Процесс производства невозможно представить без регламентации технических действий и этапов. Для этого разрабатывается специальный документ- технологическая схема.

Технологическая схема — это графический технологический документ, который отдельно или совместно с другими технологическими документами описывает технологический процесс или составную часть процесса.

Технологическая схема производства отображает взаимосвязь между отдельными операциями технологического процесса, оборудованием и прочими устройствами, участвующими в производственных процессах.

На технологической схеме предприятия изображают весь технологический цикл производства — от исходного сырья до готовой продукции.

Схема представляет собой графическую или текстовую интерпретацию необходимого набора операций, соблюдение которых приводит к получению готового продукта. При ее составлении учитывается количество производственных линий, набор используемого оборудования, этапы ручного и механизированного труда. Учет всех факторов и строгая регламентация производственных процессов, позволяет добиться высокой эффективности и качества производства.

Взаимное расположение оборудования и его размеры на технологической схеме должны быть по возможности близки к реальности, то есть отображаться так, как они расположены на предприятии.

На технологической схеме должны быть показаны все технологические связи, отображена система управления технологического процесса (места установки отдельных датчиков, показывающие, записывающие и управляющие приборы, места установки исполнительных механизмов, места отбора проб для лабораторного анализа и т.п.). Если при составлении схем расстановка приборов, датчиков сильно усложняют схему, то их можно не отображать, а отобразить в технологической схеме самое главное понимание именно технологии.

Для технологической схемы должна быть выполнена спецификация, на схеме должны быть необходимые обозначения, оборудование должно быть пронумеровано и описано в спецификации и легко читаема, сделана как можно более простой, понимал любой работник.

Технологическая схема — это один из видов документов в составе проектной документации. Этот документ должен иметь соответствующее обозначение. Обозначение присваивают согласно Единой Системе Конструкторской Документации (ЕСКД), по ГОСТ 2.102-2013 или ГОСТ 2.701-2008.

Рисунок 1. Вид технологической схемы

1. Виды технологических схем

Учитывая огромное разнообразие производственных предприятий, производимой продукции, особенности различных технологий, существуют различные виды технологических схем. Общая классификация выглядит примерно следующим образом:

1. Промышленная технологическая схема — наиболее распространенный тип, который широко распространен при производстве габаритных товаров, больших объемов или крупногабаритной продукции. Они рассчитаны на длительное использование при производстве однотипной продукции долгое время. Главное преимущество в том, что можно значительно снизить уровень первоначальных капиталовложений и производственных расходов в процессе эксплуатации оборудования рисунок 1.
2. Опытно-промышленные технологические схемы — данный тип является предвестником промышленных схем. Они разрабатываются в тех случаях, когда необходимо наладить производство принципиально нового типа продукции. Она может быть немного упрощенной и дополняться в процессе работы производственной линии. На ее основе технологи собирают информацию для составления основных промышленных технологических схем.
3. Стендовые установки или их еще называют модульными, они представляют собой небольшие монтажные фермы, на которых смонтированы различные типы аппаратуры. Подобная конструкция значительно упрощает производственные эксперименты, так как можно легко и быстро сделать переоборудование установки. Они применяются на небольших производствах, с незначительным объемом и габаритами производимой продукции.
4. Лабораторные установки-являются аналогом стендовых и позволяют разработать схему производства абсолютно новой продукции в лабораторных условиях, под надзором инженеров и разработчиков.

Рисунок 2. Пневматическая технологическая схема: 1 — воздушный фильтр, 2 — цилиндр, 3 — цилиндрическая, 4 — направляющий клапан, 5 -смазывающее устройство, 6 — манометр, 7-отсечной клапан, 8 — отсечной клапан, 9 – сбросной клапан, 10 -манометр, 11 – воздухосборник.

Они применяются в тех случаях, когда процесс перехода от лабораторных испытаний к непосредственному производству без потери эффективности и качества рисунок 2.

Существует классификация технологических схем, исходя из типа производственной организации:

1. Схемы периодического действия — промышленное производство на их основе предусматривает периодические паузы, остановки производственного процесса и нет необходимости соблюдения беспрерывного процесса. Процесс производства обычно выполняется в одну или две смены.
2. Схемы непрерывного действия — технологический процесс, регламентируемый, предусматривает определенную очередность операций, которые позволяют производить продукцию без прерывания. Практически все предприятия, производящий продукцию большими объемами, работает в непрерывном режиме.
3. Схемы комбинированного типа — смешанные схемы предусматривают технологический процесс, сочетающий беспрерывные и прерывающиеся этапы. Подобные модели достаточно распространены, так как они более универсальны рисунок 3. На их основе можно производить продукцию различных типов, а также на производствах, которые зависит от уровня заказах и сезонности. Когда в определенное время необходимо беспрерывное производство, а в остальное ограничение объемов.

Рисунок 3. Схема цепи аппаратов насосной, оборотного водоснабжения с контрольными точками

Выбор технологической схемы важнейший этап подготовки к запуску производства или выпуску нового товара. От качества подготовки и расчетов при разработке схемы, напрямую зависит эффективность будущего производственного процесса.

В зависимости от объема учетной информации, схемы делятся на два типа:

• полная;
• принципиальная.

Полная включает графическое изображение производственного процесса, описание процессов, оборудования и приборов, автоматических процессов, устройств безопасности и защиты, энергетического питания, поставки и хранения сырья, а также готовой продукции.

Рисунок 4. Аппаратурная схема завода

Она идеально подходит для изучения полного технологического процесса и наладки производственного процесса рисунок 4. Но она не подходит для первичного ознакомления, так как содержит огромный объем информации, быстро изучить который невозможно.

С принципиальной разновидностью работать намного легче, она отлично подходит для первичного ознакомления и содержит следующую информацию:

1. Очередность производственных операций — четко регламентирует последовательность выполняемых действий рисунок 5 (примером может быть покраска, сушка, нагревание, охлаждение, химические процессы и другие).
2. Необходимое оборудование для производства таблица 1 (бункера, конвейеры, шахтная печь, конвертера, барабансепаратор, деаэраторы, вагон-весы, питатели и другие).

Таблица 1. Спецификация цепи аппаратов плавильного цеха

1. Нормы технологического режима производственных участков (электрическое напряжение, давление, температура и другие).
2. Способы эксплуатации сырья, заготовок и других дополнительных компонентов, получение готовой продукции, вторичное использование отходов и побочной продукции.

Рисунок 5. Технологическая схема цепи аппаратов плавильного цеха

Принципиальная схема технологического процесса должна основываться на следующих принципах:

• несколько однотипных производственных линий можно описать на примере одной;
• также однотипные операции не нужно расписывать отдельно;
• резервное оборудование не нужно добавлять;
• не нужно добавлять описание контрольно-измерительного оборудования;
• устройства защиты объекта не описываются, так как разрабатываются на основе технологической схемы.

Для примера ниже приведены два рисунка 6 и 7 с технологическими схемами маслозавода.

Рисунок 6. Технологическая схема линии масла

Первая схема более-менее соответствует ГОСТам. Однако технологам она понятна и никаких улучшений они не требуют.

Вторая схема уже не по ГОСТу, но уже упрощённая технологическая схема (хотя кто-то скажет, что больше похоже на структурную) завода по производству растительного масла. На этой схеме даже далёкому от темы человеку будет в общих чертах понятно, в какой последовательности выполняются технологические процессы и как между собой связаны отдельные участки производства (линии).

Рисунок 7. Технологическая схема завода по производству масла

Общая технологическая схема производства позволяет иметь представления о будущем предприятии, системе пожарной и трудовой безопасности, определить недостатки и пути оптимизации.

Если технологическая схема разработана с соблюдением необходимых требований, производственное помещение ей отвечает, а сотрудники четко понимают свои обязанности, эффективность изготовления товара будет на высоком уровне.