Chương 2

QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VÀ TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

2.1. Khái niệm trình sản xuất và quá trình công nghệ.

Quá trình sản xuất là toàn bộ hoạt động có ích của con người nhằm biến

nguyên vật liệu thành sản phẩm hoàn thiện. Quá trình sản xuất dược hiểu theo nghĩa

rộng và nghĩa hẹp. Theo nghĩa rộng quá trình sản xuất bao gồm từ khâu khai quặng,

luyện kim, chế tạo phôi, gia công cơ, lắp ráp…Theo nghĩa hẹp, ví dụ trong một nhà

máy cơ khí quá trình sản xuất bao gồm từ khâu chế tạo phôi, gia công và lắp ráp.

Giai đoạn chế tạo phôi được dùng để chế tạo các loại phôi đúc, rèn, dập, hàn.

Giai đoạn gia công thực hiện các nguyên công như gia công cơ, nhiệt, hóa và

các hình thức gia công khác.

Giai đoạn lắp ráp thực hiện các mối ghép chi tiết với nhau để tạo thành một sản

phẩm hoàn thiện.

Quá trình công nghệ là đơn vị nhỏ hơn quá trình sản xuất. Quá trình công nghệ

là một phần của quá trình sản xuất, trực tiếp làm thay đổi trạng thái và tính chất của

đối tượng sản xuất: Kích thước, hình dáng, tính chất cơ lý hóa của vật liệu, vị trí tương

quan giữa các bộ phận.

Quá trình công nghệ gia công cơ là quá trình cắt gọt phôi để làm thay đổi kích

thước và hình dáng của nó.

Quá trình công nghệ nhiệt luyện là quá trình làm thay đổi tính chất vật lý, hóa

học của chi tiết.

Quá trình công nghệ lắp ráp là quá trình tạo thành những quan hệ tương quan

giữa các chi tiết thông qua các loại liên kết mối lắp ghép.

Ngoài ra còn có các quá trình công nghệ chế tạo phôi như quá trình công nghệ

đúc, hàn, gia công áp lực…

Xác định quá trình công nghệ hợp lý rồi ghi thành văn kiện công nghệ thì văn

kiên công nghệ đó được gọi là quy trình công nghệ. Quá trình công nghệ hợp lý là quá

trình công nghệ thỏa mãn được các yêu cầu của chi tiết: Độ chính xác gia công, độ

nhám bề mặt, vị trí tương quan…

2.2. Khái niệm nguyên công.

Nguyên công là một phần của quy trình công nghệ được hoàn thành liên tục tại

một chỗ làm việc do một hay nhiều nhóm công nhân thực hiện để gia công một hoặc

một số chi tiết cùng lúc. Tủy thuộc và mức độ trang bị kỹ thuật nguyên công được

chia ra:

- Nguyên công được thực hiện bằng tay: Sửa nguội, lắp ráp, làm sạch.

- Nguyên công bán cơ khí: là các nguyên công được thực hiện bằng máy nhưng

có sự tham gia trực tiếp là liên tục của công nhân (VD: Gia công chi tiết trên

máy tiện với phương pháp chạy dao bằng tay.

- Nguyên công cơ khí: là các nguyên công được thực hiện bằng máy với sự tham

gia hạn chế của công nhân (VD: Khi gia công trên máy công cụ người công

nhân chỉ thực hiện các động tác như gá, tháo chi tiết, kiểm tra, điều chỉnh).

- Nguyên công tự động hóa: là các nguyên công được thực hiện hoàn toàn bằng

máy mà không có sự tham gia của công nhân hoặc chỉ có dưới hình thức giám

sát.

2.3. Các dạng sản xuất.

Tủy theo sản lượng hàng năm, mức độ ổn định của sản phẩm chia ra 3 dạng sản

xuất: Sản xuất đơn chiếc, sản xuất hàng loạt, sản xuất hàng khối.

2.3.1. Sản xuất đơn chiếc.

Sản xuất đơn chiếc là dạng sản xuất có sản lượng hàng năm rất ít (từ một đến

vài chục chiếc), sản phẩm không ổn định do chủng loại nhiều, chu kỳ chế tạo lại

không xác định. Sản xuất đơn chiếc có những đặc điểm sau:

- Tại một chỗ làm việc gia công nhiều loại chi tiết khác nhau.

- Gia công và lắp ráp theo tiến trình công nghệ (quy trình công nghệ sơ lược).

- Sử dụng thiết bị và dụng cụ vạn năng, thiết bị được bố trí theo loại và theo từng

bộ phận sản xuất khác nhau.

- Sử dụng đồ gá vạn năng.

- Không thực hiện được lắp lẫn hoàn toàn.

- Công nhân có tay nghề cao.

- Năng suất lao động thấp, giá thành sản phẩm cao.

3.2.2 Sản xuất hàng loạt.

Sản xuất hàng loạt là dạng sản suất có sản lượng hàng năm không quá ít, sản

phẩm chế tạo theo từng loạt với chu kỳ xác định. Sản phẩm tương đối ổn định. Sản

xuất hàng loạt có những đặc điểm sau:

- Tại các chỗ làm việc được thực hiện một số nguyên công có chu kỳ lặp lại ổn

định.

- Gia công cơ và lắp ráp thực hiện theo quy trình công nghệ.

- Sử dụng máy vạn năng và chuyên dùng.

- Sử dụng nhiều đồ gá và dụng cụ chuyên dùng.

- Các máy bố trí theo quy trình công nghệ.

- Đảm bảo nguyên tắc lăp lẫn hoàn toàn.

- Công nhân có trình độ trung bình.

Tủy theo sản lượng và mức độ ổn định của sản phẩm mà người ta chia ra: Sản

xuất hàng loạt nhỏ, sản xuất hàng loạt vừa và sản xuất hàng loạt lớn. sản xuất hàng

loạt nhỏ rất gần với sản xuất đơn chiếc, còn sản xuất hàng loạt lớn rất gần với sản xuất

hàng khối.

2.3.3. Sản xuất hàng khối

Sản xuất hàng khối là dạng sản xuất có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định

trong thời gian dài (từ 1 đến 5 năm). Sản suất hàng khối có các đặc điểm sau.

- Tại mỗi chỗ làm việc được thực hiện cố định một nguyên công.

- Các máy bố trí theo quy trình công nghệ.

- Sử dụng nhiều máy tổ hợp, máy tự động, máy chuyên dùng và đường dây tự

động.

- Gia công chi tiết và lắp ráp sản phẩm được thực hiện theo phương pháp dây

chuyền liên tục.

- Sử dụng đồ gá, dụng cụ cắt và dụng cụ đo chuyên dùng.

- Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn.

- Năng suất lao động cao, giá thành sản phâm hạ.

- Công nhân đứng máy có trình độ không cao nhưng thợ điều chỉnh máy phải có

trình độ cao.

2.4. Nhịp sản xuất.

Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối thướng sử dụng phương pháp sản

xuất theo dây chuyền đối với cả gia công cơ và lắp ráp. Theo phương pháp này các

máy được bố trí theo thứ tự các nguyên công. Số vị trí và năng suất phải được tính

toán đồng bộ sao cho không xảy ra hiện tượng thiếu hay thừa chi tiết ở các nguyên

công. Muốn cho dây chuyền sản xuất đồng bộ thì quá trình sản xuất phải tuân theo

nhịp sản xuất nhất định.

Nhịp sản xuất là khoảng thời gian lặp lại chu kỳ gia công (hoặc lắp ráp) và

được tính bằng công thức.

=

t: Nhịp sản xuất.

F: Thời gian làm việc (gia công) tính theo ca, tháng, năm (phút).

q: Số lượng chi tiết (hoặc sản phẩm) được chế tạo ra trong thời gian F.

Ví dụ: Trong một ngày làm việc 8h ta có F = 8x60 = 480 phút, gia công được q = 60

chi tiết. Vậy nhịp sản xuất sẽ là t = 3 (phút). Điều này nghĩa là thời gian của mỗi

nguyên công là 3 phút hoặc là bội số của 3 (ví dụ, ở nguyên công cắt răng có 4 máy

làm việc mới kịp cho nguyên công trước đó bởi vì mỗi máy cắt răng phải cắt một chi

tiết mất 12 phút, tức là bội số của 3).

2.5. Thành phần sản xuất của nhà máy cơ khí.

Cấu tạo của một nhà máy sản xuất cơ khí bao gồm các đơn vị sản xuất riêng

biệt được gọi là các phân xưởng và các bộ phận khác. Nhìn chung thành phần của một

nhà máycơ khí có thể được chia ra các nhóm sau đây:

- Các phân xưởng chuẩn bị phôi: Phân xưởng đúc thép, đúc gang, đúc hợp kim,

rèn, dập…

- Các phân xưởng gia công: Phân xưởng gia công cơ, nhiệt luyện, dập nguội, gia

công gỗ…

- Các phân xưởng phụ: Phân xưởng dụng cụ, sửa chữa cơ khí, sửa chữa điện, chế

tạo khuôn mẫu, thí nghiệm, chạy thử…

- Các kho chứa: Kho chứa vật liệu, dụng cụ, khuôn mẫu, nhiên liệu, sản phẩm…

- Các trạm cung cấp năng lượng: Trạm cung cấp điện, nhiệt, hơi ép, khí nén,

nước…

- Các cơ cấu vận chuyển.

- Các thiết bị vệ sinh – kỹ thuật: Thiết bị sưởi, thông gió, ống cấp nước, hệ thống

cống rãnh.

- Các bộ phận chung: Phòng thí nghiệm chung tâm, phòng thí nghiệm công

nghệ, phòng thí nghiệm đo lường trung tâm, các văn phòng, trạm xá, nhà ăn, hệ

thống liên lạc…

2.6. Các nguyên tắc tổ chức quá trình sản xuất.

2.6.1. Nguyên tắc chuyên môn hóa.

Chuyên môn hóa là hình thức phân chia lao động xã hội cho từng ngành, từng

nhà, từng phân xưởng, từng công đoạn và từng chỗ làm việc. Mức độ chuyên môn hóa

của các nhà máy cơ khí phụ thuộc vào quy mô sản xuất và khối lượng lao động để chế

tạo một sản phẩm.

2.6.2. Nguyên tắc chuẩn hóa kết cấu.

Sử dụng nguyen tắc này cho phép nâng cao năng suất gia công (do các kết cấu

của sản phẩm được tiêu chuẩn hóa) và hạ giá thành sản phẩm.

2.6.3. Nguyên tắc chuẩn hóa công nghệ.

Trong quá trình thiết kế quy trình công nghệ phải cố gắng đạt được mức độ

giống nhau cao nhất về các phương pháp gia công, các chế độ công nghệ và kết cấu

của đồ gá, dụng cụ…

2.6.4. Nguyên tắc cân đối hài hòa.

Theo nguyên tắc này nên tổ chức sản xuất sao cho năng suất lao động của tất cả

các bộ phận sản xuất tương đối ngang nhau. Nguyên tắc này là cơ sở để cơ khí hóa xí

nghiệp.

2.6.5. Nguyên tắc song song.

Nguyên tắc này được hiểu là nên thực hiện song song tất cả các phần công việc

của quá trình sản xuất. Nguyên tắc song song được thể hiện ở phương pháp tập trung

nguyên công trên các máy nhiều dao, nhiều trục chính, máy nhiều vị trí, máy bán tự

động và máy tổ hợp.

2.6.6. Nguyên tắc thẳng dòng.

Nguyên tắc này được hiểu là cần tạo ra quãng đương đi ngắn nhất của sản

phẩm qua tất cả các công đoạn và nguyên công của quá trình sản xuất kể từ khi chế

tạo nguyên vật liệu cho đến khi sản phẩm xuất xưởng.

2.6.7. Nguyên tắc liên tục.

Nguyên tắc liên tục của quá trình sản xuất có nghĩa là loại bỏ hoặc giảm thiểu

các gián đoạn trong sản xuất, đó là các gián đoạn giữa các nguyên công, trong từng

nguyên công và giữa các ca làm việc. Máy móc càng hiện đại thì mức độ liên tục của

quá trình sản xuất càng cao. Sản xuất tự động hóa có mức độ liên tục cao nhất.

2.6.8. Nguyên tắc nhịp nhàng.

Nguyên tắc nhịp nhàng đòi hỏi chế tạo số lượng sản phẩm như nhau (hoặc

lượng tăng lên như nhau) trong những khoảng thời gian như nhau và lặp lại sau một

chu kỳ sản xuất ở tất cả các công đoạn và các nguyên công.

2.6.9. Nguyên tắc tự động hóa.

Nguyên tắc này đòi hỏi ứng dụng tối đa các nguyên công tự động hóa, có nghĩa

là không có sự tham gia trực tiếp của công nhân hoặc nếu có chỉ đóng vai tròn giám

sát và kiểm tra. Nguyên tắc này không hi áp dụng cho quy trình công nghệ mà còn cho

quá trình quản lý chung của hà máy, cho chuẩn bị công nghệ, kiểm tra sản phẩm và

các hình thức phục vụ nói chung.

2.6.10. Nguyên tắc dự phòng.

Theo nguyên tắc này thì tổ chức sản xuất phải hiện đại nhằm loại bỏ nhứng sự

cố của thiết bị, những phế phẩm của chi tiết hoặc bất kỳ sai sót nào của quá trình sản

xuất.

Ví dụ: Để sử dụng tối đa các dây chuyền tự động cần phải tổ chức sửa chữa thiết bị

theo định kỳ để loại bỏ khả năng suất hiện sự cố ngẫu nhiên của thiết bị, phải tổ chức

kiểm tra chất lượng sản phẩm để kịp thời điều chỉnh lại dây chuyền tự động hoặc quy

trình công nghệ.