Автоматизация и компьютеризация проектирования
Ускорению этапа проектирования зданий и сооружений, повышению производительности труда проектировщиков в строительстве способствует автоматизация и компьютеризация процессов проектирования, создание систем автоматизации проектных работ (САПР).
САПР – это человекомашинная система, позволяющая с помощью ввода в электронно-вычислительные машины (ЭВМ) и машинной обработки соответствующих данных и информации получать решения по проектным вопросам в результате диалога машина-человек через клавишные устройства, дисплеи, графопостроители и выводить их на печатающие устройства.
Примером эффективно работающей во многих странах мира САПР является универсальная система CADAD, разработанная в США. Эта система представляет собой интегрированную автоматизированную систему для конструирования, проектирования анализа и управления проектами. Принципиально система состоит из двух частей,
Первая часть системы предназначена для автоматизированного проектирования объектов. С ее помощью разрабатываются варианты проектов строительной и технологической части проекта, анализируются, улучшаются и в результате выбирается наиболее приемлемый вариант, удовлетворяющий заданным критериям эффективности и принятым ограничениям по условиям его осуществления. В автоматизированном режиме формируются и печатаются чертежи. Возможно в необходимых случаях получение текстовых обоснований и примечаний, которые требуют небольшой редакции.
|
|
|
Вторая часть системы автоматизирует процесс управления проектной деятельностью и состоит из блоков, обеспечивающих процесс планирования проектных работ по объекту, оценки и контроля качества проектной документации, документооборота проектной деятельности по проекту.
Широкое распространение в мире получила и стандартизированная система AutoCAD, позволяющая при использовании стандартных недорогих компьютеров разрабатывать проекты и чертежи во многих областях: в архитектуре, при проектировании промышленных и гражданских зданий, строительных конструкций, механического оборудования, а также в электротехнике и электронике и др. Всего в мире функционирует около 80 тыс. систем AutoCAD. Эта система позволяет ее пользователям в 2–3 раза ускорять разработку рабочих чертежей. Применяются автоматизированные системы проектирования в строительстве и в России. При проектировании производства работ используются находящиеся в памяти ЭВМ типовые решения по компоновке стройгенпланов, подбору кранов необходимой грузоподъемности в зависимости от веса конструкций и необходимого вылета стрелы, по схемам монтажа конструкций, складированию строительных конструкций, их строповке при монтаже и т.д. Общий уровень автоматизации проектирования в России составляет примерно 25 %.
|
|
|
Глава 2
Основные методы проектирования производств
В современных условиях хозяйствования при требовании неистощимого лесопользования, комплексной переработке сырья, высокого уровня механизации и автоматизации производственного процесса определились основные методы организации деревоперерабатывающих производств, применение которых способствует достижению высоких технико-экономических показателей проектов по производительности труда, размерам инвестиций и срокам их окупаемости. Для достижения этого необходимо создание безопасных производств оптимальной мощности, их целесообразная специализация, интеграция, кооперирование, комбинирование и концентрация производства, а также правильный выбор типа и формы его организации [1].
Оптимальная мощность производства
Под оптимальной мощностью производства понимается такой объем продукции, который позволяет в максимальной степени эксплуатировать основное технологическое оборудование и другие средства производства, обеспечивает наибольшую эффективность инвестиций и наименьшую себестоимость продукции.
|
|
|
В различных подотраслях деревоперерабатывающей промышленности (лесопильной, мебельной и др.) сформировался определенный уровень значения мощности производств, которые обеспечивают необходимый для развития уровень рентабельности производства. Так, экономически выгодны цехи, выпускающие не менее 25 тыс. м3 древесно-стружечных плит в год, перерабатывающие на пиломатериалы 100 тыс. м3 и более бревен в год. Вместе с тем, в условиях новых форм занятости (частичного предпринимательства) получают распространение так называемые малые предприятия, особенностью которых являются небольшие производственные мощности и количество работающих. Так, в лесопилении по классификации ЦНИИМОДа к малым относятся предприятия, перерабатывающие от 5 до 50 тыс. м3 пиловочных бревен в год.
Считается, что небольшим предприятием проще управлять, на нем легче создать условия для большей заинтересованности людей в конечных результатах производства, а разветвленная сеть таких предприятий позволяет избавиться от монополизма в выпуске отдельных видов продукции, снижая, тем самым, экономическое давление на конъюнктуру рынка.
|
|
|
К преимуществам малых предприятий можно отнести:
- большую динамичность по сравнению со средними и крупными предприятиями. На них можно быстро выполнить требования потребителей по изменению номенклатуры продукции;
- быструю восприимчивость к научно-техническому прогрессу. По данным иностранных фирм свыше 90 % новых технологий внедряется на малых предприятиях. Поэтому государства оказывают малым предприятиям льготный кредит, уменьшают налоги;
- безусловные выполнения экологических требований, так как используется древесина из закрепленных сырьевых баз и заготовленная с учетом местных условий;
- меньшие капитальные вложения и большая оборачиваемость капитала;
- оперативное решение социальных вопросов; выравнивание уровня занятости населения и т.п.
Однако при проектировании малых предприятий необходимо учитывать, что в условиях рыночной экономики и конкуренции не только между деревоперерабатывающими предприятиями различных ассоциаций, объединений и функционирующими отдельно, но и со стороны предприятий, выпускающих заменители древесины и изделий, большую конкурентоспособность имеют предприятия деревообработки с большим объемом производства.
Специализация производства
Специализация производства – означает сосредоточение на нем выпуска определенных видов технологически однородной продукции. Ее основная цель - повышение качества продукции и производительности труда.
В промышленности известны три основных направления специализации:
1. предметная – которая характеризует выпуск определенных видов продукции;
2. подетальная – специализация производства по выпуску отдельных узлов или деталей, поступающих в дальнейшем для комплектации готовых изделий;
3. технологическая – специализация производства по отдельным стадиям операций и соответствующих технологических процессов.
Эти направления специализации, в той или иной степени имеются на деревоперерабатывающих производствах, которые классифицируют по виду выпускаемой продукции на следующие типы:
1. Лесопильное производство, использующее в качестве сырья круглые лесоматериалы и перерабатывающее их в пилопродукцию: доски, бруски, брусья, заготовки, строительные пилодетали. Попутной продукцией являются: технологическая щепа, опилки, стружка, древесная мука.
2. Производство клееных материалов, использующее в качестве сырья круглые лесоматериалы и перерабатывающие их в разного вида слоистую древесину: строганый и лущеный шпон, клееную фанеру, древесно-слоистые пластики, плоские и гнутоклееные заготовки и детали.
3. Производство, использующее в качестве сырья кусковые отходы лесопильного производства, тонкомерные круглые лесоматериалы, стружку и перерабатывающее их в древесностружечные и древесно-волокнистые плиты.
4. Столярно-механическое производство, использующее в качестве сырья полуфабрикаты, получаемые от лесопильного, фанерного и плитного производств и перерабатывающее их в готовые изделия: мебель, столярно-строительные изделия и т.д.
Для характеристики уровня развития заводской специализации применяют основной показатель – удельный вес профилирующей продукции в общем выпуске производства У СП (%), который может быть вычислен по формулам:
(1)
или
(2)
где П ОС , П ВС – производство соответственно основной и всей продукции, руб.; Т ОС , Т ВС – трудоемкость соответственно основной и всей продукции, чел.-дней.
Исследования, проведенные для получения оптимального уровня себестоимости продукции и производительности труда, показали, что наиболее целесообразен коэффициент специализации 0.80…1.00.
Для более полной характеристики эффективности специализации используют такие показатели, как увеличение объема по выпуску продукции, рост производительности труда, количество высвобождаемого оборудования и производственных площадей, улучшение использования основных фондов и др.
Уровень специализации в деревоперерабатывающем производстве различен. Так, в лесопилении на специализированных производствах производится не более 20 % всей вырабатываемой в стране пилопродукции. Это обусловлено тем, что большинство лесопильных цехов (до 70 %) работает в составе лесозаготовительных и лесохозяйственных производств, более 16 % производств совмещают лесопиление с деревообработкой, примерно 14 % цехов находится в составе непрофильных производств (строительных и др.). Однако объективные экономические условия (лесосырьевая база, конкуренция и др.) ориентируют лесопиление на углубление специализации, основные направления которой следующие:
А. Специализация лесопильных производств по назначению пилопродукции. Высшей формой этой специализации является выпуск лесопильным производством пилопродукции только одного назначения: спецификационные пиломатериалы для внутреннего потребления или на экспорт; черновые заготовки для кооперированных с лесопильным заводом деревоперерабатывающих производств; конструкционные пиломатериалы и пр. Одновременный выпуск на одном производстве пилопродукции двух и более назначений при недостаточной гибкости производственных систем часто приводит к тому, что десятки процентов пиломатериалов выпускаются в виде попутной неспецификационной пилопродукции.
Б. Специализация лесопильных производств по числу выпиливаемых сечений пиломатериалов. Это направление специализации стало характерно в последние годы для отечественных лесоэкспортных производств, на которых были установлены блоки (цехи) для формирования крупногабаритных сушильных штабелей пиломатериалов (высотой до 5 м и шириной 2 м), сушильные камеры и линии для окончательной торцовки досок и сортировки их по качеству, включающие устройства для формирования плотных транспортных пакетов. Это оборудование может эффективно действовать только при выработке в цехе не более 6 сечений пиломатериалов.
В. Специализация лесопильных производств по качеству древесины. Это обусловлено тем, что транспортировать сырье низкого качества на большие расстояния экономически не выгодно. Рациональна переработка такого сырья на производствах, находящихся вблизи сырьевых баз. В этом случае лесопильные производсьва оснащаются однопильными ленточно-пильными станками типа ЛБ 150, позволяющими без сортирования сырья производить индивидуальный раскрой фаунтных бревен как средних, так и больших диаметров с увеличенным на 10…15 % выходом пилопродукции по сравнению с их распиловкой на лесопильных рамах. При этом выход пиломатериалов высших сортов увеличивается на 2…4 %, а производительность труда в лесопильном цехе в 1,5…2 раза.
Низкокачественная древесина меньших диаметров может быть переработана в специализированных цехах по выпуску тары, черновых заготовок различного назначения и др.
Г. Специализация лесопильных производств по виду перерабатываемого сырья. В настоящее время на многие лесопильные производства поступают не только пиловочные бревна, но и хлысты. В этом случае предприятие вынуждено иметь два типа участков подготовки сырья к обработке. При этом значительно усложняются грузовые потоки материала. Это можно избежать при поставке на лесопильный завод только пиловочных бревен или только хлыстов и организации их окорки, раскроя и сортировки полученных бревен на комплексных линиях. Кроме того, считается, что ошибки при раскрое хлыстов непосредственно в местах их заготовки не могут быть исправлены даже при самой совершенной технике и использовании ЭВМ. Лаборатория древесины научного центра Финляндии отмечает, что с помощью оптимального раскроя хлыстов можно увеличить выход продукции из одного и того же объема сырья на 4…8 %
Д. Специализация лесопильных производств по породам сырья. Она обусловлена рядом причин. Так, опыт реконструкции и технического перевооружения лесопильных цехов и заводов показывает, что, например, при доставке на завод не рассортированных по породам бревен четырех пород древесины и сортировке их по одностадийной системе требуется примерно в 16 раз большая емкость складов для рассортированного сырья, чем при поступлении и сортировке по размерам бревен одной породы древесины. Требуются большие площади и для размещения выходящих из лесопильного цеха партии досок нескольких пород и сечений перед камерной сушкой.
Без специализации производств по породам древесины практически невозможно рационально использовать технологическую щепу, поступающую с лесопильных заводов на целлюлозно-бумажные производства, так как, например, из еловой щепы производится сульфитная целлюлоза, а из сосновой – сульфатная. Специализация позволяет также более рационально использовать кору, например, еловой древесины в производстве дубильных экстрактов и др.
Е. Специализация лесопильных производств по размерам пиловочных бревен. Необходимость в этом возникла в связи с созданием высокопроизводительных бревнопильных линий на базе фрезерно-брусующих станков, специализированных для переработки бревен только определенных групп диаметров (10…14) см на пиломатериалы и технологическую щепу с производственной мощностью около 50 тыс. м3 сырья в год. Целесообразность наличия таких цехов оправдывается тем, что на лесопильных производствах общий объем тонкомерного пиловочника, как правило, не превышает нескольких десятков тысяч кубометров сырья даже на крупных лесопильных заводах. Поэтому на фрезерно-брусующих станках часто перерабатываются бревна не до 15, а до 17…19 см, а на линиях агрегатной обработки не до 17, а до 20 см. Это приводит к потере выхода пиломатериалов до 10 %, а иногда и более.
В мировой практике лесопиления все большее распространение получают фрезерно-пильные агрегаты для переработки не только тонкомерных, но и бревен средних диаметров (20…28 см) на обрезные доски и технологическую щепу. Использование соответствующих датчиков размеров пиловочника и систем оптимизации раскроя при возможности “гибких” поставов делает их перспективными на малых и средних лесопильных производствах. Автономное функционирование такого производства, естественно, возможно только при его специализации по размерам пиловочных бревен.
Высокий уровень специализации наблюдается в производстве древесных плит. Здесь вырабатываются древесно-волокнистые плиты средней плотности (ДВП СП) и древесностружечные плиты ( ДСтП) для корпусной мебели, био-огне-водостойкие ДВП и ДСтП для малоэтажного деревянного домостроения, судо- и вагоностроения, для полов, перегородок, отделанные лакокрасочными материалами, ламинированные и т.п.
В фанерном производстве развивается предметная специализация по размерам (формат и толщина), по специальным требованиям (огнезащитная, по видам отделки), а также подетальная специализация - плоско – гнутокле-еные детали для производства мебели, тары и другой продукции.
Достаточно высокий уровень предметной специализации у производств, выпускающих корпусную мебель, удельный вес которой достигает 65 % общего объема. Сравнительно меньше специализированы производства, выпускающие решетчатую мебель (столы, стулья). Лишь у четверти этих производств объем выпуска специализированного ассортимента составляет 75 % и более. Еще ниже уровень специализации на фабриках мягкой мебели. Здесь только около 15 % производств имеют удельный вес по основной номенклатуре, превышающей 75 %.
Интеграция производства
Под интеграцией производства понимается процесс углубления связей производств, отличающихся характером древесного сырья, видом продукции, уровнем развития производственных процессов и оборудования, а также систем управления.
В мировой практике деревоперерабатывающего производства различают его вертикальную и горизонтальную интеграцию.
Под вертикальной интеграцией понимается вхождение, например, лесопильных производств в ассоциацию, фирму, объединение, где сосредотачивается ряд производств лесного комплекса: лесозаготовительные, лесопильные, фанерные, деревоперерабатывающие и целлюлозно-бумажные. Такие промышленные объединения, как правило, имеют постоянное лесопользование. Они характерны для США, Канады, Швеции и Финляндии.
Вертикальная интеграция позволяет рационально распределить древесное сырье с места его заготовки по соответствующим производствам и обеспечить его эффективную переработку, начиная с разделки хлыстов и кончая выработкой соответствующих полуфабрикатов и изделий. В этом случае все кусковые отходы, например, лесопиления, перерабатываются на технологическую щепу и вместе с технологическими опилками поступают на целлюлозно-бумажные производства. В условиях вертикальной интеграции, как правило, функционируют средние и крупные производства.
Большие капитальные затраты, без которых практически невозможно обеспечить высокий уровень рентабельности деревоперерабатывающих производств, рост производств привели к горизонтальной интеграции деревопереработки в составе группы ассоциаций или фирм. Это позволяет увеличить не только уровень специализации определенного деревоперерабатывающего производства, но и объем производимой продукции. В этом случае в состав ассоциации, фирмы, объединения могут входить несколько или несколько десятков деревоперерабатывающих производств с различными объемами производства продукции и ее различным назначением. Горизонтальная интеграция позволяет, кроме углубленной специализации производства, решать вопросы комплексного использования древесины и имеет ряд других преимуществ по сравнению с отдельно функционирующими производствами.
Кооперирование производства
Кооперирование производства – это форма деятельных и устойчивых производственных связей между предприятиями, на основе общественного разделения труда и специализации производства. Известны различные формы кооперирования: внутриотраслевое, межотраслевое, агрегатное, подетальное и технологическое. Показателями кооперирования служат количество производств, кооперирующихся с данным производством, удельный вес поставок, поступающих с данного производства, удельный вес поставок, поступающих в порядке кооперации в общей себестоимости продукции.
Расположение нескольких производств в промышленном узле облегчает организацию их хозяйственного кооперирования, под которой понимается кооперирование производств по организации снабжения электроэнергией, теплом и другими видами энергии, водоснабжения и канализации, строительству очистных сооружений, а также по организации и эксплуатации путевого и складского хозяйств.
Концентрация производства
Концентрация производства представляет собой сосредоточение производства на крупных предприятиях и является следствием научно – технического прогресса, в результате чего растет мощность оборудования, а это ведет к увеличению производственной мощности предприятия, цехов, участков и, тем самым, к повышению эффективности производства. Различают следующие виды концентрации:
Агрегатная концентрация представляет собой увеличение единой мощности по выпуску соответствующей продукции и в суммарном объеме ее производства. Примером такой концентрации могут служить линии агрегатной переработки бревен в лесопилении, линии отделки в мебельном производстве, станки-автоматы в спичечном производстве и т.д.
Технологическая концентрация - это увеличение размеров технологически однородных производств (рост выпуска древесных плит, фанеры и т.д.). Соответственно этому растет и доля крупных производств в общем объеме производства отрасли по данному виду продукции или по данному виду работ.
Заводская концентрация увеличение размеров предприятий как за счет роста размеров однородных производств, входящих в состав предприятий, так и за счет увеличения числа производств в составе предприятия.
Организационно – хозяйственная концентрация представляет собой создание производственных объединений, что в итоге создает предпосылки для агрегатной и технологической концентрации производств на базе их технологического совершенствования. При планировании производства первостепенное значение имеет абсолютная концентрация, то есть размер предприятия как действующего, реконструируемого, так и вновь строящегося.
Лесопиление и деревопереработка России характеризуются низкой концентрацией производства. Так, в настоящее время в стране выпуском пиломатериалов занимаются более 21000 предприятий, их общая мощность оценивается в 34,6 млн. м3/год. На мелких предприятиях (с объемом производства до 5 тыс. м3 пиломатериалов в год) вырабатывается половина всех пиломатериалов в стране, в то время как средние и крупные выпускают лишь 22,8 % пиломатериалов.
Комбинирование производства
Под комбинированием производства понимается сосредоточение в одном предприятии различных промышленных производств, связанных технологически, экономически и организационно.
Комбинирование производства осуществляется в трех основных направлениях: в объединении нескольких производств на основе сочетания последовательных стадий обработки продукции или соединения добычи сырья с его обработкой (лесозаготовок, лесопиления, производство столярных изделий и т.п.); на базе комплексного использования древесного сырья и отходов (химическая переработка древесины, производство древесных плит и т. п.); на основе организации единых вспомогательных производств.
На принципах использования всех основных форм комбинирования производства базируется организация производства в лесопромышленных комплексах. Например, на Братский комплекс сырье поступает в основном в хлыстах. В зависимости от качественной характеристики после раскряжевки они направляются в лесопильное, фанерное или целлюлозное производство для изготовления пиломатериалов, целлюлозы, картона, фанеры, древесно-волокнистых плит, кормовых гидролизных дрожжей, канифоли, различных видов изделий деревопереработки.
Рациональное использование древесного сырья возможно при различных сочетаниях производств (теоретически можно предположить бесчисленное множество вариантов структуры лесопромышленных комплексов), однако не каждый способ комбинирования производства дает должный экономический эффект.
Эффективно комбинирование лесопильного производства с производством древесно-стружечных или древесно-волокнистых плит. При комбинировании лесопильного производства с производством древесных плит значительно увеличивается выпуск лесопродукции. Так, на 8 – рамном лесозаводе образуется 160 тыс. м3 отходов, из которых 50 тыс. м3 опилки. Если на этом заводе установить оборудование для выработки 100 тыс. м3 древесных плит, то выпуск продукции на этом заводе увеличится почти на 80 %. Окупается такой завод через 4,5…5 лет.
Комбинирование производства пиломатериалов и выработки заготовок позволяет получить на 10…15 % больше технологической щепы, чем только при выработке пиломатериалов.
При комбинировании производства древесно-стружечных плит с производством щитовых мебельных деталей, образующиеся при раскрое плит отходы в размере до 15 % объема раскроя являются дополнительным сырьем для изготовления первоначальной продукции. Выгодно комбинирование производства клееной фанеры и древесно-стружечных плит.
При выборе варианта комбинирования производства необходимо стремиться к специализированной, а не универсальной структуре лесопромышленных комплексов и руководствоваться наибольшим экономическим эффектом.
Конкретные преимущества того или иного варианта комбинирования производства могут быть определены только на основе экономического расчета.
Тип производства
В зависимости от масштаба выпуска и диапазона изготовляемых полуфабрикатов и изделий различают массовое, серийное и единичное типы производств.
Массовым называется производство с установившейся узкой номенклатурой продукции, выпускаемой в больших количествах на протяжении всего года. Этот тип производства характеризует высокая степень специализации. Технологический процесс дифференцирован на элементарные операции или, наоборот, высококонцентрирован при автоматизации операций; оборудование специальное или специализированное; расположение оборудования по прямотоку; высокая степень автоматизации и компьютеризации процессов.
Серийнымназывается производство с установившейся номенклатурой ограниченного числа типов изделий (полуфабрикатов), изготавливаемых партиями (сериями), повторяющихся регулярно через определенные промежутки времени. В условиях серийного производства за каждым станком закрепляется несколько операций, а на участке обрабатываются детали нескольких наименований. Переход от одной операции к другой требует переналадки станка, поэтому детали обрабатываются партиями. Характерной чертой является расстановка оборудования по стадиям технологического процесса.
Серийное производство от массового отличается большим объемом незавершенного производства и более длительным производственным циклом. Более сложной является работа по организации и планированию производства.
Единичным называется производство с разнообразной номенклатурой изготавливаемых изделий, каждое из которых выпускается в небольших количествах и на протяжении года не повторяется или повторяется через нерегулярные промежутки времени. Оно характеризуется универсальным оборудованием, маршрутным технологическим процессом, групповым расположением оборудования.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 443; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!