飼料廠的籌備與設(shè)計工作

褚慎強

摘? 要：本文對飼料廠籌備、布局設(shè)計、工藝設(shè)計時需要考慮的事項進行了總結(jié)，并對工藝設(shè)計的依據(jù)、內(nèi)容和原則進行了詳細(xì)的說明，以期為飼料廠的建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：飼料廠；籌備；布局設(shè)計；工藝設(shè)計

中圖分類號：F406.2 文獻標(biāo)志碼：A ? ? ? ?文章編號：1001-0769（2023）05-0087-03

飼料廠所生產(chǎn)的飼料品種很多，根據(jù)生產(chǎn)的飼料品種不同，可將飼料廠分為飼料原料廠、添加劑預(yù)混合飼料廠、濃縮飼料廠、全價配合飼料廠。工廠設(shè)計是一項十分細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，設(shè)計質(zhì)量的好壞不僅會影響基礎(chǔ)建設(shè)投資的費用，而且會直接影響投產(chǎn)后的產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和各項技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。

1? 飼料廠籌備時需要考慮的事項

不管是新廠建設(shè)還是老廠改造均應(yīng)節(jié)約用地，因為土地資源是一項重大的投入。由于飼料企業(yè)的物流車輛相對較多，在選址上應(yīng)盡可能選兩面或兩面以上臨路的位置，便于車輛一門進、一門出，不需要在廠地里預(yù)留車輛調(diào)頭的位置，這即便于廠內(nèi)交通安全管理也節(jié)省了用地面積。

盡量采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，同時應(yīng)考慮自動化控制系統(tǒng)的加入，這會使企業(yè)的生產(chǎn)、管理，以及后期的互聯(lián)網(wǎng)營銷得到更多的資源預(yù)備。

必須充分考慮環(huán)保問題。車間的粉塵、氣味、噪聲、抗震、物流、防雷、防火等都要符合相關(guān)的規(guī)定和規(guī)范，因此，在選址時要考慮遠(yuǎn)離居民生活區(qū)。

工藝設(shè)計和設(shè)備選型應(yīng)相互配合。工藝設(shè)計是一項與土建、動力、給排水等多項設(shè)計密切相關(guān)的整體設(shè)計，不同類型的飼料廠有不同的工藝設(shè)計。設(shè)備的選型要配合工藝設(shè)計，工藝設(shè)計和設(shè)備選型的原則：減少人員來回走動的浪費、減少物料來回搬運的浪費、減少等待過程的浪費、減少不合格品的浪費。工藝設(shè)計應(yīng)為后期的生產(chǎn)精益化管理做好扎實的準(zhǔn)備。

飼料廠建設(shè)項目應(yīng)根據(jù)行業(yè)或企業(yè)的長期發(fā)展計劃提出。所謂長期計劃是指對企業(yè)的經(jīng)營活動做出的5年以上的計劃。在做飼料廠的籌備工作之前，團隊?wèi)?yīng)充分討論新建預(yù)混料工廠的選址、產(chǎn)品線組成、生產(chǎn)工藝、原料描述、設(shè)備描述等內(nèi)容。

工廠選址應(yīng)考慮各方面問題。除了要考慮地質(zhì)環(huán)境、人文環(huán)境、物產(chǎn)資源、氣候等要素外，還要考慮周邊的商業(yè)競爭態(tài)勢及交通的便利性。對于政策的導(dǎo)向性也應(yīng)該成為籌備團隊考慮的要素之一，特別是全價料企業(yè)，隨著養(yǎng)殖區(qū)域的內(nèi)移，對于選址的前瞻性更需提前考慮。在充分考慮上述信息后，參與者應(yīng)形成相應(yīng)的文案以供團隊討論并形成共識。

選址后，要對各工業(yè)園區(qū)的容積率、能否建設(shè)單層廠房、建筑密度、綠地率、建筑高度、機動車車位配置、非機動車車位配置等做統(tǒng)一考量。同時應(yīng)符合各地方城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定等現(xiàn)行的有關(guān)技術(shù)規(guī)定和規(guī)范要求，一切建筑或構(gòu)筑物均不得超越建筑紅線。人防、抗震、消防等均按國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

事先的充分考慮和討論，會對后期的平面布局設(shè)計和工藝設(shè)計產(chǎn)生一定的指導(dǎo)性作用，讓企業(yè)少走很多彎路。

2? 飼料廠的設(shè)計

在完成選址和規(guī)劃等一系列前期準(zhǔn)備工作后，我們需要進入設(shè)計階段，飼料廠的設(shè)計包括廠區(qū)布局設(shè)計、工藝設(shè)計、廠房設(shè)計等。廠區(qū)布局設(shè)計需要對廠區(qū)內(nèi)各種生產(chǎn)和生活用建筑、道路、碼頭、公用工程管線以及綠化等進行合理的布置。

2.1 廠區(qū)布局設(shè)計需要考慮的事項

（1）投資強度能否滿足各地方工業(yè)園區(qū)的要求。

（2）按工業(yè)園區(qū)給出的紅線圖確定廠區(qū)大門的位置和方向。

（3）廠房的間距應(yīng)考慮消防法的相關(guān)要求以及物流車輛通過的便利性。

（4）在設(shè)計建筑物的標(biāo)高、工程管網(wǎng)架空及地下敷設(shè)施工方案時，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境和地質(zhì)地貌。

（5）廠內(nèi)物流的設(shè)計要盡可能防止人流和物流的交叉，設(shè)計時應(yīng)考慮好企業(yè)的運行安全。

（6）要了解飼料行業(yè)最新的法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

（7）應(yīng)進行多方案比較，選用最佳方案。

2.2 工藝設(shè)計需要考慮的事項

工廠的工藝設(shè)計是一項較為復(fù)雜的工作，一個好的工藝設(shè)計不僅對產(chǎn)品的質(zhì)量有保障，還可以降低投入和使用成本，兼具美觀性和實用性。同時，工藝設(shè)計還需要有相當(dāng)?shù)撵`活性和適應(yīng)性，以滿足生產(chǎn)各類產(chǎn)品的需要。廠區(qū)工藝設(shè)計需要考慮的事項：

（1）根據(jù)前期籌備階段產(chǎn)品線和原料的描述，做好工藝規(guī)范的選擇、工序的確定。

（2）根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的描述，做好工藝參數(shù)的計算、工藝設(shè)備的選擇。

（3）根據(jù)確定好的生產(chǎn)工藝，做好工藝流程所需動力、除塵、除味、降噪方案的確定。

（4）參照人機工程學(xué)，做好工藝操作程序的制定和程序控制方法的確定。

（5）做好企業(yè)信息化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和確定。

2.3 飼料廠工藝設(shè)計的依據(jù)

工藝設(shè)計之前需要多收集工藝設(shè)計的有關(guān)資料，例如：

（1）飼料廠的預(yù)計規(guī)模，產(chǎn)品的商業(yè)半徑，客戶的產(chǎn)品使用習(xí)慣。

（2）產(chǎn)品品種、規(guī)格以及按法規(guī)要求的產(chǎn)品線的分類。

（3）原料的品種、質(zhì)量規(guī)格、物理性狀（包括密度、流動性、存儲條件等）、接收方式。

（4）產(chǎn)品配方組成、預(yù)計原料的用量。

（5）工藝設(shè)計的具體指標(biāo)，如混合、液體添加、制粒、擠壓膨化的要求等。

（6）為滿足相關(guān)參數(shù)指標(biāo)所能采購到或定制的設(shè)備。

2.4 飼料廠工藝設(shè)計的內(nèi)容

2.4.1 工藝流程圖的設(shè)計

一般情況下，工藝設(shè)計是以混合機為設(shè)計核心，先確定混合機的型號、規(guī)格，再計算混合工序前后工序的生產(chǎn)能力。為了確保生產(chǎn)過程無產(chǎn)能瓶頸，設(shè)計上應(yīng)考慮后續(xù)設(shè)備的生產(chǎn)能力比前一設(shè)備的大一些，通常大15％～20％。

2.4.2 車間設(shè)備布置

一般以配料桶倉為設(shè)計核心，先確定其所在位置，再布置其他加工設(shè)備和輸送設(shè)備。有條件的可以用軟件先做一份3D的布置圖，以便團隊更深入地參與討論。

2.4.3 廠內(nèi)物流和人流的設(shè)計

廠內(nèi)物流方式主要是機械輸送或氣力輸送，需要確定原料的投送位置及下料的位置，同時需要考慮人員行走的路線，應(yīng)盡可能地避免物流與人流的交叉。

2.4.4 管網(wǎng)設(shè)計

管網(wǎng)設(shè)計主要包含除塵管網(wǎng)、氣力輸送管網(wǎng)、蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)、壓縮空氣管網(wǎng)以及物料溜管網(wǎng)，設(shè)計時要考慮維修清潔所需空間。

2.4.5 供電設(shè)計

強弱電的設(shè)計需要分橋架，考慮到自動化控制過程中的一些BUS總線的設(shè)計，應(yīng)采用單獨的管線以避免信號干擾。

2.5 飼料廠工藝設(shè)計的4Q原則

4Q原則又稱為“4Q確認(rèn)”，起先是國內(nèi)外藥品行業(yè)在對設(shè)備儀器進行驗證時普遍采用的方法?！?Q驗證”是指通過4個步驟完成對設(shè)備儀器的驗證工作，由于這4個步驟的英文縮寫中均包含了字母Q，故稱“4Q驗證”。4Q驗證分別代表設(shè)計確認(rèn)（design qualification，DQ）、安裝確認(rèn)（installation qualification，IQ）、運行確認(rèn)（operational qualification，OQ）和性能確認(rèn)（performance qualification，PQ）。4Q原則同樣適用于飼料行業(yè)的項目建設(shè)。

設(shè)計確認(rèn)（design qualification，DQ）是確認(rèn)設(shè)備的設(shè)計符合用戶需求規(guī)范及相關(guān)法規(guī)。比如，我們需要生產(chǎn)什么樣的產(chǎn)品？產(chǎn)品的特點是什么？產(chǎn)品有什么與眾不同？產(chǎn)品的基本參數(shù)（如：水分、灰分、粒度、含量等）是多少？我們選擇的工藝設(shè)備及其安裝方法是要能夠生產(chǎn)這樣的產(chǎn)品，并且要在一些特定參數(shù)上留有足夠的冗余量。現(xiàn)在，我們有了一個大致的設(shè)計確認(rèn)，可以與團隊協(xié)商和討論了。

安裝確認(rèn)（installation qualification，IQ）是確認(rèn)儀器設(shè)備、部件及安裝過程?，F(xiàn)在可以按照團隊討論的設(shè)計對安裝的過程和結(jié)果做確認(rèn)了。所有的安裝和設(shè)備的選型都必須符合設(shè)計的內(nèi)容。如果遇到必須改動的，要經(jīng)過變更管理（managenment of chang，MOC）流程。

運行確認(rèn)（operational qualification，OQ）是按照經(jīng)過團隊討論的設(shè)計，確認(rèn)儀器設(shè)備在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，在操作的極限范圍內(nèi)能作正常的運轉(zhuǎn)，包括各設(shè)備的轉(zhuǎn)向、運行噪聲、震動、升溫的上限等。

性能確認(rèn)（performance qualification，PQ）是確認(rèn)儀器設(shè)備在負(fù)荷運行下是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。這時可以做小批量的生產(chǎn)，以確認(rèn)所生產(chǎn)的產(chǎn)品是否符合設(shè)計參數(shù)。接下來再做大批量生產(chǎn)，以確認(rèn)工藝設(shè)備能滿足產(chǎn)能的設(shè)計需求。

3? 小結(jié)

飼料廠的設(shè)計工作需要結(jié)合多個學(xué)科的知識，包括機械工程、電氣工程、建筑設(shè)計、環(huán)境科學(xué)等；另外，也需要全面考慮各種因素，包括工藝流程、建筑、機械與設(shè)備選擇、電氣與自動化、環(huán)境與安全以及管理與運營等方面，以確保飼料廠能夠?qū)崿F(xiàn)高效、安全和可持續(xù)的生產(chǎn)。