnh điện

4.3.2.3 Các thông số cơ bản

 Các thiết bị

Bảng 4.5 Các thiết bị của qui trình sơn tĩnh điện

Đây là hệ thống sơn có công suất khỏang 100 sản phẩm/ ngày ( 8 tiếng ), có nghĩa khỏang 30.000 sản phẩm/năm.Vậy hệ thống này có thể đáp ứng được cho 3 qui

mô sản xuất

 Lượng lao động:

Bảng 4.6 Lượng nhân công của bộ phận sơn tĩnh điện

Qui mô Số nhân công ( người )

( Nguồn: công ty M.E.C )

 Không gian yêu cầu: 30m x 12m

4.3.3 Qui trình lắp ráp linh kiện điện tử

4.3.3.1 Công suất yêu cầu

Công suất cần chế tạo chi tiết được tính bằng công thức 2.7

Ni = No mi.(1+β ).(1+α )

- No : sản lượng yêu cầu ( Bảng 4.4 )

- Số lượng của 1 lọai mạch trong bộ điều khiển: mi = 1

- Tỷ lệ dự trữ: 7% β = 0,07 ( Nguồn: công ty Thiên Sơn )

- Tỷ lệ phế phẩm 5%: α = 0,05 ( Nguồn: công ty Thiên Sơn )

Bảng 4.7 Sản lượng các mạch điện tử

Qui mô nhỏ Qui mô tb Qui mô lớn

Mạch điều khiển công suất 6.700 9.540 12.350

4.3.3.2 Qui trình lắp ráp

 Qui trình: là qui trình lắp ráp thủ công được thực hiện trên 1 bàn thao tác gồm các công việc: gắn linh vào vị trí - hàn chì – làm vệ sinh

 Năng suất:

Qua khảo sát một số công ty chuyên lắp ráp linh kiện điện tử thì năng suất lắp ráp của 1 công nhân như sau:

Bảng 4.8 Năng suất láp ráp mạch điện tử

(cái/người/ngày )

Năng suất (cái/người/năm )

Mạch bảng điều khiển 16 4.800

( Nguồn: công ty TNHH Thiên Sơn )

4.33.3 Các thông số cơ bản

 Lượng lao động

Từ dữ liệu của bảng 4.6 và 4.7 ta có thể xác định được lượng lao động cần thiết để lắp ráp linh kiện điện tử như sau

Bảng 4.9 Lượng lao động cho qui trình lắp ráp mạch điện tử

Lọai mạch Số lượng nhân công yêu cầu ( người )

Qui mô nhỏ Qui mô tb Qui mô lớn

 Các thiết bị

Các trang bị dụng cụ cho 1 người công nhân lắp ráp bao gồm

+ Bàn thao tác 0,6 x 1m và ghế ngồi

+ Ống hút khí hàn

+ Mỏ hàn, chì, nhựa thông, kìm cắt

 Không gian mặt bằng

Không gian cần thiết cho 1 công nhân lắp ráp mạch điện tử là: 4 m2

4.3.4 Qui trình gia công cơ khí

Qua nghiên cứu qui trình công nghệ có thể thấy các chi tiết được chế tạo qua nhiều nguyên công tương đối đơn giản, có nhiều chi tiết có các bước công nghệ tương

đối giống nhau, nên đối với mô hình này ‘phương pháp phân tán nguyên công’ là

thích hợp nhất, với phương pháp này các chi tiết lần lượt được đưa vào gia công

tại các ‘trạm công nghệ’ ( trạm đúc áp lực, trạm phay, trạm tiện…) theo từng lô

4.3.4.1 Công suất yêu cầu

Công suất cần chế tạo chi tiết được tính bằng công thức 2.7

Ni = No mi.(1+β ).(1+α )

- No: sản lượng ( bảng 4.4 )

- Số lượng của 1 chi tiết trong 1 sản phẩm: mi=1

- Tỷ lệ dự trữ: 5 β = 0,05

- Tỷ lệ phế phẩm 5 α = 0,05

Bảng 4.10 Công suất yêu cầu chế tạo chi tiết cơ khí

Qui mô nhỏ Qui mô tb Qui mô lớn

4.3.4.2 Các thông số cơ bản

 Số bước công nghệ - thời gian công nghệ - số lượng máy móc của các trạm công nghệ ( xem phụ lục C-2)

 Số lượng lao động

+ Số lượng lao động của phân xưởng gia công cơ khí

Xác định bằng công thức 2.8

RM = ∑tnc/ ( Fc KM )

Trong đó: - ∑tnc = tổng thời gian nguyên công trong 1 năm (giờ/năm)

- Fc = 2100 (giờ/năm)

- KM = 1 ( sản xuất lọat lớn )

+ Số lượng lao động phụ trợ: (20% lao động của phân xưởng gia công )

Bảng 4.11 Số lượng lao động của xưởng cơ khí

Qui mô Thông số

Qui mô nhỏ Qui mô tb Qui mô lớn

Tổng thời gian ng/công (giờ/năm) 15.300 21.662 28.000

Số lượng lao động của phân xưởng

gia công cơ khí

 Số lượng máy móc

Bảng 4.12 Số lượng máy của xưởng cơ khí

Qui mô Lọai máy

Qui mô nhỏ Qui mô tb Qui mô lớn

 Không gian mặt bằng ( tham khảo công ty chế tạo máy Phát thành, diện tích cần thiết cho phân xưởng cơ khí là 400 m2 )

4.3.5 Qui trình tháo và lắp ráp chi tiết cơ khí

Ở đây cũng được thựa hiện theo phương pháp phân tán: mỗi công nhân tháo và lắp trọn bộ một máy

 Qui trình tháo – lắp

Hình 4.4 Qui trình tháo và lắp ráp chi tiết cơ khí

 Công suất yêu cầu: bảng 4.4

 Số lượng lao động:

Theo khảo sát thì 1 nhân công 1 ngày có thể tháo và lắp hòan tòan để đại tu được khỏang 8 máy (2.400 máy/năm ), và lắp ráp cơ cấu cắt chỉ được 15 máy (4.500 máy/năm ) như vậy số nhân công cần đảm bảo năng suất yêu cầu là:

Bảng 4.13 Lượng lao động cho qui trình tháo và lắp chi tiết cơ khí

Sản phẩm Qui mô Số lượng lao động ( người )

Máy đại tu

Máy nâng cấp Tự

Máy

Bàn thao tác tháo

Sơn tĩnh điện

Kiểm tra

Phân xưởng chế tạo

Chi tiết

Đầu máy

Không đạt

Đạt

Chi tiết

Lớn 4

 Thiết bị, dụng cụ dùng cho 1 công nhân

- Bàn thao tác

- Các dụng cụ cầm tay: kìm, búa, tuốclơvít…

 Không gian mặt bằng:

Không gian yêu cầu cho 1 công nhân và các thiết bị dụng cụ là 4m2

4.4 TỔ CHỨC CÁC BỘ PHẬN, PHÒNG BAN

4.4.1 Cơ cấu tổ chức

Theo lý thuyết trình bày ở phần 2.4 “Thiết kế nhà máy cơ khí” thì cơ cấu tổ chức của 1 nhà máy cơ khí bao các bộ phận sau:

- Bộ phận sản xuất chính: Chế tạo phôi, gia công cơ, sơn tĩnh điện, nhiệt luyện, lắp ráp…

- Bộ phận hỗ trợ sản xuất: sửa chữa cơ điện, , kho

- Bộ phận các phòng ban chức năng: kế tóan, vật tư, kỹ thuật, kinh doanh tiếp thị

Dưới đây là sơ đồ tổ chức của doanh nghiệp

GIÁM ĐỐC

QUẢN ĐỐC NHÀ MÁY

Ph Kỹ thuật Ph Kế tóan Ph Vật tư

thiết bị

Ph Kinh doanh tiếp thị

Hình 4.5 Sơ đồ tổ chức xí nghiệp

4.4.2 Nhân sự

 Nhân sự cho xưởng sản xuất: đã được xác định trong phần 4.3 “Thiết kế qui trình sản xuất”: ( theo 3 qui mô sản xuất )

 Nhân sự cho bộ phận hỗ trợ sản xuất và các bộ phận phòng ban được xác định bằng cách tham khảo một số mô hình xí nghiệp khác Nhân sự ở đây được xác định chung cho 3 qui mô

Bảng 4.14 Cơ cấu nhân sự của xí nghiệp

Nhân sự ( người )

Bộ phận phòng ban

Qui mô nhỏ Qui mô tb Qui mô lớn

Bộ phận cơ điện

Phân xưởng sơn

Ph/x chế tạo cơ khí

Ph/x lắp ráp cơ khí

Ph/x lắp ráp điện tử

Kho phôi liệu

Kho linh kiện

Kho máy

Xưởng sản xuất

Bộ phận hỗ trợ sản xuất

Phòng ban chức năng

4.5 THIẾT KẾ MẶT BẰNG NHÀ MÁY

4.5.1 Mặt bằng yêu cầu

 Mặt bằng yêu cầu cho xưởng sản xuất: đã được xác định trong phần 4.3 “Thiết

kế qui trình sản xuất”

 Mặt bằng yêu cầu cho bộ phận hỗ trợ sản xuất và các bộ phận phòng ban được xác định bằng cách tham khảo một số mô hình xí nghiệp khác

4.5.2 Thiết kế nhà máy

Do nhu cầu dự trù cho việc mở rộng sản xuất sau này nên nhà máy được thiết kế dựa trên mặt bằng yêu cầu ứng với qui mô lớn nhất Việc thiết kế được đặt hàng công ty xây dựng