Концепция LEAN для процесса подготовки дорожных битумов

Концепция бережного управления производством (от англ. lean production, lean manufacturing – «стройное производство») находит широкое применение во многих сферах промышленности и жизни человека. Теория, основанная на постоянном стремлении к устранению всех видов потерь на производственном предприятии, возникла как интерпретация идей производственной системы компании Toyota американскими исследователями её феномена [1, 2].

Задачей оптимизации производства в системе LEAN является создание процесса непрерывного устранения потерь, то есть любых действий, которые потребляют ресурсы, но не создают ценности (не являются важными) для конечного потребителя. К числу таковых Тайити Оно, один из главных создателей производственной системы компании Toyota, относил 7 видов потерь [3]:

— потери из-за перепроизводства;

— потери времени из-за ожидания;

— потери при ненужной транспортировке;

— потери из-за лишних этапов обработки;

— потери из-за лишних запасов;

— потери из-за ненужных перемещений;

— потери из-за выпуска дефектной продукции.

В традиционных схемах подготовки вязкого дорожного битума для приготовления горячих асфальтобетонных смесей (рис.), где подготовка битума ведется в объеме кратном суточной потребности предприятия в битуме, можно выделить все вышеперечисленные потери:
1. Потери от перепроизводства и ожидания – выражаются в затратах тепловой энергии на компенсацию потерь при хранении в резервных и рабочих котлах битума, доведенного до состояния, при котором возможно смешивание с каменными материалами, обусловленных несоответствием часовой производительности асфальтосмесительной установки и оборудованию нагрева битума, а также низкокачественной логистикой предприятий, работающих по технологии «с колес» (just-in-time) [4];

2. Потери при ненужной транспортировке и ненужных перемещениях – выражаются в затратах энергии на осуществление перемещений битума линиям связи рабочих котлов (расходных емкостей) с дозаторами асфальтосмесительных установок в период приготовления асфальтобетонных смесей в объемах, превышающих потребности производства, а также затратах на компенсацию потерь от поверхности данных линий связи [5, 6];

3. Потери из-за лишних этапов обработки – выражаются в затратах на нагрев и выпаривание влаги в технологических процессах, допускающих обводнение битума (хранение в битумохранилищах ямного типа), а также на нагрев битума при осуществлении операций слива из подвижного состава (как правило, железнодорожного) [7];

4. Потери из-за лишних запасов – выражаются в затратах энергии на компенсацию тепловых потерь от поверхности технологического оборудования в процессах, допускающих значительное превышение разогреваемого продукта (битума) по отношению к сменной потребности (вертикальные резервуары большого объема, хранилища ямного типа) [5];

5. Потери из-за выпуска дефектной продукции – выражаются в сокращении срока службы дорожных покрытий вследствие деградации битумного вяжущего на технологическом этапе его подготовки.

Рисунок – Технологическая схема подготовки дорожных битумов

Реализация концепции LEAN в системе подготовки дорожных битумов заключается в разработке и внедрении технологий и оборудования, обеспечивающих низкотемпературное хранение битумов на длительном технологическом этапе, догреве в короткие сроки только требуемого для производства объема продукта и сокращении объема единовременно подготавливаемой порции битума с суточной до часовой и менее порции при условии сокращения времени подготовки кратно уменьшению подготавливаемой порции. В системе LEAN это называется «улучшением потока», снижением времени производственного цикла на единицу продукции.

Для заводов невысокой производительности одним из способов реализации предложенных подходов является использование битумов, фасованных в среднетоннажные контейнеры (кловертейнер, polycube, big bag и др.) [4], заводы высокой производительности должны ориентироваться на системы хранения и нагрева с устройствами локального и поточного нагрева битума, а температура битума на промежуточных этапах не должна превышать минимальной температуры, обеспечивающей транспортирование по системе внутреннего транспорта завода.

Система логистики битума для предприятий, работающих «с колес» также должна быть переориентирована на работу, при которой температура битума в автобитумовозах не превышает минимально необходимой для операций слива и транспортирования по битумопроводам.

Список литературы:

1. Вумек Джеймс П., Джонс Даниел Т. Бережливое производство. Как избавиться от потерь и добиться процветания вашей компании. — М.,: «Альпина Паблишер», 2011. ISBN 978-5-9614-1654-1
2. Голдратт, Э., Кокс Д. Цель: процесс непрерывного улучшения / Э. Голдратт, Д. Кокс; пер. с англ. Е. Федурко. – 3-е изд. – Минск: Попурри, 2016. – 400 с. ISBN 978-985-15-3076-8
3. Тайити Оно. Производственная система Тойоты: уходя от массового производства. — М: Издательство ИКСИ, 2012. ISBN 978-5-903148-39-4
4. Саенко С.С. Сохранить качество битума / С.С. Саенко, Ю.Я. Никулин // Автомобильные дороги – февраль 2017 – № 2 (1023) – С.65-68.
5. Саенко С.С. Вопросы энергосбережения / С.С. Саенко, Ю.Я. Никулин // Мир дорог – июнь 2017 – № 98 – С.55-57.
6. Немчинов М.В. Энергосбережение в дорожном хозяйстве и программа его осуществления // Энергосбережение. – 2001. – № 3 – с. 63-66.
7. Скрипкин А.Д. Внедрение систем транспортирования, хранения и подготовки битума, обеспечивающих сохранность и высокое качество дорожных битумов // Автомобильные дороги, № 6 – 2009. С. 48-52.