Основная цель проектирования
Любое предприятие пищевой промышленности, будь то молокозавод или цех по выпуску рыбных консервов, изначально начинается с проекта. Который, в свою очередь, начинается с общего задания на проектирование и технико-экономического обоснования (насколько вообще рентабельно строить предприятие). Ниже приведен план, как вообще происходит проектирование любого пищевого производства.
Подготовка документации, по которой можно создать в натуре намеченный к строительству, расширению, реконструкции или техническому перевооружению объект согласно заданным условиям.
Проект должен соответствовать ряду требований:
- Эксплуатационные – размеры и планировка всех зданий и сооружений, а также конструкторские решения должны обеспечивать нормальную, стабильную работу как инженерного, так и санитарно-технического оборудования;
- Экономические – минимальные затраты на строительство и эксплуатацию объекта;
- Инженерно-технические – прочность и устойчивость здания в целом и отдельных его элементов;
- Архитектурные – все здания и сооружения внешним видом, отделкой и материалами должны составлять единый архитектурный ансамбль с прилегающими сооружениями.
При проектировании пищевых предприятий «первая скрипка» принадлежит технологу. Потому как именно технолог разрабатывает технологическую схему производства, рассчитывает и выбирает основное оборудование, выдает задания специалистам – смежникам на разработку общеинженерных разделов проекта.
В зависимости от сложности и вида выпускаемой продукции, проект может разрабатываться в одну или две стадии.
Одностадийное проектирование
Одностадийное проектирование уместно при создании типовых и технически несложных объектов. В таком случае подготавливается технорабочий проект сразу со сводным сметным расчетом.
Двустадийное проектирование
Двухстадийное проектирование используется для технически сложных объектов с целью исключения ошибок и улучшения качества документации. В таком случае разработка проектной документации начинается с разработки проектных решений, а соответствующая им разработанная документация называется проект. Далее проект передаются на экспертизу и утверждение. И только после утверждения начинается вторая стадия – разработка технического проекта.
Все это хорошо, однако без технико-экономического обоснования (оно же предпроектные предложения) не имеет смысла затевать весь процесс. В какой-то степени технико-экономическое обоснование является бизнес-планом с расписанной стратегией развития предприятия, выбранной и обоснованной технологией производства, просчитанными сроками строительства и окупаемости проекта.
Помимо вышеперечисленных пунктов, в технико-экономическом обосновании нужно отразить следующие вопросы:
- географические координаты и характеристика района строительства;
- характеристика имеющейся в этом районе промышленности, перспективы ее развития и роста населения, описание существующих в районе строительства предприятий и обоснование необходимости строительства нового или реконструкции действующего предприятия;
- выбор сырьевой зоны;
- перспектива развития сырьевой базы на 10-15 лет;
- сезонность поступления сырья на проектируемое предприятие;
- режим работы пищевого предприятия, определение типа предприятия, проектной мощности и ассортимента готовой продукции будущего производства;
- технологическая характеристика и особые условия технического оснащения;
- изыскания по обеспечению будущего или реконструируемого предприятия необходимыми материалами, энергетическими ресурсами;
- вопросы кооперирования, обеспечения предприятия рабочим персоналом;
- особые условия для проектирования подсобно-вспомогательных служб и складов;
- обеспечение предприятия топливом, водой, паром, холодом;
- условия сброса сточных вод;
- срок строительства и очередность ввода мощностей.
Технико-экономическое обоснование (ТЭО)
Первый этап предпроектных работ. И на основании ТЭО выполняется задание на проектирование. Ответственность за разработку задания несет заказчик. В задании на проектирование содержатся следующие сведения:
- наименование производства и предприятия;
- основание для проектирования;
- вид строительства;
- стадийность проектирования;
- требования по вариантной и конкурсной разработке;
- особые условия строительства;
- основные технико-экономические показатели объекта, в том числе мощность, производительность, производственная программа;
- требования к качеству, конкурентной способности и экологическим параметрам продукции;
- требования к технологии, режиму предприятия;
- требования к архитектурно-строительным, объемно-планировочным и конструктивным решениям;
- выделение очередей и пусковых комплексов, требования по перспективному расширению предприятия;
- требования и условия по разработке природоохранных мер и мероприятий;
- требования к режиму безопасности и гигиене труда;
- требования по ассимиляции производства;
- требования по разработке инженерно-технических мероприятий гражданской обороны и мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций;
- требования по выполнению опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ;
- состав демонстрационных материалов.

На этом этапе работ, как и в течение всего процесса проектирования, используется внутренняя и внешняя информация.
- Внутренняя – это опыт, знания и квалификация проектировщиков, собственная библиотека знаний, а также библиотеки и архивы проектных институтов.
- Внешняя – это вся информация, полученная от заказчика и иногда от исследовательских институтов.
Вся информация составляет исходные данные для проектирования и ее объем зависит от характера намеченного строительства (новострой, реконструкция, расширение) и состава планируемого объекта.
После составления ТЭО и задания на проектирование разрабатывается проектная документация. Ее основная задача – конкретизация и проверка решений, принятых при составлении обоснования инвестиций.
Рабочий проект при одностадийном проектировании содержит:
- пояснительную записку с технико-экономическим обоснованием;
- перечень типовых и повторно применяемых экономичных проектов;
- изменения и дополнения в связи с привязкой их к местным условиям;
- сводную смету;
- рабочие чертежи (генерального плана, архитектурно-строительных планов, чертежи зданий, технических трубопроводов, фундаментов под оборудование и т.д.);
- паспорт рабочего проекта.
При двухстадийном проектировании проект содержит такие разделы:
- общая пояснительная записка;
- генеральный план и транспорт;
- технологические решения;
- управление производством, предприятием и организация условий и охраны труда рабочих и служащих;
- архитектурно-строительные решения;
- инженерное оборудование, сети и системы;
- организация строительства;
- охрана окружающей среды;
- инженерно-технические мероприятия гражданской обороны, мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций;
- сметная документация;
- эффективность инвестиций.
Подготовленный рабочий проект представляется на экспертизу и утверждение.
Рабочая документация разрабатывается на основании утвержденного проекта и состоит из рабочих чертежей, смет, ведомостей объемов строительных и монтажных работ, ведомостей потребности в материалах, спецификации на оборудование, паспорта строительных рабочих чертежей и сооружений. Рабочие чертежи подразделяются на чертежи для производства строительных и монтажных работ, для установки технологического и другого оборудования, сетей и устройств всех видов энергоснабжения, элементов строительных конструкций и некоторые другие.
Остановимся более подробно на проектировании технологической части. Потому как это основная составляющая именно при проектировании предприятий пищевой промышленности.
Проектирование технологической части начинается с продуктового расчета (она же производственная программа). А непосредственно перед продуктовым расчетом разрабатываются схемы технологического направления переработки сырья. Схема переработки сырья зависит от видов продуктов и полуфабрикатов конкретного производства и дает возможность правильно выбрать технологию. Продуктовый расчет необходим для определения производства, интенсивности технологических процессов, необходимого количества технологического оборудования, вспомогательных материалов, воды, энергии, помещений для хранения сырья и готовой продукции. С помощью продуктового расчета по заданному количеству сырья рассчитывают количество полуфабрикатов и отходов производства, или наоборот, от готовой продукции – потребность в сырье, количество полуфабрикатов и отходов.

Результаты продуктового расчета сводят в таблицу, отражающую движение сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.
После выработки продуктового расчета идет расчет мощности пищевых предприятий, то есть максимально возможная переработка сырья или выработка готовой продукции в единицу времени. Мощность предприятия определяется по технической норме производительности ведущего оборудования. Например, в хлебопекарной промышленности производственная мощность предприятия определяется количеством и максимальной производительностью установленных хлебопечей; в консервной – основное производство представлено несколькими цехами с предметной специализацией и производственная мощность складывается из мощности этих цехов; производственную мощность пивоварни определяют по производительности трех цехов: варочного, бродильного и лагерного; в молочной промышленности суммируют расчеты перерабатывающего предприятия и городского молокозавода.
После расчета мощности предприятия следует определиться с технологией производства, которая зависит от ряда факторов:
- ассортимент продукции и вид сырья;
- выбранные технологии должны обеспечить производство продукции в заданном ассортименте и с требуемым качеством;
- качество сырья;
- максимальное использование сырья;
- улучшение качества продукции;
- сокращение числа операций;
- способ осуществления технологической операции или процесса;
- сокращение длительности технологических операций.
В целом, при выборе технологии пищевого производства следует руководствоваться такими принципами:
- разработка маловодных, бессточных и малоотходных технологических процессов, замкнутых по отношению к окружающей среде;
- создание малоотходных технологий, позволяющих максимально и комплексно извлекать все ценные компоненты сырья, превращая их в полезные продукты;
- создание технологии с низкой энерго-, ресурсо- и капиталоемкостью, позволяющих выпускать качественную и конкурентоспособную продукцию.
После выработки оптимальной технологии производства происходит выбор и обоснование технологической схемы, которая должна обеспечить высокое качество продукции. Поэтому чем меньше потери и отходы в производстве при сохранении высокого качества продукции, тем лучше выбранная технологическая схема.
Далее необходимо построить график технологических процессов с целью определения режима работы предприятия, продолжительности и последовательности операций в течение суток (смены), взаимосвязи отдельных операций. Все это необходимо для последующего подбора и расчета машин и аппаратов, и последующего построения графика работы технологического оборудования. Также по графику технологических процессов устанавливается продолжительность и очередность работы машин, проверяется правильность их подбора и расчета. Он служит основанием для определения расхода электроэнергии, пара, воды, холода на технологические нужды.

Выбрав технологию производства, рассчитав необходимое количество оборудования и построив график технологического процесса, необходимо выбрать площадку для строительства (если это новое строительство) и расположить оборудование на выделенной территории. Выбором площадки занимается заказчик. При этом следует учитывать две основные группы факторов, влияющие на выбор площадки. Это:
- размеры площадки, особенности архитектуры зданий и сооружений предприятия, санитарная вредность проектируемого и соседних предприятий;
- транспортные условия размещения предприятия;
- ориентировочная потребность в сырье и расположение источников сырья и рынков сбыта готового продукта;
- расположение источников и способы получения электроэнергии, пара, воды, а также условия устройства канализации;
- потребность в рабочей силе (по квалификациям);
- количество и состав отходов, подлежащих удалению, способы их обезвреживания; возможности комбинирования производств;
- условия подвоза строительных материалов.
Также необходимо максимально эффективно скомпоновать производственные цеха и увязать их с генеральным планом так, чтобы были обеспечены грузовые потоки, взаимосвязь между производственными цехами и другими объектами, удобное движение людей по заводской территории и т.д.
Далее наступает самый ответственный этап – планировка оборудования. И здесь есть ряд положений, соблюдение которых позволяет добиться хороших результатов планировки и компоновки оборудования:
- расположение оборудования для обеспечения кратчайших путей движения сырья от начальной до конечной стадии;
- планировка оборудования в производственном цехе осуществляется с таким расчетом, чтобы здание имело рациональную прямоугольную конфигурацию и размеры, позволяющие использовать стандартные строительные конструкции;
- расстановка оборудования в последовательности, соответствующей протеканию производственного процесса. При этом не обязательно расставлять оборудование строго последовательно. Важно, чтобы сырье по пути своего движения не делало петель.

Подведем итоги
- Проектирование, в частности предприятий пищевой промышленности – процесс, при реализации которого приходится многократно возвращаться с последующих этапов разработки проекта на предыдущие для пересмотра принятых ранее решений, документации, ее улучшения и доработки;
- Проект пищевого производства (в зависимости от сложности производства) может разрабатываться в одну или две стадии. При двухстадийном проектировании сначала разрабатываются проектные решения (ТЭО). И только после утверждения проектных решений начинается собственно разработка проекта;
- Основная роль при проектировании предприятий пищевой промышленности принадлежит технологу;
- От правильности выбора технологии, а также выбора и обоснования технологической схемы производства зависит, будет ли данный проект иметь право на жизнь;
- Важнейший раздел – проектирование технологической части, в частности компоновка оборудования.