ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: THIẾT KẾ & QUY HOẠCH CÔNG TRÌNH CƠNG NGHIỆP CƠ KHÍ Sinh viên: Vũ Văn Ln Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Vĩnh Hải Hải Phòng, 5.2016 MỤC LỤC Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ XƯỞNG CƠ KHÍ 1.1 Sản lượng dạng sản xuất 1.1.1 Sản lượng Là số lượng sản phẩm chế tạo theo chương trình sản xuất hàng năm nhà máy, cịn gọi sản lượng định hình Số lượng cụ thể loại chi tiết sản phẩm cần chế tạo xác định sau: N: số lượng chi tiết cần chế tạo năm (chiếc/năm) N0: Là số lượng sản phẩm cần chế tạo năm theo kế hoạch n = 98900 / năm m : Số lượng chi tiết sản phẩm m = β: tỷ lệ % số chi tiết phế phẩm không tránh khỏi, chọn β = % α : tỷ lệ % số chi tiết phế phẩm không tránh khỏi, chọn α = % = 98900 ( + ) ( + ) = 111114,15 (chiếc /năm ) 1.1.2 Dạng sản xuất Theo tài liệu [1] ta có phương pháp phân loại dạng sản xuất bảng 1.1 Bảng 1 Phân loại dạng sản xuất Dạng sản xuất Sản lượng hàng năm N từng loại chi tiết tuỳ theo trọng Q < kg lượng Q Q = 4÷200 kg Q > 200 kg Đơn N < 100 N < 10 N 5000 N > 1000 Hàng khối N > 50000 Ta thấy với n > 50000 chiếc/năm dạng sản xuất ln dạng sản xuất hàng khối với trọng lượng chi tiết [1] 1.2 Xác định số máy cần thiết cho dây chuyền gia công Số lượng thiết bị cơng nghệ cần thiết chế tạo chương trình sản xuất phân xưởng khí xác định chính xác hoặc gần đúng Chính xác : xác định số lượng máy cần thiết cho từng nguyên công rồi tính tổng số máy loại cho tất nguyên công Số lượng máy cho từng nguyên công : [CT 3.2 [1]] Trong : : tởng thời gian nguyên công thực máy loại i tính sau : Là sản lượng cần chế tạo chi tiết loại j ( / năm ) : Là thời gian định mức để gia công chi tiết loại j ( phút / chi tiết ) m : Số lượng chi tiết gia công : m = :Số ca sản xuất ngày đêm theo thiết kế = ca FMi : Là quỹ thời gian làm việc máy loại i theo chế độ làm việc ca / ngày đêm , theo đề = 2200 giờ / năm ( chế độ ca / ngày ) Từ thời gian định mức gia công nguyên công ( phút / chi tiết ) đã cho ở đề ta tính tổng thời gian máy cần thiết để gia công hết N = 111114.15 chi tiết năm số máy cần thiết cho từng nguyên công ở bảng sau : Bảng Các loại máy gia công Nguyên công Thời Máy gia gian gia công 6H82 2A55 2A55 3B722 7A414 Bàn kiểm tra 6H82 công 10 7,5 15,5 10 10 10 Tổng thời gian cần thiết (giờ/năm) TMi 18519,02 13889,26 28704,48 18519,02 18519,02 9259,5 18519,02 Số máy cầnthiết Ci 4,2 3,15 6,52 4,2 4,2 2,1 4,2 Chọn hình thức gia cơng khơng theo nhịp thời gian nên Ci quy trịn để có giá trị ngun : + Khi số lẻ có giá trị < 0.5 bỏ kết hợp với làm thêm giờ để hoàn thành khối lượng yêu cầu + Khi số lẻ có giá trị > 0.5 lấy lên cộng với nhận thêm việc Nguyên công Máy gia công 6H82 2A55 Số máy cần thiết sau đã quy tròn Si 3 2A55 3B722 7A414 Bàn kiểm6H82 tra 4 Tổng số máy cần thiết : 1.3 Xác định số lượng lao động Số lượng lao động cần thiết phân xưởng khí xác định theo thành phần sau: Cơng nhân sản xuất gờm có: + công nhân sản xuất chính (thợ đứng máy, thợ nguội, thợ kiểm tra) + công nhân phụ (mài dụng cụ,vận chuyển, sửa chữa, cấp phát vật liệu…) Nhân viên phục vụ sản xuất (vệ sinh công nghiệp,trực ) lực lượng gián tiếp(kỹ thuật viên, quản lý điều hành, văn thư ) 1.3.1 Thợ đứng máy Tính theo định mức gia cơng cho từng loại máy i [12124] Trong : T∑i : Tổng thời gian máy cần thiết : Là quỹ thời gian làm việc thợ đứng máy loại i theo yêu cầu đề ta có : = 2000 giờ / năm ( chế độ ca / ngày ) : Là hệ số xét đến khả thợ vận hành nhiều máy đồng thời Với sản xuất hàng khối = 1,8 ÷ 2.2 chọn KMi = i : biến đếm về số kiểu loại máy dùng cho dây chuyền, phân xưởng N : sản lượng chi tiết ttc : định mức thời gian gia công cho chi tiết (phút/chi tiết) Thay số liệu vào ta có bảng sau: Bảng Ngun cơng Máy gia công 6H82 2A55 2A55 3B722 7A414 Bàn kiểm tra 6H82 Tổng thời gian cần thiết (giờ/năm) 18519,02T∑i 13889,26 28704,48 18519,02 18519,02 9259.5 18519,02 Số thợ đứng máy cần thiết R 4.12 Mi 3.15 6.52 4.12 4.12 2.1 4.12 Số lượng thợ đứng máy RMi số thập phân phải quy tròn để có số nguyên theo chỉ tiêu sau : +Khi số lẻ có giá trị < 0,5thì bỏ nâng bậc cho người thợ cuối +khi số lẻ có giá trị > 0,5 lấy tăng lên 1và hạ bậc cho người thợ cuối ta có bảng sau Bảng Nguyên công Máy gia công 6H82 2A55 2A55 3B722 7A414 Bàn kiểm 6H82 tra Số thợ đứng máy cần thiết sau đã quy tròn R4mi 4 Ghi Nâng bậcchú cho người thợ cuối Nâng bậc cho người thợ cuối cuốicuôicuối Hạ bậc cho người thợ cuối Nâng bậc cho người thợ cuối Nâng bậc cho người thợ cuối Nâng bậc cho người thợ cuối Nâng bậc cho người thợ cuối tổng số thợ đứng máy: 1.3.2 Thợ nguội Số thợ nguội tính theo tỉ lệ % so với tổng số thợ đứng máy tùy thuộc vào dạng sản xuất Sản xuất hàng khối : 3%  Số thợ nguội : = 0,03 28 = 0,84 ( thợ ) Chọn RN = hạ bậc thợ nguội 1.3.3 Thợ kiểm tra Số lượng thợ kiểm tra chất lượng gia công cần thiết xác định theo tỷ lệ % so với tổng cộng thợ đứng máy thợ nguội 5–15% chọn khoảng 10%  Số lượng thợ kiểm tra : = 0,1 ( + RN ) = 0,1 ( 28 +1 ) = 2,9 ( thợ ) Chọn RKT = 1.3.4 bậc thợ bình qn cơng nhân sản x́t Bbq Bậc thợ bình qn cơng nhân sản xuất chính dây chuyền, phân xưởng gia công xác định theo quy mô sản xuất Đối với sản xuất loạt lớn, hàng khối: Bbq = 3,25 –3,5 Chọn Bbq = 3,5 Số lượng thành phần lao động khác tính theo tỷ lệ % so với tổng số công nhân sản xuất chính ( Thợ đứng máy, thợ nguội, thợ kiểm tra ) 1.3.5 Công nhân phu Đối với sản xuất hàng khối 50 - 70 % Chọn 50 % ta có : RCNP = 0,5 ( RKT + RN + RM∑ ) = 0,5 ( 28 + + ) = 16 ( Công nhân ) Chọn RCPN = 16 1.3.6.Nhân viên phu Nhân viên phục vụ : – % : Chọn % ta có : RNVPV = 0,02 ( RKT + RM∑ + RN ) = 0,02 ( 28 + + ) = 0,64 ( nhân viên ) Chọn RNVPV = 1.3.7 Kỹ thuật viên Kỹ thuật viên : 10 – 13 % Chọn 10 % ta có : RKTV = 0,10 ( RKT + RM∑ + RN ) = 0,10 ( 28 + + ) = 3,2 ( nhân viên ) Chọn RKTV = 1.3.8 Quản lí Quản lý , điều hành văn thư : - % : Chọn % ta có : RQL = 0,04 ( RKT + RM∑ + RN ) = 0,04 ( 28 + + ) = 1,28 ( nhân viên ) Chọn RQL = 1.3.9 Tổng số lao động Tổng số lao động dây chuyền : R∑ = 28 + + + 16 + + + = 53 ( thợ ) CHƯƠNG QUY HOẠCH MẶT BẰNG XƯỞNG CƠ KHÍ 2.1 Xác định diện tích xưởng Tính theo phương pháp tính chính xác: Theo cách phải dựa vào sơ đồ quy hoạch mặt phân xưởng để xác định tổng diện tích phân xưởng (AΣ ) gồm: Diện tích sản xuất (Asx), diện tích phụ (Ap) Diện tích sản xuất xác định: Trong đó: Diện tích sản xuất xác định Asx = [1] Trong Si: Số máy chọn dùng A 0i : Là diện tích trạm công nghệ (máy, bàn nguội, bàn kiểm tra) loại i, A0i = AMi.fi AMi : Là diện tích hình chiếu máy loại i fi : Là hệ số về loại diện tích phụ cần thiết (thao tác, đặt phôi, dụng cụ, gá lắp, vận chuyển, sửa chữa ) tùy theo cách bố trí mặt sản xuất, Bố trí máy theo thứ tự công nghệ: fi = 2,4 – 3,8, chọn fi = Với nhóm máy phay 6H82 ta có: A03 AM1 = 2440 x 2440 = 5953600 mm2 5,95 m2 suy A01 17,86 m2 Với nhóm máy khoan 2A55 ta có: AM2 = 2665 x 1030 = 2744950 mm2 2,74 m2 suy A02 8,23 m2 Với nhóm mài 3B722 ta có: AM3 = 4780 x 2130 = 10181400 mm2 10,18 m2 suy 30,54 m2 Với nhóm xọc rãnh then 7A414 ta có: AM4 = 1950 x 980 = 1911000 mm2 1,91 m2 suy A04 5,73 m2 Với nhóm bàn kiểm tra ta có: AM5 = m2 suy A05 = 3m2 Ta có diện tích sản xuất: Asx = = 17,86.8 + 8,23.10 +30,54.4 + 5,73.4 + 3.2 = 376,26 (m2) Diện tích phụ Ap xác định theo tỷ lệ % so với diện tích sản xuất + Kho trung gian (Ap1 ) khoảng 10 – 15 %, chọn 12% ta có: + Chuẩn bị phôi (Ap2) khoảng 15 – 20 %, chọn 18% ta có: + Tơng kiểm tra chất lượng (Ap3) khoảng – %, chọn 4% ta có: + Sinh hoạt (Ap4) khoảng 10 % ta có: Tởng diện tích cần thiết Hình 2.2 Hình chiếu đứng phân xưởng Hình 2.3 Hình chiếu cạnh phân xưởng Tất kích thước vẽ phần phần kích thước thật CHƯƠNG MƠ HÌNH PHÂN XƯỞNG 3.1 Mơ hình hóa thiết bị xưởng + Máy 6A82 Thông số – Chiều dài : 2440 mm – Chiểu rộng : 2440 mm 3- Chiều cao :2350 mm + Máy 2A55 Thông số – Chiều dài :2665 mm – Chiểu rộng :1030 mm – Chiều cao : 2360 mm + Máy 3B722 Thông số -Chiều dài :4780mm –Chiều rộng :2130mm – Chiều cao :2360mm + Máy 7A414 Thông số –Chiều dài : 1950 mm – Chiều rộng :980 mm – Chiều cao : 1825 mm + Bàn kiểm tra Thông số –Chiều dài : 1500 mm – Chiều rộng :2000 mm 3.2 Mơ hình hóa khung xưởng Dùng Fame inventor để dựng khung nhà xưởng với thông số về nhà xưởng đã tính tốn ở : Hình 3.2.1 Lắp ráp , bố trí máy theo kích thước đã tính tốn mặt phân xưởng : Hình 3.2.2 Hình bao ngồi phân xưởng sau bố trí cửa vào hệ thống thông khí , điều hịa Hình 3.2.3 3.3 Mơ hình hóa tổng thể Mơ hình hóa tởng thẻ phần mềm inventor Hình 3.3.1 Hình 3.3.2 Chương Báo Cáo Kiến Tập Tại EBA Giới thiệu về EBA: Là cơng ty có 100% vốn đầu tư Nhật Bản công ty nằm khu cơng nghiệp Nomura – Hải Phịng Là cơng ty chế tạo máy với quy trình khép kín từ khâu thiết kế sản phẩm đến khâu đóng gói đều thực nhà máy công ty , với máy móc trang thiết bị đại tiên tiến cơng ty đáp ứng tốt yêu cầu kỹ thuật mà khách hàng đề 4.1 Cơ Cấu Tổ Chức Của Cơng Ty EBA Phịng quản lý EBA Kogyo Ltd Phịng kinh doanh EBA Machinery Ban quản trị Phòng thiết kế Crop QA Tổ Hàn Tổ Đúc Tổ chế tạo Tổ Máy Tổ Sơn + Tổng diện tích công ty 3053 m Tổ xuất hàng Tổ xuất hàng Tởng diện tích tịa nhà 17127 m2 Cơng nhân gồm 292 người Tổng số vốn 27 000 000 USD 4.2 Các Phần Xưởng Của Công Ty Chức Năng Và Cách Bố Trí Phân Xưởng Từng Phân Xưởng Các phân xưởng cơng ty gờm có Xưởng Hàn, Xưởng Đúc, Xưởng Sơn , Xưởng Máy 4.2.1 Xưởng Đúc Và Cách Bố Trí Máy Chức xưởng Đúc để đúc bệ máy chi tiết gang sắt đồng thời nghiên cứu loại vật liệu phù hợp với yêu cầu khách hàng Đồng thời kiểm tra khuyết tật vật đúc đúc xong sau gia cơng thơ bề mặt vật đúc + Các loại máy xưởng đúc gồm : lò đúc chạy điện hoặc than ; máy trộn cát tươi với nhựa dẻo đồng thời đầm cát vào khn ; Các hịm khn hịm khn đều làm sắt sau nâng chuyển vào bệ đỡ để rót kim loại lỏng vào khn đờng thời có băng trùn sắt để di chuyển hịm khn dễ dàng Trong xưởng có nhiều chất sơn khn khác để phù hợp với từng loại vật liệu đúc Phịng nghiên cứu chất liệu xưởng đúc có máy tính , kính hiển vi để nghiên cứu thành phần cấu tạo loại vật liệu gang , thép Nghiên cứu sản phẩm có tính cao tăng độ dẻo gang lên z = 22% tăng độ cứng sắt lên +) Lò đúc đặt cách xa tường, đường thiết bị khác Các máy trộn đầm cát đặt vng góc với đường 4.2.2 Xưởng Hàn Và Cách Bố Trí Máy Chức xưởng hàn hàn gắn kim loại bệ máy +) Các loại máy bên xưởng máy hàn hồ quang tay, hàn khí CO2 , hàn TIG hàn MIG đồng thời có nhiều b̀ng hàn để gá đỡ chi tiết phức tạp, bệ máy lớn Có máy cắt laze Đờng thời có bàn kiểm tra tay nghề thợ hàn định kỳ , buồng trưng bày sản phẩm hàn kiểm tra tay nghề nhằm vinh danh thợ có tay nghề cao xưởng Sau hàn xong sản phẩm đem mài +) Các b̀ng hàn đặt vng góc với đường đi, bên trang bị đầy đủ thiết bị gá lắp vv để phục vụ cho trình hàn 4.2.3 Xưởng Máy Và Cách Bố Trí Máy Chức xưởng máy gia công tinh chi tiết +) Các loại máy xưởng gờm có : máy tiện CNC , máy phay CNC mặt lần gá lắp , máy mài bóng, máy khoan , máy cán kim loại, hệ thống bàn gá dao đều cơng ty tự chế tạo , máy gia cơng tinh chuyển động nhờ xilanh khí +) Các máy đặt cách xa tường nhà để tránh gây va trạm hoặc rung lắc xưởng ,các máy đặt thành cụm với đặt vng góc với đường vận chuyển 4.2.4 Xưởng Sơn Và Cách Bố Trí Máy Chức xưởng sơn sơn phủ sản phẩm đã qua đúc gia công cắt gọt +) Các loại máy xường sơn gờm có hệ thống bắn cát làm bề mặt máy phun sơn + ) Sản phẩm sau gia công chuyển qua xưởng sơn sau cho vào phịng phun cát đẻ tạo độ nhám bề mặt để sơn lớp sơn dễ dàng bám vào bề mặt kim loại Tiếp đến sản phẩm đưa vào phòng sấy để sấy khơ , sấy khơ nước có ở bề mặt hết ( có nước ở bề mặt sơn khoảng thời gian kim loại bị ăn mòn từ bên trong) Cuối kim loại đem phun sơn làm bóng bề mặt 4.2.5 Xưởng Xuất Hàng Và Cách Bố Trí Máy Chức xưởng đóng gói sản phẩm +) Sản phẩm đưa đến xưởng đóng gói thùng gỗ có bọc nilon thùng xốp để tránh va đập trình vận chuyển 4.3 Kết Cấu Nhà Xưởng Kết cấu nhà xưởng nhà tầng bố trí kề sát xưởng có hệ thống điều hịa làm mát thơng gió giúp bảo quản thiết bị tạo mơi trường thơng thống cho cơng nhân Trong xưởng có hệ thống cẩu trục để di chuyển thiết bị Diện tích xưởng đúc 3240 m2 Diện tích xưởng hàn 4668 m2 Diện tích xưởng sơn 712 m2 Diện tích xưởng máy 1323 m2 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách thiết kế quy hoạch cơng trình cơng nghiệp khí ( Lê Xuân Vinh, Hoàng Tùng, Trần Xuân Việt, Phí Trọng Hảo) Nhà xuất khoa học kĩ thuật [2] Sách công nghệ chế tạo tập GS Nguyễn Đắc Lộc [3] Sổ tay chế tạo máy tập , GS.TS Nguyễn Đắc Lộc , PGS.TS Lê Văn Tiến , PGS.TS Ninh Đức Tốn , PGS.TS Trần Xuân Việt