PLANOWANIE SYNERGETYCZNE

Doskonale wykonany projekt technologiczny pozwala na efektywne projektowanie zakładów przemysłowych. Możliwość przeanalizowania planów technologicznych przed przystąpieniem do budowy w połączeniu z planami architektoniczno-budowlanymi pozwala na przewagę konkurencyjną już na etapie projektowania, zwiększa efektywność projektowania, redukuje koszty oraz usprawnia współpracę w zespołach projektowych.

W niniejszej części rozprawy doktorskiej postawiono następujące pytanie: czy i na jakiej zasadzie występuje synergia między planowaniem technologicznym a planowaniem obiektu? Akcent położono na wspólne dane projektowe, dla których powstają prawidłowe synergetyczne relacje między projektami. Istotne jest sprecyzowanie obszarów, które mogą sprzyjać powstawaniu synergii polegającej na wzajemnie korzystnych oddziaływaniach między projektowaniem technologicznym a architektonicznym. Na rysunku 3.2 przedstawiono zostało podejście do planowania synergetycznego.

Rys. 3.2.Podejście do planowania synergetycznego [91, 93, 108]

Z perspektywy procesów głównymi składnikami formowania koncepcji mogą być: produktywność, jakość, czas wytwarzania, cykl życia produktu itd., natomiast z perspektywy przestrzennej: ekologia, energia, identyczność, komunikacja. Należy zauważyć, że zmienność i ergonomia są wspólnymi składnikami tych dwóch perspektyw. Zakłada się powszechnie, że synergia to współdziałanie różnych obszarów/czynników, pomiędzy jakimi powstają prawidłowe funkcjonalne relacje i których efekt jest większy niż suma poszczególnych oddzielnych oddziaływań.

Projekt budowlany odgrywa kluczową rolę w poszukiwaniu synergii między projektami równoległymi, których wykonanie odbywa się w jednym czasie, a wynikiem tego jest wymiana aktualnej informacji, wdrożenie zmian i poszukiwanie optymalnego rozwiązania w ściśle określonym terminie oraz synchronizacja aktualnych danych projektu. Dlatego ścisła współpraca zespołów projektowych umożliwia znalezienie indywidualnego podejścia do każdego realizowanego projektu i osiągnięcie efektu synergii, który jest wyrażony w skutecznym kontrolowaniu przebiegu planowania.

Podejście takie pomaga ominąć potencjalne błędy popełniane przez osobno działające zespoły projektowe.

Dzięki podejściu synergetycznemu (ang. Synergetic Factory Planning) można wygenerować korzystne rozwiązanie, pozwalając na realizację projektu zgodnie z wymaganiami każdego z obszarów projektowania oraz wynikających z tego specyficznych dla każdego etapu szczegółów [76]. Na przykład, żeby rozpocząć planowanie lub przeplanowanie zakładu przemysłowego należy uzyskać pierwotną

informację o przestrzeni wliczając w to m.in.:

Poszukiwanie synergii Zmienność Ergonomia Ekologia Energia Technologia Formułowanie wizji Formułowanie wizji Komunikacja Identyczność Identyczno Sieciowanie Cykl życia Produktywność Jakość ^Czas

 lokalizację przedsiębiorstwa,

 plan generalny,

 plan zagospodarowania terenu,

 rozmieszczenie obiektów zakładu,

 aktualny układ przestrzenny zakładu,

 rozmieszczenie istniejącego wyposażenia produkcyjnego. Oprócz tego niezbędna jest również informacja o dostępności:

 uzbrojenia terenu (zaopatrzenie w wodę, doprowadzenia gazu oraz energii elektrycznej, odprowadzenie ścieków, usuwanie odpadów, system łączności);

 dróg transportowych.

Następna niezbędna informacja dotyczy specyfiki zakładu odnośnie:

 zdolności produkcyjnej,

 asortymentu, wyrobów oraz usług,

 rodzaju i organizacji transportu.

Podane wyżej informacje dotyczą nie tylko różnych działów projektowych, ale także różnych etapów projektowania. Planowanie technologiczne obejmuje procesy produkcyjne, natomiast planowanie obiektu ukierunkowane jest na ogólne projektowanie (architektura, instalacje, media, itp.).

Jak pokazano na rysunku 3.3 etapy projektowania procesów produkcyjnych (projektowanie technologiczne) można podzielić na następujące fazy: przygotowanie, struktura projektu, projektowanie układu oraz realizacja. Ważnym aspektem pozostaje wyodrębnienie podetapów technologicznych. Na przykład etap przygotowanie składa się z przeprowadzenia analizy przedsiębiorstwa (V1) oraz analizy procesów produkcyjnych (V2). Na tym etapie kluczowym jest określenie celów przedsiębiorstwa, podsumowanie informacji o czynnikach oddziałujących na etapy projektowania, zdefiniowanie dynamiki i struktury wdrożenia zmian, analiza kosztów planowania oraz terminu realizacji projektu. Kolejnym etapem jest określenie struktury projektu. Można tutaj wyróżnić następujące podetapy: planowanie rozwoju struktury (S1) oraz planowanie koncepcyjne (S2), które mają na celu określenie wzajemnych powiązań pomiędzy poszczególnymi elementami struktury w taki sposób, żeby można było obserwować wizualne przedstawienie zasad tychże relacji za pomocą schematów oraz

Rys.3.3. Etapy projektowania synergetycznego [88, 93]

Ponadto planowanie koncepcyjne odwzorowane jako proste zarysy hali produkcyjnej zwraca uwagę na ważne aspekty planowania. Odwzorowanie zarówno przestrzeni jak i przepływu materiałów niewykazujących zauważalnych różnic względem norm projektowania jest możliwe podczas projektowania układu przestrzennego. Można wyodrębnić następujące podetapy: planowanie przybliżone (wstępnie) (L1) i planowanie precyzyjne (szczegółowe) (L2), które są wzajemnie od siebie uzależnione.

Układ przestrzenny 2D, który powstaje oraz powiela odwzorowanie geometrycznych zależności w formie planowania przybliżonego nie obejmuje wymagań procesu produkcyjnego oraz ograniczeń przestrzennych, ponadto uwzględnia tylko przybliżone oszacowanie kosztów inwestycji, wstępne dane i wytyczne projektowe. Bazując na planowaniu wstępnym można płynnie przejść do opracowania szczegółowych planów w układach 2D oraz 3D (planowanie precyzyjne). Na tym etapie odbywa się uporządkowanie infrastruktury, maszyn technologicznych oraz powiązanie wszystkich procesów produkcyjnych w zależności od obszarów wytwarzania. Końcowy etap przedstawia realizację oddania do eksploatacji, nadzoru inwestorskiego oraz konserwacji obiektu.

Analizując proces projektowania obiektu według norm HOAI (niem. Die Honorarordnung für Architekten und Ingenieure) zidentyfikowano dziewięć etapów tego procesu: ustalenie założeń, wstępna koncepcja, planowanie koncepcyjne, planowanie pozwoleń, planowanie wykonania inwestycji, przetargi, negocjacje przetargowe, nadzór autorski/dokumentacja i eksploatacja (HOAI 2009, 2013) [87].

Przebieg procesu tworzenia układu docelowego zależy od aktualizacji informacji odnoszących się do projektowania technologicznego skorelowanych ze zmianami projektowania obiektu przestrzennego. Łączenie poszczególnych faz dwóch kierunków spowodowało powstanie planowania synergetycznego [88, 93, 108].Podejście takie umożliwiło planowanie przebiegu procesów produkcyjnych i przestrzennych równolegle z cyklem życia obiektu. W konsekwencji tego powstała synergia między projektowaniem technologicznym a architektonicznym dzięki wykorzystaniu wspólnej wiedzy oraz wymianie aktualnych informacji. Ponadto aktywne zaangażowanie zespołów projektowych w celu tworzenia „idealnej fabryki” sprzyjało skoordynowaniu całościowego planowania układu przestrzennego według etapów projektowania synergetycznego zakładu przemysłowego [91].

Na schemacie pokazanym na rysunku 3.3 można zauważyć łączenie etapów „analizy przedsiębiorstwa” (V1) i „analizy procesów produkcyjnych” (V2) z pierwszym etapem projektowania obiektu jako „ustalenie celów/podstaw”. „struktura projektu” (S1, S2) oraz „planowanie przybliżone/wstępnie” (L1) zostało połączone z drugim etapem planowania obiektu jako „planowanie koncepcyjne” i odwzorowane w modelu 2D. Natomiast „planowanie precyzyjne” (L2) łączy w sobie 3, 4, oraz 5 etap projektowania obiektu jako „planowanie szczegółowe” i odwzorowane w modelach 2D i 3D. Powyższy podział wydaje się najważniejszy dla otrzymania doskonałego układu przestrzennego wraz z wizualizacją. Od strony praktycznej należałoby przeprowadzić badanie właściwych metod, które pozwoliłyby na szybkie i efektywne tworzenie szczegółowego układu biorąc pod uwagę ograniczenia, możliwości wdrożenia zmian oraz redukcję kosztów. Kolejne łączenie odbywa się na etapie „oddania do eksploatacji” (U1) z 6 oraz 7 etapem projektowania obiektu jako „planowanie wdrożeniowe”. Na koniec można zauważyć połączenie „nadzoru autorskiego” (U2) z 8 oraz 9 etapem planowania obiektu w „nadzór nad wdrożeniem”. Kolejny etap „konserwacja/rozpoczęcie eksploatacji” dotyczy projektowania procesów produkcyjnych odwzorowanych w praktyce w formie modeli 3D jako funkcjonujący

zakład przemysłowy. Połączenie symulacji procesów produkcyjnych i wirtualizacji tworzy model zgodny z koncepcją Synergetic Factory Planning.

Warto podkreślić, że zastosowanie digitalizacji daje szansę poprawy procesu projektowania zakładu przemysłowego. Otwiera ono też możliwości optymalizacji doboru lokalizacji do rozmieszczenia linii produkcyjnych z uwzględnieniem technologii wytwarzania [90]. Biorąc pod uwagę, że w centrum wdrażanych rozwiązań na pierwszym miejscu powinien być postawiony konsument z jego potrzebami ważne jest uzyskanie zwinności i elastyczności zakładu przemysłowego. Należy zauważyć, że digitalizacja pozwala na śledzenie nie tylko łańcucha procesów produkcyjnych, ale umożliwia również obserwację procesów od momentu wejścia surowca do magazynu, jego przetwarzanie, aż do przygotowania do wysyłki produktu końcowego. Dzięki temu możliwa jest bieżąca analiza potrzeb klienta, a także przewidywanie w przyszłości zmian według wizji klienta. Za pomocą koncepcji Synergetic Factory Planning można dojść do rozwiązania, które pozwoli na wykonanie zmian projektu nawet w stadium zagospodarowania.