Izmene tehnoloških postupaka, izrazito povećanje troškova za energiju i za radnu snagu i s tim uslovljeno povećanje stepena automatizacije, jače opterećenje postrojenja i njihovo opterećenje na do sada nekorišćene načine, odn. time uslovljeno povećano habanje, kao i novi zakonski propisi vezani za zaštitu na radu i za zaštitu okoline, znatno su doprineli proširenju oblasti zadataka koje moraju obavljati tehnički kadrovi u pivarama. Već duže vremena oseća se nedostatak prikaza savremenog stanja tehnike na području opreme i pogona kao celine. Ova knjiga ima za cilj da tu prazninu ispuni.
Osnove uspešnog i racionalnog rada postavljaju se već prilikom planiranja postrojenja. Rezultati, međutim, ne zavise samo od napora izvršilaca u radnom procesu i od organizacije rada, nego i od brižljivog izbora pojedinačnih mašina i aparata, koji moraju biti međusobno usklađeni. Njihov sklop, zajednički rad i njihova kontrola su pri tome u prvom planu, dok se opširni opisi pojedinih agregata daju samo u slučajevima kada je to neophodno za donošenje odluka, ili za proveru usvojenih rešenja. Posebno ukazujemo na sistematičan pristup rešavanju problema. Ovo važi za definisanje kapaciteta pojedinih delova opreme, kao i za proveru njihove funkcionalnosti, ili za određivanje potreba energije uslovljenih okolnostima u pogonu, bez čijeg poznavanja nije moguća ocena potrošnje. Stoga se vrednosti navedene u knjizi mogu posmatrati samo kao orijentacione.
Ako ova knjiga bude od pomoći studentima, i ako posluži praktičarima i rokovodiocima pogona, tada će knjiga PIVARA U NJENA OPREMA ispuniti svoj zadatak. Posebno se zahvaljujem svima onima, koji su doprineli da ona ugleda svetlo dana.
U 2. izdanju ove knjige neka od poglavlja su obrađena detaljnije i izmenjena su saglasno novim zahtevima koji se pred datu materiju postavljaju.
Berlin, decembra 1992. godine
Heinz Petersen
Predgovor jugoslovenskom izdanju
U nastavku na dosadašnju plodnu delatnost vezanu za obezbeđivanje stručnjaka industrije piva i slada Jugoslavije neophodnim materijalom za permanentno obrazovanje, lično usavršavanje i vođenje procesa na najvišem nivou saglasno stanju razvoja nauke i tehnike, Jugoslovensko udruženje pivara Vam stavlja na raspolaganje knjigu Heinza Petersena:
Pivara i njena oprema
- Projektovanje,
- Snabdevanje energijom,
- Potrošnja energije,
- Mašine i aparati,
- Kontrola,
- Parametr
Sama činjenica da je u veoma kratkom roku u Nemačkoj ova knjiga doživela dva izdanja (1. izdanje 1987., 2. izdanje 1993. godine) kazuje sve što je potrebno o njenom kvalitetu i prijemu na koji je naišla u Nemačkoj, a, verujemo, i u pivarskom svetu uopšte. Mada je, po našoj oceni, ona namenjena prvenstveno projektantima, tako da bi joj, možda, podjednako dobro odgovarao i naslov „Osnovi projektovanja pivara”, ova knjiga predstavlja kariku koja će povezati inženjere različitih struka u pivarama, a i šire: tehnologa sa mašincem, mašinca sa električarem, i tako dalje. Odeljci koji se odnose, npr. na zaštitu postrojenja i opreme, protivpožarnu zaštitu itd., i mnogi drugi elementi ove knjige univerzalno su primenljivi ne samo u pivarama, nego i u sladarama, ali i u drugim oblastima procesne industrije. Brojni formulari ukazuju kako da se obavlja evidencija i kontrola u pojedinim fazama procesa, a brojni dijagrami i formule kako da se analizira i obračuna razmatrana problematika.
Ako neko na osnovu samog naslova ove knjige očekuje priručnik, u kome su date karakteristike alternativnih mogućih rešenja opreme različitih ponuđača, verovatno neće biti zadovoljan. Ali onaj, ko ponuđeni materijal kritički iskoristi u svakodnevnom radu u proizvodnji piva, u remontu i održavanju postrojenja, u nabavci nove opreme, u razgovorima sa ponuđačima opreme, isporučiocima energije, organima vlasti itd., će, duboko smo ubeđeni, uz pomoć ponuđenog štiva ostvariti novi kvalitet svojih životnih i radnih aktivnosti.
Prilikom izrade prevoda prevoda ove knjige na srpskom jeziku, odstupili smo od originala utoliko, što smo materijale koji se odnose na Minhenski dogovor vezan za tehničko-tehnološke garancije prilikom primopredaje varionica izuzeli iz teksta i prebacili u priloge (prilog 1); slično smo postupili i sa propisima kojima se u Nemačkoj regulišu odnosi između elektroprivrede i industrijskih preduzeća koji imaju vlastita postrojenja za proizvodnju električne energije (prilog 3)Pored toga, dodali smo prevod materijala koji je u vidu zasebnih smernica izradila Srednjeevropska komisija za analitiku u pivarstvu (MEBAK), koji je namenjen kontroli rada varionica u praksi. Verujemo da smo ovim zahvatima ovu, ionako veoma dobru knjigu, još više približili stručnjacima iz neposredne prakse u proizvodnji piva Jugoslavije.
U Novom Sadu, novembra 1996. godine
Sadržaj
0 UVOD
0.1 POJAM „PIVARA“
0.2 INDUSTRIJSKO PROJEKTOVANJE
0.3 POSTUPNO PROJEKTOVANJE
0.4 STRUKTURNO PROJEKTOVANJE
0.5 EKONOMSKE OSNOVE PRILIKOM PROJEKTOVANJA
0.6 RAZLOZI ZA PROJEKTOVANJE
0.7 REŠAVANJE ZADATAKA U PROJEKTOVANJU
0.8 OSNOVNI PLAN
1 PROGRAM PROIZVODNJE
1.1 SEZONSKA KOLEBANJA
1.2 STRUKTURA PROIZVODNJE
1.3 NOVI PROIZVODI
1.4 RAZVOJ PRODAJE
1.5 ODREĐIVANJE VELIČINE PREDUZEĆA
2 ODREĐIVANJE KAPACITETA DELOVA POSTROJENJA
2.1 ODREĐIVANJE KAPACITETA PIVARE
2.2 BLOK SHEMA POSTROJENJA
2.3 KOLIČINA SLADOVINE KOJU TREBA PROIZVESTI
2.4 OPTIMALNA VELIČINA VARIONICE
2.5 DIJAGRAM KORIŠĆENJA VARIONICE
3 UREĐAJI U PROIZVODNJI PIVA
3.1 SKLADIŠTENJE SLADA
3.2. SILOS ZA SLAD
3.3 TRANSPORT SLADA
3.4 PRIPREMA SLADA
3.5 USITNJAVANJE SLADA
3.5.1 Suvo drobljenje
3.5.2 Mokro drobljenje
3.5.3 Kondicioniranje slada
3.6. PRIHVAT SLADNE PREKRUPE
3.7 PROIZVODNJA SIADOVINE
3.7.1 Konstrukcioni parametri varionice i tehnike rada
3.7.2 Oblik i raspored sudova u varionici
3.7.3 Materijali za sudove u varionici
3.7.4 Veličina sudova u varionici
3.7.4.1 Komovnjak
3.7.4.2 Kotao za kominu
3.7.4.3 Zagrevanje sudova za komljenje
3.7.5 Uređaji za ceđenje komine
3.7.6. Obrada sladovine
3.7.6.1 Kotao za sladovinu
3.7.6.2 Iskorišćenje toplote prilikom kuvanja sladovine
3.7.6.3 Ekstrakt zadnje vode od ispiranja tropa i potrošnja energije prilikom kuvanja sladovine
3.7.7 Doziranje hmelja
3.7.8 Minhenski dogovor
3.7.9 Iskorišćenje u varionici
3.7.10 Rekuperacija energije i smanjenje potrošnje energije prilikom kuvanja sladovine
3.7.10.1 Kondenzatori para iz kotla
3.7.10.2 Kompresija bridovih para
3.7.10.3 Organski Rankine-ov ciklus (ORC)
3.7.10.4 Rekuperacija energije u apsorpcionom postrojenju za hlađenje
3.7.10.5 Spoljašnji kuvači
3.7.10.6 Kuvanje pod malo povišenim pritiskom (NDK)
3.7.10.7 Postupak obrade sladovine u protoku
3.7.10.8 Kuvanje sladovine na visokim temperaturama (HTW postupak)
3.7.10.9 Poređenje postupaka obrade sladovine
3.7.10.10 Investicije za postrojenja za obradu sladovine
3.8 UKLANJANJE TOPLOG TALOGA
3.8.1 Tava za hlađenje
3.8.2 Centrifuge
3.8.3 Filtri za sladovinu
3.8.4 Virlpul
3.9. UKLANJANJE HLADNOG TALOGA
3.10 UKLANJANJE SPOREDNIH PROIZVODA IZ VARIONICE
3.10.1 Izbacivanje pivskog tropa
3.10.2 Izbacivanje hmeljnog tropa
3.10.3 Izbacivanje taloga
3.11 HLAĐENJE SLADOVINE
3.12 VRIONI I LEŽNI PODRUM
3.12.1 Kapacitet vrionog podruma
3.12.2 Kapacitet ležnog podruma
3.12.3 Proizvodnja ugljene kiseline
3.12.4 Rezervoari pod pritiskom
3.12.5 Odelenje za kvasac
3.13 BISTRENJE PIVA
3.14 STABILIZACIJA PIVA
3.15 DRUK TANKOVI ZA PIVO
4 POSTROJENJA ZA ISTAKANJE PIVA
4.1 TRANSPORT U CISTERNAMA
4.2 PUNJENJE BURADI
4.2.1 Kapacitet odeljenja za punjenje buradi
4.2.2 Unutrašnji transport buradi
4.2.3 Pranje buradi
4.2.4 Punjači buradi
4.2.5 Pranje i punjenje keg buradi
4.2.6 Smeštaj prazne i pune ambalaže u odelenju za punjenje buradi
4.2.7 Tehničko – tehnološki zahtevi prilikom punjenja keg buradi
4.3 PUNJENJE BOCA
4.3.1 Gotova pakovanja
4.3.2 Kapacitet odelenja za punjenje boca i smetnje zbog kojih opada kapacitet
4.3.3 Prazne boce
4.3.4 Ispakivač
4.3.5 Mašina za sortiranje boca
4.3.6 Pranje boca
4.3.7 Kontrola boca
4.3.8 Punjenje boca
4.3.9 Mašine za zatvaranje boca
4.3.10 Lepljenje etiketa
4.3.11 Upakivanje boca u nosiljke
4.3.12 Paletizacija
4.3.13 Punjenje limenki
4.3.14 Razmeštaj mašina i transportera u odelenju za punjenje boca
4.3.14.1 Transport paleta
4.3.14.2 Transport nosiljki sa bocama
4.3.14.3 Transport pojedinačnih boca
4.3.14.4 Prostorni razmeštaj i potrebne površine
4.3.15 Smanjenje vlage vazduha u odelenju za punjenje boca
4.3.16 Kontrolni uređaji u odelenju za punjenje boca
4.3.17 Utvrđivanje kapaciteta uređaja u liniji za punjenje boca
5 SKLADIŠTA AMBALAŽE I OTOČENOG PIVA
5.1 SKLADIŠTE PODNOG TIPA
5.2 SKLADIŠTE REGALNOG TIPA
5.2.1 Protočno regalno skladište
5.3 KOMISIONIRANJE
6 AUTOMATSKI UREĐAJI ZA PRANJE
6.1 SISTEMI POSTROJENJA ZA PRANJE
6.2 SREDSTVA ZA PRANJE I NJIHOVO DELOVANJE
6.3 PROGRAMI PRANJA
6.4 PRANJE VELIKIH SUDOVA
6.5 PRANJE CEVOVODA I ZATVORENIH UREĐAJA
6.6 ELEMENTI CIP – POSTROJENJA I NJIHOVO POSTAVLJANJE
7 CEVOVODI ZA KOMINU, SLADOVINU I PIVO
7.0 UVOD
7.1 MATERIJALI CEVOVODA ZA KOMINU, SLADOVINU I PIVO
7.2 DIMENZIONISANJE CEVOVODA
7.3 TERMIČKO ŠIRENJE CEVOVODA
7.4 ARMATURE CEVOVODA
7.5 SPAJANJE CEVOVODA
8 POTREBE ENERGIJE I OBEZBEĐENJE ENERGIJE
8.1 TOPLOTA
8.1.1 Potreba toplote u varionici
8.1.2 Potreba toplote prilikom punjenja boca
8.1.3 Potrošnja toplote prilikom punjenja buradi
8.1.4 Potreba toplote u CIP postrojenjima
8.1.5 Zagrevanje prostorija
8.1.6 Obezbeđenje toplotne energije
8.1.6.1 Proizvodnja vodene pare ili vruće vode za zagrevanje
8.1.6.2 Goriva
8.1.6.3 Pogon sa i bez nadzora
8.1.6.4 Dimenzionisanje uređaja za proizvodnju toplotne energije
8.2 ELEKTRIČNA ENERGIJA
8.2.1 Ugovori o snabdevanju strujom
8.2.2 Kolebanja potrošnje elektroenergije u pojedinim odelenjima pivare
8.2.3 Potrebna angažovana snaga u pojedinim odelenjima pivare …
8.2.4 Ograničenje snage
8.2.5 Proizvodnja struje u pivarama
8.2.6 Obezbeđenje struje za nuždu
8.3 HLADNOĆA
8.3.1 Hlađenje skladišta za hmelj
8.3.2 Hlađenje sladovine
8.3.3 Odvođenje toplote vrenja prilikom glavnog vrenja
8.3.4 Hlađenje ležnog podruma
8.3.4.1 Unutrašnji faktori koji uslovljavaju potrebu hlađenja ležnog podruma
8.3.4.2 Spoljašnji faktori koji uslovljavaju potrebu hlađenja ležnog podruma
8.3.4.3 Hlađenje tankova na slobodnom prostoru
8.3.4.4 Sprečavanje zagrevanja usled zračenja
8.3.4.5 Pothlađivanje piva
8.3.4.6 Gubici prilikom hlađenja
8.4 VODA
8.4.1 Potrošnja vode
8.4.2 Hladna voda
8.4.3 Topla voda
8.5 OTPADNA VODA
8.5.1 Uređaji za odvođenje voda
8.5.2 Opterećenje otpadnih voda
8.5.3 Prečišćavanje otpadnih voda
8.5.3.1 Mehaničko prečišćavanje otpadnih voda
8.5.3.2 Hemijsko prečišćavanje otpadnih voda
8.5.3.3 Biološko prečišćavanje otpadnih voda
8.6 GASOVI KAO RADNA TELA
8.6.1 Vazduh pod pritiskom
8.6.1.1 Osnove dobijanja vazduha pod pritiskom
8.6.1.2 Kriterijumi za izbor kompresora za vazduh
8.6.1.3 Regulacija proizvodnje vazduha pod pritiskom
8.6.1.4 Priprema vazduha pod pritiskom
8.6.1.4.1 Sušenje vazduha
8.6.1.5 Razvod vazduha pod pritiskom
8.6.2 Ugljena kiselina (CO2)
8.6.3 Azot (N2)
8.7 UKUPNE POTREBE I SPECIFIČNA POTROŠNJA ENERGIJE
9 POTREBAN PROSTOR – PROSTORNI PROGRAM – PLAN UREĐENJA PROSTORA
9.1 POTREBAN PROSTOR I PROSTORNI PROGRAM
9.2 GRADILIŠTE I GRAĐEVINSKI PROPISI
9.3 PLAN UREĐENJA PROSTORA – GENERALNI PLAN GRADNJE
10 TEHNIČKA OPREMA ZGRADA
11 ZAŠTITA OPREME I GRAĐEVINA
11.1 PROTIVPOŽARNA ZAŠTITA
11.1.1 Građevinske mere zaštite od požara
11.1.2 Ponašanje različitih građevinskih materijala prilikom požara
11.1.3 Ponašanje plastičnih materijala prilikom požara
11.1.4 Ponašanje različitih sredstava za pranje, dezinfekciju i hlađenje prilikom požara
11.1.5 Mere zaštite od požara prilikom gradnje
11.1.6 Sredstva za gašenje požara
11.1.7 Zaštitne mere prilikom varilačkih radova
11.1.8 Organizacija zaštite od požara u pogonima
11.2 ZAŠTITA OD GROMA
11.3 ZAŠTITA OD HLADNOĆE
11.4 ZAŠTITA OD KOROZIJE
11.4.1 Obim i oblici korozije
11.4.2 Materijali u pivari
11.4.2.1 Bakar
11.4.2.2 Aluminijum
11.4.2.3 Visokolegirani nerđajući čelici
11.4.3 Plastične mase
11.5 HABANJE I ODRŽAVANJE
12 SIGURNOST NA RADU I ZAŠTITA OKOLINE
12.1 UREDBA O OSIGURANJU OD 19. JULA 1911. G.
12.2 ZAKON O FABRIČKIM LEKARIMA, INŽENJERIMA BEZBEDNOSTI I DRUGIM STRUČNJACIMA ZA SIGURNOST NA RADU (ZAKON O SIGURNOSTI NA RADU) ASiG) OD 12. DECEMBRA 1973. GOD
12.3 UREDBA O RADNIM MESTIMA (UREDBA O UREDENJU RADNOG MESTA – Arbstatt V – OD 20. MARTA 1975. GODINE)
12.3.1 Buka
12.4 ZAKON O ZAŠTITI OD ŠTETNIH UTICAJA OKOLINE ONEČIŠĆENJEM VAZDUHA, VIBRACIJAMA I SLIČNIM ZAHVATIMA SAVEZNI ZAKON O EMISIJAMA ŠTETNIH SASTOJAKA, BImschG) OD 15. MARTA 1974. GODINE
13 PROJEKTOVANJE POMOĆNIH SREDSTAVA I NADZOR NAD IZVEDBAMA
13.1 SMERNICE ZA PROJEKTOVANJE
13.2 STANDARDI I CRTEŽI
13.3 MODELI
13.4 NADZOR NAD IZVEDBAMA
13.4.1 Histogramski dijagrami
13.4.2 Tehnika mrežnog plana
14 GARANCIJE I USLOVI
PRILOZI
1 MINHENSKI DOGOVOR
2 SMERNICE ZA KONTROLU VARIONICE PO MEBAK-u
3 OSNOVE ZA INTENZIVIRANJE SARADNJE U OBLASTI PROIZVODNJE I KORIŠĆENJA ELEKTRIČNE ENERGIJE IZMEĐU ELEKTROPRIVREDE I INDUSTRIJSKIH ENERGANA
REGISTAR POJMOVA
0 Uvod
Proizvodnja i istakanje piva je složen i dugotrajan proces. Za ovaj proces potreban je veliki broj raznovrsnih aparata, čija sveukupnost čini postrojenje pivare. Tek ovo postrojenje omogućava da se dobije željeni proizvod. Zbog velikih investicionih troškova i zbog potreba velikih količina energije, pojedini agregati moraju biti međusobno usklađeni. Brižljivo projektovanje je, stoga, preduslov za dobar rad celog postrojenja. Povećanje kapaciteta, uvođenje tehničkih novina i izmene postojeće opreme zahtevaju stalne aktivnosti prilikom proširenja ili prilikom rekonstrukcije pogona. Održavanje pogona na tehnički i ekonomski zadovoljavajućem nivou zahteva neprekidnu kontrolu. Sistematski pristup je pri tome neizbežan.
Prilikom projektovanja proizvodnih uređaja se koriste mnogi pojmovi čije se značenje mora odmah razjasniti. Prvi od njih je pojam „pivare”.
0.1 Pojam „pivara”
U čl. 4 Odredbi o izvođenju tehnološkog procesa nemačkog Zakona o porezu na pivo, pivara se definiše na sledeći način:
„Pivara, čl.4
(1) Pivara u smislu čl. 2 odeljak 1 stav 1 Zakona obuhvata ukupnost građevinski međusobno povezanih prostorija u kojima se nalaze uređaji za proizvodnju, obradu. skladištenje i istakanje piva, skladišta u kojima se čuvaju materije potrebne u ovoj proizvodnji, kao i otočeno pivo, utovarno-istovarni uređaji, radionice za održavanje pogona, upravne zgrade, kao i prostorije, površine, cevovodi i ugrađeni transportni uređaji kojima su ove prostorije međusobno povezane, te obližnje slobodne površine, ukoliko se one koriste za potrebe pogona.
(2) Glavni flnansijski ured može, ukoliko to ne šteti poreskoj kontroli, da na zahtev dozvoli odstupajući od stava 1 –
1. pojedine prostorije, delovi prostorija i površine ne budu tretirane kao sastavni delovi pivare, ukoliko za to postoji opravdana potreba,
2. prostorije vlasnika pivare na istoj ili na drugoj lokaciji i cevovodi koji ove prostorije povezuju sa pivarom se tretiraju kao sastavni deo pivare, ukoliko
a) u ovim prostorijama postoje samo uređaji za proizvodnju sladovine, pa se na taj način proizvode određene količine sladovine koje se dalje prerađuju u pivari, ili
b) u ovim prostorijama postoje samo uređaji za istakanje piva ili, pored njih, neki od uređaja za proizvodnju i obradu piva u kojima se
istače ili obrađuje pivo proizvedeno u pivari, ili
– nedovršena proizvodnja iz pivare prerađuje u gotovo pivo koje se, eventualno, nakon obrade, istače pa se kasnije mora dokazati da je ovo pivo preneto u prostorije pivare, i to za sve vreme dok u prostorijama ima uređaja neophodnih za proizvodnju ili za obradu piva,
c) u prostorijama postoje samo neki od uređaja za proizvodnju piva u kojima se
– dorađuje pivo proizvedeno u pivari, ili se
– proizvodi nedovršeno pivo koje se dalje dorađuje u pivari kao i ukoliko se u ovim prostorijama usled nedostatka prostora u samoj pivari mora obavljati proizvodnja piva, i to sve do otklanjanja nedostatka prostora, ili
d) u prostorijama nema uređaja za proizvodnju piva, ali u njih isključivo vlasnik pivare prenosi pivo iz pivare za pretakanje, obradu ili punjenje a ne samo na čuvanje ukoliko u samoj pivari nema dovoljno prostora; ovaj tretman važi samo za prostorije koje se nalaze u bližoj okolini pivare, u krugu do 25 km, i to kako za pojedinačne prostorije, lako i za prostorije koje su međusobno građevinski povezane.
(3) Mesto ili lokacija koje pivara prijavi finansijskim organima kao mesto na koje prevozi pivo i dalje ga prerađuje tako, da se povećava zapremina piva ili da se menja njegov ekstrakt u osnovnoj sladovini, ima status pivare u smislu stava 1.”
U sklopu ujednačavanja poreza koje plaćaju potrošači u zemljama Evropske Zajednice, Porez na pivo, verzija od 15.4.1986. godine (BGB1.IS.527) u celini je izmenjen 2.7.1990. godine, sem u nekim svojim delovima, i pod nazivom „Privremeni zakon o pivu” stavljen je van snage. U budućnosti se očekuje raščlanjavanje na deo koji se odnosi na propise o porezima i deo koji se odnosi na propise o životnim namirnicama. U Zakonu o porezu na pivo iz 1993. godine (BGBl.1.1992 s. 2158 i dalje) pojavljuju se, doduše, reči „proizvodni pogon” i „skladište piva”, ali one tu nisu definisane. Sa stupanjem na snagu novoga Zakona 1.1.1993. g. je Ministarstvo za zdravlje ovlašćeno da pratećim zakonskim aktima pobliže utvrdi norme za proizvodnju piva, odn. sirovine, postupke i vrste piva, ali razrada novog zakona zahteva vreme, prema procenama od najmanje godinu dana. Da li će ovaj zakon definisati pojam šta je to pivara, ostaje otvoreno pitanje. Može se predvideti da će gore navedeni tekst biti zadržan, što se zaključuje na osnovu razvoja događaja vezanih za usaglašavanja o novom Zakonu o porezu na pivo.
0.2 Industrijsko projektovanje
Projektovanje postrojenja pivare potpada pod opšti pojam „industrijskog projektovanja”. Ovaj izraz predstavlja zbirni izraz za sve aktivnosti neophodne prilikom kompletiranja nekog postrojenja, koordinirane sa neophodnim građevinskim zahvatima. I projektovanje postrojenja pivare potpada pod ovaj pojam, koji se odnosi kako na celo postrojenje, tako i na pojedine njegove delove. Za detaljne zadatke se odabiraju odgovarajuće oznake. Na prvom mestu, ovde dolaze dva izraza.
„Plant Layoul“. Ovaj izraz poreklom je iz engleskog govornog područja. i predstavlja uređenje ili oblikovanje mesta na kome se odvija proizvodnja. Plant Layout predstavlja realizaciju uređenja prema
- tehničkim,
- tehnološkim,
- ekonomskim, i
- naučnim osnovama o radnom procesu.
„Projektovanje labrike“ obuhvata i građevinsko uređenje prostorija koje odgovaraju potrebama preduzeća.
Industrijskom projektovanju se po pravilu pristupa po određenim uvedenim sistetnima i metodama, pri čemu se često pojedini pojmovi primenjuju sa različitim značenjima. pa dolazi do nesporazuma.
Zadatak projektanta je u prvom redu na deflniše odgovarajući sistem za ispunjavanje svoga zadatka. Pri tome odmah treba postaviti pitanje: „Šta je to planiranje sistema? Sistem (grčki: sveukupnost, sklop) predstavlja neku celinu sklopljenu na određeni način. Zavisno od svrhe, može se govoriti o logičnim i o materijalnim sistemima.
Logični sistemi sastoje se od nekog uređenog reda, kao što su npr. sistemi brojeva, novčani sistemi. itd. Red se sastoji u čvrstoj logičnoj međuzavisnosti pojedinih elemenata sistema. Strukturu materijalnih sistema čini neka organizacija, koja se odražava kao povezanost u delatnostima; materijalni sistemi ne zavise od vremena.
U nekom sistemu brojeva, 2 x 2 = 4, i to u svakom momentu. Ukoliko se, međutim, neko preduzeće posmatra kao materijalni sistem, tada je svrha preduzeća da proizvodi neku robu, ili da pruža određene usluge. Proizvodnja robe, međutim, zavisi od utroška vremena.
Postavlja se pitanje kako da se opišu ili prikažu međuzavisnosti u jednom takvom sistemu. Poznat je, npr., opis prema REFA (=Reichsausschuss flir Arbeitszeitermittlung) koji obuhvata sedam elemenata sistema:
- zadatak (radni zadatak),
- ulaz,
- čoveka,
- sredstva za rad,
- proces rada,
- uticaj okruženja, i
- izlaz.
Sistemi rada, dakle, služe za obavljanje nekih radnih zadataka; pri tome uzajamno povezano deluju čovek, sredstva za rad, ulaz i okruženje.
Radni zadatak karakteriše svrhu sistema rada, npr. „varenje i istakanje piva”.
Da bi se ovaj cilj ostvario, potreban je ulaz, npr. materijala, energije, informacija, čoveka. Čovek i sredstva za rad čine kapacitete nekog radnog sistema. Proces rada odvija se po određenom prostornom i vremenskom planu uz učešće čoveka i sredstava za rad, pri čemu se ulaz transformiše, odnosno menja u izlaz. Pri tome je svaki sistem, počev od ulaza pa do izlaza, povezan sa uticajima okruženja, a i on utiče na okolinu.
Projektovanje se može obavljati polazeći od različitih osnova. Ono mora obuhvatiti saradnju i uzajamne odnose velikog broja ljudi. i koordinirati zajedništvo ljudi koji u tome sudeluju, što se jedino može ostvariti u okvirima određene organizacione forme, koja se naziva rukovođenje projektom (vidi DIN 69901).
Pošto projektovanje neke proizvodne celine obuhvata sistem pojedinačnih rešenja, svako od rešenja mora biti optimalno s obzirom na tehničke, ljudske, socijalne i ekonomske faktore. Zbir svih optimalnih rešenja, međutim, ni u kom slučaju ne predstavlja sveobuhvatni optimum. Usled toga, potrebno je temeljnim analizama proveriti veći broj varijanti.
Postoji čitav niz daljih metoda projektovanja, npr. integrisano projektovanje VDI. Sve njih na ovom mestu nije moguće razmatrati. Ni u kom slučaju se, međutim, ne sme poći od postavke da se neki plan po sebi podrazumeva.
0.3 Postupno projektovanje
U cilju ekonomičnog odvijanja, projektovanje se obavlja postupno, tj. najpre se postavi tzv. „idealni projekat”, a zatim se uzimaju u obzir svi faktori ograničenja, kao npr. investicije, termini, troškovi proizvodnje. Osim toga, ukazuje se na sve nedostatke, koji proističu iz ograničavajućih faktora. Polazeći od grubog nacrta, zadaci se, dakle, tokom vremena obrađuju sve detaljnije.
Prilikom proučavanja literature vezane za izvođenje projektovanja, naravno, srešće se i druge podele, koje odstupaju od gore navedenog. Pre svega, poznata je podela na naredne četiri faze:
1. faza: prethodno planiranje. Pod ovim se podrazumeva analiza postojećeg stanja kao ukupnost osnova za donošenje odluka za projektovanje. prikaz svih faktora koji utiču od proizvoda. tržišta, proizvodnog procesa itd.
2. faza: osnovno projektovanje ili idealni projekat. Ovde se radi u prvom redu o apstraktnom prikazu idealnih ukupnosti odvijanja tehničkih, ekonomskih ili organizacionih međuzavisnosti.
Idealna shema treba da čini osnovu za projektovanje, pri čemu se prostorije, funkcije i površine posmatraju bez uzimanja u obzir njihovog reda veličina i utvrđena rešenja prikazuju se shematski.
Idealni projekat predstavlja pokušaj da se definiše idealno stanje, koje se razrađuje apstraktno u obliku sheme.
Idealni projekat je misaoni model, u kome su sva zbivanja idealizovana.
3. faza: realno projektovanje, ili projektovanje fabrike. Ono obuhvata različite podfaze projektovanja, u različitim varijantama, kako bi konačno rešenje bilo optimalno.
4. faza: izvedbeno projektovanje. Ono predstavlja poslednju fazu, u kojoj se sve što je gore razmatrano prevodi u izvedbeni projekat.
Svaka od ovih faza ima određenu sistematiku. i u svakoj od njih dolazi do preplitanja uticaja različitih struka.
0.4 Strukturno projektovanje
Ono se naziva i strukturnom analizom. Pojedini delovi nekog projekta ne mogu se obrađivati po proizvoljnom redosledu. Pre no što se obavi iskop, npr.. ne može se otpočeti sa gradnjom temelja; po gradnji temelja slede grubi građevinski radovi, itd.. Grubi građevinski radovi, dakle, vremenski prethode završnoj obradi, i obrnuto, završna obrada moguća je tek nakon grubih građevinskih radova.
Utvrđivanje vremenskog sleda naziva se strukturnim projektovanjem.
0.5 Ekonomske osnove prilikom projektovanja
Dalje, projektovanje treba obaviti u skladu sa ekonomskim principima, tj. ono se mora obavljati sve dok se smanjuju troškovi i dok se ostvaruje mogućnost ušteda.
Međutim, ovakvo projektovanje često je povezano sa poteškoćama, pa se granice moraju procenjivati.
Najzad, treba spomenuti i puzdanost projektovanja. Ne može se izbeći da prilikom izvođenja ne dođe do tehničkih odstupanja od samoga projekta. Ova odstupanja, međutim, ne smeju biti takva, da dođe do uvođenja potpuno novih rešenja, ukoliko se utvrdi da su u polaznom projektu učinjene određene pogreške. Svako „peglanje” projekta ometa realizaciju samog projekta.
0.6 Razlozi za projektovanje
Zahvaljujući aktivnostima u projektovanju, rukovodilac je stalno upoznat sa stanjem svog preduzeća, tako da može blagovremeno preduzimati mere za održavanje ili poboljšanja stanja u njemu. Među najčešćim razlozima za upravo pomenute mere su:
- poboljšanje položaja na tržištu i u narudžbinama, tako da kapacitet raspoloživih uređaja u pogonu više nije dovoljan;
- smeštaj preduzeća u starim, nepodesnim prostorijama, koji ometaju ekonomičan rad i ne omogućavaju nabavke novih sredstava za rad koja već duže vreme nedostaju;
- održavanje konkurentske sposobnosti promenom toka i asortimana proizvodnje;
- izdvajanje iz središnjih delova naselja proizvodnih pogona i njihov premeštaj u prigradske zone;
- spajanje većeg broja manjih pogona u veći pogon. koji radi racionalnije.
0.7 Rešavanje zadataka u projektovanju
Za rešavanje zadataka u projektovanju postoji više mogućnosti.
1. Preduzeće obavlja projektovanje satno, uz pomoć svojih saradnika, ukoliko već raspolaže istovetnim pogonom.
Prednost: saradnici su upoznati sa situacijama u svome preduzeću. Nedostatak: saradnici se odvajaju od svojih svakodnevnih zadataka. Osim toga, oni često nemaju dovoljno odstojanje od svoga preduzeća, i najčešće su skloni da ispune želje svoga šefa.
2. Za projektovanje i izvedbu privremeno se uzimaju u radni odnos odgovarajući stručnjaci
Prednost: otpadaju nedostaci navedeni pod 1.
Nedostatak: za manje projekte nije moguće naći kvalifikovane stručnjake za kratkotrajno zaposlenje.
3. Postrojenje se naručuje po sistemu „ključ u ruke”.
Prednost: otpadaju nedostaci navedeni pod 1. i 2.
Nedostatak: isporučilac će u prvom redu predvideti ugradnju svojih sopstvenih proizvoda, i projektovanje će obaviti najčešće tako, da mu obezbeđuje sklapanje ugovora.
4. Projekat se naručuje od nadležnog projektnog biroa ili od odgovarajućeg visokoškolskog instituta.
Prednost: otpadaju nedostaci navedeni pod 1.-3. Ovakva ekipa projektanata stalno rešava slične zadatke i poseduje odgovarajuća iskustva. Projektni biro lakše će naći podugovarača, nego samo preduzeće za koje se projektovanje obavlja.
Nedostatak: često veliki troškovi.
Kojem će od mogućih rešenja preduzeće dati prednost, zavisi od njega samoga. U svakom slučaju. rukovodstvo preduzeća, i tehnički rukovodiiac proizvodnje ili pogona, moraju imati mogućnost učešća u oceni radova prilikom projektovanja.
0.8 Osnovni plan
Za izgradnju određenog postrojenja, pokazala se kao veoma korisna razrada osnovnog, ili vodećeg plana, koji je prikazan na sl. 1. On predstavlja dobar putokaz za planiranje preduzeća i zgrada, i ukazuje na koji način treba u osnovi pristupili projektovanju, odnosno na koje tačke i međuzavisnosti treba obratiti posebnu pažnju. Pri tome je bitno da dođe do prožimanja pogonsko-tehničkih, izvedbenih i projektnih problema sa tržištem i sa ekonomičnošću proizvodnje. Stoga, brižljivo projektovanje pogona treba uskladiti sa mogućnostima prodaje, i na osnovu toga treba planirati samo proizvodno postrojenje. Drugim rečima: najpre ispitati tržište i njegove mogućnosti, i tek tada, u slučaju pozitivnih rezultata, pristupiti projektovanju proizvodnog postrojenja.
Na početku projektovanja postrojenja moraju da budu na raspolaganju rezultati proučavanja tržišta. Oni predstavljaju zadatak, koji se dalje neće analizirati.
Kao što osnovni plan jasno ukazuje, moraju se pojedine oblasti, koje se veoma često međusobno preklapaju, temeljno razmotriti. Sa tako dobijenim saznanjima, može se na osnovu zahteva prostornog uređenja pristupiti izvedbenom projektovanju. Naredna razmišljanja se pri tom podrazumevaju:
Pošto se troškovi novih nabavki, npr. mašina, transportnih uređaja itd.. kao i troškovi za svaku prostornu rekonstrukciju, dogradnju ili novogradnju odražavaju preko zajedničkih troškova na proizvodne troškove preduzeća, potrebno je, nakon utvrđivanja potrebnih sredstava za gradnju i za druge zahvate, detaljno ispitati kako se ona odražavaju na troškove proizvodnje, i samim tim, na cene i na prodaju proizvoda, kako bi se obezbedilo da preduzeće održi svoju konkurentsku sposobnost.
1 Program proizvodnje
Sagledavanje zadataka preduzeća neophodno je prilikom projektovanja pogona. Ono predstavlja polaznu osnovu ukupnog planiranja.
Dalje planiranje usmerava se na osnovu dosadašnje prodaje ili sagledavanja mogućnosti prodaje. Stoga je neophodno da se obave prethodna istraživanja dosadašnjih zahteva, kako bi se moglo pristupiti eventualnom proširenju (ili smanjenju) dosadašnjeg proizvodnog programa.
Ovim prethodnim istraživanjem dobija se najvećim delom osnova za ukupno planiranje, za koje se postavljaju sledeća pitanja:
- šta se proizvodi, odn. koje proizvode treba poboljšati;
- o kojim se količinama pri tome radi;
- kakva je obrada potrebna, odn. koje su faze proizvodnog procesa?
1.1 Sezonska kolebanja
U našim klimatskim uslovima, usled promena klime dolazi do kolebanja prodaje u toku godine. Stoga je potrebno da se razjasne sledeća pitanja:
- koje se količine u pojedinim vremenskim intervalima isporučuju, posebno za svaki proizvod?
- pored sezonskih kolebanja, da li postoje i drugi faktori koji izazivaju kolebanja prodaje?
- da li nabavke sirovina i drugih potrebnih materijala podležu sezonskim ili drugim kakvim kolebanjima?
U vezi sa ovim, može se ukazati na sl. 41, na kojoj su prikazane karakteristike mesečne prodaje piva u SR Nemačkoj u 1969. i u 1979. godini.
1.2 Struktura proizvodnje
Dalje treba proveriti da li postoje proizvodi koji zauzimaju istaknuto mesto u proizvodnji. To može biti određeni tip piva, ili proizvod koji se dobija po dugotrajnom i složenom postupku. Primer za ovo može biti udeo pojedinih tipova piva u ukupnoj proizvodnji neke pivare:
| Eksportno pivo i pivo donjeg vrenja | 74% |
| Pivo plzenskog tipa | 14% |
| Pivo gornjeg vrenja | 7% |
| Sladni napitak | 3% |
| Bock pivo | 1% |
| Ostalo | 1% |
1.3 Novi proizvodi
Potrebno je razjasniti da li će u program ući novi proizvodi ili će se, eventualno. isključiti neki od dosadašnjih proizvoda.
1.4 Razvoj prodaje
Kakav će biti razvoj prodaje; da li će doći do pomeranja između proizvoda koji se puštaju u prodaju, da li se može očekivati da će doći do povećanja ili smanjenja proizvodnje i prodaje (npr. usled zatvaranja drugih fabrika, izgradnje brane, promene vlasti, itd.)?
1.5 Određivanje veličine preduzeća
Veličina nekog preduzeća može se izraziti na sledeće načine:
- brojem zaposlenih,
- prometom u jedinici vremena, npr. godišnje, mesečno, dnevno,
- kapacitetom pojedinih mašina,
- obimom proizvodnje celog postrojenja u jedinici vremena, npr. litara/godina, litara/dan, litara/sat.
U pivarstvu se veličina preduzeća izražava kao zapremina proizvoda ili kao kapacitet. Usled sezonskih kolebanja tokom godine, ne bi bilo svrsishodno da se veličina pogona ili zapreminski kapacitet proizvodnje karakteriše na osnovu veoma kratkih vremenskih intervala, npr. meseca, dana ili sata. Međutim, prilikom proračuna u pojedinim fazama proizvodnje, i kraći vremenski intervali igraju određenu ulogu.
Kod postojećih pogona može se poći od važećih odnosa, pri čemu, razumljivo, treba brižljivo proveriti kako će odnosi na tržištu uticati na perspektive dalje prodaje. Prirodno, prognoze za budućnost nikada se ne mogu dati sa potpunom sigurnošću. Na ovom mestu i sada nije moguće ulaziti u to, koji se sve aspekti moraju uzeti u obzir prilikom ove procene. U ovom pogledu, samo se još jednom ukazuje na usku povezanost planiranja preduzeća sa tržištem. Na ovom mestu treba i mora se poći od pretpostavke da su odgovarajuća prethodna istraživanja obavljena i da je veličina preduzeća definisana.