إن التخطيط لورشة تصنيع المحاقن هو أكثر بكثير من مجرد وضع الآلات داخل مبنى متاح. يحتاج المصنع المصمم جيدًا إلى ربط تدفق الإنتاج ومتطلبات غرف الأبحاث وحركة المواد والمرافق والتعبئة والتعقيم والتخزين والتوسع المستقبلي في تخطيط عملي واحد.

بالنسبة للمصنعين الذين يخططون لإنشاء منشأة جديدة لإنتاج المحاقن التي تستخدم لمرة واحدة، يجب تطوير تخطيط ورشة العمل بشكل مثالي قبل البناء وتركيب المعدات. يمكن للتخطيط الجيد التخطيط أن يقلل من عمليات النقل غير الضرورية، ويحسن كفاءة الإنتاج، ويبسط الصيانة، ويوفر تحكمًا أفضل في بيئة التصنيع.

تستخدم هذه المقالة خط إنتاج حقنة يمكن التخلص منها كمثال لشرح كيفية التعامل مع تخطيط تخطيط المصنع من البداية.

1. ابدأ بتدفق إنتاج الحقنة

قبل رسم الجدران أو وضع المعدات، حدد عملية الإنتاج الكاملة.

قد تشمل عملية تصنيع المحاقن النموذجية التي تستخدم لمرة واحدة ما يلي:

تخزين المواد الخام ← قولبة الحقن ← فحص المكونات ← الطباعة ← التجميع ← الفحص ← التغليف ← التعقيم ← تخزين المنتج النهائي ← الشحن

قد تشمل المكونات الرئيسية برميل المحقنة، والمكبس، والحشية، والغطاء، والمكونات الأخرى الخاصة بالمنتج.

اعتمادًا على نوع المحقنة، قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى عمليات إضافية مثل تجميع الإبرة أو تجميع مكونات الأمان.

المبدأ الأول بسيط:

ارسم تدفق الإنتاج قبل وضع المعدات.

ويساعد ذلك على ضمان تحرك المواد والمنتجات بشكل منطقي عبر المصنع بدلاً من العبور المتكرر بين المناطق المختلفة.

2. تقسيم المصنع إلى مناطق وظيفية

يمكن عمومًا تقسيم منشأة إنتاج الحقنة إلى عدة مناطق.

مستودع المواد الخام

يستخدم للراتنج البلاستيكي والمكونات المطاطية ومواد التعبئة والتغليف والمواد الواردة الأخرى.

منطقة صب الحقن

تستخدم لتصنيع براميل المحاقن والغطاسات والأغطية والمكونات البلاستيكية الأخرى.

منطقة التفتيش والطباعة

يستخدم للفحص البصري وفحص الأبعاد وطباعة التخرج أو معلومات المنتج.

منطقة التجميع

يستخدم لتجميع مكونات الحقنة وإجراء عمليات التفتيش الوظيفية.

غرف الأبحاث

يستخدم في عمليات التصنيع التي تتطلب ظروفًا بيئية خاضعة للرقابة وفقًا للمنتج والمتطلبات المعمول بها.

منطقة التعبئة والتغليف

تستخدم لحقيبة PE، الحقيبة، أو التعبئة والتغليف نفطة.

منطقة التعقيم EO

يستخدم عند اختيار أكسيد الإيثيلين كطريقة للتعقيم.

منطقة التهوية

يستخدم بعد تعقيم EO للسماح بالإزالة المناسبة لمخلفات EO.

مستودع المنتجات النهائية

تستخدم للمنتجات النهائية المؤهلة قبل الشحن.

وبالتالي يمكن ترتيب تدفق الإنتاج الأساسي على النحو التالي:

المواد الخام ← الإنتاج ← التفتيش ← التجميع ← التغليف ← التعقيم ← المنتجات النهائية ← الشحن

3. قم بتخطيط منطقة قولبة الحقن أولاً

يعد قولبة الحقن عادةً واحدة من أكبر المجالات في مصنع المحاقن.

يمكن استخدام آلات مختلفة من أجل:

براميل الحقنة

الغطاسون

قبعات

مكونات بلاستيكية أخرى

عند تحديد موضع آلة التشكيل بالحقن، لا تأخذ في الاعتبار أبعاد الآلة فقط.

يحتاج التخطيط أيضًا إلى توفير مساحة لـ:

وصول المشغل

تحميل المواد

جمع المنتجات

تغيير القالب

صيانة

خزائن كهربائية

توصيلات مياه التبريد

وصلات الهواء المضغوط

للتخطيط الأولي للتخطيط، يمكن استخدام ما يقرب من 1.5 متر من مساحة العمل الواضحة بين المعدات الرئيسية أو صفوف المعدات كمرجع عملي.

ولا ينبغي التعامل مع هذا الـ 1.5 متر باعتباره متطلبًا تنظيميًا عالميًا. يجب التحقق من الخلوص النهائي وفقًا لمتطلبات الصيانة الخاصة بالشركة المصنعة للمعدات، ومتطلبات السلامة، ولوائح مكافحة الحرائق، وقوانين البناء المحلية.

الحساب المفيد هو:

مساحة الماكينة + مساحة العمل + مساحة الصيانة + تدفق المواد

بدلاً من مجرد رسم بصمة الآلة.

4. تخطيط نظام التبريد

يعد التبريد أداة مهمة في عملية القولبة بالحقن لأن كلا من الآلات والقوالب تولد حرارة كبيرة.

قد يشمل النظام النموذجي ما يلي:

المبرد الصناعي ← مضخة مياه التبريد ← أنابيب التوزيع ← الآلات / القوالب ← إعادة الماء ← المبرد

تعتمد سعة التبريد المطلوبة على:

عدد ماكينات الحقن

حجم الآلة

متطلبات التبريد العفن

دورة الإنتاج

درجة الحرارة المحيطة

المعدات المساعدة

التوسع المستقبلي

يتم وضع المبرد والمعدات ذات الصلة بشكل أفضل بشكل عام خارج منطقة الإنتاج النظيف الرئيسية، حيث يمكن إجراء الصيانة بسهولة أكبر.

عند رسم المخطط، تذكر حجز مساحة للأنابيب والمضخات والصمامات والصرف الصحي والتوصيلات الكهربائية والوصول إلى الصيانة.

قد تتلاءم الآلة فعليًا مع الغرفة بينما لا تزال تفتقر إلى مساحة كافية لتوصيلات المرافق الخاصة بها.

5. تخطيط غرف الأبحاث

تعد غرفة الأبحاث واحدة من أهم المناطق في مصنع الحقنة التي تستخدم لمرة واحدة.

غرفة الأبحاث هي بيئة خاضعة للرقابة حيث يتم التحكم في المعلمات مثل الجسيمات المحمولة بالهواء ودرجة الحرارة والرطوبة والضغط وتدفق الهواء وفقًا للمتطلبات المعمول بها.

يعتمد تصنيف غرف الأبحاث المطلوبة على المنتج والعملية ونظام الجودة واللوائح المعمول بها.

قد يكون تدفق الموظفين النموذجي:

المنطقة العامة ← غرفة تغيير الملابس ← العباءات ← التحضير ← غرفة الأبحاث

قد يتبع تدفق المواد:

تحضير المواد ← منطقة النقل ← صندوق المرور / غرفة معادلة الضغط ← غرفة الأبحاث

يجب أن يقلل التخطيط من التقاطع غير الضروري بين الموظفين والمواد الخام والمكونات والمنتجات النهائية.

تحتاج غرفة الأبحاث أيضًا إلى مساحة كافية للمعدات والمشغلين وحركة المواد والتنظيف والصيانة وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.

6. نقل المواد والتخزين الوسيط

بعد قولبة الحقن، تحتاج المكونات إلى الانتقال إلى الطباعة أو الفحص أو التجميع.

بدلاً من السماح للمنتجات بالتحرك بحرية في جميع أنحاء المصنع، يمكن تخطيط مناطق مخصصة لنقل المواد ومناطق تخزين وسيطة بين أقسام الإنتاج الرئيسية.

على سبيل المثال:

قولبة الحقن ← نقل المكونات ← الفحص / الطباعة ← التجميع

بالنسبة لإنتاج غرف الأبحاث، قد تدخل المواد من خلال مناطق النقل الخاضعة للرقابة أو صناديق المرور.

يجب تصميم منطقة النقل وفقًا للحجم الفعلي لعربات الإنتاج أو الحاويات أو المنصات.

ضع في اعتبارك دائمًا ليس المدخل نفسه فحسب، بل الحركة الكاملة:

العربة ← الباب ← مساحة الدوران ← التنسيب ← النقل

7. منطقة تجميع الحقنة

بعد تصنيع المكونات وفحصها، يتم نقلها إلى منطقة تجميع الحقنة.

قد تتضمن عملية التجميع الآلية النموذجية ما يلي:

تغذية البرميل ← مجموعة الحشية / المكبس ← فحص المكونات ← الفحص الوظيفي ← مجموعة المنتجات

يمكن اختيار أنظمة التجميع شبه الأوتوماتيكية والأوتوماتيكية بالكامل وفقًا لطاقة الإنتاج ومتطلبات الأتمتة.

عند وضع آلة التجميع، اترك مساحة كافية لـ:

تغذية المواد

جمع المنتجات

وصول المشغل

خزائن كهربائية

اتصالات هوائية

تنظيف

صيانة

يجب أيضًا تحديد موقع منطقة التجميع بشكل منطقي فيما يتعلق بمناطق غرف الأبحاث والتفتيش والتعبئة والتغليف.

8. منطقة التغليف

بعد التجميع والفحص، تنتقل المحاقن إلى التغليف.

تشمل طرق التغليف الشائعة ما يلي:

تغليف أكياس البولي ايثيلين

تغليف الأكياس الورقية والبلاستيكية

التعبئة والتغليف نفطة

يجب ألا تحتوي منطقة التغليف على آلة التغليف فقط. ويجب أن تتضمن أيضًا مساحة لـ:

المحاقن الواردة ← التعبئة والتغليف ← التفتيش ← تعبئة الكرتون ← النقل

يجب أن تحتوي مواد التعبئة والتغليف على منطقة تخزين منظمة قريبة بما يكفي من قسم التغليف لتقليل النقل غير الضروري.

يجب أن تأخذ المنطقة المطلوبة في الاعتبار أيضًا الصناديق الكرتونية الجاهزة وتراكم المنتجات المؤقتة بين العمليات.

9. منطقة تعقيم EO

إذا تم استخدام التعقيم بالـ EO، فيجب تخطيط نظام التعقيم كمنطقة وظيفية مخصصة.

العملية المبسطة هي:

المحاقن المعبأة ← تعقيم EO ← إزالة EO ← تهوية ← المنتجات النهائية

تتطلب معدات EO اهتمامًا خاصًا بما يلي:

إمدادات الغاز

تهوية

كشف الغاز

تشابكات السلامة

التحكم في درجة الحرارة والرطوبة

التحكم في الضغط

التحميل والتفريغ

عملية تسجيل البيانات

للتخطيط الأولي، يمكن اعتبار سعة غرفة EO من حوالي 1 متر مكعب إلى 25 متر مكعب ، اعتمادًا على القدرة الإنتاجية المطلوبة.

لا ينبغي ببساطة ملء الغرفة إلى 100% من حجمها الاسمي. هناك حاجة إلى مساحة لتدوير الغاز، وتكوين التحميل، وتحقيقات المراقبة، والمتطلبات التشغيلية.

كمرجع تخطيط أولي، يمكن اعتبار سعة الغرفة الإضافية بنسبة 20-30% تقريبًا تتجاوز حجم حمل المنتج المحسوب. يجب تحديد تكوين التحميل النهائي من خلال تطوير العملية والتحقق من صحتها.

10. مستودع المنتجات النهائية

بعد التعقيم وعملية التهوية المطلوبة، يمكن للمنتجات المؤهلة أن تنتقل إلى مستودع المنتج النهائي.

التدفق البسيط هو:

التعقيم/التهوية ← مستودع المنتج النهائي ← منطقة التحميل ← الشحن

يجب أن يكون حجم المستودع وفقًا لما يلي:

الإنتاج اليومي × أيام التخزين × حجم العبوة

قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى مناطق منفصلة للمنتجات التي تنتظر الفحص أو الإصدار، اعتمادًا على نظام الجودة الخاص بالمصنع.

إن تحديد موقع مستودع المنتج النهائي بالقرب من منطقة الشحن يمكن أن يقلل من النقل الداخلي غير الضروري.

11. ينبغي تضمين المرافق في التخطيط

لا يقتصر تخطيط المصنع على الآلات والجدران فقط.

قد تتطلب منشأة إنتاج الحقنة ما يلي:

الطاقة الكهربائية

لآلات القولبة بالحقن، ومعدات التجميع، وآلات التعبئة والتغليف، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، والمبردات، والضواغط، وأنظمة التعقيم.

الهواء المضغوط

للأسطوانات الهوائية والصمامات وأنظمة التغذية ومعدات التشغيل الآلي.

مياه التبريد

لآلات القولبة بالحقن والقوالب.

التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

لغرف الأبحاث ومناطق الإنتاج الخاضعة للرقابة.

الصرف الصحي

لأنظمة التبريد ومناطق التنظيف وأنظمة المرافق الأخرى.

العادم والتهوية

مهم بشكل خاص للمناطق ذات المتطلبات البيئية أو متطلبات السلامة المحددة.

وينبغي تخطيط طرق المرافق هذه قبل تحديد موقع المعدات النهائي.

12. كيفية رسم مخطط مصنع الحقنة

إذا كنت تبدأ تخطيط المصنع من البداية، فاتبع هذا التسلسل.

الخطوة 1 - قياس المبنى

سِجِلّ:

الطول × العرض × الارتفاع

ثم ضع علامة على الأعمدة والأبواب وأرصفة التحميل ومخارج الطوارئ والنوافذ والمرافق الموجودة.

الخطوة 2 - قائمة بجميع المعدات

سجل لكل جهاز:

الطول × العرض × الارتفاع + الوزن + الطاقة + الهواء المضغوط + ماء التبريد

الخطوة 3 - ارسم تدفق الإنتاج

على سبيل المثال:

قولبة الحقن ← الفحص ← الطباعة ← التجميع ← التغليف ← التعقيم

الخطوة 4 - تقسيم المجالات الوظيفية

علامة:

المستودعات / الإنتاج / غرف الأبحاث / التغليف / التعقيم / المرافق

الخطوة 5 - ضع المعدات الكبيرة أولاً

ابدأ بآلات القولبة بالحقن، والمبردات، والضواغط، وغرف EO، ومعدات التعبئة والتغليف الكبيرة.

الخطوة 6 - إضافة مساحة العمل

استخدم ما يقرب من 1.5 متر من المساحة الخالية حول المعدات الرئيسية أو بين صفوف المعدات كمرجع تخطيط أولي، ثم اضبطها وفقًا لمتطلبات المعدات الفعلية.

الخطوة 7 - إضافة مسارات المواد والموظفين

استخدم الأسهم لإظهار حركة:

المواد الخام → المكونات → المنتجات النهائية

وتدفق الموظفين من خلال المنشأة.

الخطوة 8 - إضافة المرافق

وأخيراً أضف:

الكهربائية ← الهواء المضغوط ← مياه التبريد ← التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ← الصرف ← العادم

في هذه المرحلة، سيكون التخطيط الأولي للمصنع أقرب بكثير إلى خطة الإنتاج العملية.

13. مثال على التصميم الأساسي لمصنع الحقنة

يمكن أن يتبع التخطيط المفاهيمي البسيط هذا التسلسل:

مستودع المواد الخام

↓

منطقة صب الحقن

↓

فحص المكونات / الطباعة

↓

غرف الأبحاث وجمعية الحقنة

↓

منطقة التعبئة والتغليف

↓

تعقيم EO

↓

تهوية

↓

مستودع المنتجات النهائية

↓

منطقة الشحن

هذا مجرد مفهوم البداية. يجب تعديل التصميم النهائي وفقًا لأبعاد المبنى والقدرة الإنتاجية ومواصفات المعدات ومتطلبات غرف الأبحاث والمرافق وأنظمة السلامة وخطط التوسع المستقبلية.

14. خطة للتوسع المستقبلي

من أسهل الأخطاء التي يمكن ارتكابها هو تصميم مصنع يتناسب مع الطاقة الإنتاجية الحالية فقط.

على سبيل المثال، قد تقوم الشركة المصنعة في البداية بتركيب خمس آلات قولبة بالحقن ولكنها تخطط لإضافة خمس آلات أخرى لاحقًا.

إذا كان التصميم الأصلي لا يترك مساحة لآلات إضافية، أو سعة تبريد، أو قدرة كهربائية، أو تدفق المواد، فقد يصبح التوسع المستقبلي مكلفًا.

لذلك، عند الإمكان، قم بحجز مساحة لـ:

معدات إنتاج إضافية + توسعة المرافق + سعة المستودع + خطوط تعبئة إضافية

لا ينبغي للتخطيط الجيد أن ينجح اليوم فحسب، بل يجب أن يترك مجالًا للغد.

15. من تخطيط المصنع إلى حل الإنتاج الكامل

كل مشروع حقنة مختلف. أبعاد البناء، ومواصفات الحقنة، والمخرجات المستهدفة، ومستوى الأتمتة، وطريقة التعبئة والتغليف، ومتطلبات التعقيم يمكن أن تؤثر جميعها على التصميم النهائي لورشة العمل.

في شركة SMARTELL TECHNOLOGY ، يمكن النظر في تخطيط المعدات جنبًا إلى جنب مع عملية تصنيع المحاقن الكاملة، والتي تغطي مجالات مثل قولبة الحقن، وإنتاج المكونات، والتجميع، والتعبئة، والتعقيم.

بالنسبة لمشروع جديد، معلومات البداية الأكثر فائدة هي:

حجم المصنع + مواصفات المحقنة + المخرجات المستهدفة + مستوى الأتمتة + طريقة التغليف

من هذه المعلمات الأساسية، يمكن بعد ذلك تطوير تدفق الإنتاج، وقائمة المعدات، ومتطلبات المرافق، وترتيب غرف الأبحاث، والتخطيط الأولي لورشة العمل خطوة بخطوة.

إن الغرض من التخطيط الجيد للمصنع ليس مجرد ملاءمة أكبر عدد ممكن من الآلات داخل المبنى.

إنه إنشاء تدفق إنتاج واضح وفعال وقابل للصيانة ، حيث تتمتع المعدات بمساحة عمل كافية، وتتحرك المواد بشكل منطقي، وتظل المناطق النظيفة تحت السيطرة، ويمكن الوصول إلى المرافق، ويظل التوسع المستقبلي ممكنًا.

بالنسبة لمصنعي المحاقن، فإن استثمار الوقت في تخطيط التخطيط قبل البناء وتركيب المعدات يمكن أن يجعل مشروع الإنتاج بأكمله أكثر كفاءة منذ البداية.