المكتب الهندسي : الأسس التصميمية للمصانع

الأسس التصميمية للمصانع :

تعريف المصنع :هو عبارة عن مبنى أو مجموعة مباني التي تصنع فيها المنتجات , و تتراوح المصانع في الحجم ما بين ورش صغيرة و بنايات تملأ مدينة بأكملها . وفي داخل المصنع يتم تحويل المواد الخام و الأجزاء إلى منتجات جاهزة للاستخدام و ذلك من خلال إضافة قيمة لهذه المواد بتغير شكلها و مضمونها طبقا لمقاييس السوق و باستعمال أقل وقت و مادة وجهد , وتنتج المصانع تقريبا كل المنتجات التي يستخدمها الناس , حتى الغذاء له مصانع عديدة بحيث تعالج و تعد و تعبىء المنتجات الغذائية .
ويتكون المصنع من ثلاث فراغات أساسية و هي:
1. فراغ الادارة .
2. فراغ التصنيع (الإنتاج).
3. فراغ التخزين.

أنواع المصانع :
طبقا لمبدأ تقسيم العمل إلى عدد من العمليات أثناء عملية الصناعة تم تقسيم المصانع إلى ثلاثة أنواع وهي:
1. المصانع النمطية .
2. مصانع المهمات .
3. مصانع السلع المتنوعة .

المصانع النمطية :
و هي التي تصنع وحدات كثيرة من المنتج و تسمى أيضا هذه الطريقة بـ (طريقة خط التجميع) . فمثلا في صناعة السيارات يمر هيكل السيارة فوق خط نقال عبر أركان المصنع , وأثناء حركة الهيكل تظهر أجزاء متفرقة على خطوط نقالة أخرى بحيث يتم ربطها بالهيكل حتى تكتمل السيارة .

مصانع المهمات :
و تسمى أيضا مصانع المشروعات , ومن أمثلتها مصانع الطائرات .
و في هذا النوع لا يمكن تحريك المنتج من مكان لآخر بسبب حجمه الكبير, و بالتالي لا بد للعمال و الأجهزة من الانتقال إلى المنتج .
و يستغرق إنتاج وحدة واحدة من المنتج زمنا طويلا قد يصل إلى عدة شهور.

مصانع السلع المتنوعة :و تجمع ما بين وسائل المصانع النمطية و مصانع المشروعات .
و في هذا النوع تقام المصانع لإنتاج عدد معين من الوحدات لمنتج معين , وبمجرد الانتهاء من العدد المطلوب تبدأ المصانع في إنتاج منتج آخر.

المعايير التخطيطية و التصميمية للمصانع:

1. اختيار الموقع:
• يعتمد اختيار الموقع على نوع الصناعة التي يقوم بها المصنع و ذلك بالنسبة لقرب المصنع أو بعده عن المناطق السكنية.
• لا بد أن يكون المصنع قريبا من وسائل النقل و المعابر التجارية , وذلك لتسهيل نقل السلع (استيرادها و تصديرها.
• أن يكون قريبا من مصادر المواد الأولية المستخدمة في الصناعة.
• أن تكون التربة جيدة , ويكون منسوب المياه الجوفية منخفض.
• أن تكون مصادر الطاقة متوفرة في المكان (مولد كهربائي أو محطة توليد صغيرة), بالإضافة إلى مصادر المياه (مياه للشرب,مياه للإنتاج,و مياه للطوارىء), كذلك لا بد من توفر شبكات صرف في الموقع.
• قرب الموقع من الأسواق المحلية.
• التضاريس تلعب دورا أيضا في عملية اختيار الموقع , ويقدر أكبر ميل للمناطق الصناعية بـ 5% .
• سعر الأرض , وذلك بما يتلاءم مع اقتصاديات المشروع.
• أن تكون المساحة كافية لإقامة المشروع : و يتم تقدير المساحة المطلوبة من خلال معطيات المشروع و متطلباته و ذلك بحساب المساحة اللازمة للشوارع و الطرق في المشروع (الحركة و النقل ) , كذلك حجم الآلات وأبعادها و أماكن تواجدها , طريقة و أماكن التخزين ونوعية المواد المخزنة و بالتالي المساحة اللازمة لذلك , عدد العمال (عادة تعطى مساحة 2م2 لكل عامل على الأقل ), الخدمات و المرافق العامة , كل هذه المتطلبات بالإضافة إلى مساحة إضافية للامتدادات و التوسعات المتوقعة.
• مراعاة الظروف الجوية (التوجيه) , وكذلك مصادر التلوث للبيئة .
@civilengineer_y

الاسس التصميميه للمصانع 2

2. خطوط الحركة و توزيع الفراغات:

• مراعاة توزيع خطوط الإنتاج وآلات كل خط إنتاجي بحيث يتحقق التكافل و التبادلية منعا للاختناقات و التوقف (الناتج عن التداخل في مسارات الحركة), سواء في الظروف العادية أو الظروف الطارئة .
• مراعاة موضع الدفاع المدني , الخدمات الطبية , الاتصال , والبدالة
في أماكن وسطية لتسهيل الوصول إليها من كافة الأقسام .
• الاتصال بين أقسام المصنع و المساحات الخضراء.
• أن تكون الإدارات الفنية أكثر التصاقا بمواقع العمل (الآلات) و ذلك للمتابعة .
• المرافق الخدمية لا بد أن تكون وافرة و قريبة من مواقع العمل الأكثر كثافة .
• وجود المخازن الفرعية داخل الأقسام و الشعب الإنتاجية و خاصة لعدد القطع , توفيرا للوقت , و يكون الاستلام فيها دوريا من المخازن الرئيسية .
• قرب أقسام الصيانة من موضع الآلات .

3. توصيات عامة في تصميم المصانع:• يفضل الإكثار من الممرات و الفواصل الخضراء , وعدم تقابل الأبواب و النوافذ.
• مراعاة التآخي مع البيئة , وأخذ كل الاحتياطات اللازمة لمنع التلوث و تخفيف و معالجة أسبابه أولا بأول , وهذا يتحقق باختيار التكنولوجيا النظيفة (الخضراء).
• أن تكون جميع الشبكات في السقف ما عدا شبكة الصرف .
• يوصى برفع أرضية القاعات الكبرى و ممرات الحركة لتمكن من صرف المياه بشكل طبيعي إلى المجمعات الموجودة عوضا عن استخدام مضخات مكلفة .
• اعتماد تعليمات الشركة المصنعة للتجهيزات عند التعامل مع التجهيزات.
• اعتبار التوسعات كما و نوعا في الشبكات , الأرض , المباني و المحطات و الوحدات المساندة.
• عند التوسع الرأسي في المصانع يتم وضع الآلات و المعدات الثقيلة في الطوابق السفلى , و الآلات الأخف في الطوابق العليا, مع مراعاة أهمية خزن المواد الأولية في الطوابق السفلى بالقرب من العمليات الأولية الثقيلة.
• بعض الصناعات تكون أكثر كفاءة وأقل تكلفة إذا كانت في عدة طوابق مثل المطاحن (التي تكون بارتفاع صوامع الحبوب).

أنظمة التصنيع :هناك عدة أنظمة للتصنيع نذكر منها:

1. نظام تصنيع القطعة :
و فيه ينجز كل العمليات ذات الصنف الواحد (كالخراطة أو المكابس ) على آلة واحدة بتغيير طريقة المسك و سطح الإسناد وتغير نوع عدة القطع , وتتم هذه العمليات يدويا .

2. نظام تصنيع الوجبة :
و فيه تنجز العملية الواحدة لكل الوجبة على صنف معين من آلات القطع , و يتبعها العملية التالية لكل الوجبة على نفس الآلة أو على آلة مشابهة وفقا للتسلسل المثبت للعمليات , وقد توضع الآلات في خط واحد للصنف الواحد فينتقل المنتج من قسم إلى آخر.

3. نظام التصنيع الخطي:
و فيه توضع آلات التصنيع وفقا لتسلسل عمليات الأجزاء بغض النظر عن صنف الآلة .
4. نظام التصنيع المتخصص الواسع:
و فيه توضع الآلات الإنتاجية المتخصصة في أقسام و شعب خاصة.
وعموما فإن تصنيع السلع الاستهلاكية يتم في خطوط إنتاجية متخصصة , أما السلع الإنتاجية فيتم تصنيعها في أقسام متخصصة وفقا لنوع الآلات و في ورش عامة.
وقد توزع الآلات خطيا أو دائريا بشكل متوازي أو إشعاعي , وذلك وفقا لنوعها , مع مراعاة ملاءمتها لتوزيع تسلسل العمليات في الاتجاه العمودي ( تعامد حركة المنتجات على اتجاه توزيع و نصب الآلات وفقا لنوعها ).

خطوط الإنتاج :

في كل مصنع يوجد على الأقل خط إنتاج واحد ويغذيه فروع تصنيعية ثانوية في نفس الموقع , وهذه الفروع الجانبية تستعمل أحيانا لأعمال الفحص أو أعمال الإصلاح الطارئة لبعض المنتجات منعا لتعثر الخط و ضمانا لانتظام سريانه.
و لكل خط إنتاجي ما يعرف بالقصور الذاتي وهو وقت تأخير الدورة الإنتاجية , أي تأخر وصول أول قطعة من الوجبة خط النهاية , و يمكن تخفيض هذا القصور بتخفيض عدد الوجبات الأولية و التدرج في الزيادة للكمية , وكذلك التدرج في التخفيض الكمي عند الرغبة في التوقف السريع الآمن للإنتاج.
وهناك عدة خطوط الإنتاج تختلف باختلاف الصناعة ومن هذه الخطوط:
• خط تجميع اللوحات الالكترونية .
• خط تجميع جهاز كهربائي , الكتروني, بدالة محولة , ضاغطة ثلاجة أو مكيف.
• خط تجميع الغسالة , الثلاجة , ماكينة الخياطة , المكيفات .
• معاصر الزيت من الزيتون أو السمسم.
• تعبئة المعلبات , البقوليات و معجون البندورة.
• تعبئة السوائل , العصائر , المشروبات و المياه المعدنية.
• تعبئة الطحين , الأسمنت , الأعلاف, البذور.
• خط إنتاج الدفاتر , طباعة الجرائد , المجلات .
و تختلف هذه الخطوط اختلافات بسيطة في العمليات الثانوية التي تميز كل منتج عن الآخر.