關(guān)于糧食工程設(shè)計發(fā)展方向的幾點看法

柳軼明，李春雷

1.中糧工程裝備無錫有限公司 (無錫 214035)2.益海嘉里(盤錦)糧油工業(yè)有限公司 (盤錦 154000)

關(guān)于糧食工程設(shè)計發(fā)展方向的幾點看法

柳軼明1，李春雷2

1.中糧工程裝備無錫有限公司 (無錫 214035)2.益海嘉里(盤錦)糧油工業(yè)有限公司 (盤錦 154000)

針對目前糧食行業(yè)工程設(shè)計的現(xiàn)狀，對設(shè)計的發(fā)展方向提出了幾點自己的看法。

糧食工程；設(shè)計；發(fā)展

目前國內(nèi)糧食行業(yè)從事糧食工程設(shè)計的主要有以下幾種類型的單位(個人)：糧機設(shè)備廠家；專業(yè)科研院校；行業(yè)設(shè)計院；知名專家(學(xué)者)。本人也從事糧食工程設(shè)計工作，對目前大多數(shù)糧食工程設(shè)計情況有所了解，下面就目前糧食行業(yè)工程設(shè)計的現(xiàn)狀，對其發(fā)展方向提出自己的幾點看法，以供同仁參考。

1 三維精確設(shè)計將推廣與普及

糧食工程設(shè)計經(jīng)歷了從手工繪圖設(shè)計到計算機平面繪圖設(shè)計,由于繪圖工具的改變,而大大提高了繪圖效率。同時工程設(shè)計軟件在提供繪圖的同時還提供了輔助設(shè)計的功能，使設(shè)計更加簡捷快速。但設(shè)計始終局限在二維的平面空間內(nèi)，對工程實際的三維空間無法準確表達，容易在設(shè)計中出現(xiàn)不同視圖對應(yīng)不上，空中相錯管道相碰等現(xiàn)象。而客戶不能對設(shè)計有直觀，感性的認識。隨著計算機軟硬件水平的發(fā)展，三維設(shè)計技術(shù)已經(jīng)在機械設(shè)計，建筑裝潢，動畫制作等廣大領(lǐng)域廣泛而迅速的應(yīng)用。而作為傳統(tǒng)的糧食工程設(shè)計行業(yè)，因為缺少有吸收力的工資待遇和與時俱進有精神，在這而落在其它行業(yè)之后。但三維技術(shù)的優(yōu)勢是顯而易見，主要在以下幾個方面。

(1)可從任何位置查看設(shè)備布置效果。消除隱藏線并進行真實感著色,觀察設(shè)計的實際效果,通過隱消等操作，從不同位置查看車間內(nèi)設(shè)備的布置情況。這樣無論米廠投資人，有無專業(yè)基礎(chǔ)，均可通過直觀的設(shè)計中看到不合自己要求的布置。便于設(shè)計承接方與米廠投資方，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計存在的分歧，并根據(jù)展示效果，提出更多的要求，保證設(shè)計更科學(xué)，更符合投資者的意愿。

(2)可通過三維模型，自動生成可靠的標準或輔助二維視圖,且生成的各視圖之間具有關(guān)聯(lián)作用。設(shè)計好一個糧食加工廠立體模型，即可通過剪裁面對設(shè)計的立體模型進行剪裁，創(chuàng)建所要表達的視圖，并能通過對實體的設(shè)置輪廓生成任意視角的平面圖，如各樓層平面圖，立面圖，剖面圖，軸側(cè)圖，風(fēng)網(wǎng)圖，非標件圖等。因此，只要熟練撐握三維設(shè)計方法，其設(shè)計要比二維設(shè)計更方便快捷，設(shè)計速度比二維速度快。并且只要對模型中的設(shè)備(或管件等)進行更改，在所有的布局視圖中都會隨之改變，能保證各圖紙的準確性。

(3)可創(chuàng)建二維剖面圖。通過剖面圖可更準確的表達設(shè)計及環(huán)境。

(4)干涉檢驗。可方便快捷地判斷管道之間是否相交及設(shè)備、建筑之間有無相碰。還可利用管道與相交物(如廠房，料倉等)的干涉，準確的對相交物進行預(yù)留洞孔設(shè)計。

(5)提取工藝數(shù)據(jù)，進行精確設(shè)計。如，可通過對管道中心線的查詢直接測出管道準確長度；對料倉的體積查詢，準確算出料倉所需的材料量，不必一點點的進行材料計算等。

(6)進行工程分析。如，根據(jù)查詢的型材、結(jié)構(gòu)件的重心、力矩，來確定其固定，支撐點等。

(7)提取模型創(chuàng)建DWF或動畫。作為一種宣傳手段，直觀的向客戶展示設(shè)計效果與設(shè)計水平。

2 科學(xué)設(shè)計，用數(shù)據(jù)驗收將得到認可

2.1 科學(xué)設(shè)計

2.1.1 工藝與設(shè)備

雖然多級輕碾已被認可，用于糙米整理的厚度分級機也有應(yīng)用。但根據(jù)加工原料情況，定量設(shè)計的不多，新工藝不多，回礱谷單獨處理、糙米調(diào)質(zhì)、在線涼米、冷拋、含碎控制等工藝很少應(yīng)用。工藝設(shè)計應(yīng)根據(jù)實際情況，在能達到產(chǎn)品要求的情況下盡量減少工序，縮短流程。對于一些行之有效且投資少的新工藝，如先冷卻后拋光，已被證明可顯著提高拋光效果，所增加的費用少，值得推廣。設(shè)備選型上，存在設(shè)備類型、產(chǎn)量不匹配的情況。如稻谷部分的提升機，沒必要采用重力式卸料的無破碎類型；沒有大的凈谷倉做緩沖，清理部分的保險系數(shù)不易過大，以免影響設(shè)備正常工作效果，造成浪費。

2.1.2 設(shè)備布置

平臺式米廠因其容易操作、方便管理、投資少、見效快得到廣泛認同。但國內(nèi)設(shè)計的米廠設(shè)備布置幾乎都同出一轍，主機一條線，提升機一條線，設(shè)備緊密布置。這各布置便操作、較美觀，但沒有可擴展性，靈活性差。隨著米廠的大型化，其要求不斷提高，該布置方法應(yīng)根據(jù)要求，不斷改進。

2.1.3 風(fēng)網(wǎng)設(shè)計

目前隨著對環(huán)境保護要求的提高，米廠設(shè)計中的風(fēng)網(wǎng)組數(shù)增多，吸風(fēng)量越來越大。風(fēng)網(wǎng)的計算、風(fēng)管的安裝成了米廠設(shè)計的難點，風(fēng)管、溜管經(jīng)常在空中相碰，采用三維設(shè)計的方法雖然可以避免，但給設(shè)計帶來很大難度。因此在風(fēng)網(wǎng)設(shè)計時，應(yīng)采用密閉為主、吸風(fēng)為輔，一風(fēng)多用的設(shè)計原則，此外還應(yīng)積極的應(yīng)用循環(huán)風(fēng)和集中風(fēng)網(wǎng)，如對風(fēng)量比較敏感的設(shè)備，如去石機、谷殼分離機等可采用循環(huán)風(fēng)，以減少單獨風(fēng)網(wǎng)組數(shù)、占地、動耗及投資等。

2.1.4 管路及倉

(1)溜管

玻璃溜管耐磨損、易觀察、所需溜角小，但國外先進國家設(shè)計的米廠和大多生產(chǎn)品牌米的廠家都不敢使用玻璃溜管，因為玻璃易碎，混入物料中不易去除(除去石機和先進的色選機外其它設(shè)備對于“并肩玻璃”是無能為力的)，而且有的廠家采用角鋼為框架，再劃玻璃、粘玻璃，很多管道要現(xiàn)場制作，制作、安裝費時費工，而且并不美觀。有些米廠在白米部分用白鐵皮溜管，采用風(fēng)管的加工方式，翻邊咬合。這種溜管壁太薄，在米流動速度快的轉(zhuǎn)彎處用不了太久就會出現(xiàn)磨穿現(xiàn)象，而且咬邊的縫隙處易積糠，不易清理干凈。更有的廠家溜管的連接居然用拉鉚連接，拉鉚會刮傷內(nèi)部流動的米，降低產(chǎn)品檔次。

筆者認為在稻谷部分可以用玻璃溜管，但最好是采用外購的圓玻璃溜管，易安裝，且美觀。溜管最好是以厚鋼板為材料進行預(yù)制，輸送稻谷的溜管，在內(nèi)壁襯耐磨材料。

(2)殘料、積糠等細節(jié)

有些米廠的一些設(shè)備和管件的連接存在殘料、積糠問題。進入碾米工序后，米糠極易附在管內(nèi)壁，特別是有棱角處，而且時間長了會糊結(jié)、變質(zhì)、生蟲，當(dāng)其脫落混入米中，會影響后序設(shè)備的正常工作及成品質(zhì)量。國內(nèi)碾米企業(yè)在這方面還不重視，但隨著競爭激烈，產(chǎn)品檔次的提高，這些問題會日趨顯著。在設(shè)計中只要保證物料不堆積，能完全自溜。

(3)倉

目前采用平臺式的米廠越來越多，各種倉的容量也越來越小、數(shù)量越來越少，對于用戶的生產(chǎn)管理不利，如當(dāng)生產(chǎn)中需換膠輥時，因糙米倉容小，以致后序都要停機，降底了生產(chǎn)效率，造成浪費。因此在米廠設(shè)計中應(yīng)盡可能的增加倉容，特別是毛谷倉、凈糙倉和成品倉。采用平臺是結(jié)構(gòu)的米廠，可以通過“溢流倉”來增加倉容，這樣可以節(jié)省提升機。

2.1.5 增碎

糙米(白米)失去了稻殼的保護，容易破碎、爆腰。因此要處處對其 “溫柔”，減少因碰撞、溫差、濕差所造成的增碎。防碎主要措施是要控制三度：速度、溫度、濕度。速度是指米的流動速度，無論在溜管內(nèi)還是入倉，都應(yīng)降低米流的速度，在管道的末端米速度高處可加設(shè)緩沖裝置，在高的米倉內(nèi)可加設(shè)折淌板入倉。溫度是指米粒的升溫及溫度變化，應(yīng)減少米的升溫，及時將米溫降低，避免長時間積溫。但在涼米時不能讓米粒的溫變化太快，應(yīng)讓米溫逐步降低。濕度是指米粒的水分不能太低，否則在濕度較高的環(huán)境中，米很容易吸濕產(chǎn)生裂紋，進而成為產(chǎn)生碎米的一個原因。

2.1.6 電氣

國內(nèi)設(shè)計的米廠連鎖控制的應(yīng)用很少。集中的空氣壓縮系統(tǒng)很少應(yīng)用，使設(shè)備自動化缺少動力，設(shè)備清潔煩瑣。此外電柜、模擬屏之間的一些控制線、信號線的連接完全可以做成電腦數(shù)據(jù)線一樣的接頭，便于安裝、防止出錯、減少現(xiàn)場調(diào)試工作。每臺單機設(shè)備的電控應(yīng)作為設(shè)備的一部分，設(shè)計單機時一并考慮，如象礱谷機、米機、拋光機的電流表、各種控制開關(guān)都應(yīng)做在設(shè)備上。所有單機設(shè)備都應(yīng)設(shè)急停按鈕，以防發(fā)生事故或做檢修時使用。

2.2 驗收

目前工程竣工后雖然也有驗收，但是驗收多只是看產(chǎn)量是否達標，成品效果是否達標，設(shè)備工作是否正常。沒有真正把驗收量化，數(shù)字化。例如每臺設(shè)備的運行數(shù)據(jù)與設(shè)備廠家提供的參數(shù)是否相符，只有數(shù)據(jù)相符才能保證設(shè)備的使用壽命及產(chǎn)品穩(wěn)定及效果最佳。更主要是的風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)的驗收，如吸風(fēng)點的實際吸風(fēng)量是否與設(shè)計吸風(fēng)量相符；風(fēng)機提供的風(fēng)壓，風(fēng)量是否在合理的參數(shù)范圍內(nèi)；尾氣排放是否達標等。

科學(xué)的設(shè)計，驗收不僅是對客戶負責(zé)，也是對設(shè)計者自己負責(zé)，只有科學(xué)、嚴謹?shù)淖黠L(fēng)才能保證設(shè)計真正達到設(shè)計預(yù)期的效果，既保證最佳的生產(chǎn)使用效果，又保證設(shè)計沿著正確的方向的可持續(xù)性發(fā)展。

3 團隊協(xié)作設(shè)計將取代單兵作戰(zhàn)，成為發(fā)展方向

目前糧食工程設(shè)計，大都是“單兵作戰(zhàn)”，即一個設(shè)計人員進行工程設(shè)計的所有工作內(nèi)容。而目前工程項目正向大規(guī)格發(fā)展，工期卻要求越來越短，而且要求設(shè)計精確，細仔入微，這樣才能保證非標件的預(yù)制準確及安裝迅速。而這樣的高要求，對于一個設(shè)計人員來說是很難完成的，因此設(shè)計要求組一個團隊，分工協(xié)作，共同完成設(shè)計任務(wù)。這種細分設(shè)計也符合目前工作細化，精化的發(fā)展方向。下面就團隊協(xié)作完成三維設(shè)計一個米廠進行簡單介紹。筆者將米廠設(shè)計分為以下步驟。

3.1 初步方案

(1)準備。主要進行資料的收集，整理；包括工藝流程的確定；設(shè)備立體模型的收集；土建資料的收集；非標制作標準的確定(如溜管彎頭的回轉(zhuǎn)半徑，單節(jié)彎頭的角度等規(guī)定)；風(fēng)機資料等。

(2)建立廠房模型。根據(jù)(土建)設(shè)計的方案，建立廠房的三維模型，并應(yīng)根據(jù)情況明確按層或構(gòu)件分層，管理。

(3)組建提升機模型。根據(jù)提升機高度，型號，單節(jié)中間機筒高度，觀察窗位置，組建提升機模型。

(4)主要非標模型草圖。非標標準以外的主要非標的建模，如鋼結(jié)構(gòu)平臺，大的非標倉等初步模型的建立。

(5)設(shè)備布置。將提升機、主機、風(fēng)網(wǎng)設(shè)備，輔助設(shè)備(電氣設(shè)備，空壓設(shè)備等)按工藝要求，進行布置，并校核溜角。

3.2 細化設(shè)計

(1)設(shè)計風(fēng)網(wǎng)管路的走向。根據(jù)工藝中風(fēng)網(wǎng)的組合的要求，確定風(fēng)網(wǎng)管路的走向。并繪出其中心線，必要時還要對設(shè)備布置，風(fēng)網(wǎng)組合等進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，設(shè)計時應(yīng)預(yù)先考慮風(fēng)管盡可能避開溜管與線槽。

(2)計算繪制風(fēng)網(wǎng)圖。根據(jù)繪好的風(fēng)網(wǎng)中心線，選取適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速，計算風(fēng)管的管徑，根據(jù)實際情況，繪制三通、彎頭、變形管等，根據(jù)計算選取除塵設(shè)備、風(fēng)機。

(3)設(shè)計繪制溜管。根據(jù)工藝流程的物料流向，非標制造標準及溜角的要求進行溜管的設(shè)計。必要時進行調(diào)整處理。

(4)設(shè)計，繪制氣路。氣路包括壓縮氣路及脈沖氣路，根據(jù)空壓機(鼓風(fēng)機)位置，需氣點，需氣量，進行空壓設(shè)備的選型，管路走向設(shè)計，根據(jù)管路規(guī)格進行氣路繪制出圖。

(5)繪制洞孔圖。利用管道，設(shè)備與廠房的交集來制作洞孔，并適當(dāng)將洞孔放大、調(diào)整、出圖。

(6)細化主要非標。對于公司非標標準件中沒有的非標進行細化出圖，指導(dǎo)制作安裝。如鋼結(jié)構(gòu)平臺進行細化，設(shè)計，繪制結(jié)構(gòu)骨架。并保證主形材避開穿過平臺的管道；大的非標倉的設(shè)計，細化，出圖。統(tǒng)計非標所需的材料。

3.3 設(shè)計出圖

(1)風(fēng)網(wǎng)標注、出圖、統(tǒng)計。依照風(fēng)網(wǎng)組合，對每段風(fēng)管、彎頭、變形管進行標注、出圖，最后將同一管徑風(fēng)管進行歸類統(tǒng)計，結(jié)果交給工程隊制作。

(2)溜管中非標出圖與溜管統(tǒng)計。對溜管的特殊非標件進行細化出圖，統(tǒng)計不同管徑的直管、彎頭(不同角度)、合流管的數(shù)量，結(jié)果交給工程隊制作。

(3)布置圖的標注、出圖。同立體模型生成平面圖，立面圖，側(cè)剖圖，立體示意圖等，進行標注出圖。

(4)圖紙、資料的整理、編號。

團隊協(xié)作設(shè)計時應(yīng)有項目的設(shè)計負責(zé)人，負責(zé)人負責(zé)設(shè)計初步方案，組織、協(xié)調(diào)分工與最終圖紙審查工作。分工主要是在細化設(shè)計時，因為此時主機及輸送機已基本就位，其它細化的工作可以同時進行，如風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)由一人負責(zé)，倉斗及溜管由一人負責(zé)，氣路、水路由一人負責(zé)，電氣由一人負責(zé)，由一人負責(zé)文檔資料整理及進度跟進。所有細化工作均以初步方案為參照文件進行下一步的工作。工作人員定期進行設(shè)計討論及設(shè)計組合，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中出現(xiàn)的關(guān)聯(lián)問題。當(dāng)各部分設(shè)計工作完成，并確認各部分銜接均無問題時，各自對各自的設(shè)計內(nèi)容進行標注出圖。通過所有設(shè)計與廠房模型之間的干涉來繪制土建的洞孔圖，并最終進行圖紙審查、資料的整理、編號工作。

分工協(xié)作設(shè)計中肯定會出現(xiàn)沖突與矛盾，但正是這樣才能避免在安裝及以后生產(chǎn)中出現(xiàn)問題。而且分工人員各思其責(zé)，對于精通各自工作，提高工作效率會有很大提高。由于主要工作量(設(shè)計細化與設(shè)計出圖)工作由大家一起同時完成，因此在保證設(shè)計質(zhì)量的前提下周期會大大縮短。

Some viewpoints on the development direction of grain engineering design

Liu Yiming1, Li Chunlei2

1. Wuxi COFCO Engineering Equipment Co., Ltd. (Wuxi 214035)2. Yihai Kerry (Panjin) Grain & Oil Industry Co., Ltd. (Panjin 154000)

Some personal ideas about the development direction of design were put forward for the current situation of the present food industry engineering.

grain engineering; design; development

2017-06-05

柳軼明,男，1977年出生,主要從事糧油設(shè)備機械營銷工作。

TS201

A

1672-5026(2017)04-009-03