Разработка структурной и технологической схемы процесса

Производственный процесс изображают в виде принципиальной структурной схемы, которая отражает оптимальный вариант организации производства.

На принципиальной структурной схеме указывают основные технологические операции и связи между ними, сырье и материалы, оборудование и инструмент. При составлении схемы подбирают нужное количество операций (стадий), выполнение которых во времени определит кратчайший путь ведения процесса. Условия выбора операций для различных видов переработки пластмасс различны.

В Приложении12.1 приведена схема производственного процесса изготовления литьевых изделий.

Схема полная, в ней учтены все возможные операции при литье изделий: характеристика сырья (с подсушкой, без подсушки); режим работы оборудования (автоматический, полуавтоматический); характеристика продукции (с подкраской, с добавлением вторичных отходов, с нанесением металлизации, печати); организация производства в части расположения участков механической обработки, термической обработки, комплектования и упаковки; метод съема продукции (свободный, принудительный) и ее отбора (прерывный, непрерывный) и др.

Реальная структурная схема может отличаться от приведенной на рисунке в зависимости от конкретных условий производства.

Производственный процесс изготовления продукции прессованием по условиям формирования операций во многом повторяет производство продукции литьем под давлением (Приложение12.2). Отличие наблюдается на стадии подготовки сырья (наличие таблетирования и отсутствие в большинстве случаев подсушки и подкраски сырья). Кроме того, режим работы оборудования определяется конструкцией оборудования.

Производственный процесс изготовления пленки методом раздутия (Приложение12.3) не связан с номенклатурой выпускаемой продукции и многообразием сырья. Количество операций зависит в основном от требований, предъявляемых к продукции: подкраска в массе, нанесение печати или тиснения, необходимость дальнейшей сварки продукции.

Нормальный ход производственного процесса зависит от успешной работы технологического оборудования и от системы его обслуживания.

Технологическая схема является иллюстрацией к технологической части пояснительной записки и дает наглядное представление о технологическом процессе. Задачей разработки технологической схемы является проектирование комплекса взаимосвязанных процессов, обеспечивающих выпуск продукции нужного качества при ее стабильной себестоимости.

Схема должна отвечать следующим требованиям:

‒ наименьшее количество оборудования, необходимого для получения нужного количества продукции;

‒ минимальное вспомогательное производство;

‒ минимальные производственные площади;

‒ минимальный обслуживающий штат.

На выбор схемы влияют:

‒ характер перерабатываемого сырья;

‒ производительность цеха;

‒ количество и качество продукции.

Последовательность разработки технологической схемы следующая.

До начала разработки схемы:

‒ выясняют способы подачи сырья на производство и вывоза продукции;

‒ определяют методы обезвреживания сточных вод и выбросов в атмосферу;

‒ уточняют требования, предъявляемые к составу сточных вод и выбросов в атмосферу;

‒ анализируют данные работы аналогичных производств и новых НИР;

‒ выбирают метод получения продукта.

Затем уточняют технологическую последовательность основных и вспомогательных операций, намечают пути переработки возвратных отходов производства, выясняют необходимость рецикла в процессе.

Результаты анализа изображают графически в виде принципиальной технологической схемы. Принципиальной называют схему, определяющую полный состав элементов и связей между ними и дающую подробную информацию о принципах работы производства.

Примеры технологических схем переработки пластмасс в изделия приведены в Приложении 9.Схема вычерчивается на листе любого формата, без соблюдения масштаба. Элементы могут располагаться на схеме в произвольном порядке. Основное и вспомогательное оборудование вычерчивают достаточно условно, упрощенно. Желательно соблюдение соотношения размеров оборудования. На схеме указывают пути движения сырья, полуфабрикатов, продукции и возвратных отходов, намечают подвод теплоносителя и хладоагента, воздуха и пр. Иногда на схеме указывают точки установки контрольно-измерительных приборов для контроля основных технологических операций.

Рекомендуется разрабатывать несколько вариантов схемы. Сравнение основных технико-экономических показателей каждого варианта схемы позволит остановиться на оптимальном варианте. Принципиальная технологическая схема дает общее представление о характере проектируемого производства и служит основным документом, для дальнейшего проектирования.

После выбора оптимальной технологической схемы выполняют материальные расчеты, выбирают и рассчитывают количество основного и вспомогательного оборудования и его взаимное расположение.

После этого приступают к разработке аппаратурно-технологической схемы производства. Она в принципе похожа на принципиальную и делается на ее основе, но более детализирована и информативна. Ее обычно вычерчивают на листах формата А1, без соблюдения масштаба, но с учетом взаимного высотного размещения элементов схемы. На схеме вычерчивают эскизы основного и вспомогательного оборудования (по наружному контуру и с указанием ряда внутренних деталей: мешалка, теплообменник и пр.). Материальные потоки изображают четкими линиями, подводят к оборудованию основные материальные и вспомогательные линии (пар и сброс конденсата, вода, сжатый воздух, газ и т.д.). Линии изображают условно (по ГОСТу) или различным цветом. На схеме указывают стрелками, откуда и как подается сырье, куда и каким способом удаляются продукты, отходы, сточные воды, обозначают оборудование для основных и вспомогательных процессов, устройства для транспортировки сырья, полуфабрикатов, продукции, отходов. На линиях материальных потоков указывают точки размещения основной арматуры (краны, вентили, задвижки) и важнейших КИП. Арматуру и приборы изображают стандартными условными обозначениями.

Оборудование, изображенное на схеме, должно иметь свой позиционный номер, который сохраняют на всех последующих схемах (монтажной, электротехнической и др.).Нумерацию расставляют слева направо в порядке расположения оборудования, что облегчает чтение схемы и позволяет быстро найти на ней нужное оборудование. Не рекомендуется присваивать оборудованию буквенные индексы.

На аппаратурно-технологической схеме обычно обозначают всю систему контроля и регулирования.

Аппаратурно-технологическую схему снабжают спецификацией оборудования, которая должна содержать номер оборудования на схеме и его наименование, основную характеристику оборудования и число единиц моделей однотипного оборудования.

Аппаратурно-технологическая схема должна иметь подробное описание, которое не должно заменять производственный регламент. Описание входит в состав проектной документации и прилагается к чертежу схемы производства. На основании описания составляют регламент производства.

Схему описывают по отдельным стадиям технологического процесса. Вначале указывают, какое сырье поступает на производство, как оно подается, где и как хранится, какой подготовке подвергается, как дозируется и загружается. При описании собственно технологической операции кратко сообщают о конструкции оборудования, способе загрузки сырья и выгрузке продукта, приводят характеристику протекающего процесса, указывают способ его проведения (периодический, непрерывный, цикличный), перечисляют основные параметры процесса (давление, температура и др.), методы их контроля и регулирования, указывают отходы и побочные продукты, образующиеся в ходе описываемой операции, дают описание транспортных операций. В заключении указывают, как и во что упаковывают продукцию и отходы, куда и каким образом их отправляют. Не рекомендуется в описании схемы приводить рецептурные данные, методы анализа сырья, полуфабрикатов и продукции.