Trong đó “ Thiết kế môn học công nghệ sản xuất lắp ráp ô tô” là một phần không thể thiếu của chương trình học, em xin được trình bày “nhiệm vụ của thiết kế môn học là thiết kế dây chuyền
Tổng quan về công nghệ sản xuất lắp ráp ô tô
Các loại hình cơ sở sản xuất lắp ráp ô tô (theo quy mô và loại hình lắp ráp)
Quy định về công suất của nhà máy sản xuất lắp ráp ô tô
1.1.1 Phân loại theo quy mô sản xuất lắp ráp
- Quy mô SXLR đơn chiếc: theo quy mô này, hầu hết trang thiết bị và máy móc thuộc loại vạn năng, còn trang thiết bị chuyên dùng chỉ sử dụng bắt buộc khi thiếu chúng thì không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm Đối với công nghệ SXLR ô tô, loại quy mô đơn chiếc chỉ được sử dụng trong một số chủng loại đặc biệt (không đặc chưng cho quy mô của cả nhà mày), năng suất lao động kém, giá thành đắt
- Quy mô SXLR hàng loạt: được đặc trưng bằng sản xuất theo lô hàng, các sản phẩm cùng lô được sản xuất đồng thời, có sử dụng cả máy vạn năng và máy chuyên dùng Các máy có thể bố trí theo nhóm hoặc theo quy trình công nghệ Có ba dạng sản xuất: hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa và hàng loạt lớn
- Quy mô SXLR hàng khối: đặc trưng bằng sản lượng xuất xưởng hàng năm rất lớn Quy mô này cho phép tự động hóa và cơ giới hóa quá trình công nghệ SXLR
1.1.2 Phân loại theo loại hình lắp ráp
- Nhà máy SXLR linh kiện ô tô: có chức năng chế tạo một số chi tiết và lắp ráp thành các cụm – tổng thành của ô tô như động cơ, hộp số, cụm nhíp lá, trục khuỷu, tấm ma sát, kính,
- Nhà máy lắp ráp cụm – tổng thành và ô tô: chức năng chủ yếu của nhà máy là lắp ráp các linh kiện ô tô do các nhà máy khác sản xuất thành cụm – tổng thành và ô tô Nhà máy không có gia công cơ, gia công áp lực, để chế tạo chi tiết Các dây chuyền và trang thiết bị công nghệ chủ yếu là phục vụ công tác lắp ráp với máy hàn, máy tán đinh, dụng cụ cầm tay và sơn phủ bề mặt
- Nhà máy SXLR ô tô: có chức năng gia công chế tạo một số linh kiện (chủ yếu là khung và thân vỏ), kết hợp với linh kiện do các nhà máy khác chế tạo để SXLR ô tô
1.1.3 Quy định về công suất của nhà máy sản xuất lắp ráp ô tô
- Theo quyết định 115/2004/QĐ-BCN của bộ Công Nghiệp, đối với các nhà máy SXLR ô tô tại Việt Nam, thì công suất tính cho một ca sản xuất được quy định tối thiểu như sau: ô tô khách 3000 xe/năm; ô tô tải dưới 5 tấn là 5000 xe/năm; ô tô tải từ 5-10 tấn là 3000 xe/năm; ô tô tải trên 10 tấn là 1000 xe/năm; ô tô con là 10.000 xe/năm.
Quy trình công nghệ sản xuất lắp ráp ô tô điển hình
- Việc sản xuất và lắp ráp xe tải theo dạng CKD 2 thường được bố trí theo quy trình tổng thể như sau:
Hình 1: Quy trình sản xuất và lắp ráp xe tải theo dạng CKD 2
Các bộ phận và phân xưởng chính trong cơ sở sản xuất lắp ráp ô tô
1.3.1 Phân xưởng hàn vỏ lắp vỏ cabin, thùng xe:
- Các tấm mảng cabin như tấm đỡ trên, tấm đỡ dưới, tấm ngoài cánh cửa, thân cánh cửa, được liên kết với nhau chủ yếu bằng phương pháp hàn điểm tiếp xúc Để đảm bảo độ chính xác các tấm mảng được gá lắp trên các đồ gá chuyên dùng hoặc thước Mỗi phần công việc bao gồm nhiều công đoạn khác nhau cuối cùng là nguyên công kiểm tra, mài phẳng mối hàn
1.3.2 Phân xương bề mặt, sơn:
- Các tấm mảng, vỏ sau khi được gá lắp và hàn lại thành cabin, thùng xe tại phân xưởng hàn lắp cùng với khung xe sẽ được chuyển sang phân xưởng bề mặt sơn
- Xử lí bề mặt trước khi nhúng sơn điện ly, sơn lót nền và sơn bóng tạo lớp nền sơn chống rỉ của vỏ xe cũng như tăng độ bám dính cho các lớp sơn ở công đoạn tiếp theo, giảm được độ dày của toàn bộ lớp sơn mà chất lượng sơn vẫn cao Việc chuẩn bị bề mặt, phốt phát hóa và tạo lớp sơn chống rỉ ở công đoạn sơn nhúng điện ly có tính chất quyết định tới chất lượng của lớp sơn tiếp theo cũng như độ bền bám dính của các lớp sơn trong thời gian sử dụng
1.3.3 Gian tổng thành, cụm chi tiết, chi tiết:
- Các tổng thành, cụm chi tiết và các chi tiết có thể được nhập khẩu hoặc sản xuất trong nước Chúng cần được lắp hoàn chỉnh (lắp ghép thành nhóm, hệ thống) hoặc kiểm tra hiệu chỉnh trước khi lắp lên khung satxi và cabin Việc lắp ráp kiểm tra, điều chỉnh này được thực hiện trong phân xưởng lắp tổng thành
- Tổng lắp là một trong các giai đoạn công nghệ và là giai đoạn cuối của quá trình công nghệ sản xuất ô tô Tổng lắp chiếm một vị trí quan trọng trong quá trình sản xuất và được thực hiện theo tuyến dây chuyền
- Tuyến dây truyền tổng lắp thực hiện lắp ráp các tổng thành bộ phận (đã được lắp hoàn chỉnh ở các gian phụ, hoặc nhập khẩu nguyên cụm tổng thành được lắp hoàn chỉnh) và các chi tiết thành một ô tô hoàn chỉnh Bao gồm lắp ráp nội thất cabin, lắp ráp các tổng thành gầm Satxi và hoàn thiện xe Quá trình lắp ráp nói chung phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật của sản phẩm, các tính chất của mối lắp ghép Quá trình lắp ráp nói chung và quá trình tổng lắp sẽ quyết định đến chất lượng chung của xe
1.3.5 Phần kiểm tra – chạy thử - hiệu chỉnh:
- Xe sau khi được lắp ráp ở phân xưởng tổng lắp được đưa đến tuyến kiểm tra chạy thử và hiệu chỉnh trước khi đưa đến bãi đỗ xe thành phẩm Tại bộ phận kiểm tra, chạy thử xe được kiểm tra các thông số cơ bản liên quan đến an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường, phát hiện các sai sót (nếu có) trong công tác lắp ráp, bao gồm kiểm tra trên thiết bị và trên đường thử Các xe có các thông số không đảm bảo theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất hoặc quy định của nhà nước sẽ được hiệu chỉnh ở bộ phận hiệu chỉnh Các xe đạt tiêu chuẩn được đưa đến bãi đỗ xe thành phẩm chờ xuất xưởng a) Kiểm tra trên thiết bị:
1: Kiểm tra các thiết bị nội thất, gương kính, số khung số máy
3: Kiểm tra góc lệch bánh xe dẫn hướng
4: Kiểm tra đồng hồ tốc độ, kiểm tra lực phanh trên các cầu
5: Kiểm tra hệ thống gầm, sự rò rỉ chất lỏng, các mối nối ghép
6: Kiểm tra đèn pha, đèn tín hiệu Kiểm tra hệ thống treo
7: Kiểm tra nồng độ khí xả, đo tiếng ồn
8: Kiểm tra độ kín khít các gioăng kính, cửa
9: Hiệu chỉnh các thông số chưa đạt b) Kiểm tra trên đường thử (chạy thử):
- Theo quy định của bộ trưởng bộ Công Nghiệp về việc ban hành quy định tiêu chuẩn đối với doanh nghiệp sản xuất lắp ráp ô tô ngày 27/10/2004 sản phẩm ô tô do doanh nghiệp lắp ráp trước khi xuất xưởng phải được kiểm tra trên đường thử qua các công đoạn sau:
1: Thử xe trên đường mấp mô lượn sóng (sóng sin nhỏ, sóng sin trung, sóng sin ngược pha, mấp mô dạng bàn cờ)
2: Thử xe trên đường nhám trơn trượt (đường nhám, đường có hệ số bám thấp)
3: Thử xe trên đường sỏi đá
4: Thử xe trên đường quay vòng (quay vòng trái, quay vòng phải)
5: Thử xe trên đường dốc ( dốc lên 20%, dốc xuống 20%)
6: Thử xe trên đường ngập nước
7: Phun nước thử độ kín
8: Hiệu chỉnh các thông số chưa đạt.
Giới thiệu về đối tượng sản xuất lắp ráp và điều kiện thực hiện
Đối tượng lắp ráp là xe tải Hyundai Porter H150 1,5 tấn
Loại xe Ô tô tải sát-xi
Kích thước tổng thể D x R x C (mm) 5.340 x 1.740 x 2.620
Chiều dài cơ sở (mm) 2.640
Vệt bánh xe trước/sau (mm) 1485/1320
Khoảng sáng gầm xe (mm) 140
Trọng lượng bản thân (kg) 1810
Trọng lượng toàn bộ (kg) 3500
Tốc độ tối đa (km/h) 150
Bán kính quay vòng nhỏ nhất (m) 5,4 Động cơ 2.5L A2
Loại Tăng áp khí nạp (Turbo), dung tích
2497cc, công suất cực đại 130Ps/3800rpm, mô-men xoắn 260Nm/1500-3500rpm
Dung tích xy lanh (cm3) 2497
Công suất lớn nhất (HP/rpm) 131,807/2900
Momen xoắn lớn nhất (N.m/rpm) 260Nm/1500-3500rpm
Hệ thống điện Ác quy 12V-100Ah
Ly hợp Đĩa đơn , ma sát khô
Hộp số Cơ khí, 05 số tiến, 01 số lùi
Kiểu loại Trước đơn/sau đôi
Kiểu loại Trục vít - ecu bi, có trợ lực thủy lực
Phanh chính Dẫn động thủy lực 2 dòng trợ lực chân không
Phanh đỗ xe Dẫn động cơ khí tác động lên bánh xe trục sau
Kiểu loại giảm sóc trước/sau
Phụ thuộc, nhíp lá nhíp hình bán nguyệt, giảm chấn thủy lực
Thể tích thùng nhiên liệu 100 lít
Thiết kế tuyến dây chuyền lắp ráp (Thiết kế tuyến Sat-xi)
Các nội dung công việc và định mức lao động của tuyến lắp ráp
Các công đoạn chính của tuyến dây chuyền lắp ráp Sat-xi bao gồm:
TT Nội dung công việc Định mức giờ công (phút)
26 Lật ngược khung, di chuyển gá khung lên xe Kiểm tra 25 4
28 Lắp nhíp, thanh cân bằng, giảm chấn, thanh giằng 35 3
30 Lắp cơ cấu phanh Lắp moay ơ 36 5
34 Cơ cấu phanh,Lắp moay ơ 40 5
36 Lắp đường ống dầu phanh 12 3
37 Lật lại khung, gá khung lên xe dẩy 16 4
38 Lắp động cơ, ly hợp, hộp số 45 5
TT Nội dung công việc Định mức giờ công (phút)
39 Lắp bót lái, trục các đăng lái 18 4
41 Lắp các đăng trích công suất cho bơm ben 15 4
42 Lắp các đường ống làm mát, ống dầu 25 3
43 Lắp lốc lạnh (nếu có), máy khởi động, máy phát 25 4
44 Lắp dây đai, điều chỉnh 10 4
47 Lắp các đăng, bi treo 18 4
48 Lắp thùng nhiên liệu, két nước 25 3
49 Lắp đường cung cấp nhiên liệu 20 3
50 Lắp ống giảm thanh, ống xả satxi 15 3
51 Lắp giá đỡ lốp dự phòng 5 3
Lắp đường ống nhiên liệu, nước làm mát và các cụm dây điện vào động cơ
53 Lắp dây cáp phanh tay 10 3
54 Lắp bầu lọc khí trên satxi 7 3
TT Nội dung công việc Định mức giờ công (phút)
55 Lắp, nối hệ thống đường dầu phanh, côn satxi 25 4
56 Lắp giá đỡ sau cabin 15 4
57 Lắp giá đỡ trước cabin 12 4
59 Lắp cabin vào satxi Hiệu chỉnh 55 5
Tổng định mức giờ công, Tđm 699
Lựa chọn phương án tổ chức sản xuất
Phương pháp tổ chức nguyên công đóng vai trò quan trọng để đảm bảo thực hiện được các yêu cầu cơ bản đối với tổ chức sản xuất như: sản xuất chuyên môn hóa, khả năng sản xuất cân đối, nhịp nhàng và liên tục Số lượng các nguyên công trong một quy trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp tổ chức nguyên công, trang thiết bị công nghệ và trình độ tay nghề của công nhân Có hai phương pháp tổ chức nguyên công
- Phân tán nguyên công: được đặc trưng bằng số lượng nguyên công nhiều, nhưng số bước trong mỗi nguyên công ít, mỗi nguyên công chỉ có một hay vài bước công nghệ
Phương pháp này có lợi nếu như sử dụng các loại máy chuyên dùng, hoặc thiết bị vạn năng có đồ gá và dụng cụ cắt chuyên dùng, không yêu cầu tay nghề bậc thợ cao
- Tập trung nguyên công: Được đặc trưng bằng nhiều bước công nghệ trong một nguyên công Như vậy số lượng nguyên công trong quy trình công nghệ sẽ ít và tập trung ở một số vị trí làm việc Phương pháp này áp dụng trong trường hợp có tổ hợp máy, máy gia công kỹ thuật số được điều khiển bằng máy tính (Computer Number Control – CNC) và trung tâm gia công khi gia công các chi tiết phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao Vì khi tập trung nguyên công thì một lần gá đặt chi tiết có thể gia công nhiều bước sẽ giảm được sai lệch do gá đặt Xu hướng hiện nay trong ngành cơ khí chế tạo máy người ta áp dụng phương pháp tập trung nguyên công nhằm rút ngắn thời gian phụ, tiết kiệm chi phí sản xuất và do đó hạ giá thành sản phẩm
→ Để thiết kế tuyến dây chuyền lắp ráp tuyến Sat-xi em chọn phương pháp: Phân tán nguyên công
Xác định chế độ làm việc và thời gian làm việc
- Phân xưởng làm việc theo chế độ làm việc của Công ty Mỗi ngày làm việc một ca, mỗi ca 8 giờ, hàng tuần nghỉ chủ nhật Các ngày nghỉ lễ, tết, nghỉ phép theo Quy định của Nhà nước
- Thời gian lao động danh nghĩa của công nhân
𝐷 𝑐𝑛 : số ngày nghỉ chủ nhật (52ngày)
𝐷 𝑛𝑙 : số ngày nghỉ lễ trong năm (12 ngày) C: thời gian làm việc của một ca, C = 8 giờ Y: số ca lao động trong một ngày, y = 1
- Thời gian lao động thực tế của công nhân
Dtt = (365 – (Dcn + Dnl + Dnp)) * C * HScm * y (giờ/năm) Trong đó:
Dnp: thời gian nghỉ phép của công nhân trong năm, Dnp = 10 ngày HScm: hệ số có mặt của công nhân, HScm = 0.95
- Thời gian làm việc của thiết bị
Dm = (365 – (Dcn + Dnl) * C * HSsd * y (giờ/năm) Trong đó: - HSsd: hệ số sử dụng thiết bị, HSsd = 0.95
- Thời gian làm việc của vị trí
Dvt = (365 – (Dcn + Dnl)) * C * y (giờ/năm)
Tính toán thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến lắp ráp
2.4.1 Khối lượng lao động hàng năm của tuyến
Trong đó: N là công suất hàng năm của phân xưởng
2.4.2 Phân bố khối lượng lao động cho các vị trí
Việc phân bố khối lượng lao động trên các vị trí của tuyến phải dựa vào khối lượng lao động hàng năm của tuyến và số công nhân ít nhất cũng như nhiều nhất cùng làm việc trên 1 vị trí (2 Ni 4) Song phải đảm bảo sao cho thời của mỗi vị trí không lớn hơn (3
5) % hoặc không nhỏ hơn (5 10) % thời của toàn tuyến
Khối lượng lao động được phân bố trên các vị trí cụ thể như sau:
TT Tên vị trí Định mức tni
Tổng khối lượng lao động Tni (Giờ công/năm)
1 Lắp khung gầm Sat-xi 1 (công việc 26-28) 72 7200
2 Lắp khung gầm Sat-xi 2 (từ 29 đến 34) 144 14400
TT Tên vị trí Định mức tni
Tổng khối lượng lao động Tni (Giờ công/năm)
3 Lắp khung gầm Sat-xi 3 (từ 35 đến 40) 118 11800
4 Lắp khung gầm Sat-xi 4 (từ 41 đến 47) 143 14300
5 Lắp khung gầm Sat-xi 5 (từ 48 đến 52) 93 9300
6 Lắp khung gầm Sat-xi 6 (từ 53 đến 55) 42 4200
7 Lắp khung gầm Sat-xi 7 (từ 56 đến 59) 87 8700
2.4.3 Tính toán số lượng lao động
- Số công nhân sản xuất của tuyến:
+ Số công nhân danh nghĩa:
+ Số công nhân thực tế:
- Số cán bộ trực tiếp
Chọn theo cơ cấu tổ chức của phân xưởng (Mcb: bao gồm 01 quản đốc, 01 tổ trưởng phụ trách lắp nội thất ca bin, 01 tổ trưởng phụ trách lắp khung gầm satxi
Kết quả cho trong bảng sau:
Mdn (người) Mtt (người) Mp (người) Mcb (người)
- Số lượng công nhân sản xuất của từng vị trí trên tuyến
Kết quả cho trong bảng sau:
Tổng khối lượng lao động Tni (Giờ công/năm)
1 Lắp khung gầm Sat-xi 1 (công việc 26-28) 7200 3
2 Lắp khung gầm Sat-xi 2 (từ 29 đến 34) 14400 6
3 Lắp khung gầm Sat-xi 3 (từ 35 đến 40) 11800 5
4 Lắp khung gầm Sat-xi 4 (từ 41 đến 47) 14300 6
5 Lắp khung gầm Sat-xi 5 (từ 48 đến 52) 9300 4
6 Lắp khung gầm Sat-xi 6 (từ 53 đến 55) 4200 2
7 Lắp khung gầm Sat-xi 7 (từ 56 đến 59) 8700 4
2.4.4 Tính toán thời và nhịp của tuyến lắp ráp, kiểm tra độ chính xác
Nhịp sản xuất của tuyến sản xuất là thời gian cần thiết để hoàn thành một sản phẩm theo kế hoạch:
Trong đó: C – Thời gian làm việc trong một ca y – Số ca làm việc trong ngày
Nnd – Số sản phẩm xuất xưởng trong ngày
N – công suất hàng năm của phân xưởng
- Thời của tuyến dây chuyền
Thời của tuyến là thời gian cần thiết để hoàn thành khối lượng công việc xét theo năng lực của phân xưởng:
Trong đó: tn - Thời gian tính đến nguyên công chuẩn bị, kết thúc và di chuyển đối tượng từ vị trí này sang vị trí khác trên tuyến tn= 1 phút
Tính số lượng tuyến dây chuyền
𝑅 = 1 (tuyến) Kết quả thu được:
Chọn số lượng tuyến sản xuất: Mtd = 1 (tuyến)
- Kiểm tra việc phân bố khối lượng lao động trên các vị trí theo thời
Thời của trạm được tính như sau
i: thời của trạm thứ i tni: định mức lao động tại trạm thứ i cho một sản phẩm (phút)
Mi: số lượng công nhân tại trạm thứ i tn: thời gian di chuyển giữa các vị trí tn = 1 (phút) Sai lệch về thời của mỗi vị trí so với thời chung của tuyến được tính như sau:
Trong đó: Si là sai lêch về thời Nếu Si âm thì |Si| phải nhỏ hơn 10 0 /0 Nếu Si dương thì Si phải nhỏ hơn 5 0 /0
Kết quả tính như sau :
Vị trí Số công nhân t ni (phút) i (phút) S i
Như vậy việc phân bố khối lượng lao động trên các vị trí là phù hợp
2.4.5 Tính toán diện tích cho tuyến dây chuyền lắp ráp
Diện tích phân xưởng được tính theo diện tích hình chiếu thiết bị có trong phân xưởng có tính đến đường vận chuyển, đường đi, kho chi tiết chờ lặp
F0 – Diện tích cần thiết của phân xưởng f0 – Hệ số khuếch đại diện tích, f0 = 5 Bảng tổng hợp máy, thiết bị của phân xưởng:
TT Tên thiết bị Số lượng X 0 (m 2 ) F 0i (m 2 )
1 Bơm dầu hộp số, dầu cầu, dầu động cơ
7 Thiết bị nạp dầu phanh, côn 2 1.5 3
8 Thiết bị nạp ga điều hòa 1 2.5 2.5
11 Vị trí lắp nội thất cabin 7 8 56
12 Vị trí lắp khung gầm Sat-xi 8 15 120
13 Vị trí lắp hoàn thiện 5 15 75
Diện tích cần thiết của phân xưởng:
Lựa chọn trang thiết bị, dụng cụ cơ bản cho tuyến dây chuyền lắp ráp
TT Nội dung công việc Trang bị công nghệ Dụng cụ Định mức
Lật ngược khung, di chuyển gá khung lên xe Kiểm tra
27 Lắp cầu trước - Giá đỡ cầu xe
Lắp nhíp, thanh cân bằng, giảm chấn, thanh giằng
- Súng xiết bulong -Thiết bị kiểm tra lực xiết
- Nhíp, thanh cần bằng, giảm chấn
30 Lắp cơ cấu phanh Lắp moay ơ - Súng bắn ốc
31 Lắp đường dầu phanh - Súng xiết bulong
32 Lắp cầu sau - Giá đỡ cầu xe
33 Lắp nhíp, giảm chấn - Cầu trục nâng hạ
34 Cơ cấu phanh, Lắp moay ơ - Súng xiết bulong - Cơ cấu phanh, moay ơ 40
35 Lắp bán trục - Súng xiết bulong - Bán trục 15
36 Lắp đường ống dầu phanh - Tay quay - Đường ống dầu phanh 12
37 Lật lại khung, gá khung lên xe dẩy - Cầu trục nâng hạ
- Đồ gá gá lắp khung
38 Lắp động cơ, ly hợp, hộp số
- Thiết bị kiểm tra lực
39 Lắp bót lái, trục các đăng lái - Cờ lê
- Bót lái, trục các đăng
Lắp các đường ống làm mát, ống dầu
Lắp lốc lạnh (nếu có), máy khởi động, máy phát
- Máy khởi động -Máy phát
42 Lắp dây đai, điều chỉnh - Cờ lê - Dây đai 10
43 Lắp đường ống xả - Súng bắn ốc, tô vít - Đường ống xả 20
44 Lắp lốp 4 bánh - Máy nâng
- Súng bắn ốc - Lốp 4 bánh 30
45 Lắp các đăng, bi treo - Súng bắn ốc - Các đăng, bi treo 20
46 Lắp thùng nhiên liệu, két nước - Kích nâng
- Súng bắn ốc, tô vít
- Thùng nhiên liệu, két nước 25
47 Lắp đường cung cấp nhiên liệu - Tay vặn
- Đường ống và giăng làm kín 20
48 Lắp ống giảm thanh, ống xả satxi - Tay vặn - Ống giảm thanh 15
49 Lắp giá đỡ lốp dự phòng - Súng bắn ốc - Giá đỡ lốp 5
Lắp đường ống nhiên liệu, nước làm mát và các cụm dây điện vào động cơ
51 Lắp dây cáp phanh tay - Tay vặn
52 Lắp bầu lọc khí trên satxi - Tay vặn
Lắp, nối hệ thống đường dầu phanh, côn satxi
54 Lắp giá đỡ sau cabin - Súng bắn ốc
55 Lắp giá đỡ trước cabin - Súng bắn ốc
56 Lắp lốp dự phòng - Súng bắn ốc - Lốp dự phòng 5
