ETAPY PROCESU PLANOWANIA TECHNOLOGICZNEGO

Efektywne planowanie procesów produkcyjnych jest filarem sukcesu zakładu przemysłowego z racji tego, że służy do zwiększenia jakości, skrócenia czasu wytwarzania oraz zwiększenia wydajności. Współcześnie w wyniku wypracowania nowych rozwiązań i pomysłów, które pomogą zoptymalizować proces wytwarzania niezbędnym jest przestrzeganie etapów planowania każdego z rozdziałów projektu oraz trzymanie się jednolitych, fundamentalnych podstaw organizacji procesu projektowego. W zależności od specyfiki zakładu ważny jest prawidłowy podział etapów planowania zgodnie z kolejnością wykonania projektu, określenie regulacji prawnych oraz kilkustopniowe sprawdzanie jakości dokumentacji projektowej. Wraz z wejściem w życie nowego prawa budowlanego (Prawo budowlane, 1995) w roku 1994 pojawiło się pojęcie „Projekt budowlany” [99]. Na etapie tworzenia projektu budowlanego koniecznie jest uzyskanie decyzji o pozwoleniu na budowę. Ponadto należy uwzględnić wpływ zakładu i obiektów budowlanych w ochronie środowiska oraz poddać ocenie oddziaływanie na środowisko [23]. Postępowanie w sprawie oceny oddziaływania na środowisko zakładu przeprowadzane jest również na etapie wydawania pozwolenia na budowę.

W 2004 roku weszło w życie Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 2 września 2004 r. (Dz.U. 2004 nr 202 poz. 2072) w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego [70]. Nadmiernie uszczegółowiona dokumentacja projektów budowlanych składała się niejednokrotnie z kilku tomów. Wskutek tego długi proces weryfikacji projektu prowadził do wydłużenia postępowania administracyjnego. Ponadto stwierdzono, że projekt budowlany nie jest wystarczający do zbudowania obiektu, ponieważ nie zawiera informacji o szczegółach prac (np. technologicznych), sporządzenia kosztorysów, przeprowadzenia przetargów oraz

projekt wykonawczy. Należy zauważyć, że wcześniej, przed wejściem w życie obecnego Prawa Budowlanego, taką rolę pełnił projekt techniczny.

Rys. 3.1. Etapy powstania projektu technologicznego Źródło: opracowanie własne na podstawie [47, 86, 91]

Dlatego w 2004 roku weszło w życie rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie szczegółowego zakresu i formy dokumentacji projektowej, specyfikacji

technicznych wykonania i odbioru robót budowlanych oraz programu funkcjonalno-użytkowego [69] i zostało wydane jako przepis wykonawczy do ustawy Prawo Zamówień Publicznych [98]. Na rysunku 3.1 przedstawiona została sekwencja procesu projektowania obiektu z uwzględnieniem etapów powstania projektu technologicznego. Powyższy rysunek pokazuje możliwość zastosowania w projektowaniu modeli 2D lub 3D oraz wizualizacji danych przestrzennych. Pomysł, aby odtworzyć stopniowanie łączące technologię z innymi aspektami projektu budowlanego powstał w momencie poszukiwań odpowiedzi na pytanie – na którym etapie jest przedsiębiorstwo w momencie przeprowadzenia zmian technologicznych? Rozpoczynając analizę od etapu programowo-przestrzennego przedstawiona została możliwość określenia potrzeb i uwarunkowań związanych z inwestycją. W ramach tego stadium niezbędnym zostaje podanie dość ogólnych danych technologicznych w postaci tablic informacyjnych oraz zarysów w 2D dla podsumowania wariantów wejściowych. Warto zauważyć, że nie istnieją regulacje prawne dotyczące zakresu stadium programowo-przestrzennego. Można zatem stwierdzić, że projektowanie na tym etapie stanowi proces inwestycyjno-budowlany i określa jego zakresy w umowie według jego przeznaczenia i specyfiki danej inwestycji.

Należy jednak zaznaczyć, że na etapie projektu wstępnego/koncepcji programowo-przestrzennej, która ma na celu doprecyzowanie technologii oraz wyposażenia technologicznego, można samodzielnie poruszać się w układzie przestrzennym 2D, a częściowo w 3D jeżeli obiekt jest złożony oraz istnieje specyficzne indywidualne podejście do planowania, np. oryginalny kształt zakładu przemysłowego oraz specjalne warunki jego lokalizacji. Tabela 3.1 zawiera przygotowanie koncepcji technologicznej, która bazuje na odpowiedniej technologii procesowej danego zakładu (część opisową i część rysunkową) oraz obejmuje założenia i wytyczne odnośnie projektowania branżowego. Co więcej na tym etapie przewidziano zestawienie podstawowych urządzeń i maszyn technologicznych, a przyjmując te dane można określić możliwości przeplanowania oraz uzyskać informację o występujących ograniczeniach w hali produkcyjnej. Ponadto posiadając proste schematy pomieszczeń, diagramy przepływów materiałów/personelu, oraz schematy rozmieszczenia maszyn i urządzeń, można dojść do wniosku, że graficzne odwzorowanie umożliwia uzyskanie ważnych informacji oraz całościowego przedstawienia obiektu dla uzyskania dokładnego rozwiązania projektowego [86].

Tabela 3.1

Elementy koncepcji technologicznej

Część opisowa Część rysunkowa

1. Opis procesów produkcyjnych ^{1. Schemat pomieszczeń} _{zakładu produkcyjnego} 2. Przepływ materiałów ^{2. Schemat rozmieszczenia} _{urządzeń i maszyn} 3. Przepływ personelu 3. Schemat klas i stref czystości 4. Określenie operacyjnych klas czystości z podaniem

parametrów środowiska ^{4. Schemat z wytycznymi do} wentylacji i gradientem ciśnień 5. Założenia i wytyczne do projektowania branżowego: ^{5. Schemat przyłącza}

elektrycznego

 sposób otrzymania parametrów środowiska

(odpowiednia temperatura pomieszczeń, hałas w hali produkcyjnej itd.)

6. Schemat przepływu materiałów

 opis sposobu wykonania i wykończenia pomieszczeń (ściany, sufity podwieszane, podłogi itd.), zgodnie ze specyfiką wytwarzania

7. Schemat przepływu personelu

 wstępne założenia odnośnie projektów instalacji technologicznych (sprężone powietrze, woda oczyszczona, kanalizacja produkcyjna itd.) i sanitarnych

8. Schemat ruchu personelu i wózków widłowych

(wystąpienie niebezpiecznych stref ruchu)

6. Zestawienie (specyfikacja) podstawowych urządzeń i maszyn technologicznych

9. Schemat występujących mediów

7. Zestawienie (specyfikacja) pomieszczeń 8. Określenie liczby pracowników

9. Określenie przestrzeni według procesów produkcyjnych

Źródło: opracowanie własne na podstawie [86]

Wobec występujących podejść tego opracowania konieczne jest przeprowadzenie prac inwentaryzacyjnych nakierowanych na określenie parametrów technicznych odnośnie wymagań wyposażenia technologicznego, a w przypadku reorganizacji – modernizacja maszyn lub linii technologicznych oraz ich relokacja. Proponowane rozwiązanie powinno spełniać parametry techniczne wyposażenia oraz zgodności z obowiązującymi standardami technicznymi, a w przypadku relokacji – spełnienie wymogów nie tylko wymaganej koordynacji całego procesu, ale także szczegółowego planowania. Warto podkreślić, że nie istnieją regulacje prawne dotyczące opracowania koncepcji programowo–przestrzennej, ale taka koncepcja ma na celu podanie wniosku odnośnie wydania decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu oraz otrzymania analizy opłacalności inwestycji.

Następny etap, tzw. projekt budowlany składa się z projektu zagospodarowania terenu i projektu architektoniczno-budowlanego, w którym leży obowiązek wykonania równolegle projektu technologicznego lub techniczno-technologicznego w zależności od specyfiki zakładu produkcyjnego. W tabeli 3.2 przedstawiony został opis projektu techniczno-technologicznego. Polega on na tym, że należy uwzględnić niezbędnie doprecyzowane wymogi technologiczne i dołączyć je do projektu budowlanego w postaci projektu technologicznego.

Tabela 3.2

Elementy projektu techniczno-technologicznego

Część opisowa Część rysunkowa

1. Ściśle określony program wytwarzania ^{1. Część projektu – rysunki} _{rozmieszczenia pomieszczeń} 2. Charakterystyka i opis przebiegu procesów

produkcyjnych wraz ze schematami technologicznymi

2. Część projektu rysunku rozmieszczenia wyposażenia głównego i pomocniczego 3. Charakterystyka i opis produktów/półproduktów

3. Strefy i klasy czystości, gradient ciśnień – kierunek przepływu powietrza

4. Określenie ilości i rodzajów odpadów oraz sposobu ich zagospodarowania/recykling

4. Rysunki – założenia do instalacji wentylacji i klimatyzacji

5. Określenie zapotrzebowania: 5. Schemat występujących mediów

 surowców/półproduktów 6. Schemat przepływu materiałów

 materiałów pomocniczych / materiałów

opakowaniowych i opakowań ^{7. Schemat przepływu personelu} 6. Zestawienie tablic powierzchni produkcyjnych,

pomocniczych i socjalnych

8. Schemat ruchu personelu i wózków widłowych (wystąpienie niebezpiecznych stref ruchu) 7. Zapotrzebowanie na czynniki energetyczne i inne

media ^{9. Schemat występujących media}

8. Wytyczne w zakresie BHP, p/poż, sanitarno-higienicznym

10. Schematy instalacyjne w zakresie instalacji technologicznych 9. Specyfikacje – zestawienia maszyn i urządzeń

stanowiących wyposażenie technologiczne – nowo projektowane i istniejące

10. Szczegółowe wytyczne dla projektu budowlanego,

opracowań specjalistycznych i branżowych

11. Zestawienie załogi z podziałem na zmiany i płeć 12. Szczegółowy opis przepływu ludzi i materiałów

Należy podkreślić, że projekt technologiczny jest szczegółowym projektem dla planowania i przeplanowania pomieszczeń technologicznych w zależności od założonych celów. Kryteriami opracowania szczegółowego projektu przeplanowania są:

 przeplanowanie przestrzeni, które nie przeszkadza oraz nie zakłóca pracy zakładu w danym okresie;

 przeplanowane obiekty i pomieszczenia wygodne do potencjalnej modyfikacji w przyszłości;

 koszt oraz czas przeplanowania jest minimalny;

 termin ukończenia przeplanowania jest ustalony;

 proces produkcyjny jest optymalny;

 eksploatacja zakładu po przeplanowaniu jest dostępna i bez zakłóceń;

 projekt przeplanowania jest zgodny ze specyfiką funkcjonowania zakładu;

 projekt przeplanowania jest elastyczny i zintegrowany na zwinność procesów produkcyjnych.

Szczegółowy technologiczny projekt jest sporządzany przez zespół rozwoju infrastruktury zakładu, zespół zarządzania produkcją i architekta. Należy również wziąć pod uwagę kryteria dotyczące każdego pomieszczenia, które powinny uwzględniać:

 wielkość przeplanowanego pomieszczenia,

 liczbę kondygnacji obiektu,

 dostęp oraz związek jednostek technologicznych,

 uzbrojenie przeplanowanej przestrzeni,

 oświetlenie,

 ogrzewanie i wentylację,

 wolną przestrzeń nad głową,

 przenoszone obciążenia mechaniczne,

 usuwanie odpadów.

Właściwe działania ukierunkowane na poprawę funkcjonowania zakładu przemysłowego muszą być przemyślane z uwagi na indywidualne podejście do procesów wytwarzania. Kryteria dotyczące indywidualnego procesu technologicznego:

 kontrola temperatury,

 kontrola hałasu,

 indywidualne wymagania pracy w laboratoriach, na przykład stałego podłoża,

 oświetlenie specjalne, na przykład żarówki specjalne o zwiększonej odporności na wstrząsy.

Podczas przeplanowania przestrzegane są kryteria dobrego rozmieszczenia obiektów:

 maksimum elastyczności/współzależności w celu ułatwienia modyfikacji przestrzeni w zależności od zmieniających się okoliczności z przestrzeganiem współzależności realizowanych procesów produkcyjnych;

 maksimum wykorzystania przestrzeni za pomocą racjonalnego planowania współpracujących stref z punktu widzenia praktycznego (okablowanie, rurociągi i przenośniki mogą być montowane ponad głowami pracowników; narzędzia i przyrządy podwieszone na suficie);

 maksimum dostępności/zabezpieczeń w celu łatwego dostępu do punktów usługowych lub miejsca obsługi eksploatacyjnej; zabezpieczenia przeciwpożarowe, przeciw zawilgoceniu, przeciwwłamaniowe koniecznie przewidziane w projekcie rozmieszczenia;

 minimum odległości/niewygody w celu wstrzymania krótkiej odległości pomiędzy współzależnymi procesami produkcyjnymi, co więcej usunięcie niedogodności (przeciągi, hałas, złe oświetlenie, wibracje, zapachy);

 minimum przeładunków/ efektywne przebiegi procesów można osiągnąć za pomocą właściwego planowania;

 bezpieczeństwo, w celu uniknięcia jakiekolwiek zagrożenia powinno być nieodłączną cechą hali produkcyjnej.

Istotne jest tu ścisłe określenie planu produkcji zakładu oraz opis przebiegu procesów produkcyjnych począwszy od pobrania surowców z magazynu poprzez wszystkie operacje technologiczne, transportowe, kontrolne, magazynowe aż do powstania produktu końcowego włącznie. Jednym z najważniejszych punktów wejściowych tworzenia układu przestrzennego pozostaje określenie udziału powierzchni produkcyjnej i podzielenie jej na strefy z uwagi na konkretny typ stosowanych maszyn i urządzeń technologicznych dedykowanych do produkowania wyrobów końcowych. Ponadto do zadań w projekcie technologicznym można także zaliczyć opracowanie zestawienia maszyn i urządzeń stanowiących wyposażenie technologiczne nowo projektowane i istniejące [28, 33].

Przygotowanie i weryfikacja wytycznych w zakresie planowania technologicznego wymaga dużej wiedzy praktycznej i teoretycznej. Ponadto przygotowanie modeli graficznych (rysunków technicznych) rozmieszczenia pomieszczeń oraz wyposażenia technicznego powinno być przeprowadzone komputerowo i również wymaga specjalistycznej wiedzy odnośnie specjalistycznych programów do projektowania i wielu godzin doświadczenia w realnych projektach [86]. Bazując na projekcie budowlanym można dodać, że może on zostać przygotowany w zależności od kategorii złożoności w cyklu dwunastu miesięcy. Klasyfikacja rodzajów obiektów kubaturowych ustalana jest w zależności od podstawowych wymagań stawianych danemu obiektowi. Jeżeli chodzi o ustalenia kosztu opracowań projektowych, to z reguły określa się jej jako procentowy udział od wartości prac projektowych: projekt koncepcyjny: 7–15%, projekt budowlany: 30–45%, a projekt wykonawczy 40–60% wartości prac projektowych. Zdarza się również, że opracowanie nie obejmuje fazy projektu koncepcyjnego i wtedy następuje powiększenie wartości udziału procentowego, aby łączna wartość wszystkich prac wynosiła 100%. Natomiast uzyskanie opinii, uzgodnień i pozwoleń, w tym pozwolenia na budowę wymaga około trzech miesięcy [3, 47].

Po otrzymaniu decyzji o pozwoleniu na budowę i zatwierdzeniu projektu budowlanego zwraca się uwagę na projekt wykonawczy (techniczny). Wybór wykonawców robót trwa około trzech miesięcy. Należy zauważyć, że na tym etapie projekt technologiczny zostaje uzupełniony w zależności od wyboru wykonawcy robót. Ponadto występują przypadki, gdy inwestycja nie podlega konieczności uzyskania pozwolenia na budowę. W takich okolicznościach można wykonać projekt wykonawczy z pominięciem etapu projektu budowlanego, ale nie zwalnia to z obowiązku dotyczącego uzyskania uzgodnień projektowych, w tym wykonania projektu technologicznego. Pominięcie etapu koncepcyjnego lub budowlanego zależy w dużej mierze od rodzaju planowanego obiektu. W następnym etapie projektu montażowego można wyodrębnić projekt technologiczny montażu maszyn i urządzeń, który zawiera niezbędne wytyczne do realizacji połączeń montażowych.

Reasumując można podkreślić, że od decyzji inwestora do rozpoczęcia robót mija około 18 miesięcy w zależności od kategorii złożoności obiektu. Ponadto projekt technologiczny zakładu przemysłowego jest podstawowym projektem, według którego funkcjonuje ten zakład. To na jego podstawie powstaje najczęściej projekt architektoniczno-budowlany wraz z projektami branżowymi. Działania podejmowane

w projekcie technologicznym na rzecz redukcji kosztów i najkorzystniejszych przebiegów produkcji mają na celu usprawnianie realizowanych procesów produkcyjnych zgodnie z koncepcją [97]. Z projektu technologicznego automatycznie powinno wynikać zestawienie powierzchni produkcyjnych oraz magazynowych, zbilansowanie wymagań dotyczących personelu, a także wytyczne odnośnie bezpieczeństwa pracy. I tu pojawia się pytanie odnośnie tego, która metoda do projektowania technologicznego bierze pod uwagę wszystkie wymienione wyżej podstawy. Ponadto w wielu zakładach produkcyjnych brakuje technologicznego projektu na etapie zagospodarowania obiektem albo jest on zawarty w starym projekcie budowlanym, który jest już dawno nieaktualny. Z tego powodu aktualizacja układu przestrzennego w trybie wprowadzenia zmian technologicznych jest ważnym narzędziem w działalności przedsiębiorstwa. Uwaga powinna zostać skierowana na innowacyjne metody, które nie są metodami przybliżonymi i potrafią uwzględniać elementy projektu technologicznego. Założenia te spełnia opracowana i przedstawiona w rozprawie doktorskiej autorska metoda przeplanowania zakładu przemysłowego –

OLESTR.