Методика технологического проектирования

Для создания эффективного производства необходимо предусматривать комплексное рациональное использование сырья. Получаемые продукты убоя и вторичное сырье мясоперерабатывающих производств имеют широкое прикладное значение: они могут служить сырьем для получения пищевой, кормовой продукции, а также медицинских и лечебно-профилактических препаратов, продукции широкого потребительского спроса и т.д.

В процессе выполнения проектного задания уточняют весь ассортимент выпускаемой продукции. Ассортимент выпускаемой продукции устанавливается на основе выбранных технологических схем переработки сырья и полуфабрикатов согласно нормативной документации.

Технологическая схема производства - это последовательный перечень всех основных операций и процессов с указанием применяемого режима и условий.

Особенность реализации системы технологических схем предприятий по переработке скота состоит в том, что первоначальный технологический процесс (первичная переработка скота) является общим и неизменным для всех проектируемых объектов. Переработка же полуфабрикатов и использование некоторых продуктов первичной переработки скота (крови, содержимого желудков животных, кератиносодержащего сырья, субпродуктов II категории и т. д.) различны. Глубина переработки полуфабрикатов в каждом отдельном случае определяется рентабельностью производства на проектируемом предприятии.

Технологические схемы производства колбасных, цельномышечных изделий, полуфабрикатов и консервов не зависят от мощности цеха. На предприятиях любой мощности технологический процесс осуществляется по единой для каждого вида продукции технологической схеме.

Чтобы создать стройную систему технологических процессов необходимо составить общую схему переработки скота с указанием намеченного к выпуску ассортимента продукции. Выбранная схема предопределяет направление переработки отдельных видов сырья и полуфабрикатов, а также позволяет выявить наличие вторичных продуктов, отходов на определенных стадиях процесса, дополнительно уточнить отдельные схемы и их аппаратурное оформление. При этом промышленные здания проектируются в соответствии со строгим подчинением требованиям производственного процесса.

Очевидно, что проектирование производственного процесса и связанной с ним технологической схемы для промышленных объектов является главной задачей, которой подчиняются все составные части проекта.

Основные требования, предъявляемые к организации технологических схем и систем:

- максимальное использование и переработка сырья в разнообразную продукцию;

- перемещение сырья, полуфабрикатов, материалов и отходов в определенной последовательности по наикратчайшим направлениям и с наименьшими затратами;

- отсутствие пересечения производственных потоков (или сведение их к минимуму) и транспортировки сырья, полуфабрикатов через помещения, в которых не производится их обработка;

- возможность изменения и дополнения технологических схем по мере изменения технологического процесса;

- обеспечение наиболее эффективных технико-эконо-мических показателей (по себестоимости продукции, производительности труда и т.д.).

Пользуясь общими схемами переработки сырья, составляют материальный расчет сырья и готовой продукциипо отдельным звеньям переработки. При этом уточняют массу сырья, полуфабрикатов, отходов, вспомогательных материалов по этим звеньям.

Материальный расчет представляет собой баланс между массой поступающего в переработку сырья и массой выпускаемой продукции. Исходными данными для составления материального баланса является мощность предприятия и ассортимент вырабатываемой продукции. Материальный баланс выполняется по каждому производству в отдельности на основе технологических инструкций. В инструкциях регламентированы требования к сырью и материалам, указаны рецептуры, нормы расхода сырья, вспомогательных материалов, нормы выхода готовой продукции.

Выбор и расчет необходимого оборудования также является одним из наиболее важных этапов разработки проекта предприятия, т. к. от правильного выбора оборудования зависит четкая и планомерная работа предприятия, качество выпускаемой продукции, производительность труда, размеры прибыли. Основанием для подбора оборудования является мощность предприятия (масса переработанного сырья) и технологическая схема его переработки с обозначением последовательности отдельных операций и их режимов.

Вспомогательное и транспортное оборудование выбирается в соответствии с основным и определяется организацией производственного потока в целом. При этом следует стремиться к тому, чтобы был создан единый ритм производства по всему технологическому процессу. Важнейшими показателями рациональности выбора машин являются коэффициенты их использования по времени и загрузке. Коэффициенты использования оборудования по времени и загрузке не должны быть ниже 0,8.

Одной из особенностей современного этапа развития общества является использование вычислительной техники в планировании производства, а также его управлении.

Применение современных методов и средств управления предприятиями мясной промышленности позволит:

- оптимально распределять плановые задания, обеспечивающие более рациональное использование производственных мощностей и основного сырья;

- получать оптимальные планы производства, обеспечивающие лучшие технико-экономические показатели;

- обеспечить ритмичную работу предприятия в соответствии с заранее выбранным режимом работы;

- производить предварительное и текущее распределение рабочей силы;

- регулировать расход и запасы сырья с учетом его поступления;

- сократить затраты на хранение и транспортировку мясопродуктов;

- обеспечить рациональную загрузку оборудования и сократить время на его переналадку.

Современное мясоперерабатывающее производство структурно представляет собой ряд поточных линий, которые можно рассматривать как технологические системы отдельных технологических процессов.

Задача выбора оборудования для мясоперерабатывающих предприятий является сложной оптимизационной задачей. При ее решении в качестве критериев можно использовать, например, следующие:

- минимальные затраты на приобретение оборудования;

- минимальные транспортные расходы по доставке оборудования;

- минимальная площадь, занимаемая оборудованием;

- максимальный уровень механизации или автоматизации предприятия;

- максимальная защита окружающей среды.

Эта оптимизация по одному критерию (скалярная оптимизация), но можно сформулировать задачу выбора оборудования более полно, когда оптимизация ведется сразу по вектору критериев, то есть когда несколько скалярных критериев рассматриваются одновременно как единое целое.

Для установления ритма работы технологического оборудования после выбора и расчета количества единиц оборудования составляют график его работы в соответствии с последовательностью проведения технологических процессов. Это позволит проверить правильность расчета количества единиц оборудования с учетом коэффициента его использования по времени и целесообразность выбора данного оборудования, увязать по времени ход технологического процесса, включая операции по подготовке сырья, загрузке, работе и выгрузке продукта из оборудования, его санитарную обработку.

Построением графика работы оборудования заканчивается подготовительный этап к проектированию технологического процесса в пространстве и выбору зданий для его оформления.

Расстановка оборудования является одним из наиболее важных этапов проектирования, так как представляет собой основу организации производственного потока в пространстве, и осуществляется методом плоскостного моделирования на плане предприятия (цеха, отделения) в масштабе 1:100 (1:50).

На чертеж наносят внутренние размеры производственного помещения, обозначают сетку колонн. В помещении размещают модели оборудования (условное обозначение оборудования с соблюдением габаритных размеров) в той последовательности, в которой протекает технологический процесс, с учетом взаимной увязки оборудования и обозначением транспортных устройств.

Объемно-планировочные решения могут быть различными в зависимости от мощности производства, этажности и размеров здания. Однако имеется ряд обязательны условий, которые необходимо соблюдать при расстановке оборудования, с тем чтобы производственный поток был реализован с минимальными затратами, обеспечивал безопасность труда и соблюдение санитарно-гигиенических условий.

Размещение оборудования должно обеспечивать:

- поточность технологического процесса;

- непосредственную передачу сырья от машины к машине;

- удобную и безопасную работу оборудования, возможность проведения ремонтных и монтажных работ;

- необходимые расстояния между оборудованием, удобную подводку инженерных коммуникаций, освещенность рабочих мест, соблюдение техники безопасности;

- группировку оборудования с учетом тепловых показателей, соблюдение требований к промышленной эстетике.

Для выбора проектных решений и расчета некоторых видов оборудования (длины конвейеров забеловки, извлечения внутренних органов, столов обвалки и жиловки и др.) в соответствии с принятой в проекте технологической схемой необходимо провести расчет и расстановку рабочей силы.

По каждой технологической операции количество рабочих (n) определяют:

- по укрупненным нормам выработки на единицу сырья или готовой продукции (1 голову скота, 1 туб консервов, 1 тыс. порций полуфабрикатов, 1 т мяса и др.);

- нормам выработки на отдельных операциях на одного рабочего в смену;

- нормам обслуживания единицы оборудования или технологической линии (1 рабочий обслуживает два волчка; одну технологическую линию обслуживают 4 рабочих);

- нормам оперативного времени на выполнение одной операции.

При определении численности рабочих важную роль играет их расстановка, т. к. она позволит иметь минимальную численность при максимальной производительности.