食品工廠工藝設計的步驟

 

工藝設計主要是在由原料到各個生產過程中，設計物質變化及流向，包括所需設備的運用。具體步驟如下：

 

（1）根據前期可行性調查研究，確定產品方案及生產規模。

 

（2）根據當前的技術，經濟水平選擇生產方法。

 

（3）生產工藝流程設計。

 

（4）物料衡算。

 

（5）能量衡算（包括熱量、耗冷量、供電量、給水量計算）。

 

（6）選擇設備。

 

（7）車間工藝布置。

 

（8）管路設計。

 

（9）其它工藝設計。

 

（10）編製工藝流程圖、管道設計圖及說明書等。

 

第一節  產品方案及班產量的確定

 

一.概述

 

產品方案又稱生產綱領，實際是食品廠準備全年（季度、月）生產哪些品種和各種產品的規格、產量、產期、生sheng產chan車che間jian及ji班ban次ci等deng的de計ji劃hua安an排pai。當dang然ran市shi場chang經jing濟ji條tiao件jian下xia的de工gong廠chang要yao以yi銷xiao定ding產chan，產chan品pin方fang案an既ji作zuo為wei設she計ji依yi據ju，又you是shi工gong廠chang實shi際ji生sheng產chan能neng力li的de確que定ding及ji挖wa潛qian餘yu量liang的de測ce算suan。產chan品pin方fang案an的de影ying響xiang因yin素su是shi多duo方fang麵mian的de
，主zhu要yao有you：產品的市場銷售
、人們的生活習慣、地區的氣候和不同季節的影響。在製定產品方案時，首先要調查研究，分析得到的資料，以此確定主要產品的品種、規格、產(chan)量(liang)和(he)生(sheng)產(chan)班(ban)次(ci)。其(qi)次(ci)是(shi)要(yao)用(yong)調(tiao)節(jie)產(chan)品(pin)用(yong)以(yi)調(tiao)節(jie)生(sheng)產(chan)忙(mang)閑(xian)不(bu)均(jun)的(de)現(xian)象(xiang)。最(zui)後(hou)盡(jin)可(ke)能(neng)把(ba)原(yuan)料(liao)綜(zong)合(he)利(li)用(yong)及(ji)貯(zhu)存(cun)半(ban)成(cheng)品(pin)

，以(yi)合(he)理(li)調(tiao)劑(ji)生(sheng)產(chan)中(zhong)的(de)淡(dan)、旺季節。 

 

總之

，在安排產品方案時
，應盡量做到“四個滿足”和“五個平衡”。

 

“四個滿足”是：

 

(1)滿足主要產品產量的要求；

 

(2)滿足原料綜合利用的要求；

 

(3)滿足淡旺季平衡生產的要求

；

 

(4)滿足經濟效益的要求 。

 

“五個平衡”是：

 

（1）產品產量與原料供應量平衡；

 

（2）生產季節性與勞動力平衡；

 

（3）生產班次要平衡
；

 

（4）產品生產量與設備生產能力要平衡
；

 

（5）水、電、氣負荷要平衡。 

 

二、班產量（年產量）的確定

 

班產量是工藝設計的最主要經濟基礎，直接影響到車間布置、設she備bei配pei套tao，占zhan地di麵mian積ji，勞lao動dong定ding員yuan和he產chan品pin經jing濟ji效xiao益yi。一yi般ban情qing況kuang下xia
，食shi品pin工gong廠chang班ban產chan量liang越yue大da
，單dan位wei產chan品pin成cheng本ben越yue低di，效xiao益yi越yue好hao，由you於yu投tou資zi局ju限xian及ji其qi它ta方fang麵mian製zhi約yue，班ban產chan量liang有you一yi定ding的de限xian製zhi，但dan是shi必bi須xu達da到dao或huo超chao過guo經jing濟ji規gui模mo的de班ban產chan量liang。最zui適shi宜yi的de班ban產chan量liang實shi質zhi就jiu是shi經jing濟ji效xiao益yi最zui好hao的de規gui模mo。

 

1.決定班產量的因素

 

(1)原料的供應量多少

 

(2)生產季節的長短

 

(3)延長生產期的條件

 

(4)定型作業線或主要設備的能力

 

(5)廠房
、公用設施的綜合能力

 

2.年產量的確定

 

年生產能力按如下估算：

 

Q=Q1+Q2-Q3-Q4+Q5

 

式中 Q—新建廠某類食品年產量
；

 

Q1—本地區該類食品消費量；

 

Q2—本地區該類食品年調出量
；

 

Q3—本地區該類食品年調入量

；

 

Q4—本地區該類食品原有廠家的年產量

；

 

Q5— 本廠準備銷出本地區以外的量。

 

對於淡旺季明顯的產品，如飲料

、月餅、巧克力可按下式計算：

 

Q=Q旺+Q中+Q淡

 

Q旺：旺季產量

 

Q中：中季產量

 

Q淡：淡季產量

 

3.生產班製

 

一般食品工廠每天生產班次為1~2班ban，淡dan季ji一yi班ban
，中zhong季ji二er班ban
，旺wang季ji三san班ban製zhi，這zhe根gen據ju食shi品pin工gong廠chang工gong藝yi和he原yuan料liao特te性xing及ji設she備bei生sheng產chan能neng力li來lai決jue定ding，若ruo原yuan料liao供gong應ying正zheng常chang
，或huo廠chang有you冷leng庫ku貯zhu藏zang室shi及ji半ban成cheng品pin加jia工gong設she備bei
，可ke以yi延yan長chang生sheng產chan期qi，不bu必bi突tu擊ji多duo開kai班ban次ci，這zhe樣yang有you利li於yu勞lao動dong力li平ping衡heng、設備利用充分、成品正常銷售

，便生產管理
，經濟效益提高。

 

4.工作日及日產量

 

5.班產量

 

三.產品方案的製定

 

舉例: 豬肉類罐頭

 

3~4級凍豬肉出肉率在65%~80%，其中可用於：

 

（1）午餐肉罐頭（淨去皮去骨肉）55%~60%

 

          扣肉罐頭（帶皮去骨肉）8%~10%

 

          圓蹄罐頭1%~2%

 

          其他肉罐頭——

 

（2）午餐肉罐頭（淨去皮去骨肉）55%~60%

 

          排骨罐頭（帶皮去骨肉）5%

 

          圓蹄罐頭1%~2%

 

          其他肉罐頭——

 

（3）香菇肉醬罐頭34%

 

          香菇豬腿罐頭21%

 

          紅燒排骨罐頭15%

 

          紅燒豬肉罐頭3%

 

          圓蹄罐頭1%

 

          筍幹肉絲罐頭5%

 

（4）西式火腿罐35%

 

          其他肉罐頭（香菇肉醬、圓蹄等）——

 

四
、產品方案比較

 

製訂產品方案時，為保證方案合理
，有利於食品工廠發展和管理，應按設計計劃任務書中確定的年產量和品種，製定出2個以上的產品方案
，按下述原則進行分析，對方案進行技術上的先進性和可行性進行比較，並結合市場、經濟、生產、社會綜合考慮，從中找出一個最佳方案作為設計依據。

 

1.主要產品年產值和年產量

 

2.每天所需工人數及最多最少之差的比較

 

3.勞動生產率（年產量/工人總數）

 

4.每天（月）原料、產品數之差比較

 

5.平均每人年產值（元/人.年）：

 

6.季節性和設備平衡比較

 

7.水、電
、汽消耗量比較

 

8.組織生產難易的比較

 

9.基建投資的比較

 

10.社會、經濟效益比較：利潤

 

產品方案分析

 

 

項目方案	方案一	方案二	方案三
產品年產值
勞動生產率（t/人*年）
平均每人年產值（元/人*年）
基建投資（元）
經濟效益（利稅元/率）
水、電、汽耗量（元）
員工人數（人）
全年員工人數差值（人）
原料損耗率

第二節  生產方法的選擇和工藝流程的確定

 

 

盡管食品廠的類型很多,而且在同一類型的食品廠中產品的品種和加工工藝亦各不相同,但在同一類型的食品廠中主要工藝過程和設備基本相近,隻要這些產品不同時生產,其相同工藝過程的設備是可以公用的,所以我們在確定產品工藝流程時隻要將主要產品的工藝流程確定後,其qi他ta產chan品pin就jiu好hao辦ban了le。但dan必bi須xu指zhi出chu，為wei了le保bao證zheng食shi品pin產chan品pin的de質zhi量liang，對dui不bu同tong原yuan料liao應ying選xuan擇ze不bu同tong的de工gong藝yi流liu程cheng，另ling外wai
，即ji使shi原yuan料liao相xiang同tong，如ru果guo所suo確que定ding的de工gong藝yi路lu線xian和he條tiao件jian不bu相xiang同tong，不bu僅jin會hui影ying響xiang產chan品pin質zhi量liang，而er且qie會hui影ying響xiang到dao工gong廠chang的de經jing濟ji效xiao益yi，所suo以yi，我wo們men對dui所suo設she計ji的de食shi品pin廠chang的de主zhu要yao產chan品pin工gong藝yi流liu程cheng應ying進jin行xing認ren真zhen探tan討tao和he論lun證zheng。

 

一、原則

 

工藝流程是初步設計審批過程中主要審查內容之一，它的正確與否往往決定產品質量
、產品競爭力，決定食品廠的生存與發展
，選擇工藝流程必須通過分析
、比較，從理論和實際各個方麵進行論證，證實它在技術上是先進的。在經濟上是高效的
，符合設計計劃任務書的要求：

 

（1）原料匹配性。根據原料性質、種類和來源擬定工藝流程。

 

（2）按產品規格和部頒標準擬定。

 

（3）注意經濟效益
，盡量選投資少，消耗低，成本低，產品收益率高的生產工藝。

 

（4）“三廢”處理效果好

，減少“三廢”處理量，治理三廢項目與主體工程同時設計，同時施工
，選用產品“三廢”少或經過治理容易達到國家規定的“三廢”排放標準的生產工藝。

 

（5）產品在市場有較強的競爭能力，有利於原材料的綜合利用。

 

（6）對傳統名優產品不得隨意更改生產工藝，一旦更改必須經過反複實驗、專家鑒定

、報上級批準。

 

（7）對科研成果
，必須經過中試放大後，才能應用。

 

（8）優先采用機械化、連(lian)續(xu)化(hua)自(zi)動(dong)作(zuo)業(ye)線(xian)，暫(zan)不(bu)能(neng)實(shi)現(xian)機(ji)械(xie)化(hua)生(sheng)產(chan)的(de)品(pin)種(zhong)，其(qi)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)應(ying)盡(jin)量(liang)按(an)流(liu)水(shui)線(xian)排(pai)布(bu)，減(jian)少(shao)原(yuan)料(liao)，半(ban)成(cheng)品(pin)在(zai)生(sheng)產(chan)流(liu)程(cheng)中(zhong)停(ting)留(liu)的(de)時(shi)間(jian)，避(bi)免(mian)變(bian)色(se)
、變味
、變質現象發生。

 

（9）guanzhuanghouxuyaoshajundeshipinzuihaocaiyonglianxushajunhuogaowenduanshishajun，gaonongsuocaozuodeshipinyingcaiyongzhenkongnongsuoyijianshaowenduduichanpinsezehekouweideyingxiang，tebieshiduireminxingdeshipin，xuyaozhuyi。

 

（10）結(jie)合(he)我(wo)國(guo)國(guo)情(qing)。在(zai)進(jin)行(xing)產(chan)品(pin)工(gong)藝(yi)設(she)計(ji)時(shi)，必(bi)須(xu)以(yi)我(wo)國(guo)具(ju)體(ti)情(qing)況(kuang)出(chu)發(fa)，在(zai)市(shi)場(chang)消(xiao)費(fei)水(shui)平(ping)，相(xiang)關(guan)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)及(ji)電(dian)氣(qi)儀(yi)表(biao)製(zhi)造(zao)能(neng)力(li)，勞(lao)動(dong)就(jiu)業(ye)與(yu)生(sheng)產(chan)自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)關(guan)係(xi)等(deng)方(fang)麵(mian)做(zuo)出(chu)恰(qia)當(dang)的(de)衡(heng)量(liang)
，綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)。在(zai)引(yin)進(jin)國(guo)外(wai)先(xian)進(jin)技(ji)術(shu)和(he)設(she)備(bei)時(shi)
，要(yao)考(kao)慮(lv)是(shi)否(fou)適(shi)合(he)我(wo)國(guo)生(sheng)產(chan)實(shi)際(ji)
，並(bing)注(zhu)意(yi)消(xiao)化(hua)吸(xi)收(shou)，以(yi)縮(suo)短(duan)與(yu)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)的(de)水(shui)平(ping)差(cha)距(ju)。

 

（11）確保安全生產，以保證人身和設備安全。

 

二、生產工藝流程設計

 

生產方法確定以後
，就開始工藝流程的設計。有如下內容：

 

（一）確定生產線數目

 

根(gen)據(ju)產(chan)品(pin)方(fang)案(an)及(ji)生(sheng)產(chan)規(gui)模(mo)，視(shi)生(sheng)產(chan)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)
，結(jie)合(he)投(tou)資(zi)大(da)小(xiao)，確(que)定(ding)生(sheng)產(chan)線(xian)及(ji)生(sheng)產(chan)線(xian)數(shu)目(mu)。如(ru)果(guo)產(chan)量(liang)大(da)
，可(ke)采(cai)用(yong)幾(ji)條(tiao)生(sheng)產(chan)線(xian)，以(yi)便(bian)生(sheng)產(chan)調(tiao)劑(ji)
，設(she)備(bei)護(hu)理(li)等(deng)。

 

（二）確定生產線自動化程度

 

生產線有間歇和連續兩種。在確定生產線自動化程度時
，根據生產特點和技術成熟性，結合生產規模
，一般采用先進、經濟、合理的自動化生產線，高品質產品生產配以自動化在線檢測，以保證產品質量。

 

（三）工藝流程圖的設計

 

工藝流程圖的設計主要包括生產工藝流程示意圖，生產工藝流程草圖和生產工藝流程圖三個階段。

 

1

、生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)示(shi)意(yi)圖(tu)又(you)稱(cheng)方(fang)框(kuang)流(liu)程(cheng)圖(tu)，在(zai)物(wu)料(liao)衡(heng)算(suan)前(qian)進(jin)行(xing)。主(zhu)要(yao)是(shi)定(ding)性(xing)表(biao)述(shu)由(you)原(yuan)料(liao)轉(zhuan)變(bian)為(wei)半(ban)成(cheng)品(pin)的(de)過(guo)程(cheng)及(ji)應(ying)用(yong)的(de)相(xiang)關(guan)設(she)備(bei)。它(ta)隻(zhi)是(shi)定(ding)性(xing)的(de)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)表(biao)述(shu)

，不(bu)要(yao)求(qiu)正(zheng)確(que)的(de)比(bi)例(li)繪(hui)製(zhi)。主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)哪(na)些(xie)單(dan)位(wei)操(cao)作(zuo)，各(ge)單(dan)位(wei)操(cao)作(zuo)中(zhong)的(de)流(liu)程(cheng)方(fang)案(an)及(ji)所(suo)需(xu)型(xing)號(hao)的(de)表(biao)述(shu)。內(nei)容(rong)包(bao)括(kuo)工(gong)序(xu)名(ming)稱(cheng)、完成該工序工藝操作手段（手工或機械設備名稱）、物料流向、工gong藝yi條tiao件jian等deng。在zai方fang框kuang圖tu中zhong

，應ying以yi箭jian頭tou表biao示shi物wu料liao流liu動dong方fang向xiang
，其qi中zhong以yi粗cu實shi線xian表biao示shi物wu料liao由you原yuan料liao到dao成cheng品pin的de主zhu要yao流liu動dong方fang向xiang，細xi實shi線xian表biao示shi中zhong間jian產chan物wu
，輔fu助zhu料liao,廢料的流動方向。 

 

2.工藝流程草圖由四個部分組：生產工藝流程圖、圖例、設備一覽表和必須的文字證明

，繪製工藝流程早圖時要求如下：

 

A 表示出廠房各層樓麵的標高

 

B 用細實線畫出設備示意圖

 

C 用粗實線畫出物料流程管理，並畫出流向箭頭。用細實線畫 水
、汽、空氣等動力管線，並畫出流向箭頭。

 

D 繪製設備和管道上主要閥門
、控製儀表及管路附件。

 

E 對必要的部分，而又不能用圖線表達時，用文字注釋。如“三廢”、副產物的去向等。

 

F 附注圖例，並按圖標繪出。常采用1：50

，1：100
，1：200等。

 

具體繪製工藝流程草圖的步驟如下：

 

生產工藝設備流程圖包括：有關設備的基本外形，工序名稱、物料流向等。必要時
，還應表示各設備間位置距離及其高度。設備外形以簡單直觀為準。

 

生產工藝設備流程圖畫法是：jiangshengchanshebeianshengchanliuchengshunxuhegaodiweizhishizaitumianzizuozhiyoudezhankai
，yongxixianhuizhi
，huichuxianshishebeixingzhuangtezhengdejiandanwaixing
，keanbilihua，yekebuanbili
，shebeidepailieweizhizaitushangbiaoshichulai
，yuan、輔(fu)料(liao)和(he)介(jie)質(zhi)流(liu)向(xiang)用(yong)粗(cu)實(shi)線(xian)表(biao)示(shi)，表(biao)示(shi)不(bu)同(tong)介(jie)質(zhi)流(liu)向(xiang)的(de)管(guan)線(xian)在(zai)圖(tu)上(shang)不(bu)能(neng)相(xiang)交(jiao)，交(jiao)接(jie)處(chu)用(yong)細(xi)實(shi)線(xian)或(huo)圓(yuan)弧(hu)避(bi)開(kai)，圖(tu)上(shang)的(de)設(she)備(bei)應(ying)注(zhu)明(ming)名(ming)稱(cheng)或(huo)設(she)備(bei)編(bian)號(hao)。 

 

3.生產工藝流程圖

，又稱帶控製點的工藝流程圖，是初步設計的重要內容。它是在經過多次反複比較、修改，確認設計合理無誤後繪製正式設計結果，它更加全麵

、完整、合理
、是設備布置和管道設計的依據，並可供施工安裝、生產操時參考。 

 

 

第三節 物料計算

 

 

wuliaohengsuanbaokuogaichanpindeyuanfuliaohebaozhuangcailiaodejisuan。tongguowuliaohengsuan
，keyiquedinggezhongzhuyaowuliaodecaigouyunshuhecangkuchucunliang，bingduishengchanguochengzhongsuoxudeshebeihelaodonglidingyuandexuyaoliangtigongjisuanyiju。jisuanwuliaoshi，bixushiyuan、輔(fu)料(liao)的(de)質(zhi)量(liang)與(yu)經(jing)過(guo)加(jia)工(gong)處(chu)理(li)後(hou)所(suo)得(de)成(cheng)品(pin)和(he)損(sun)耗(hao)量(liang)相(xiang)平(ping)衡(heng)。加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)投(tou)入(ru)的(de)輔(fu)助(zhu)料(liao)按(an)正(zheng)值(zhi)計(ji)算(suan)，加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)物(wu)料(liao)損(sun)失(shi)
，以(yi)負(fu)值(zhi)計(ji)入(ru)。這(zhe)樣(yang)
，可(ke)以(yi)計(ji)算(suan)出(chu)原(yuan)料(liao)和(he)輔(fu)料(liao)的(de)消(xiao)耗(hao)定(ding)額(e)，繪(hui)製(zhi)出(chu)原(yuan)、輔料耗用表和物料平衡圖。並為下一步設備計算
、熱量計算
、管路設計等提供依據和條件。還為勞動定員、生產班次、成本核算提供計算依據。因此
，物料衡算在工藝設計中是一項既細致又重要的工作。 

 

 一 計算方法

 

物料衡算的基本資料是“技術經濟定額指標” 
，而技術經濟定額指又是工廠在生產實踐中積累起來的經驗數據
，這些數據因具體條件而異
，如地區差別、機械化程度、原料品種、成熟度、新鮮度及操作條件等不同，選用時要根據具體條件而定，一般老廠改造按該廠原有的技術經濟定額為計算依據，新建廠則參考相同類型、相近條件工廠的有關技術經濟定額指標
，再以新建廠的實際情況作修正。

 

在物料衡算時，計算對象可以是全廠
、全車間
、某一生產線
、某一產品，在一年或一月或一日或一個班次，也可以是單位批次的物料數量。一般新建食品工廠的工藝設計都是以“班”產量為基準。例如： 

 

每班耗用原料量（kg／班）=單位產品耗用原料量（kg／t）×班產量（t／班）；   

 

每班耗用各種輔料量(kg／斑)=單位產品耗用各種輔料量（kg／t）×班產量（t／班）

；

 

每班耗用包裝容器量(隻／班)=單位產品耗用包裝容器量（隻／t）×班產量（t／班）×（1十0．1％損耗）。

 

單位產品耗用的各種包裝材料
、包bao裝zhuang容rong器qi也ye可ke仿fang照zhao上shang述shu方fang法fa計ji算suan。若ruo一yi種zhong原yuan料liao生sheng產chan兩liang種zhong以yi上shang產chan品pin，則ze需xu分fen別bie求qiu出chu各ge產chan品pin的de用yong量liang，再zai彙hui總zong求qiu得de。另ling外wai
，在zai物wu料liao計ji算suan的de時shi候hou
，也ye有you用yong原yuan料liao利li用yong率lv作zuo為wei計ji算suan基ji礎chu。 

 

二 計算結果的表示

 

物料計算結果通常用物料平衡圖或物料平衡表來表示。

 

1.物料平衡圖 

 

物(wu)料(liao)平(ping)衡(heng)圖(tu)是(shi)根(gen)據(ju)任(ren)何(he)一(yi)種(zhong)物(wu)料(liao)的(de)重(zhong)量(liang)與(yu)經(jing)過(guo)加(jia)工(gong)處(chu)理(li)後(hou)所(suo)得(de)的(de)成(cheng)品(pin)及(ji)少(shao)量(liang)損(sun)耗(hao)之(zhi)和(he)在(zai)數(shu)值(zhi)上(shang)是(shi)相(xiang)等(deng)的(de)原(yuan)理(li)來(lai)繪(hui)製(zhi)的(de)，平(ping)衡(heng)圖(tu)的(de)內(nei)容(rong)包(bao)括(kuo)：物料名稱、質量、成品質量
、物料的流向、投料順序等項。繪製物料平衡圖時，實線箭頭表示物料主流向
，必要時用細實線表示物料支流向 。

 

2.物料平衡表

 

物料平衡表是物料平衡計算的另一種表示形式，其內容與平衡圖相同 

 

物料平衡表