اهميت زيرساخت در احداث و توسعه چاپخانه
نويسنده: رامين پيشعلي
«خشت اول را گر نهد معمار کج، تا ثريا ميرود ديوار کج»
اين ضربالمثل، دقيقترين توصيف درباره اهميت زيرساختهاي يک چاپخانه است؛ زيرا کوچکترين خطا در مرحلهي طراحي، بعدها در قالب توقف توليد، افت کيفيت چاپ، افزايش هزينههاي نگهداري و کاهش عمر تجهيزات خود را نشان خواهد داد.
تأسيس و يا توسعه چاپخانه با توجه به ماهيت تجهيزات، مصرف انرژي، حساسيت به دما و رطوبت و نيازهاي توليدي، نياز جدي به طراحي دقيق و علمي دارد.
اگر اين «خشت اول» درست گذاشته شود، نتيجه آن کيفيت پايدار، بهرهوري، توليد بدون وقفه و رشد بلندمدت کسبوکار خواهد بود، اما اگر از ابتدا اين اصول ناديده گرفته شوند، اصلاحات بعدي معمولاً هزينهبر، سخت و گاهاً غيرممکن است.
ازآنجاکه در سالهاي اخير شاهد کمبود و افزايش روزافزون قيمت حاملهاي انرژي هستيم، موضوع مصرف بهينه انرژي در چاپخانهها اهميتي دوچندان پيداکرده است و ديگر نميتوان روي انرژي ارزان يا يارانههاي دولتي حساب باز کرد؛ چنين تصوري نهتنها غيرواقعي است، بلکه برنامهريزي بلندمدت يک واحد چاپ را نيز دچار خطا ميکند.
در شرايط امروز، هر واحد صنعتي بهويژه چاپخانهها که دستگاههاي پيشرفته، سيستمهاي تهويه قدرتمند و مصرف برق بالايي دارند ناچارند مديريت انرژي را بهعنوان يک استراتژي اصلي در طراحي و تجهيز زيرساختها در نظر بگيرند. بهينهسازي مصرف انرژي نهتنها هزينههاي جاري را کاهش ميدهد، بلکه از فرسودگي تجهيزات، نوسانات توليد و توقفهاي ناگهاني نيز جلوگيري کرده و نقش مهمي در پايداري و سودآوري کسبوکار خواهد داشت.
توسعه پايدار
-امروزه در سراسر دنيا، مفهوم Sustainability يا «پايداري»، به يکي از مهمترين و پرتکرارترين مباحث حوزه مهندسي، طراحي و ساخت تبديلشده است. اين رويکرد بر حفظ منابع براي آينده، کاهش مصرف انرژي و افزايش دوام و زيست پذيري تأکيد دارد و ميکوشد در سه مرحلهي طراحي، ساخت و بهرهبرداري از صنايع، الگوي مصرف را بهينه کند. در طراحي و توسعه چاپخانهها نيز ميتوان از همين اصول بهره برد و با تصميمات درست، هزينههاي جاري و سرمايهگذاريهاي بلندمدت را بهطور قابلتوجهي کاهش داد.
– زيرساختهاي اساسي يک چاپخانه شامل ساختمان و ابنيه، سيستم تهويه مطبوع، هواي فشرده مرکزي، شبکه توزيع و نيرورساني برق داخلي، سيستمهاي حفاظتي شبکه برق، شبکه و فناوري اطلاعات، تصفيه آب و فاضلاب، سيستمهاي ايمني و اعلام و اطفاء حريق، مولد برق اضطراري و سيستمهاي کنترل هوشمند تجهيزات برودتي (BMS) و… ميباشد. هر يک از اين بخشها ستونهاي اصلي يک چاپخانهي مدرن را تشکيل ميدهند و ضعف در هرکدام ميتواند بر کارکرد کل مجموعه اثر بگذارد.
ازآنجاکه گستردگي و پيچيدگي هر يک از موارد فوق بسيار زياد بوده و با پيشرفت روزافزون دانش در تمامي زمينهها، تنوع و حق انتخاب در هر مورد بسيار بالا ميباشد لذا اين موضوع نيازمند بررسي دقيق و کارشناسانه توسط افراد متخصص هر زمينه ميباشد.
از طرف ديگر با توجه به هزينهبر بودن خريد و اجراي هر يک از اين زيرساختها و پيچيدگي ساخت و فناوري توليد هر يک از اين زيرساختها امکان افزايش و يا گسترش ظرفيت هر مورد بهسادگي امکانپذير نبوده و در بسياري از موارد تنها راه ممکن تعويض و جايگزيني زيرساخت موردنظر ميباشد که اين امر نهتنها مقرونبهصرفه نبوده بلکه در بسياري موارد به علت به دليل محدوديتهاي فضا، مسيرهاي دسترسي و ابعاد تجهيزات، در بسياري از پروژهها عملاً غيرقابل انجام ميشود. همچنين استفاده از زيرساختي که با ظرفيت عملياتي چاپخانه همخواني نداشته باشد، نهتنها بازدهي مورد انتظار را فراهم نميکند، بلکه خسارتهاي پنهان و بلندمدتي ايجاد ميکند؛ ازجمله:
- کاهش راندمان توليد و افزايش زمان توقف دستگاهها
- افت کيفيت مواد اوليه و مصرفي بهواسطه دما، رطوبت و تهويه نامناسب
- آسيب به ماشينآلات و تجهيزات به دليل نوسانات برق، گرماي بيشازحد، يا فشار نامناسب هوا
- کاهش شديد عمر تجهيزات، بهطور نمونه هر ۱۰ درجه سانتيگراد افزايش دما نسبت به مقدار استاندارد، طول عمر الکتروموتورها را تقريباً نصف ميکند
- افزايش هزينههاي تعميرات و نگهداري
- و درنهايت سود ازدسترفتهي قابلتوجه به دليل کاهش توليد واقعي نسبت به ظرفيت اسمي
بنابراين طراحي اصولي، انتخاب صحيح و اجراي مهندسيشدهي زيرساختها، نهفقط يک انتخاب هوشمندانه، بلکه ضرورتي اقتصادي و فني براي دوام و موفقيت بلندمدت هر چاپخانه است.
براي مثال براي طراحي سيستم تهويه مطبوع و چيلر چاپخانه لازم است مجموعهاي از اطلاعات دقيق مهندسي جمعآوري شود، زيرا اين سيستم بهطور مستقيم بر کيفيت چاپ و عملکرد دستگاهها اثر ميگذارد. مهمترين مراحل طراحي بهصورت خلاصه شامل جمعآوري دادههاي محيطي مانند ميانگين چندساله دما و رطوبت منطقه، حجم سالن و جنس سقف و ديوارها، تعداد، مساحت و جهت پنجرهها، تعداد کارکنان حاضر در سالن، گرماي توليدشده توسط ماشينهاي چاپ و تکميلي، اگزاستها و نقاط اتلاف انرژي، در نظر گرفتن توسعههاي آينده و دستگاههايي که اضافه خواهند شد. اين اطلاعات بايد از منابع مختلف از جمله کاتالوگ فني ماشينآلات چاپ، نقشههاي سازه و معماري بنا، مدارک محاسباتي مهندسان تأسيسات و دادههاي اقليمي منطقه استخراج شود
– پس از جمعآوري و تحليل اين دادهها، در مرحله بعد دما و رطوبت استاندارد فرايند توليدي موردنظر تعيين ميشود (براي نمونه، در چاپ افست، دماي ۲۵ درجه سانتيگراد و رطوبت ۵۵ تا ۶۰ درصد موردنياز است) اين مقادير مبناي محاسبات ظرفيت سرمايشي و رطوبتي قرار ميگيرند.
پس از مشخص شدن ظرفيت چيلر در مرحله بعد بايد نوع چيلر مناسب نيز انتخاب شود. اين انتخاب به عواملي همچون: ميزان دسترسي و هزينه برق و آب، اقليم منطقه، امکان استفاده از سيستمهاي هوا خنک يا آبخنک، هزينهي نگهداري و تعميرات بستگي دارد. در برخي مناطق، حتي باوجود دسترسي کافي به آب، استفاده از چيلرهاي آبخنک به دليل شور بودن آب گزينهاي مناسب نيست، زيرا اين نوع آب باعث رسوبگذاري، خوردگي و کاهش شديد راندمان سيستم ميشود. از طرفي نصب آبشيرينکن براي تأمين آب چيلر نيز ازنظر هزينه، نگهداري و مصرف انرژي کاملاً غيرمنطقي است. بنابراين انتخاب و طراحي صحيح، نه يک کار ساده، بلکه فرايندي دقيق، تخصصي و چندمرحلهاي است که بايد توسط مهندسان آموزشديدهي تأسيسات انجام شود. هر خطا در اين مرحله در آينده موجب افزايش هزينه انرژي، کاهش کيفيت چاپ، خرابي دستگاهها و افت راندمان کل مجموعه خواهد شد و چاپخانه را با پيامدهاي مالي و فني قابلتوجهي روبهرو ميسازد. هزينه يک چيلر از دو بخش تشکيلشده است: هزينه ثابت شامل شاسي، کمپرسور، تابلو برق، بدنه و ساير متعلقات و هزينه متغير که متناسب با افزايش ظرفيت برودتي اضافه ميشود. بنابراين اگر تناژ موردنياز بهدرستي محاسبه نشود و مجموعه مجبور به خريد چيلرهاي بعدي براي جبران کمبود ظرفيت گردد، ضررهاي زير اجتنابناپذير خواهد بود:
-پرداخت دوباره هزينه ثابت ساخت چيلر، درحاليکه ميتوانست يکبار و براي ظرفيت بالاتر انجام شود
-تحميل هزينههاي اضافي مربوط به جانمايي، لولهکشي، کابلکشي و نصب دستگاه جديد
-افزايش هزينهها به دليل تورم و رشد سالانه قيمت تجهيزات
-خسارتهاي پنهان مانند افت کيفيت چاپ، کاهش ظرفيت توليد و اعمال فشار اضافه بر تجهيزات موجود
اين مسائل همگي ناشي از محاسبات اشتباه و عدم بهرهگيري از متخصصان تأسيسات در مرحله طراحي هستند. درنتيجه، انتخاب صحيح نوع و ظرفيت چيلر از ابتدا يکي از تصميمات حياتي است که ميتواند از بسياري هزينههاي آينده جلوگيري کند و عملکرد پايدار چاپخانه را تضمين نمايد.
يا براي نمونه، در مرحله احداث ساختمان، با صرف هزينهاي اندک و قرار دادن لايههاي يونوليت بهعنوان عايق حرارتي ميان ديوارهاي آجري بيروني، ميتوان ضريب انتقال حرارت بين فضاي داخل چاپخانه و محيط بيرون را بهشدت کاهش داد. نتيجه اين اقدام، کاهش چشمگير بار سرمايشي و گرمايشي موردنياز و صرفهجويي دائمي در مصرف انرژي است.
يا در مرحله بهرهبرداري، استفاده از راهکارهايي مانند Free Cooling / Free Heating موضوعي قابلتوجه ميباشد. براي مثال، در فصل زمستان ميتوان با تنظيم دريچههاي دمپر در مسير
جریان هوای اگزاست، از گرمای تولیدشده توسط تجهیزات گرمازا مانند کمپرسور هوای فشرده برای گرم کردن محیط داخلی چاپخانه استفاده کرد. این کار باعث میشود بخشی از نیاز گرمایشی بدون مصرف انرژی اضافی تأمینشده و درجه کاری هیترها کاهش یابد و در نتیجه هزینههای انرژی بهصورت مؤثر کاهش پیدا کند.
بهکارگیری چنین اصولی در طراحی و ساخت چاپخانهها، نهتنها رویکردی مطابق با استانداردهای بینالمللی پایدار است، بلکه در عمل موجب کاهش مصرف انرژی، افزایش عمر تجهیزات و کاهش هزینههای بلندمدت خواهد شد.
– امروزه با استفاده از نرمافزارهای شبیهساز و فناوری هوش مصنوعی میتوان بسیاری از فرایندهای قابل بهرهبرداری را شبیهسازی و تحلیل کرد. برای مثال، در یک مجموعه چاپ دیجیتال واقع در ساختمانی اداری با اتاقهایی با ابعاد متفاوت و پلکان داخلی، میتوان با بهرهگیری از شبیهسازی نقشه دمایی، الگوی عبور هوا و میزان برودت، مقدار بهینه دهش هوا از هر دریچه در هر اتاق را محاسبه نمود، یا میزان مصرف هوای فشرده یک چاپخانه را جهت بهینهسازی محل نصب مولد باد و انتخاب سایز مناسب لوله شبیهسازی نمود.
– یکی از مهمترین الزامات در نصب و استقرار ماشینآلات سنگین، انجام بسترسازی اصولی، استحکام بندی مناسب و بتنریزی متناسب با وزن و عملکرد تجهیزات است. عدم رعایت این موارد میتواند منجر به بروز آسیبهای جدی و گاه جبرانناپذیر به دستگاهها و زیرساختها شود.
– در همین فرآیند، اجرای ارتینگ در فونداسیون نیز اهمیت ویژهای دارد. ارتینگ مش یا شبکهای پیش از بتنریزی در لایه زیرین کف قرار داده میشود و پس از اجرای بتن بهطور کامل در زیر آن محفوظ میماند. این روش باعث تخلیه ایمن و مؤثر بارهای الکتریکی، جلوگیری از نوسانات و حذف خطر تخلیههای ناگهانی میشود. اهمیت این موضوع برای تجهیزات حساس چاپی، الکترونیکی و دستگاههای صنعتی بسیار بالاست. ارتینگ صحیح علاوه برافزایش ایمنی کارکنان، عمر تجهیزات را نیز بهطور چشمگیری افزایش میدهد.
– از سوی دیگر طی تمامی این اقدامات، توجه به روند آینده توسعه مجموعه، احتمال نصب ماشینآلات بیشتر و افزایش ظرفیت بالقوه بسیار حائز اهمیت میباشد. با داشتن رویکردی آیندهنگر، میتوان هنگام اجرای اولیه با صرف هزینه کمتر، زیرساختهایی مانند کف سازی تقویتشده در مساحت بیشتر، شبکه ارتینگ از کف، کانالهای عبور کابل و لوله، مسیرهای دسترسی را پیشبینی و اجرا کرد تا از هزینههای سنگین و محدودیتهای ناشی از جابجایی تجهیزات حین توسعه آتی جلوگیری نموده و باعث کاهش هزینههای توسعه آتی شود.
– لذا پیشنهاد میشود سرمایهگذاران و صاحبنظران هر مجموعه پیش از هرگونه اقدام به خرید تجهیزات، اجرای زیرساختها یا آغاز پروژههای توسعهای و احداث چاپخانههای جدید، با رویکردی مبتنی بر توسعه پایدار و ترجیحاً توسعه پایدار دوستدار محیط زیست (Green Sustainability) به موضوع مهم طراحی و دریافت مشاوره تخصصی توجه ویژه داشته باشند. گردآوری استانداردهای مرتبط با نوع کاربری موردنظر (اعم از چاپخانه رول، افست، دیجیتال و …) و ارائه اطلاعات فنی و مستندات ماشینآلات مدنظر به مشاوران طرح، نقش تعیینکنندهای در تصمیمگیری صحیح و اقتصادی خواهد داشت. همچنین ضروری است این نکته موردتوجه قرار گیرد که نقش مشاور و پیمانکار باید از یکدیگر مجزا باشد تا تیم مشاور بتواند با استقلال کامل بر عملیات پیمانکار نظارت کرده و از انحراف در روند اجرا جلوگیری کند. این رویکرد نهایتاً منجر به تصمیمگیری مطمئنتر، کاهش هزینههای اضافی و دستیابی به بهرهوری بالاتر در اجرای پروژه خواهد شد.
