Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH)

Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH) Nghiên cứu, đề xuất phần mềm thiết kế xưởng cho các xưởng cơ khí (Đề tài NCKH)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT PHẦN MỀM THIẾT KẾ XƯỞNG CHO CÁC XƯỞNG CƠ KHÍ T2013-122 Chủ nhiệm đề tài : ThS GV Nguyên Phi Trung S K C0 4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2013 Danh sách thành viên tham gia nghiên cứu đề tài : Chủ trì đề tài : ThS.GV Nguyễn Phi Trung Đơn vị phối hợp : Khoa Cơ khí Chế ta ̣o m áy – Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM MỤC LỤC Danh sách thành viên tham gia nghiên cứu đề tài và đơn vị phối hợp chính Mục lục Thông tin kế t quả nghiên cứu Mở đầ u A Tổ ng quan tình hình nghiên cứu B Tính cấp thiết của đề tài C Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài D Mục tiêu nghiên cứu của đề tài E Cách tiếp cận F Phương pháp nghiên cứu G Đối tượng và phạm vi nghiên cứu H Nội dung nghiên cứu Chương : Tổ ng quan về Thiế t kế xưởng Chương : Phân tić h qui triǹ h và đề xuấ t phầ n mề m Thiế t kế xưởng Cơ khí 28 Kế t luâ ̣n và kiế n nghi ̣ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung : - Tên đề tài : “Nghiên cƣ́u , đề xuất phần mềm thiết kế xƣởng cho cá c xƣởng Cơ khí ” - Mã số : T2013-122 - Chủ nhiệm đề tài : ThS GV Nguyễn Phi Trung - Cơ quan chủ trì đề tài : Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM - Thời gian thực : 12 tháng (từ tháng 11 năm 2012 đến tháng 11 năm 2013) Mục tiêu : - Nghiên cứu sở lý thuyế t về Thiế t kế xưởng - Đề xuấ t phầ n mề m thiế t kế xưởng Tính mới và sáng tạo : - Tiế t kiê ̣m thời gian thiế t kế nhằ m đáp ứng nhu cầ u ngày càng tăng về Thiế t kế nhà xưởng Kế t quả nghiên cƣ́u : - Qui triǹ h và giải thuâ ̣t cho phầ n mề m thiế t kế xưởng Sản phẩm : - Tâ ̣p thuyế t miǹ h về p hương pháp , qui triǹ h và đề xuất giải thuật cho phầ n mề m thiế t kế xưở ng Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết nghiên cứu và khả áp dụng : Môn ho ̣c Thiế t kế xưởng – Bộ môn Công nghê ̣ Chế tạo máy – Khoa Cơ Khí Máy – trường Đại học SPKT Tp.HCM Trƣởng Đơn vị (ký, họ tên) Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) INFORMATION ON RESEARCH RESULTS General information:  Project title: “Researching and requesting a software for designing mechanical factories”  Code number: T2013-122  Coordinator: MEng Nguyen Phi Trung  Implementing institution: University of Technical Education HCM City  Duration: from Nov 2012 to Nov 2013 Objective(s):  Researching fundamentals of disigning mechanical factories  Requesting a software for disigning mechanical factories Creativeness and innovativeness:  Saving the design time to meet increasing needs of disigning mechanical factories Research results:  Process and algorithm chart of disigning mechanical factories Products:  Documents of method, process and algorithm chart of disigning mechanical factories Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability:  Subject of Factory Design – Faculty of Mechanical Engineering – University of Technical Education HCM City MỞ ĐẦU A Tổ ng quan ti n ̀ h hi n ̀ h nghiên cƣ́u Thiế t kế nhà máy khí là lĩnh vực chuyên môn quan trọng ngành khí , mang tiń h tổ ng hơ ̣p cao bởi vì nó thể hiê ̣n mố i quan ̣ chă ̣t che ̃ giữa các khâu : thiế t kế cấ u sản phẩ m , thiế t kế công nghê ̣ chế ta ̣o , thiế t kế trang thiế t bi ,̣ thiế t kế du ̣ng cu ̣ sản xuấ t và tổ chức sản xuấ t theo dây chuyề n công nghê … ̣ Hiê ̣n thế giới quá triǹ h thiế t kế các nhà máy khí đã và rấ t phát triể n với sự đời nhiề u phương pháp thiế t kế khác và đã đ nhiề u kế t quả Tuy nhiên thời gian thiế t kế còn tương đố i dài ạt được , chi phí cho viê ̣c thiế t kế còn cao và chưa đáp ứng nhanh được nhu cầu khách hàng Tại Việt Nam , nhìn chung viê ̣c thiế t kế nhà xưởng còn rấ t ̣n chế và chưa đươ ̣c nghiên cứu chuyên sâu , viê ̣c thiế t kế còn phu ̣ thuô ̣c nhiề u vào nước ngoài và mất rất nhiều thời gian B Tính cấp thiết đề tài Hiê ̣n , quá trình công nghiê ̣p hoá hiê ̣n đa ̣i hoá đấ t nước với sự phát triể n kinh tế , đơi – xã hội vấn đề đào tạo nguồn nhân lực phục vụ sản xuất ngành công nghiệp là nhu cầu cấp thiết triể n rấ t nhanh của các ngành khoa ho ̣c Cùng với sự phát – công nghê ̣ thì số lươ ̣ng nguồ n nhân lực cũng tăng theo cả chất lượng và số lượng Ngày nay, khu công nghiệp, khu chế xuất hầ u hế t đ ều áp dụng dây chuyền sản xuất với phương thức sản xuất hàng loạt hàng khối Vì , viê ̣c đào ta ̣o các kỹ sư , công nhân có tay nghề liñ h vực thiế t kế nhà xưởng để đảm bảo đáp ứng đươ ̣c dây chuyền hoạt động nhà máy là hế t sức cấ p bách và bảo cho toàn hệ thống nhà máy hoạt động cầ n thiế t nhằ m góp phầ n đảm hiê ̣u quả , nâng cao suấ t nhà máy Chính lẽ đó , mơn ho ̣c Thiế t kế xưởng đời nhằ m hỗ trơ ̣ sinh viên viê ̣c thiế t kế nhà xưởng , dây chuyền sản xuất để tăng xuất đáp ứng nhu cầ u công nghiê ̣p Ngoài , môn ho ̣c này cũng nhằ m đáp ứng nhu cầ u của xã hô ̣i , từng bước tiế p thu và làm chủ các công nghê ̣ mới nhấ t xưởng đã giúp sinh viên Với môn ho ̣c Thiế t kế nắ m đươ ̣c những vấ n đề cố t lõi của lý thuyế t và giúp sinh viên làm quen với qui triǹ h thiế t kế xưởng từng bước củng cố đươ ̣c nề n tảng lý thuyết , biế t áp du ̣ng lý thuyế t vào thực tế Để đáp ứng nhu cầ u đó và từng bước làm phong phú cho môn ho ̣c , đề tài: “Nghiên cƣ́u, đề xuất phần mềm thiế t kế xƣởng cho các xƣởng Cơ khí ” đươ ̣c thực hiê ̣n nhằ m góp phầ n làm cho môn ho ̣c trở nên ý nghiã và giúp cho sinh viên từng bước làm quen với qui trình thiế t kế và gơ ̣i mở hướng phát triể n thiế t kế xưởng bằ ng phầ n mề m tương lai C Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài - Kế t quả đề xuấ t là sở để tiế p tu ̣c thực hiê ̣n phầ n thiế t kế phầ n mề m thiế t kế xưở ng - Tài liệu t ham khảo phương pháp , qui triǹ h thiế t kế nhà xưởng D Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Phát triển phương pháp thiết kế xưởng dựa phần mềm bằng việc đề xuấ t giải thuật cho phầ n mề m thiế t kế xưởng - Qui trình thiết kế xưởng tởng quan E Cách tiếp cận - Đề tài đươ ̣c thực hiê ̣n dựa nhu cầ u về Thiế t kế nhà xưởng ngày càng gia tăng hiê ̣n F Phƣơng pháp nghiên cƣ́u  Cơ sở phƣơng pháp luâ ̣n + Dựa vào các tài liê ̣u về Thiế t kế xưởng + Các nguồn tài liệu có liên quan từ internet…  Phƣơng pháp nghiên cƣ́u cu ̣ thể : Phương pháp phân tić h tài liê ̣u + Nghiên cứu tài liệu Thiế t kế xưởng + Nghiên cứu tài liệu modul thiế t kế phầ n mề m G Đối tƣợng và phạ m vi nghiên cƣ́u  Đối tƣợng nghiên cứu + Xưởng khí + Các modul cần thiết cho phần mềm thiết kế xưởng  Phạm vi nghiên cứu + Qui trình thiế t kế xưởng + Modul phầ n mề m thiế t kế xưởng H Nô ̣i dung nghiên cƣ́u Đề tài gờm có chương: - Mở đầ u - Chương : Tổ ng quan về Thiế t kế xưởng - Chương : Phân tích qui trình và đề xuất phần mềm Thiết kế xưởng - Kế t luâ ̣n và kiế n nghi ̣ CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ XƢỞNG 1.1 Khái niệm chung: 1.1.1 Ý nghĩa kinh tế, kỹ thuật xã hội Do phát triển ngành kinh tế, tốc độ phát triển khoa học kỹ thuật nên dẫn đến yêu cầu sản xuất khác lĩnh vực khí máy để phục vụ cho ngành đó Vì vậy, việc thiết kế xưởng khí (thiết kế xưởng cải thiện xưởng cũ) là cần thiết để tạo sản phẩm với chủng loại, hình dạng, kích cỡ khác đáp ứng nhu cầu ngành Thiết kế nhà máy khí là lĩnh vực chuyên môn quan trọng ngành khí Bởi vì, tởng hợp nhiều khâu thiết kế như: - Kết cấu sản phẩm - Công nghệ chế tạo - Trang thiết bị dụng cụ sản xuất - Tổ chức sản xuất theo dây chuyền công nghệ Như vậy, đề án thiết kế nhà máy khí là kết quả trình nghiên cứu, thiết kế, kiểm nghiệm khoa học kỹ thuật Do đó, cần phải giải quyết đồng để phù hợp với thực tiễn mang lại hiệu quả cao Mặt khác, cịn thu hút sử dụng nguồn lao động dư thừa, nhằm đẩy mạnh sản xuất theo chiều rộng chiều sâu, tạo điều kiện tăng mức thu nhập quốc dân, cải thiện điều kiện sống cho người lao động tồn xã hội Hình 1.1 Mô hình nhà xưởng (Nguồ n: thietkekientruc.net) 1.1.2 Những nguyên tắc Công việc thiết kế hàm chứa mối quan hệ vật thể nghiệp vụ (máy, thiết bị, nhà xưởng), quan hệ người (tạo điều kiện lao động) quan hệ thời gian (tối ưu công việc xây dựng đề án, triển khai đề án,…) Ngồi ra, cịn tn thủ nguyên tắc bản sau: - Xây dựng nhiều phương án khả thi - Thiết kế theo giai đoạn - Trung thành với đề án - Lựa chọn lời giải tối ưu thông qua kiểm nghiệm và đánh giá hiệu quả 1.1.3 Quá trình sản xuất là sở việc thiết kế Nhà máy khí là đơn vị sản x́t kinh doanh có tính chủ động và độc lập tương đối hệ thống kinh tế q́c dân, hoạt động theo chế thị trường có điều tiết vĩ mơ nhà nước Nó có chức chế tạo mặt hàng khí đáp ứng nhanh nhu cầu luôn thay đổi ngành kinh tế xã hội Đờng thời, phải có cạnh tranh với mặt hàng khí và ngoài nước Quá trình sản xuất nhà máy khí gờm nhiều cơng đoạn rất phức tạp có mới quan hệ chặt chẽ với (hình 1.1) Các trình phụ trợ (B) Điều kiện ban đầu (C) Qúa trình chế tạo sản phẩm khí (A) A1 A2 A3 A4 Kết sản xuất (D) Hình 1.2 Các giai đoạn bản trình sản xuất nhà máy khí A – Qúa trình chế tạo sản phẩm khí gồm các giai đoạn: A1 – Chế tạo phôi A2 – Gia công chi tiết khí A3 – Lắp ráp sản phẩm khí A4 – Đóng gói sản phẩm phí sản xuất loại hình sản xuất này được tiến hành thuận lợi và đảm bảo độ xác lớn, cơng nhân được chun mơn hóa sâu nhằm thực bước công việc, đó có khả nâng cao suất lao động hạ giá thành sản phẩm Đây là loại hình sản xuất tiên tiến có nhiều ưu điểm nhất + Loại hình sản x́t hàng loạt Ơ loại hình sản xuất này, nơi làm việc được phân công chế tạo số loại chi tiết tiến hành số bước công việc khác q trình cơng nghệ Trong loại hình sản xuất hàng loạt tùy thuộc vào số chủng loại số lượng loại tiến hành nơi làm việc mà người ta chia thành hàng loạt lớn, hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ Theo loại hình q trình cơng nghệ nơi làm việc thường khơng ởn định, trình độ chun mơn hóa khơng cao tính liên tục sản x́t thường bị gián đoạn chuyển sản xuất từ loại chi tiết sang loại chi tiết khác đó ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ sử dụng công suất thiết bị máy móc và suất lao động cơng nhân + Loại hình sản x́t đơn chiếc Với loại hình này, nơi làm việc sẽ được phân công chế tạo nhiều loại chi tiết, sản phẩm khác thực nhiều bước công việc khác q trình cơng nghệ Sớ lượng loại chi tiết được chế tạo rất chí có chi tiết Q trình cơng nghệ loại hình sản x́t đơn chiếc hồn tồn khơng ởn định, nơi làm việc mang tính chất tởng hợp đó người ta bớ trí máy móc thiết bị vạn năng, sử dụng cơng nhân vừa giỏi nghề vừa biết nhiều nghề Thiế t kế nguyên công − Xác định sơ đồ gá đặt − Xác định phương án gia công − Xác định phương án kẹp chặt 34 − Chọn máy (bề mă ̣t làm viê ̣c của bàn máy , công suấ t đô ̣ng , hiê ̣u suấ t , sớ vịng quay trục ch ính, bước tiế n, sớ răng) − Chọn dụng cụ cắt − Chọn dụng cụ kiểm tra − Chọn dung dịch trơn nguội − Tính tốn thời gian gia cơng cho từng ngun cơng Trong sản xuất, đặc biệt sản xuất tự động, sản xuất hàng loạt hàng khối xác định mức thời gian nguyên công nhiệm vụ quan trọng nhằm mục đích xác định khối lượng thời gian cần thiết để hồn thành nội dung cơng việc cho từng ngun cơng tồn q trình cơng nghệ điều kiện sản xuất cụ thể nào đó, qua đó xác định được śt gia cơng bớ trí số lượng máy, vị trí máy theo đúng nhịp sản xuất tránh hạn chế thời gian ngừng máy không cần thiết nguyên công Trong sản xuất hàng loạt hàng khối thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau đây: Ttc = T0 + Tp+ Tpv + Ttn Trong đó: Ttc – thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công) T0 – thời gian bản Tp – thời gian phụ Tpv – thời gian phục vụ Ttn – thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân Thời gian bản (T0 ): Đây là thời gian máy làm việc, dụng cụ cắt trực tiếp làm biến đởi hình dạng kích thước tính chất lý chi tiết gia cơng Trong từng trường hợp cụ thể mà ta có công thức tương ứng Thời gian gia công bản xác định theo công thức sau đây: 35 T0 = L  L1  L S n (phút) Ở : L – chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 – chiều dài ăn dao (mm) L2 – chiều dài thoát dao (mm) S – lượng chạy dao vịng (mm/vịng) n – sớ vịng quay hành trình kép phút Thời gian phụ (Tp): Đây là thời gian máy công nhân thao tác để hồn thành chu kỳ gia cơng (thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao bàn máy, kiểm tra kích thước chi tiết v.v… Trong nhiều trường hợp ta lấy gần đúng: Tp = ( 7÷10 ) % T0 Thời gian phục vụ (Tpv): Đây là thời gian phục vụ chổ làm việc, bao gờm hai thành phần: Tpv = Tpvkt + Tpvtc  Thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt ): Thời gian công nhân thực công việc phục vụ điều kiện kỹ thuật chưa hoàn thiện việc thay đổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ v.v… Tpvkt = 8% T0 Thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc): Thời gian công nhân thực công việc phục vụ điều kiện chưa hoàn thiện công nhân nhận dụng cụ, mượn trả dụng cụ, dọn dẹp chổ làm việc, bàn giao ca kíp… Tpvtc = ( 2÷3 )% T0 Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân (Ttn ): 36 Đây là khoảng thời gian công nhân phải nghỉ lấy lại sức giải lao, ăn ca, nhu cầu tự nhiên v.v … Ttn = (3 ÷5 )% T0 Xuấ t bản ve ̃ nguyên công Xác định nhịp sản xuất : Nhịp sản xuất tương đối (tNo ) Nhịp sản xuất tương đối (tNo ) nhịp sản xuất chung cho kiểu, cỡ nhóm chi tiết gia cơng dây truyền t N0 = 60 F m n Ni K - F: Là quỹ thời gian gia công theo chế độ 1ca/ngày F =2200 (giờ/năm) - m: Số ca sản suất ngày đêm m=2 - n: Số loại chi tiết nhóm : n=1 - Ni: Sản lượng theo yêu cầu chi tiết kiểu cỡ i (chi tiết/năm) - ai: Hệ số quy đổi tương đương kết cấu và công nghệ loại chi tiết i loại chi tiết đại diện nhóm - K: Hệ số xét đến thời gian điều chỉnh dây truyền gia công thay đổi loại chi tiết, có loại chi tiết nên k=1 - Xác định hệ số quy đổi ai = t nc i t nc =1 Xác định số máy cần thiết cho dây chuyền gia công Số lượng thiết bị cơng nghệ cần thiết chương trình sàn x́t cùa phân xưởng khí có thể xác định theo phương pháp chính xác ho ặc gần đúng Phương pháp chính xác :xác định số lượng máy cần thiết cho từng ngun cơng rời tính tờng sớ máy loại cho tấc cả nguyên công Số lượng máy cho từng nguyên công : Ci =Ti / FMi mi Trong đó số liệu có : 37 - Ti : tồng thới gian nguyên công được thực trẹn máy loại I được tính sau: Ti = n k=0 t kj Nj /60 Nj :sản lượng cần chế tạo chi tiết loai j t kj :thời gian định mức để gia công chi tiết loai j FCi :quỹ thời gian làm việc máy loai i theo chế độ ca/ ngày đêm FMi =2200 giờ/năm theo đề mi : số ca sản xuất ngày đêm.,m=2 Xác định số thợ đứng máy Số lượng lao động cần thiết phân xưởng khí được xác định theo thành phần sau: - Cơng nhân gờm có: + Cơng nhân sản xuất (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 vsản xuất (vệ sinh công nghiệp,trưc…) - Lực lượng gián tiếp (kỹ thuật viên,quản lý.điều hành,văn thư,…) Sớ thợ đứng máy tính theo định mức gia công cho từng loại máy i: R Mi = Ti F Ci K Mi = t tc N j 60.F Ci K Mi Trong đó: Nj : Sản lượng cần chế tạo t tc : Thời gian định mức để gia công chi tiết FCi : Quỹ thời gian làm việc người thợ theo chế độ ca/ngày đêm 38 FCi =2000 giờ/năm theo đề mi : Số ca sản xuất ngày đêm., m=2 Ti : Tổ ng máy cần thiết K Mi : Hệ số xét đến khả người thợ cố thể vận hành nhiếu máy động thời với sản xuất hang khối K Mi =1,8…2,2,chọn K Mi =2 i : biến đếm số kiểu loại máy Xác định nhu cầu diện tích Tính theo phương pháp chính xác: Theo cách phải dựa vào sơ đồ quy hoạch mặt bằng phân xưởng để xác định tổng diện tích phân xưởng (A ) gồm: Diện tích sản xuất (ASX ), diện tích phụ (AP ) Diện tích sản xuất được xác định sau: ASX = N i=0 A 0i Si Trong đó: Si : số máy chọn dùng A0i : diện tích trạm cơng nghệ (máy, bàn nguội, bàn kiểm tra) loại i, A0i = AMi fi AMi : là diện tích chiếu bằng máy, bàn nguội, bàn kiểm tra fi : hệ số loại diện tích phụ cần thiết (thao tác,đ ặt phơi,dụng cụ ,gá lắp,vận chuyển,sửa chữa…) tuỳ theo cách bớ trí mặt bằng sản x́t bớ trí máy theo thứ tự cơng nghệ : fi = 2,4 – 3.8.Chọn fi = Xuấ t bản ve ̃ mă ̣t bằ ng phân xƣởng dƣ̣a các số liê ụ đã ti ́nh to án Ngun tắc bớ trí thiết bị cơng nghệ: 39 - Bớ trí máy theo mới quan hệ công nghệ để đảm bảo dây chuyền sản xuất hợp lí, máy có quan hệ sản x́t thường xuyên chặt chẽ phải được lắp đặt gần - Bớ trí nhiều máy mặt phẳng phải ý đảm bảo khoảng cách quy định máy với kết cấu xây dựng nhà máy với máy, máy với kết cấu xây dựng xưởng (tường,cột), máy với đường vận chuyển nội phân xưởng…nhằm đảm bảo cho trình sản xuất thuận tiện, an toàn, đạt tiêu cơng nghiệp (thơng thống) Áp dụng kĩ thuật mơ hình để lập quy hoạch mặt bằng phân xưởng: - Kỹ thuật mơ hình tạo điều kiện rút ngắn thời gian nâng cao hiệu quả thiết kế quy hoạch mặt bằng phân xưởng sản x́t - Ở ta dung mơ hình máy 2D thu nhỏ để lập phương án quy hoạch mặt bằng diện tích mặt bằng sản xuất thực cũng thu nhỏ theo tỷ lệ tương ứng Các phương án l ập ghi nhận bằng cách vẽ lại chụp ảnh, để so sánh chọn phương án tối ưu - Từ nguyên tắc bố trí thiết bị cơng nghiệp áp dụng kỹ thuật mơ hình ta có loại sơ đờ bớ trí thiết bị dây truyền bản vẽ A3 Xác định kết cấu nhà xƣởng , khẩ u đô ,̣ phƣơng tiê ṇ vâ ̣n chuyể n a Kết cấu nhà xưởng, độ Ta có trọng lượng chi tiết, kích thước chi tiết thuộc dạng trung bình Như chi tiết sản xuất chi tiết loại trung bình nhà xưởng ta chọn nhà xưởng tầng Chiều rộng B = 12 24 m; lấy B = 12 m Chiều dài L = 30 m Chiều cao từ tới trần H = 4,8 9,6 m thiết bị nâng chuyển nhà xưởng cầu trục tải trọng tối đa là tấn Kết cấu chịu lực loại nhà xưởng bê tông cốt thép, khung lắp ghép tiêu chuẩn từ vật liệu kết cấu thường 40 *Kích thước chủ yếu phân xưởng: bề rộng gian Bo, bước cột t, chiều cao phân xưởng H, chiều rộng nhà xưởng B, chiều dài nhà xưởng L - Bề rộng gian Bo nhịp/bước cột ngang, thường có giá trị bội số 3m, phụ thuộc kích thước sản phẩm, kích thước thiết bị công nghệ Theo tiêu chuẩn Bo= 12 , 15 , 18 m Sản phẩm nhỏ nhẹ nên ta chọn: B0 = 12m - Bước cột t gọi là bước cột dọc, giá trị tuỳ theo loại vật liệu xây dựng, kết cấu kiến trúc, tải trọng phân xưởng tải trọng thiết bị nâng chuyển + Bình thường : t = 6m + Nhà xưởng kết cấu chịu lực bằng thép: t = 9, 12m + Nhà xưởng có kết cấu chịu lực bằng vật liệu thường t = 3, 6, 9m Chọn t = m - Mạng lưới cột Bo x t với trị số tiêu chuẩn B0 x t = 12x6 - Chiều cao phân xưởng (H): phụ thuộc kích thước sản phẩm, kích thước thiết bị công nghệ, kích thước cầu trục yêu cầu vệ sinh công nghiệp H = h1 + h2 + h3 h1 : chiều cao từ xưởng đến mặt đường ray cầu trục h1 = 6,2 m h2 : chiều cao cầu trục h2 = 0,9 m h3 : chiều cao từ mép cầu trục tới mép kết cấu chịu lực phân xưởng h3 = 0,1 m 41 h3 H h2 h1 Kết cấu nhà xưởng -Chiều rộng nhà xưởng B bội số Bề rộng gian B0 : B = Bo =12m -Chiều dài nhà xưởng L bội số bước cột t : L = 30m -Dạng khung nhà xưởng B x L Giá trị B và L được xác định theo nhu cầu diện tích thực tế phân xưởng sản xuất A tỉ lệ tiêu chuẩn kích thước: fL = L/B = 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 , theo quan hệ sau B = (A/fL)1/2 L = B.f L Như tính L/B = 30/12 = 2,5 Khi xác định giá trị L, H B phải lưu ý đảm bảo yêu cầu quy định theo tiêu chuẩn diện tích khơng gian làm việc tới thiểu cho cơng nhân sản x́t là: -Diện tích sản x́t tối thiểu: Amin = m2 / thợ -Không gian sản xuất tối thiểu: Vmin = 13 m3/ thơ Bố trí máy đảm bảo khoảng cách an toàn quy định - Khoảng máy với tường nhà: 42 Máy - Khoảng cách máy so với cột nhà Máy Máy - Khoảng cách máy so với đường vận chuyển, đường đi: Máy - Khoảng cách máy đặt vng góc với đường vận chuyển: Máy Máy 43 - Chiều rộng đường vận chuyển hai hàng máy: 44 Khai báo thông tin bản Điạ điể m nhà máy Nhịp sản xuấ t Phân tić h – Kiể m tra Loại xưởng Điề u chỉnh Dạng sản phẩm điể n hin ̀ h Thiế t kế nguyên công Sản lượng hàng năm Nhập số liệu Số máy cầ n thiế t Số thợ đứng máy Bản vẽ nguyên công Diện tích mặt bằ ng Dạng sản xuấ t Phân tích – Kiể m tra Bản vẽ mặt bằ ng Điề u chin ̉ h Thuyế t minh thiế t kế Kế t cấ u nhà xưởng Hình 2.9: Sơ đờ giải thuâ ̣t đề xuấ t cho phầ n mề m Thiế t kế xưởng Trong trường hơ ̣p thông tin bản chưa có tài nguyên thư viê ̣n xưởng thì ta se ̃ tiế n hành thực hiê ̣n bổ sung để đáp ứng được yêu cầ u thiế t kế Như vâ ̣y quá trình thiế t kế thư viê ̣n tài nguyên thư viê ̣n xưởng ngày càng trở nên dồ i dào phục vụ cho viê ̣c thiế t kế dễ dàng Thể hiê ̣n hoa ̣t đô ̣ng điề u chỉnh – kiể m tra, điề u chỉnh nế u da ̣ng sả n phẩ m điể n hình chưa có tài nguyên thư viê ̣n 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kế t luâ ̣n Đề tài đươ ̣c thực hiê ̣n sở nhu cầ u thực tiễn và đã đa ̣t đươ ̣c những kế t quả sau : - Nghiên cứu sở thiế t kế xưởng - Nghiên cứu qui triǹ h thiế t kế và đề xuấ t giải thuâ ̣t phầ n mề m thiế t kế xưởng Như vâ ̣y , kế t quả của đề tài nghiên cứu mở mô ̣t hướng thiế t kế xưởng nhanh có thể giảm đươ ̣c thời gian thiế t kế bằ ng thủ công , vố n di ̃ tố n rấ t nhiề u thời gian và công sức trường hơ ̣p phải thiế t kế la ̣i mô ̣t sản phẩ m mà trước đó đã từng thực hiê ̣n Kiế n nghi ̣ Với kế t quả nghiên cứu này se ̃ làm sở để tiế n hành xây dựng và gia c ông phầ n mề m thiế t kế xưởng Hiê ̣n ta ̣i , viê ̣c phố i hơ ̣p thực hiê ̣n giữa các chuyên gia viế t phầ n mề m và nhà thiế t kế xưởng vẫn còn nhiề u hạn chế và chưa có gắn kết lại được với Cho nên hướng nghiên cứu tương lai về liñ h vực thiế t kế nhà xưởng kỹ sư khí với chuyên gia gia công phần mềm những hướng rấ t thiế t thực cầ n đươ ̣c quan tâm nghiên cứu mực nữa … 46 là , đầ u tư đúng TÀI LIỆU THAM KHẢO Jamie W Flinchbaugh, Implementing Lean Manufacturing Through Factory Design, Massachusetts Institute of Technology Vũ Bá Minh – Hoàng Minh Nam , Thiế t kế nhà máy, 2009 Richard Crowson, The Handbook of Mechanical Engineering Product Design and Factory Development, Taylor & Fracis, 2006 Nguyễn Đƣ́c Tuấ n , Thiế t kế sở sản xuấ t , Đại học Giao thông vận tải , 2008 Lê Văn Vin ̃ h – Hoàng Tùng , Thiế t kế và qui hoạch công trình công nghiê ̣p, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2007 47 S K L 0 ... tính) Đề án thiết kế nhà máy khí (đọc được) Máy tính MICRO COMPUTER Chương trình thiết kế tổng qt Ngân hàng liệu thiết kế Ngân hàng phương pháp kỹ thuật tin học Hệ thống môdun phương pháp thiết kế. .. từng phận cơng trình Các bản vẽ kiến trúc nhà máy Các bản vẽ thi cơng xây dựng cơng trình Các sớ liệu kinh tế - kỹ thuật cụ thể cơng trình 1.2 Nội dung kinh tế, kỹ thuật tổ chức cơng trình:... dựng cơng trình 2) Xây dựng quy hoạch tổng thể mặt bằng cơng trình 3) Tính tốn thiết kế hạng mục cơng trình (phân xưởng, phận) 4) Thiết kế thi cơng xây dựng cơng trình 1.6 Hồ sơ thiết kế