在飼料生產(chǎn)過(guò)程中,飼料配料精確度是一項非常重要的控制指標,會(huì )直接影響產(chǎn)品質(zhì)量,還會(huì )對企業(yè)的經(jīng)濟效益造成深遠影響。飼料企業(yè)要控制好配料精確度,首先要對配料精確度的概念、影響配料精確度的因素有一個(gè)深刻的了解,在此基礎上,通過(guò)對配方設計、原料使用、生產(chǎn)排序、設備維護、配料次序、控制精度和配料系統應用,等各個(gè)環(huán)節的系統把握,將配料精確度控制并穩定在標準之內,促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。
在飼料的生產(chǎn)制程中,配料工序是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節。什么叫配料?
所謂配料,是采用特定的配料設備與生產(chǎn)工具,按照飼料配方的要求,對多種不同品種的飼料原料進(jìn)行準確稱(chēng)量及混合的過(guò)程。配料工序一般包括兩個(gè)部分:一是大宗原料的配制,二是預混料等添加量較小的原料配制。目前,許多飼料企業(yè)為了實(shí)現生產(chǎn)自動(dòng)化,追求配料精確度、避免人為配料事故,已基本放棄人工配制大宗原料的作業(yè)方式,而小料添加由于品種多、添加量小、原料腐蝕性大、機械配料精確度低、原料易結塊、易粘倉、易發(fā)生化學(xué)反應等原因,仍然采用手工配料方式。在原料的配制過(guò)程中,配料精確度是***重要的控制指標,它不僅會(huì )直接影響產(chǎn)品質(zhì)量,還會(huì )對企業(yè)的經(jīng)濟效益造成深遠影響,因此,如何有效并持續提升配料精確度是飼料機械設備制造廠(chǎng)家與飼料生產(chǎn)企業(yè)要解決的問(wèn)題。現在具體分析一下在現存的各種配料工藝及設備狀況下影響配料精確度的原因,以及在生產(chǎn)工藝與設備固定的情況下,如何有效提升生產(chǎn)現場(chǎng)的配料精確度。
什么是配料精確度?
配料精確度就是要將配料誤差控制在一定范圍之內。配料精確度分為靜態(tài)精度與動(dòng)態(tài)精度。靜態(tài)精度是指在靜止狀態(tài)下(即配料完成后),實(shí)際配料量與設計配料量之間的誤差值。動(dòng)態(tài)精度是指在動(dòng)態(tài)狀態(tài)下(即配料過(guò)程中),實(shí)際配料量與設計配料量之間的誤差值。在現階段,國家標準為靜態(tài)0.1% FS,動(dòng)態(tài)0.3% FS(FS = Full Scale,滿(mǎn)量程)。
控制配料精確度的意義
配料誤差對成本造成的批次效應,例如一個(gè)豬濃縮飼料配方。這個(gè)配方由18種原料組成,其中大豆粕(CP43%)的含量為58.67%。在生產(chǎn)過(guò)程中,如果其配料精確度是0.1%FS,那么就會(huì )造成2.22946元/t的成本誤差,這種隱性誤差基本會(huì )因為生產(chǎn)習慣而隨著(zhù)產(chǎn)量的提升成正比擴大。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,配料誤差要遠遠大于0.1%FS,尤其是對于人工配料、手動(dòng)機械配料或管理不完善的企業(yè)來(lái)說(shuō),因配料誤差不能控制在標準范圍之內而給企業(yè)帶來(lái)的隱性成本差異是無(wú)法估量的,對于規模化飼料企業(yè)來(lái)說(shuō),控制配料誤差更是具有深遠的意義。
配料誤差對單批產(chǎn)品質(zhì)量的影響
如果豬濃縮飼料配方粗蛋白質(zhì)設計含量是38.5%,各種蛋白質(zhì)原料的配料精確度都能夠達到0.1%FS,那么其粗蛋白質(zhì)差異就會(huì )在38.5*0.001=0.0385,這是一種理想狀態(tài)。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,由于各種原因導致的配料誤差,常常會(huì )造成產(chǎn)品粗蛋白質(zhì)含量呈不規則變化,給產(chǎn)品質(zhì)量造成隱患。
影響配料精確度的因素分析
從產(chǎn)品研發(fā)到生產(chǎn)制造,有許多環(huán)節影響并制約著(zhù)配料精確度。一般來(lái)說(shuō),以下因素對配料誤差的產(chǎn)生起著(zhù)決定性作用。
1 配方設計與原料使用
配方設計中,需要在配料秤上添加的原料品種一共有8個(gè),除大豆粕外,其他原料都會(huì )因添加量過(guò)少而達不到配料精確度;而且需要人工配料與添加的原料品種達10個(gè)之多,大大影響了生產(chǎn)速度。其中,蛋氨酸鈣(DL-Met)的添加比例為0.101%。如果使用1000kg的混合機生產(chǎn),那么其批次添加量為1.01kg,這就要求所使用的配料秤精度必須在10g以下,而且在進(jìn)入混合機之前必須經(jīng)過(guò)預混合。顯然,這樣的配方設計不僅增加了配料精確度超出允許值的機率,而且降低了生產(chǎn)效率。因此,在進(jìn)行配方設計時(shí),必須要依據生產(chǎn)工藝與設備狀況來(lái)考慮各種原料的添加量是否便于生產(chǎn)的實(shí)際操作、是否符合本廠(chǎng)的生產(chǎn)方式。
2 工藝與設備選型
在現代化的規模飼料廠(chǎng)中,一般都采用了集控制、管理于一體的智能型電腦配料系統,這種配料系統以工業(yè)計算機作為配料主機,與操作臺、模擬屏、出倉機、秤體等組合成完善的全套控制系統。在配料系統中,影響配料精確度的主要因素有配料絞龍的精度、配料秤的精度、稱(chēng)量?jì)x表的精度、傳感器的分辨率、程序運行速度、信號反饋速度、出倉機型號、變頻器調控參數等。其中,配料秤的精度一般由以下因素決定:
1 秤斗形狀設計:圓形代替方形是為了減少秤內殘留
2 秤斗和傳感器的安裝:要求均衡和對稱(chēng)
3 傳感器的安裝和調整:受力均衡
4 傳感器質(zhì)量
5 傳感器防止受干擾
6 原料進(jìn)秤口的設計
這些設備的選用與參數的確定決定于產(chǎn)品結構、配方組成與原料使用。例如在選用出倉機(設備)時(shí),要充分考慮原料特性(密度、體積、流動(dòng)性能等)與添加量等因素;在設定配料主機的各項參數時(shí),也要充分考慮原料的各項特性與添加量,在動(dòng)態(tài)的調整過(guò)程中,保持配料精確度。
此外,工藝設計與設備運行狀態(tài)也是影響配料精確度的因素。如圖1所示:混合機上安裝的回流風(fēng)管會(huì )大大降低配料過(guò)程中空氣波動(dòng)對電子秤的影響,保持電子秤上疏風(fēng)孔的通透性會(huì )降低配料過(guò)程中電子秤內的空氣負壓,有利于精確反應實(shí)際配料重量。
3 料倉分布與配料次序
在規模飼料廠(chǎng)中,常常采用多秤配料系統。受上料線(xiàn)路的影響,適合每個(gè)配料倉的原料種類(lèi)都是固定的,這就要求在原料選用與配方設計時(shí)要充分考慮生產(chǎn)工藝能否滿(mǎn)足多品種原料配方的要求,避免因漲秤、配料量過(guò)少、配料時(shí)間過(guò)長(cháng)等現象對配料精確度產(chǎn)生影響。
在實(shí)際配料過(guò)程中,除了要采用先大后小、先輕后重的配料次序外,還要依據原料流動(dòng)性與黏稠度來(lái)靈活調節配料次序。例如:如果先添加一些酶解羽毛粉、魚(yú)粉、肉骨粉之類(lèi)的原料,再添加其他的原料,在放料時(shí)會(huì )出現秤斗上料放不盡的現象。
4 配料方式與控制精度
以上3個(gè)方面的因素決定了配料方式與能夠達到的配料精確度。在目前存在的3種配料方式中,人工配料是精度***難保證的一種。
1 人工配料
在生產(chǎn)規模較小的飼料廠(chǎng)(低于500kg混合機)或原料流動(dòng)性能非常差的特種飼料廠(chǎng)中,常采用人工方式完成配料作業(yè)。這時(shí),人員的經(jīng)驗與責任心成為決定配料精確度的重要因素。尤其是對于一些飼料企業(yè)為了追求配料速度,常常采用配料容器進(jìn)行經(jīng)驗式配料,由于每批原料間都會(huì )存在差異、每個(gè)人的操作都會(huì )存在差異,這樣的配料誤差是無(wú)法控制的。
2 手動(dòng)配料
是指人工操作出倉機(配料絞籠)完成配料作業(yè)的模式,操作人員的經(jīng)驗、責任心與配料秤、出倉機的精度決定著(zhù)配料精確度。在這樣的配料方式下,配料誤差是無(wú)法控制的,產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)也是沒(méi)有規律的。
3 自動(dòng)配料
是指由配料計算機指揮出倉機完成配料作業(yè)的模式。在這種模式下,完全實(shí)現了自動(dòng)化配料,人為出錯率降至***低,對以工業(yè)計算機系統為核心的硬件設備保持正常運行提出了很高的要求。
4 配料精確度的現場(chǎng)管理與預防措施
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,盡管工藝設備、產(chǎn)品結構、配方與原料使用、配料方式等都已經(jīng)確定,但還需要對影響配料精確度的程控工段與小料添加工段實(shí)施精細化的動(dòng)態(tài)管理才能達到工藝設計的配料精確度。
飼料配料系統程序控制工段
1 原料比重不同,下料速度不同,在配料時(shí)必須設置適當的提前量,才可以有效提高配料精確度。在正常生產(chǎn)時(shí),玉米、石粉、磷鈣、石粒等比重大的原料常常會(huì )多加,而細麩、粗麩等比重小的原料常常會(huì )少加。
2 原料在不同配方中的配比不同,就要采用不同的配料方式。例如:石粉添加量在20kg以下時(shí),***好在小料工段人工添加,采用出倉機配料很難控制精度,常常會(huì )造成飼料中鈣的含量超出設定標準。
3 在生產(chǎn)工藝確定與設備選型時(shí),都要依據原料特性與使用量來(lái)確定每個(gè)配料倉的出倉機型號。因此生產(chǎn)人員必須依據出倉機的下料速度和精度,合理使用料倉,以確保配料精確度。
4 生產(chǎn)過(guò)程中,原料空倉或供應不上(即邊上料邊粉碎狀態(tài))時(shí),自動(dòng)配料系統常會(huì )因添加量不夠而停止喂料,使添加量減少,影響配料精確度。因此,要保證配料精確度,配料之前,料倉內必須備有充足的原料供配料使用。
5 在自動(dòng)配料狀態(tài)下,配料秤快加料、慢加料的時(shí)間設置要因原料品種及用量差異而有所不同。尤其是慢加料的時(shí)間設定對配料精確度有很大影響。
6 手動(dòng)配料時(shí),要避免配方計算錯誤、提前量估計不足、按錯倉位等失誤的發(fā)生。
7 配料秤放料后,配料秤有時(shí)出現負值。必須在配料秤穩定后歸零,否則影響配料精確度。
影響小料添加工段配料精確度的主要因素是計量精度與添加準確性
生產(chǎn)人員在配料前必須要進(jìn)行校秤,以保證電子秤的精確性;在添加時(shí),避免多加、少加、錯加、漏加等失誤的發(fā)生;在自動(dòng)配料系統中,小料秤常常設有配料***大量,以檢驗小料計量與添加的準確性。
以上所述,有效調控配料精確度是一個(gè)系統工程,從配方設計到原料使用、從工藝確定到設備選型,從配料次序到控制精度,哪一環(huán)工作的缺失都會(huì )造成系統配料精確度的不足,因此,對于生產(chǎn)工藝與配料設備已經(jīng)固定的企業(yè)來(lái)說(shuō),不斷強化生產(chǎn)現場(chǎng)的配料管理,有針對性地設計配方與使用原料,才可能***大限度地保證配料精確度。