ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКИХ (СЕМИНАРСКИХ)
ЗАНЯТИЙ
Курс 4
Дисциплина: ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
Составитель:
Мурзагалиева Э.Т.
Алматы, 2017 г.
Практическое занятие №1.
Введение в проектирование.
Проектирование химико-фармацевтических производств – это тщательная разработка научных, технических и экономических решений. Основой служат комплексный анализ и прогноз планируемого объекта строительства.
Проектирование химических производств – это процесс формирования плана объекта данной отрасли, который начинается с определения химических технологий обработки целевой продукции или с выполнения различных исследований, а завершается запуском в эксплуатацию возведенного предприятия, т.е, процесс создания инженерных, технических и технологических проектных решений отвечающих требованиям и правилам стандарта GMP.
Проектирование химико-фармацевтических производств имеет свою специфику и требует от проектировщика понимания общих закономерностей и специальных знаний в конкретном химическом процессе. Необходимо понимать, что при многообразии существующих технологий переработки в химической промышленности, в основе их лежат основные методы и стадии производства. Традиционно основными процессами, использующимися на таких предприятиях, являются реакционные, теплообменные, процессы смешивания и разделения.
Создание проекта производств химии состоит из двух взаимосвязанных этапов:
· конструкционного или технического;
· технологического или функционального.
Создание плана химического производства является нелегкой задачей и требует большого вложения сил и ресурсов.
На этапе образования проекта можно решить массу вопросов (технических, экономических, экологических и т. д.), при решении которых следует учитывать современные разработки и достижения техники и науки.
Задачи проектирования химических заводов:
· формирование документации конкурентоспособного предприятия на основании передовых технологий;
· техническое оснащение предприятия с возможностью обеспечения потребления природного сырья в комплексе;
· разработка эффективных производственных циклов, с минимальными выбросами воздушных и иных загрязнений, утилизацией заводских отходов и современными очистными сооружениями;
· с целью рациональной эксплуатации региональных природных ресурсов, проектирование предприятий химической промышленности;
· предусмотреть с пооперационной, цикличной технологией. Первоначальная добыча исходного сырья – химическая обработка (грануляция, обогащение или иные химические процессы) – выпуск готового ассортимента;
- разработка технологии производства, учитывающей варианты исходного сырья и материалов, стадии получения полупродукта и готового продукта с учетом анализа рисков, а также всех требований и ограничений;
- соблюдение поточности процесса, выстраивание всех стадий и операций в единую последовательную технологическую цепочку, исключающую возможность перепутывания или пропуска;
- выполнение требований к чистым помещениям и зонам защиты критических операций технологического процесса, соблюдение требуемых классов чистоты и перепадов давления;
- выполнение архитектурных и конструктивных решений с учетом требований GMP;
- определение мер по предотвращению перекрестной контаминации;
- создание инженерных систем и систем чистых сред согласно технологических нужд;
- рациональное устройство рабочих мест персонала.
Этапы проектирования:
· техническое задание от заказчика на проектирование химико-фармацевтического завода;
· ТЭО (техническое и экономическое обоснование объекта);
· перспективный бизнес-план;
· выбор региона, района и площадки размещения строительства предприятия, с учетом природных ресурсов;
· разработка проектной документации с учетом основных принципов, правил и норм проектирования объектов химической промышленности.
Состав работ
Состав работ обусловлен техническим заданием заказчика: стадия «П» и «Р» или только рабочая стадия. Проектирование регламентирует наличие в документации специальных разделов:
· по управлению производством;
· охрана труда, ГО и ЧС;
· мероприятия защиты и оценка воздействия на пространственное окружение;
· нормы и расчеты предельно допустимых отходов и выбросов с последующим размещением и утилизацией – обязательны.
Современные производства отличаются многостадийностью получения целевых продуктов, сложностью технологических решений, высокой энергонасыщенностью и материалоемкостью, большой протяженностью и сложностью трубопроводных и кабельных коммуникаций, глубокой функциональной взаимозависимостью по материальным, энергетическим и информационным потокам отдельных стадий. Для размещения таких сложных производств, коммуникаций и всех служб возникает необходимость в создании специализированных зданий, подземных сооружений и эстакад.
Архитектурно-пространственная организация химических предприятий характеризуется обилием открытого технологического и трубопроводного оборудования и развитой сетью железнодорожного транспорта.
Проектирование производств химической и смежных с ней отраслей промышленности представляет собой сложный, многообразный и трудоемкий процесс, который необходимо рассматривать как совокупность целого ряда социально-организационных и инженерно-технических стадий.
Проектная документация предназначена для так называемого заказчика. В качестве заказчика могут выступать промышленное предприятие, министерство и частное лицо, т.е. организации и лица, заинтересованные в выпуске продукции будущим производством.
Проектная документация разрабатывается проектировщиком. Это или самостоятельная организация или подразделение проектно-строительного объединения. Проектировщиком считается организация, имеющая лицензию на проектную деятельность.
В разработке и реализации проекта, кроме проектной организации (генеральный подрядчик), принимают участие специализированные предприятия: строительные, монтажные, пусконаладочные и т.п., которые именуются субподрядчиками.
Проект промышленного предприятия слагается из трех основных частей:
– технологии производства, как системы оборудования для изготовления продукции, основанной на новейших достижениях науки и техники в данной и смежных областях фарм. производства;
– объемно-планировочного решения, обеспечивающего оптимальный технологический процесс в его постоянном развитии, простоту и универсальность экономичного инженерно-строительного решения, создание трудового и бытового комфорта трудящимся, идейно художественную выразительность образа сооружения в целом;
– рациональных строительных конструкций и инженерного оборудования, обеспечивающего наилучшие условия для организации технологического процесса и развития его во времени, отвечающие условиям механизированного строительного производства и являющиеся органической основой объемно-планировочного построения сооружения или комплекса.
Проект состоит из графической части и расчетно-пояснительной записки. Вместо графической части может быть выполнен макет цеха (участка, аппарата и др.). Графическая часть и пояснительная записка должны быть взаимосвязаны.
Пояснительная записка к курсовому проекту должна включать следующие разделы:
1. Титульный лист.
2. Задание на проектирование.
4. Введение.
5. Аналитический обзор.
6. Технологическая часть.
7. Инженерные расчеты.
8. Выводы по проекту.
9. Приложение.
10. Список литературы.
Во введении формулируются основные задачи отрасли и дается общая характеристика проектируемого объекта в соответствии с полученным заданием. Аналитический обзор содержит анализ состояния техники и технологии производства отрасли, относящейся к проектируемому объекту (как по отечественным, так и по зарубежным данным).
Технологическая часть содержит подробное описание и обоснование выбранной технологической схемы с ее чертежом, выполненным на кальке или миллиметровке.
Инженерные расчеты включают материальные и тепловые расчеты, расчеты и выбор вспомогательного оборудования с указанием его марок и основных технических характеристик, технологические и технические расчеты, гидравлические, механические расчеты и т. д.
Состав проекта:
1. Генеральный план и транспорт – приводятся краткая характеристика района и площадки строительства; решения и показатели по ситуационному и генеральному плану (с учетом зонирования территории), внутриплощадочному и внешнему транспорту, выбор вида транспорта, основные планировочные решения, мероприятия по благоустройству территории; решения по расположению инженерных сетей и коммуникаций; организация охраны предприятия.
Данный раздел содержит чертежи:
ситуационный план размещения предприятия, здания, сооружения с указанием на нем существующих и проектируемых внешних коммуникаций, инженерных сетей и подсобных территорий, границы санитарно-защитной зоны, особо охраняемой территории. Для линейных сооружений приводится план трасс (внутри- и внешнеплощадочных), а при необходимости – продольный профиль трассы;
картограмму земельных масс;
генеральный план, на котором наносятся существующие и проектируемые (рекомендуемые) и подлежащие сносу здания и сооружения, объекты охраны окружающей среды и благоустройства, озеленение территории, принципиальные решения по расположению внутриплощадочных инженерных линий и транспортных коммуникаций, планировочные отметки территории. Выделяются объекты, сети и транспортные коммуникации, входящие в пусковые комплексы.
2. Технологические решения содержат:
1) данные о производственной программе;
2) характеристику и обоснование решений по технологии производства;
3) данные о трудоемкости изготовления продукции, механизация и автоматизация технологических процессов;
4) состав и обоснование применяемого оборудования (в том числе импортного);
5) решения по применению малоотходных и безотходных технологических процессов и производств, вторичному использованию ресурсов;
6) предложения по организации контроля качества продукции;
7) решения по организации ремонтного хозяйства;
8) данные о количестве и составе вредных выбросов в атмосферу и сбросов в водные источники по отдельным цехам, производствам, сооружениям;
9) технические решения по предотвращению (сокращению) выбросов и сбросов вредных веществ в окружающую среду; оценка возможности возникновения аварийных ситуаций и решения по их предотвращению;
10) вид, состав и объем отходов производства, подлежащих утилизации и захоронению;
11) топливно-энергетический и материальный балансы технологических процессов;
12) потребность в основных видах ресурсов для технологических нужд.
Основные чертежи этого раздела:
принципиальные технологические схемы производства;
компоновочные чертежи (планы и разрезы) по корпусам (цехам);
функциональные и принципиальные схемы автоматизации технологических процессов и энергоснабжения технологического оборудования;
схемы грузопотоков.
3. Архитектурно-строительные решения – в них приводятся сведения об инженерно-геологических, гидрогеологических условиях площадки строительства. Дается краткое описание и обоснование архитектурно-строительных решений по основным зданиям и сооружениям; обоснование принципиальных решений по снижению производственных шумов и вибрации; бытовому, санитарному обслуживанию работающих. Разрабатываются мероприятия по электро-, взрыво- и пожаробезопасности; защите строительных конструкций, сетей и сооружений от коррозии.
Основные чертежи: планы, разрезы и фасады основных зданий и сооружений со схематическим изображением основных несущих и ограждающих конструкций.
4. Инженерное оборудование, сети и системы – раздел содержит решения по водоснабжению, канализации, теплоснабжению, газоснабжению, электроснабжению, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. Дано инженерное оборудование зданий и сооружений, в том числе: электрооборудование, электроосвещение, связь и сигнализация, радиофикация и телевидение, противопожарные устройства и молниезащита; диспетчеризация и автоматизация управления инженерными сетями.
Основные чертежи раздела:
планы и схемы теплоснабжения, электроснабжения, газоснабжения, водоснабжения и канализации и др.;
планы и профили инженерных сетей;
чертежи основных сооружений;
планы и схемы внутрицеховых отопительно-вентиляционных устройств, электроснабжения и электрооборудования, радиофикации и сигнализации, автоматизации управления инженерными сетями и др.
1. Генеральный план и транспорт
Для оптимального выбора района строительства нового промышленного объекта необходима следующая информация:
1) ориентировочная потребность в сырье;
2) месторасположение источников сырья;
3) размещение рынков сбыта готового продукта;
4) потребность в энергии (тепловой и электрической);
5) количество и качество технологической воды;
6) ориентировочные размеры строительной площадки с учетом перспективы расширения объекта;
7) потребность в рабочей силе (по квалификациям);
8) количество и состав отходов, подлежащих удалению, способы их обезвреживания.
Ситуационный и генеральный план – одна из важнейших частей проекта промышленного предприятия, содержащая комплексное решение вопросов планировки и благоустройства территории, размещения зданий и сооружений, инженерных сетей, организации систем хозяйственного и бытового обслуживания.
Ситуационным планом промышленного предприятия называют часть проекта, включающую в себя план определенного района населенного пункта или окружающей территории, на котором указывают расположение запроектированного предприятия и другие объекты, имеющие с ним непосредственные технологические, транспортные и инженерно-технические связи. Ситуационный план разрабатывается в масштабе 1:5000, 1:10 000, 1:25 000.
Для уменьшения загазованности жилого массива выбросами промышленных предприятий их располагают с учетом преобладающего направления ветров, которое определяют по средней розе ветров летнего периода на основе многолетних наблюдений (50…100 лет) метеорологических станций.
Розу ветров располагают на ситуационных и генеральных планах в верхнем левом углу чертежа и строят в соответствующем масштабе следующим образом; окружность делят на 8 или 16 равных частей и в результате получают 8 или 16 румбов: С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ. От центра окружности (начало координат) откладывают в выбранном масштабе процентную повторяемость ветров в течении года (результат многолетних наблюдений) по соответствующим румбам. Полученные точки соединяют. Наиболее вытянутая сторона полученной фигуры показывает направление господствующих ветров.
В пределах производственных и санитарно-защитных зон предприятий не допускается размещать жилые дома, гостиницы, общежития, застройку садоводческих и дачных товариществ, дошкольные и общеобразовательные учреждения, зданий интернатных организаций образования, лечебно-профилактических учреждений и отдыха, спортивные сооружения, другие общественные здания, не связанные с обслуживанием производства.
Предприятия фармацевтической промышленности с санитарно-защитной зоной до 100 м не допускается размещать на территории промышленных зон (районов) с предприятиями металлургической, химической, нефтехимической и других отраслей промышленности с вредными производствами, а также в пределах их санитарно-защитных зон.
С использованием ситуационного плана разрабатывают генеральный план проектируемого предприятия в масштабе 1:500, 1:1000, 1:200 или 1:5000.
На генеральном плане промышленного предприятия изображают:
Размещение всех зданий и сооружений;
Расположение цехов по группам;
Ширину противопожарных и санитарных разрывов между зданиями;
Проезды и въезды в цехи, автодороги и железнодорожные пути;
Инженерные сети;
Ограждение территории с указанием въезда и проходных на территорию завода;
Размещение пожарных гидрантов, зоны озеленения, розу ветров.
При разработке генерального плана, прежде всего, проводят зонирование территории проектируемого предприятия, т.е. деление ее на четыре зоны :
I – предзаводская, где располагаются вспомогательные здания (административные корпуса, стоянки пассажирского транспорта);
II – производственная, где находятся основные и вспомогательные цеха;
III – подсобная, предназначенная для энергетических объектов и для прокладки инженерных коммуникаций;
IV – складская с сортировочными станциями и депо.
Нормативная база при проектировании, оснащении фармацевтических производств и проектная документация: СПДС, ЕСКД, ГОСТ, ISO, технические регламенты, DIN и др.
В застройке территории фарм.завода между зданиями проектируется коридор. Здания и сооружения должны быть ориентированы торцами к этому коридору. В коммуникационном коридоре размещают технологические материалопроводы, сети теплоснабжения, оборотного водоснабжения и некоторые виды производственной канализации, сети электроснабжения. Основным способом прокладки коммуникаций должен быть наземный, исключение составляют самотечные трубопроводы или трубопроводы хозяйственно-фекальной канализации, противопожарного водопровода.
В целях оздоровления условий труда производственные здания и установки на открытых площадках и этажерках с оборудованием, выделяющим производственные вредности, следует располагать по отношению к прочим производственным объектам и административной зоне с подветренной стороны. Положение территории предприятия должно быть такое, чтобы были обеспечены условия прямого солнечного облучения и естественного проветривания.
Застройка территорий предприятий химической и нефтехимической промышленности может быть четырех типов:
С открытым оборудованием;
Полуоткрытым и закрытым оборудованием;
Сплошная (павильонная);
Смешанная.
Застройка предприятий с открытым оборудованием представляет собой площадки и этажерки, на которых размещаются различного типа технологическое оборудование (колонны, реакторы, теплообменники и др.).
Оборудование и инженерные сооружения заполняют практически все пространство завода, за исключением немногочисленных зданий обслуживающего назначения. Такого типа предприятия имеют развитую сеть эстакад и коммуникаций, по которым осуществляется передача жидких и газообразных продуктов.
Проектирование как вид инженерной деятельности.
Одной из основных функций инженера является проектирование объектов того или иного назначения или технологических процессов их изготовления. Проектирование в самом общем виде может быть определено как процесс направленного действия проектировщика (группы проектировщиков), необходимый для выработки технических решений, достаточных для реализации создаваемого объекта, удовлетворяющего заданным требованиям. Завершающим этапом проектных работ является выпуск комплекта документации, отображающей принятые решения в форме, необходимой для производства объекта.
При выполнении проекта инженер-проектировщик обязан произвести технологические расчеты вспомогательной аппаратуры, всех транспортных устройств (ленточные и шнековые транспортеры, пневмотранспорт и др.), а также рассчитать необходимую производительность и выбрать соответствующие типы питателей, дозаторов, мерников, циклонов и т. д.
«Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДУКТА И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА 2.2. Разработка продукта и выбор...»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДУКТА
И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
2.1. Проектирование как вид творческой деятельности человека
2.2. Разработка продукта и выбор технологического процесса в производственной сфере
2.3. Проектирование услуг и выбор процесса обслуживания
2.4. Управление качеством производства и обслуживания
2.5. Ускоренная разработка продукта
2.1. Проектирование как вид творческой деятельности человека Понятие «проектирование», как и понятие «проект», не имеет однозначного толкования. Достаточно четко прослеживаются два подхода к определению понятия «проектирование»: инженерный подход и бизнесподход. Инженерный подход связывает проектирование с процессом создания новых объектов и технологических процессов. Бизнес-подход рассматривает процесс проектирования более широко и включает в себя инженерный подход как составную часть .
Существует более 30 определений понятия «проектирование». Дадим краткую характеристику лишь некоторых из них.
Проектирование - это:
Отыскание компонентов какой-либо физической структуры (Александер);
Целенаправленная деятельность по решению задач (Арчер);
2.1. Проектирование как вид творческой деятельности человека
Принятие решений в случае неопределенности с тяжелыми последствиями в случае ошибки (Азимов);
Моделирование предполагаемых действий до их осуществления, повторяемое до тех пор, пока не появится полная уверенность в конечном результате (Буккер);
Определяющий фактор для тех частей изделия, которые вступают в контакт с людьми (Фарр);
Произведение изделия в соответствии с обстановкой при максимальном учете всех требований (Грегори);
Осуществление очень сложного акта интуиции (Джонс);
Оптимальное удовлетворение суммы истинных потребностей при определенном комплексе условий (Мэтчетт);
Выявление и разрешение конфликтов в многомерных ситуациях (Мэтчетт);
Вдохновенный прыжок от фактов настоящего к возможностям будущего (Пейдж);
Творческая деятельность, которая вызывает к жизни нечто новое и полезное, чего ранее не существовало (Ризуик);
Процесс создания модели оптимального качества для несуществующего изделия или явления (Коновалов).
Из приведенных определений видно, что Александер, Фарр и Грегори исповедуют инженерный подход при определении процесса проектирования. Все остальные авторы придают термину «проектирование»
более широкую смысловую нагрузку.
Различают методы коллективного и индивидуального поиска проектных решений, некоторые из них могу быть реализованы с применением информационных технологий. Наиболее распространенным методом коллективного творчества является метод мозговой атаки.
Отбирается группа для генерации идей;
Вводится правило, запрещающее критиковатьлюбую идею, какой бы абсурдной она ни казалась;
Ставится задача получения максимального количества идей;
Участники должны пытаться комбинировать или усовершенствовать идеи, полученные другими;
Идеи фиксируются и оцениваются.
60 Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДУКТА И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА При проведении сеанса мозговой атаки наблюдается цепная реакция идей, приводящая к интеллектуальному взрыву: за 15–30 минут генерируется 50–150 идей, в то время как при индивидуальной работе - только 10–20 идей.
Метод мозговой атаки универсален. Он может применяться при решении технических проблем, при решении бизнес-проблем, при планировании военных операций, расследовании преступлений и т. д.
1. Эффективное число участников 5–12 человек. При числе участников менее пяти не всегда выполняются ключевые функции инновационного менеджмента. При числе участников более 12 практически теряется управляемость процесса. Оптимальное число членов команды семь человек.
2. Создаются две подгруппы: ядро («профессионалы») и временные члены («чайники»). «Чайники» могут стать генераторами нестандартных идей, а «профессионалы» не пропустят неверное решение.
3. При реализации метода «прямой» мозговой атаки, когда происходит поиск решения, не допускается участие скептиков и критиканов.
Наоборот, при реализации метода «обратной» мозговой атаки (при оценке проекта) весьма желательна конструктивная критика.
4. Обязательно участие специалистов из смежных отраслей деятельности.
5. Желательно участие женщин. Практика показывает, что в присутствии женщин у мужчин возрастает результативность интеллектуальной деятельности.
6. Желательно участие «людей со стороны» («свежая кровь»).
7. Приветствуется непринужденная обстановка: фантазии, шутки, смех.
8. Полная продолжительность сеанса не более 1,5–2 часов. Связано это с утомляемостью человеческого мозга.
9. Проблему желательно ставить за 2–3 дня до проведения сеанса, чтобы включилось «подкорковое мышление».
10. Из психологических соображений нельзя проводить заседание в кабинете директора.
11. Результативность атаки повышается, если заранее будет объявлено о награде (гонораре).
2.1. Проектирование как вид творческой деятельности человека В основе фундаментального метода Мэтчетта лежит системный подход. Цель метода - научиться понимать и контролировать свой образ мыслей и соотносить его со всеми аспектами проектной ситуации.
В частной школе Мэтчетта (Великобритания) проходят подготовку специалисты ведущих компаний мира самого различного спектра профессиональной деятельности. Как правило, после прохождения курса обучения результативность специалистов резко возрастает.
Технология обучения является закрытой по двум причинам:
а) коммерческая тайна;
б) в процессе обучения используются психологические методы воздействия, что небезопасно для здоровья человека при их неправильном применении.
Специалистов обучают освоению следующих режимов мышления:
Мышление стратегическими схемами;
Мышление в параллельных плоскостях;
Мышление «образами»;
Мышление в основных элементах.
Цель метода исследование потребителей.- собрать информацию, известную только потребителям данного класса изделий или систем. Различают три разновидности применения метода: интервью потребителей, анкетный опрос, исследование поведения потребителей.
При проведении устного опроса (интервью потребителей) принципиально важно:
Получить разрешение на проведение интервью у опрашиваемого, его непосредственного начальника и руководителя предприятия;
Побудить человека ответить на поставленные вами вопросы;
Организовать течение беседы в нужном направлении;
Из полученной информации сделать соответствующие выводы.
При проведении анкетного (письменного) опроса необходимо иметь в виду, что точность полученной информации находится в квадратичной зависимости от количества респондентов.
Определить объекты и категорию опрашиваемых лиц;
Составить и распространить пробную анкету (~ 10 экземпляров);
62 Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДУКТА И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
По результатам ответов на пробную анкету составить и распространить массовым тиражом основную анкету;
Провести статистическую обработку информации.
Исследование поведения потребителей проводят в случае проектирования, производства и продажи сложных объектов и систем, реакция на использование которых труднопрогнозируема. Например, автомобилестроительные компании создают опытные образцы новых моделей автомобилей и тестируют их на потенциальных покупателях.
По результатам тестирования вносятся соответствующие коррективы в конструкцию серийных моделей автомобилей.
Метод поиска границ - это скорее экспериментальный, чем логический метод. Цель метода - найти пределы, в которых лежат приемлемые решения. Поиском границ целесообразно заниматься фирме, которая рассчитывает занять ключевые позиции на рынке и на 1–2 года обойти конкурентов, либо фирме с независимым финансированием.
При реализации метода используется следующая последовательность действий:
Определить полное описание основных требований, предъявляемых к объекту или системе:
Максимально точно определить интервал значений, в котором заключена неопределенность;
Создать действующую модель, позволяющую регулировать основные параметры в интервале неопределенности;
Провести эксплуатационные испытания объекта или системы.
Например: определение верхнего и нижнего размеров классной доски;
определение толщины ножек стула, изготавливаемого из полимерного материала. В перечисленных примерах в неявной форме присутствует такой параметр, как комфорт, рассчитать который практически невозможно.
Цель кумулятивной стратегии Пейджа - аккумуляция ресурсов в одном направлении; исключение необходимости разрабатывать плохие проекты.
Вероятность достижения поставленных целей проекта во многом зависит от количества вариантов предлагаемых проектных решений. Если предложен только один вариант решения, то статистика показывает, что вероятность благоприятного исхода - 60%; два варианта решения - 80%;
три варианта решения - 90% и т. д. Однако следует помнить о том, что чем больше вариантов, тем больше расходов будет нести заказчик проекта. Отсюда следует вывод о том, что в определенный момент времени необходимо сделать экспертную оценку преимуществ и недостатков
2.1. Проектирование как вид творческой деятельности человека предлагаемых вариантов, выбрать к дальнейшей проработке один из них, направив на его реализацию все имеющиеся в наличии ресурсы.
Последовательность действий при применении кумулятивной стратегии Пейджа:
Определяются существенные цели проекта;
Устанавливаются критерии, позволяющие однозначно судить о приемлемости проектного решения;
Проводятся испытания с отбраковкой проектных вариантов;
Все силы сосредоточиваются на выбранном проектном решении.
Следует отметить, что кумулятивная стратегия Пейджа в основных позициях хорошо согласуется с системной технологией вмешательства.
Кумулятивная стратегия Пейджа удачно реализована при создании единого европейского самолета (компания Airbus). После Второй мировой войны ни одна страна Европы была не в состоянии составить конкуренцию США (Boeing). Путем объединения ресурсов нескольких стран удалось создать компанию, разрабатывающую и производящую самолеты мирового уровня.
Сущностью функционально-стоимостного анализа.является проведение анализа для оценки функций объекта или системы и снижения всех излишних затрат.
Метод реализуется в такой последовательности:
Определяются функции элементов изделия или системы;
Оценивается стоимость выполнения каждой функции;
Выявляются «недостающие», «лишние» функции и функции с чрезмерными затратами на реализацию;
Включаются элементы с нужными функциями, исключаются элементы с ненужными функциями и выбираются наиболее рациональные решения элементов с чрезмерными затратами;
Внедряются результаты функционально-стоимостного анализа (ФСА).
При проектировании новых изделий и технологий;
При модернизации освоенных в производстве изделий;
При реконструкции фирм;
При снижении затрат основного и вспомогательного производства, сырья, топлива, материалов и энергии;
Для экономии людских ресурсов.
64 Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДУКТА И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА Метод ФСА активно применялся в нашей стране в масштабах Министерства электротехнической промышленности с 1977 г. При проведении ФСА следует помнить, что основные элементы (функции), составляющие 5% от общего числа элементов, имеют долю в общей стоимости системы, равную 75%. Именно на эту группу элементов и необходимо в первую очередь обратить внимание.
Погрешность итоговой калькуляции при проведении ФСА должна быть на порядок меньше объема снижения себестоимости.
Характерные ошибки при проведении ФСА: слабое привлечение специалистов других служб; отвлечение на одну из первых идей; получение избытка или недостатка информации.
Метод эвристических приемов.нашел широкое применение при проектировании технических объектов. Эвристический прием содержит краткое предписание или указание, «как преобразовать имеющийся прототип» или «в каком направлении нужно искать». Основные эвристические приемы (табл. 2.1) систематизированы в группы.
Таблица 2.1 Группы и число эвристических приемов
– – –
Метод морфологического анализа и синтеза проектных решений разработан швейцарским астрономом Ф. Цвики в 30-х гг. прошлого столетия.
Метод основан на комбинаторике и заключается в следующем:
Выбирается группа основных признаков рассматриваемого объекта или системы;
Для каждого признака выбирается множество альтернативных вариантов;
Комбинируя варианты, получают множество решений.
Примеры использования метода: проектирование нового вида бизнеса, проектирование индивидуального строительства и др.
2.1. Проектирование как вид творческой деятельности человека Эффективность применения метода повышается при использовании компьютерных технологий.
Различают пять методов исследования структуры проблемы: матрица взаимодействий, сеть взаимодействий и трансформация системы, проектирование нововведений путем смещения границ, проектирование новых функций.
Матрица взаимодействий обеспечивает систематический поиск взаимосвязей элементов в рамках данной проблемы. Примером матрицы взаимодействий может быть описание основных функций, выполняемых подразделениями или отдельными сотрудниками предприятия, анализ матрицы взаимодействий позволяет выявить скрытые резервы.
Сеть взаимодействий - это матрица взаимодействий, изображенная в виде графа, блок-схемы, поточной схемы. Примером сети взаимодействий может быть схема организационной структуры управления предприятием. Для описания бизнес-процессов и построения сетей взаимодействия созданы специальные алгоритмы и языки программирования, например ARIS.
Трансформация системы - это определение новых типов компонентов системы, которые способны ликвидировать ее недостатки. Примером может быть внедрение системы автоматизированного управления предприятием.
Проектирование нововведений путем смещения границ можно рассмотреть на примере создания судна на подводных крыльях: крылья, традиционно используемые для полета, применили для перемещения в воде.
Наибольшую сложность представляет проектирование новых функций. Цель применения метода - создание радикально новой конструкции или системы, способной привести к новым моделям поведения и спроса.
Примерами могут быть: создание персонального компьютера, сотового телефона, частные полеты в космос и др.
При реализации метода переключения стратегии используется такая последовательность действий:
1. Приступить к работе по стратегии, которая соответствует поставленной задаче.
2. Действуя в соответствии со стратегией, записывать спонтанные мысли.
66 Глава 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДУКТА И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
3. Проанализировать каждую спонтанную мысль на предмет ее приемлемости в проекте.
4. Сопоставить направления, в которых идут плановая стратегия и спонтанные мысли.
5. Оценить, нельзя ли их взаимно увязать с целью усиления.
Метод переключения стратегии был успешно применен при создании принципиально нового устройства для чтения слепых, основанного на преобразовании изображения в звук с использованием сканера и компьютера.
Системотехнический подход.к проектированию позволяет добиться внутренней совместимости между элементами системы и внешней совместимости между системой и окружающей средой.
При реализации системотехнического подхода применяется иерархия задач проектирования, например:
Уровень общественных групп (в частности, проектирование городского хозяйства в целом);
Уровень производственных систем (в частности, проектирование предприятия);
Уровень подсистем (в частности, проектирование дорог);
Уровень объектов (в частности, проектирование конкретного здания).
Системотехнический подход необходимо применять также при проектировании систем «человек - машина». В этом случае принципиально важными вопросами являются: определение функций, которые возлагаются на людей и на машины; определение необходимых методов обучения, вспомогательных устройств, конструкций средств коммуникаций между человеком и машиной; обеспечение совместимости между человеком, машиной и средой.
Связь процесса проектирования с другими видами человеческой деятельности представлена графически на рис. 2.1.
Из рисунка следует, что проектирование является сложным видом деятельности и находится на перекрестке различных путей: от достижений науки через технические дисциплины (слева направо); от возможностей производства через достижения технологии (справа налево); от политики через социологию, психологию и экономику (сверху вниз); от искусства через техническую эстетику и архитектуру
Конспект урока
Педагогика и дидактика
Цель: обобщить и систематизировать знания учащихся об основах проектирования в сфере производств; формировать практические умения и навыки обоснования основных признаков проектной деятельности и анализов проектов по различным признакам. Мотивация учебной деятельности...
Т Е Х Н О Л О Г И И
10 класс
Раздел 1 Проектирование как составная часть современного производства и жизнедеятельности человека
Тема № 1 Общие основы проектирования в производственной деятельности человека. Виды проектов.
Цель: обобщить и систематизировать знания учащихся об основах проектирования в сфере производств; формировать практические умения и навыки обоснования основных признаков проектной деятельности и анализов проектов по различным признакам. Развивать логическое мышление, внимание, представление, уважение к людям, которые выполняют наиболее распространенные трудовые процессы, интерес к профессиям региона.
Тип урока комбинированный
Структура урока
- Оргмомент -2мин.
- Актуализация опорных знаний и умений учащихся - 10 мин.
- Мотивация учебной деятельности 2 мин.
- Изучение нового материала 23 мин
- Закрепление новых знаний 6 мин
- Итоги урока 2 мин
- Домашнее задание 2мин.
ХОД УРОКА
- Орг.момент- приветствие, список учащихся, распределение мест
Задачи курса «Технологии»
Освоить способы поиска информации, применяемые при разных видах технологической деятельности человека;
Освоить умения практически использовать новые информационно-коммуникативные технологии, в том числе интернет технологии;
Ознакомиться с составляющими алгоритма дизайна;
Научиться проводить экономические и маркетинговые исследования;
Ознакомиться с ролью менеджмента в производственной деятельности и с этапами процесса принятия решения;
Реализовать полученные знания на практике при создании собственного дизайн-проекта, используя также и знания, полученные на уроках трудового обучения в 5-9 классах.
2. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ
ПРОАНАЛИЗИРОВАТЬ ПРОЕКТЫ В 5-9 КЛАССАХ (работы по трудовому обучению), оценить эти результаты этих проектов, допущенные ошибки. Можно ли сейчас найти другие варианты их выполнения с учетом приобретенного опыта. Из каких технологических этапов состоял проект?
3. МОТИВАЦИЯ
Сегодня мы познакомимся с проектной технологией как составной частью производственной деятельности человека, видами проектов. С помощью полученных знаний и умений (суть производственного проекта и выполнение анализа проектов по видам)вы можете почувствовать себя взрослым и опытным работником в сфере производства
(Записать в тетрадь понятие)
Метод ПРОЕКТОВ (от латин брошенный вперед) - понимают работу по решению той или иной практически или теоретически значимой проблемы, оформленную в виде конечного продукта. Внешний(материальный) результат работы над проектом можно видеть, осязать, применять на практике, использовать в повседневной жизни. Но гораздо важнее внутренний (нематериальный результат) опыт профессиональной деятельности, приобретенные навыки, знания, умения.
- Мозговой штурм
- Какую деятельность можно назвать проектной и каковы ее признаки?
Подвести итоги
ПРОЕКТНАЯ деятельность это особый вид интеллектуальной деятельности, отличительными особенностями которого является самостоятельный поиск учащимися необходимой информации, ее творческое преобразование в материализованный продукт (изделие,сценарий,плакат,мультимедийную презентацию и т.п.)
ПРОЕКТ это одновременно особый вид познавательной деятельности и ее результат, которые характеризуются следующими признаками:
- Наличие социально значимой проблемы
- Планирование действий по ее разрешению
- Поиск информации,ее обработка и осмысление
- Оформление продукта- результата этой деятельности
- Презентация продукта
Структуру проектоной деятельности можно представить в виде пирамиды
Структура проектной деятельности
Этапы проектирования
Этапы проектирования
|
Э тап |
Выполнение работы |
|
Обоснование проекта |
|
|
Поисковый |
|
|
Технологический |
|
|
заключительный |
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЕКТОВ
|
КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ ПРОЕКТА |
ВИД ПРОЕКТА |
|
1.По характеру изменений |
Оперативные |
|
Стратегические |
|
|
Малые |
|
Средние |
|
|
Большие |
|
|
Краткосрочные |
|
Среднесрочные |
|
|
Долгосрочные |
|
|
Промышленные |
|
Строительные |
|
|
Транспортные |
|
|
Образовательные |
|
|
В сфере обслуживания |
|
|
Комплексные |
|
|
экономические |
|
Организационные |
|
|
Технические |
|
|
Социальные |
|
|
Смешанные |
|
|
Производственные |
|
Технологические |
|
|
Финансовые |
|
|
Исследования и развития |
|
|
Маркетинговые |
|
|
По управлению персоналом |
|
|
Комбинированные |
|
|
Международные |
|
Национальные |
|
|
Территориальные |
|
|
местные |
|
|
Простые |
|
Сложные |
|
|
Очень сложные(комплексные) |
|
|
Однофункциональные |
|
Многофункциональные |
|
|
стандартные |
|
С особенными требованиями |
Учитывая особенности мышления, предпочтение того или иного вида деятельности
приведем классификацию проектов, которые вы можете выполнить самостоятельно или под руководством учителя
|
Вид проекта |
Вид деятельности |
|
Практико-ориентированный |
Проект, который нацелен на решение задач, отражающий интересы участников проекта или заказчика (разработка моделей современной молодежной одежды, составление меню тематического банкета, разработка и изготовление мебели и т.д.) |
|
Исследовательский |
|
|
Информационный |
|
|
Ролевой |
|
|
творческий |
Приступая к розработке проекта неоходимо
- выбрать форму продукта проектной деятельности:
- определить вид презентации проекта с учетом формы продукта, творческих возможностей участников проекта, наличия технических средств:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
- по ходу проектирования необходимо формировать партфолио проекта папку, в которой собираются все рабочие материалы(черновики, планы, продукт, отчет рецензия, презентационные материалы и т.п.)
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать |
|||
| 57749. | Загальна характеристика молюсків. Клас Черевоногі молюски | 59 KB | |
| Мета: почати формувати знання учнів про тип Молюски; дати загальну характеристику представникам; розкрити особливості зовнішньої і внутрішньої будови тіла молюсків на прикладі Черевоногих... | |||
| 57750. | Якими є моральні норми українського народу? | 54 KB | |
| Основні поняття: моральні норми Батьківщина патріот рідна мова працелюбність. Найважливіші моральні цінності українського народу. Найважливіші моральні цінності українського народу. | |||
| 57751. | Як виникають і зберігаються моральні цінності суспільства | 66 KB | |
| Очікувані результати: Після уроку учні зможуть: Витлумачувати поняття «загальнолюдські цінності»; Пояснювати як виникла мораль; Характеризувати поняття «любов», «милосердя», «добро», «правда» тощо як загальнолюдські цінності... | |||
| 57752. | Неспокій хвиль морських. Симфонічні акварелі. Марина | 43.5 KB | |
| Мета: закріпити знання про програмну музику, формувати уявлення про симфонічну картину та ескіз як про жанри симфонічної музики, знайомити з творчим портретом К. Дебюссі та І. Айвазовського; підвести дітей до висновку, що кожен митець використовує свої засоби виразності для власного відтворення морської стихії... | |||
| 57753. | Мозок. Векторна графіка, багатошарові зображення, керуванням розміщенням об’єктів за шарами | 1.62 MB | |
| Яку функцію виконує головний мозок в організмі ссавців Які відділи має головний мозок ссавців До якої частини нервової системи належить головний мозок Що таке біла речовина Що таке сіра речовина Таким чином головний мозок - важлива частина людського організму. | |||
| 57754. | Выпаривательная установка | 2.09 MB | |
| Приведено обоснование технологической схемы производства электролитических щелоков, предложена новизна к конструкции выпарного аппарата. Приведены теоретические основы процесса выпаривания, выполнены технологические расчеты производства... | |||
| 57755. | Види мутацій. Мутагени | 304 KB | |
| Мета: освітня: розширити знання учнів про мутації та їх види ознайомити з основними мутагенними факторами та їх впливом на живі організми. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів... | |||
| 57756. | Населення світу. Природний і механічний рух населення | 368.5 KB | |
| Мета: сформувати у учнів систему знань про чисельність, розміщення та склад населення планети; уявлення про відтворення населення, його типах, демографічних процесах в сучасному світі... | |||
| 57757. | Населення України | 89.5 KB | |
| Актуалізація опорних знань та вмінь учнів План на мультимедійній дошці Кількість населення. Природний рух населення. Статевовікова структура населення. | |||
Соц.культурное проектирование - это специфическая технология, представляющая собой конструктивную, творческую деятельность, сущность которой заключается в анализе проблем и выявлении причин их возникновения, выработке целей и задач, характеризующих желаемое состояние объекта (или сферы проектной деятельности), разработке путей и средств достижения поставленных целей. Преимущества технологии проектирования по сравнению с другими методами целенаправленных соц.культурных изменений заключается в том, что она сочетает в себе нормативный и диагностический подходы, характерные для программирования и планирования. В качестве объекта ск проектирования выступает сложное образование, включающее в себя накладывающиеся друг на друга две подсистемы: социум и культуру. В этой связи ведущими целью проблемно-целевого проектирования являются:- создание условий для развития ск субъекта (личности, общности, общества в целом), самореализации человека в основных сферах его жизнедеятельности путем оптимизации его связей с ск средой, разрешения или минимизации проблем, характеризующих неблагоприятные обстоятельства его жизнедеятельности, активизации совместной деятельности людей по поддержанию культурной среды в пригодном для жизни состоянии, ее конструктивному изменению собственными усилиями;- обеспечения благоприятных условий для саморазвития культурной жизни посредством стимулирования механизмов самоорганизации, осмысленного сочетания и поддержки исторически сформировавшихся и новых социокультурных технологий, элементов, явлений. Задачи проектной деятельности:- анализ ситуации, т.е. всесторонняя диагностика проблем и четкое определением их источника и характера;- поиск и разработка вариантов решений рассматриваемой проблемы (на индивидуальном и социальном уровнях) с учетом имеющихся ресурсов и оценка возможных последствий реализации каждого из вариантов;- выбор наиболее оптимального решения (т.е. социально приемлемых и культурно обоснованных рекомендаций, способных произвести желаемые изменения в объектной области проектирования) и его проектное оформление;- разработка организационных форм внедрения проекта в социальную практику и условий, обеспечивающих реализацию проекта в материально- техническом, финансовом, правовом отношении.Основными результатами технологии социокультурного проектирования являются программа и проект.Программа - это развернутый документ, прорабатывающий в масштабах конкретной территории (района, города, региона, федерации) всю совокупность условий, необходимых для оптимизации культурной жизни (т.е. процессов создания, сохранения, трансляции и развития культурных ценностей, норм, традиций, технологий) и включающий в себя, помимо анализа социокультурной ситуации и обоснования приоритетов культурного развития, функционально- содержательные модели учреждений и организационно-управленческих структур, а также материально-техническое, организационное, кадровое и информационное обеспечение реализации намеченных в рамках программы мероприятий, акций, идей, инициатив.Проект может существовать в двух формах: а) как составная часть программы, представляющая собой форму конкретизации и содержательного наполнения приоритетных направлений развития социокультурной жизни территории; б) как самостоятельный вариант решения локальной проблемы, адресованный конкретной аудитории.И в первом и во втором случае проект - это как бы локальная программа, ориентированная на преодоление или профилактику различного рода проблем путем содержательных и структурных изменений в социокультурной среде и в основных сферах жизнедеятельности личности, создания условий успешной самореализации человека за счет оптимизации его образа жизни, форм и способов его взаимодействия со средой.По содержанию проблем, определяющих актуальность проекта и новизне способов их разрешения, проекты могут быть типовыми и уникальными. Если типовые воспроизводимы в других ситуациях с небольшой корректировкой в соответствии с местными условиями (например, проекты стандартных учреждений культуры), то уникальные не могут тиражироваться в силу неповторимости ситуации и объектной области проектирования (например, проекты, связанные с реставрацией и использованием неповторимых архитектурных сооружений, природных ландшафтов и пр.). Важнейшим структурным элементом технологии проектирования является исследовательская деятельность, поскольку именно проектировщик должен, во- первых, знать, видеть реальные проблемы функционирования той или иной объектной области (например, культуры региона, среды и условий жизнедеятельности личности, социальной группы и т.д.); во-вторых, иметь представление о идеальном состоянии целого и способах его поддержки. Однако независимо от радиуса разрабатываемого проекта, необходим учет проблем всех уровней, ибо все они взаимосвязаны между собой: проблемы общенационального масштаба существенно влияют на содержание и характер жизнедеятельности человека, независимо от места его проживания, региональные проблемы могут быть общими для большинства территорий России, а проблемы социальной группы, выявленные в конкретных жизненных обстоятельствах, могут рассматриваться в качестве типичных для данной категории населения проблем в масштабах всей страны.