年产1000吨速冻什锦米饭工厂设计

姜 璐，邵 丹，李婷婷，杨飞宇，高亚军

（扬州大学，江苏 扬州225009）

0 引言

随着城市化以及当前中国经济水平的飞速发展，人们对方便快捷、准备时间较短的方便食品或是速冻食品的需求日益增加。对于大多数中国人来说，米饭是每日不可或缺的主食之一，而速冻什锦米饭因为其方便快捷、只需要数分钟的加热即可食用的特点成为了速冻食品中一个逐渐壮大的门类[1]。

1 速冻什锦米饭加工工艺流程

速冻什锦米饭的加工主要有大米的预处理、煮制与包装、冷藏三大部分构成，其详细步骤如下：原料验收—分选—清洗—米饭蒸制—配菜处理—炒制—预冷—分装—速冻—金属检测—装箱—入库—出厂检测—发货[2]。

2 车间平面布局设计和总平面布局设计

2.1 车间平面设计说明

2.1.1 低温库

生产所需的鸡蛋、牛肉、虾仁、香肠和鸡肉是主要需要低温保存的物料，共计164.7 t，则低温库的容量16.47 t，根据肉类堆放的体积定额0.375 t/m3，堆高为3 m，则单位面积内可堆放1.125 t肉类原料，面积系数取0.65，则所需的堆放面积为22.5 m2，取25 m2。

2.1.2 高温库

每年要消耗大米589 t，高温库的容量为29.45 t。假设堆高为3 m，大米堆放所需的空间为0.2 t/m3，则单位面积内可堆放原料大米0.6 t，面积的利用率取0.65，则堆放面积需要75.5 m2，香料及其他调味料需求数量较少，所需放置空间定为1.5 m2。高温库面积取80 m2。

2.1.3 原料大米预处理间

清洗大米使用鼓泡式清洗机，清洗机占地约6 m2，考虑到人员行走和物流所需的面积，设原料大米预处理间面积为15 m2。

2.1.4 肉制品预处理间

每班次生产需要消耗总计0.16 t鸡肉、牛肉、香肠和虾仁，考虑到不同的肉类需要分开解冻，故解冻区域的面积取4 m2。小型切丁机大约占地2 m2，考虑到行走和物流所需要的则取肉品预处理间大小为15 m2。

2.1.5 蔬菜和蛋类预处理间

每个班次的生产需要各类蔬菜（胡萝卜、青豆、玉米、黄瓜、葱）共计0.54 t，所需鸡蛋约0.39 t。小型切丁机占地约2 m2，立式搅拌机所需空间约1 m2，考虑到人员行走和物流所需面积，取蔬菜和蛋类预处理间面积为15 m2。

2.1.6 米饭蒸煮车间

设3台多层式的电蒸箱，每台电蒸箱占地面积约为3 m2，考虑人员行走及物料流通所需面积以及米饭搅动冷却所需面积，预蒸车间约需要30 m2。

2.1.7 什锦米饭炒制车间

放置三台夹层锅，每台占地约2 m2，考虑到物料流通、人员走动所需空间，米饭炒制车间面积约为35 m2。

2.1.8 预冷车间为步入式冷藏间，温度4℃，考虑到冷却所需时间，预冷车间面积取45 m2。

2.1.9 包装车间

成品包装操作所在的地方，考虑到人员走动、成品暂存的空间，取面积为50 m2。

2.1.10 速冻库

包装好的速冻什锦米饭，需要送入该区域进行速冻[3]。速冻库长度为7 780 mm，速冻库宽度为6 380 mm。速冻库的面积为49.63 m2，故取50 m2。

2.1.11 清洗消毒间

根据本设计的工厂生产规模，清洗消毒间面积设定为20 m2。

2.1.12 包材库

根据本设计的工厂生产规模，包材库面积定为50 m2。

2.1.13 成品库

设成品库能容放30班次所生产的速冻米饭。班产量为3.3 t速冻米饭，则成品库所需的存放量为99 t。设产品堆放所需要的空间定额为0.3 t/m3，堆高3 m，则单位面积内可以堆放0.9 t成品速冻米饭。设面积利用率为0.65，则成品库面积为169.2 m2，为便于规划取200 m2。

2.1.14 更衣室

在本设计中根据产品的原料处理区（生区）和半成品及成品区（熟区）设置更衣室4间。考虑到人员行走，每间更衣室设定为10 m2，更衣室总面积为40 m2。

2.1.15 消毒间

原料处理区（生区）和半成品及成品区（熟区）的更衣室各配套一个消毒间，避免交叉污染。每个消毒间10 m2，共计20 m2。

2.2 厂区平面设计说明

2.2.1 车间

车间及库房的总面积为690 m2，考虑到实际使用时面积的有效利用率以及过道所占用的面积，车间及库房的总面积定为750 m2。

2.2.2 办公楼

依据已有的工厂设计，结合本设计中的工厂生产规模，办公楼面积定为200 m2。

2.2.3 配电房

配电房的面积要与车间面积相配套。参考已有设计的标准，结合本设计车间规模及主要设备的能耗，配电房面积定为20 m2。

2.2.4 机修间

机修间负责厂内硬件设施以及生产流水线设备的维护与维修，负责供电、供水及供气设施的维护。机修间的面积要与车间的面积相配套，根据本厂生产规模与设备数量，机修间面积定为30 m2。

2.2.5 绿化情况

在厂房四周设置花坛，发展预留的地块种植草坪及树木。道路两侧种植香樟或矮灌木。

2.2.6 厂区道路

厂区主干道宽度为8 m，其余道路宽度为6 m，路面材料为沥青碎石。

2.2.7 建筑系数与土地利用系数

全厂面积2 800 m2，建筑物占地面积1 000 m2，露天堆场面积100 m2，其它建筑面积400 m2，得出建筑系数=（Sj+Sd）/S×100%=（1 000+100）/2 800×100%=39.3%，土地利用系数=（Sj+Sd+Sk）/S×100%=（1 000+100+400）/2 800×100%=53.6%。根据经验，食品工厂的建筑系数为25%～40%，土地利用系数为45%～65%。依据上述核算，本设计的各重要指标基本符合食品工厂设计的要求[4]。

3 物料衡算

3.1 原料成本

根据什锦米饭所用主料和辅料的市场平均采购价格[5]，每份速冻什锦米饭的生产规格以及每份所需原料数，汇总计算得到各种原料成本（见表1和表2所示）。

表1 原料成本总计

表2 实际生产速冻什锦米饭的成本总计

3.2 速冻什锦米饭包装成本的计算

每份米饭的包装成本为0.51元，一个班次生产米饭总份数为7 884份。考虑到0.5%的次品率，总的米饭包装费用为3 990元。

4 水、电、汽用量的估算

4.1 用水量的估算

全厂总用水量包括生产工艺用水、工人生活用水以及冷藏库、仓库中制冷设备的用水，设计用水量的估算即从这3个方面展开衡算，约为10 520 t。工业用水水费为8.15元/t，则年用水量的总费用为8.57万元[6]。

4.2 用电量的估算

通过设备选型确定装机总容量约为129.50 kW·h。用电负荷计算[7]：总有功计算负荷Pj为77.70 kW·h，总无功计算负荷Qj为61.50 kW·h，总视在计算负荷Sj为99.10 kW·h。考虑到系统传输损失以及留有一定安全余量，可选用150 kVA的变压系统，并按相应标准敷设电缆及其他供电设施。扬州市平均工业用电电费为0.80元/kW·h，预估算用电成本27.90万元。

4.3 用汽量的估算

全厂目前总蒸汽消耗量约为1 t/h。目前扬州市工业连续性供应蒸汽的价格大约为200元/t，一天中用汽时长不超过6 h，估算最大损耗量，则按照400 d一年计算，得出用汽的成本大约为48万元。

5 人员定额

5.1 岗位需求

工厂主要人力需求为蒸煮和炒制环节的人员以及包装、入库环节运送物料的人员，总体人员需求较少，主要劳动内容为各生产环节之间的物料运输与调配。

根据本设计工厂生产规模综合考虑，本厂各个岗位的需求情况如表3所示。

5.2 工作制度及工资核算

表3 人员配置表

根据《中华人民共和国劳动法》，结合扬州市目前的工人工资水平，设定本厂职工工资，并为职工缴纳法定的五险一金。

全年生产天数为300 d，每天生产8 h，按国家劳动法规定为职工购买各种养老保险、医疗保险、失业保险等社会保险，职工人均工资福利费大约为3 000元/月[8]。计算五险一金公司承担部分之后，总的用人成本平均每人大约为3 800元/月。

6 经济技术分析

由于4种什锦米饭所用原料成本不同，根据各自成本价合理制定售价，估算得出销售收入为2 127.60万元。生产各项费用如下（估算最大损耗量，均按400 d一年计算）。

（1）原辅料：（28 579.80+3 990）×400=1 302.80万元。

（2）水：8.57万元。

（3）电：27.90万元。

（4）汽：48万元。

（5）工资：3 800×65×12=296.40万元。

（6）机械设备折旧费：30万元。

（7）修理费[9]：修理费为机械设备折旧费用的20%，6万元。

（8）税收[9]：税收为销售额的13%，276.60万元。

（9）销售费和管理费：约占销售额的2.5%，53.19万元。

生产费用共计为：2 049.46万元。

年利润为：2 127.6-2 049.46=78.14万元，

年利润率为：78.14/2 127.60=3.67%

通过以上的数据计算与结合实际经验的分析，最终年利润率为3.67%，属于盈利情况，根据社会实际，该利润率在正常的范围值内。

7 结语

本次年产1 000 t速冻什锦米饭工厂的设计按照根据设计书的要求，通过查阅相关资料，结合相类似设计的经验和设计方式，遵循车间和总平面设计的设计原则，合理地完成车间和全厂的平面布局设计，配以相应的说明和计算。速冻食品是一个当前正在快速增长的消费品门类，未来的发展前景良好。因此，此次年产1 000 t速冻什锦米饭工厂设计，符合社会生产的实际要求，可以进行建厂投资生产。