饲料大宗原料投入自动化改造

0. 引言

饲料行业作为重要的行业之一，在全球范围内都有着巨大的市场潜力。随着养殖业的快速发展和市场需求的不断增长，饲料企业需要面对更高的自动化、智能化要求。然而，当前饲料生产过程中存在的人工投入问题、人员老龄化以及效率不足等问题，严重影响了企业的生产效率和竞争力。因此，通过引入自动投料设备，对饲料生产的流程进行优化调整，可以有效降低人工成本，延长人员寿命，并提升整体生产效率。

1. 饲料生产中的自动化需求分析

在现代饲料行业，自动化技术的应用已逐渐普及，但其应用范围和程度还存在一定的差异。首先，饲料生产过程中投料环节还需要大量的人工操作，投料工作对工人的体力要求高，现在人员老龄化严重，体力已经不能满足生产需求，导致生产效率低下。

其次，投料现场粉尘严重，对身体健康有影响，同时，也存在粉尘爆炸的安全隐患。

目前，饲料企业普遍采用了人工投料的方式进行生产，但这种方式存在效率低下、操作复杂和能耗高等问题。通过引入自动投料设备，可以有效提高生产效率，降低人员投入成本，并提高生产效率，减少安全隐患。

2. 自动投料设备改造的目的：

2.1. 减少操作人员数：通过自动化改造，可以有效减少工作人员数量，比原人工投料时可以减少2-3 人，从而降低安全风险。

2.2. 提高生产效率：通过自动化改造，降低人员劳动强度，实现连续化生产，提高生产效率。

3. 自动投料设备改造的具体方案

3.1. 设备选型：

目前国内主流的饲料设备公司都还没有进行自主研发，而部分专注于此类设备开发的小规模公司，一直在对设备不断完善中。主要原因在于，原料包装规格不统一，外包装材质品种多，原料的密度流动性差异大，导致很难实现标准化的流程。现有阶段国内使用的设备有2 种，分别为单包处理和单层处理。

3.2. 单包自动投料设备

单包自动投料机由托盘输送系统、拆剁伺服电控系统、勾袋输送系统、破袋投料系统等部分组成。其原理是，通过抓钩抓取托盘上的每一单包，然后输送到破袋装置上后，使原料散落在投料口内。

此设备特点是投料后包装中的原料残留在 100～200g 左右，投料速度在 15～20 吨 / 小时，对比传统人工投料方式，可以节省 1～2 人 /班次。但其缺点是，对原料码垛的整齐度要求高，一旦码垛时缺包或者多包的情况下，在设备抓包的时候会产生错误报警或抓包脱落的情况，设备会自动停止，需要人工进行处理后，才能正常运转，从而影响整体效率。是

3.3. 单层自动投料设备

单层自动投料机由输送系统、除尘系统、抓取盘系统、包装破包系统、包装残留处理系统等部分组成。

工作过程：托辊输送机将整托盘原料输送至破袋机抓勾下方，升降机带动抓袋机构向下工作，由气缸推动抓勾将袋装原料抓住，然后上下升降机开始向上工作，升至与滚刀平行。由行车带动升降机、抓袋机构、原料向筛床上方前进，当袋装原料经过滚刀上方时，袋子被滚刀破开，原料进入下料斗。. 袋子里的残料进入筛床一次清理，当抓盘全部进入筛床时行车停止，进行一次清理。. 然后行车继续前进至残袋集中斗，把残袋放入斗内由无轴绞龙把残袋输送至滚筒筛进行二次清理。行车开始往回行驶，以此类推重复工作。

设备特点：相对于单包投料机，此设备可以同时抓取整层原料，对原料码垛的整齐度要求不高，同时因为可以一次性抓取多包并进行同时破袋工作，其处理效率可以达到24～35 吨 / 小时。

3.4. 改造方案

改造工程在自动投料设备的选择上，必须要与后续设备的生产能力相匹配，选择投料机效率过快，设备会产生浪费，同时导致投料机中原料堆积过多，而使设备过载停机。反之，如果投料机效率不能满足后序工段的需求，会直接影响配料效率，导致整体效率下降，从而直接影响设备综合效率（OEE）。

具体实施方案为，将自动投料设备通过刮板及提升机，通过除带丝设备后，直接接入现有投料口的输送设备中，从而保证整个生产线的原料使用需求。（详见流程图1）。

4. 改造效果

安装自动投料机后，对生产效率进行了系统性分析（具体数据详见表 1） 结果显示，采用自动化投料设备可使工作效率提升 20% 以上。然而，实际稼动效率受多重因素制约：品种切换频率、物料投料前后的准备时长，以及现场叉车作业的及时性等，均导致设备未能达到预期的30 吨/ 小时设计产能。

稼动效率 原来投入量（吨）/ 设备运转时间（小时）

工作效率= 原来投入量（吨）/ 当日生产总工作时间（小时）

其中设备运转时间 Σ=Σ 当日生产总工作时间 - 停机时间（计划 / 非计划）

表1 投料机安装前后效率对比 单位：吨 / 小时

在设备投入1 个月后，现场工作员工由原先4 人，减少到2 人。

5. 结论与建议

通过引入自动投料设备，可以有效解决饲料生产中的人工投入问题、人员老龄化以及效率不足等痛点。然而，随着技术的发展和技术的应用，还有待进一步探索和验证。因此，建议企业根据自身实际情况制定科学合理的实施方案，具体可从以下方面入手：

加强设备维护与优化：定期对设备运行状况进行监测和维护，及时发现并解决问题；同时，根据生产需求不断优化生产工艺流程，以实现最佳的生产效果。

强化员工培训：随着技术的应用，企业需注重员工的技能培训，提升其操作熟练度和问题解决能力，确保企业在自动化化改造过程中平稳过渡。

未来的研究方向可进一步深入分析智能化生产对粮油饲料工业的整体影响，并通过实际案例推广，验证上述措施的有效性与可持续性发展价值。

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