年產1000噸速凍什錦米飯工廠設計

姜 璐，邵 丹，李婷婷，楊飛宇，高亞軍

（揚州大學，江蘇 揚州225009）

0 引言

隨著城市化以及當前中國經濟水平的飛速發展，人們對方便快捷、準備時間較短的方便食品或是速凍食品的需求日益增加。對于大多數中國人來說，米飯是每日不可或缺的主食之一，而速凍什錦米飯因為其方便快捷、只需要數分鐘的加熱即可食用的特點成為了速凍食品中一個逐漸壯大的門類[1]。

1 速凍什錦米飯加工工藝流程

速凍什錦米飯的加工主要有大米的預處理、煮制與包裝、冷藏三大部分構成，其詳細步驟如下：原料驗收—分選—清洗—米飯蒸制—配菜處理—炒制—預冷—分裝—速凍—金屬檢測—裝箱—入庫—出廠檢測—發貨[2]。

2 車間平面布局設計和總平面布局設計

2.1 車間平面設計說明

2.1.1 低溫庫

生產所需的雞蛋、牛肉、蝦仁、香腸和雞肉是主要需要低溫保存的物料，共計164.7 t，則低溫庫的容量16.47 t，根據肉類堆放的體積定額0.375 t/m3，堆高為3 m，則單位面積內可堆放1.125 t肉類原料，面積系數取0.65，則所需的堆放面積為22.5 m2，取25 m2。

2.1.2 高溫庫

每年要消耗大米589 t，高溫庫的容量為29.45 t。假設堆高為3 m，大米堆放所需的空間為0.2 t/m3，則單位面積內可堆放原料大米0.6 t，面積的利用率取0.65，則堆放面積需要75.5 m2，香料及其他調味料需求數量較少，所需放置空間定為1.5 m2。高溫庫面積取80 m2。

2.1.3 原料大米預處理間

清洗大米使用鼓泡式清洗機，清洗機占地約6 m2，考慮到人員行走和物流所需的面積，設原料大米預處理間面積為15 m2。

2.1.4 肉制品預處理間

每班次生產需要消耗總計0.16 t雞肉、牛肉、香腸和蝦仁，考慮到不同的肉類需要分開解凍，故解凍區域的面積取4 m2。小型切丁機大約占地2 m2，考慮到行走和物流所需要的則取肉品預處理間大小為15 m2。

2.1.5 蔬菜和蛋類預處理間

每個班次的生產需要各類蔬菜（胡蘿卜、青豆、玉米、黃瓜、蔥）共計0.54 t，所需雞蛋約0.39 t。小型切丁機占地約2 m2，立式攪拌機所需空間約1 m2，考慮到人員行走和物流所需面積，取蔬菜和蛋類預處理間面積為15 m2。

2.1.6 米飯蒸煮車間

設3臺多層式的電蒸箱，每臺電蒸箱占地面積約為3 m2，考慮人員行走及物料流通所需面積以及米飯攪動冷卻所需面積，預蒸車間約需要30 m2。

2.1.7 什錦米飯炒制車間

放置三臺夾層鍋，每臺占地約2 m2，考慮到物料流通、人員走動所需空間，米飯炒制車間面積約為35 m2。

2.1.8 預冷車間為步入式冷藏間，溫度4℃，考慮到冷卻所需時間，預冷車間面積取45 m2。

2.1.9 包裝車間

成品包裝操作所在的地方，考慮到人員走動、成品暫存的空間，取面積為50 m2。

2.1.10 速凍庫

包裝好的速凍什錦米飯，需要送入該區域進行速凍[3]。速凍庫長度為7 780 mm，速凍庫寬度為6 380 mm。速凍庫的面積為49.63 m2，故取50 m2。

2.1.11 清洗消毒間

根據本設計的工廠生產規模，清洗消毒間面積設定為20 m2。

2.1.12 包材庫

根據本設計的工廠生產規模，包材庫面積定為50 m2。

2.1.13 成品庫

設成品庫能容放30班次所生產的速凍米飯。班產量為3.3 t速凍米飯，則成品庫所需的存放量為99 t。設產品堆放所需要的空間定額為0.3 t/m3，堆高3 m，則單位面積內可以堆放0.9 t成品速凍米飯。設面積利用率為0.65，則成品庫面積為169.2 m2，為便于規劃取200 m2。

2.1.14 更衣室

在本設計中根據產品的原料處理區（生區）和半成品及成品區（熟區）設置更衣室4間。考慮到人員行走，每間更衣室設定為10 m2，更衣室總面積為40 m2。

2.1.15 消毒間

原料處理區（生區）和半成品及成品區（熟區）的更衣室各配套一個消毒間，避免交叉污染。每個消毒間10 m2，共計20 m2。

2.2 廠區平面設計說明

2.2.1 車間

車間及庫房的總面積為690 m2，考慮到實際使用時面積的有效利用率以及過道所占用的面積，車間及庫房的總面積定為750 m2。

2.2.2 辦公樓

依據已有的工廠設計，結合本設計中的工廠生產規模，辦公樓面積定為200 m2。

2.2.3 配電房

配電房的面積要與車間面積相配套。參考已有設計的標準，結合本設計車間規模及主要設備的能耗，配電房面積定為20 m2。

2.2.4 機修間

機修間負責廠內硬件設施以及生產流水線設備的維護與維修，負責供電、供水及供氣設施的維護。機修間的面積要與車間的面積相配套，根據本廠生產規模與設備數量，機修間面積定為30 m2。

2.2.5 綠化情況

在廠房四周設置花壇，發展預留的地塊種植草坪及樹木。道路兩側種植香樟或矮灌木。

2.2.6 廠區道路

廠區主干道寬度為8 m，其余道路寬度為6 m，路面材料為瀝青碎石。

2.2.7 建筑系數與土地利用系數

全廠面積2 800 m2，建筑物占地面積1 000 m2，露天堆場面積100 m2，其它建筑面積400 m2，得出建筑系數=（Sj+Sd）/S×100%=（1 000+100）/2 800×100%=39.3%，土地利用系數=（Sj+Sd+Sk）/S×100%=（1 000+100+400）/2 800×100%=53.6%。根據經驗，食品工廠的建筑系數為25%～40%，土地利用系數為45%～65%。依據上述核算，本設計的各重要指標基本符合食品工廠設計的要求[4]。

3 物料衡算

3.1 原料成本

根據什錦米飯所用主料和輔料的市場平均采購價格[5]，每份速凍什錦米飯的生產規格以及每份所需原料數，匯總計算得到各種原料成本（見表1和表2所示）。

表1 原料成本總計

表2 實際生產速凍什錦米飯的成本總計

3.2 速凍什錦米飯包裝成本的計算

每份米飯的包裝成本為0.51元，一個班次生產米飯總份數為7 884份。考慮到0.5%的次品率，總的米飯包裝費用為3 990元。

4 水、電、汽用量的估算

4.1 用水量的估算

全廠總用水量包括生產工藝用水、工人生活用水以及冷藏庫、倉庫中制冷設備的用水，設計用水量的估算即從這3個方面展開衡算，約為10 520 t。工業用水水費為8.15元/t，則年用水量的總費用為8.57萬元[6]。

4.2 用電量的估算

通過設備選型確定裝機總容量約為129.50 kW·h。用電負荷計算[7]：總有功計算負荷Pj為77.70 kW·h，總無功計算負荷Qj為61.50 kW·h，總視在計算負荷Sj為99.10 kW·h。考慮到系統傳輸損失以及留有一定安全余量，可選用150 kVA的變壓系統，并按相應標準敷設電纜及其他供電設施。揚州市平均工業用電電費為0.80元/kW·h，預估算用電成本27.90萬元。

4.3 用汽量的估算

全廠目前總蒸汽消耗量約為1 t/h。目前揚州市工業連續性供應蒸汽的價格大約為200元/t，一天中用汽時長不超過6 h，估算最大損耗量，則按照400 d一年計算，得出用汽的成本大約為48萬元。

5 人員定額

5.1 崗位需求

工廠主要人力需求為蒸煮和炒制環節的人員以及包裝、入庫環節運送物料的人員，總體人員需求較少，主要勞動內容為各生產環節之間的物料運輸與調配。

根據本設計工廠生產規模綜合考慮，本廠各個崗位的需求情況如表3所示。

5.2 工作制度及工資核算

表3 人員配置表

根據《中華人民共和國勞動法》，結合揚州市目前的工人工資水平，設定本廠職工工資，并為職工繳納法定的五險一金。

全年生產天數為300 d，每天生產8 h，按國家勞動法規定為職工購買各種養老保險、醫療保險、失業保險等社會保險，職工人均工資福利費大約為3 000元/月[8]。計算五險一金公司承擔部分之后，總的用人成本平均每人大約為3 800元/月。

6 經濟技術分析

由于4種什錦米飯所用原料成本不同，根據各自成本價合理制定售價，估算得出銷售收入為2 127.60萬元。生產各項費用如下（估算最大損耗量，均按400 d一年計算）。

（1）原輔料：（28 579.80+3 990）×400=1 302.80萬元。

（2）水：8.57萬元。

（3）電：27.90萬元。

（4）汽：48萬元。

（5）工資：3 800×65×12=296.40萬元。

（6）機械設備折舊費：30萬元。

（7）修理費[9]：修理費為機械設備折舊費用的20%，6萬元。

（8）稅收[9]：稅收為銷售額的13%，276.60萬元。

（9）銷售費和管理費：約占銷售額的2.5%，53.19萬元。

生產費用共計為：2 049.46萬元。

年利潤為：2 127.6-2 049.46=78.14萬元，

年利潤率為：78.14/2 127.60=3.67%

通過以上的數據計算與結合實際經驗的分析，最終年利潤率為3.67%，屬于盈利情況，根據社會實際，該利潤率在正常的范圍值內。

7 結語

本次年產1 000 t速凍什錦米飯工廠的設計按照根據設計書的要求，通過查閱相關資料，結合相類似設計的經驗和設計方式，遵循車間和總平面設計的設計原則，合理地完成車間和全廠的平面布局設計，配以相應的說明和計算。速凍食品是一個當前正在快速增長的消費品門類，未來的發展前景良好。因此，此次年產1 000 t速凍什錦米飯工廠設計，符合社會生產的實際要求，可以進行建廠投資生產。