工厂设计

●工厂的定义：生产产品的地方●JIT丰田准时制生产方式：即正确的时间、正确的地点、干正确的事情，以期达到零库●工厂的主要部门：生产部门（采购、生产、动力、仓库）行政部门（财务处、广告部、销售部、人事部）辅助部门●工厂中的主要专业：工艺、设备、配制、给水 、电气、管理●设计的概念：根据一定的目标，预定制定方法图样等●设计的范畴：景观设计、工业设计、工艺设计、产品设计、工厂设计●对于工业设计，设计思想主要有五种：1艺术流派：以艺术为中心的设计2科学理性：以机器和技术效率为目的的设计3经济富裕：以刺激消费为主要设计思想的设计4人道主义：以人为中心，面向人的设计5哲学思想：自然中心论，可持续发展的设计●工业设计的基本流程：调查、分析、构想、创造、研讨、整理、定位、设计深入细节●工厂设计的内容：1态度：严谨、认真、踏实、喜欢并善于思考2方法：金字塔的思维方式：多看、多想、多学、多思、多练●经济学中的乘数效应（一种宏观的经济效益）增加一笔投资很可能引起国民收入成倍的增加●建设前期阶段：项目建议书-可行性研究-可行性研究报告-项目评估-项目评估报告-编制设计计划任务书●项目建议书装订顺序：封面（标题）、目录、内容、附表、附图。A4纸打印，报政府审批或核准备案-接下来：准备下一步详细的可行性研究●项目的背景和依据：国家的方针、政策、规划、企业现有的概况、项目的优势条件●市场研究与产后的销售方案：市场研究：研究市场需求----设查调查方案-----明确调查问题---确定调查目标---广泛收集信息---分析收集信息●项目建设方案与技术评估1建设方案：目标、任务、规划、市场、技术、流程、实施进度等2技术评估：合理性、适度性、相通性、促进性、成熟性等●可行性研究报告必须坚持：客观性、公正性、科学性、实话实说●施工：准备--开工—施工●设计计划任务书的任务：通过文字、数据、图表、图纸等技术语言，明确、准确、合理、具体地表达可行性研究提出的建设构想

●设计计划任务书的要求：全面准确、不折不扣、至始至终地贯彻可行性研究报告●资料的收集：从科研单位、设计单位、建设单位、生产单位、政府有关职能部门，从相关产品、相关的文献中收集资料●组织与分工：工艺设计：生产流程、设备选型与布置、公用工程。非工艺设计：土建、供电、冷冻、采暖、通风、给排水●班产量根据怎么来确定：经济实力→生产规模→年产量和生产方案→生产周期→生产天数→每天工作时间→工作班次→班产量确定●厂址选择的重要性：全局性、长远性。注意：局部与整体、生产与安全、重点与一般、近期与长期的关系●厂址选择报告：①厂址的坐落地点②地质及有关自然保护条件资料③厂区范围征地面积发展规划民房拆迁、土方工程绘制、地形图④原料供应情况⑤水电气燃料⑥交通运输、职工福利⑦三废处理⑧经济分析⑨选择意见⑩结论、存在的问题和建议.●总平面设计：总体的平面布置，布局的设计，并在图纸上绘制出来●为什么要进行总平面设计：为了人们的爱厂、敬业、愉快、满足；为了生产方便、治理、经济、安全；为了厂区美观、和谐、优雅●总体规划：用地规划、工业区规划、居住规划、交通运输规划、电力系统规划、给排水规划等●生产工艺要求：按生产流程布置、尽量缩短距离、运输各有其道、避免途凡运输、动力中心靠近负荷中心●卫生要求：生产区域生活区分开，注意生产区的朝向、风向、地质地形，生产间与城市有一定的绿色防护区●地质结构：我国地形特点：西高东低，呈阶梯分布；云南地形：西北高，东南低●规定：《工业企业总平面设计规范》《工业企业设计卫生标准》《厂矿道路设计规范》《净厂房设计》《良好生产规范》●几种工厂设计图绘制的顺序：工艺流程方框图、工艺流程设备图、带控制点的工艺流程设备图、车间平面布置图、重点设备的总装配图●清洁维护的要求：便于清洗、不留死角、在线清洗、日清日洁、经济安全、省时高效●工艺设计的重要性：是设计的主导和核心设计；决定了工厂的合理性与先进性

●设备线性布置的方式：单层建筑物内设备按水平在线式经行布置、U型经行布置、孪折布置；多层内不同层次竖直与水平相混合的布置●蒸汽分为:低压蒸汽(压力小于等于70KPa的蒸汽),高压蒸汽●国企与外企在可行性研究报告上的区别：1目的不同：国企是要说服上级领导，外企是要说服自己2心态不同：国企对未来偏执于乐观，风险评估太粗，太小。外企预测最差情况，通常情况和最佳情况 3侧重点不同4形式不同5内容表述不同6结果反映不同●确定产品方案是考虑的因素：产品的市场销售情况，原料供应情况，当地气候情况，人们的生活习惯，法定节假日的传统饮食习惯，整体经济情况，人的心理因素●产品方案：既生产纲领，主要包括确定生产产品的品种，生产数量，生产班产量，生产班次，生产周期，包装形式、包装规格等●物料衡算的计算步骤：确定生产纲领、制定生产工艺流程、绘制物料流程方框图、确定物料衡算的基准、确定衡算范围，列出衡算式，进行计算●工厂供水衡算的方法步骤:充分了解所有的用水项目、收集供水的基础数据、确定供水衡算的基准和衡算范围、列式计算、列出供水项目衡算表●通过物料衡算，可以确定的是：1原辅材料的采购量2运输量和仓库的存储量、包装材料的需要量、储存量3劳动定员的多少●工厂范围内的取水工程:1给(供)水系统,2水质处理系统,3排水系统,4循环水系统,5消防水系统●比较：成本的高低，投资的多少，效益的大小，实施的难易，利润的比例等。1年产值的比较2每天所需工人数的比较3劳动生产率的比较4每天生产●选择生产方法：就是选择工艺路线，是食品工厂设计的关键步骤●生产工艺流程设计1确定生产线数目2确定生产线自动化程度3工艺流程图的设计●生产工艺流程方框图的作用应用场合1项目建议书2可行性研究报告3设计任务书4物料衡算●管径选择一览表：序号、物料、起点、终点、流量、适量的流速范围、选择的流速、求算的管径、查的管径、校核流速、确定管径、备注●管材选择：1金属：不锈钢管、铸铁管、有色金属管2非金属：塑料管、陶瓷、橡胶

●管道保湿：1目的：不升温、不保湿；人身安全2材料：常用的有毛毡、石棉、玻璃棉、矿渣棉3厚度：傅里叶定律计算4层数：经济实力权衡而定●管路标识目的：1区分管路便于管理2保护管外壁、方法：图各种不同的颜色的油漆并写字●管路阻力计算目的：1为选择输送设备提供依据2比较管路设计方案选择最优设计。方法：当量长度法、阻力系数法 总阻力损失=直路损力损失+局部阻力损失 ●管道连接：法兰连接、螺纹连接●管路补偿：考虑到热胀冷缩问题●管路附件：短管、弯头、三通、开径管●铺设方式：明铺：工艺管路、串联并联●暗铺：排污煤气、串联并联●管路布置考虑的顺序是：1明线布置还是暗线布置2管路的走向3横跨公路的高度4阀门的安装种类和位置5管路的标识●生产车间工艺设计的重要性：是整体工厂设计的重中之重，一经施工就不轻易改变●接受部门的接收程序：验收-计重-卸货-处理-暂存-加工●对设计的要求：便于拆开易于组装、便于检查易于检修、便于清洗易于保持、便于观察易于控制、高效低耗小巧精致耐用实惠●对设备材料的要求：1材料：木头、塑料、钢材2要求：和产品接触的表面使用不锈钢304号316号不锈钢已被广泛应用●对定位及安装的要求：流程、间距、位差、操作、清洗、检查、维修、费用、采光、通风、整齐、美观●对观察控制的要求：便于观察，全面观察、关键点观察、仪表阀门安装位置的确定、接线合理，运行可靠、排查隐患●对检修和保养的要求：日检月检年检、制定维修计划、制定保养计划●工艺设备流程图反应了：物料的走向、设备的外形和设备的布局、物料进、出设备的位置●检验项目可分为：感官检验、物理检验、化学检验、微生物检验●中心实验室的位置：应在生产区内，单独或毗邻生产车间，密切联系生产供应的水电气，保证中心实验室供应的方便●仓库的作用：1降低运输成本2协调供求，保证生产3辅助生产过程顺利进行4为货物进入市场做好准备●仓库的功能：1储存保管功能2调节供需功能3集散加工功能4配送服务功能5防范风险功能

●仓存的利与弊：利：1使企业实现规模经济2平衡供给与需求3预防不确定性，以防缺货4避免价格上涨5满足预期客户需求。弊：1占用大量资金2发生库存成本3掩盖管理上的问题●仓存的特点：1不均衡性2促藏条件要求高3绝对储藏期长短的因素较为复杂●仓库的布置模式:1辐射型仓库,2吸收型仓库,3聚集型仓库,4扇形型仓库●仓库容量面积的确定:仓库的容量面积取决于:日产量,日需要量,生产天数,产品的周转周期,货物的堆积形式,包装的规格尺寸,货物的性质要求,货物的储存要求●设备选型的计算：进行物料衡算、能量衡算—确定设备能力—选用设备—列出设备清单●工厂运输:厂外运输,厂内运输●厂外运输:水区(河江海),陆区(公路,铁路)●运输的原则(宏观经济学角度)1,规模经济:单位货物的运输成本随货运规模的增长而下降,2,距离经济:每单位运输的运输费用随运输距离的增加所减少,3,厂内运输:保证物流运输通畅,防止运输污染,注意道路设计.4,车间运输,水平运输,倾斜运输,垂直运输(车间运输与生产流程融为一体,工艺性强)●不合理运输:1空驶,2对流运输,3迂回运输,4重复运输,5倒流运输,6过远运输,7运力选择不当,8托运方式选择不当●合理运输五要素:1运输距离,2运输关节,3运输工具,4运输时间,5运输费用●变电所:将外面引入的电压转变成合适用的电压●设计供电需要的质料:全厂用电设备清单,用电要求,供电协议和有关资料(需向供电部门索取)a:供电电源点名称,方位和距离,b:供电电压,线路规格,长度及回路数,c:最大最小运行方式的数据,d:接地方式,e:继电保护设备,f,功率因素,g:电能要求●继电保护:反事故的自动保护措施,任务:当电力系统发生故障或异常时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障隔离●继电保护装置必须具备的四项基本性能:敏感性,可靠性,快速性,选择性●功率因素:PFC,电子产品对电能的利用效率●厂区外线:大多采用低压电缆(架设,地埋):线路布置保证路径最短,不迂回供电●给水工程设计需要的质料:水源,水量,水质要求,水处理,水管网形式,给水管数量,管径,水压,坐标位置,埋深尺寸,节水指标,

●车间配电:配电装置的防护性能要适应环境特征●排水工程设计需要的质料:排放去向,具体纳入点的位置,纳入能力,纳入点标高,排放标准●工业用水分类:产品用水,生产用水,生活用水,锅炉用水,冷却循环用水,绿化道路的浇洒用水,汽车冲洗用水,未预见用水量,管网漏失水量,消防用水量●用水标准:地表水质量标准(I类,II,III,IV,V)●给排水工程设计常用规范:<室外给水设计规范>●工厂供电设计内容:全厂变电所,全厂配电所,动力电,照明电,防雷接地●食品工厂的用电负荷:小型工厂采用一台变压器供电,大中型工厂采用两台或两台以上变压器供电,机械化程度不断提高的,配电设施要留有一定发展余地,配电设施靠近用电负荷大的车间●室外管网的布置情况:树枝状管网,环状管网,梳齿状管网,网状管网●供热工程内容:1食品工艺的热负荷,食品物料的加热,蒸煮和油炸,浓缩,杀菌,干燥,包装设备的清洗消毒,其他,2采暖,空调的热负荷●供热方式:1自建锅炉房供热,2集中供热...食品工厂为保证整齐的优质,需采用自建锅炉的供热方式●供热介质与供热系数:食品工厂一般采用0.8-1.3MPa的饱和蒸汽锅炉●锅炉数量的确定:经济,效率,可靠,安全全方位考虑,根据热负荷产生的调度,锅炉的检修和扩建的可能性所定,一般不少于两台●供热系统:供热系统分为蒸汽系统与热水系统,食品工厂主要采用蒸汽系统,热水系统主要用于北方的冬季取暖●热水供应系统管道布置原则:1管线最短,2明装,3最高点进气,最低点泄水,4坡度不小于0.003度,5穿基础,墙壁.楼板时应设管道,6管道和设备的保温●室外蒸汽管网的布置:铺设方式:管网布置形式,管道的保温,热补偿的措施,管路的标示(按国家标准)●食品工厂采暖通风设计内容:加工工艺条件,工作环境,劳动条件的需要,湿度的限制,通风换气,空气净化●采暖通风设计的基础质料:1工艺布置图,2各车间(厂房)的温度.湿度,空气洁净度,通风,排气的要求,3室外气象计算参数●采暖系统的形式:重力循环热水采暖系统,机械循环热水采暖系统,低压蒸汽采暖系统,高压蒸汽采暖系统●采暖热媒的选择:热水分为1不超过95度2不超过110度3不超过130度

●热量衡算的依据和方法1依据：能量守恒，在此为热量守恒2方法：进入设备的热量=等于离开设备的热量●工厂供电的基本要求:1用电设备一般属于二,三级负荷的,采用单电源供电,2有条件的采用回路供电,3大中型工厂采用双电源供电(啤酒厂因发酵工艺的需要,无论规模均采用双电源供电)一级负荷:中断供电将造成工艺恶化,设备损毁,人员伤亡的电力负荷必须提供双回路电源来保证,二级负荷:中断供电将造成重大损失的电力负荷,三级负荷:指一般的电力负荷,如照明等,4供电管线,电器插座等要考虑防潮,5安装在潮湿场所的电器,应采用外壳具有IP55防护等级的产品,6在潮湿场所的电气柜的壳体采用不锈钢防锈●总平面设计的内容：1平面布置设计包括：厂前区、生产区、厂后区、厂房左侧区、厂房右侧区。2竖面布置设计3建筑物、构筑物位置的设计①建筑物：房屋、桥梁、道路等②构筑物：水塔、烟囱等。从防火、卫生、防震、防尘、噪音、日照、通风等方面考虑，在符合有关规定的前提下，是建筑物间的距离最小。4运输设计：考虑功能（一般分为人行道、车行道，各行其道，避免往返交叉，一般道路为环形，道路两旁有绿化，工厂绿化一般在25%左右。）、性质（主干道6-9米，次干道4-6米，主次连接）、材料（沥青、水泥）5管线综合设计①管路：流体物料管、水管、蒸汽管、压缩空气管、氧气管、煤气管、排水管②输电线路：高压线、厂区变电工程、厂区供电外线、车间各种机电设备、工厂各种照明、通信信号、自动控制③建筑红线——道路方向：电信电缆、电力电缆、热力管道、压缩空气管道6绿化布置和环保设计●电气照明:必须与动力电分开,留有备用电源,生产车间照明普遍采用带防护罩的日光灯,生产车间需装备灭蝇灯●防雷接地:防雷采用避雷针或避雷器,电气设备工作接地,保护接地,保护接零

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