液体乳生产工厂布局的探讨

文/严福红　袁　亮　付　曜　周开翔

液体乳生产工厂布局的探讨

文/严福红袁亮付曜周开翔

（中国轻工业武汉设计工程有限责任公司）

中国乳制品行业发展迅速，液体乳市场潜力巨大，全国各地液体乳生产工厂的新建和改（扩）建项目不断。从液体乳生产工厂的工艺特点入手，主要从厂区人物流组织与车间人物流组织的角度，研究了液体乳生产工厂布局时应注意的若干问题。

液体乳；人物流组织；布局

根据国家统计局数据，目前液体乳在中国的乳制品市场中扮演着举足轻重的作用，过去几年占比均超过80%。2013年，中国累计生产乳制品2 698 万吨。其中，液体乳产量为2 336 万吨，占比约为87%；乳粉产量为159 万吨，占比约为6%［1］。由于人均奶类消费量仍有较大提升空间，中国的乳制品行业仍将在未来中长期呈现稳定增长态势，特别是液体乳市场有望伴随人均乳制品消费量的提升而继续稳步增长。原因在于：中国的液体乳消费，尤其是三四线及农村市场的液体乳消费，将伴随人均收入的提升和城镇化的发展，呈现一定速度的增长；同时，无论是城镇还是农村市场，消费升级所带来的产品结构升级步伐仍然在继续，该因素也将推动各大乳企的液体乳业务稳步增长。因此，近些年全国各地不断有液体乳生产工厂的新建和改（扩）建工程。本文将结合多年的工程设计经验和液体乳生产的工艺特点，对如何合理布局液体乳生产工厂进行研究，望能对今后的液体乳生产工厂的新建和改（扩）建工程提供参考依据。

1　厂址选择和厂区布局

1.1厂址选择

液体乳生产工厂应选择在环境卫生状况较好的区域，厂址应远离粉尘、有害气体、放射性物质和其它扩散性污染源。其中洁净厂房新风口与交通干道边沿的最近距离宜大于50 m［2］。液体乳生产工厂不宜建在闹市区和人口比较稠密的居民区，不应选在昆虫有可能大量滋生的场所，也不应建在受污染河流的下游。

液体乳生产工厂厂区的场地标高应略高于厂外道路，以便工厂污水的排放，同时防止厂外污水和雨水流入厂区。场地标高宜高出当地50 年内洪水重现期的最高洪水水位［3］。

1.2厂区布局

液体乳生产工厂内厂房的布局、设计和改造必须满足《乳制品良好生产规范》（GB 12693-2010）和《乳制品厂设计规范》（GB 50998-2014）的要求，应能最大限度地避免外界污染或交叉污染。同时还要能满足《工业企业设计卫生标准》（GBZ 1-2010）及《食品生产通用卫生规范》（GB 14881-2013）的要求。

液体乳生产工厂应有整洁的生产环境。生产、行政、生活和辅助区必须合理布局，相互独立分区但又方便联系。厂区内的污水处理站、锅炉房、危险品库和垃圾房等有污染物的辅助设施，应设置在全年主导风向的下风向，避免对生产区造成污染。生产区内的各管理区通过设立标示牌和必要的隔离设施来加以界定，不得影响正常的工艺生产。

厂区和厂房内的人、物流向应合理，避免不同区域的人员之间、人员和物品之间的交叉流动。所有进入厂区的车辆都是潜在的污染源，尤其是收奶车，其会受到上游牧场环境的影响。同时，收奶车、煤和渣的运输车不宜穿越生产区，一般液体乳生产工厂宜设置不少于2 个物流的出入口。

1.2.1厂区的物流组织

工厂的首要作用是生产合格的产品，所以生产是工厂的核心。虽然现在提倡生态工厂、旅游工厂的概念，但这些概念都必须在满足生产的前提下去体现。因此，厂区的物流组织才是生产的主线，工厂设计中物流的组织极为重要。

液体乳生产工厂的物流组织一般采用物料流向图法和物料运量图法来分析确定厂区物流组织。

物料流向图法是用各单位之间物流量大小来确定物流之间移动的最合理顺序，并依次进行厂内布置的一种方法。一般要根据物料的流向，结合企业地形和厂区面积绘制物料流向图。

物料运量图法是根据各个生产环节，包括仓库和生产所需能源的物料运输数量的大小来进行工厂总平面布置的方法。相互运输数量大的单位应尽量靠近布置，使总的运输量最少。为了清楚地表明各生产单位之间的运量，可绘制物料运量表和运量相关线图，以便找出最恰当、合理的布置。

对于一般液体乳的生产工艺，因工艺路径较长，厂区物流路径较为复杂，所以采用物料流向图法较合适。以生鲜乳为主要原料的液体乳生产工厂为例，厂区的物流主要分为3 种类型。

（1）收奶车流

收奶车进厂区后，一般过程为：过磅→奶车外清洁→取样检测→待检→收奶→退皮过磅→CⅠP洗车→出厂。

（2） 辅料、包材车流

辅料、包材运输车辆进厂后，一般过程为：取样检测→待检→卸车→出厂。

（3） 成品车流

成品车辆进厂后，一般过程为：叫号等候→装车→出厂。

所有厂区的地磅房、取样棚、等候区、收奶厅、生产车间、辅料库、成品库、辅助生产区的布局应综合考虑以上3 股物流流动线的组织，合理布局，以确保高效的物流组织，能够满足生产工艺的需求。

1.2.2厂区的人流组织

随着参观型现代化工厂理念的深入人心，现代化的液体乳生产工厂被赋予了对外营销和展示的功能，要求在现代化液体乳生产工厂的人流设计中，融入更多人性化和形象化的设计。因此，液体乳生产工厂中的人流组织一般伴随着厂区形象设计及厂区景观设计。比如参观管理流与生产办公流的组织设计，参观接待用室的设计及参观路径的设计等。

液体乳生产工厂的厂区人流布局设计时，在条件允许的情况下，一般采用人流出入口与物流出入口分开的设计方式；若条件不允许，可采取“一岗双门”的设计方式，能有效隔离车流与人流，并在厂区内设计专用的人行通道，实现人物分流。

2　生产车间的布局

生产车间的布局包括厂房布置和设备布置。厂房布置方式通常采用集中式布置和分散式布置2种形式。

在液体乳生产工厂的设计中，一般采用集中式布置方式建设联合厂房。生产车间根据生产工艺流程及辅助生产设施的特性，分区布局，并结合厂区面积、厂区地形、地质条件和生产设备的特点综合布局。生产车间的布局必须符合《乳制品良好生产规范》（GB 12693-2010）和《乳制品厂设计规范》（GB 50998-2014）。生产车间要有清晰的功能分区和卫生级别分区，应能最大限度避免外界污染、交叉污染，便于生产清洁、操作和维护。同时生产车间的布局还要能满足《食品生产通用卫生规范》（GB 14881-2013）、《工业企业设计卫生标准》（GBZ 1-2010）、《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）及《洁净厂房设计规范》（GB 50073-2013）等规范的要求。

厂房的布局主要通过厂房内的功能区布局及人、物流组织来体现。进出车间的人流和物流应分开，在生产过程中的物流应按工艺流程设计，原辅料、加工品、成品及废弃物进出车间的通道应分开，避免流线的交叉。

2.1车间内物流组织

在液体乳生产车间的人流和物流组织设计中，应首先考虑的是物流的组织，也就是生产工艺路线的体现，液体乳生产车间的物流组织应综合考虑以下几点。

（1）车间的总体布置方案应使车间内的功能间满足生产工艺设备及辅助生产设备的配置需求。

（2）车间的物流组织应尽可能使车间内的物料和能源运输距离最短。比如，待装罐与灌装机的距离、吹瓶机与灌装线的距离、能源负荷中心与能源输出点的距离等。

（3）车间的物流组织尽可能做到使车间的总体物流组织紧凑。一般说来，车间物流组织越紧凑，则车间的建筑面积越小，施工时土方工程量就越少。同时，运输路线、工程管道和道路等工程量也就越少，从而降低基建费用。

（4）车间要合理划分区域。尽可能按功能和卫生级别将车间划分为不同的区域，把相同或相近功能且生产环境要求相近的生产单位放置在同一个区域内，不仅便于管理，还有利于避免交叉污染。液体乳生产车间的清洁作业区一般包括灌装间；准清洁作业区一般包括原料预处理间；收乳间、原料仓库、包材库、外包间及成品仓库为一般作业区。

（5）物料在车间不同卫生级别的区域之间流通时需设置相应的净化用室和清洁设施。进入有空气洁净度要求区域的原辅料、包装材料等应有相应的清洁措施，如设置原辅料外包装清洁室、包装材料清洁室等，进入洁净区的物料需通过传递窗或气闸室。传递窗或气闸室的空气净化等级应与所在清洁生产区一致。

2.2车间内人流组织

液体乳生产车间的人流组织应关注人员对产品、产品对人员及生产环境的风险。涉及的人员一般包括生产人员、生产管理人员、参观人员和维护人员等。

2.2.1车间生产相关的人流组织

从保护产品和设计的硬件角度来讲，车间生产相关的人流组织一般有以下控制措施。

（1）车间应设置人员净化用室和生活用室，例如雨具存放室、换鞋室、存外衣室、盥洗室、更换洁净工作服室、风淋室、卫生间、休息室等。人员净化室入口应配置净鞋设施。应分别设置外衣和洁净工服存放及更换区，盥洗室应设洗手和消毒设施，卫生间和浴室不得设置在洁净区内。人流不要求一定是单向流，但尽量减少与物流的交叉。

（2）车间的更衣程序应满足《乳制品厂设计规范》（GB 50998-2014）的要求。不同洁净等级的洁净室最好能单独设置，但由于车间的清洁作业区一般位于车间的中部，因此在实际设计中液体乳生产车间的更衣程序一般采用递进式更衣模式，即人员先经过总更衣室进入准清洁作业区，再经过二次更衣进入清洁作业区。

（3）车间要配备信息化的门禁系统，有效控制不同区域人员的硬件隔离。对一些人员不宜同时进/出的区域，除了行政管理要求之外，还要配备门的互锁以及报警灯系统。

2.2.2参观人流组织

若车间被赋予了对外营销和展示的功能，车间就需考虑参观人流的组织。参观人流的组织原则一般有以下几点。

（1）参观人流不得影响正常的物料流线和生产人员流线。参观人员一般为外来人员或企业内部非生产类高管，从食品安全的角度出发，参观人员更衣前不应进入生产区。因此，参观通道应与生产通道完全隔离。

（2）考虑到参观人员的整体体验感，参观流线的组织宜做到顺应生产工艺流程，做到“同层参观”“移步换景”，尽量做到“不走回头路”。

（3）参观人流的组织不应穿越或贴邻生产车间内的危险性区域。

2.3车间的工艺设备布局

工艺设备布局就是把车间内的各种设备按照工艺流程进行排布和定位。除主要核心设备外，还包括附属设备、工艺管道、检修设备，以及各种连接件或料仓等。设备布置主要取决于生产流程和设备安装、操作、检修的需要，同时也要考虑其它专业对工艺设备布置的要求。

前处理、配料间的工艺设备布置应兼顾到工艺管道的布置，单元设备应尽量集中布置，力求管线最短、转弯最少且布置整齐。

同时，车间的工艺设备布局还需要考虑设备的安装通道、安装墙孔及预埋吊钩等设施。设备布局时，应考虑大型设备的安装路径，当安装路径需通过其它楼面时，应考虑设备安装路径上的临时荷载。在设备上方不设置永久性起重设施时，应预留足够的空间和面积，以便架设临时起重装置。当设备、管道或溜槽穿越楼板时，还需注意预留孔的大小，要留有余地，不能切断建/构筑物的梁柱。

3　小结

要建设一个高标准的液体乳生产工厂，仅靠先进的工艺设备是远远不够的，只有在合理的布局条件下，先进的工艺设备才能充分发挥出它的优势。合理的布局不仅会给生产管理带来方便，还能为节能减排创造条件，从而降低生产成本；合理的布局有利于防止产品的交叉污染，为生产合格的产品提供保障；合理的布局一定要从人流、物流组织入手，做到厂区人、物流，与车间人、物流的合理与统一。C

［1］聂迎利. 中国巴氏奶的突围之路——第四届海峡两岸巴氏鲜奶发展论坛引发的思考. 中国乳业，2015，14（6）：2-5.

［2］ 中华人民共和国国家标准. GB 50073-2013，洁净厂房设计规范. 北京：中国计划出版社. 2013.

［3］ 中华人民共和国国家标准. GB 50998-2014，乳制品厂设计规范. 北京：中国计划出版社. 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

严福红（1964-），女，教授级高级工程师，注册化工工程师，主要从事食品、生物工程等方面的工艺设计。

2016-03-21）