飼料廠的籌備與設計工作

褚慎強

(上海朗效生物科技有限公司，上海 200131)

飼料廠所生產的飼料品種很多，根據生產的飼料品種不同，可將飼料廠分為飼料原料廠、添加劑預混合飼料廠、濃縮飼料廠、全價配合飼料廠。工廠設計是一項十分細致、嚴謹的工作，設計質量的好壞不僅會影響基礎建設投資的費用，而且會直接影響投產后的產品質量的好壞和各項技術經濟指標。

1 飼料廠籌備時需要考慮的事項

不管是新廠建設還是老廠改造均應節約用地，因為土地資源是一項重大的投入。由于飼料企業的物流車輛相對較多，在選址上應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，不需要在廠地里預留車輛調頭的位置，這即便于廠內交通安全管理也節省了用地面積。

盡量采用新工藝、新技術、新設備，同時應考慮自動化控制系統的加入，這會使企業的生產、管理，以及后期的互聯網營銷得到更多的資源預備。

必須充分考慮環保問題。車間的粉塵、氣味、噪聲、抗震、物流、防雷、防火等都要符合相關的規定和規范，因此，在選址時要考慮遠離居民生活區。

工藝設計和設備選型應相互配合。工藝設計是一項與土建、動力、給排水等多項設計密切相關的整體設計，不同類型的飼料廠有不同的工藝設計。設備的選型要配合工藝設計，工藝設計和設備選型的原則：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。工藝設計應為后期的生產精益化管理做好扎實的準備。

飼料廠建設項目應根據行業或企業的長期發展計劃提出。所謂長期計劃是指對企業的經營活動做出的5年以上的計劃。在做飼料廠的籌備工作之前，團隊應充分討論新建預混料工廠的選址、產品線組成、生產工藝、原料描述、設備描述等內容。

工廠選址應考慮各方面問題。除了要考慮地質環境、人文環境、物產資源、氣候等要素外，還要考慮周邊的商業競爭態勢及交通的便利性。對于政策的導向性也應該成為籌備團隊考慮的要素之一，特別是全價料企業，隨著養殖區域的內移，對于選址的前瞻性更需提前考慮。在充分考慮上述信息后，參與者應形成相應的文案以供團隊討論并形成共識。

選址后，要對各工業園區的容積率、能否建設單層廠房、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一考量。同時應符合各地方城市規劃管理技術規定等現行的有關技術規定和規范要求，一切建筑或構筑物均不得超越建筑紅線。人防、抗震、消防等均按國家現行有關規范執行。

事先的充分考慮和討論，會對后期的平面布局設計和工藝設計產生一定的指導性作用，讓企業少走很多彎路。

2 飼料廠的設計

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

2.1 廠區布局設計需要考慮的事項

(1)投資強度能否滿足各地方工業園區的要求。

(2)按工業園區給出的紅線圖確定廠區大門的位置和方向。

(3)廠房的間距應考慮消防法的相關要求以及物流車輛通過的便利性。

(4)在設計建筑物的標高、工程管網架空及地下敷設施工方案時，應考慮當地的氣候環境和地質地貌。

(5)廠內物流的設計要盡可能防止人流和物流的交叉，設計時應考慮好企業的運行安全。

(6)要了解飼料行業最新的法規、規范和標準。

(7)應進行多方案比較，選用最佳方案。

2.2 工藝設計需要考慮的事項

工廠的工藝設計是一項較為復雜的工作，一個好的工藝設計不僅對產品的質量有保障，還可以降低投入和使用成本，兼具美觀性和實用性。同時，工藝設計還需要有相當的靈活性和適應性，以滿足生產各類產品的需要。廠區工藝設計需要考慮的事項：

(1)根據前期籌備階段產品線和原料的描述，做好工藝規范的選擇、工序的確定。

(2)根據產品生產工藝的描述，做好工藝參數的計算、工藝設備的選擇。

(3)根據確定好的生產工藝，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，做好工藝操作程序的制定和程序控制方法的確定。

(5)做好企業信息化網絡的設計和確定。

2.3 飼料廠工藝設計的依據

工藝設計之前需要多收集工藝設計的有關資料，例如：

(1)飼料廠的預計規模，產品的商業半徑，客戶的產品使用習慣。

(2)產品品種、規格以及按法規要求的產品線的分類。

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

(4)產品配方組成、預計原料的用量。

(5)工藝設計的具體指標，如混合、液體添加、制粒、擠壓膨化的要求等。

(6)為滿足相關參數指標所能采購到或定制的設備。

2.4 飼料廠工藝設計的內容

2.4.1 工藝流程圖的設計

一般情況下，工藝設計是以混合機為設計核心，先確定混合機的型號、規格，再計算混合工序前后工序的生產能力。為了確保生產過程無產能瓶頸，設計上應考慮后續設備的生產能力比前一設備的大一些，通常大15%～20%。

2.4.2 車間設備布置

一般以配料桶倉為設計核心，先確定其所在位置，再布置其他加工設備和輸送設備。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 廠內物流和人流的設計

廠內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，應盡可能地避免物流與人流的交叉。

2.4.4 管網設計

管網設計主要包含除塵管網、氣力輸送管網、蒸汽系統管網、壓縮空氣管網以及物料溜管網，設計時要考慮維修清潔所需空間。

2.4.5 供電設計

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

2.5 飼料廠工藝設計的4Q 原則

4Q 原則又稱為“4Q 確認”，起先是國內外藥品行業在對設備儀器進行驗證時普遍采用的方法。“4Q 驗證”是指通過4 個步驟完成對設備儀器的驗證工作，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 驗證分別代表設計確認(design qualification，DQ)、安裝確認(installation qualification，IQ)、運行確認(operational qualification，OQ) 和性能確認(performance qualification，PQ)。4Q 原則同樣適用于飼料行業的項目建設。

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

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

運行確認(operational qualification，OQ)是按照經過團隊討論的設計，確認儀器設備在空轉狀態下，在操作的極限范圍內能作正常的運轉，包括各設備的轉向、運行噪聲、震動、升溫的上限等。

性能確認(performance qualification，PQ)是確認儀器設備在負荷運行下是否符合設計標準規定。這時可以做小批量的生產，以確認所生產的產品是否符合設計參數。接下來再做大批量生產，以確認工藝設備能滿足產能的設計需求。

3 小結

飼料廠的設計工作需要結合多個學科的知識，包括機械工程、電氣工程、建筑設計、環境科學等；另外，也需要全面考慮各種因素，包括工藝流程、建筑、機械與設備選擇、電氣與自動化、環境與安全以及管理與運營等方面，以確保飼料廠能夠實現高效、安全和可持續的生產。