Bài 3 : Tổ chức sản xuất cho nhúm, tổ sản xuất cơ khớ
4.1. Cỏc nguyờn tắc bố trớ sản xuất
Mục tiờu:
- Trỡnh bày được cỏc nguyờn tắc chung trong bố trớ sản xuất, cỏc nguyờn tắc về an toàn điện, an toàn khi làm việc trờn cao, làm việc trong hầm kớn và nguyờn tắc về phũng chống chỏy nổ;
- Vận dụng được cỏc nguyờn tắc chung trong bố trớ sản xuất, cỏc nguyờn tắc về an toàn điện, an toàn khi làm việc trờn cao, an toàn khi làm việc trong hầm kớn và nguyờn tắc về phũng chống chỏy nổ vào trong thực tế học tập, sản xuất;
- Tuõn thủ cỏc nguyờn tắc an toàn trong quỏ trỡnh học tập, sản xuất.
4.1.1. Nguyờn tắc chung
Lờn sơ đồ bố trớ mặt bằng là cụng đoạn cơ bản trong thiết kế hệ thống sản xuất đảm bảo năng suất. Bố trớ mặt bằng sản xuất thường được định nghĩa là cụng việc sắp xếp mỏy múc, thiết bị và dũng vật liệu, sản phẩm trung gian giữa cỏc cụng đoạn tạo ra sản phẩm. Mặt bằng sản xuất được coi là bố trớ tối ưu khi thoả món cỏc hạn chế khụng gian vật lý của nhà xưởng và tối thiểu chi phớ vận hành và hao tổn nguyờn vật liệu.
Thụng thường, thiết kế mặt bằng sản xuất sẽ quan tõm tới chi phớ thời gian vận hành mỏy múc và khả năng sẵn sàng cung ứng sản phẩm; khi đú, hệ thống sản xuất cú tớnh chất tập trung vào sản phẩm (product-focused). Khi thiết kế mặt bằng sản xuất quan tõm tới chất lượng sản phẩm và tớnh linh hoạt của cỏc cụng
42
đoạn sản xuất; hệ thống sản xuất mang tớnh chất tập trung vào qui trỡnh (process-focused).
Một cỏch tự nhiờn, hệ thống sản xuất chỳ trọng sản phẩm phự hợp với cỏc dõy chuyền sản xuất với cụng nghệ xỏc định và từng vị trớ cụng việc được chuyờn mụn hoỏ cao. Hệ thống sản xuất chỳ trọng qui trỡnh phự hợp hơn với dõy chuyền sản xuất được phõn bố theo từng nhúm chức năng. Trờn thực tế, bố trớ trang thiết bị là sự kết hợp của hai loại mặt bằng trờn.
Hỡnh 4.1. Bố trớ mặt bằng sản xuất
Với mục tiờu tối giản chi phớ phỏt sinh từ việc hư hao nguyờn liệu và vận chuyển sản phẩm trung gian giữa cỏc cụng đoạn/bộ phận, nờn cỏc bộ phận kết nối trung gian thường được được bố trớ gần nhau nhất. Thiết kế mặt bằng phổ biến được trỡnh bày dưới dạng sơ đồ khối, trong đú thể hiện rừ dũng di chuyển của nguyờn vật liệu và cỏc sản phẩm trung gian. Cỏc thụng tin này được cung cấp qua cỏc bảng từ/đến (from/to) hoặc bảng túm tắt lượng hàng luõn chuyển- thể hiện số trung bỡnh đơn vị vật liệu/sản phẩm trung gian luõn chuyển giữa cỏc cụng đoạn.
Ở bước tiếp theo, bố trớ mặt bằng được thiết kế bằng cỏch tớnh toỏn số lần phải chuyển vật liệu/sản phẩm trung gian giữa cỏc bộ phận và xếp hạng cỏc bộ phận theo trật từ giảm dần số lần trung chuyển.
43
Cuối cựng, phương ỏn bố trớ thử sẽ được sắp trờn bảng chia ụ theo tỷ lệ xớch tương ứng với mặt bằng thực. Cỏc phương ỏn bố trớ khỏc nhau được sắp thử trờn bảng này đề tỡm ra phương ỏn tối ưu nhất.
Khi thiết kế phương ỏn bố trớ mặt bằng sản xuất tối ưu, cõu hỏi cơ bản nhất cần giải quyết chớnh là “vị trớ tương đối giữa cỏc thiết bị”. Vị trớ đặt mỏy và thiết bị phụ thuộc vào quan hệ giữa cỏc cặp thiết bị được đặt gần nhau với cỏc cặp thiết bị khỏc trong mối liờn kết tương đối với nhau. Cỏc vị trớ được cố định sao cho phớ tổn của việc vận chuyển vật liệu/sản phẩm trung gian giữa cỏc vị trị khụng liền kề nhau là nhỏ nhất. Giới hạn về khụng gian nhà xưởng sẽ khụng cho phộp thiết kế đi quỏ chi tiết với cỏc chỉ số được sử dụng để tớnh toỏn lợi ớch và thiệt hại.
Trong nhiều năm, giải quyết bài toỏn bố trớ tối ưu mặt bằng sản xuất luụn thu hỳt được nhiều quan tõm nghiờn cứu. Do cú rất nhiều nhõn tố tỏc động đến lời giải: dũng vật liệu/sản phẩm trung gian giữa cỏc cụng đoạn sản xuất, lý do an ninh, tiếng ồn, an toàn lao động…) nờn phương phỏp tỡm kiếm lời giải cũng rất phong phỳ.
Koopmans và Beckmann (1957) lần đầu tiờn xem xột bài toỏn bố trớ mặt bằng sản xuất dưới dạng toàn phương. Tiếp theo đú, một loạt cỏc phương phỏp phõn tớch và thử nghiệm được phỏt triển, trong đú cú Aldep (Seeholf et al., 1967), Corelap (Lee et al., 1967) hoặc dựa trờn cỏc kỹ thuật đặc thự như “Simulated annealing” (Tam, 1992b), “Tỡm kiếm Tabu”, Lý thuyết đồ thị, tập mờ, “thuật toỏn gen sinh học” (Tam, 1992a; Santamarina et al., 1994a; Santamarina et al., 1994b; Wu et al., 2002). Đa số cỏc phương phỏp giải quyết bài toỏn mặt bằng tối ưu đều đựa trờn phương phỏp S.L.P (Systematic Layout Planning) do Muther đề xướng năm 1961. Thủ tục này, cơ bản, gồm cú việc điều chỉnh cỏc sơ đồ cụng đoạn sản xuất và một chuỗi cỏc thủ tục để xỏc định giỏ trị và mụ tả toàn bộ cỏc nhõn tố liờn quan tới lắp đặp mỏy múc, thiết bị và quan hệ giữa cỏc mỏy múc và thiết bị này.
Phương phỏp S.L.P. chia bài toỏn sắp xếp mặt bằng thành 6 bước:
Bước 1: Xỏc định bài toỏn và phõn tớch cỏc dạng và số lượng sản phẩm được luõn chuẩn trờn mặt bằng nhà xưởng. Với mục tiờu này, dũng sản phẩm giữa cỏc cụng đoạn sản xuất được nghiờn cứu và quan hệ định tớnh giữa cỏc dũng sẽ được lờn kế hoạch.
Bước 2: Đõy là giai đoạn phõn tớch. Lược đồ quan hệ giữa cỏc hành trỡnh và/hoặc cụng động sản xuất được ghi nhận và xem xột trong mối tương quan với khoảng khụng gian cần thiết với một hoạt động. Kết của giai đoạn này làm một
44
sơ đồ quan hệ cỏc khoảng khụng gian, chịu sự hạn chế của cỏc thao tỏc vận hành và cỏc nhõn tố tỏc động khỏc.
Bước 3: Tổng hợp cỏc kết quả phõn tớnh và tớnh toỏn. Cỏc phương ỏn sắp xếp mặt bằng khỏc nhau được hỡnh thành.
Bước 4: Đỏnh giỏ. Từng phương ỏn được xem xột chi tiết và cẩn trọng. Bước 5: Lựa chọn. Chọn lọc phương ỏn bố trớ mặt bằng tốt nhất.
Bước 6: Triển khai và điều chỉnh phương ỏn đó lựa chọn trờn thực địa. Phương trỡnh toỏn học của bài toỏn bố trớ mặt bằng sản xuất được phỏt biểu như sau (Hỡnh 4.2)
Với một miền xỏc định D, thuộc diện tớch A và cố định, linh hoạt, hoặc tuỳ biến, cú hỡnh dạng đó biết hoặc chưa biết, bố trớ, khụng trựng nhau, trong đú, n cụng đoạn thuộc diện tớch ai và tuỳ biến, linh hoạt hoặc cố định hỡnh Di(ai) trong một dóy cỏc quan hệ tồn tại và do đú cú cường độ quan hệ wij, vỡ vậy, chi phi của hệ thống S(D,Di) là nhỏ nhất.
Hỡnh 4.2. Bài toỏn bố trớ mặt bằng sản xuất
Đối với việc bố trớ sản xuất trong xưởng hàn chỳng ta cũng tuõn thủ theo cỏc nguyờn tắc bố trớ chung như đó nờu để đảm bảo việc phỏt huy tối đa được năng suất lao động. Tuy nhiờn để đảm bảo an toàn trong lao động đối với người thợ hàn và những người xung quanh, việc bốtrớ thiết bị cần chỳ ý cỏc điểm sau:
- Phải đặt tấm chắn hồ quang hàn.
- Cú hệ thống cấp thoỏt giú đảm bảo tiờu chuẩn.
- Cú hệ thống chiếu sỏng chung hoặc chiếu sỏng hỗn hợp, đảm bảo độ sỏng theo quy định.
45
- Khụng sử dụng hoặc bảo quản cỏc nhiờn liệu, vật liệu dễ chỏy, nổ ở nơi tiến hành cụng việc hàn điện.
- Khoảng cỏch giữa cỏc mỏy hàn khụng được nhỏ hơn 1,5m. Khoảng cỏch giữa cỏc mỏy hàn tự động khụng được nhỏ hơn 2m.
4.1.2. An toàn điện
Để đảm bảo an toàn về điện người thợ hàn phải tuõn thủ cỏc quy định sau: - Sử dụng đỳng và đủ cỏc phương tiện bảo vệ cỏ nhõn được cấp phỏt theo chế độ: ỏo quần vải bạt, găng tay chịu nhiệt và cú độ dẫn điện thấp, giầy da lộn cao cổ cú đế cỏch điện, ghệt vải bạt, mặt nạ hàn cú gắn kớnh hàn đỳng mó hiệu và khụng bị nứt, trong những trường hợp cần thiết cũn được cấp mũ cứng, dõy đai an toàn, khẩu trang.
- Trong thời gian hàn điện, cỏc phần bằng kim loại của thiết bị hàn điện (vỏ mỏy biến thế hàn, mỏy phỏt điện hàn, ... ) trong điều kiện bỡnh thường khụng được cú điện ỏp. Vỏ mỏy hàn, giỏ hàn, cỏc chi tiết và kết cấu hàn phải được nối đất trước khithiết bị được nối vào nguồn.
- Mỏy phỏt điện và biến thế hàn, cũng như cỏc dụng cụ và thiết bị phụ tựng dể hàn cỏc chi tiết ở ngoài trời được đặt trong phũng nhỏ hay dưới mỏi che. Cấm tiến hành cụng việc hàn điện ở ngoài trời dưới mưa.
Điện ỏp khụng tải của mỏy biến thế hàn hồ quang bằng tay và nửa tự động khụng được vượt quỏ 75 vụn, hàn tự động khụng được vượt quỏ 80 vụn. Điện ỏp của mỏy phỏt điện hàn khụng được quỏ 80 vụn. Nếu một số mỏy biến thế hàn hoặc mỏy phỏt điện phục vụ cho một mỏy hàn hồ quang thỡ sơ đồ mắc điện của chỳng phải đảm bảo điện ỏp mạch hàn khụng vượt quỏ giới hạn trờn.
- Chiều dài dõy từ nguồn điện đến thiết bị hàn di dộng khụng được vượt quỏ 10m. Lớp vỏ bọc cỏch điện của dõy phải dược bảo vệ khỏi cỏc hư hỏng cơ học khi rải trờn mặt đất. Cấm dựng dõy cú lớp vỏ bọc hay cỏch điện bị hư.
Trước lỳc bắt đầu hàn điện và trong thời gian làm việc phải theo dừi độ hoàn hảo của vỏ cỏch điện của dõy dẫn, độ cỏch điện và cỏch nhiệt của cỏn kỡm hàn, sự liờn kết chắc chắn của tất cả cỏc tiếp điểm. Phải chỳ ý để khụng cho dõy dẫn tiếp xỳc với nước dầu, dõy cỏp thộp, dõy điện hàn phải đặt cỏch cỏc ống mềm dẫn ụxy và axờtylen, cỏc thiết bị cú ngọn lửa, khớ đốt, cỏc chi tiết hàn núng đỏ và cỏc đường ống dẫn nước núng khụng dưới 1 một.
- Khụng cho phộp cấp điện trực tiếp cho hồ quang hàn từ mạng điện lực, mạng điện chiếu sỏng, mạng điện tiếp xỳc.Việc nối ngắt thiết bị hàn điện khỏi lưới, việc thay cầu chỡ cũng như việc theo dừi trạng thỏi hoàn hảo của chỳng trong quỏ trỡnh sử dụng phải được tiến hành bởi thợ điện chuyờn nghiệp.
46
Nghiờm cấm những người thợ hàn làm cỏc cụng việc đú. Khi di chuyển thiết bị hàn nhất thiết phải cắt chỳng khỏi nguồn điện.
- Dõy dẫn điện đi và về trong mỏy biến thế hàn di động đều phải được bọc cỏch điện.Nghiờm cấm dựng cỏc mạch nốiđất, cỏc bộ phận của thiết bị điện, cỏc đường ống kỹ thuật vệ sinh (ống dẫn nước, cấp nhiệt, dẫn cỏc chất khớ và chất lỏng núng) cũng như cỏc kết cấu kim loại của nhà và của thiết bị cụng nghệ làm dõy dẫn về. Cho phộp dựng vỏ xà lan, bể chứa, cỏc kết cấu kim loại, cỏc ống dẫn để làm dõy dẫn về nếu chỳng là đối tượng hàn.
- Kỡm điện phải cú tay cầm làm bằng vật liệu cỏch điện, cỏch nhiệt cho phộp thay thế điện cực nhanh mà khụng phải tiếp xỳc với cỏc phần mang điện. Nghiờm cấm dựng kỡm điện mà lớp vỏ bọc cỏch điện của tay cầm bị hư. Cạnh chỗ hàn phải cú giỏ đặt kỡm hàn: Cấm đặt kỡm hàn xuống đất hoặc gỏc lờn vật hàn.
- Khi tiến hành hàn trong điều kiện nguy hiểm cao bởi dũng điện (hàn bờn trong cỏc khoang tàu thủy, cỏc thựng chứa, thõn lũ hơi, cỏc hộp kim loại ...) người thợ phải được cấp phỏt cỏc phương tiện bảo vệ cỏch điện (găng tay, ủng và thảm) và phải cú sự theo dừi giỏm sỏt của một người thứ hai từ bờn ngoài. (Trong một số trường hợp đặc biệt tay người giỏm sỏt giữ đầu mỳt của dõy chóo buộc vào eo của người đang hàn bờn trong khụng gian kớn và việc thụng tin giữa hai người đú phải được qui ước bằng cỏc động tỏc giật dõy định sẵn trong tỡnh trạng khẩn cấp).Nghiờm cấm việc đồng thời thực hiện cụng việc bởi người thợ hàn điện và thợ hàn hơi (hay cắt) trong cỏc thựng kớn.
- Thiết bị hàn phải cú khúa liờn động để tự động nối mạch khi chạm que hàn và cú bộ phận khống chế hạ điện ỏp xuống 12 vụn khi khụng tải nhưng khụng được chậm quỏ 1 giõy sau khi ngắt mạch điện hàn khi hàn ở những chỗ nguy hiểm.
- Khi sử dụng đồng thời cỏc nguồn điện hàn một trạm cần phải đặt chỳng cỏch nhau khụng dưới 0,35m.
Đường đi giữa cỏc nguồn điện một trạm phải cú chiều rộng 0,8m.
Khi đặt cỏc nguồn cấp một trạm ở gần tường thỡ khoảng cỏch giữa nguồn và tường khụng được nhỏ hơn 0,5m.
- Khi giải lao người thợ hàn phải ngắt bộ đổi điện hàn hay biến thế khỏi lưới điện.
Nghiờm cấm để quờn kỡm hàn khi vẫn cũn điện ỏp.
- Khi tiến hành hàn điện trong cỏc vị trớ ẩm ướt người thợ hàn phải ở trờn sàn khụ hay sàn được phủ tấm cỏch điện.
47
4.1.3. An toàn làm việc trong hầm kớn
a. Khụng gian kớn
Khụng gian kớn là một khụng gian cú lối vào chật hẹp điều kiện thao tỏc hạn chế, khụng được thụng giú thường xuyờn và bầu khụng khớ trong đú tiềm ẩn cỏc mối nguy hiểm cú thể gõy tai nạn nguy hiểm chết người:
- Khụng khớ bị nhiễm độc do cỏc chất độc tụ lại.
- Khụng đủ hàm lượng oxy cần thiết cho hụ hấp do cỏc khớ nặng khỏc chiếm chỗ của khụng khớ.
- Điều kiện làm việc chật hẹp dễ gõy tai nạn và rất khú cấp cứu, xử lý. - Cỏc bồn, bể thường bằng kim loại hoặc ẩm ướt dễ gõy ytai nạn về điện. - Thiết bị thường nối với cỏc đường ống dễ cú nguy cơ bị cỏc chất nguy hiểm xả vào bờn trong khi đang làm việc.
b. Thiếu oxy
- Thụng thường trong khụng khớ oxy chiếm 21%, nitơ chiếm 78%, cũn lại là cỏc chất khỏc như: dioxit cacbon, khớ helium…
- Trạng thỏi thiếu khụng khớ xảy ra khi nồng độ oxy hạ xuống dưới 18%.
c. Tổn hại sức khỏe do thiếu oxy
- Người cảm thấy thiếu oxy khi nồng độ oxy khoảng 16%, cảm giỏc khú thở càng tăng khi nồng độ oxy hạ thấp xuống dưới 16%. Nồng độ oxy dưới 10% cú thể gõy tử vong.
- Mụi trường thiếu oxy trầm trọng, dưới 6% người cú thể chết ngay do ngừng tim, ngừng thở. Mụi trường làm việc cú nồng độ oxy thấp sẽ làm giảm sức lao động, làm người rơi, ngó do chúng mặt, chõn tay khụng cử động hoặc bị chết ngạt.
d. Cỏc biện phỏp đề phũng
- Trong khụng gian kớn, trước khi làm việc cần kiểm tra nồng độ khớ độc. - Trước khi làm, chạy mỏy thụng giú để duy trỡ nồng độ oxy trờn 18%. - Sử dụng dụng cụ bảo vệ hụ hấp như: mỏy hụ hấp khụng khớ (oxy), mặt nạ dưỡng khớ.
- Lắp đặt, sử dụng thiết bị thoỏt hiểm.
- Tổ chức giỏo dục cỏc quy tắc về an toàn khi làm việc ở mụi trường thiếu dưỡng khớ.
48
- Người phụ trỏch ATLĐ thường xuyờn kiểm tra, giỏm sỏt cụng việc.
e. Thử nghiệm bầu khụng khớ trước khi đi vào khụng gian kớn
Chỉ được quyết định đi vào khụng gian kớn sau khi đó thử nghiệm bầu khụng khớ trong kột một cỏch tổng thể từ ngoài vào trong với cỏc thiết bị thử mới được kiểm định và hoạt động chớnh xỏc.
Điều quan trọng đối với thiết bị dựng để thử bầu khụng khớ là: - Phự hợp đối với yờu cầu của thử nghiệm
- Là kiểu được chấp nhận - Được bảo dưỡng đỳng
- Được thường xuyờn kiểm tra đối chiếu với mẫu tiờu chuẩn
Phải thận trọng để duy trỡ mặt cắt đại diện của một khoang bằng việc lấy mẫu ở cỏc độ sõu khỏc nhau và qua càng nhiều lỗ đo trờn mặt boong càng tốt.
Khi tiến hành thử ở mức boong chớnh, việc thụng giú phải ngừng lại và ớt nhất sau 10 phỳt mới được tiến hành đo. Việc thử nghiệm phải được tiến hành