Исходные данные для расчета оборудования.

Задача выборе типа оборудования возникает в тех случаях, когда для выполнения одной и той же операции производственного процесса могут быть использованы различные машины или устройства. Вы­бор осуществляется разными способами, но все они предполагают знание преимуществ одной машины перед другой. Основными факторами, определяющими различия машин, являются:

Специализация оборудования. Отдельные виды машин различа­ются между собой по степени специализации. Одно оборудование яв­ляется узкоспециализированным, на нем можно выполнять одну операцию, другое универсальным - на нем можно выполнять ряд операций.

Производительность машины. Машины, предназначенные для выполнения одной и той же операции, могут различаться по производительности. В связи с этим степень их использования при заданной производительности предприятия будет неодинакова, а вследствие этого будут различны текущие и капитальные затраты на производство продукции. Принятая к установке машина должна обеспечивать возможно полное использование ее производительности.

Занимаемая площадь или габариты машины. Предпочтение долж­но отдаваться машинам с возможно меньшими габаритами, что позво­ляет сократить затраты на строительство предприятия.

Масса машины. От массы машины зависит тип междуэтажных пере­крытий и некоторые другие конструктивные элементы зданий. Маши­ны меньшей массы требуют более легких конструкций элементов зда­ний и, следовательно, меньше затрат на строительство. Их и нужно прежде всего выбирать.

Структура рабочего цикла машины. По структуре рабочего цикла (состав основных и вспомогательных операций, последовательность их выполнения) различают машины периодического и непрерывного действия. Последние, как правило, более экономичны. Они позволяют сократить необходимые производственные площади, шире внедрять многостаночное обслуживание и уменьшить штат, облегчить автомати­зацию производственных процессов.

Качество продукции. Избранная машина должна обеспечивать выра­ботку высококачественной продукции.

Условия обслуживания машины. Предпочтение нужно отдавать машинам, обслуживание которых вследствие особенностей их кон­струкции проще, в связи с чем сокращается потребность в обслужи­вающем персонале и снижается себестоимость продукции.

Степень использования, сырья. Затраты энергии. Эти факторы ока­зывают большое влияние на текущие затраты. Принятая к установке машина должна обеспечивать по возможности сокращение потерь, повы­шение выходов продукции высоких сортов, соблюдение принятой ре­цептуры, сокращение затрат энергии.

Стоимость машины и затраты на ее монтаж. Чем ниже эти показа­тели, тем меньше затраты на строительство предприятия, тем меньше амортизационные отчисления и расходы на ремонт в составе текущих затрат.

Условия труда. Под условиями труда в данном, случае понимается тяжесть труда (влияние температуры, влажности и запыленности воз­духа, трудность переключения органов управления), а также условия безопасности. Это обстоятельство имеет отношение главным образом к оценке вновь сконструированных машин. Условия труда являются одним из важнейших показателей целесообразности применения новых машин. Но и при выборе машин в процессе проектирования этот пока­затель также должен учитываться. Условия труда часто бывают неоди­наковы при использовании машин разного типа.

При аппаратурном оформлении проектируемых производствен­ных линий (подборе машин и аппаратов) исходят из тех же сооб­ражений, что и при выборе технологической схемы.

Оборудование должно обеспечить выпуск продукции высокого качества при минимальных отходах и потерях сырья в производ­стве. Предпочтительны непрерывно действующие машины и аппа­раты, несложные по конструкции, легко поддающиеся обслужива­нию, регулированию, очистке и ремонту, экономно расходующие электроэнергию, пар, холод, воду.

Материал, из которого изготовлено оборудование, не должен быть дорогим или дефицитным. Вместе с тем необходимо учиты­вать корродирующие свойства сырья и полуфабрикатов, возмож­ность перехода металла оборудования в продукт.

Различают неавтоматическое, полуавтоматическое и автомати­ческое оборудование. Как правило, предпочтительней выбор авто­матического оборудования, так как оно имеет высокую производи­тельность при сравнительно небольших габаритах и требует мини­мальной затраты рабочей силы на единицу продукции. Вместе с тем, выбирая тот или иной тип оборудования, учитывают как его производительность, так и проектируемую производительность це­ха, а также использование оборудования во времени и по мощно­сти. Если загрузка оборудования недостаточна, его заменяют более простым и меньшей мощности.

Особенно важно полностью использовать оборудование, которое обслуживает узловые производственные процессы. К такому оборудованию относятся прессы, фасовочные машины.

При подборе оборудования, как правило, нужно ориентировать­ся на машины и аппараты, серийно выпускаемые отечественными заводами пищевого машиностроения.

Для разработки аппаратурной части проекта необходимо рас­полагать техническими характеристиками технологического обору дования, которые приводятся в следующих источниках: в катало­гах; в нормах технологического проектирования предприятий винодельческой промышленности, разработанных Гипропищепромом; в спе­циальной технической литературе.

При проектировании винзавода определяют количество необходимых машин и аппаратов, обеспечивающих заданную про­изводительность.

График работы оборудования периодического действия

Необходимое количество машин и аппаратов определяют по следующим формулам:

для оборудования непрерывного действия

п = N / М

где N — часовая производительность цеха на данной операции в единицах мас­сы, объема или в штуках; М — часовая производительность одной машины (аппарата) согласно тех­нической характеристике (в тех же единицах, что и N); для оборудования периодического действия

где К_Н – коэффициент неравномерности поступления винопродукта на технологическую операцию (1,4);

Q – общее количество винопродукта, поступающего на операцию;

t – продолжительность рабочей смены;

q – производительность машины или аппарата;

М – продолжительность работы оборудования со всем количеством продукта.

Если в результате расчета получается дробное число, то прини­мают ближайшее большее целое число.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И СПОСОБЫРАСЧЕТА ОБОРУДОВАНИЯ

Современное производство на предприятиях пищевой промыш­ленности является в той или иной степени поточным. Расчет оборудования, необходимого для выполнения отдельных операций, производится с учетом этой особенности его организации. Все оборудование, занятое в основном процессе производства, подразделяют на техноло­гическое и транспортное. К последнему относят различные механизмы и устройства, обеспечивающие перемещение предмета труда от одной технологической операции к другой. Эффективные решения, как правило, получают, если вначале определяют по операциям необходимое количество технологического оборудования, а затем, исходя из его производительности и проектируемых условий использования, рассчитывают транспортное оборудование.

По своему назначению технологическое оборудование подразде­ляется на основное и вспомогательное. Основным называется обору­дование, в котором или при помощи которого осуществляются про­цессы обработки предмета труда, выполняются основные операции производственного процесса. В отличие от основного вспомогатель­ное оборудование (различного рода промежуточные емкости, мер­ники и подобная аппаратура) непосредственно не участвует в произ­водственном цикле, но содействует его течению.

Расчет оборудования начинают с определения необходимого коли­чества основных технологических машин. В зависимости от их произ­водительности и конкретного режима работы подбирают вспомога­тельное оборудование.

В зависимости от числа линий производственные потоки подраз­деляются на однолинейные и многолинейные. В первом случае поток состоит из одной линии, во втором — из нескольких, различным об­разом соединенных между собой. Одна из линий многолинейного по­тока является главной, остальные вспомогательными. Главная линия объединяет обычно операции, завершающие процесс превращения сырья в готовый продукт. К ним не относятся заключительные операции, связанные с упаковкой и отделкой продукции.

По степени охвата производства различают участковые потоки (или поточные линии), которые включают операции, составляющие стадию производственного процесса, и сквозные потоки (заводские или цеховые), охватывающие все стадии основного процесса произ­водства.

В зависимости от способа обработки предмета труда на рабочих местах или машинах выделяют потоки с поштучной (порционной) обработкой, потоки с непрерывной обработкой предмета труда, пото­ки со смешанной обработкой. Для потоков первого вида характерно использование оборудования периодического действия, для потоков второго вида - машин непрерывного действия. Поэтому вместо способа обработки предмета труда потоки можно классифицировать в зависимости от вида применяемого оборудования.

Выбор формулы и особенности пользования ею определяются кон­кретными условиями расчета, теми исходными данными, которыми располагает проектировщик. Расчет оборудования производят исходя из прогрессивных норм его производительности (длительность операции или процесса, выра­ботка в единицу времени), под которыми понимают показатели, ус­тойчиво достигнутые передовыми предприятиями отрасли и более высокие. Необходимость повышения этих норм производительности оборудования обусловливается тем, что предприятие находится в ста­дии проектирования. За период строительства показатели, считавшиеся ранее передовыми, могут быть превзойдены. Поэтому лишь при условии повышения норм производительности оборудования вновь построен­ное предприятие будет являться передовым в отрасли.

Практически расчеты оборудования вновь проектируемых пред­приятий пищевой промышленности выполняются на основе отрасле­вых технических норм его производительности, применяемых в рас­четах производственной мощности и при анализе уровня ее использо­вания. Если эти нормы не являются напряженными, то производится их корректировка в сторону повышения с учетом опыта и темпов ос­воения действующими предприятиями. По оборудованию, для кото­рого отраслевые технические нормы не установлены, используются нормы производительности, указанные в паспортах, каталогах, прото­колах испытания и в литературных источниках.

Нормы производительности оборудования, принятые для проекти­рования, фиксируются в "Нормах технологического проектирования" и являются обязательными для проектирования. По мере необходи­мости они пересматриваются и обновляются.

ОБЩИЙ ПОРЯДОК РАСЧЕТА ОБОРУДОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОТОКА

Содержание и общий порядок расчета всего оборудования, необ­ходимого для проектируемого технологического процесса, опреде­ляются особенностями его производства в машиностроении. Наиболее простым такой расчет является в тех случаях, когда в проекте исполь­зуют сквозные, предметно специализированные поточные линии, серий­но выпускаемые машиностроительной промышленностью. Эти линии включают полный комплекс технологических, транспортных, контроль­ных машин и механизмов, подобранных, как правило, но производи­тельности, что упрощает все расчеты.

В таких случаях нужно определить количество поточных линий для проектируемого предприятия. Вместо нормы производи­тельности единицы оборудования в нее подставляется норма произ­водительности всей поточной линии. Для сквозной поточной линии эта норма выражается или в готовой продукции, или в исходном сырье. Полученный результат округляется до целого числа.

Если в проекте не представляется возможным использовать гото­вые поточные линии, то расчет необходимого оборудования произво­дится по всем операциям основного процесса производства. Он выпол­няется в три этапа. Сначала осуществляется выбор типа машин, затем производится расчёт по каждой операции производственных заданий и, наконец, определяется необходимое количество обо­рудования.

Следует различать два подхода к расчету общего количества обору­дования технологического цеха. В первом случае определение необхо­димого числа машин производился последовательно по каждой опера­ции процесса. Во втором случае расчет начинают с операции, на выполнении которой занято так называе­мое ведущее оборудование.