食品工厂工艺设计的重要性食品工厂工艺设计是整个设计的主体和中心，决定全厂生产和技术的合理性，并对建厂 的费用和生产的产品质量、产品成本、劳动强度有着重要的影响，同时又是非工艺设计 的依据。因此，食品工厂工艺设计具有重要的地位和作用。 食品工厂工艺设计的步骤 工艺设计主要是在由原料到各个生产过程中，设计物质变化及流向，包括所需设备的运 用。具体步骤如下：（1）根据前期可行性调查研究，确定产品方案及生产规模。 （2）根据当前的技术，经济水平选择生产方法。（3）生产工艺流程设计。 （4）物料衡算。（5）能量衡算（包括热量、耗冷量、供电量、给水量计算）。 （6）选择设备。（7）车间工艺布置。（8）管路设计。（9）其它工艺设计。 （10）编制工艺流程图、管道设计图及说明书等。 产品方案及班产量的确定 产品方案又称生产纲领，实际是食品厂准备全年（季度、月）生产哪些品种和各种产品 的规格、产量、产期、生产车间及班次等的计划安排。 在安排产品方案时，应尽量做到“四个满足”和“五个平衡”。 “四个满足”是：(1)满足主要产品产量的要求；(2)满足原料综合利用的要求； (3)满足淡旺季平衡生产的要求；(4)满足经济效益的要求 。 “五个平衡”是：（1）产品产量与原料供应量平衡；（2）生产季节性与劳动力平衡； （3）生产班次要平衡；（4）产品生产量与设备生产能力要平衡； （5）水、电、气负荷要平衡。班产量（年产量）的确定班产量是工艺设计的最主要经济基础，直接影响到车间布置、设备配套，占地面积，劳 动定员和产品经济效益。一般情况下，食品工厂班产量越大，单位产品成本越低，效益 越好，由于投资局限及其它方面制约，班产量有一定的限制，但是必须达到或超过经济 规模的班产量。最适宜的班产量实质就是经济效益最好的规模。 1.决定班产量的因素(1)原料的供应量多少(2)生产季节的长短(3)延长生产期的条件 (4)定型作业线或主要设备的能力(5)厂房、公用设施的综合能力 2.年产量的确定 年生产能力按如下估算： Q=Q1+Q2-Q3-Q4+Q5 式中 Q新建厂某类食品年产量；Q1本地区该类食品消费量；Q2本地区该类食品 年调出量；Q3本地区该类食品年调入量；Q4本地区该类食品原有厂家的年产量； Q5 本厂准备销出本地区以外的量。 对于淡旺季明显的产品，如饮料、月饼、巧克力可按下式计算： Q=Q旺+Q中+Q淡 Q旺：旺季产量 Q中：中季产量 Q淡：淡季产量 3.生产班制 一般食品工厂每天生产班次为12班，淡季一班，中季二班，旺季三班制，这根据食品 工厂工艺和原料特性及设备生产能力来决定，若原料供应正常，或厂有冷库贮藏室及半 成品加工设备，可以延长生产期，不必突击多开班次，这样有利于劳动力平衡、设备利 用充分、成品正常销售，便生产管理，经济效益提高。产品工艺流程选择时遵循的原则 （1）原料匹配性。根据原料性质、种类和来源拟定工艺流程。 （2）按产品规格和部颁标准拟定。 （3）注意经济效益，尽量选投资少，消耗低，成本低，产品收益率高的生产工艺。 （4）“三废”处理效果好，减少“三废”处理量，治理三废项目与主体工程同时设计，同时施 工，选用产品“三废”少或经过治理容易达到国家规定的“三废”排放标准的生产工艺。 （5）产品在市场有较强的竞争能力，有利于原材料的综合利用。 （6）对传统名优产品不得随意更改生产工艺，一旦更改必须经过反复实验、专家鉴 定、报上级批准。 （7）对科研成果，必须经过中试放大后，才能应用。 （8）优先采用机械化、连续化自动作业线，暂不能实现机械化生产的品种，其工艺流程应 尽量按流水线排布，减少原料，半成品在生产流程中停留的时间，避免变色、变味、变质 现象发生。 （9）罐装后需要杀菌的食品最好采用连续杀菌或高温短时杀菌，高浓缩操作的食品应采用 真空浓缩以减少温度对产品色泽和口味的影响，特别是对热敏性的食品，需要注意。 （10）结合我国国情。在进行产品工艺设计时，必须以我国具体情况出发，在市场消费水 平，相关机械设备及电气仪表制造能力，劳动就业与生产自动化水平关系等方面做出恰当 的衡量，综合考虑。在引进国外先进技术和设备时，要考虑是否适合我国生产实际，并注 意消化吸收，以缩短与发达国家的水平差距。 （11）确保安全生产，以保证人身和设备安全。工艺流程设计的内容 （一）确定生产线数目根据产品方案及生产规模，视生产实际情况，结合投资大小，确定生产线及生产线数 目。如果产量大，可采用几条生产线，以便生产调剂，设备护理等。 （二）确定生产线自动化程度生产线有间歇和连续两种。在确定生产线自动化程度时，根据生产特点和技术成熟性， 结合生产规模，一般采用先进、经济、合理的自动化生产线，高品质产品生产配以自动 化在线检测，以保证产品质量。 （三）工艺流程图的设计工艺流程图的设计主要包括生产工艺流程示意图，生产工艺流程草图和生产工艺流程 图三个阶段。 生产工艺流程示意图又称方框流程图，在物料衡算前进行。 主要是定性表述由原料转变为半成品的过程及应用的相关设备。它只是定性的生产工艺 表述，不要求正确的比例绘制。主要包括生产过程中需要经过哪些单位操作，各单位操 作中的流程方案及所需型号的表述。内容包括工序名称、完成该工序工艺操作手段（手 工或机械设备名称）、物料流向、工艺条件等。在方框图中，应以箭头表示物料流动方 向，其中以粗实线表示物料由原料到成品的主要流动方向，细实线表示中间产物，辅助 料,废料的流动方向。 工艺流程草图由四个部分组：生产工艺流程图、图例、设备一览表和必须的文字证明 绘制工艺流程草图时要求如下：A 表示出厂房各层楼面的标高B 用细实线画出设备示意图 C 用粗实线画出物料流程管理，并画出流向箭头。用细实线画 水、汽、空气等动力管线 ，并画出流向箭头。D 绘制设备和管道上主要阀门、控制仪表及管路附件。E 对必要的部 分，而又不能用图线表达时，用文字注释。如“三废”、副产物的去向等。F 附注图例，并 按图标绘出。常采用1：50，1：100，1：200等具体绘制工艺流程草图的步骤如下：生产工艺设备流程图包括：有关设备的基本外形，工序名称、物料流向等。必 要时，还应表示各设备间位置距离及其高度。设备外形以简单直观为准。生产工艺设备流程图画法是：将生产设备按生产流程顺序和高低位置是在图面自左 至右的展开，用细线绘制，绘出显示设备形状特征的简单外形，可按比例画，也可不 按比例，设备的排列位置在图上表示出来，原、辅料和介质流向用粗实线表示，表示 不同介质流向的管线在图上不能相交，交接处用细实线或圆弧避开，图上的设备应注 明名称或设备编号。 生产工艺流程图，又称带控制点的工艺流程图，是初步设计的重要内容。它是在经过 多次反复比较、修改，确认设计合理无误后绘制正式设计结果，它更加全面、完整、 合理、是设备布置和管道设计的依据，并可供施工安装、生产操时参考。 物料计算 物料计算包括该产品的原辅料和包装材料的计算。通过物料衡算，可以确定各种主要 物料的采购运输和仓库储存量，并对生产过程中所需的设备和劳动力定员的需要量提 供计算依据。计算物料时，必须使原、辅料的质量与经过加工处理后所得成品和损耗 量相平衡。加工过程中投入的辅助料按正值计算，加工过程中的物料损失，以负值计 入。这样，可以计算出原料和辅料的消耗定额，绘制出原、辅料耗用表和物料平衡图 。并为下一步设备计算、热量计算、管路设计等提供依据和条件。还为劳动定员、生 产班次、成本核算提供计算依据。因此，物料计算在工艺设计中是一项既细致又重要 的工作。 设备选型及设备设计的原则食品工厂生产设备大体可分四个类型：计量和贮存设备；通用机械设备；定型专用 设备和非标准专业设备。在选择设备时，要按照下列原则进行：.满足工艺要求 ，保证产品的质量和产量。. 一般大型食品工厂应选用较先进的，机械化程度 高的设备；中型厂则看具体条件，一些主要产品可选用机械化、连续化程度较高的 设备；小型厂则选用较简单的设备。. 所选设备能充分利用原料，能耗少，效 率高，体积小，维修方便，劳动强度低，并能一机多用。.所选设备应符合食品 卫生要求，易清洗装拆，与食品接触的材料要不易腐蚀，不致对食品造成污染。. 设备结构合理，材料性能可适应各种工作条件（如温度、湿度、压力、酸碱度等 ）。.在温度、压力，真空度，浓度，时间、速度、流量、液位，计数和程序等 方面有合理的控制系统，并尽量采用自动控制方式。劳动力计算 劳动力计算主要用于工厂定员编制、生活设施的面积计算及用水用汽量计算，同时 对工厂设备的合理使用、人员配备，以及对产品产量、定额指标的制订都有密切关 系。劳动力的计算主要是根据生产单位重量的品种所需要的劳动工日来计算,一般是 按车间来计算,对于生产车间来说： 每班所需工人数（人/班）=劳动生产率（人工/t产品）班产量 计算劳动力时应注意：1 劳动生产率高低主要决定于原料新鲜度、成熟度、工人熟 练程度及设备的机械化、自动化2 劳动定员应合理，不能过多、过少3 全年劳动定 员应基本平衡，在生产旺季时可使用少量临时工，但应是技术性不强的。4 男女比 应是接近3：7 5 随着食品工业的发展，现在食品厂的机械化、自动化程度越来 越高，则生产力的计算就按新的劳动生产率及劳动生产定额指标进行计算。生产车间工艺布置食品工厂生产车间布置是工艺设计的重要部分，不仅对建成投产后的生产实践有很大关系 ，而且影响到工厂整体。车间布置一经施工就不易改变，所以，在设计过程中必须全面考 虑。工艺设计必须与土建，给排水、供电、供汽、通风采暖、制冷以及安全卫生等方面取 得统一和协调。 生产车间平面设计，主要是把车间的全部设备（包括工作台等），在一定的建筑面积内作 出合理安排。平面布置图，就是生产车间内，设备布置的俯视图。在平面图中，必须表示 清楚各种设备的安装位置。下水道、门窗、各工序及车间生活设施的位置，进出口及防蝇 、防虫措施等。除平面图外，有时还必须画出生产车间剖面图，剖面图又叫“立剖面图”。 它是解决平面图中不能反映的重要设备和建筑物立面之间的关系，以及画出设备高度、门 窗高度等在平面图中无法反映的尽寸。 生产车间工艺布置的原则 . 要有总体设计的全局观点。首先满足生产的要求，同时，还必须从本车间在总平面图上的位置，与其他车间或部门 间的关系，以及发展前景等方面，满足总体设计的要求。 . 设备布置要尽量按工艺流水线安排设备布置要尽量按工艺流水线安排，但有些特殊设备可按相同类型作适当集中，务必使 生产过程占地最少，生产周期最短、操作最方便。如果一车间系多层建筑，要设有垂直运 输装置，一般重型设备最好设在底层。原料收发间应设有地磅。 . 应考虑到进行多品种生产的可能在进行生产车间设备布置时，应考虑到进行多品种生产的可能，以便灵活调动设备，并 留有适当的余地，以便更换设备。同时，还应注意设备相互间的间距和设备与建筑物的安 全维修距离。既要操作方便，又要保证维修装拆和清洁卫生的方便。. 生产车间与其他车间的各工序要相互配合为保证各物料运输通畅，避免重复往返，生产车间与其他车间的各工序要相互配合。必 须注意：要尽可能利用生产车间的空间进行运输；合理安排生产车间各种废料排出；人员 进出口要和物料进出口分开。 . 必须考虑生产卫生和劳动保护如卫生消毒、防蝇防虫、车间排水、电器防潮及安全防火等措施。对散发热量、气味及 有腐蚀性的介质，要单独集中布置。对空压机房，空调机房、真空泵房等既要分隔、又要 尽可能接近使用地点，以减少输送管路及管路损失。 . 应注意车间的采光、通风、采暖、降温等设施。 . 可以设在室外的设备，尽可能设在室外，上面可加盖简易棚。 生产车间工艺布置的步骤与方法食品工厂生产车间平面设计一般有两种情况，一种是新设计车间平面布置；另一种 是对原有厂房进行平面布置设计。后一种比前一种更困难些，因为有很多限制条件，但设 计方法相同，现将生产车间平面布置设计步骤叙述于下： 整理好