Контрольные вопросы

1. Какие задачи решаются системой управления и подготовки производства?

2. Перечислите основные направления при проектировании систем управ­ления производством.

3. Что указывается на схеме информационных потоков?

4. Назовите принципы построения системы управления.

5. Какие функции возлагаются на систему технического диагностирования технологического оборудования?

6. Что указывается в исходных данных на проектирование систем управле­ния основными и вспомогательными подразделениями?

7. Какие задачи решаются системой технологической подготовки производства?

8. Какие вы знаете варианты систем оперативно-производственного пла­нирования?

9. Какие функции возлагаются на подсистему учета?

Лекция 16-17. Разработка технических заданий. Экономическое обоснование проекта

1. Разработка заданий по строительной части

2. Разработка заданий по санитарно-технической и энергетической частям проекта

3. Технико-экономическая оценка проекта

1. Разработка заданий по строительной части

Задание на проектирование строительной части следует выполнять с учетом требований к элементам объемно-планировочных решений (сетка колонн; высота помещений; нагрузка, создаваемая оборудованием; наличие транспортных средств напольных и подвесных; грузоподъемность и размер лифтов; необходимость и габаритные размеры монтажных проемов; категория помещений по взрывопожароопасности; наличие агрессивных сред (жидкой и газообразной); отделка помещений и полов; необходимость защиты от шума).

Объекты проектирования подразделяют на два вида:

1. вновь проектируемые автоматизированные производства;

2. создаваемые путем технического перевооружения производства.

Объемное, композиционное и планировочное решения вновь создаваемого автоматизированного производства зависят от технологических требований, которые обусловливаются размещением на предприятии участков и цехов.

В этом случае размеры корпусов в плане, сетка колонн, высота, число этажей должны соответствовать условиям, необходимым для размещения конкретных производственных объектов, которые и определяют основные характеристики зданий. Их габаритные размеры практически для всех видов производств могут быть кратными длине температурного блока, составляющей 60 м. Ширина корпуса при работе, когда присутствие людей необходимо, не должна превышать 36 м при двустороннем освещении. При безлюдной технологии, когда пребывание людей предусматривается только для наладки и ремонта оборудования, ширину корпуса не ограничивают.

Складская и транспортная подсистемы автоматизированного производства определяют высоту этажей зданий, вид производства со своими характерными нагрузками, а также тип застройки площадки одноэтажными или многоэтажными зданиями. Типовые конструкции зданий выполняют в виде строительных модулей. Для многоэтажных зданий производственного назначения характерны конструкции с сеткой колонн 6х9 м, 12х24 м, а для производственных одноэтажных зданий пролет 18, 24 и 30 м при продольном шаге колонн 6, 12 м и высоте 4,8—6,0 м, а для многоэтажных зданий конструкции с сеткой колонн 4,8; 6,0 и 7,2 м Это в значительной степени влияет на выбор строительных решений в условиях нового строительства.

Производственные системы в зданиях размещают в соответствии с правилами и нормами по взрывопожаробезопасности. Вычислительный центр завода проектируют в соответствии с общими правилами проектирования вычислительных центров. В необходимых случаях предусматривают его защиту экранированием. Диспетчерские службы управления проектируют в зависимости от их назначения по правилам проектирования вычислительных центров. Для мелкого ремонта и профилактики управляющих систем, начиная с уровня участка, цеха и вычислительного центра, необходимо предусматривать отдельные помещения.

Особое место при проектировании автоматизированных производственных систем занимают корпуса-модули комплектной поставки. Корпуса предназначены для строительства одно- и двухэтажных производственных и одноэтажных складских отапливаемых зданий. В корпусах размещаются производства с неагрессивной воздушно-газовой средой, относящиеся по пожарной безопасности к категориям "В", "Г" и "Д".

При размещении в одно- и двухэтажных корпусах комплектной поставки противопожарных средств с категориями "В", "Г" и "Д" по взрывопожароопасности обеспечивается использование зального принципа планировок в свободном пространстве, не занятом колоннами, в то время как в остальных случаях конструктивные схемы предусматривают в залах пропуск колонн с принятой сеткой.

Подвальные помещения, как правило, не следует использовать для размещения автоматизированного производства, так как они имеют небольшую высоту и ограниченное число входов, предназначенных для эвакуации людей. В подвалах затруднено применение транспортных напольных систем, и нельзя использовать подвесные транспортные системы.

Здания комплектной поставки из легких металлических конструкций можно применять для размещения в них автоматизированных производств, выполняющих механообработку, сборку и другие работы, не требующие электронно-вакуумной гигиены. К таким зданиям относятся следующие: одноэтажный модуль типа М-6/400 размерами в плане 30х30 м и высотой до нижней части структурной плиты покрытия 4,8; 5,4; 7,2 м (с каркасом, поднятым на Н = 5,4 м за счет фундаментов); двухэтажный корпус-модуль 48х72 с сеткой колонн первого этажа 12х12 и второго этажа 12х24, высотой 7,2 м и 6,0 м соответственно первого и второго этажа. В качестве ограждающих конструкций применяют металлические (алюминиевые или стальные) панели типа «Сендвич» с эффектным утеплителем, имеющим плотность ρ- = 40 кг/м³.

В одноэтажных корпусах-модулях рекомендуется применять напольный транспорт (автоматизированные тележки), так как ограничено применение подвесных путей для транспортного робота несущей способностью структуры покрытий и прогибом подкранового пути. При необходимости применения транспортного робота его передвижение предусматривать на отдельных стойках-опорах, не связанных с несущими конструкциями каркаса.

В двухэтажном корпусе-модуле можно размещать те же производства, включая "чистые комнаты". Подвесные пути транспортного робота необходимо крепить к конструкциям перекрытия и покрытия. На втором этаже допускается размещение производств с временными удельными технологическими нагрузками не более 8000 Н/м², а с большими нагрузками и с вибрационными и динамическими воздействиями  на первом этаже.

Станки и другое оборудование массой 10 т и более следует размещать на первом этаже основанием в грунте. Фундаменты под это оборудование должны быть изолированы от конструкций пола.

Для одноэтажных промышленных зданий нагрузки на каркас принимают в соответствии с действующим СНиП П-6-74 "Нагрузки и воздействия".

Для каркасов многоэтажных промышленных зданий технологические нагрузки следует принимать исходя из конкретных требований к качеству выполнения, материалам и конструкциям полов.

Поверхностный слой пола для автоматического напольного транспорта должен обладать достаточной прочностью на истирание и не должен выделять пыли.

Рабочая поверхность пола непосредственно под транспортными устройствами должна быть гладкой и ровной, при этом высота неровностей поверхности не должна превышать 5 мм на участке пола площадью 5х5 м- Уклон пола не должен превышать 0,5 %, за исключением гальванических цехов. Электрокабели и подводки для питания тележек и электрокаров, направляющие и сигнальные линии предусматривается размещать в толще пола, каналах или трубах.

Толщина и конструкция пола на первом этаже (пол по грунту) должны быть таковы, чтобы предотвращались осадка, деформация и трещины. Для этого необходимо применять бетоны повышенных марок и конструктивное армирование. Насыпные грунты и грунты, обладающие большой сжимаемостью, должны быть заменены несжимаемыми (песчаными) толщиной слоя 500  800 мм.

Основание под поверхностным слоем должно выдерживать равномерно распределенные удельные нагрузки 1530 Н/см³. Для удовлетворения перечисленным требованиям необходимо несущий слой пола выполнять монолитным или сборно-монолитным бетоном толщиной 250300 мм. Поверхность пола не должна впитывать минеральные масла, воду и другие жидкости.

Автоматизированные склады и участки транспортного обеспечения, на которых выполняются складирование и хранение материалов, снабжение цеха или участка заготовками, инструментом, временное складирование деталей и готовой продукции, рекомендуется размещать в торцах зданий. Причем сырье и заготовки в одном торце  в начале потока (технологической линии), а готовую продукцию, включая упакованную, во втором торце здания  в конце потока. Кроме этого, в одноэтажных зданиях торцы рекомендуется выполнять двухэтажными: в первом этаже  складские помещения, а на втором  энергетические (вентиляционные камеры, пункты управления, кондиционеры). Это упрощает выбор каркаса здания, сокращает типаж принимаемых железобетонных элементов и конструкций, а также дает возможность рационально распределять потоки транспорта.

При использовании в качестве основных вертикальных транспортных средств грузовых лифтов их рекомендуется располагать в начале и конце транспортного потока у зон складирования и лестничных клеток. Грузовые лифты следует устанавливать только в глухой шахте. Шахты лифтов необходимо проектировать, как правило, из типовых сборочных железобетонных элементов, входящих в ограничительный перечень сборных железобетонных элементов.

На основании изложенных вариантов выполнения строительной части проекта можно сделать следующие выводы:

1. производства с тяжелым оборудованием следует размещать на первом этаже бесподвальных зданий или в одноэтажных зданиях;

2. вычислительные центры систем управления, центральные диспетчерские рекомендуется размещать в корпусах с сеткой колонн 6х6 м, т. е. в корпусах административно-бытового назначения;

3. системы управления, работающие непосредственно в цехах, при необходимости нужно защищать от пыли;

4. системы управления, обслуживающие производства с агрессивной средой (гальванические цеха, цеха по изготовлению покрытий) должны быть вынесены в отдельные помещения с нормальной средой, а сами производства должны быть размещены на перекрытиях, не имеющих пустот;

5. для систем управления следует предусматривать помещения для мелкого ремонта систем управления; их можно размещать в зданиях с любой сеткой колонн с минимальной высотой по санитарным нормам и несущей способностью в соответствии с технологическими требованиями;

6. рекомендуется применять подвесные транспортные системы, а не напольные, что дает возможность наиболее рационально использовать производственную площадь и объем зданий, исключает трудоемкие работы по устройству полов;

7. как правило, при разработке проектов используют зониро-вание, т. е. блочную организацию композиции зданий, модульные принципы компоновки функциональных блоков, основанные на унификации проектных решений.

Зонирование позволяет компактно разместить подразделения основного и вспомогательного производства в определенной последовательности в зависимости от их функциональных свойств и взаимных связей, образуя четкую систему организации этих элементов в зданиях. Это обеспечивает разделение здания на части, которые представляют собой самостоятельные планировочные и конструкционные блоки.

Под блоком понимают часть здания функционального назначения, самостоятельную в объемно-планировочном и конструктивном отношении. Функционально блоки подразделяют на технологические, энергетические, бытовые, транспортные. Такое разделение позволяет заранее компоновать блок в соответствии с функциями объекта и конкретными условиями строительной площадки, а также многократно использовать для однотипных производств. Содержание блоков определяется составом входящих в него модулей.