基于SLP 的生豬運輸車輛洗消中心布局設計

蘇杏綺

南京農業(yè)大學信息管理學院，江蘇 南京 210000

非洲豬瘟病毒具有抵抗力強、傳播速度快、致死率高等特點，現(xiàn)階段并無針對性疫苗，因此，行業(yè)將面臨非洲豬瘟常態(tài)化風險。應對該風險，最好的方法是進行長期的生物安全防控。隨著我國養(yǎng)豬場規(guī)模的不斷擴大與疾病傳播風險的增加，生豬運輸車輛洗消中心的建設是豬場生物安全工作的關鍵，也是集約化豬場建設中不可缺少的重點項目。

目前，對生豬運輸車輛洗消中心的研究主要在消毒清洗技術[1]、流程方案[2]等方面，在洗消中心的具體布局方面研究較少，盡管有部分文章提及布局方案[3]，但在布局的合理性上仍缺乏詳細的論證。

生豬運輸車輛洗消中心的設施布置在一定程度上影響洗消的最終效果，若作業(yè)區(qū)安排不妥當導致車輛、外來人員和物品的移動路徑發(fā)生交叉，這容易增加區(qū)域間交叉污染的風險，從而降低運輸車輛的生物安全性。因此，利用SLP（systematic layout planning，SLP）系統(tǒng)布局規(guī)劃方法對生豬運輸車輛洗消中心進行設計與論證，對于洗消中心的管理與建設具有深遠意義。

近年來，我國“十四五”的開局與新型技術的投入，讓生豬運輸工具及清潔消毒流程設施持續(xù)優(yōu)化升級，當前適用的消毒方式在未來可能無法達到較好的、較經(jīng)濟的洗消效果，因此，本文結合當前消毒清洗流程的實際情況，在原有流程基礎上進行消毒方式的改進，并基于新消毒清洗流程，利用SLP 對生豬運輸車輛洗消中心布局進行科學分析與設計，將SLP 從物流的設施規(guī)劃領域應用到洗消中心的設計，增強洗消中心設施布局的科學性，以期為生豬運輸車輛洗消中心的規(guī)劃設計提供新思路和新方法。

1 生豬運輸車輛消毒清洗流程概述

1.1 消毒方式的選取

參考有關豬疫病防治常用消毒方式[4]、洗消新技術[5]等，依據(jù)需要消殺的常見病原的理化特性和消毒方式的有效性，對消毒方法進行比較，得到以下可行、科學的消毒方式。

噴霧消毒。采取噴霧消毒的目的是利用自動化設備的高效性對車體各部分進行噴灑覆蓋處理，實現(xiàn)第一階段高效的化學消殺處理。在消毒劑的選取上，根據(jù)常見生豬易感病毒的理化特性和消毒劑的協(xié)同作用選取合適的消毒劑。

泡沫消毒。利用泡沫消毒的附著性、持久性和可視性，在噴霧消毒的基礎上進行第二階段較徹底的化學消毒。選取與噴霧消毒所采用的消毒劑不發(fā)生相互作用的強效消毒劑。

物理消毒。通過物理手段從根本上破壞病原生物結構及生存環(huán)境。物理消毒不局限于高溫消毒，也可采取局部高溫消毒的方式來降低因全車高溫而對車輛靈敏設備的損害。例如將熱源安置車廂內部，在外部進行隔熱處理；或風管采用定點噴吹的方式，對重點隱患區(qū)進行烘干作業(yè)[3]。

與原流程相比，在噴霧消毒的基礎上增加泡沫消毒，可增強化學消毒的有效性；將高溫消毒替換為其他物理消毒方式，可降低因高溫而對車輛硬件造成的不可逆損壞。

1.2 車輛洗消流程設計

生豬運輸車輛規(guī)格為9.6 m 運輸車，是目前洗消中心主要進行洗消處理的車輛。依據(jù)生豬運輸車輛洗消中心的流程規(guī)范與相關指南，洗消中心涉及的主體廠房主要為清洗區(qū)、噴霧消毒區(qū)、泡沫消毒區(qū)、干燥區(qū)和物理消毒區(qū)。本研究中的洗消中心為單通道洗消中心。

清洗區(qū)。承擔清洗作業(yè)功能，按照要求配置泡沫清洗劑，對車輛內外進行噴灑浸潤以軟化有機物質，靜置一段時間后，利用底盤清洗儀器充分沖洗底盤，用高壓槍沖洗車體附著泡沫，同時去除車體表面附著有機物，為后續(xù)消毒提供保證。

噴霧消毒區(qū)。瀝水到一定程度后，利用自動化噴淋設備對車廂、輪胎、工具箱等進行全面噴淋，靜置一段時間保證達到消毒作用時間。

泡沫消毒區(qū)。按照比例配置泡沫消毒劑后，按照從內到外、從上到下、從前到后的消毒順序，使用噴槍對車廂內外、工具箱、腳踏等進行全面噴灑直到泡沫覆蓋全車體。靜置一段時間保證達到消毒作用時間，之后調高高壓槍壓力參數(shù)，徹底沖洗泡沫。

瀝水干燥區(qū)。車輛需要轉移至相對濕度較小的區(qū)域進行瀝水干燥，車輛駛至前后傾角大約為10°的斜坡上，讓積水在重力作用下排出車體?；蚪柚嚓P工具如風機，加快積水的流出速度。

物理消毒區(qū)。采取局部高溫消毒的方式進行重點區(qū)域的高溫消毒，物理消毒前對車輛進行安全檢查，之后將熱源安置到車廂內部，在車體外部鋪墊隔熱層進行隔熱處理，保持溫度在65～70 ℃，持續(xù)30 min。

由此，結合消毒方式的改進和流程規(guī)范文件，給出大致的車輛洗消程序：污區(qū)進入→進入清洗區(qū)→清洗處理→瀝水干燥→進入噴霧消毒區(qū)→噴霧消毒處理→進入泡沫消毒區(qū)→消毒→干燥→進入物理消毒區(qū)→物理消毒處理→采樣→停放凈區(qū)停車場。需要注意的是，在車輛的洗消細節(jié)上，需要保證各類消毒程序都達到最低作用時間，同時要密切關注洗消相關參數(shù)的變化條件以確保洗消效果[2]。

2 利用SLP 進行生豬運輸車輛洗消中心布局設計

2.1 SLP 方法概述

系統(tǒng)設計布置法（systematic layout planning，SLP），一直是物流工程、工業(yè)工程領域不斷探索完善的對象。該方法利用作業(yè)區(qū)相互關系的密切程度進行量化從而評定各作業(yè)區(qū)之間的相關程度，根據(jù)物流相關表和活動相關表探討各種可能的區(qū)域布置組合，以利于最終的決策。該方法應用普遍，除了應用于工廠和生產(chǎn)系統(tǒng)設計，還可用于各種服務設施設計。

具體到生豬運輸車輛洗消中心的布局設計，應用關聯(lián)線圖法來從定性角度配置各作業(yè)區(qū)的相對位置。關聯(lián)線圖法是對作業(yè)區(qū)之間的關聯(lián)性進行分析，以決定各作業(yè)區(qū)的相對位置[6]。通過關聯(lián)性分析和處理，可以確定各個作業(yè)單位之間的綜合接近程度，在布局時將關聯(lián)性強的作業(yè)區(qū)放于中心位置，依次處理作業(yè)區(qū)。該方法能加強作業(yè)區(qū)之間的聯(lián)系，有效利用空間、設備、人員、信息和能源，合理劃分功能區(qū)域，實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)化。

2.2 研究思路

基于新洗消流程，分析洗消中心各作業(yè)單元之間的相關關系，結合活動關系關聯(lián)程度，將作業(yè)區(qū)的關系量化為綜合關聯(lián)表，依據(jù)作業(yè)區(qū)之間的關聯(lián)強度，合理配置作業(yè)區(qū)的位置。以此保證流程順利進行并提高各洗消活動的效率，從而實現(xiàn)洗消中心布局的科學設計。

2.3 設計目的與布局原則

生豬運輸車輛的清洗消毒是防控非洲豬瘟的關鍵環(huán)節(jié)之一，洗消中心承擔著對運輸車輛及人員、物品進行清洗、消毒、烘干的功能[7]。利用SLP，針對不同作業(yè)區(qū)的關聯(lián)性進行安排，使車輛、外來人員、物品的流動路線不發(fā)生交錯，體現(xiàn)布局的合理性、科學性、經(jīng)濟性。

在布局設計上需要遵循一定的布局原則：

（1）可行性原則。生豬運輸車輛洗消中心的建設應堅持科學、合理、實用、規(guī)范的原則，所設計的布局應滿足作業(yè)流程的正常運行。

（2）以人為本原則。作業(yè)區(qū)域規(guī)劃實際上是人機環(huán)境的綜合，要適當考慮創(chuàng)造一個良好、舒適的作業(yè)環(huán)境。

（3）單向流動原則。在布局上應遵循從進到出，作業(yè)區(qū)生物安全級別由低到高的原則，以不同生物安全級別來劃分不同區(qū)域，污區(qū)和凈區(qū)之間設有緩沖區(qū)。

（4）車輛、人員、物品的移動路徑相互獨立。在科學合理的布局設計中，人流、物流應各自擁有獨立路線，互不干擾。

2.4 確定作業(yè)單位

依據(jù)流程涉及作業(yè)單位，參照洗消中心建設規(guī)劃方法[8]、《非洲豬瘟常態(tài)化防控技術指南（試行版）》和《規(guī)模豬場（種豬場）非洲豬瘟防控生物安全手冊（試行）》中人員管理以及洗消中心建設意見，確定如表1 所示的主要作業(yè)單位。

表1 主要作業(yè)單位說明

2.5 功能區(qū)關聯(lián)性分析

在洗消中心各單元的相互關系的定性考量上，總體應遵循環(huán)境載毒量逐級遞減的設計原則，從屬區(qū)域（例如污區(qū)、灰區(qū)、凈區(qū)）內的流程型作業(yè)單位應盡量靠近且不影響流程的銜接。同時，還需要結合以下影響因素進行關聯(lián)性分析：①流程的連續(xù)性[9]；②人員移動的便利性[9]；③與通用區(qū)域的方便性；④預防交叉污染。

活動關系關聯(lián)程度等級可分為A、E、I、O、U、X 6 種等級，A 為絕對重要，E 為特別重要，I 為重要，O為一般，U 為不重要，X 為禁止靠近。根據(jù)相關因素，可以對任意2 個區(qū)域的相關性進行評價。

在遵循布局原則的前提下，結合關聯(lián)因素程度等級，根據(jù)洗消中心操作規(guī)范、消毒劑與消毒方式的操作要求、專家調查意見和洗消中心的實際情況，確定如表2 所示的洗消中心各單元綜合作業(yè)關聯(lián)性。

表2 各單位綜合作業(yè)關聯(lián)性

2.6 繪制功能區(qū)位置及面積相關圖

基于各作業(yè)單位的基本資料和指南的建設意見，根據(jù)建構關聯(lián)線圖的步驟，對各作業(yè)區(qū)的相對位置進行布局構建。

首先，選定第一個進入布局的作業(yè)區(qū)。具有最多“A”關聯(lián)的作業(yè)單位作為第一個進入布局的作業(yè)區(qū)，因為作業(yè)單位編號為7 的人員消毒區(qū)具有最多的“A”即4 個，所以選擇其作為第一個進入布局的作業(yè)區(qū)。其次，選定第二個進入布置的作業(yè)區(qū)。第二個被選定的作業(yè)區(qū)是與第一個進入布局的作業(yè)區(qū)相關聯(lián)的未被選定的作業(yè)區(qū)中具有最多“A”的關聯(lián)作業(yè)區(qū)[6]，因此選擇作業(yè)單位編號為2、具有3 個“A”的噴霧消毒區(qū)。第三個被選定的作業(yè)區(qū)應與前2個作業(yè)區(qū)同時具有最高的接近程度[6]，因為作業(yè)單位編號為8 的淋浴更衣間與前2 個作業(yè)單位的接近程度為“AI”，因此作為第三個被選定的作業(yè)區(qū)。第四個作業(yè)區(qū)選定的過程與前一步相同，應與前3個作業(yè)區(qū)具有最高的接近組合關系[6]，因此作業(yè)單位編號為9 的衣物清洗干燥室以最高的接近程度“AAI”入選第四個作業(yè)區(qū)。以此類推，選擇其余11個作業(yè)區(qū)，考慮相關專家在區(qū)域布局上的意見，最終得到如圖1 所示的作業(yè)關聯(lián)圖。

圖1 作業(yè)關聯(lián)圖

2.7 布局方案設計與調整

綜合各作業(yè)區(qū)的相對位置及對各作業(yè)區(qū)的面積和長寬比例的考慮，將作業(yè)關聯(lián)圖中的方塊樣板轉換為對應作業(yè)區(qū)，并進行關聯(lián)性布局[10]，同時根據(jù)現(xiàn)實需求在空余位置合理添加輔助設施如值班室、生活區(qū)、停車場等。

在布局過程中，由于布局的不確定性和布局者的主觀性，往往會出現(xiàn)多種布局規(guī)劃方案，但并不是所有方案都符合要求。因此，在布局滿足布局原則的前提下，綜合考慮布局方案的可實現(xiàn)性、車輛移動距離、洗消對象流線分析以及區(qū)域之間的干擾性，舍棄具有明顯缺陷的布局規(guī)劃方案，最終得到如下2 套布局規(guī)劃方案，見圖2 與圖3。

圖2 生豬洗消中心作業(yè)區(qū)布局規(guī)劃方案一

圖3 生豬洗消中心作業(yè)區(qū)布局規(guī)劃方案二

2.8 布局規(guī)劃方案的評價

洗消中心的建設與管理終究要由相關企業(yè)來落實，因此對企業(yè)而言，洗消中心在規(guī)劃上更加追求布局的經(jīng)濟性。方案一和方案二均遵循布局原則，均可滿足基本洗消流程的作業(yè)需要。因此，根據(jù)有關專家意見和依據(jù)相關指南建議，從土地利用率、系統(tǒng)擴充性、人員安全性這3 個方面對2 個布局規(guī)劃方案進行評估：

1）經(jīng)濟性方面：在相同場地面積的約束下，方案一的土地利用率更高，約占88%，內部空間布局較松散，而方案二的土地利用率為70%，內部空間布局較緊湊；從儲存量看，方案一凈區(qū)停車場可停放車輛的空間更大。

2）系統(tǒng)作業(yè)方面：系統(tǒng)擴充性上，方案一優(yōu)于方案二。布局方案適用于單車道生豬運輸車輛洗消中心，若將來因洗消需求的突增而要求拓展原廠房洗消規(guī)模，方案一所需土地較少，空間彈性大，采樣處對應的空地可以按需利用，且不需要更改原有布局與流程方法，而方案二空間布局較緊湊，空間彈性小，所需的擴建土地較多，且需要調整部分作業(yè)區(qū)來適應洗消需求的發(fā)展。

3）安全性：人員安全性上，方案一優(yōu)于方案二。通過分析外來人員的移動路徑與物品的移動路徑，發(fā)現(xiàn)方案二中外來人員與洗消員的移動路徑會在物品暫存區(qū)發(fā)生交錯，存在一定的風險，而方案一無論是外來人員還是洗消員的移動路徑都可以保持獨立，不發(fā)生交錯。

綜合上述評價，可見方案一優(yōu)于方案二，所以方案一為最優(yōu)布局方案。根據(jù)外來人員（淺黑色箭頭線條）、車輛（深黑色箭頭線條）的流動路徑（見圖4），將路線進行可視化處理。

圖4 生豬洗消中心作業(yè)區(qū)布局規(guī)劃方案路徑

3 結 語

在非洲豬瘟常態(tài)化風險下，洗消中心將逐漸步入經(jīng)濟性、高效性、綠色性、智能性的新型建設。因此有必要對現(xiàn)行消毒方式進行改善以適應未來的發(fā)展，有必要在布局角度實現(xiàn)空間的合理運用。本文基于新消毒清洗流程，在對洗消中心系統(tǒng)的關聯(lián)性分析的基礎上，以車輛、外來人員和物品的移動路徑的獨立性為目的，應用系統(tǒng)布置設計（SLP）得到符合要求的布局規(guī)劃方案，用定性評價方法對方案進行分析，最終得到最優(yōu)方案，為洗消中心未來建設提供思路與參考。采用SLP 進行洗消中心的布局設計，為洗消中心的規(guī)劃設計提供了一種科學的方法。這一科學高效的區(qū)域布置設計方法，也對其他流程主導型場地的建設具有一定的指導意義。