CC BY
4УДК 629.3.082.2
КОМПОЗИЦИОННЫЕ ЦЕНТРЫ В КОМПОНОВКАХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ КОРПУСОВ
АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
д-р техн. наук, проф. В.П. ИВАНОВ (Полоцкий государственный университет)
Впервые в проектную практику введено понятие композиционного центра в компоновке производственного корпуса автотранспортного предприятия. Использование его в проектных работах при реконструкции и техническом перевооружении производственных участков с процедурой оптимизации позволяет получать компоновку корпуса с минимальной производственной площадью и наименьшей транспортной работой по перемещению обслуживаемых или ремонтируемых изделий.
Ключевые слова: автотранспортное предприятие, производственный корпус, компоновка, композиционный центр, оптимизация.
Введение. В зависимости от принадлежности автотранспортных средств предприятию и выполняемых производственных функций автотранспортные предприятия (АТП) подразделяют на автоэксплуатационные, автообслуживающие и авторемонтные [1; 2]. Автоэксплуатационные предприятия (АЭП) выполняют перевозку грузов и пассажиров собственным или арендованным парком подвижного состава с его межсменным хранением, техническим обслуживанием и текущим ремонтом. Автообслуживающие предприятия (АОП) выполняют услуги, связанные с хранением, техническим обслуживанием, текущим ремонтом и заправкой топливом, маслами, технологическими жидкостями и сжатым воздухом любых транспортных средств - как приписанных к данному экономическому региону, так и следующих через него (транзитных), как принадлежащих предприятиям, так и отдельным гражданам. Авторемонтные предприятия (АРП) в большинстве случаев специализированы по оказанию услуг. Предприятия выполняют все виды ремонта автомобилей (агрегатов) с восстановлением их деталей. К АРП относят авторемонтные и агрегаторемонтные заводы и мастерские, кузовно-, шино- и электроремонтные мастерские. Для выполнения однородных работ, связанных с содержанием автотранспортных средств в исправном состоянии, на предприятии создают соответствующие производственные участки (зоны, отделения).
Компоновка производственного корпуса - это горизонтальный разрез производственного здания по уровню окон в установленном масштабе, захватывающий прилегающую территорию и включающий: изображения элементов здания (колонны с координационными осями, стены и перегородки, дверные и оконные проемы, лестницы, антресоли, подвалы и подпольные каналы с кабелями и трубопроводами); производственные (основные и вспомогательные), административные, бытовые и складские помещения; вентиляционные камеры, трансформаторные подстанции, пункты ввода холодной и горячей воды и пара; магистральные проезды; цеховые подъемно-транспортные средства, поточные линии, конвейеры и крупное оборудование. В проемах наружных стен здания показывают направления въезда и выезда транспорта.
Компоновочное решение производственного здания подчинено технологическим требованиям, ограничениям по безопасности труда и обусловлено рациональным расположением участков, минимальной транспортной работой по перемещению обслуживаемых (ремонтируемых) изделий, а также организацией движения людских потоков. При компоновании производственного корпуса учитывают следующее:
- все производственные основные и обслуживающие участки желательно разместить в одном производственном корпусе (кроме участка с моечно-уборочными работами при ежедневном обслуживании (ЕО) автомобилей). Если это невозможно, то в отдельных зданиях размещают склады, участки вспомогательного и обслуживающего производства;
- все элементы здания должны соответствовать нормам строительного проектирования, правилам охраны труда и противопожарным ограничениям. Площадь помещений должна быть более 10 м2, а их ширина - не менее 3 м (для обеспечения необходимых условий труда);
- все производственные помещения должны иметь естественное освещение. Складские помещения могут его не иметь. При длине помещения до 12 м ограничиваются боковым освещением через оконные проемы в стенах, при большей длине необходимо комбинированное освещение через проемы в стенах и фонари в крыше здания. Помещения, расположенные во внутренней части здания, должны иметь фонари;
- тепловые участки (сварочный, кузнечный, термический и др.) объединяют в блок, который выделяют несгораемыми стенами и располагают вместе у наружных стен здания преимущественно с северной стороны. Рядом с пожароопасными участками не допускается расположение участков с легковоспламеняющимися материалами (обойным, окрасочным, деревообрабатывающим и др.);
- производственные участки и склады располагают в технологической последовательности с обеспечением минимальных расстояний для перемещения грузов;
- все производственные и складские помещения должны иметь сообщение между собой по внутренним проходам здания. Если к складским помещениям (кроме склада масел) нельзя обеспечить удобный внутренний подъезд, то предусматривают наружные ворота. Некоторые участки (обкаточный, кузнечный, окрасочный) должны иметь дополнительный выход наружу здания;
- предусматривают несколько взаимно перпендикулярных проездов (технологических и магистральных). Для въезда пожарных автомобилей планируют магистральные сквозные проезды, примыкающие к воротам. Число таких проездов выбирают из расчета, чтобы расстояние от проезда до любой точки внутри корпуса не превышало 50 м.
Здание должно иметь по возможности одинаковую сетку колонн, хотя в ряде случаев это приводит к технологическим неудобствам, усложнению планировок участков и нерациональному использованию производственной площади. Проще строить одноэтажное здание с одинаковой высотой всех помещений, однако с технологических позиций большая высота ряда помещений не будет востребована, а естественное освещение помещений, расположенных ближе к центру здания, будет затруднено. Поэтому высота средних пролетов здания обычно превышает высоту крайних пролетов. Кроме того, сетка колонн крайних пролетов, в которых размещают обслуживающие участки основного производства и участки вспомогательного производства, может быть более мелкоразмерной. При крупноразмерной сетке колонн помещения получаются длинными, что ухудшает расстановку оборудования и естественное освещение помещений. Однако для АЭП с большими автобусами желательно иметь производственный корпус с крупноразмерной сеткой колонн.
Учебные издания ориентируют будущих специалистов автомобильного транспорта при изучении дисциплины по проектированию предприятий на оптимизацию технических решений по критериям минимальных производственной площади и транспортной работы, но качественных и количественных методов этой оптимизации не предлагают [3-5].
Цель работы - выработать мероприятия, обеспечивающие снижение производственной площади и транспортной работы по перемещению обслуживаемых и ремонтируемых изделий при реконструкции и техническом перевооружении производственных участков автотранспортных предприятий.
Основная часть. Композиционный центр - это производственный участок, связанный с другими участками наибольшей массой перемещаемых изделий и материалов (грузопотоком, выраженным в тоннах), на котором выполняют наибольший объем работ (выраженный трудоемкостью в чел.-ч). Грузопоток между участками определяется массой перемещаемых грузов, а расчет трудоемкости работ выполняют путем расчета производственной программы участков и использования нормативных и корректирующих сведений ТКП 248-2010 [6].
Композиционным центром производственного корпуса АЭП и комплексного АОП служит участок постового текущего ремонта (ТР) автомобилей, с которым связаны специализированные участки ремонта частей автомобилей и соответствующие склады [2]. Специализированные участки ориентируют и располагают вокруг участка постового ТР. В других подходящих местах производственного корпуса располагают участки диагностирования и технического обслуживания. Причем участок ЕО с большим объемом моечных работ с очистным раствором и установками для его регенерации желательно расположить в отдельном здании.
Изучение направленности и значений грузопотоков между самими участками и участками и складами в производственном корпусе АЭП или АОП дает возможность оптимальным образом расположить основные части корпуса относительно друг друга.
Матрица функциональных связей в виде наличия и направленности грузопотоков (рисунок 1) позволяет качественно оценить факт тяготения одних частей корпуса к другим (знаки + в матрице обозначают присутствие таких связей). Чем больше знаков + в строке, тем большее количество подразделений тяготеют к подразделению, название которого вписано в строку матрицы.
Количественную картину функциональных связей одного участка с другим описывает коэффициент тяготения кт
п ?
кт = :
где Gч - вес п частей автомобиля (материалов), перемещаемых между участками или участками и складами в течение года, кг;
Gа - вес автомобилей, которые проходят ТО и ТР в производственном корпусе в течение года, кг.
Участки и склады -поставщики грузов (изделий и материалов) Участки и склады - получатели грузов (изделий и материалов)
ТР постовой Агрегатный Механический Кузнечно-рессорный Кузовной Электротехнический Аккумуляторный Медницкий Топливный Малярный Шиномонтажный Деревообрабатывающий Диагностический ТО-1 ТО-2 Склад масел Склад ЗЧ и агрегатов
ТР постовой + + + + + + + + + +
Агрегатный + + +
Механический + +
Кузнечно-рессорный +
Кузовной +
Электротехнический +
Аккумуляторный +
Медницкий +
Топливный +
Малярный
Шиноремонтный +
Деревообрабатывающий
Диагностический + + +
ТО-1 + +
ТО-2 + + + + + +
Склад масел + + +
Склад ЗЧ и агрегатов + + + + +
Рисунок 1. - Матрица отношений участков и складов автоэксплуатационного предприятия
Участки-получатели изделий и материалов, в большей степени тяготеющие к участкам-поставщикам этих изделий и материалов (композиционным центрам), должны располагаться близко к последним. Это условие уменьшает объем транспортной работы по перемещению грузов между участками и между участками и складами.
Верхняя строка приведенной матрицы показывает, что к участку постового ТР тяготеет наибольшее число специализированных участков (агрегатный, механический, кузнечно-рессорный, электротехнический, аккумуляторный, медницкий, топливный, шиноремонтный), склады масел, запасных частей и агрегатов. К диагностическому участку тяготеют участки постового ТР, ТО-1 и ТО-2. На участках ТО-1 и ТО-2 время от времени выявляется необходимость ТР агрегатов автомобилей. Склад масел в большом объеме обслуживает участок ТО-1 и в меньшем - участок ТО-2 и постового ТР. В складе масел хранят также и отработавшие масла. Склад запасных частей и агрегатов обслуживает участки постового ТР, агрегатный, электротехнический, медницкий и топливный. Отремонтированные агрегаты, зачисленные в оборотный фонд при агрегатном методе ремонта, поступают из агрегатного участка на склад запасных частей и агрегатов.
Относительно самостоятельными, слабо связанными с остальными, являются участки кузовной с рабочими местами сварки, малярный и деревообрабатывающий. Эти участки могут располагаться удаленно от других участков.
Участок ЕО нерационально располагать в общем производственном корпусе по следующим причинам. Во-первых, он функционально слабо связан с остальными участками АЭП, во-вторых, наличие большого объема моечных работ пагубно влияет на долговечность указанного здания.
На рисунке 2 показано влияние количества автомобилей в АЭП на расположение специализированных участков ТР относительно участка постового ТР. Рисунки 2, а-г характеризуют относительное расположение участков в АЭП с малым числом автомобилей, здесь наблюдается их расположение, близкое к оптимальному. Рисунки 2, д-е характеризуют предприятие с увеличенным числом автомобилей и практически с круговым расположением специализированных участков ТР относительно участка постового ТР. На рисунках 2, ж-з указанные участки расположены в смежных пролетах здания. Такое расположение характерно для АЭП с большим количеством автомобилей, хотя его нельзя признать оптимальным.
а, б, в, г - одностороннее сообщение в одном пролете здания; д, е - двухстороннее сообщение в одном пролете здания; ж, з - сообщения в смежных пролетах здания
Рисунок 2. - Схемы расположения участков участкового ремонта и ТО относительно участка постового ремонта ТР с различными направлениями въезда и выезда автомобилей
Участки номерных ТО, которые слабо связаны с участками текущего ремонта, можно располагать в других местах. Участки диагностирования располагают рядом с соответствующими участками ТО и ТР.
Производственные корпуса авторемонтных предприятий имеют по два композиционных центра -участок разборки и очистки автомобилей (агрегатов) и комплектовочно-сборочный. Через эти участки проходит вся масса ремонтируемых изделий, эти участки связаны с остальными производственными участками, на них приходится более половины трудоемкости ремонтных работ. Схема компоновки производственного корпуса агрегаторемонтного предприятия с наименьшими площадью, транспортной работой по перемещению изделий и потерей энергии представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. - Схема расположения производственных участков в производственном корпусе агрегаторемонтного завода
б
а
в
г
д
е
з
Заключение. Предложено понятие композиционного центра в компоновке производственного корпуса автотранспортного предприятия. Использование его в проектных работах при реконструкции и техническом перевооружении производственных участков позволяет получать компоновку корпуса лаконичной с минимальной производственной площадью и наименьшей транспортной работой по перемещению обслуживаемых или ремонтируемых изделий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Иванов, В.П. Техническая эксплуатация автомобилей. Дипломное проектирование : учеб. пособие / В.П. Иванов. -Минск : Выш. шк., 2015. - 215 с.
2. Иванов, В.П. Повышение качества подготовки специалистов по технической эксплуатации автомобилей совершенствованием курса «Проектирование предприятий автомобильного транспорта» / В.П. Иванов // Вестн. Полоц. гос. ун-та. Сер. В, Промышленность. Прикладные науки. - 2020. - № 11. - С. 78-84.
3. Проектирование предприятий автомобильного транспорта : учеб. для вузов / М.М. Болбас [и др.] ; под ред. М.М. Болбаса. - Минск : Адукацыя i выхаванне, 2004. - 527 с.
4. Лежава, А.Г. Дипломное проектирование : метод. рекомендации / А.Г. Лежава, А.В. Колеченок, Е.В. Кузнецова. -Гродно : ГрГУ, 2011. - 42 с.
5. Савич, А.С. Проектирование предприятий по ремонту автомобилей : учеб. пособие для студентов / А.С. Савич. -Минск : Адукацыя i выхаванне, 2013. - 240 с.
6. Техническое обслуживание и ремонт автомобильных транспортных средств. Нормы и правила проведения : ТКП 248-2010 (02190). - Введ. 13.05.2010. - Минск : Транстехника, 2012. - 42 с.
Поступила 28.12.2020
COMPOSITION CENTERS IN PRODUCTION CASES LAYOUT MOTOR TRANSPORTATION COMPANIES
V. IVANOV
For the first time, the concept of a composition center was introduced in the layout of the production building of a motor transport enterprise. Using it in design work during the reconstruction and technical re-equipment of production sites with an optimization procedure allows you to obtain a housing layout with a minimum production area and the least transport work for moving serviced or repaired products.
Keywords: motor transport enterprise, production building, layout, composition center, optimization.
