■李軍國 秦玉昌 李 俊 段海濤
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所,北京 100081)
我國飼料工業(yè)在經(jīng)歷了30多年的發(fā)展之后,產(chǎn) 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(shì)明顯,只有規(guī)?;拍芫邆涓训母偁幜涂癸L(fēng)險(xiǎn)能力。按照農(nóng)業(yè)部頒布的《飼料生產(chǎn)企業(yè)許可條件(草案)》,新建濃縮飼料、配合飼料、精料補(bǔ)充料生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力不小于10 t/h(年產(chǎn)單班2萬噸、三班6萬噸),實(shí)際上許多大型企業(yè)新建飼料廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力都在20 t/h以上,有的甚至達(dá)到100 t/h以上。對(duì)于這些大型飼料廠每天進(jìn)出原料、成品都有成百上千噸,生產(chǎn)過程中原料、成品的搬運(yùn)工作量之大可以想象。如果企業(yè)物流管理不暢,時(shí)間、空間浪費(fèi)大,物料混亂,重復(fù)搬運(yùn),流動(dòng)路徑不合理,廢棄物回收不力等,不僅無法提高企業(yè)生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,還阻礙企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。合理的平面布置和物流規(guī)劃,先進(jìn)的原料、成品存貯、輸送系統(tǒng),高效的內(nèi)部物流管理,保證生產(chǎn)過程中物流順暢,可大大降低搬運(yùn)費(fèi)用,從而降低成本,增強(qiáng)企業(yè)自身競爭力。
飼料廠總平面布置的繁簡與生產(chǎn)規(guī)模及要求有密切的關(guān)系。對(duì)于大型飼料廠,要正常運(yùn)行,不僅要建設(shè)配備合理的飼料加工工藝與設(shè)備的生產(chǎn)車間,還要建設(shè)與之相匹配的立筒庫、原料庫、成品庫,及與生產(chǎn)密切相關(guān)的變配電室、機(jī)修車間、鍋爐房、材料庫、地磅房等輔助設(shè)施,還有辦公樓、化驗(yàn)室、宿舍等辦公及生活設(shè)施。這些建筑設(shè)施的布置形式,影響飼料廠的生產(chǎn)管理和效率,廠內(nèi)物流是否合理是貫穿及衡量總平面布置是否成功的一個(gè)重要依據(jù)。特別是飼料生產(chǎn)車間、立筒倉、原(副)料庫、成品庫等主要建筑應(yīng)按生產(chǎn)流程布置,盡量縮短從原料到成品的運(yùn)輸線距離,避免物料往返運(yùn)輸,同時(shí)原料、成品、人流等應(yīng)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(yīng)盡量將生產(chǎn)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(shè)施,以滿足生產(chǎn)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(xiàng)連接布置和集群組合布置兩種形式。分項(xiàng)連接布置就是生產(chǎn)車間、原(副)料庫、成品庫等彼此獨(dú)立建設(shè),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(gè)整體的組合形式。這種布置方式各建筑物均有較好的通風(fēng)、采光性能,但占地面積較大,加工過程中物料運(yùn)輸作業(yè)線路長,搬運(yùn)費(fèi)用高、不經(jīng)濟(jì)。集群組合布置是將主車間、原料倉庫和成品倉庫進(jìn)行有機(jī)組合完全建設(shè)在一起,彼此之間用墻隔開,具有場地利用率高,運(yùn)輸作業(yè)線路短,功能單元安排靈活等優(yōu)點(diǎn),但是車間的通風(fēng)、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(yùn)輸方式上有汽車、船和火車運(yùn)輸之分。不同形態(tài)、包裝和運(yùn)輸形式的原料,采用的接收與貯存方式也會(huì)有所不同,但都應(yīng)采用適用、先進(jìn)的工藝和設(shè)備,保證接收速度和能力滿足生產(chǎn)需要,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本。
對(duì)于玉米、小麥等粒狀原料,大型畜禽飼料廠應(yīng)配置立筒倉原料接收系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)粒料接收、儲(chǔ)存、出倉的高度機(jī)械化,完全不再需要人工。對(duì)于粕類、DDGS等粉狀原料,由于流動(dòng)性差、易結(jié)拱、板結(jié)、出倉困難等原因,大部分飼料廠還是采用袋裝,靠人工搬運(yùn)、投料。但是,隨著飼料廠生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,這類原料的存儲(chǔ)、投料繼續(xù)采用人工方式,不僅工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大,也嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率,制約生產(chǎn)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,采用筒倉儲(chǔ)存是必然趨勢(shì)。
豆粕等采用筒倉儲(chǔ)存,可以實(shí)現(xiàn)物料散裝接收,自動(dòng)出倉,沒有勞動(dòng)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(dòng)不暢、形成板結(jié)、結(jié)拱、無法流動(dòng)。因此,對(duì)于倉容較小的小型倉(200~300 t),筒倉出料口可設(shè)計(jì)成長方形,根據(jù)倉容大小,配單、雙、三螺旋出料;對(duì)于倉容在1 000 t以上的大型倉,必須配主動(dòng)出倉系統(tǒng),保證物料整體流動(dòng)、先進(jìn)先出,出料完全。
其他不宜進(jìn)倉儲(chǔ)存的原料(如:麩皮、米糠、魚粉等)應(yīng)袋裝、全部卸在托盤上,利用叉車搬運(yùn),人工投料,可提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)原料補(bǔ)給的效率,減少人的參與,便于節(jié)能降耗。
新建一個(gè)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(duì)于保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性、降低飼料成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益意義重大,還可以防止因庫容建設(shè)規(guī)模過大而造成投資成本增加。但是,究竟應(yīng)如何確定合理的倉庫容量,還沒有一個(gè)一致的說法。倉庫容量太小,影響生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的連續(xù)性,可能造成原料采購頻繁,增加采購、檢驗(yàn)費(fèi)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(shè)計(jì)日產(chǎn)量、該原料在配方中所占的配比、原料的存貯天數(shù)有關(guān)。對(duì)于一個(gè)飼料廠,其產(chǎn)品方案、產(chǎn)品配方、生產(chǎn)規(guī)模確定后,就可以估算出每種原料的日需求量,再根據(jù)每種原料的存貯天數(shù)計(jì)算出應(yīng)配置的存料量。一般認(rèn)為對(duì)于原料供應(yīng)充足、交通運(yùn)輸方便的主原料如玉米等存貯天數(shù)7~10 d最佳,當(dāng)飼料廠遠(yuǎn)離主原料供應(yīng)地、需較長的運(yùn)輸時(shí)間時(shí),存貯期可按20~30 d考慮,對(duì)于帶有較強(qiáng)季節(jié)性的原料,則貯存期可長達(dá)3個(gè)月以上[3]。根據(jù)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(jì)算出該種原料所需的筒倉倉容或?qū)嶋H儲(chǔ)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(jì)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(shè)計(jì)日產(chǎn)量、不同飼料產(chǎn)品的庫存期有關(guān),一般庫存3~7 d。同樣根據(jù)成品的存料量、貯存期、單位面積的存放量,可以計(jì)算出成品所需的實(shí)際儲(chǔ)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(jì)算出成品庫的庫房面積。
隨著規(guī)?;B(yǎng)殖的擴(kuò)大和養(yǎng)殖場機(jī)械化喂料方式的采用,越來越多飼料廠的包裝工藝將被經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的散裝工藝所取代,通過散裝車直接將飼料成品運(yùn)往飼養(yǎng)場,降低包裝費(fèi)用。散裝成品倉的數(shù)量應(yīng)在6個(gè)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?cè)萘繎?yīng)至少有2個(gè)班以上的生產(chǎn)容量,以保證連續(xù)生產(chǎn)的需要。
一個(gè)飼料企業(yè),無論是原料品種還是產(chǎn)品品種種類繁多,對(duì)房式原料庫、成品庫進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)化,減少或杜絕混料,便于實(shí)現(xiàn)“先進(jìn)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(dòng)的距離、縮短作業(yè)時(shí)間,降低搬運(yùn)的成本,降低在存儲(chǔ)過程及搬運(yùn)過程中的損耗,從而減少浪費(fèi),節(jié)約成本,提高工作效率[4]。
倉庫的區(qū)域規(guī)劃應(yīng)按照存儲(chǔ)的品種不同進(jìn)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(duì)倉庫作業(yè)的效率、質(zhì)量和成本產(chǎn)生很大的影響,區(qū)域規(guī)劃應(yīng)遵循以下原則:
①根據(jù)原料的使用量和使用頻率、成品的產(chǎn)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(jīng)常性的出入庫頻次高且出入量比較大的品種應(yīng)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(nèi),應(yīng)隨著原料、產(chǎn)品使用量或生產(chǎn)量的變化及時(shí)調(diào)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(yīng)盡量集中存放在同一區(qū)域內(nèi),以便于管理,容易識(shí)別與檢查、查驗(yàn)存儲(chǔ)數(shù)量等;應(yīng)按批次分堆存放,利于嚴(yán)格執(zhí)行先進(jìn)先出原則。
③不同品種物料的包裝形態(tài)及質(zhì)量要求不同,應(yīng)依物料包裝形態(tài)及質(zhì)量要求設(shè)定堆放方式及堆積層數(shù);對(duì)于包裝外觀相似的不同品種物料,應(yīng)相互遠(yuǎn)離堆放,防止混在一起,難以區(qū)分。
④配合倉庫內(nèi)搬運(yùn)設(shè)備規(guī)劃運(yùn)輸通道,應(yīng)有適當(dāng)寬度并保持裝卸空間,使物料搬運(yùn)得以順暢進(jìn)行。
⑤將各種物料依品名、規(guī)格、批號(hào)等標(biāo)明于倉庫貨位平面圖上,并隨時(shí)顯示庫存動(dòng)態(tài)。
飼料生產(chǎn)企業(yè)的廠內(nèi)物流運(yùn)輸方式、運(yùn)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(chǔ)存的原料,生產(chǎn)過程中需要進(jìn)料時(shí)就可以由筒倉經(jīng)刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)等輸送設(shè)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(shí)現(xiàn)進(jìn)料的機(jī)械化。如果將所有可以進(jìn)筒倉的原料全部采用筒倉儲(chǔ)存,就可以大大減少需要人工的搬運(yùn)、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(chǎn)品采用散裝,無需人工打包、搬運(yùn),直接由散裝成品倉流入散裝運(yùn)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(shù)飼料企業(yè),只有粒狀原料進(jìn)筒倉,成品還是采用袋裝,廣泛存在著人工裝卸搬運(yùn),采用何種廠內(nèi)物流運(yùn)輸方式,使搬運(yùn)過程中成本最低化和時(shí)間最小化,同時(shí)降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高人員工作效率,就顯得非常重要。
飼料廠內(nèi)物料的搬運(yùn)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(yùn)、投料,頭尾料、不合格品、清洗料等的搬運(yùn)、堆放等。廠內(nèi)物料搬運(yùn)方式主要采用叉車、鏟車、機(jī)動(dòng)運(yùn)輸平車、手推車等運(yùn)輸車輛和移動(dòng)式皮帶輸送機(jī),機(jī)動(dòng)靈活,使用方便。
對(duì)于散裝原料,如果不能直接進(jìn)筒倉,可采用散料堆放,用鏟車運(yùn)送到投料口直接投料;也可采用人工裝袋后再搬運(yùn)、堆放。對(duì)于袋裝原料,目前主要有以下4種搬運(yùn)方式:
①全部采用人工作業(yè)。原料接收時(shí),人工卸車、人工碼垛,搬運(yùn)采用機(jī)動(dòng)運(yùn)輸平車或手推車;出庫投料時(shí),人工裝車,機(jī)動(dòng)運(yùn)輸平車或手推車搬運(yùn),人工卸車投料。該方式搬運(yùn)工勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低,大型飼料廠已很少采用。
②人工與皮帶輸送機(jī)結(jié)合作業(yè)。在采用人工作業(yè)的基礎(chǔ)上,在卸車、碼垛、裝車等作業(yè)中,根據(jù)需要借助皮帶輸送機(jī)進(jìn)行輸送,可一定程度上降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
③人工+托盤+叉車作業(yè)。原料接收時(shí),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(shù),碼好一個(gè)托盤就用叉車直接將這一托盤原料搬運(yùn)到原料庫的規(guī)定堆放區(qū)域,托盤碼放層數(shù)要符合原料庫房的堆放管理要求。出庫投料時(shí),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(yùn)輸,方便機(jī)械化作業(yè),加速貨物搬運(yùn),降低運(yùn)輸成本,提高了出入庫效率,同時(shí)只在卸車、投料時(shí)人工作業(yè),出入庫搬運(yùn)、碼垛等作業(yè)不再需要人力,大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
④人工+托盤+叉車+皮帶輸送機(jī)作業(yè)。在采用人工+叉車作業(yè)的基礎(chǔ)上,在卸車作業(yè)中,根據(jù)需要借助皮帶輸送機(jī)進(jìn)行輸送,可進(jìn)一步降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
袋裝成品的搬運(yùn)方式與原料的搬運(yùn)方式基本相同,只是成品要考慮發(fā)運(yùn)時(shí)的裝車問題,而原料考慮的是到貨時(shí)的卸車問題。
①全部采用人工作業(yè)、人工與皮帶輸送機(jī)結(jié)合作業(yè),這兩種作業(yè)效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,大型飼料企業(yè)已很少采用,這里不再強(qiáng)調(diào)介紹。
②人工+托盤+叉車(+皮帶輸送機(jī))作業(yè)。將包裝好的成品人工碼放在托盤上,碼好一個(gè)托盤就用叉車直接將這一托盤成品搬運(yùn)到成品庫的規(guī)定堆放區(qū)域,托盤碼放層數(shù)要符合成品庫房的堆放管理要求。出庫發(fā)貨時(shí),直接用叉車將一托盤成品叉送到皮帶輸送機(jī)旁,人工輸送裝車。對(duì)于特殊定制的托盤,可以將一托盤成品直接叉送到運(yùn)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(yùn),進(jìn)一步降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
③自動(dòng)碼垛機(jī)+托盤+叉車(+皮帶輸送機(jī))作業(yè)。采用自動(dòng)碼垛機(jī)將包裝好的成品自動(dòng)碼放在托盤上,叉車運(yùn)輸入庫、碼垛、出庫,完全不需要人工搬運(yùn),這是目前國內(nèi)最先進(jìn)的成品搬運(yùn)方式,減少大量的人工勞動(dòng)力,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,機(jī)動(dòng)性好,效率高。
通過以上分析可以看出,新建飼料廠生產(chǎn)區(qū)域最好采用集群組合布置,縮短從原料到成品的運(yùn)輸距離,降低廠內(nèi)運(yùn)輸成本,提高場地利用效率;原料的接收儲(chǔ)存盡可能采用筒倉接受系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大宗原料的機(jī)械化進(jìn)料,部分成品采用散裝,大大減少廠內(nèi)物料搬運(yùn)量,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度和用工成本,同時(shí)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(jù)生產(chǎn)規(guī)模、儲(chǔ)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(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性,又要降低投資成本、飼料儲(chǔ)存成本;要對(duì)房式原料庫、成品庫進(jìn)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(dòng)的距離,降低搬運(yùn)的成本;房式原料庫、成品庫應(yīng)配備托盤、叉車、皮帶輸送機(jī)等搬運(yùn)器具和設(shè)備,提高搬運(yùn)效率,減少用工量,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)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(chǎn)過程中物流順暢,降低廠內(nèi)運(yùn)輸費(fèi)用,減少用工成本,增強(qiáng)企業(yè)自身競爭力。