תכנון מפעל

תכנון מפעל

תכנון מפעל מתבסס על תהליך והיקפי הייצור במטרה להגיע לייצור אופטימלי ללא "צווארי בקבוק" בקו הייצור. התכנון יתחשב בקשר בין המחלקות השונות שאותו ניתן לשקף במטריצת הקשרים שתבטא את עוצמת הקשר, לדוגמה:  הכרחי, חשוב ולא רצוי.

היקף הייצור מכתיב את מספר אמצעי הייצור, אחסוני הביניים, אחסון תוצ"ג (תוצרת גמורה) וגם מספר העובדים  במהלך קו הייצור.

מתכנן ה"מצלם" את המצב הקיים מפסיד את ההזדמנות לייעל ולשפר את תהליך הייצור תוך הקטנת עלויות.

הדילמה המרכזית של ארגון יצרני היא היקף ההשקעה באמצעי ייצור יקרים, אוטומטיים וממחושבים לעומת שימוש בציוד בסיסי זול ועתיר עבודה . לא תמיד ההשקעה בציוד יקר החוסך כ"א משתלמת. חשוב לערוך חישובי עלות/תועלת כדי שההשקעה תשתלם.

פעולה ראשונה בתכנון, שמתבצעת במקביל ללימוד תהליך העבודה, היא הכנת רשימה עם נתונים מדוייקים של המכונות ואמצעי הייצור: גודל (חזית, עומק, גובה), מרווחי עבודה מארבעת צדדים ואספקות נדרשות (חשמל, מיזוג ואוורור, מים מטופלים, אוויר דחוס, חנקן, תקשורת, ניקוזים וכד').

צרכי אספקת החשמל הן בסיס להגדרת צרכי המיזוג. נאסוף מידע על הספק ביחידות KVA  . במתח של V230 ההספק הוא 230 כפול זרם לפאזה חלקי 1.52. במתח של V380 ההספק הוא זרם לפאזה חלקי 1.52. ההספק יאפשר לנו לחשב את פליטת החום ביחידות של BTU/H  שהוא הספק כפול 3,413. מידע זה יאפשר לנו להגדיר את המזגן הנדרש.

יש הבדל אם אמצעי הייצור הם מכונות וקו ייצור אוטומטי או אם אמצעי הייצור הם מכונות ושלחנות עבודה שבהם יושבים עובדים (כמו במערך ייצור אלקטרוני). כאשר מערך הייצור עתיר עובדים חשוב לאפשר תנאים פיזיים טובים יותר. תאורה (רצוי טבעית) אוורור ומיזוג ומרווחי עבודה מותאמים לעובדים.

נושא השטח הוא האתגר הגדול של המתכנן הפונקציונלי.

שטח נטו כולל את שטח שבו ממוקמים אמצעי הייצור, חדרים ואזורים מאוכלסים במבנה ואינו כולל עובי קירות פנימיים וחיצוניים, חדרי מדרגות, פירי מעליות ופרוזדורים.

שטח ברוטו או השטח הנומינלי הוא שטח החדרים והאולמות השימושיים, חדרי מדרגות, פירי מעליות, לובי כניסה, עובי קירות, פרוזדורים ושטחים ציבוריים. השטח ברוטו הוא השטח המשמש בסיס לעלויות שכירות, דמי ניהול ואחזקה.

המדד המדוייק לניצולת שטח הוא שטח נטו חלקי שטח ברוטו ככל שתגדל ניצולת השטח כך יחשב התכנון ליעיל יותר.

במפעל יצרני עתיר ציוד ניצולת השטח היא 0.5 ואפילו פחות. כלומר מכל 1,000 מ"ר רק 500 משמשים ישירות את הציוד, כל השאר מוקדש למעברים, קירות ומדרגות.

שטחי המעברים הם האתגר של המתכנן. הוא יכול לשלב שטחים סביב אמצעי ייצור באופן יעיל. לדוגמה: החזית של ציוד 1 יכולה להיות גם החזית של ציוד 2 או לחילופין מרווח עבודה אחר של ציוד 2.  המעבר יכול להיות החזית האחורית של ציוד המשמש לתחזוקה ולא לשימוש שוטף. מספר המעברים הוא גורם חשוב בניצולת השטח, ככל שיגדלו כך תקטן ניצולת השטח.

ככל שיאוחדו מרחבי העבודה סביב אמצעי הייצור, ויתוכננו מעברים יעילים,  כך יקטן השטח "המבוזבז" ויתקבל מערך חסכוני יותר בשטח. תוצאה מיידית תהיה מרחקי שינוע קטנים יותר שהם מדד חשוב  לתהליך הייצור יעיל, (בתנאי שהציוד ממוקם בהתאם לתהליך העבודה).

תכנון מחסן שונה מתכנון קו ייצור מכיוון שהתכנון הוא תלת ממדי. כאן מתוכנן כל הנפח. גובה המחסן הוא נתון חשוב בדיוק כמו השטח. חשוב לציין כי תחום זה התקדם מאוד והיום הכשרת מחסן אוטומטי עולה כמו מחסן רגיל בגלל הקטנת העלויות הדרסטית במחירי המחשוב והמידוף למחסן האוטומטי. נושא תכנון מחסן מוצג במאמרים אחרים שלי.

.

תכנון נכון יכלול את כל פעילות המפעל, כולל משרדים מחסנים אזורי עזר חצר, גודל רכבים נכנסים, מרווחי תמרון, כניסות ויציאות למבנה ולמחלקות, גודלי פתחים, חניה, מספר חניות ומיקומם, מסלול בין החניה למבנה, גודל לובי, שמירה ובקרת כניסה, שינוע בתוך המבנה ובין הקומות, גודל מעליות כולל הדלתות, צרכי וגודל כל שטחי העזר לייצור.

תכנון נכון יתבסס על כיווני התנועה בהתאם לתהליך העבודה ויקטין מרחקים כדי להגדיל יעילות.

לסיום, מוצגים  שלבי התכנון .

1. בחירת מבנה, הגדרת מפרט וליווי במו"מ עם בעל הנכס

1.1 לימוד צרכי החברה והגדרת קריטריונים לבחירת או לבנית מבנה, בחינת המבנים המוצעים והמלצה על המבנה המתאים.

1.2 הגדרת מפרט לחברה או לבעל הנכס הכולל את עבודות הבנוי, מפרט סוג מבנה, מעטפת, קירות ומחיצות, עבודות אלומיניום, ריצוף וחיפוי רצפה, תקרות, עבודות מתכת, עבודות עץ וריהוט, מיזוג אויר, אינסטלציה סניטרית, שירותים, מטבחונים וחדר אוכל, חשמל, תקשורת ומחשבים, תאורה, אקוסטיקה, הצללה, מעליות וגישה לנכים, בטיחות ובטחון, שילוט, פרוט יועצים ומתכנני מערכות שיפעיל בעל הנכס ואופן הקשר עם המתכננים במהלך התכנון המפורט, פירוט מבדקי הקבלה.

1.3 שילוב המתכננים בתכנון הראשוני – מהנדס ואדריכל בצוות התכנון או המו"מ עם בעל הנכס או החברה היזמית הבונה את המבנה.

2. הכנת פרוגרמה לבינוי

2.1 פגישות עם מנהלים ועובדים להכרת החברה, תהליך העבודה וקשרי העבודה בין המחלקות השונות הכנת מטריצת קשרים שתגדיר את הקשר בין המחלקות השונות והפריסה הרצויה במבנה. הגדרת תקנים לשטחים מיוחדים ושטחים משרדיים בחברה, תוך התחשבות במצב הקיים ובצורת הישיבה המקובלת כיום. גם הגדרה ללובי מפואר גבוה ייחודי ורחב ידיים היא הגדרה שצריכה להיכנס להגדרת התקנים.

2.2 לימוד המצב הקיים ותחזיות לגידול, צרכי אחסון, מחשוב, תקשורת , זאת ע"י שיחות עם העובדים מהדרגים השונים. במהלך שלב זה יש לבקר בכל השטחים הקיימים, למדוד את כל השלחנות ואמצעי הייצור והאחסון ולהכין טבלת ציוד וריהוט שתשמש כלי עזר לתכנון, כמו כן יאותרו צרכים נוספים שיציגו העובדים בשטח. עם ריכוז טבלאות הציוד והריהוט (כולל באולמות יצור, מעבדות, מחסנים, חדרי ישיבות, פינות קפה ואוכל וכו') ניתן יהיה להגדיר את צרכי השטח והאחסון בחברה

2.3 הגדרת תקני שטח, הרצת הנתונים במחשב וקבלת פלט המגדיר צרכי שטח נטו בהתאם לתחזיות גידול שונות (עם בדיקת רגישות), המרת השטח נטו לשטח ברוטו אפשרי במבנה המתוכנן, בדיקת התאמת השטח הקיים לנדרש בפרוגרמה.

2.4 הצגת הנתונים שנאספו ועובדו למנהלים וקבלת חוות דעת והערות.

2.5 הוצאת טיוטה של הפרוגרמה שתתמקד בצרכי השטח, זאת כדי לאפשר להנהלה לקבל החלטה לגבי היקף השטח שיבנה או יושכר במבנה המוצע ואופן מיקום המחלקות השונות (לאחר קבלת הערות ניתן יהיה להתחיל בתכנון במקביל להשלמת הפרוגרמה).

2.6 המשך איסוף נתוני הפרוגרמה : צרכי חשמל כולל סה"כ זרם נדרש (גודל לוחות), צרכי מיזוג, צרכי תקשורת (מחשבים ותקשורת), צרכי ניקוז ואינסטלציה, צרכי חניה, צרכי בטחון ובטיחות.

3. תכנון אדריכלי ופונקציונלי ועיצוב פנים

3.1 חלוקת מקרו של השטח המתוכנן במספר חלופות עקרוניות והצגתם לקבלת חוות דעת והערות, זאת במטרה לגבש מיקום משרדים, שטחי יצור, מחסנים ומעבדות בהתאם למטריצת הקשרים. במקרה של בניין חדש, הצגת חלופות למספר צורות של מבנים המתאימים למגרש הקיים.

3.2 החלטה על קונטור המבנה, גיבוש תוכנית עקרונית של משרד טיפוסי ושל מעבדה טיפוסית. ניסיון להגדיר גדלים סטנדרטים של חדרים כדי לאפשר שינויים עתידיים ללא שינויי בינוי משמעותיים הכרוכים בהפרעה לעבודה השוטפת. הצגת מספר חלופות אדריכליות למערך מפורט.

3.3 אישור חלופה נבחרת, המשך תכנון ברמת פרוט של חדרים וארגונם.

3.4 תכנון מפורט בשילוב יועצי המערכות (חשמל ותקשורת, מיזוג אוויר, אינסטלציה, בטיחות וכד') והכנת התוכניות לביצוע.

3.5 בחירת חומרי גמר וגוונים (ריצוף וחיפוי, תקרה ותאורה וכד'). הצגת גישה עיצובית לתכנון שתכלול גם עיצוב גרפי ועיצוב שילוט מיוחד שיתאים לאופי החברה,

3.6 הכנת כתב כמויות ומפרטים למכרז או למסירה לבעל הנכס.

3.7 ניהול המכרז על כל היבטיו.

3.8 פיקוח עליון בשלב הביצוע עד סיום הבניה ומסירה ללקוח.

4. תיאום תכנון וניהול פרויקט

4.1 תיאום התכנון וניהול הישיבות שוטפות עם המתכננים והיועצים.

4.2 ביקורת, הצעות לתיקונים ואישור תוכניות מתכנני המערכות. הוצאת תוכניות לביצוע ובחירת קבלן שיבנה את המבנה – שלב מורכב בפני עצמו, המנוהל ע"י משרד הפיקוח וניהול הפרויקט ואינו מפורט במסמך זה .

4.3 התחלת הבניה, מעקב שוטף אחר התקדמות הכשרת השטח מתן תשובות לשאלות ובעיות שיתעוררו במהלך הבניה.

4.4 עם סיום ביצוע העבודות יתבצע תהליך קבלה, מסירה ואישור לאכלוס.

5. תכנון וארגון המעבר לשטח החדש וליווי במהלך ההתארגנות

5.1 גיבוש ותכנון שלבי המעבר לשטח החדש, הדבקת שלטים זמניים מנייר להכוונה בתקופת המעבר, הפקת מדבקות וחלוקתם לעובדים כדי שידביקו את מספרי החדרים המיועדים על הציוד ובארגזי הניירת, תיאום שיטת ואופן ההעברה עם חברת ההובלות, תיאום עם החברות המתחזקות את המכונות הייצרניות של מחלקות הייצור, ועם חברת מידוף המחסן להעברה והתקנה בשטח החדש, תיאום וגיבוש צוות תיקונים ועזרה ביום המעבר.

5.2 עזרה והסברים לעובדים כדי לוודא הערכות מתאימה להעברה, הכוונת המובילים ביום המעבר ועזרה בהתארגנות בשטח החדש.

5.3 סבב בדיקה בין העובדים כדי לאפשר התחלת עבודה מהירה ככל האפשר לאחר המעבר.

5.4 הגדרת שינויים נדרשים לאחר המעבר ובדיקה כי השינויים מתבצעים לשביעות רצונה של החברה. ככל שמספר השינויים יהיה קטן יותר כך יחשב התכנון למוצלח יותר

5.5 סיום עיצוב השילוט בתיאום עם המעצב הגרפי, והעברת רשימות שמות ומספרי חדרים לחברת שילוט כדי שתכין שלטים קבועים בהתאם.

מאמרים בנושא תכנון פונקציונלי שכתבתי

מתכנן הפונקציונלי לבינוי

תכנון פונקציונלי – איך מעריכים צרכי שטח של מבנה

איך לבחור את המבנה המתאים ביותר לחברה גדולה

תכנון והכשרת מבנה חדש עבור חברה עסקית

צורכי שטח נטו וברוטו האמיתיים במבנה עסקי 

שימוש בתקנים לחברות גדולות

תוכנית אב לבינוי