Розробка моделі компонування, придатної для харчової промисловості

1 кафедра машинобудування, Університет Моратуви, 10400 Катубедда, Шрі-Ланка

компонування

Анотація

1. Вступ

Об’єкт може бути верстатом, робочим центром, виробничою клітиною, машинним цехом, відділом або складом [1], а макет об’єкта - це організація всього необхідного для виробництва товарів або надання послуг. Ефективне розміщення забезпечить підвищену продуктивність. Визначення фізичної організації виробничої системи визначається як проблема планування об'єкта (FLP) [2]. Це важко вирішити через властиві суперечливі цілі та обмеження. Відомо, що FLP має значний вплив на виробничі витрати, робочий процес, час виконання та продуктивність [3]. FLP є ще складнішим у харчовій промисловості [3]. Невиробництво продуктів харчування відповідно до гігієнічних стандартів має прямий вплив на ефективність виробництва через втрату виробництва та ще більший ефект через втрату довіри споживачів [4]. Пропуски в забезпеченні гігієни харчування також можуть призвести до кримінального переслідування у кримінальному суді за необережність і можуть спричинити великі фінансові збитки для компаній.

У наступному розділі статті представлений огляд літератури. Розділ 3 описує розроблену структуру для візуалізації FLP, а модель макету запропонована в Розділі 4. Розділ 5 оцінює запропоновану структуру та модель. Результати та обговорення представлені у Розділі 6 з подальшим висновком у останньому розділі.

2. Супутні дослідження

Схема установки призначена для отримання фізичного розташування різних об'єктів об'єкта, який найбільш економічно відповідає необхідному випуску як за кількістю, так і за якістю [6]. Згідно з [7], планування заводу в ідеалі передбачає розподіл простору та облаштування обладнання таким чином, щоб загальні експлуатаційні витрати були мінімізовані. У виробничих системах зазвичай зустрічаються три основні типи макетів, макет продукту, макет процесу та груповий макет. Групові макети можна класифікувати за потоковою лінією, коміркою та центром [8]. Вони показані на малюнку 1, і, згідно з [8], різниця між цими типами компонувань проводиться на основі характеристик системи, таких як обсяг виробництва та різноманітність продукції. Повідомляється, що добре продумана виробнича схема може зменшити експлуатаційні витрати на 50% [9, 10].


2.1. Ефективність макета

Для оцінки ефективності макету використовуються ключові показники ефективності (KPI). Найбільш часто використовуваними показниками ефективності є пробіг (м), пройдена відстань у вазі (мкг), переміщення товарів, переміщення персоналу, загальна ефективність обладнання (ОЕЕ), енергоефективність та утворення відходів. Однак ключові показники ефективності, придатні для виробництва харчових продуктів, повинні бути визначені та включені до критеріїв оцінки ефективності компонування з метою врахування міркувань безпеки харчових продуктів. Це також дозволяє ефективно визначати підвищення ефективності процесів виробництва харчових продуктів, коли проводяться модифікації макета.

2.2. Технологія харчової обробки

Першочерговим завданням виробників харчових продуктів є виготовлення того, що є корисним та безпечним, тобто без патогенних мікроорганізмів та забруднення хімічними та сторонніми тілами [11]. Продукти харчування швидко псуються і з часом стають непридатними для споживання. Хоча цього не можна запобігти, однією з цілей переробки харчових продуктів є уповільнення темпів погіршення стану шляхом вибору відповідних методів обробки, рецептур інгредієнтів, упаковки та умов зберігання [12]. Для того, щоб зробити харчові продукти безпечними для споживання, харчові заводи вживають заходів щодо усунення ймовірності мікробного, хімічного та фізичного забруднення. Таким чином, це стає ключовим фактором, що викликає занепокоєння, і дизайн макета повинен по суті допомогти запобігти прямому та перехресному забрудненню продукції, що виробляється. Отже, макети фабрик харчової промисловості повинні бути розроблені з урахуванням вимог безпеки харчових продуктів на додаток до ефективності виробництва. Це основна передбачувана різниця між макетами підприємств харчової промисловості та інших виробничих підприємств. Таким чином, можна зробити висновок, що харчові комбінати додають новий вимір загальній проблемі дизайну макета.

2.3. Стандарти якості, що застосовуються для харчової промисловості

Існує багато вказівок щодо регулювання процесів виробництва харчових продуктів. У секторі харчової промисловості системи забезпечення якості (QA) використовуються для поліпшення якості та зменшення витрат, тоді як програми HACCP спеціально розгортаються для забезпечення харчової безпеки [4]. На основі принципів управління застосовуються НАССР і GMP, щоб допомогти рослинам підтримувати високий рівень гігієни [4]. Системи HACCP встановлюють контроль за процесом, визначаючи точки виробничого процесу, які є найбільш важливими для моніторингу та контролю з точки зору забруднення [13]. Це широко визнано в харчовій промисловості як ефективний підхід до створення належного виробництва, санітарії та виробничої практики, що виробляє харчові продукти, безпечні для споживання [14]. Отже, можна зробити висновок, що якісне забезпечення якості та HACCP, реалізовані спільно, сприяють поліпшенню як ефективності виробництва, так і безпеки продукції [15].

Враховуючи вищезазначені фактори, сферою, яка потребує уваги у харчовій промисловості, є взаємозв'язок між гігієною та структурою переробних підприємств. Аспекти гігієни харчування розглядалися в різних дисциплінах, і є значний обсяг знань. Однак ці знання систематично не пов'язані з оцінкою та розробкою макетів для переробки продуктів харчування. Наразі література з планування макета недостатньо розглядає вплив факторів гігієни на специфічний характер підприємств харчової промисловості [4].

3. Розробка фреймворку

При розробці макета необхідно дотримуватися систематичного процесу, щоб забезпечити відповідність проекту вимогам виробництва. Тому достатньо інформації для початку процесу проектування макета має вирішальне значення. Проблему проектування конструкції або модифікації стає ще складніше вирішити, коли існують практичні обмеження, такі як знесення існуючих стін та конструкцій, додавання більше місця до існуючого об'єкту, розміщення складності виробничого процесу та підтримка потужності та гнучкості заводу . Вартість впровадження нового макета та доступний час для виконання - це інші обмеження, які часто не враховуються в літературі. Отже, повинно бути глибше розуміння цих обмежень при розробці макета.

Таким чином, запропонована структура, проілюстрована на малюнку 2, була розроблена для підтримки промислових дизайнерів у систематичному отриманні необхідної інформації. Він складається з п’яти основних етапів. Крок А стосується потужності необхідної техніки. Крок В розглядає питання конструктивних параметрів виробничого процесу. Крок C допомагає сформувати вимоги до місця для різних розділів макета. Крок D розглядає варіанти макета, а крок E присвячений вибору найбільш практичного макета з доступних варіантів.


Крок А. Відомості про шість предметів повинні бути відомими для отримання потужності машини: щомісячна потреба, інформація про змінні роботи, штатна чисельність персоналу, запас готової продукції, фактична потужність заводу та потужність машини. Тут операційна зміна, кількість голів та інвентар готової продукції складають метод операції.

Крок B. Це для консолідації деталей процесу та деталей машини для проектування макета. Потреба в енергії, рівень автоматизації та розміри машин є визначальними факторами деталей машини. Деталі процесу та машини визначають параметри конструкції для проектування макета. Коли OEE відомий, ця інформація може використовуватися для подання інформації для отримання фактичної потужності установки.

Крок C.. Це допомагає визначити необхідну площу підлоги для кожного розділу в макеті. Для того, щоб вирішити це, необхідно оцінити безпеку, GMP та корисні території. Потім здійснюється пошук доступної площі та можливого нового будівництва для додаткової площі, і нарешті визначається оптимальне поєднання площ для різних ділянок.

Крок D. На цьому етапі здійснюється розробка макета. Для розробки оптимального рішення проблеми планування об'єкта необхідно використовувати відповідний інструмент проектування макета. Діаграми зв'язків, від матриці до та інші методи розробки макета можуть бути використані для розробки макета [3]. Саме тут модель планування плану може мати позитивний вплив.

Крок Е. Останній крок піклується про практичні аспекти, що впливають на макет. На цьому етапі наголошується на фінансовій доцільності та доцільності проекту як реалізації обраного плану.

4. Розробка Моделі

Для харчової промисловості може бути розроблена модель для підтримки етапу D в рамках. Створення та оцінка макетів часто є складними та трудомісткими через їх властивий багатооб'єктивний характер та складність у процесі збору даних [16, 17], як і в [18]. Минулі та нові дослідження спрямовані на розробку методологій для задоволення цих потреб [3, 7]. Наприклад, [7] розглядає алгоритмічний підхід до проектування макета. Однак алгоритмічні підходи зосереджені головним чином на мінімізації відстані потоку з метою мінімізації витрат на обробку матеріалу [3]. З іншого боку, процедурні підходи значною мірою спираються на досвід експертів [3]. Тому ні алгоритмічна, ні процедурна методологія проектування макета не є обов'язково ефективними для вирішення практичних задач проектування [9], як цитується в [19].

Харчові фабрики регулюються керівними принципами, розробленими регуляторними органами. Ці рекомендації описують мінімальні вимоги, що стосуються галузі. GMP для промисловості розроблений на основі цих настанов та останніх розробок, зроблених стосовно галузі [12]. Ці обов’язкові GMP мають бути прийняті на фабриках харчових виробництв, щоб відповідати стандартам безпеки продукції та забезпечувати гігієну. Отже, на цих заводах є багато подібностей. Ці подібності можуть допомогти розробити загальну схему моделей, придатну для харчових заводів.

Як вже обговорювалося раніше, норми харчової промисловості повинні дотримуватися при розробці макетів фабрик для виробництва харчових продуктів та розподіл робочих площ є важливим для харчової промисловості, оскільки вони характеризуються постійною зміною обсягу, типу та суміші продуктів через постійно змінюються вимоги ринку [4]. На додачу до цього, у харчовій промисловості присутня багато критичних контрольних точок. Вони були визначені як небезпечні для виробничого процесу. Отже, має існувати адекватний контроль для зменшення ризику забруднення. Макет сайту відіграє важливу роль у цьому процесі зменшення ризику. Таким чином, основні ділянки підприємств харчової промисловості були визначені як первинне виробництво, вторинна упаковка, склад, комунальне приміщення та адміністрація.