Планирование цеха по производству шприцев — это гораздо больше, чем просто размещение оборудования в имеющемся здании. Хорошо спроектированный завод должен объединить производственный поток, требования к чистым помещениям, перемещению материалов, коммунальным услугам, упаковке, стерилизации, хранению и будущему расширению в одну практичную планировку.

Для производителей, планирующих построить новое предприятие по производству одноразовых шприцев, планировку цеха в идеале следует разработать до начала строительства и установки оборудования. Хорошо спланированная планировка может сократить ненужную транспортировку, повысить эффективность производства, упростить обслуживание и обеспечить лучший контроль производственной среды.

В этой статье в качестве примера используется линия по производству одноразовых шприцев , чтобы объяснить, как с самого начала подойти к планированию планировки завода.

1. Начните с процесса производства шприцев

Прежде чем рисовать стены или размещать оборудование, определите весь производственный процесс.

Типичный процесс производства одноразовых шприцев может включать:

Хранение сырья → Литье под давлением → Проверка компонентов → Печать → Сборка → Проверка → Упаковка → Стерилизация → Хранение готовой продукции → Отгрузка

Основные компоненты могут включать цилиндр шприца, поршень, прокладку, колпачок и другие компоненты, специфичные для конкретного продукта.

В зависимости от типа шприца также могут потребоваться дополнительные процессы, такие как сборка иглы или сборка защитных компонентов.

Первый принцип прост:

Перед размещением оборудования нарисуйте производственный поток.

Это помогает обеспечить логичное перемещение материалов и продукции по фабрике, а не многократное перемещение между разными участками.

2. Разделите завод на функциональные зоны.

Предприятие по производству шприцев обычно можно разделить на несколько зон.

Склад сырья

Используется для пластиковой смолы, резиновых компонентов, упаковочных материалов и других входящих материалов.

Зона литья под давлением

Используется для изготовления корпусов шприцев, плунжеров, колпачков и других пластиковых компонентов.

Зона проверки и печати

Используется для визуального осмотра, проверки размеров и печати градуировок или информации о продукте.

Зона сборки

Используется для сборки компонентов шприца и проведения функциональных проверок.

Чистое помещение

Используется для производственных процессов, требующих контролируемых условий окружающей среды в соответствии с продуктом и применимыми требованиями.

Область упаковки

Используется для полиэтиленовых пакетов, пакетов или блистерной упаковки.

Зона стерилизации ЭО

Используется, когда в качестве метода стерилизации выбран оксид этилена.

Зона аэрации

Используется после стерилизации ЭО для обеспечения надлежащего удаления остатков ЭО.

Склад готовой продукции

Используется для качественной готовой продукции перед отправкой.

Таким образом, основной производственный поток можно организовать следующим образом:

Сырье → Производство → Проверка → Сборка → Упаковка → Стерилизация → Готовая продукция → Отгрузка.

3. Сначала спланируйте зону литья под давлением.

Литье под давлением обычно является одним из крупнейших участков на заводе по производству шприцев.

Различные машины могут использоваться для:

Цилиндры шприцев

Плунжеры

Кепки

Другие пластиковые компоненты

При размещении термопластавтомата учитывайте не только его размеры.

В планировке также необходимо предусмотреть место для:

Доступ оператора

Загрузка материала

Коллекция продуктов

Изменение формы

Обслуживание

Электрические шкафы

Подключения охлаждающей воды

Соединения сжатого воздуха

Для предварительного планирования компоновки в качестве практического ориентира можно использовать примерно 1,5 м свободного рабочего пространства между основным оборудованием или рядами оборудования .

Эти 1,5 м не следует рассматривать как универсальное нормативное требование. Окончательное расстояние следует проверить на соответствие требованиям производителя оборудования к техническому обслуживанию, требованиям безопасности, пожарным нормам и местным строительным нормам.

Полезный расчет:

Площадь станка + рабочее пространство + пространство для обслуживания + поток материала

а не просто рисовать следы машины.

4. Планирование системы охлаждения

Охлаждение является важной функцией при литье под давлением, поскольку и машины, и формы выделяют значительное количество тепла.

Типичная система может включать в себя:

Промышленный охладитель → Насос охлаждающей воды → Распределительные трубы → Машины/формы → Возвратная вода → Чиллер

Требуемая холодопроизводительность зависит от:

Количество термопластавтоматов

Размер машины

Требования к охлаждению пресс-формы

Производственный цикл

Температура окружающей среды

Вспомогательное оборудование

Будущее расширение

Чиллер и сопутствующее оборудование, как правило, лучше располагать за пределами основной чистой производственной зоны, где легче выполнять техническое обслуживание.

При составлении плана не забудьте оставить место для труб, насосов, клапанов, дренажа, электрических соединений и доступа для технического обслуживания..

Машина может физически вписаться в помещение, но при этом не будет достаточно места для подключения к инженерным сетям.

5. Планирование чистых помещений

Чистое помещение — одно из наиболее важных помещений на заводе по производству одноразовых шприцев.

Чистое помещение — это контролируемая среда, в которой такие параметры, как содержание частиц в воздухе, температура, влажность, давление и воздушный поток, контролируются в соответствии с применимыми требованиями.

Требуемая классификация чистых помещений зависит от продукта, процесса, системы качества и применимых норм.

Типичный кадровый поток может быть:

Общая зона → Раздевалка → Одежда → Подготовка → Чистое помещение.

Материальный поток может следовать:

Подготовка материала → Зона передачи → Передаточный короб/воздушный шлюз → Чистое помещение

Планировка должна сводить к минимуму ненужное пересечение персонала, сырья, компонентов и готовой продукции.

В чистом помещении также необходимо достаточно места для оборудования, операторов, перемещения материалов, очистки, обслуживания и систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

6. Передача материалов и промежуточное хранение.

После литья под давлением компоненты должны быть отправлены на печать, проверку или сборку.

Вместо того, чтобы позволять продуктам свободно перемещаться по заводу, между основными производственными участками можно спланировать специальные зоны передачи материалов и зоны промежуточного хранения .

Например:

Литье под давлением → Перенос компонентов → Проверка/печать → Сборка

При производстве в чистых помещениях материалы могут поступать через контролируемые зоны передачи или пропускные коробки.

Зона передачи должна быть спроектирована в соответствии с фактическим размером производственных тележек, контейнеров или поддонов.

Всегда учитывайте не только сам дверной проем, но и все движение:

Тележка → Дверь → Поворотное пространство → Размещение → Передача

7. Участок сборки шприцев

После изготовления и проверки компонентов они передаются на участок сборки шприцев.

Типичный процесс автоматизированной сборки может включать в себя:

Подача ствола → Узел прокладки/плунжера → Проверка компонентов → Функциональная проверка → Сбор продукции

Полуавтоматические и полностью автоматические системы сборки могут быть выбраны в зависимости от производственной мощности и требований к автоматизации.

При размещении сборочной машины оставьте достаточно места для:

Подача материала

Коллекция продуктов

Доступ оператора

Электрические шкафы

Пневматические соединения

Очистка

Обслуживание

Зона сборки также должна быть логически расположена по отношению к чистому помещению, зонам проверки и упаковки.

8. Зона упаковки

После сборки и проверки шприцы поступают на упаковку.

Распространенные методы упаковки включают в себя:

Упаковка полиэтиленового пакета

Упаковка из бумажно-пластикового пакета

Блистерная упаковка

Участок упаковки должен содержать не только упаковочную машину. Также должно быть место для:

Входящие шприцы → Упаковка → Проверка → Картонная упаковка → Передача

Упаковочные материалы должны иметь организованное место для хранения, расположенное достаточно близко к упаковочному участку, чтобы уменьшить ненужную транспортировку.

Требуемая площадь также должна учитывать готовые коробки и временное скопление продукции между процессами.

9. Зона стерилизации ЭО.

Если используется стерилизация ЭО, систему стерилизации следует планировать как выделенную функциональную зону.

Упрощенный процесс:

Упакованные шприцы → Стерилизация ЭО → Удаление ЭО → Аэрация → Готовая продукция

Оборудование ЭО требует особого внимания в отношении:

Газоснабжение

Вентиляция

Обнаружение газа

Защитные блокировки

Контроль температуры и влажности

Контроль давления

Погрузка и разгрузка

Регистрация данных процесса

При предварительном планировании емкость камер ЭО можно рассматривать примерно от 1 м³ до 25 м³ , в зависимости от требуемой производственной мощности.

Камера не должна просто заполняться на 100% от ее номинального объема. Необходимо пространство для циркуляции газа, конфигурации загрузки, датчиков мониторинга и эксплуатационных требований..

В качестве ориентира для предварительного планирования можно принять во внимание, что дополнительная вместимость камеры примерно на 20–30% превышает расчетный объем загрузки продукта. Окончательная конфигурация загрузки должна быть определена посредством разработки и проверки процесса.

10. Склад готовой продукции

После стерилизации и необходимого процесса аэрации квалифицированная продукция может быть отправлена ​​на склад готовой продукции.

Простой поток:

Стерилизация/Аэрация → Склад готовой продукции → Зона погрузки → Отгрузка

Размеры склада должны соответствовать:

Ежедневное производство × Дни хранения × Объем упаковки

Отдельные зоны могут также потребоваться для продукции, ожидающей проверки или выпуска, в зависимости от заводской системы качества.

Расположение склада готовой продукции рядом с зоной отгрузки может сократить ненужные внутренние перевозки.

11. Коммунальные услуги должны быть включены в планировку.

Планировка завода – это не только машины и стены.

Предприятию по производству шприцев может потребоваться:

Электроэнергия

Для термопластавтоматов, сборочного оборудования, упаковочных машин, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, холодильных машин, компрессоров и систем стерилизации.

Сжатый воздух

Для пневмоцилиндров, клапанов, систем подачи и средств автоматизации.

Охлаждающая вода

Для литьевых машин и пресс-форм.

ОВК

Для чистых помещений и контролируемых производственных помещений.

Дренаж

Для систем охлаждения, уборочных помещений и других инженерных систем.

Вытяжка и Вентиляция

Особенно важно для территорий с особыми требованиями по охране окружающей среды или безопасности.

Эти инженерные маршруты следует планировать до окончательного размещения оборудования.

12. Как нарисовать план завода по производству шприцев

Если вы начинаете компоновку завода с нуля, следуйте следующей последовательности.

Шаг 1 — Измерьте здание

Записывать:

Длина × Ширина × Высота

Затем отметьте колонны, двери, погрузочные платформы, запасные выходы, окна и существующие инженерные коммуникации.

Шаг 2 — Перечислите все оборудование

Для каждой машины запишите:

Длина × Ширина × Высота + Вес + Мощность + Сжатый воздух + Охлаждающая вода

Шаг 3 — Нарисуйте производственный поток

Например:

Литье под давлением → Проверка → Печать → Сборка → Упаковка → Стерилизация

Шаг 4 — Разделите функциональные области

Отметка:

Склад/Производство/Чистые помещения/Упаковка/Стерилизация/Коммунальные услуги

Шаг 5 — Сначала разместите крупное оборудование

Начните с термопластавтоматов, чиллеров, компрессоров, камер ЭО и крупного упаковочного оборудования.

Шаг 6 — Добавьте рабочее пространство

Используйте примерно 1,5 м свободного пространства вокруг основного оборудования или между рядами оборудования в качестве ориентира для предварительного планирования, а затем отрегулируйте его в соответствии с фактическими требованиями к оборудованию.

Шаг 7 — Добавьте маршруты материалов и персонала

Используйте стрелки, чтобы показать движение:

Сырье → Компоненты → Готовая продукция

и поток персонала через объект.

Шаг 8 — Добавьте утилиты

Наконец, добавьте:

Электрика → Сжатый воздух → Охлаждающая вода → HVAC → Дренаж → Выхлопные газы

На этом этапе ваша предварительная планировка завода будет намного ближе к практическому плану производства.

13. Пример базовой компоновки завода по производству шприцев

Простой концептуальный макет может следовать следующей последовательности:

Склад сырья

↓

Зона литья под давлением

↓

Проверка компонентов/печать

↓

Чистые помещения и сборка шприцев

↓

Область упаковки

↓

ЭО стерилизация

↓

Аэрация

↓

Склад готовой продукции

↓

Зона доставки

Это только стартовая концепция. Окончательная планировка должна быть скорректирована с учетом размеров здания, производственных мощностей, характеристик оборудования, требований к чистым помещениям, коммунальных услуг, правил техники безопасности и планов будущего расширения.

14. План будущего расширения

Одна из самых простых ошибок — проектировать завод только с учетом сегодняшней производственной мощности.

Например, производитель может первоначально установить пять машин для литья под давлением, но позже планирует добавить еще пять машин.

Если исходная планировка не оставляет места для дополнительных машин, мощности охлаждения, электрической мощности или потока материалов, будущее расширение может стать дорогостоящим.

Поэтому, когда это возможно, зарезервируйте место для:

Дополнительное производственное оборудование + Расширение производственных мощностей + Складские мощности + Дополнительные упаковочные линии

Хороший макет должен работать не только сегодня — он должен оставлять место для завтрашнего дня.

15. От планировки завода до комплексного производственного решения

Каждый проект шприцев индивидуален. Размеры здания, характеристики шприцев, целевая производительность, уровень автоматизации, метод упаковки и требования к стерилизации — все это может повлиять на окончательный проект цеха.

В SMARTELL TECHNOLOGY планирование оборудования можно рассматривать вместе с полным процессом производства шприцев, охватывая такие области, как литье под давлением, производство компонентов, сборку, упаковку и стерилизацию..

Для нового проекта наиболее полезная стартовая информация:

Заводской размер + Спецификация шприца + Целевой выход + Уровень автоматизации + Способ упаковки

На основании этих основных параметров можно шаг за шагом разработать производственный процесс, список оборудования, требования к инженерным сетям, расположение чистых помещений и предварительную планировку цеха.

Цель хорошей планировки завода — не просто разместить в здании как можно больше машин.

Целью является создание четкого, эффективного и обслуживаемого производственного потока , при котором оборудование имеет достаточное рабочее пространство, материалы перемещаются логично, чистые зоны остаются под контролем, коммунальные услуги доступны, а будущее расширение остается возможным.

Для производителей шприцев, потратив время на планирование компоновки перед строительством и установкой оборудования, можно с самого начала сделать весь производственный проект более эффективным.