■李軍國 秦玉昌 李 俊 段海濤
(中國農業(yè)科學院飼料研究所,北京 100081)
我國飼料工業(yè)在經歷了30多年的發(fā)展之后,產 業(yè)集中度不斷提高,大型企業(yè)追求規(guī)模效益的態(tài)勢明顯,只有規(guī)?;拍芫邆涓训母偁幜涂癸L險能力。按照農業(yè)部頒布的《飼料生產企業(yè)許可條件(草案)》,新建濃縮飼料、配合飼料、精料補充料生產企業(yè)的設計生產能力不小于10 t/h(年產單班2萬噸、三班6萬噸),實際上許多大型企業(yè)新建飼料廠設計生產能力都在20 t/h以上,有的甚至達到100 t/h以上。對于這些大型飼料廠每天進出原料、成品都有成百上千噸,生產過程中原料、成品的搬運工作量之大可以想象。如果企業(yè)物流管理不暢,時間、空間浪費大,物料混亂,重復搬運,流動路徑不合理,廢棄物回收不力等,不僅無法提高企業(yè)生產效率,降低生產成本,還阻礙企業(yè)的長遠發(fā)展。合理的平面布置和物流規(guī)劃,先進的原料、成品存貯、輸送系統,高效的內部物流管理,保證生產過程中物流順暢,可大大降低搬運費用,從而降低成本,增強企業(yè)自身競爭力。
飼料廠總平面布置的繁簡與生產規(guī)模及要求有密切的關系。對于大型飼料廠,要正常運行,不僅要建設配備合理的飼料加工工藝與設備的生產車間,還要建設與之相匹配的立筒庫、原料庫、成品庫,及與生產密切相關的變配電室、機修車間、鍋爐房、材料庫、地磅房等輔助設施,還有辦公樓、化驗室、宿舍等辦公及生活設施。這些建筑設施的布置形式,影響飼料廠的生產管理和效率,廠內物流是否合理是貫穿及衡量總平面布置是否成功的一個重要依據。特別是飼料生產車間、立筒倉、原(副)料庫、成品庫等主要建筑應按生產流程布置,盡量縮短從原料到成品的運輸線距離,避免物料往返運輸,同時原料、成品、人流等應有各自路線,力求避免交叉,盡量減少占地面積,建筑物的間距還必須滿足防火、衛(wèi)生和安全等要求[1]。
新建工廠由于受征地條件限制,其廠區(qū)周邊界限多呈不規(guī)則多邊形,應盡量將生產區(qū)布置在廠區(qū)中部,充分利用周邊夾角場地布置輔助設施,以滿足生產要求[2]。目前飼料廠原料庫、加工車間、成品庫等主要建筑物的布置主要采用分項連接布置和集群組合布置兩種形式。分項連接布置就是生產車間、原(副)料庫、成品庫等彼此獨立建設,將主車間與各倉庫通過通廊、地溝或天橋連接起來,從而形成一個整體的組合形式。這種布置方式各建筑物均有較好的通風、采光性能,但占地面積較大,加工過程中物料運輸作業(yè)線路長,搬運費用高、不經濟。集群組合布置是將主車間、原料倉庫和成品倉庫進行有機組合完全建設在一起,彼此之間用墻隔開,具有場地利用率高,運輸作業(yè)線路短,功能單元安排靈活等優(yōu)點,但是車間的通風、采光條件較差。
飼料原料從形態(tài)上有粒料、粉料之分,從包裝形式上有散裝、袋裝之分,從運輸方式上有汽車、船和火車運輸之分。不同形態(tài)、包裝和運輸形式的原料,采用的接收與貯存方式也會有所不同,但都應采用適用、先進的工藝和設備,保證接收速度和能力滿足生產需要,減輕工人的勞動強度、降低生產成本。
對于玉米、小麥等粒狀原料,大型畜禽飼料廠應配置立筒倉原料接收系統,實現粒料接收、儲存、出倉的高度機械化,完全不再需要人工。對于粕類、DDGS等粉狀原料,由于流動性差、易結拱、板結、出倉困難等原因,大部分飼料廠還是采用袋裝,靠人工搬運、投料。但是,隨著飼料廠生產規(guī)模的擴大,這類原料的存儲、投料繼續(xù)采用人工方式,不僅工人的勞動強度大,也嚴重影響生產效率,制約生產規(guī)模的進一步擴大,采用筒倉儲存是必然趨勢。
豆粕等采用筒倉儲存,可以實現物料散裝接收,自動出倉,沒有勞動力因素,減少水分流失和交叉污染,但是一定要考慮出料問題,防止流動不暢、形成板結、結拱、無法流動。因此,對于倉容較小的小型倉(200~300 t),筒倉出料口可設計成長方形,根據倉容大小,配單、雙、三螺旋出料;對于倉容在1 000 t以上的大型倉,必須配主動出倉系統,保證物料整體流動、先進先出,出料完全。
其他不宜進倉儲存的原料(如:麩皮、米糠、魚粉等)應袋裝、全部卸在托盤上,利用叉車搬運,人工投料,可提高生產環(huán)節(jié)原料補給的效率,減少人的參與,便于節(jié)能降耗。
新建一個飼料廠,合理確定立筒倉倉容、房式原料庫和成品庫的面積,控制合理的庫存量,對于保證生產的連續(xù)性和穩(wěn)定性、降低飼料成本、提高企業(yè)經濟效益意義重大,還可以防止因庫容建設規(guī)模過大而造成投資成本增加。但是,究竟應如何確定合理的倉庫容量,還沒有一個一致的說法。倉庫容量太小,影響生產效率和生產的連續(xù)性,可能造成原料采購頻繁,增加采購、檢驗費用。倉庫容量太大,除投資成本增加外,必然增加原料、成品占用資金的利息及在存庫期間的損耗等存貯成本。
每種原料的庫存量與飼料廠的設計日產量、該原料在配方中所占的配比、原料的存貯天數有關。對于一個飼料廠,其產品方案、產品配方、生產規(guī)模確定后,就可以估算出每種原料的日需求量,再根據每種原料的存貯天數計算出應配置的存料量。一般認為對于原料供應充足、交通運輸方便的主原料如玉米等存貯天數7~10 d最佳,當飼料廠遠離主原料供應地、需較長的運輸時間時,存貯期可按20~30 d考慮,對于帶有較強季節(jié)性的原料,則貯存期可長達3個月以上[3]。根據每種原料的存料量、貯存期、單位面積或容積的存放量,可以計算出該種原料所需的筒倉倉容或實際儲存面積,一般房式原料庫地面面積利用率在50%~60%,這樣可以計算出每種原料所需的庫房面積,相加得出原料庫的總面積。
成品庫的庫存量與飼料廠的設計日產量、不同飼料產品的庫存期有關,一般庫存3~7 d。同樣根據成品的存料量、貯存期、單位面積的存放量,可以計算出成品所需的實際儲存面積,一般房式成品庫地面面積利用率在55%~65%,這樣可以計算出成品庫的庫房面積。
隨著規(guī)?;B(yǎng)殖的擴大和養(yǎng)殖場機械化喂料方式的采用,越來越多飼料廠的包裝工藝將被經濟實惠的散裝工藝所取代,通過散裝車直接將飼料成品運往飼養(yǎng)場,降低包裝費用。散裝成品倉的數量應在6個以上,以滿足市場需求變化、品種明顯增多的需要。散裝成品倉總容量應至少有2個班以上的生產容量,以保證連續(xù)生產的需要。
一個飼料企業(yè),無論是原料品種還是產品品種種類繁多,對房式原料庫、成品庫進行倉庫區(qū)域規(guī)劃,可以使不同品種各歸其位,庫房管理明朗化與標準化,減少或杜絕混料,便于實現“先進先出”的管理;將不同品種的位置最優(yōu)化,可以縮短出入庫移動的距離、縮短作業(yè)時間,降低搬運的成本,降低在存儲過程及搬運過程中的損耗,從而減少浪費,節(jié)約成本,提高工作效率[4]。
倉庫的區(qū)域規(guī)劃應按照存儲的品種不同進行分區(qū),劃成區(qū)塊,不同品種、不同批次的原料或成品分堆分區(qū)放置,各區(qū)的規(guī)劃和布局是否合理,將對倉庫作業(yè)的效率、質量和成本產生很大的影響,區(qū)域規(guī)劃應遵循以下原則:
①根據原料的使用量和使用頻率、成品的產量和出庫頻率,合理規(guī)劃每種原料或成品所需庫位及其面積,經常性的出入庫頻次高且出入量比較大的品種應放在離原料投料口或成品發(fā)貨出口最近的固定區(qū)域內,應隨著原料、產品使用量或生產量的變化及時調整庫位,使庫位空間有效利用。
②依物料類別分區(qū)存放,同一品種物料應盡量集中存放在同一區(qū)域內,以便于管理,容易識別與檢查、查驗存儲數量等;應按批次分堆存放,利于嚴格執(zhí)行先進先出原則。
③不同品種物料的包裝形態(tài)及質量要求不同,應依物料包裝形態(tài)及質量要求設定堆放方式及堆積層數;對于包裝外觀相似的不同品種物料,應相互遠離堆放,防止混在一起,難以區(qū)分。
④配合倉庫內搬運設備規(guī)劃運輸通道,應有適當寬度并保持裝卸空間,使物料搬運得以順暢進行。
⑤將各種物料依品名、規(guī)格、批號等標明于倉庫貨位平面圖上,并隨時顯示庫存動態(tài)。
飼料生產企業(yè)的廠內物流運輸方式、運輸效率與原料的接收貯存方式、成品的發(fā)貨方式緊密相連。采用筒倉儲存的原料,生產過程中需要進料時就可以由筒倉經刮板輸送機、斗式提升機等輸送設備直接將原料送入待粉碎倉或配料倉,完全不再需要人工,實現進料的機械化。如果將所有可以進筒倉的原料全部采用筒倉儲存,就可以大大減少需要人工的搬運、投料量,提高投料效率,減少原料庫房面積和人工成本。飼料產品采用散裝,無需人工打包、搬運,直接由散裝成品倉流入散裝運輸車,將大大提高發(fā)貨效率,減少成品庫房面積和人工成本。但是目前大多數飼料企業(yè),只有粒狀原料進筒倉,成品還是采用袋裝,廣泛存在著人工裝卸搬運,采用何種廠內物流運輸方式,使搬運過程中成本最低化和時間最小化,同時降低勞動強度,提高人員工作效率,就顯得非常重要。
飼料廠內物料的搬運工作主要包括原料的卸車、入庫、碼垛、出庫投料,成品的入庫、碼垛、出庫裝車,小料的搬運、投料,頭尾料、不合格品、清洗料等的搬運、堆放等。廠內物料搬運方式主要采用叉車、鏟車、機動運輸平車、手推車等運輸車輛和移動式皮帶輸送機,機動靈活,使用方便。
對于散裝原料,如果不能直接進筒倉,可采用散料堆放,用鏟車運送到投料口直接投料;也可采用人工裝袋后再搬運、堆放。對于袋裝原料,目前主要有以下4種搬運方式:
①全部采用人工作業(yè)。原料接收時,人工卸車、人工碼垛,搬運采用機動運輸平車或手推車;出庫投料時,人工裝車,機動運輸平車或手推車搬運,人工卸車投料。該方式搬運工勞動強度大、效率低,大型飼料廠已很少采用。
②人工與皮帶輸送機結合作業(yè)。在采用人工作業(yè)的基礎上,在卸車、碼垛、裝車等作業(yè)中,根據需要借助皮帶輸送機進行輸送,可一定程度上降低工人勞動強度。
③人工+托盤+叉車作業(yè)。原料接收時,人工卸車,直接將原料碼放在一定規(guī)格的托盤上,規(guī)定袋裝原料在托盤上的碼放形式和碼放包數,碼好一個托盤就用叉車直接將這一托盤原料搬運到原料庫的規(guī)定堆放區(qū)域,托盤碼放層數要符合原料庫房的堆放管理要求。出庫投料時,直接用叉車將一托盤原料叉送到投料口,人工投料。該方式采用托盤運輸,方便機械化作業(yè),加速貨物搬運,降低運輸成本,提高了出入庫效率,同時只在卸車、投料時人工作業(yè),出入庫搬運、碼垛等作業(yè)不再需要人力,大大降低了工人的勞動強度。
④人工+托盤+叉車+皮帶輸送機作業(yè)。在采用人工+叉車作業(yè)的基礎上,在卸車作業(yè)中,根據需要借助皮帶輸送機進行輸送,可進一步降低工人的勞動強度。
袋裝成品的搬運方式與原料的搬運方式基本相同,只是成品要考慮發(fā)運時的裝車問題,而原料考慮的是到貨時的卸車問題。
①全部采用人工作業(yè)、人工與皮帶輸送機結合作業(yè),這兩種作業(yè)效率低、工人勞動強度大,大型飼料企業(yè)已很少采用,這里不再強調介紹。
②人工+托盤+叉車(+皮帶輸送機)作業(yè)。將包裝好的成品人工碼放在托盤上,碼好一個托盤就用叉車直接將這一托盤成品搬運到成品庫的規(guī)定堆放區(qū)域,托盤碼放層數要符合成品庫房的堆放管理要求。出庫發(fā)貨時,直接用叉車將一托盤成品叉送到皮帶輸送機旁,人工輸送裝車。對于特殊定制的托盤,可以將一托盤成品直接叉送到運輸車上,再用叉車僅托起成品將托盤抽出,這樣可以不需要工人的搬運,進一步降低勞動強度。
③自動碼垛機+托盤+叉車(+皮帶輸送機)作業(yè)。采用自動碼垛機將包裝好的成品自動碼放在托盤上,叉車運輸入庫、碼垛、出庫,完全不需要人工搬運,這是目前國內最先進的成品搬運方式,減少大量的人工勞動力,減輕勞動強度,機動性好,效率高。
通過以上分析可以看出,新建飼料廠生產區(qū)域最好采用集群組合布置,縮短從原料到成品的運輸距離,降低廠內運輸成本,提高場地利用效率;原料的接收儲存盡可能采用筒倉接受系統,實現大宗原料的機械化進料,部分成品采用散裝,大大減少廠內物料搬運量,降低工人勞動強度和用工成本,同時還可以減小庫房面積;立筒倉倉容、房式原料庫和成品庫的面積要根據生產規(guī)模、儲存期、原料的配比、單位面積或容積的存放量、房式庫地面面積利用率等合理估算,控制合理的庫存量,既要保證生產的連續(xù)性和穩(wěn)定性,又要降低投資成本、飼料儲存成本;要對房式原料庫、成品庫進行區(qū)域規(guī)劃,將不同品種物料的位置最優(yōu)化,縮短出入庫移動的距離,降低搬運的成本;房式原料庫、成品庫應配備托盤、叉車、皮帶輸送機等搬運器具和設備,提高搬運效率,減少用工量,降低工人勞動強度。新建飼料廠合理的平面布置和物流規(guī)劃,可以保證生產過程中物流順暢,降低廠內運輸費用,減少用工成本,增強企業(yè)自身競爭力。