2. Содержание технологического проектирования

Для решения общей задачи технологического про­ектирования целесообразно рассмотреть последовательность действий проектировщиков на этом этапе в виде блок-схемы (см. рисунок 2.1).

Предлагаемый алгоритм решения задачи технологического проекти­рования применим при проекти­ровании нового либо расширении, реконструкции или техническом перевооружении действующего технологического комплекса. К задачам по определению параметров оборудования в разных условиях целесообразно подходить индивидуально. Если при решении задач совершенствования действую­щих комплексов, особенно не связанных с повышением их производительности, приемлем традиционный подход, то для вновь проектируемого комплекса предпочтение следует отдать опти­мальному проектированию. Дело в том, что при тради­ционном подходе труднее получить минимальные пара­метры оборудования и решение обычно достигается при заведомом запасе производственных мощностей. Тем не менее, этот подход имел повсеместное распространение в отечественном проектировании, когда экономика нашей страны была дефицитной: в тех условиях избыточные по сравнению с заданием мощно­сти, хотя они и требовали дополнительного расхода ресурсов, всегда удавалось использовать полностью в процессе эксплуатации. Когда же наметилась тенден­ция к переходу на интенсивный путь развития, потребо­валась постановка и решение задач оптимального про­ектирования. Разработка и проверка методов определе­ния параметров оборудования по задан­ной производительности и сортаменту является важнейшей научно-технической проблемой.

Рисунок 2.2 - Этапы технологического про­ектирования

Оптимальное проектирование обеспечивает отыска­ние минимально необходимых и достаточных для вы­полнения заданной производственной программы пара­метров оборудования и других систем технологического комплекса и реализует принцип совместного проектирования технологии, обору­дования и систем управления.

В то же время блок-схема мо­жет быть использована при технологическом проектировании систем других уровней, будь то металлургиче­ский завод как совокупность цехов или отдельный агре­гат как совокупность машин.

2.2.1. Исходные данные

Исходные данные являются результатом первых двух уровней проектирования с добавлением к ним исходных данных для технологического проектирования, рассмотренных в п. 2.1. Помимо этого, в этот раздел добавляется комп­лекс внешних ограничений на техничес­кий уровень производства. Этот комплекс представляет собой требования к техническому уровню производства, сформулированные при выполнении прогнозов развития ситуации в данной отрасли металлургии.

2.2.2. Организация производства в технологическом комплексе

Этот этап необходим для определения организационной структуры технологического комплекса, структурирования его основных и вспомогательных производств с целью определения качественного и количественного состава требуемого оборудования и основных производственных характеристик комплекса. Этап распадается на решение следующих задач.

2.1. Определение производственной структуры технологического комплекса.

Оно состоит в представление комплекса в виде последовательности обра­батывающих фаз, достаточной для обслуживания про­дукции всех видов из программы технологического комплекса. В процессе производства заготовка проходит ряд технологических операций или фаз и превращается в готовое изделие. Под обра­батывающей фазой (технологической операцией) понимается контролируемое изменение состояния обрабатываемого материала, т.е. превращение заготовки в готовую продукцию. Их последовательность представляет собой функциональную структуру производства.

2.2. Выбор типов оборудования, позволяющих обеспечить выполнение фаз.

На этом этапе производится информационный поиск типов требуемого оборудования. Приступая к поиску, нужно уяснить его цель и ре­гламент. Целью поиска обычно является формирование представлений об известных и описанных в литературе вариантах решений по интересующей проблеме. Информационный поиск позволяет понять, каким образом эта проблема уже решалась другими специалистами. Обычно цель поиска формулируют в виде вопросов, на которые надо найти ответы. Под регламентом поиска понимают установление источников информации, их местонахождения, а также необходимой широты по охвату материалов из различ­ных стран мира и глубины во времени. Широту поиска определяет научно-технический уро­вень различных стран в рассматриваемой области. Кро­ме отечественной, должна также изучаться литература тех государств, которые в этой области находятся на передо­вых позициях. Однако в условиях все расширяющейся интеграции мирового хозяйства интересные решения можно встретить в источниках других, в том числе раз­вивающихся стран. При этом следует помнить, что копирование зарубежного опыта без учета нашего техни­ческого уровня и наших условий может привести не к эффекту, а к прямому ущербу. Временная глубина (ретроспектива) поиска должна быть достаточной для установления прогноза на срок, равный временному лагу. Она может быть различной для разных объектов; но в среднем не должна быть ме­нее удвоенного лага, так как для более или менее­ достоверной экстраполяции тенденций необходимо иметь ­хотя бы три равноотстоящих точки.

2.3. Расчет объемов производства на каждой обрабатывающей фазе.

Каждая фаза должна обеспечивать выполнение задан­ной программы производства. Для получения данных о мощностях и материальных и энергетических потоков, загрузке агрегатов и складов и их пропускной способности при проектировании обычно рассматривают движения материальных потоков с учетом всего сортамента выпускаемой продукции. На основании полученных данных определяют объемы производства на каждой фазе с учетом расходных коэффициентов. Расходным коэффициентом называется расход заготовки на единицу продукции.

2.4. Определение программы для каждой обраба­тывающей фазы.

При определении программы для каждой обраба­тывающей фазы необходимо выделить из производственной программы те её составляющие, которые относятся к рассматриваемой фазе. Данное выделение производится с учетом данных, полученных на этапе 2.3. На основании полученных результатов получают окончательные данные по загрузке для каждой фазы.

2.5. Назначение фондов времени и расчет среднеча­совых производительностей оборудования фаз.

Определяемые на этом этапе характеристики должны обеспечивать выполнения произ­водственной программы. Графики работы оборудования и соответствующие им нормы времени установлены в справочной литературе и находятся в диапазоне от 305 до 350 суток в год в зависимости от типа оборудования. Однако эти данные являются ориентировочными и устанавливаются в каждом случае индивидуально. На основании загрузки оборудования фаз определяют усредненную по сортаменту производительность оборудования каждой фазы, необходимую и достаточную для выполнения заданной производственной программы с учетом соответствующих норм времени.