Из функциональных схем можно получить следующие основные сведения, которые являются базой для последующих этапов проектирования:
• о числе и виде требуемых функциональных подразделений (производственные участки, оборудование, рабочие места, склады и пр.);
• об их качественной увязке с материальными потоками (характер объединения в сеть);
• о логике процесса производства (отображение последовательности производственного потока);
• о ресурсах, необходимых для проектируемой производственной системы.
При разработке функциональной схемы необходимо пройти все ее этапы, представленные в табл. 5.1. Их содержанием является:
Этап разработки А
Анализ всех изделий (услуг) с точки зрения их структуры методом разложения спецификаций на составные части позволяет выявить все элементы изделия (услуги), а также этапы изготовления.
Этап разработки Б
Теперь для выявления привязок материальных потоков на каждом этапе производства необходимо проанализировать технологические карты для каждого элемента изделия (этапа оказания услуги).
Этап разработки В
Обычно существует необходимость проанализировать множество разнородных с технологической точки зрения элементов изделия. Для обеспечения параллельной оценки всех элементов изделий, предполагаемых к производству, необходимо разработать общую схему рабочего процесса (схему последовательности рабочих операций).
Изучение схем рабочих процессов позволяет представить в табличной форме расстановку рабочих мест (производственных участков) и связи между последовательными рабочими операциями для всех элементов изделия, насколько это необходимо для всех производственных этапов, и получить качественную информацию об объединении в сеть материальных потоков.
Кроме того, могут быть созданы производственные участки. Целью этого является целенаправленное сосредоточение «однородных» или функционально связанных подразделений.
Этап разработки Г
Преобразование схем рабочего цикла в функциональную схему происходит путем приведения необходимых функциональных подразделений во взаимосвязь с качественными параметрами сети материальных потоков (наличие/отсутствие потока, указание его направления). Опираясь на функциональную схему, можно вынести принципиальные суждения о производственном цикле при изготовлении продукции (оказании услуг), а также о требуемых производственных участках, материальных потоках и их привязках.
Этап разработки Д
Если будут выявлены необходимые потребности в площади для каждого функционального подразделения (производственного участка), то в этом случае можно составить масштабную плоскостную функциональную схему.
Наличие функциональной схемы является важным отправным моментом для последующих шагов в проектировании структуры промышленного предприятия. Из нее становятся известными все основные функциональные подразделения, которые в ходе дальнейшего проектирования должны быть структурированы и определены в размерах.
2.
Основой для решения задачи определения размерных параметров является производственная программа (или программа оказываемых услуг). Она характеризует количественную структуру запланированного производства. Следовательно, производственные программы определяют потребности в производственных мощностях, которые необходимы для их реализации и определяют такие параметры производственных систем, как количество оборудования, численность персонала, потребности в площадях и инженерных коммуникациях. На данном этапе проектирования определяются необходимые размеры производственных систем, что позволяет вынести обоснованные суждения относительно инвестиционных потребностей.
Расчеты размерных параметров на этом этапе проектирования имеют целью подстройку подсистем к заданной производственной программе. При этом производственные мощности, намеченные к установке, должны соответствовать величине требуемых нагрузок (вытекающих из производственной программы) для обеспечения сбалансированного соотношения.
При рассмотрении динамики рынка и ее последствий для изменения производственной программы становится ясным, что расчеты размерных параметров и их результаты всегда сопряжены с неопределенностью. Поэтому проблеме гибкости, а также целенаправленного создания избыточных мощностей и резервов должно быть уделено должное внимание при окончательном расчете величин размерных параметров.
Логика определения размерных параметров производственных систем основывается на ключевых размерных параметрах. Исходя из них производится расчет размерных параметров, относящихся к персоналу, площадям и инженерным коммуникациям.
Заблаговременное определение потребности в площадях для проектируемого промышленного объекта является ключевой проблемой процесса промышленного проектирования в связи с ее значением для определения структуры земельного участка и зданий, а также необходимых в связи с этим потребностей в инвестициях.
Основой для анализа и расчетов потребности в площадях является классификация площадей (системы площадей), при которой общая площадь делится на отдельные участки в соответствии с их функциональной классификацией.
Классификация площадей земельного участка предприятия производится по функциональному признаку. Участок делится на части с различной степенью детализации, что дает представление об инфраструктуре площадей предприятия.
- Площадь земельного участка
- незастроенные площади
- полезные площади
- основные полезные площади
- производственные площади
- складские площади
- площади для специальных целей
- офисные площади
- полезные площади второстепенного значения
- площади социального назначения
- площади санитарного назначения
- прочие площади
- функциональные площади
- площади под транспортными путями
- площади под основными транспортными путями
- площади под второстепенными транспортными путями
- парковочные площади
- площади озеленения/свободные площади
- резервные площади
- площади под средствами материально-технического снабжения
- застроенные площади
- площади-брутто (площади, определенные по внешнему периметру)
- конструктивная площадь
- площадь-нетто в плане (площадь, определенная по внутреннему периметру зданий)
В зависимости от момента и цели проектирования, могут применяться различные методы расчета потребности в площадях. На ранних этапах проектирования возможно применение лишь грубых (например, расчет площадей на этапе предварительного проектирования), а на более поздних этапах проектирования — «более точных» методов на основе уточненных результатов проектирования (например, расчет размерных параметров оборудования).
С методической точки зрения расчет площадей можно производить, как правило, по принципу «сверху вниз», т.е. площади более низкого порядка определяются путем умножения площадей более высокого порядка на определенные коэффициенты. При расчете площадей по принципу «снизу вверх» площади более высокого порядка рассчитываются путем умножения на определенные коэффициенты площадей более низкого порядка. Первый путь ведет к ограниченной точности закладываемых в проект параметров, второй – к сравнительно точным показателям размеров площадей, поскольку в них заложены реальные потребности в площадях, вытекающие из потребностей в площадях для оборудования или рабочих мест. Последние представляют собой базисные величины, т. е. они являются наименьшими и неделимыми элементами площадей.
С учетом этих зависимостей разработаны различные методы расчета потребностей в площадях.
Приблизительные расчеты потребности в площадях предполагают использование базисных показателей площадей, нормативных показателей и пр. Базисные и нормативные показатели представляют собой набор факторов, с помощью которых можно определить потребности в площади, исходя из базовых параметров (например, объем производства, численность занятых, количество единиц оборудования, размеры предприятия, отраслевая принадлежность, тип зданий).
Детальные расчеты потребности в площадях основываются на знании потребностей в оборудовании (вид, количество единиц), т.е. наличии результатов определения размерных параметров предприятия:
• Расчет потребности в площадях с помощью коэффициентов использования площади.
В данном случае потребности в площади для рабочих мест определяются в привязке к объекту исходя из основной площади под оборудованием. При этом площади рабочих мест рассчитываются путем умножения показателя площади под оборудованием на коэффициент использования площади.
• Расчет потребности в площадях с помощью запасных площадей.
К числу важных исходных параметров относятся площади под оборудованием. С каждой стороны такого объекта рассчитывается дополнительное пространство, так что площадь рабочего места определяется и рассчитывается с округлением. Варьируемый диапазон специальных добавочных площадей (например, для создания транспортных коммуникаций) на момент проектирования является неопределенным.