5.4.1 Nguyên tắc chung
➢ Mặt bằng phân xưởng được thiết lập trên cơ sở đảm bảo hợp lí vị trí các máy so với đường vận chuyển, theo cấu trúc của dây chuyền công nghệ và những khoảng cách an toàn theo quy định
➢ Dây chuyền gia công là một hệ thống kỹ thuật, có cấu trúc hệ thống với 3 yếu tố sau:
- Kỹ thuật (Trình độ cơ khí tự động hoá theo trang thiết bị, dụng cụ gia công, hệ thống cung cấp phôi,dụng cụ....)
- Thời gian thứ tự gia công chu kỳ gia côngvà quan hệ về thời gian giữa các trạm gia công
THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 47
- Không gian (cấu trúc mặt bằng sản xuất máy, vị trí máy...)
➢ Về mặt không gian dây truyền gia công ta chọn dạng cấu trúc sau
- Bố trí các máy theo thứ tự các nguyên công của quá trình công nghệ thành máy nối tiếp hay song song hoặc kết hợp cả hai
➢ Phạm vi ứng dụng: Theo phương pháp xác định ở trên thì là dạng sản xuất loạt lớn vì vậy ta dùng phương pháp bố trí theo kiểu 1 là theo các nguyên công của quá trình công nghệ.
- Vị trí của các thiết bị công nghệ so với đường vận chuyển: Thực tế, ta chọn các thiết bị công nghệ bố trí so với đừơng vận chuyển theo phương thức như sau: Máy đặt song song với đường vận chuyển.
- Bố trí máy đảm bảo những khoảng cách an toàn theo quy định: Khoảng cách giữa máy với tường nhà: 0,5m.
Khoảng cách giữa máy với cột nhà: 0,5m.
Khoảng cách giữa máy với đường vận chuyển, đường đi: 0,6m Khoảng cách các máy đặt liên tiếp nhau theo chiều dài máy: 0,5m Khoảng cách giữa các máy đặt vuông góc với đường vận chuyển: 0,9m
Chiều rộng đường vận chuyển giữa 2 hàng máy đặt đối diện nhau, sử dụng xe đẩy tay: 3m.
Chiều rộng giữa 2 hàng máy đặt đối diện nhau ứng với 1 chiều xe đẩy, đối với xe đẩy tay: 2,3m.
5.4.2 Bố trí xưởng chi tiết
➢ Ta có trọng lượng chi tiết, kích thước của chi tiết thuộc dạng nhỏ. Như vậy chi tiết sản xuất là chi tiết loại nhỏ do vậy nhà xưởng ta chọn là nhà xưởng một tầng.
➢ Phần mái có độ dốc 10% đến 30%, độ dốc là i H L
= , H là chiều cao, L là chiều dài.
Hình 5.4 Kết cấu kích thước mái
THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 48 ➢ Chiều cao từ nền tới trần H = 4 m. Kết cấu chịu lực của loại nhà xưởng này là bê tông cốt thép (Phần 5.2).
➢ Kích thước chủ yếu của phân xưởng: là 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 còn là nhịp/bước cột ngang, thường có giá trị là bội số của 3m, phụ thuộc kích thước sản phẩm, kích thước thiết bị công nghệ. Theo tiêu chuẩn Bo= 9, 12, 15, 18m. Sản phẩm nhỏ và nhẹ nên ta chọn: B0 = 6m.
- Bước cột t còn gọi là bước cột dọc, giá trị tuỳ theo loại vật liệu xây dựng, kết cấu kiến trúc, tải trọng phân xưởng. 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 = 6 m
- Mạng lưới cột Bo x t với trị số tiêu chuẩn là: B0xt = 6x6m.
- Chiều cao phân xưởng (H): phụ thuộc kích thước sản phẩm, kích thước thiết bị công nghệ và yêu cầu vệ sinh công nghiệp. Chiều cao của thiết bị cao nhất trong nhà xưởng là máy tiện MA-1880 là 1700mm. Chiều cao từ mặt nền hoàn thiện đến mặt dưới của kết cấu đỡ mái của nhà sản xuất một tầng không có cầu trục, cũng như chiều cao mỗi tầng của nhà sản xuất nhiều tầng lấy không nhỏ hơn 3,6 m. Nên ta chọn H = 4 m.
- Chiều rộng nhà xưởng B là bội số của bề rộng gian B0 : B = 2.Bo = 12m. - Chiều dài nhà xưởng L là bội số của bước cột t : L = 2.t = 12m.
- Dạng khung nhà xưởng BxL = 12x12m.
- Khi xác định các giá trị của L, H và B phải lưu ý đảm bảo yêu cầu quy định theo tiêu chuẩn về diện tích và không gian làm việc tối thiểu cho 1 công nhân sản xuất là:
Diện tích sản xuất tối thiểu: Amin = 4m2/thợ Không gian sản xuất tối thiểu: Vmin = 13m3/thợ
➢ Kiểm nghiệm:
- Diện tích thực tế nhà xưởng là 12x12= 144m2.
- Diện tích sản xuất cho một công nhân: 144/22= 6,5 m2/người. - Không gian sản xuất cho một công nhân: 576/22= 26,2 m3/người.
THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 49
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN KINH TẾ
➢ Thiết kế nhà máy cơ khí là tìm phương án chế tạo sản phẩm cơ khí tối ưu, đảm bảo sao cho các dây chuyển công nghệ ứng với các công đoạn sản xuất tương đối đồng bộ về các mặt kỹ thuật sản xuất, khoa học lao động, tổ chức sản xuất và hiệu quả kinh tế.
➢ Hiệu quả kinh tế là tiêu chuẩn tổng hợp để so sánh các phương án thiết kế và chọn phương án tối ưu. Như vậy, vấn đè kinh tế phải được quan tâm đúng mức trong từng giai đoạn và trong từng nội dung của quá trình thiết kế nhà máy.
6.1 Giá trị vốn đầu tư cơ bản (𝑲𝑪𝑩)
➢ Vốn đầu tư cơ bản là tổng chi phí phải bỏ ra ban đầu nhằm tái tạo ra rài sản cố định cho nền kinh tế quốc dân nói chung hoặc cho hoạt động sản xuất kinh doanh của một hãng, doanh nghiệp, công ty nói riêng.
➢ Vốn đầu tư cơ bản để xây dựng nhà máy cơ khí bao gồm: - Chi phí xây lắp nhà xưởng (KXL).
- Chi phí về thiết bị - dụng cụ sản xuất và phục vụ sản xuất (KTB). - Các khoản chi phí khác về xây dựng cơ bản (KXD).
Như vậy, giá trị vốn đầu tư cơ bản (KCB) để xây dựng nhà máy cơ khí được tính như sau:
𝐾𝐶𝐵 = 𝐾𝑋𝐿+ 𝐾𝑇𝐵 + 𝐾𝑋𝐷 [5/9.1/T215] 6.1.1 Chi phí xây lắp nhà xưởng (gồm 2 phần chính)
➢ Chi phí thuê nhà xưởng: 120.000.000 VNĐ/năm.
➢ Chi phí lắp đặt các thiết bị sản xuất và phục vụ sản xuất của nhà máy: Chi phí lắp đặt, chi phí sơn mạ bảo vệ, chi phí thử và điều chỉnh thiết bị sau khi lắp đặt 15.000.000 VNĐ.
➢ Vậy chi phí xây lắp nhà xưởng:
(𝐾𝑋𝐿 = 120.000.000 + 15.000.000 = 135.000.000 𝑉𝑁Đ)
6.1.2 Chi phí về thiết bị - dụng cụ (KTB).
➢ Giá trị bản thân (giá trị thiết kế và chế tạo) của thiết bị, dụng cụ
𝐾𝐶𝑇 = 2.104.000.000 𝑉𝑁Đ(Bảng 6.1)
Bảng 6.1 Chi phí đầu tư về máy móc, dụng cụ, trang thiết bị
STT Tên Giá (VNĐ) Số lượng Tổng (VNĐ)
1 Máy tiện MA-1880 130.000.000 7 chiếc 910.000.000
2 Máy phay 6H82 280.000.000 2 chiếc 560.000.000
THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 50
4 Máy khoan &Taro LGT -340A 32.000.000 1 chiếc 32.000.000
5 Máy mài MQ6025A 136.000.000 1 chiếc 136.000.000
6 Bàn kiểm tra 2.000.000 2 chiếc 4.000.000
7 Dụng cụ cắt 15.000.000 10 bộ 150.000.000
8 Dụng cụ kiểm tra (Thước cặp,
Panme, thước đo modun, …) 5.000.000 10 bộ 50.000.000
9 Phí lắp đặt quạt trần (qtr), quạt tường (qt) , đèn chiếu sáng (đ),… 4 qtr, 5 qt, 12 đ 17.000.000
10 Thuê xe nâng, đồ bảo hộ,…(1
năm) 15.000.000
Tổng chi phí KCT: 2.104.000.000
Các thông số về giá được tham khảo từ nhiều trang web khác nhau nên độ chênh lệch sẽ có nhất định. Do chi phí có hạn nên một số loại máy và thiết bị được mua cũ.
➢ Chi phí vận chuyển và bảo quản lúc chưa lắp đặt, chọn 3%:
𝐾𝑉𝐶 = 3 ÷ 5%. 𝐾𝐶𝑇 = 3% × 2.104.000.000 = 63.120.000 𝑉𝑁Đ ➢ Chi phí tháo dỡ, lau chùi trước khi lắp đặt KS:
𝐾𝑆 = 5%. 𝐾𝐶𝑇 = 5% × 2.104.000.000 = 105.200.000 𝑉𝑁Đ
Vậy: 𝑲𝑻𝑩 = 𝑲𝑪𝑻+ 𝑲𝑽𝑪+ 𝑲𝑺 = 2.104.000.000 + 63.102.000 + 150.200.000 = 2.317.302.000 𝑉𝑁Đ.
6.1.3 Các chi phí khác về xây dựng cơ bản (KXD).
Các khoản chi phí khác về xây dựng cơ bản thường là: chi phí thiết kế, chi phí đào tạo lao động chuyên nghiệp, chi phí mua đất xây dựng – đền bù tài sản, chi phí quản lý Ban Kiến thiết, thù lao cho các chuyên gia hợp tác trong thiết kế và xây dựng nhà máy, chi phí khánh thành và nghiệm thu nhà máy, chi phí di chuyển các đơn vị thi công xây dựng nhà máy, …
Giá trị của từng khoản chi phí này có thể xác định theo tỉ lệ phần trăm so với chi phí xây lắp (KXL). Để tiết kiệm chi phí, phần này ta có thể linh động nên 𝐾𝑋𝐷 ≈ 0 𝑉𝑁Đ.
Suy ra, giá trị vốn đầu tư cơ bản: 𝑲𝑪𝑩 = 𝑲𝑿𝑳 + 𝑲𝑻𝑩 + 𝑲𝑿𝑫 = 135.000.000 + 2.317.302.000 + 0 = 2.452.302.000 𝑉𝑁Đ.
6.2 Chi phí sản xuất hàng năm (KSX)
➢ Chi phí sản xuất hàng năm (KSX) của nhà máy cơ khí theo đề án thiết kế gồm các khoản chi phí không tránh khỏi trong quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí là: chi phí vật liệu, chi phí trang thiết bị - dụng cụ công nghệ, chi phí năng lượng, chi phí lương cho thợ, chi phí nhà xưởng, chi phí quản lý và điều hành sản xuất, …
THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 51 ➢ Trong thực tế, có thể phân chia chi phí sản xuất ra làm hai loại là chi phí cố định
(fixed costs) và chi phí thay đổi (variable costs).
- Chi phí cố định (fixed costs) là chi phí sản xuất có giá trị không thay đổi đối với
mọi giá trị sản lượng đầu ra, đó là những chi phí trong sản xuất như: chi phí nhà xưởng, thuế, bảo hiểm, chi phí thiết bị sản xuất, … thường được gọi là chi phí hàng năm (annual costs).
- Chi phí thay đổi (variable costs) lại tăng lên theo mức tăng của giá trị sản lượng
đầu ra khi sản xuất. Đó là các khoản chi phí phụ thuộc vào số lượng sản phẩm cần phải chế tạo hàng năm như: chi phí lao động trực tiếp (lương cho thợ), chi phí vật liệu, chi phí về năng lượng (điện), …
➢ Để đơn giản hóa bài toán, ta xác định chi phí sản xuất hàng năm theo phương pháp xác định gần đúng.
𝐾𝑆𝑋 = 𝐾𝑉𝐶∑ + 𝐾𝑙∑(1 + 𝐾𝑄)(đ/𝑛ă𝑚) [5/9.2/T217]
Trong đó: 𝐾𝑉𝐶∑ - chi phí về vật liệu chính (sắt, thép, …)
𝐾𝑙∑ - lương chính của thợ
𝐾𝑄 – hệ số về chi phí quản lý – điều hành sản xuất, ví dụ 𝐾𝑄 = 1,5 … 8
tùy theo mức độ tự động hóa sản xuất, chọn 𝐾𝑄 = 2.
Bảng 6.2a Xác định gần đúng chi phí sản xuất hàng năm
Loại Bộ phận Đơn giá (VNĐ) Số lượng Tổng (VNĐ)
𝐾𝑉𝐶∑ CT1: Thép S45C ∅38 × 250 800.000/cây (6m) 463 cây 370.400.000 CT2: Thép S45C ∅116 × 60 7.000.000/cây (6m) 55 cây 385.000.000 CT3: Thép S45C ∅143 × 60 12.000.000/cây (6m) 55 cây 660.000.000 𝐾𝑉𝐶∑ = 1.415.400.000𝑉𝑁Đ
Bảng 6.2b Xác định gần đúng chi phí sản xuất hàng năm (275 ngày làm việc)
Loại Bộ phận Lương tháng (VNĐ) (30 ngày) Số lượng người Tổng (VNĐ) 𝐾𝑙∑ Thợ đứng máy 6.000.000 14 770.000.000 Thợ nguội và kiểm 6.000.000 1 55.000.000
THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 52
tra
Công nhân dự trữ 4.500.000 1 41.250.000
Kỹ thuật viên, quản
lý, điều hành, văn thư 8.000.000 2 147.000.000
Công nhân phụ 5.000.000 4 184.000.000
𝐾𝑙∑ = 1.197.250.000𝑉𝑁Đ
Vậy chi phí sản xuất hàng năm là:
𝐾𝑆𝑋 = 𝐾𝑉𝐶∑+ 𝐾𝑙∑(1 + 𝐾𝑄) = 1.415.400.000 + 1.197.250.000(1 + 2) = 5.007.150.000(𝑉𝑁Đ/𝑛ă𝑚)
6.3 Giá thành sản phẩm (G)
➢ Giá thành sản phẩm công nghiệp nói chung gồm hai thành phần là giá thành chế tạo (giá thành công xưởng) GCX và chi phí ngoài sản xuất (tính theo tỉ lệ phần trăm so với giá thành chế tạo, ví dụ 3 ÷ 5%. 𝐺𝐶𝑋).
- Giá thành chế tạo (giá thành công xưởng) GCX được xác định gần đúng hoặc chính xác tùy theo chi phí sản xuất (KSX) hàng năm. Do sản xuất 3 chi tiết, nên ở đây giá thành chế tạo chi tiết được tính trung bình cho 3 chi tiết.
5.007.150.000 225.547( / Sanpham) 11.100 5.550 5.550 SX CX K G VN N Đ = = + + [5/9.6/T218] - Giá thành sản phẩm cơ khí (G): G = GCX(1 + kG) = 225.547(1 + 0,03) = 232.313(VNĐ/Bộ SP) [5/9.5/T218]
Với kG – hệ số về chi phí ngoài sản xuất, kG = 0,03…0,05, chọn kG = 0,03.
Khi bán thực tế thì ta bán với giá 720.000VNĐ/Bộ SP
6.4 Thời gian hoàn vốn
➢ Giá trị về vốn đầu tư cơ bản để xây dựng nhà máy cơ khí theo đề án thiết kế phải được hoàn trả trong thời gian thích hợp, ví dụ: sau 5 năm kể từ khi nhà máy đi vào sản xuất, thời hạn hoàn trả lại vốn đầu tư cơ bản (T) là một trong những thông số quan trọng và được coi là một trong những luận cứ khắt khe nhất và tổng quát nhất để xét duyệt đề án thiết kế công trình.
➢ Thời hạn hoàn vốn đầu tư cơbản (T) được xác định theo mối quan hệ sau:
1 0 0 1 ( ( ). N . ) CB CB CB K K năm K T G G G N − = = − [5/9.7/T218]
THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 53
Trong đó: KCB1 – vốn đầu tư cơ bản xây dựng nhà máy theo đề án thiết kế (VNĐ). KCB0 – vốn đầu tư cơ bản xây dựng nhà máy theo đề án mẫu để so sánh (VNĐ).
G0 – giá thành sản phẩm cơ khí theo đề án mẫu để so sánh (VNĐ/sản phẩm). G1 – giá thành sản phẩm cơ khí theo đề án thiết kế (VNĐ/sản phẩm).
N – sản lượng hàng năm theo yêu cầu (sản phẩm/năm).
Điều kiện: Để T có giá trị hợp lý (0 < T ≤ 5) thì KCB 0và G N. 0.
1 0 0 1 2.452.302.0 ) 00 3.000.000.000 1, 23( ( ) N (700.000 720.000) 22.200 CB CB K K T năm G G − − = =
− − , khoảng 1 năm 3 tháng sẽ thu
hồi được vốn, thỏa mãn điều kiện.
Lưu ý: KCB0 và G0 được chọn theo điều kiện để thỏa mãn điều kiện bài toán.
6.5 Xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
➢ Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cho biết năng lực sản xuất và hiệu quả sản xuất của nhà máy cơ khí theo đề án thiết kế. Đó cũng là những luận cứ quan trọng để xét duyệt đề án thiết kế nhà máy cơ khí. Các chỉ tiêu này còn được phân chia thành các chỉ tiêu tương đối và các chỉ tiêu tuyệt đối. Các chỉ tiêu này cũng gián tiếp cho biết chất lượng của đề án thiết kế nhà máy cơ khí ra sao.
6.5.1 Các chỉ tiêu tuyệt đối
➢ Các chỉ tiêu tuyệt đối là những thông số đặc trưng cho năng lực sản xuất của nhà máy theo đề án thiết kế. Đó là những số liệu đã được xác định chính xác trong quá trình thiết kế nhà máy (xưởng), gồm có:
- Số liệu về sản phẩm, sản lượng. - Số liệu về vốn đầu tư cơ bản. - Số liệu về các công trình xây lắp. - Số liệu về nhân lực, lao động. - Số liệu về chi phí sản xuất. - Số liệu về chế độ làm việc.
6.5.2 Các chỉ tiêu tương đối
Các chỉ tiêu tương đối là các thông số đặc trưng cho hiệu quả sản xuất của nhà máy cơ khí theo đề án thiết kế, là luận cứ để đánh giá chất lượng và xét duyệt đề án thiết kế nhà máy. Các chỉ tiêu này được xác định từ những chỉ tiêu tuyệt đối.
➢ Số liệu về năng suất lao động (NSLĐ):
- Năng suất lao động tính cho một nhân lực hoặc lao động
22.200 / 22 1009,1
THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG CƠ KHÍ 54
- Năng suất lao động tính cho một thiết bị sản xuất.
- Năng suất lao động tính cho một đồng tiền lương của một nhân lực hoặc lao động. - Năng suất lao động tính cho một mét vuông diện tích sản xuất, diện tích chung. - Năng sất lao động tính cho một đồng tiền vốn đầu tư cơ bản xây dựng nhà máy.
6.6 Đánh giá hiệu quả kinh tế của đề án thiết kế công trình (tính thu nhập)
➢ Đánh giá hiệu quả kinh tế của đề án thiết kế công trình (nhà máy cơ khí) là một nội dung tổng hợp. Nói chung, hiệu quả kinh tế phản ánh chất lượng của quá trình thiết kế công trình và là những luận cứ quan trọng để xét duyệt và thẩm định công trình.
➢ Đối với những công trình có thời gian hoạt động dài (công trình dài hạn) thường có hai phần là đánh giá tổng quan và đánh giá cụ thể về lợi ích kinh tế.
- Giá trị lãi (Li) do sản xuất mang lại sau khi công trình được vận hành một số năm