淺析配方對生產制程的作用與影響

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胡文輝

電梯直達

樓主

發表于 2009-7-24 12:44:22 | 只看該作者回帖獎勵

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楊柳江

摘要：配方好，產品不一定好！在影響產品質量的8個因素（配方設計、原料質量、生產工藝、加工精度、現場管理、質量控制、倉儲管理、運輸管理）中，任何環節欠缺，都難以達到產品設計標準！配方對生產效率與生產成本有著巨大的影響。
關鍵詞：配方生產制造

在醫學領域，有這樣一個奇怪的現象：同樣的藥方，為什么在古代具有奇效，而在現代卻屢屢失效？在飼料企業，也有同樣的怪現象：同樣的配方，生產出來的產品卻不一樣！
我們知道，產品是以市場為導向的，一個產品的出現要經過五個步驟：第一步是市場調研，即市場需要什么樣的產品（產品具有的特性），需要完成的主要工作是市場定位、產品定位、營銷策劃等；第二步是產品研發，即運用技術手段滿足市場需求，設計出目標產品，需要完成的主要工作是配方的設計與生產工藝的確定等；第三步是生產制造，即運用既定的工藝設備將原料從配方設計轉化為產品；第四步是市場推廣，即通過飼喂結果體現出產品的特性與經濟性能；第五步是反饋調查，需要完成的主要工作是調查產品推廣之后，有沒有達到產品設計的預期目的以及市場推廣的后續工作等。
通過對這個過程的簡要分析，我們不難理解為什么有時會在配方與產品之間出現一定的差異：理論配方需要生產制程才能轉換成產品，受原料質量、生產工藝、設備精度、現場管理、質量控制、倉儲管理的影響，即便使用同一配方也會生產出質量不同的產品，所以“配方好，產品不一定好”的事情在所難免！對于這種現象，我們稱之為“配方的生產轉化率”。影響配方生產轉化率的因素有很多，其中最主要的就是配方與生產工藝及設備的相互適宜性，這句話有兩層含義：一是配方的設計與原材料的選用一定要適合既定的生產工藝及設備，二是特定配方必須由專業的生產工藝及設備才能轉化成目標產品。也就是說，配方與生產工藝及設備之間的適宜性越強，配方轉化率越高，反之，生產出來的產品距離配方標準就會越遠。在中國飼料行業發展的初期階段，限于產品質量、市場需求與經營理念的影響，人們并沒有注意到這個細節問題，形成了目前許多飼料廠家都存在的單一生產線配制多品種、多規格產品的局面，不僅給生產帶來了很大壓力，而且給產品質量造成了很大隱患；但隨著市場與產品細分化的進程加快，隨著客戶對產品質量要求的日益提升，專業化生產與單一產品結構成為飼料企業生產制造發展的主流，產品與市場的細分定位越來越迫切的要求配方與生產工藝及設備的和諧統一。

1．配方對生產制程的作用與影響
1．1 配方決定生產工藝，主要體現在：
1．1．1決定原料的加工工藝。例如：在生產膨化乳豬料時，都用到膨化玉米，但加工工藝卻不相同。一種做法是先將玉米膨化，然后與其它原料混合，再進行制粒；另一種做法是先將玉米與其它原料混合后，再進行膨化。用這兩種工藝生產出的乳豬料都可稱做膨化飼料，但工藝卻不相同。
1．1．2決定飼料成品形狀。在飼料行業發展的早期階段，飼料產品只有粉料一種形狀，但隨著制粒工藝、膨化工藝、后熟化工藝、后噴涂工藝等先進加工工藝的出現，飼料的外形也豐富多彩起來，同類產品可依據不同配方生產出不同形狀的產品來。

1．1．3決定原料的粉碎粒度。粉碎工藝是飼料加工的基本操作單元，是飼料加工生產過程中重要工序，粉碎作業涉及到飼料加工成本（電耗、易損部件）、原料損耗（水分和粉塵）、混合均勻度、顆粒飼料質量等環節。原料的粉碎粒度依據配方的要求而有所不同。一般來說，配方對粉碎粒度的要求多以目數標出，但在實際生產中，粉碎機的孔徑多以毫米計算，所以在應用時要進行單位換算，并進行粉碎粒度檢測，以確定最佳生產工藝參數。

1．1．4 決定制粒系統工藝參數。不同產品，制粒系統的工藝參數會不相同，既便是同類產品，也會因配方的不同而引起調質時間、環模孔徑、環模壓縮比、冷卻時間、分級篩孔徑等工藝參數發生變化。舉例來說，普通水產料的環模壓縮比一般是13-16，這樣的設計有益于降低產品的粉化率及含粉率，也能夠滿足產品的水中穩定性，但經過對原料品種及原料比例調整之后，在滿足同樣的要求之后，環模壓縮比可以降到8，生產效率明顯提升了許多。
1．2 配方影響生產效率與生產成本。在一般的飼料廠中，配料倉的數量是固定的，如果出現配方中原料品種多于配料倉數量的情況，會對生產工藝各部分造成許多不良結果：
1．2．1 對上料工序的不良影響。由于原料規格品種多而配料倉少，而且配料倉的容積有限，所以上料品種必須頻繁更換，但為了保證上料質量，避免原料間的交叉污染，就會導致設備空轉時間增長、無用功增多，不僅影響了生產效率、增加了生產成本，同時增大了工段間的配合難度，不利于生產工作的開展。
1．2．2 對粉碎工序的不良影響。如果在同一配方中，需要粉碎的原料規格品種過多，就會造成粉碎機頻繁換料或是頻繁停機更換篩網的情況出現，其直接后果是降低了生產效率，增大了設備磨損。
1．2．3 對配料工序的不良影響。由于原料規格品種多而配料倉少，不僅會增加生產過程中的原料倒倉次數，還會因為配方原料品種過多而導致配料時間增長、配料批次減少，如果是小料或液體添加品種多而雜，為了確保產品質量，則會延長混合時間，又進一步導致生產成本的增加和生產效率的下降。
1．2．4 對制粒工序的不良影響。配方對制粒工序的影響主要體現在原料品種及添加比例上，原料的制粒特性是影響制粒效果的主要因素。

1．2．4．1原料粒度對制粒工序的影響。原料粒度可分為粗粒、中粒和細粒。中粒和細粒有較好地制粒性能，耗能低，對環模、壓輥的磨損小。中細粒在調質時，比粗粒有較多的表面積與蒸汽接觸，蒸汽易于穿透顆粒的核心，使其充分熟化，改善制粒質量，但是，物料粉碎的過細又會增加成本。粗粒原料制粒時，粗粒不能被蒸汽完全穿透，相互接觸的表面積比中細粒少，粘連性差，制粒后顆粒膨漲率大，易開裂。

1．2．4．2原料密度對制粒效率的影響。密度小于0.33t/m3被稱為輕質原料，大于0.4t/m3為重質原料。輕質原料制粒產量低，重質原料產量高。

1．2．4．3高蛋白原料對制粒效率的影響：一般密度較大的蛋白原料可塑性好，容易擠壓變形，有利于制粒。但是這些原料單獨制粒時如果加入蒸汽過高，會使壓輥打滑，需加入一定數量的能量原料，才能獲得較好的制粒效果。

1．2．4．4原料中的脂肪含量對制粒效果的影響。脂肪對于制粒過程具有良好的潤滑作用，可提高制粒產量，減少環模和壓輥的磨損，但是脂肪含量過高時（超過6%），制粒質量又會變壞，使顆粒變軟難以成形。如果要生產脂肪含量高的顆粒，可在制粒時加入1%～3%，其余的可在制粒后噴涂添加。這樣既可加入更多的脂肪，又能提高顆粒的外觀質量。

1.2.4.5纖維含量高的原料對制粒效率的影響。原料中含有的纖維對制粒是不利的，它降低制粒產量，加速模孔磨損。纖維可分為兩類，一類是多筋類，如紫苜蓿、甜芽莖、甘薯莖等，在制粒時能吸收蒸汽而軟化，起到粘結作用，可提高顆粒強度；另一類是帶殼類，如燕麥、黃豆、棉籽、花生的外殼物以及篩屑物等，在制粒時既不能吸收蒸汽，又在顆粒中起離散作用，降低顆粒質量。

1．3配方設計對產品質量控制有很大影響
1．3．1 對顆粒持久性（PDI)指數的影響。研究結果表明，配方（原料組成與配比）決定40%，粉碎粒度、調質效果、模孔參數以及冷卻工序等生產工藝與設備因素決定60%，這足以說明配方的重要性。
1．3．2 對生產制程中交叉污染的影響。配方中選用的原料品種越多，越容易造成原料間的交叉污染，對產品質量產生不良影響。用同一條生產線生產的產品規格品種越多，越容易造成交叉污染。
1．3．3對計量精度的影響。配方中原料的添加比例要適合生產工藝中計量設備所能達到的精確度，超出計量范圍，不僅會降低配方的轉化率，更主要的是會對產品質量產生不利影響。

2．配方的評判標準
綜上所述，配方既依靠適宜的生產工藝及設備完成向產品的轉化，又對生產效率、生產成本以及生產質量產生深遠的影響，所以強化配方與生產工藝及設備的相互適宜性是技術部門與生產部門的一項重要工作。一般來說，可以從以下三個方面評判配方適宜與否：
2．1產品性價比。良好的配方建立在產品的性價比優良的基礎之上，對于客戶來說，經濟效益比產品價格更重要，所以說沒有最貴的配方，只有最好的配方。
2．2綜合成本。飼料產品的成本包括營銷成本、財務成本、制造成本和配方成本，良好的配方能夠帶動整個系統實現綜合成本最低的目標。
2．3生產適應性。配方的設計與原料的選用一定要考慮生產工藝及設備的加工精度，脫離了這個基礎，配方的生產轉化率就會降低，產品不能夠達到配方的內在要求。

3．配方的審核與實施
配方的變更與執行不僅僅是一個部門的事情，因為配方處于牽一發而動全局的核心位置，所以更需要有系統、嚴密的措施與制度來保證配方的審核與實施。一般情況下，五方會審是飼料企業確保配方能夠有效執行的措施，各部門發揮的作用如下所述：
3．1 技術部：提供配方，并說明配方變更的原因及目的。
3．2采購部：依據配方變化，提供相應原料的價格變化趨勢、供應量、可替代原料品種等，重點考慮配方中新使用原料或用量增大原料的供給情況。
3．3生產部：確定配方變更后，生產工藝及設備是否適合配方的生產、對生產效率、生產成本有無影響。
3．4品管部：預測因配方變更而帶來的產品感官變化以及生產制程中的產品質量控制。
3．5財務部：結合以上部門意見，對配方變更后的綜合成本進行核算，進行財務分析。
結論：在飼料產品的推廣過程中，配方會因為各種客觀原因而隨時發生改變，但生產工藝與設備則不會因配方的調整而頻繁地進行技改，只有強化配方設計與管理的系統性，最大限度地增強配方與生產工藝及設備的相互適宜性，提升生產現場管理與質量控制工作，才能夠最大限度地使產品達到設計標準，實現配方的完全轉化。