液體乳生產(chǎn)工廠布局的探討

文/嚴(yán)福紅　袁　亮　付　曜　周開翔

液體乳生產(chǎn)工廠布局的探討

文/嚴(yán)福紅袁亮付曜周開翔

（中國輕工業(yè)武漢設(shè)計工程有限責(zé)任公司）

中國乳制品行業(yè)發(fā)展迅速，液體乳市場潛力巨大，全國各地液體乳生產(chǎn)工廠的新建和改（擴）建項目不斷。從液體乳生產(chǎn)工廠的工藝特點入手，主要從廠區(qū)人物流組織與車間人物流組織的角度，研究了液體乳生產(chǎn)工廠布局時應(yīng)注意的若干問題。

液體乳；人物流組織；布局

根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，目前液體乳在中國的乳制品市場中扮演著舉足輕重的作用，過去幾年占比均超過80%。2013年，中國累計生產(chǎn)乳制品2 698 萬噸。其中，液體乳產(chǎn)量為2 336 萬噸，占比約為87%；乳粉產(chǎn)量為159 萬噸，占比約為6%［1］。由于人均奶類消費量仍有較大提升空間，中國的乳制品行業(yè)仍將在未來中長期呈現(xiàn)穩(wěn)定增長態(tài)勢，特別是液體乳市場有望伴隨人均乳制品消費量的提升而繼續(xù)穩(wěn)步增長。原因在于：中國的液體乳消費，尤其是三四線及農(nóng)村市場的液體乳消費，將伴隨人均收入的提升和城鎮(zhèn)化的發(fā)展，呈現(xiàn)一定速度的增長；同時，無論是城鎮(zhèn)還是農(nóng)村市場，消費升級所帶來的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級步伐仍然在繼續(xù)，該因素也將推動各大乳企的液體乳業(yè)務(wù)穩(wěn)步增長。因此，近些年全國各地不斷有液體乳生產(chǎn)工廠的新建和改（擴）建工程。本文將結(jié)合多年的工程設(shè)計經(jīng)驗和液體乳生產(chǎn)的工藝特點，對如何合理布局液體乳生產(chǎn)工廠進行研究，望能對今后的液體乳生產(chǎn)工廠的新建和改（擴）建工程提供參考依據(jù)。

1　廠址選擇和廠區(qū)布局

1.1廠址選擇

液體乳生產(chǎn)工廠應(yīng)選擇在環(huán)境衛(wèi)生狀況較好的區(qū)域，廠址應(yīng)遠離粉塵、有害氣體、放射性物質(zhì)和其它擴散性污染源。其中潔凈廠房新風(fēng)口與交通干道邊沿的最近距離宜大于50 m［2］。液體乳生產(chǎn)工廠不宜建在鬧市區(qū)和人口比較稠密的居民區(qū)，不應(yīng)選在昆蟲有可能大量滋生的場所，也不應(yīng)建在受污染河流的下游。

液體乳生產(chǎn)工廠廠區(qū)的場地標(biāo)高應(yīng)略高于廠外道路，以便工廠污水的排放，同時防止廠外污水和雨水流入廠區(qū)。場地標(biāo)高宜高出當(dāng)?shù)?0 年內(nèi)洪水重現(xiàn)期的最高洪水水位［3］。

1.2廠區(qū)布局

液體乳生產(chǎn)工廠內(nèi)廠房的布局、設(shè)計和改造必須滿足《乳制品良好生產(chǎn)規(guī)范》（GB 12693-2010）和《乳制品廠設(shè)計規(guī)范》（GB 50998-2014）的要求，應(yīng)能最大限度地避免外界污染或交叉污染。同時還要能滿足《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ 1-2010）及《食品生產(chǎn)通用衛(wèi)生規(guī)范》（GB 14881-2013）的要求。

液體乳生產(chǎn)工廠應(yīng)有整潔的生產(chǎn)環(huán)境。生產(chǎn)、行政、生活和輔助區(qū)必須合理布局，相互獨立分區(qū)但又方便聯(lián)系。廠區(qū)內(nèi)的污水處理站、鍋爐房、危險品庫和垃圾房等有污染物的輔助設(shè)施，應(yīng)設(shè)置在全年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，避免對生產(chǎn)區(qū)造成污染。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的各管理區(qū)通過設(shè)立標(biāo)示牌和必要的隔離設(shè)施來加以界定，不得影響正常的工藝生產(chǎn)。

廠區(qū)和廠房內(nèi)的人、物流向應(yīng)合理，避免不同區(qū)域的人員之間、人員和物品之間的交叉流動。所有進入廠區(qū)的車輛都是潛在的污染源，尤其是收奶車，其會受到上游牧場環(huán)境的影響。同時，收奶車、煤和渣的運輸車不宜穿越生產(chǎn)區(qū)，一般液體乳生產(chǎn)工廠宜設(shè)置不少于2 個物流的出入口。

1.2.1廠區(qū)的物流組織

工廠的首要作用是生產(chǎn)合格的產(chǎn)品，所以生產(chǎn)是工廠的核心。雖然現(xiàn)在提倡生態(tài)工廠、旅游工廠的概念，但這些概念都必須在滿足生產(chǎn)的前提下去體現(xiàn)。因此，廠區(qū)的物流組織才是生產(chǎn)的主線，工廠設(shè)計中物流的組織極為重要。

液體乳生產(chǎn)工廠的物流組織一般采用物料流向圖法和物料運量圖法來分析確定廠區(qū)物流組織。

物料流向圖法是用各單位之間物流量大小來確定物流之間移動的最合理順序，并依次進行廠內(nèi)布置的一種方法。一般要根據(jù)物料的流向，結(jié)合企業(yè)地形和廠區(qū)面積繪制物料流向圖。

物料運量圖法是根據(jù)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，包括倉庫和生產(chǎn)所需能源的物料運輸數(shù)量的大小來進行工廠總平面布置的方法。相互運輸數(shù)量大的單位應(yīng)盡量靠近布置，使總的運輸量最少。為了清楚地表明各生產(chǎn)單位之間的運量，可繪制物料運量表和運量相關(guān)線圖，以便找出最恰當(dāng)、合理的布置。

對于一般液體乳的生產(chǎn)工藝，因工藝路徑較長，廠區(qū)物流路徑較為復(fù)雜，所以采用物料流向圖法較合適。以生鮮乳為主要原料的液體乳生產(chǎn)工廠為例，廠區(qū)的物流主要分為3 種類型。

（1）收奶車流

收奶車進廠區(qū)后，一般過程為：過磅→奶車外清潔→取樣檢測→待檢→收奶→退皮過磅→CⅠP洗車→出廠。

（2） 輔料、包材車流

輔料、包材運輸車輛進廠后，一般過程為：取樣檢測→待檢→卸車→出廠。

（3） 成品車流

成品車輛進廠后，一般過程為：叫號等候→裝車→出廠。

所有廠區(qū)的地磅房、取樣棚、等候區(qū)、收奶廳、生產(chǎn)車間、輔料庫、成品庫、輔助生產(chǎn)區(qū)的布局應(yīng)綜合考慮以上3 股物流流動線的組織，合理布局，以確保高效的物流組織，能夠滿足生產(chǎn)工藝的需求。

1.2.2廠區(qū)的人流組織

隨著參觀型現(xiàn)代化工廠理念的深入人心，現(xiàn)代化的液體乳生產(chǎn)工廠被賦予了對外營銷和展示的功能，要求在現(xiàn)代化液體乳生產(chǎn)工廠的人流設(shè)計中，融入更多人性化和形象化的設(shè)計。因此，液體乳生產(chǎn)工廠中的人流組織一般伴隨著廠區(qū)形象設(shè)計及廠區(qū)景觀設(shè)計。比如參觀管理流與生產(chǎn)辦公流的組織設(shè)計，參觀接待用室的設(shè)計及參觀路徑的設(shè)計等。

液體乳生產(chǎn)工廠的廠區(qū)人流布局設(shè)計時，在條件允許的情況下，一般采用人流出入口與物流出入口分開的設(shè)計方式；若條件不允許，可采取“一崗雙門”的設(shè)計方式，能有效隔離車流與人流，并在廠區(qū)內(nèi)設(shè)計專用的人行通道，實現(xiàn)人物分流。

2　生產(chǎn)車間的布局

生產(chǎn)車間的布局包括廠房布置和設(shè)備布置。廠房布置方式通常采用集中式布置和分散式布置2種形式。

在液體乳生產(chǎn)工廠的設(shè)計中，一般采用集中式布置方式建設(shè)聯(lián)合廠房。生產(chǎn)車間根據(jù)生產(chǎn)工藝流程及輔助生產(chǎn)設(shè)施的特性，分區(qū)布局，并結(jié)合廠區(qū)面積、廠區(qū)地形、地質(zhì)條件和生產(chǎn)設(shè)備的特點綜合布局。生產(chǎn)車間的布局必須符合《乳制品良好生產(chǎn)規(guī)范》（GB 12693-2010）和《乳制品廠設(shè)計規(guī)范》（GB 50998-2014）。生產(chǎn)車間要有清晰的功能分區(qū)和衛(wèi)生級別分區(qū)，應(yīng)能最大限度避免外界污染、交叉污染，便于生產(chǎn)清潔、操作和維護。同時生產(chǎn)車間的布局還要能滿足《食品生產(chǎn)通用衛(wèi)生規(guī)范》（GB 14881-2013）、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ 1-2010）、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50016-2014）及《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》（GB 50073-2013）等規(guī)范的要求。

廠房的布局主要通過廠房內(nèi)的功能區(qū)布局及人、物流組織來體現(xiàn)。進出車間的人流和物流應(yīng)分開，在生產(chǎn)過程中的物流應(yīng)按工藝流程設(shè)計，原輔料、加工品、成品及廢棄物進出車間的通道應(yīng)分開，避免流線的交叉。

2.1車間內(nèi)物流組織

在液體乳生產(chǎn)車間的人流和物流組織設(shè)計中，應(yīng)首先考慮的是物流的組織，也就是生產(chǎn)工藝路線的體現(xiàn)，液體乳生產(chǎn)車間的物流組織應(yīng)綜合考慮以下幾點。

（1）車間的總體布置方案應(yīng)使車間內(nèi)的功能間滿足生產(chǎn)工藝設(shè)備及輔助生產(chǎn)設(shè)備的配置需求。

（2）車間的物流組織應(yīng)盡可能使車間內(nèi)的物料和能源運輸距離最短。比如，待裝罐與灌裝機的距離、吹瓶機與灌裝線的距離、能源負荷中心與能源輸出點的距離等。

（3）車間的物流組織盡可能做到使車間的總體物流組織緊湊。一般說來，車間物流組織越緊湊，則車間的建筑面積越小，施工時土方工程量就越少。同時，運輸路線、工程管道和道路等工程量也就越少，從而降低基建費用。

（4）車間要合理劃分區(qū)域。盡可能按功能和衛(wèi)生級別將車間劃分為不同的區(qū)域，把相同或相近功能且生產(chǎn)環(huán)境要求相近的生產(chǎn)單位放置在同一個區(qū)域內(nèi)，不僅便于管理，還有利于避免交叉污染。液體乳生產(chǎn)車間的清潔作業(yè)區(qū)一般包括灌裝間；準(zhǔn)清潔作業(yè)區(qū)一般包括原料預(yù)處理間；收乳間、原料倉庫、包材庫、外包間及成品倉庫為一般作業(yè)區(qū)。

（5）物料在車間不同衛(wèi)生級別的區(qū)域之間流通時需設(shè)置相應(yīng)的凈化用室和清潔設(shè)施。進入有空氣潔凈度要求區(qū)域的原輔料、包裝材料等應(yīng)有相應(yīng)的清潔措施，如設(shè)置原輔料外包裝清潔室、包裝材料清潔室等，進入潔凈區(qū)的物料需通過傳遞窗或氣閘室。傳遞窗或氣閘室的空氣凈化等級應(yīng)與所在清潔生產(chǎn)區(qū)一致。

2.2車間內(nèi)人流組織

液體乳生產(chǎn)車間的人流組織應(yīng)關(guān)注人員對產(chǎn)品、產(chǎn)品對人員及生產(chǎn)環(huán)境的風(fēng)險。涉及的人員一般包括生產(chǎn)人員、生產(chǎn)管理人員、參觀人員和維護人員等。

2.2.1車間生產(chǎn)相關(guān)的人流組織

從保護產(chǎn)品和設(shè)計的硬件角度來講，車間生產(chǎn)相關(guān)的人流組織一般有以下控制措施。

（1）車間應(yīng)設(shè)置人員凈化用室和生活用室，例如雨具存放室、換鞋室、存外衣室、盥洗室、更換潔凈工作服室、風(fēng)淋室、衛(wèi)生間、休息室等。人員凈化室入口應(yīng)配置凈鞋設(shè)施。應(yīng)分別設(shè)置外衣和潔凈工服存放及更換區(qū)，盥洗室應(yīng)設(shè)洗手和消毒設(shè)施，衛(wèi)生間和浴室不得設(shè)置在潔凈區(qū)內(nèi)。人流不要求一定是單向流，但盡量減少與物流的交叉。

（2）車間的更衣程序應(yīng)滿足《乳制品廠設(shè)計規(guī)范》（GB 50998-2014）的要求。不同潔凈等級的潔凈室最好能單獨設(shè)置，但由于車間的清潔作業(yè)區(qū)一般位于車間的中部，因此在實際設(shè)計中液體乳生產(chǎn)車間的更衣程序一般采用遞進式更衣模式，即人員先經(jīng)過總更衣室進入準(zhǔn)清潔作業(yè)區(qū)，再經(jīng)過二次更衣進入清潔作業(yè)區(qū)。

（3）車間要配備信息化的門禁系統(tǒng)，有效控制不同區(qū)域人員的硬件隔離。對一些人員不宜同時進/出的區(qū)域，除了行政管理要求之外，還要配備門的互鎖以及報警燈系統(tǒng)。

2.2.2參觀人流組織

若車間被賦予了對外營銷和展示的功能，車間就需考慮參觀人流的組織。參觀人流的組織原則一般有以下幾點。

（1）參觀人流不得影響正常的物料流線和生產(chǎn)人員流線。參觀人員一般為外來人員或企業(yè)內(nèi)部非生產(chǎn)類高管，從食品安全的角度出發(fā)，參觀人員更衣前不應(yīng)進入生產(chǎn)區(qū)。因此，參觀通道應(yīng)與生產(chǎn)通道完全隔離。

（2）考慮到參觀人員的整體體驗感，參觀流線的組織宜做到順應(yīng)生產(chǎn)工藝流程，做到“同層參觀”“移步換景”，盡量做到“不走回頭路”。

（3）參觀人流的組織不應(yīng)穿越或貼鄰生產(chǎn)車間內(nèi)的危險性區(qū)域。

2.3車間的工藝設(shè)備布局

工藝設(shè)備布局就是把車間內(nèi)的各種設(shè)備按照工藝流程進行排布和定位。除主要核心設(shè)備外，還包括附屬設(shè)備、工藝管道、檢修設(shè)備，以及各種連接件或料倉等。設(shè)備布置主要取決于生產(chǎn)流程和設(shè)備安裝、操作、檢修的需要，同時也要考慮其它專業(yè)對工藝設(shè)備布置的要求。

前處理、配料間的工藝設(shè)備布置應(yīng)兼顧到工藝管道的布置，單元設(shè)備應(yīng)盡量集中布置，力求管線最短、轉(zhuǎn)彎最少且布置整齊。

同時，車間的工藝設(shè)備布局還需要考慮設(shè)備的安裝通道、安裝墻孔及預(yù)埋吊鉤等設(shè)施。設(shè)備布局時，應(yīng)考慮大型設(shè)備的安裝路徑，當(dāng)安裝路徑需通過其它樓面時，應(yīng)考慮設(shè)備安裝路徑上的臨時荷載。在設(shè)備上方不設(shè)置永久性起重設(shè)施時，應(yīng)預(yù)留足夠的空間和面積，以便架設(shè)臨時起重裝置。當(dāng)設(shè)備、管道或溜槽穿越樓板時，還需注意預(yù)留孔的大小，要留有余地，不能切斷建/構(gòu)筑物的梁柱。

3　小結(jié)

要建設(shè)一個高標(biāo)準(zhǔn)的液體乳生產(chǎn)工廠，僅靠先進的工藝設(shè)備是遠遠不夠的，只有在合理的布局條件下，先進的工藝設(shè)備才能充分發(fā)揮出它的優(yōu)勢。合理的布局不僅會給生產(chǎn)管理帶來方便，還能為節(jié)能減排創(chuàng)造條件，從而降低生產(chǎn)成本；合理的布局有利于防止產(chǎn)品的交叉污染，為生產(chǎn)合格的產(chǎn)品提供保障；合理的布局一定要從人流、物流組織入手，做到廠區(qū)人、物流，與車間人、物流的合理與統(tǒng)一。C

［1］聶迎利. 中國巴氏奶的突圍之路——第四屆海峽兩岸巴氏鮮奶發(fā)展論壇引發(fā)的思考. 中國乳業(yè)，2015，14（6）：2-5.

［2］ 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). GB 50073-2013，潔凈廠房設(shè)計規(guī)范. 北京：中國計劃出版社. 2013.

［3］ 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). GB 50998-2014，乳制品廠設(shè)計規(guī)范. 北京：中國計劃出版社. 2014.

Discussion on the Layout of Liquid Milk Factory

YAN Fu-hong，YUAN Liang，F(xiàn)U 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

嚴(yán)福紅（1964-），女，教授級高級工程師，注冊化工工程師，主要從事食品、生物工程等方面的工藝設(shè)計。

2016-03-21）