Giáo trình Thiết kế nhà máy cơ khí - Chương 4: Thiết kế phân xưởng lắp ráp - Nguyễn Ngọc Kiên

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LẮP RÁP Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên Nội dung 4.1. Khái quát về phân xưởng lắp ráp sản phẩn cơ khí. 4.2. Tài liệu ban đầu. 4.3. Trình tự thiết kế phân xưởng lắp ráp sản phẩm cơ khí. 4.4 Hình thức tổ chức lắp ráp. 4.5. Xác định khối lượng lao đọng lắp ráp sản phẩm. 4.6 Số lượng các trạm lắp ráp. 4.7. Số lượng lao động. 4.8. Diện tích và bố trí mặt bằng phân xưởng. Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.1. Khái quát về phân xưởng lắp ráp sản phẩm cơ khí. Chức năng: sửa chữa và hiệu chỉnh các đối tượng lắp (chi tiết lắp), lắp ghép các đối tượng lắp thành sản phảm cơ khí. Khối lượng công việc chiếm 40 50% tổng khối lượng công việc để chế tạo sản phẩm cơ khí. 4.2. Tài liệu ban đầu Chương trình sản xuất Quy trình công nghệ lắp ráp sản phẩm Dạng sản xuất của phân xưởng lắp ráp Khối lượng lao động để lắp ráp một đơn vị sản phẩm Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.3. Trình tự thiết kế phân xưởng lắp ráp sản phẩm cơ khí. 1. Xác định và phân tích chương trình sản xuất. 2. Phân nhóm sản phẩm theo chương trình sản xuất. 3. Thiết kế, lập phương án tổ chức quá trình lắp ráp. 4. Xác định khối lượng lao động lắp ráp một sản phẩm và toàn bộ sản lượng. Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.3. Trình tự thiết kế phân xưởng lắp ráp sản phẩm cơ khí. 5. Xác định hình thức tổ chức lắp ráp. 6. Tính khối lượng nguyên vật liệu và chi tiết lắp. 7. Xác định trang thiết bị và bảo quản đối tượng lắp ráp. 8. Xác định hình thức tổ chức bảo quản đối tượng lắp. 9. Xác định lượng vận chuyển trong quá trình lắp ráp. 10. Xác định vị trí các bộ phận của phân xưởng lắp ráp. 11. Xác định thiết bị lắp ráp ( bệ, giá đỡ, bàn nguội, ) 12. Thiết kế, quy hoạch trạm lắp ráp( đơn vị mặt băng lắp ráp). 13. Tính số lượng lao động chính (thợ lắp ráp, thợ nguội, thợ kiểm tra). Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.3. Trình tự thiết kế phân xưởng lắp ráp sản phẩm cơ khí. 14. Tính số lượng các thành phần lao động khác (công nhân phụ, nhân viên phụ) 15. Xác định nhu cầu về trang bị công nghệ và dụng cụ lắp ráp. 16. Thiết kế, quy hoạch các bộ phận phụ của phân xưởng lắp ráp. 17. Xác định diện tích cần thiết của từng đơn vị mặt bằng lắp ráp 18. Xác định nhu cầu về năng lượng. 19. Xác định diện tích kho tàng. 20. Xác định tổng diện tích cần thiết của phân xưởng lắp ráp. 21. Lập sơ đồ quy hoạch mặt bằng phân xưởng lắp. 22. Xác định phương tiện vận chuyển trong phân xưởng lắp ráp. 23. Chọn kết cấu nhà xưởng lắp ráp. 24. Xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của phân xưởng lắp ráp. Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.4 Hình thức tổ chức lắp ráp. Ảnh hưởng lớn đến năng suất lắp ráp. Xác định theo : dạng sản xuất , đặc tính của sản phẩm, độ chính xác chế tạo của các chi tiết lắp, phương pháp lắp. Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.5. Xác định khối lượng lao động lắp ráp sản phẩm. Công việc trong dây chuyền, phân xưởng lắp ráp gồm: - Sửa chữa, hoàn thiệnh và kiểm tra chất lượng gia công các chi tiết lắp. - Lắp ráp và kiểm tra chất lượng lắp ráp các cụm, bộ phận của sản phẩm. - Lắp chung sản phẩm và tổng kiểm tra chất lượng sản phẩm. Xác định chính xác khối lượng lao động: 2 bước Bước 1: Xác định thời gian cần thiết để lắp ráp một sản phẩm. Bước 2: Xác định tổng thời gian lắp ráp toàn bộ sản lượng của phân xưởng. Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.5. Xác định khối lượng lao động lắp ráp sản phẩm. Xác định gần đúng khối lượng lao động: 2 cách + Theo tỷ lệ phần trăm so với thời gian gia công các chi tiết lắp TLR = K.TCK (giờ/năm) Trong đó: - TLR là thời gian lắp ráp toàn bộ sản lượng sản phẩm. - TCK là thời gian gia công các chi tiết lắp ứng với toàn bộ sản lượng sản phẩm yêu cầu (giờ/năm) K là tỷ lệ tính theo phần trăm. +Sản xuất đơn chiếc: K =50 100% +Sản xuất hàng loạt : K = 35 50% +Sản xuất hàng khối: K = 20 35% Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.5. Xác định khối lượng lao động lắp ráp sản phẩm Theo chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật: TLR = Q.t (giờ /năm) Trong đó: + Q là sản lượng lắp ráp(tấn sản phẩm/ năm). + T là định mức lắp ráp ( giờ / tấn sản phẩm ). Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.6 Số lượng các trạm lắp ráp. 4.6.1. Lắp ráp cố định. • Theo định mức thời gian lắp: 2 cách Trong đó: - tc là định mức thời gian lắp ráp một cụm, bộ phận, sản phẩm( phút) - F là quy thời gian làm việc của một trạm, vị trí lắp. ; 60... . minRmF tN c tc 60... . tb tc RmF tN c  Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.6.1. Lắp ráp cố định. F = A.L.K Với: + A là số giờ làm việc của một công nhân. + L là số ngày làm việc ( ngày/ năm) + K là hệ số xét đến thời gian bảo dưỡng, sửa chữa dây chuyền lắp ráp, nghỉ ngơi K = 0,97 1 - m là số ca sản xuất trong một ngày đêm. - Rtb là số thợ trung bình cần thiết để cùng lắp ráp một cụm, bộ phận, sản phẩm. - Rmin là số lượng thợ tối thiểu cần thiết để cùng lắp ráp một cụm, bộ phận, sản phẩm. Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.6.1. Lắp ráp cố định. • Theo năng suất lắp ráp quy định: Trong đó : - N là sản lượng yêu cầu ( sản phẩm/năm) - q là năng suất lắp ráp quy định cho một trạm, vị trí lắp ráp (sản phẩm/ năm) q N c  Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.6.2. Lắp ráp di động. a. Đối tượng lắp di động. - Nhịp sản xuất của phân xưởng lắp ráp (Tn) Trong đó: + F là quỹ thời gian làm việc của phân xưởng lắp ráp theo chế độ 1 công nhân sản xuất/ngày đêm (F = A.L.K) + m là số công nhân sản xuất trong một ngày đêm. + N là sản lượng yêu cầu (cum, bộ phân, sản phẩm/năm) - Nhịp sản xuất của một dây chuyền lắp ráp (tN) + Đối tượng lắp di động liên tục: tN = ttcmax + Đối tượng lắp gián đoạn: tN = ttcmax + tđ N mF Tn ..60  Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.6.2. Lắp ráp di động. + ttcmax là thời gian nguyên công lắp dài nhất. + tđ là thời gian dịch chuyển đối với đối tượng lắp ráp giữa 2 trạm. - Số lượng trạm, vị trí lắp ráp cần thiết của một dây chuyền lắp ráp: + Theo nguyên công lắp ráp i: Hoặc + Theo dây chuyền lắp ráp với n nguyên công. Hoặc minN tci i R.t t c  tbN tci i R.t t c      n 1i icc tbN n 1i ci R.t t c     Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.6.2. Lắp ráp di động. Số dây chuyền lắp ráp cần thiết trong phân xưởng lắp ráp: b. Đối tượng lắp cố định: Số lượng các trạm, vị trí lắp ráp cần thiết phải tương ứng với số đối tượng lắp trong một loạt (nL) cũng như số nguyên công cần thiết (m) của quá trình lắp ráp. C = nL = m c. Theo năng suất lắp ráp quy định: n N d T t c  q N c  Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.6.2. Số lượng lao động 4.7.1. Công nhân sản xuất: a. Thợ nguội: Trong đó: - ttcnj là thời gian sửa nguội cần thiết cho một chi tiết lắp loại j (phút/chi tiết) - m là số loại chi tiét phải sửa nguội của một sản phẩm. - Nj là số lượng chi tiết phải sửa nguội loại j ( chi tiết/ năm) - Fc là quỹ thời gian làm việc của một thợ nguội hàng năm theo chế dộ một ca một ngày một đêm(giờ/năm) c m j jtcnj N F Nt R .60 . 1    Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.7.1. Công nhân sản xuất: b. Thợ lắp ráp. - Lắp ráp cố định. + Theo định mức thời gian lắp ráp (ttc). hoặc Trong đó: - N: Số lượng đơn vị lắp (cụm, bộ phận, sản phẩm). - ttc là định mức thời gian lắp ráp một đơn vị lắp( phút/ đơn vị lắp) - Rmin là số lượng thợ tối thiểu để cùng lắp một đơn vị lắp tại một trạm, vị trí lắp. - m là số ca sản xuất trong một ngày đêm. - Fc là quỹ thời gian làm việc theo chế độ ca sản xuất trong một ngày đêm. c tc L F mRtN R .60 ... min c tbtc L Fi mRtN R .06 ...  Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.7.1. Công nhân sản xuất: Theo số lượng trạm, vị trí lắp ráp cần thiết (c) RL = c.Rmin = c. Rtb .  theo năng suất lắp ráp quy định cho một thợ lắp ráp: RL = N/q Với: + N là sản lượng yêu cầu. + q là năng suất lắp lắp ráp quy định cho một thợ lắp ráp. - Lắp ráp di động: +Đối tượng lắp di động • Cho từng nguyên công (i): RLi = ci.Rmin.m = ci.Rtb.m • Cả qúa trình công nghệ lắp gồm n nguyên công:     n 1i LiL RR Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.7.1. Công nhân sản xuất: + Đối tượng lắp cố định: RL = c.Rmin = c.Rtb 4.7.2. Số lượng các thành phần lao động khác: a. Công nhân phụ: Xác định theo tỷ lệ phần trăm so với tổng số lượng thợ nguội và thợ lắp ráp cần thiết - Sản xuất đơn chiếc - hàng loạt: Rp = 20  25%(RN + RL) - Sản xuất hàng khối: Rp = 15  20%(RN + RL) b. Gián tiếp: Xác định theo tỷ lệ phần trăm so với tổng số thợ nguội, thợ lắp và công nhân phụ: ( RN + RL + RP) - Nhân viên phục vụ: 23% - Kỹ thuật viên: 810% - Nhân viên văn phòng : 45% Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.8. Diện tích và bố trí mặt bằng phân xưởng. 4.8.1. Diện tích lắp ráp: a. Theo tỷ lệ phần trăm so với diện tích phân xưởng cơ khi: - Diện tích phân xưởng lắp ráp ( ALR) so với phân xưởng cơ khí ( Ack) tùy thuộc theo loại sản phẩm. Loại sản phẩm cơ khí Diện tích lắp ráp Xe tải, máy nông nghiệp ALR = 15  20% ACK Máy công cụ ALR = 2230% ACK Máy nâng ALR = 31  51% ACK động cơ điện ALR = 3842% ACK Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.8.1. Diện tích lắp ráp: - Diện tích phân xưởng lắp ráp so với phân xưởng cơ khí tùy theo dạng sản xuất: b. Theo diện tích bình quân quy định: ALR = Ao. R hoặc ALR = Ao Trong đó: - R là tổng số thợ ở ca sản xuất đông nhất. - Q là sản lượng ( tấn/ năm). Dạng sản xuất Diện tích lắp ráp Đơn chiếc – loại nhỏ ALR = 50 60% ACK Loạt vừa 35 40% Loạt lớn – hàng khối 25 30% Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.8.1. Diện tích lắp ráp: c. Theo quy hoạch mặt bằng của một trạm, vị trí lắp ráp. - Lắp ráp đối tượng lắp lớn, nặng trên xưởng. Diện tích bình quân quy định cho một đối tượng lắp Ao là: Ao = K.Asp x.LBy. Trong đó: - Asp là diện tích của một đối tượng lắp. - x,y là số mũ. - LB là tỷ lệ kích thước chiều dài so với chiều rộng của một đối tượng lắp. Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.8.2. Bố trí mặt bằng lắp ráp: Dây chuyền lắp ráp cụm, bộ phận: Dây chuyền lắp chung sản phẩm. Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 4.8.2. Bố trí mặt bằng lắp ráp: Lắp ráp cố định phân tán: Thiết Kế Nhà Máy Cơ Khí - TS. Nguyễn Ngọc Kiên