工藝設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案與生產(chǎn)流程

第四章

食品工廠工藝設(shè)計(jì)

孟永宏副教授

Collegeoffoodengineeringandnutritionalscience

300T奶粉3600000kg酸奶24000000盒

酸奶（150g）年產(chǎn)量年產(chǎn)量A468000kg酸奶31200000盒

酸奶（150g）班產(chǎn)量A5199kg酸奶6593.434668盒

酸奶（150g）批產(chǎn)量A2601kg酸奶17334盒

酸奶（150g）2601kg酸奶1736kg水216.7kg奶粉136.88kg糖0.867kg果膠日產(chǎn)量A15600kg酸奶104001盒

酸奶（150g）866.8kg菌種目錄第三節(jié)工藝衡算第四節(jié)設(shè)備生產(chǎn)能力計(jì)算及選型第二節(jié)生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程的確定

第一節(jié)產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定目錄

第七節(jié)水汽用量的計(jì)算

第六節(jié)生產(chǎn)車(chē)間工藝布置

設(shè)計(jì)實(shí)例第五節(jié)勞動(dòng)力計(jì)算前言食品工廠工藝設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的主體和中心，決定全廠生產(chǎn)和技術(shù)的合理性，并對(duì)建廠的費(fèi)用和生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、勞動(dòng)強(qiáng)度有著重要的影響，同時(shí)又是非工藝設(shè)計(jì)的依據(jù)。因此，食品工廠工藝設(shè)計(jì)具有重要的地位和作用。

食品工廠工藝設(shè)計(jì)的步驟

工藝設(shè)計(jì)主要是在由原料到各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)物質(zhì)變化及流向，包括所需設(shè)備的運(yùn)用。具體步驟如下：根據(jù)前期可行性調(diào)查研究，確定產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模。根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)水平選擇生產(chǎn)方法。生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)。物料衡算。能量衡算（包括熱量、耗冷量、供電量、給水量計(jì)算）。選擇設(shè)備。車(chē)間工藝布置。管路設(shè)計(jì)。其它工藝設(shè)計(jì)。編制工藝流程圖、管道設(shè)計(jì)圖及說(shuō)明書(shū)等。第一節(jié)產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定一.概述

產(chǎn)品方案又稱生產(chǎn)綱領(lǐng)，實(shí)際是食品廠準(zhǔn)備全年（季度、月）生產(chǎn)哪些品種和各種產(chǎn)品的規(guī)格、產(chǎn)量、產(chǎn)期、生產(chǎn)車(chē)間及班次等的計(jì)劃安排。當(dāng)然市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的工廠要以銷(xiāo)定產(chǎn)，產(chǎn)品方案既作為設(shè)計(jì)依據(jù)，又是工廠實(shí)際生產(chǎn)能力的確定及挖潛余量的測(cè)算。產(chǎn)品方案的影響因素是多方面的，主要有：產(chǎn)品的市場(chǎng)銷(xiāo)售、人們的生活習(xí)慣、地區(qū)的氣候和不同季節(jié)的影響。在制定產(chǎn)品方案時(shí)，首先要調(diào)查研究，分析得到的資料，以此確定主要產(chǎn)品的品種、規(guī)格、產(chǎn)量和生產(chǎn)班次。其次是要用調(diào)節(jié)產(chǎn)品用以調(diào)節(jié)生產(chǎn)忙閑不均的現(xiàn)象。最后盡可能把原料綜合利用及貯存半成品，以合理調(diào)劑生產(chǎn)中的淡、旺季節(jié)?？傊?，在安排產(chǎn)品方案時(shí)，應(yīng)盡量做到“四個(gè)滿足”和“五個(gè)平衡”。“四個(gè)滿足”是：(1)滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)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(chǎn)的要求；(4)滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求。“五個(gè)平衡”是：（1）產(chǎn)品產(chǎn)量與原料供應(yīng)量平衡；（2）生產(chǎn)季節(jié)性與勞動(dòng)力平衡；（3）生產(chǎn)班次要平衡；（4）產(chǎn)品生產(chǎn)量與設(shè)備生產(chǎn)能力要平衡；（5）水、電、氣負(fù)荷要平衡。

二、班產(chǎn)量（年產(chǎn)量）的確定

班產(chǎn)量是工藝設(shè)計(jì)的最主要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，直接影響到車(chē)間布置、設(shè)備配套，占地面積，勞動(dòng)定員和產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。一般情況下，食品工廠班產(chǎn)量越大，單位產(chǎn)品成本越低，效益越好，由于投資局限及其它方面制約，班產(chǎn)量有一定的限制，但是必須達(dá)到或超過(guò)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的班產(chǎn)量。最適宜的班產(chǎn)量實(shí)質(zhì)就是經(jīng)濟(jì)效益最好的規(guī)模。1.年產(chǎn)量的確定1.決定班產(chǎn)量的因素(1)原料的供應(yīng)量多少(2)生產(chǎn)季節(jié)的長(zhǎng)短(3)延長(zhǎng)生產(chǎn)期的條件(4)定型作業(yè)線或主要設(shè)備的能力(5)廠房、公用設(shè)施的綜合能力3.生產(chǎn)班制

一般食品工廠每天生產(chǎn)班次為1-2班，淡季一班，中季二班，旺季三班制，這根據(jù)食品工廠工藝和原料特性及設(shè)備生產(chǎn)能力來(lái)決定，若原料供應(yīng)正常，或廠有冷庫(kù)貯藏室及半成品加工設(shè)備，可以延長(zhǎng)生產(chǎn)期，不必突擊多開(kāi)班次，這樣有利于勞動(dòng)力平衡、設(shè)備利用充分、成品正常銷(xiāo)售，便生產(chǎn)管理，經(jīng)濟(jì)效益提高。4.工作日及日產(chǎn)量三.產(chǎn)品方案的制定舉例:豬肉類(lèi)罐頭3-4級(jí)凍豬肉出肉率在65%-80%，其中可用于：（1）午餐肉罐頭（凈去皮去骨肉）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（凈去皮去骨肉）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%

筍干肉絲罐頭5%（4）西式火腿罐35%

其他肉罐頭（香菇肉醬、圓蹄等）

年產(chǎn)4000t餅干廠產(chǎn)品方案產(chǎn)品名稱年產(chǎn)量/t班產(chǎn)量(t)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月嬰兒餅干

2.403————————————菊花餅干

1.960———

動(dòng)物餅干

2.540

—

———

雞蛋餅干

2.100

——

口香餅干

2.736

———————

椒鹽餅干

2.007————

———雙喜餅干

1.800

—

鈣制餅干

2.106———————————

寶石餅干

1.700

———

奶油餅干

2.034———————————

孔雀餅干

2.000

——————

鴛鴦餅干

1.746

———

旅行餅干

1.890

———

人參餅干

1.760

——

維生素餅干

1.680———

四、產(chǎn)品方案比較

制訂產(chǎn)品方案時(shí)，為保證方案合理，有利于食品工廠發(fā)展和管理，應(yīng)按設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)中確定的年產(chǎn)量和品種，制定出2個(gè)以上的產(chǎn)品方案，按下述原則進(jìn)行分析，對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)上的先進(jìn)性和可行性進(jìn)行比較，并結(jié)合市場(chǎng)、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、社會(huì)綜合考慮，從中找出一個(gè)最佳方案作為設(shè)計(jì)依據(jù)。1.主要產(chǎn)品年產(chǎn)值和年產(chǎn)量2.每天所需工人數(shù)及最多最少之差的比較3.勞動(dòng)生產(chǎn)率（年產(chǎn)量/工人總數(shù)）4.每天（月）原料、產(chǎn)品數(shù)之差比較5.平均每人年產(chǎn)值（元/人.年）：6.季節(jié)性和設(shè)備平衡比較7.水、電、汽消耗量比較8.組織生產(chǎn)難易的比較9.基建投資的比較10.社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益比較：利潤(rùn)產(chǎn)品方案分析項(xiàng)目方案方案一方案二方案三產(chǎn)品年產(chǎn)值

勞動(dòng)生產(chǎn)率（t/人·年）

平均每人年產(chǎn)值（元/人·年）

基建投資（元）

經(jīng)濟(jì)效益（利稅元/率）

水、電、汽耗量（元）

員工人數(shù)（人）

全年空員工人數(shù)差值（人）

原料損耗率

第二節(jié)生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程的確定盡管食品廠的類(lèi)型很多,而且在同一類(lèi)型的食品廠中產(chǎn)品的品種和加工工藝亦各不相同,但在同一類(lèi)型的食品廠中主要工藝過(guò)程和設(shè)備基本相近,只要這些產(chǎn)品不同時(shí)生產(chǎn),其相同工藝過(guò)程的設(shè)備是可以公用的,所以我們?cè)诖_定產(chǎn)品工藝流程時(shí)只要將主要產(chǎn)品的工藝流程確定后,其他產(chǎn)品就好辦了。

但必須指出，為了保證食品產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)不同原料應(yīng)選擇不同的工藝流程，另外，即使原料相同，如果所確定的工藝路線和條件不相同，不僅會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且會(huì)影響到工廠的經(jīng)濟(jì)效益，所以，我們對(duì)所設(shè)計(jì)的食品廠的主要產(chǎn)品工藝流程應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真探討和論證。工藝流程是初步設(shè)計(jì)審批過(guò)程中主要審查內(nèi)容之一，它的正確與否往往決定產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，決定食品廠的生存與發(fā)展，選擇工藝流程必須通過(guò)分析、比較，從理論和實(shí)際各個(gè)方面進(jìn)行論證，證實(shí)它在技術(shù)上是先進(jìn)的。在經(jīng)濟(jì)上是高效的，符合設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)的要求：原料匹配性。根據(jù)原料性質(zhì)、種類(lèi)和來(lái)源擬定工藝流程。按產(chǎn)品規(guī)格和部頒標(biāo)準(zhǔn)擬定。注意經(jīng)濟(jì)效益，盡量選投資少，消耗低，成本低，產(chǎn)品收益率高的生產(chǎn)工藝。“三廢”處理效果好，減少“三廢”處理量，治理三廢項(xiàng)目與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)，同時(shí)施工，選用產(chǎn)品“三廢”少或經(jīng)過(guò)治理容易達(dá)到國(guó)家規(guī)定的“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝。一、原則產(chǎn)品在市場(chǎng)有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，有利于原材料的綜合利用。對(duì)傳統(tǒng)名優(yōu)產(chǎn)品不得隨意更改生產(chǎn)工藝，一旦更改必須經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)、專家鑒定、報(bào)上級(jí)批準(zhǔn)。對(duì)科研成果，必須經(jīng)過(guò)中試放大后，才能應(yīng)用。優(yōu)先采用機(jī)械化、連續(xù)化自動(dòng)作業(yè)線，暫不能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)的品種，其工藝流程應(yīng)盡量按流水線排布，減少原料，半成品在生產(chǎn)流程中停留的時(shí)間，避免變色、變味、變質(zhì)現(xiàn)象發(fā)生。

罐裝后需要?dú)⒕氖称纷詈貌捎眠B續(xù)殺菌或高溫短時(shí)殺菌，高濃縮操作的食品應(yīng)采用真空濃縮以減少溫度對(duì)產(chǎn)品色澤和口味的影響，特別是對(duì)熱敏性的食品，需要注意。

結(jié)合我國(guó)國(guó)情。在市場(chǎng)消費(fèi)水平，相關(guān)機(jī)械設(shè)備及電氣儀表制造能力，勞動(dòng)就業(yè)與生產(chǎn)自動(dòng)化水平關(guān)系等方面做出恰當(dāng)?shù)暮饬?，綜合考慮。在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備時(shí)，要考慮是否適合我國(guó)生產(chǎn)實(shí)際，并注意消化吸收，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的水平差距。

確保安全生產(chǎn)，以保證人身和設(shè)備安全。二、生悟產(chǎn)工藝禍流程設(shè)叮計(jì)根據(jù)產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模，視生產(chǎn)實(shí)際情況，結(jié)合投資大小，確定生產(chǎn)線及生產(chǎn)線數(shù)目。如果產(chǎn)量大，可采用幾條生產(chǎn)線，以便生產(chǎn)調(diào)劑，設(shè)備護(hù)理等1

確定生產(chǎn)線數(shù)目生產(chǎn)線有間歇和連續(xù)兩種。在確定生產(chǎn)線自動(dòng)化程度時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)和技術(shù)成熟性，結(jié)合生產(chǎn)規(guī)模，一般采用先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、合理的自動(dòng)化生產(chǎn)線，高品質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)配以自動(dòng)化在線檢測(cè)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量2

確定生產(chǎn)線自動(dòng)化程度工藝流程圖的設(shè)計(jì)主要包括生產(chǎn)工藝流程示意圖，生產(chǎn)工藝流程草圖和生產(chǎn)工藝流程圖三個(gè)階段3

工藝流程圖的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝罪流程示意談圖又稱方框孕流程圖，糾在物料衡畝算前進(jìn)行繪。主要是勾定性表述汪由原料轉(zhuǎn)倍變?yōu)榘氤赡崞返倪^(guò)程區(qū)及應(yīng)用的哲相關(guān)設(shè)備消。它只是狠定性的生忠產(chǎn)工藝表棉述，不要帽求正確的河比例繪制趨。主要包督括生產(chǎn)過(guò)便程中需要貪經(jīng)過(guò)哪些摘單位操作庸，各單位居操作中的微流程方案誼及所需型報(bào)號(hào)的表述浩。內(nèi)容包斤括工序名斬稱、完帝成該工聚序工藝脆操作手丈段（手謹(jǐn)工或機(jī)鼠械設(shè)備幸名稱）越、物料土流向、牙工藝條赤件等。在方框虜圖中，賊應(yīng)以箭奶頭表示餅物料流卸動(dòng)方向訊，其中遞以粗實(shí)糧線表示孔物料由皆原料到晚成品的盼主要流輸動(dòng)方向福，細(xì)實(shí)想線表示選中間產(chǎn)礙物，輔衡助料,廢料的流求動(dòng)方向。桔汁生產(chǎn)成流程啤酒生產(chǎn)藥工藝流程踩示意圖一次性混合灌考裝工藝確流程二次性混合否灌裝工藝就流程2.工藝流亞程草圖由四個(gè)約部分組拋：生產(chǎn)億工藝流炭程圖、政圖例、婚設(shè)備一序覽表和畫(huà)必須的悼文字證場(chǎng)明，繪鐵制工藝仰流程早尊圖時(shí)要鹽求如下兆：A表示出廠綁房各層樓竭面的標(biāo)高B用細(xì)實(shí)線海畫(huà)出設(shè)備學(xué)示意圖C用粗實(shí)線崗畫(huà)出物料案流程管理惰，并畫(huà)出英流向箭頭床。用細(xì)實(shí)箭線畫(huà)水柏、汽、空拴氣等動(dòng)力犧管線，并董畫(huà)出流向竟箭頭。D繪制設(shè)備拘和管道上亂主要閥門(mén)溪、控制儀漿表及管路情附件。E對(duì)必要的浩部分，而擋又不能用勞圖線表達(dá)晃時(shí)，用文盟字注釋。憶如“三廢補(bǔ)”、副產(chǎn)裳物的去向值等。F附注圖例冶，并按圖堅(jiān)標(biāo)繪出。防常采用1：50，1：100，1：200等。具體繪填制工藝趨流程草翠圖的步規(guī)驟如下廉：生產(chǎn)工藝要設(shè)備流程辦圖包括：有關(guān)設(shè)備缸的基本外罪形，工序千名稱、物必料流向等峰。必要時(shí)雕，還應(yīng)啄表示各打設(shè)備間晚位置距猜離及其擺高度。尋設(shè)備外蹤蝶形以簡(jiǎn)掘單直觀抵為準(zhǔn)。生產(chǎn)工藝火設(shè)備流程銷(xiāo)圖畫(huà)法是似：將生產(chǎn)志設(shè)備按生便產(chǎn)流程順污序和高低咱位置是在腎圖面自左芝至右的展床開(kāi)，用細(xì)技線繪制，蓄繪出顯示窩設(shè)備形狀暫特征的簡(jiǎn)絮單外形，全可按比例悄畫(huà)，也可碼不按比例慰，設(shè)備的睛排列位置抄在圖上表貪示出來(lái)，屑原、輔料破和介質(zhì)流辜向用粗實(shí)籃線表示，耳表示不同邊介質(zhì)流向仍的管線在貧圖上不能漸相交，交海接處用細(xì)何實(shí)線或圓突弧避開(kāi)，盆圖上的設(shè)咐備應(yīng)注明千名稱或設(shè)胃?jìng)渚幪?hào)。碳酸飲頭料生產(chǎn)爸工藝流參程圖3.生產(chǎn)工鄰藝流程業(yè)圖，又稱帶急控制點(diǎn)的蟻工藝流程煌圖，是初鳥(niǎo)步設(shè)計(jì)的蟲(chóng)重要內(nèi)容顯。它是在逢經(jīng)過(guò)多次抹反復(fù)比較挎、修改，李確認(rèn)設(shè)計(jì)妖合理無(wú)誤斃后繪制正頌式設(shè)計(jì)結(jié)哲果，它更暖加全面、旅完整、合食理、是設(shè)夾備布置和酷管道設(shè)計(jì)舞的依據(jù)，得并可供施午工安裝、向生產(chǎn)操時(shí)盤(pán)參考。9、靜夜咽四無(wú)鄰劫，荒居灑舊業(yè)貧窩。。4月-環(huán)234月-廉23Frid芽ay,納Apri住l28竿,20挎2310、雨中黃晨葉樹(shù)，燈魔下白頭人廉。。11:耀01:隨1211:取01:毛1211:亡014/28德/202慶311鉤:01:極12A外M11、以我獨(dú)灑沈久，愧座君相見(jiàn)頻甩。。4月-極2311:仇01:辯1211:0佛1Apr-遍2328-安Apr醬-2312、故人江旦海別，幾錄度隔山川仆。。11:0秩1:1211:0膀1:1211:0鞠1Frid任ay,翼Apri倦l28仍,20剛2313、乍見(jiàn)宏翻疑夢(mèng)替，相悲聚各問(wèn)年腳。。4月-2盒34月-蒙2311:始01:撞1211:附01:途12Apr群il敢28,棚20波2314、他鄉(xiāng)臣生白發(fā)爐，舊國(guó)爛見(jiàn)青山磨。。28四京月20棄2311:0啦1:12蠢上午11:抽01:鴨124月-違2315、比不了粘得就不比兇，得不到出的就不要杠。。。四月棚2311:0宿1上午4月-2或311:緊01Apr凍il余28,留20嫩2316、行動(dòng)出鞭成果，工職作出財(cái)富影。。202耕3/4拐/28發(fā)11棉:01浪:1211:綢01:知1228A禍pril妻202均317、做前稅，能夠罷環(huán)視四拾周；做感時(shí)，你把只能或陵者最好返沿著以涉腳為起遭點(diǎn)的射灑線向前孩。。11:臥01:壟12詞上午11:0炊1上午11:棗01:夫124月-2撥39、沒(méi)有失瞎敗，只有輔暫時(shí)停止蓋成功！。4月-處234月-陜23Frid成ay,仆Apri薦l28法,20殼2310、很多立事情努鍋力了未爸必有結(jié)幕果，但嫁是不努搬力卻什虛么改變艷也沒(méi)有爽。。11:0減1:1211:0膜1:1211:推014/28土/202鵝311設(shè):01:謝12A烘M11、成功就怒是日復(fù)一咽日那一點(diǎn)波點(diǎn)小小努之力的積累肝。。4月-悉2311:書(shū)01:獲1211:饑01Apr-半2328-A冬pr-2聽(tīng)312、世間嗎成事，要不求其箭絕對(duì)圓智滿，留欺一份不金足，可剝得無(wú)限悲完美。奧。11:0架1:1211:懲01:燦1211:上01Frid蹈ay,麥Apri征l28晌,20脆2313、不知香月積寺，數(shù)炭里入云峰潑。。4月-2垂34月-2贏311:圓01:直1311:堡01:網(wǎng)13Apr僻il例28,別20嶄2314、意志究堅(jiān)強(qiáng)的決人能把鋸世界放計(jì)在手中愉像泥塊渡一樣任尾意揉捏厚。28盟四月茂202悅311:0戀1:13緞上午11:0搏1:134月-承2315、楚塞三駝湘接，荊澤門(mén)九派通硬。。。四月至2311:0末1上午4月-往2311:歲01Apri鞋l28巷,20眾2316、少年十耗五二十時(shí)鋒，步行奪我得胡馬騎鹿。。2023憂/4/2然811超:01:博1311:0燦1:1328A著pril茫202覺(jué)317、空山新白雨后，天錢(qián)氣晚來(lái)秋柴。。11:染01:飼13護(hù)上午11:數(shù)01峽上午11:0跟1:134月-2坡39、楊柳散返和風(fēng)，青呢山澹吾慮盛。。4月-2扯34月-2泰3Fri穴day闖,A甚pri傅l2殺8,濟(jì)202址310、閱讀一漢切好書(shū)如炮同和過(guò)去脆最杰出的師人談話。11:0蘭1:1311:0度1:1311:0悼14/2絲式8/2川023技11江:01蟻:13勇AM