液體乳生產工廠布局的探討

文/嚴福紅　袁　亮　付　曜　周開翔

液體乳生產工廠布局的探討

文/嚴福紅袁亮付曜周開翔

（中國輕工業武漢設計工程有限責任公司）

中國乳制品行業發展迅速，液體乳市場潛力巨大，全國各地液體乳生產工廠的新建和改（擴）建項目不斷。從液體乳生產工廠的工藝特點入手，主要從廠區人物流組織與車間人物流組織的角度，研究了液體乳生產工廠布局時應注意的若干問題。

液體乳；人物流組織；布局

根據國家統計局數據，目前液體乳在中國的乳制品市場中扮演著舉足輕重的作用，過去幾年占比均超過80%。2013年，中國累計生產乳制品2 698 萬噸。其中，液體乳產量為2 336 萬噸，占比約為87%；乳粉產量為159 萬噸，占比約為6%［1］。由于人均奶類消費量仍有較大提升空間，中國的乳制品行業仍將在未來中長期呈現穩定增長態勢，特別是液體乳市場有望伴隨人均乳制品消費量的提升而繼續穩步增長。原因在于：中國的液體乳消費，尤其是三四線及農村市場的液體乳消費，將伴隨人均收入的提升和城鎮化的發展，呈現一定速度的增長；同時，無論是城鎮還是農村市場，消費升級所帶來的產品結構升級步伐仍然在繼續，該因素也將推動各大乳企的液體乳業務穩步增長。因此，近些年全國各地不斷有液體乳生產工廠的新建和改（擴）建工程。本文將結合多年的工程設計經驗和液體乳生產的工藝特點，對如何合理布局液體乳生產工廠進行研究，望能對今后的液體乳生產工廠的新建和改（擴）建工程提供參考依據。

1　廠址選擇和廠區布局

1.1廠址選擇

液體乳生產工廠應選擇在環境衛生狀況較好的區域，廠址應遠離粉塵、有害氣體、放射性物質和其它擴散性污染源。其中潔凈廠房新風口與交通干道邊沿的最近距離宜大于50 m［2］。液體乳生產工廠不宜建在鬧市區和人口比較稠密的居民區，不應選在昆蟲有可能大量滋生的場所，也不應建在受污染河流的下游。

液體乳生產工廠廠區的場地標高應略高于廠外道路，以便工廠污水的排放，同時防止廠外污水和雨水流入廠區。場地標高宜高出當地50 年內洪水重現期的最高洪水水位［3］。

1.2廠區布局

液體乳生產工廠內廠房的布局、設計和改造必須滿足《乳制品良好生產規范》（GB 12693-2010）和《乳制品廠設計規范》（GB 50998-2014）的要求，應能最大限度地避免外界污染或交叉污染。同時還要能滿足《工業企業設計衛生標準》（GBZ 1-2010）及《食品生產通用衛生規范》（GB 14881-2013）的要求。

液體乳生產工廠應有整潔的生產環境。生產、行政、生活和輔助區必須合理布局，相互獨立分區但又方便聯系。廠區內的污水處理站、鍋爐房、危險品庫和垃圾房等有污染物的輔助設施，應設置在全年主導風向的下風向，避免對生產區造成污染。生產區內的各管理區通過設立標示牌和必要的隔離設施來加以界定，不得影響正常的工藝生產。

廠區和廠房內的人、物流向應合理，避免不同區域的人員之間、人員和物品之間的交叉流動。所有進入廠區的車輛都是潛在的污染源，尤其是收奶車，其會受到上游牧場環境的影響。同時，收奶車、煤和渣的運輸車不宜穿越生產區，一般液體乳生產工廠宜設置不少于2 個物流的出入口。

1.2.1廠區的物流組織

工廠的首要作用是生產合格的產品，所以生產是工廠的核心。雖然現在提倡生態工廠、旅游工廠的概念，但這些概念都必須在滿足生產的前提下去體現。因此，廠區的物流組織才是生產的主線，工廠設計中物流的組織極為重要。

液體乳生產工廠的物流組織一般采用物料流向圖法和物料運量圖法來分析確定廠區物流組織。

物料流向圖法是用各單位之間物流量大小來確定物流之間移動的最合理順序，并依次進行廠內布置的一種方法。一般要根據物料的流向，結合企業地形和廠區面積繪制物料流向圖。

物料運量圖法是根據各個生產環節，包括倉庫和生產所需能源的物料運輸數量的大小來進行工廠總平面布置的方法。相互運輸數量大的單位應盡量靠近布置，使總的運輸量最少。為了清楚地表明各生產單位之間的運量，可繪制物料運量表和運量相關線圖，以便找出最恰當、合理的布置。

對于一般液體乳的生產工藝，因工藝路徑較長，廠區物流路徑較為復雜，所以采用物料流向圖法較合適。以生鮮乳為主要原料的液體乳生產工廠為例，廠區的物流主要分為3 種類型。

（1）收奶車流

收奶車進廠區后，一般過程為：過磅→奶車外清潔→取樣檢測→待檢→收奶→退皮過磅→CⅠP洗車→出廠。

（2） 輔料、包材車流

輔料、包材運輸車輛進廠后，一般過程為：取樣檢測→待檢→卸車→出廠。

（3） 成品車流

成品車輛進廠后，一般過程為：叫號等候→裝車→出廠。

所有廠區的地磅房、取樣棚、等候區、收奶廳、生產車間、輔料庫、成品庫、輔助生產區的布局應綜合考慮以上3 股物流流動線的組織，合理布局，以確保高效的物流組織，能夠滿足生產工藝的需求。

1.2.2廠區的人流組織

隨著參觀型現代化工廠理念的深入人心，現代化的液體乳生產工廠被賦予了對外營銷和展示的功能，要求在現代化液體乳生產工廠的人流設計中，融入更多人性化和形象化的設計。因此，液體乳生產工廠中的人流組織一般伴隨著廠區形象設計及廠區景觀設計。比如參觀管理流與生產辦公流的組織設計，參觀接待用室的設計及參觀路徑的設計等。

液體乳生產工廠的廠區人流布局設計時，在條件允許的情況下，一般采用人流出入口與物流出入口分開的設計方式；若條件不允許，可采取“一崗雙門”的設計方式，能有效隔離車流與人流，并在廠區內設計專用的人行通道，實現人物分流。

2　生產車間的布局

生產車間的布局包括廠房布置和設備布置。廠房布置方式通常采用集中式布置和分散式布置2種形式。

在液體乳生產工廠的設計中，一般采用集中式布置方式建設聯合廠房。生產車間根據生產工藝流程及輔助生產設施的特性，分區布局，并結合廠區面積、廠區地形、地質條件和生產設備的特點綜合布局。生產車間的布局必須符合《乳制品良好生產規范》（GB 12693-2010）和《乳制品廠設計規范》（GB 50998-2014）。生產車間要有清晰的功能分區和衛生級別分區，應能最大限度避免外界污染、交叉污染，便于生產清潔、操作和維護。同時生產車間的布局還要能滿足《食品生產通用衛生規范》（GB 14881-2013）、《工業企業設計衛生標準》（GBZ 1-2010）、《建筑設計防火規范》（GB 50016-2014）及《潔凈廠房設計規范》（GB 50073-2013）等規范的要求。

廠房的布局主要通過廠房內的功能區布局及人、物流組織來體現。進出車間的人流和物流應分開，在生產過程中的物流應按工藝流程設計，原輔料、加工品、成品及廢棄物進出車間的通道應分開，避免流線的交叉。

2.1車間內物流組織

在液體乳生產車間的人流和物流組織設計中，應首先考慮的是物流的組織，也就是生產工藝路線的體現，液體乳生產車間的物流組織應綜合考慮以下幾點。

（1）車間的總體布置方案應使車間內的功能間滿足生產工藝設備及輔助生產設備的配置需求。

（2）車間的物流組織應盡可能使車間內的物料和能源運輸距離最短。比如，待裝罐與灌裝機的距離、吹瓶機與灌裝線的距離、能源負荷中心與能源輸出點的距離等。

（3）車間的物流組織盡可能做到使車間的總體物流組織緊湊。一般說來，車間物流組織越緊湊，則車間的建筑面積越小，施工時土方工程量就越少。同時，運輸路線、工程管道和道路等工程量也就越少，從而降低基建費用。

（4）車間要合理劃分區域。盡可能按功能和衛生級別將車間劃分為不同的區域，把相同或相近功能且生產環境要求相近的生產單位放置在同一個區域內，不僅便于管理，還有利于避免交叉污染。液體乳生產車間的清潔作業區一般包括灌裝間；準清潔作業區一般包括原料預處理間；收乳間、原料倉庫、包材庫、外包間及成品倉庫為一般作業區。

（5）物料在車間不同衛生級別的區域之間流通時需設置相應的凈化用室和清潔設施。進入有空氣潔凈度要求區域的原輔料、包裝材料等應有相應的清潔措施，如設置原輔料外包裝清潔室、包裝材料清潔室等，進入潔凈區的物料需通過傳遞窗或氣閘室。傳遞窗或氣閘室的空氣凈化等級應與所在清潔生產區一致。

2.2車間內人流組織

液體乳生產車間的人流組織應關注人員對產品、產品對人員及生產環境的風險。涉及的人員一般包括生產人員、生產管理人員、參觀人員和維護人員等。

2.2.1車間生產相關的人流組織

從保護產品和設計的硬件角度來講，車間生產相關的人流組織一般有以下控制措施。

（1）車間應設置人員凈化用室和生活用室，例如雨具存放室、換鞋室、存外衣室、盥洗室、更換潔凈工作服室、風淋室、衛生間、休息室等。人員凈化室入口應配置凈鞋設施。應分別設置外衣和潔凈工服存放及更換區，盥洗室應設洗手和消毒設施，衛生間和浴室不得設置在潔凈區內。人流不要求一定是單向流，但盡量減少與物流的交叉。

（2）車間的更衣程序應滿足《乳制品廠設計規范》（GB 50998-2014）的要求。不同潔凈等級的潔凈室最好能單獨設置，但由于車間的清潔作業區一般位于車間的中部，因此在實際設計中液體乳生產車間的更衣程序一般采用遞進式更衣模式，即人員先經過總更衣室進入準清潔作業區，再經過二次更衣進入清潔作業區。

（3）車間要配備信息化的門禁系統，有效控制不同區域人員的硬件隔離。對一些人員不宜同時進/出的區域，除了行政管理要求之外，還要配備門的互鎖以及報警燈系統。

2.2.2參觀人流組織

若車間被賦予了對外營銷和展示的功能，車間就需考慮參觀人流的組織。參觀人流的組織原則一般有以下幾點。

（1）參觀人流不得影響正常的物料流線和生產人員流線。參觀人員一般為外來人員或企業內部非生產類高管，從食品安全的角度出發，參觀人員更衣前不應進入生產區。因此，參觀通道應與生產通道完全隔離。

（2）考慮到參觀人員的整體體驗感，參觀流線的組織宜做到順應生產工藝流程，做到“同層參觀”“移步換景”，盡量做到“不走回頭路”。

（3）參觀人流的組織不應穿越或貼鄰生產車間內的危險性區域。

2.3車間的工藝設備布局

工藝設備布局就是把車間內的各種設備按照工藝流程進行排布和定位。除主要核心設備外，還包括附屬設備、工藝管道、檢修設備，以及各種連接件或料倉等。設備布置主要取決于生產流程和設備安裝、操作、檢修的需要，同時也要考慮其它專業對工藝設備布置的要求。

前處理、配料間的工藝設備布置應兼顧到工藝管道的布置，單元設備應盡量集中布置，力求管線最短、轉彎最少且布置整齊。

同時，車間的工藝設備布局還需要考慮設備的安裝通道、安裝墻孔及預埋吊鉤等設施。設備布局時，應考慮大型設備的安裝路徑，當安裝路徑需通過其它樓面時，應考慮設備安裝路徑上的臨時荷載。在設備上方不設置永久性起重設施時，應預留足夠的空間和面積，以便架設臨時起重裝置。當設備、管道或溜槽穿越樓板時，還需注意預留孔的大小，要留有余地，不能切斷建/構筑物的梁柱。

3　小結

要建設一個高標準的液體乳生產工廠，僅靠先進的工藝設備是遠遠不夠的，只有在合理的布局條件下，先進的工藝設備才能充分發揮出它的優勢。合理的布局不僅會給生產管理帶來方便，還能為節能減排創造條件，從而降低生產成本；合理的布局有利于防止產品的交叉污染，為生產合格的產品提供保障；合理的布局一定要從人流、物流組織入手，做到廠區人、物流，與車間人、物流的合理與統一。C

［1］聶迎利. 中國巴氏奶的突圍之路——第四屆海峽兩岸巴氏鮮奶發展論壇引發的思考. 中國乳業，2015，14（6）：2-5.

［2］ 中華人民共和國國家標準. GB 50073-2013，潔凈廠房設計規范. 北京：中國計劃出版社. 2013.

［3］ 中華人民共和國國家標準. GB 50998-2014，乳制品廠設計規范. 北京：中國計劃出版社. 2014.

Discussion on the Layout of Liquid Milk Factory

YAN Fu-hong，YUAN Liang，FU Yao， ZHOU Kai-xiang
（China Light Industry Wuhan Design Engineering Co., Ltd.）

Chinese dairy industry is developing fast, liquid milk market has great potential, the new and reform（expansion）construction projects of liquid milk factories are being built. Starting with the process characteristics of liquid milk factory, taking standpoint from the person and logistics organizations of factory and workshop, some problems about the layout of liquid milk factory were discussed.

liquid milk；person and logistics organization；layout

嚴福紅（1964-），女，教授級高級工程師，注冊化工工程師，主要從事食品、生物工程等方面的工藝設計。

2016-03-21）