饲料厂的筹备与设计工作

褚慎强

(上海朗效生物科技有限公司，上海 200131)

饲料厂所生产的饲料品种很多，根据生产的饲料品种不同，可将饲料厂分为饲料原料厂、添加剂预混合饲料厂、浓缩饲料厂、全价配合饲料厂。工厂设计是一项十分细致、严谨的工作，设计质量的好坏不仅会影响基础建设投资的费用，而且会直接影响投产后的产品质量的好坏和各项技术经济指标。

1 饲料厂筹备时需要考虑的事项

不管是新厂建设还是老厂改造均应节约用地，因为土地资源是一项重大的投入。由于饲料企业的物流车辆相对较多，在选址上应尽可能选两面或两面以上临路的位置，便于车辆一门进、一门出，不需要在厂地里预留车辆调头的位置，这即便于厂内交通安全管理也节省了用地面积。

尽量采用新工艺、新技术、新设备，同时应考虑自动化控制系统的加入，这会使企业的生产、管理，以及后期的互联网营销得到更多的资源预备。

必须充分考虑环保问题。车间的粉尘、气味、噪声、抗震、物流、防雷、防火等都要符合相关的规定和规范，因此，在选址时要考虑远离居民生活区。

工艺设计和设备选型应相互配合。工艺设计是一项与土建、动力、给排水等多项设计密切相关的整体设计，不同类型的饲料厂有不同的工艺设计。设备的选型要配合工艺设计，工艺设计和设备选型的原则：减少人员来回走动的浪费、减少物料来回搬运的浪费、减少等待过程的浪费、减少不合格品的浪费。工艺设计应为后期的生产精益化管理做好扎实的准备。

饲料厂建设项目应根据行业或企业的长期发展计划提出。所谓长期计划是指对企业的经营活动做出的5年以上的计划。在做饲料厂的筹备工作之前，团队应充分讨论新建预混料工厂的选址、产品线组成、生产工艺、原料描述、设备描述等内容。

工厂选址应考虑各方面问题。除了要考虑地质环境、人文环境、物产资源、气候等要素外，还要考虑周边的商业竞争态势及交通的便利性。对于政策的导向性也应该成为筹备团队考虑的要素之一，特别是全价料企业，随着养殖区域的内移，对于选址的前瞻性更需提前考虑。在充分考虑上述信息后，参与者应形成相应的文案以供团队讨论并形成共识。

选址后，要对各工业园区的容积率、能否建设单层厂房、建筑密度、绿地率、建筑高度、机动车车位配置、非机动车车位配置等做统一考量。同时应符合各地方城市规划管理技术规定等现行的有关技术规定和规范要求，一切建筑或构筑物均不得超越建筑红线。人防、抗震、消防等均按国家现行有关规范执行。

事先的充分考虑和讨论，会对后期的平面布局设计和工艺设计产生一定的指导性作用，让企业少走很多弯路。

2 饲料厂的设计

在完成选址和规划等一系列前期准备工作后，我们需要进入设计阶段，饲料厂的设计包括厂区布局设计、工艺设计、厂房设计等。厂区布局设计需要对厂区内各种生产和生活用建筑、道路、码头、公用工程管线以及绿化等进行合理的布置。

2.1 厂区布局设计需要考虑的事项

(1)投资强度能否满足各地方工业园区的要求。

(2)按工业园区给出的红线图确定厂区大门的位置和方向。

(3)厂房的间距应考虑消防法的相关要求以及物流车辆通过的便利性。

(4)在设计建筑物的标高、工程管网架空及地下敷设施工方案时，应考虑当地的气候环境和地质地貌。

(5)厂内物流的设计要尽可能防止人流和物流的交叉，设计时应考虑好企业的运行安全。

(6)要了解饲料行业最新的法规、规范和标准。

(7)应进行多方案比较，选用最佳方案。

2.2 工艺设计需要考虑的事项

工厂的工艺设计是一项较为复杂的工作，一个好的工艺设计不仅对产品的质量有保障，还可以降低投入和使用成本，兼具美观性和实用性。同时，工艺设计还需要有相当的灵活性和适应性，以满足生产各类产品的需要。厂区工艺设计需要考虑的事项：

(1)根据前期筹备阶段产品线和原料的描述，做好工艺规范的选择、工序的确定。

(2)根据产品生产工艺的描述，做好工艺参数的计算、工艺设备的选择。

(3)根据确定好的生产工艺，做好工艺流程所需动力、除尘、除味、降噪方案的确定。

(4)参照人机工程学，做好工艺操作程序的制定和程序控制方法的确定。

(5)做好企业信息化网络的设计和确定。

2.3 饲料厂工艺设计的依据

工艺设计之前需要多收集工艺设计的有关资料，例如：

(1)饲料厂的预计规模，产品的商业半径，客户的产品使用习惯。

(2)产品品种、规格以及按法规要求的产品线的分类。

(3)原料的品种、质量规格、物理性状(包括密度、流动性、存储条件等)、接收方式。

(4)产品配方组成、预计原料的用量。

(5)工艺设计的具体指标，如混合、液体添加、制粒、挤压膨化的要求等。

(6)为满足相关参数指标所能采购到或定制的设备。

2.4 饲料厂工艺设计的内容

2.4.1 工艺流程图的设计

一般情况下，工艺设计是以混合机为设计核心，先确定混合机的型号、规格，再计算混合工序前后工序的生产能力。为了确保生产过程无产能瓶颈，设计上应考虑后续设备的生产能力比前一设备的大一些，通常大15%～20%。

2.4.2 车间设备布置

一般以配料桶仓为设计核心，先确定其所在位置，再布置其他加工设备和输送设备。有条件的可以用软件先做一份3D 的布置图，以便团队更深入地参与讨论。

2.4.3 厂内物流和人流的设计

厂内物流方式主要是机械输送或气力输送，需要确定原料的投送位置及下料的位置，同时需要考虑人员行走的路线，应尽可能地避免物流与人流的交叉。

2.4.4 管网设计

管网设计主要包含除尘管网、气力输送管网、蒸汽系统管网、压缩空气管网以及物料溜管网，设计时要考虑维修清洁所需空间。

2.4.5 供电设计

强弱电的设计需要分桥架，考虑到自动化控制过程中的一些BUS 总线的设计，应采用单独的管线以避免信号干扰。

2.5 饲料厂工艺设计的4Q 原则

4Q 原则又称为“4Q 确认”，起先是国内外药品行业在对设备仪器进行验证时普遍采用的方法。“4Q 验证”是指通过4 个步骤完成对设备仪器的验证工作，由于这4 个步骤的英文缩写中均包含了字母Q，故称“4Q 验证”。4Q 验证分别代表设计确认(design qualification，DQ)、安装确认(installation qualification，IQ)、运行确认(operational qualification，OQ) 和性能确认(performance qualification，PQ)。4Q 原则同样适用于饲料行业的项目建设。

设计确认(design qualification，DQ)是确认设备的设计符合用户需求规范及相关法规。比如，我们需要生产什么样的产品？产品的特点是什么？产品有什么与众不同？产品的基本参数(如：水分、灰分、粒度、含量等)是多少？我们选择的工艺设备及其安装方法是要能够生产这样的产品，并且要在一些特定参数上留有足够的冗余量。现在，我们有了一个大致的设计确认，可以与团队协商和讨论了。

安装确认(installation qualification，IQ)是确认仪器设备、部件及安装过程。现在可以按照团队讨论的设计对安装的过程和结果做确认了。所有的安装和设备的选型都必须符合设计的内容。如果遇到必须改动的，要经过变更管理(managenment of chang，MOC)流程。

运行确认(operational qualification，OQ)是按照经过团队讨论的设计，确认仪器设备在空转状态下，在操作的极限范围内能作正常的运转，包括各设备的转向、运行噪声、震动、升温的上限等。

性能确认(performance qualification，PQ)是确认仪器设备在负荷运行下是否符合设计标准规定。这时可以做小批量的生产，以确认所生产的产品是否符合设计参数。接下来再做大批量生产，以确认工艺设备能满足产能的设计需求。

3 小结

饲料厂的设计工作需要结合多个学科的知识，包括机械工程、电气工程、建筑设计、环境科学等；另外，也需要全面考虑各种因素，包括工艺流程、建筑、机械与设备选择、电气与自动化、环境与安全以及管理与运营等方面，以确保饲料厂能够实现高效、安全和可持续的生产。