智能化饲料厂的工艺设计优化研究

引言

伴随畜牧业的迅猛发展，传统饲料生产方式逐渐暴露出诸多弊端。在资源利用方面，存在浪费现象，导致生产成本居高不下；生产效率上， 难以满足市场日益增长的需求 期较长；产品质量也参差不齐，无法保证稳定的营养指标。而智能化饲料 沿技术，能够实现生产全流程的自动化、信息化与智能化管理。工艺设计作为智能化饲料 犹如大厦的基石，直接决定了生产效能的高低和产品质量的优劣。因此，深入探究工艺设计优化策略， 增强饲料厂的市场竞争力、推动饲料行业可持续发展具有不可忽视的重要意义。

一、智能化饲料厂工艺设计的核心要素（一）智能设备层的构成与功能

智能设备层是智能化饲料厂的基础，涵盖智能生产设备、智能检测与数据采集设备、智能物流设备及智能辅助设备。智能生产设备如智能配料机、智能制粒机等，通过内置传感器与控制系统，实现精准操作与自动调节。智能检测与数据采集设备，如近红外光谱分析仪、在线水分检测仪等，可实时获取原料与产品关键参数。智能物流设备，包括自动导引车、智能仓储系统等，保障物料高效流转。智能辅助设备，如环境监测系统、设备故障诊断系统等，为生产提供全方位支持。

（二）智能单元层的协同运作

智能单元层由多个功能单元组成，各单元通过数据交互与协同控制，实现生产过程优化。例如，原料接收单元利用智能识别与分拣系统，快速准确完成原料接收与分类；粉碎单元根据原料特性与工艺要求，自动调整粉碎参数，确保粉碎效果；配料单元依据配方要求，精准计量各种原料，实现高精度配料；制粒单元通过智能控制，优化制粒工艺，提高颗粒质量。各单元协同工作，形成高效生产链条。

（三）制造执行层与经营管理层的衔接

制造执行层负责生产计划制定、生产调度、质量控制等具体生产活动执行。通过与智能设备层和智能单元层数据交互，实时掌握生产状态，动态调整生产计划。经营管理层则侧重于企业整体运营决策，包括市场分析、采购管理、销售管理等。制造执行层为经营管理层提供准确生产数据，辅助其制定科学决策；经营管理层根据市场需求与企业战略，指导制造执行层优化生产流程，实现生产与市场有效对接。

二、创新工艺流程的设计与实施

（一）原料散装接收工艺的优化

传统袋装原料接收依赖人工搬运与拆袋，存在劳动强度大、效率低下、粉尘污染严重等问题，不仅增加人力成本，还对工人健康及环境造成负面影响。原料散装接收工艺通过引入散装运输车与罐装车，结合液压翻板、气力输送系统等设备，实现原料自动化接收。大宗原料经散装车运输至卸料区，通过液压翻板自动卸料至投料斗，再由斗式提升机输送至原料仓；罐装车则用于运输矿物质原料，通过气力输送系统直接压送至分配仓。此工艺减少人工干预，提升收货效率，降低粉尘排放，保障工人健康，同时减少原料损耗。

（二）液体预混合工艺的应用

传统配料混合工艺中，液体原料直接注入混合机，易导致交叉污染，影响混合均匀度，且需定期停机清理残留液体，降低生产效率。液体预混合工艺在配料仓与配料秤之间增设液体预混合机，液体原料在预混合机内与载体原料（如玉米粉、麦麸）充分混合，形成稳定预混料后，再进入主混合机与其他原料混合。该工艺通过物理隔离消除混合机内残留，杜绝交叉污染风险；同时，预混合过程提高液体原料分散性，增强混合均匀度，减少生产环节人力需求，提升整体生产效率与产品质量稳定性。

（三）制粒机头尾料处理工艺的改进

传统制粒工艺中，机头料（开机初期不合格颗粒）与机尾料（生产末期剩余物料）需人工分拣、回收与再加工，效率低且劳动强度大。制粒机头尾料处理工艺通过设置三通旁路、缓冲斗与回料仓，实现头尾料自动化回收。制粒机开机时，机头料经三通旁路直接排入缓冲斗，再由提升机输送至回料仓；生产末期，机尾料通过相同路径自动回收。此外，该工艺集成堵机自动处置功能，当制粒机发生堵机时，三通旁路自动切换至旁路通道，快速排出堵塞物料，恢复生产，减少停机时间，提升生产连续性与设备利用率。

（四）成品散装发货工艺的推广

随着养殖业规模化发展，养殖场对散装饲料需求日益增长，传统袋装发货模式因包装成本高、效率低而逐渐被淘汰。成品散装发货工艺采用专用散装饲料运输车，通过密闭管道将成品饲料从饲料厂直接输送至养殖场贮料塔，省去中间包装环节，降低包装材料与人工成本，同时减少运输过程中饲料破损与污染风险。该工艺通过自动化装卸系统，缩短发货周期，提高物流效率，适应大规模养殖场集中供料需求。此外，散装发货模式促进饲料厂与养殖场建立长期合作关系，实现供应链协同优化，推动行业向高效、低碳方向转型。

三、生产流程的监测与控制优化（一）粉碎、配料、制粒工段的智能控制

粉碎工段智能控制通过传感器实时监测粉碎机电流、振动、温度等参数，结合物料特性与工艺要求，自动调整粉碎机转速、喂料量等参数，实现粉碎过程优化，提高粉碎效率与产品质量。配料工段采用高精度配料秤与智能控制系统，实时监测原料流量与配料精度，自动修正配料误差，确保配料准确性。制粒工段智能控制利用传感器监测制粒机温度、压力、电流等参数，根据颗粒质量要求，自动调整制粒机环模孔径、压缩比等参数，实现制粒过程精准控制，提高颗粒质量与制粒效率。

（二）基于物联网的数据采集与传输

物联网技术在饲料厂生产流程监测中发挥重要作用。通过在生产设备、原料、产品等关键节点部署传感器，实时采集温度、湿度、压力、流量等数据，并利用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙、LoRa 等，将数据传输至平台层。平台层对采集数据进行存储、处理与分析，为生产决策提供依据。例如，通过实时监测原料仓的库存数据与消耗速率，系统可自动触发采购预警，避免原料断供；通过分析设备振动、电流等运行数据，能提前识别轴承磨损、电机过载等潜在故障，助力企业制定预防性维护计划，有效减少非计划停机时间，保障饲料生产的连续稳定。

（三）基于大数据分析的生产优化

大数据分析技术对饲料厂生产流程中采集的海量数据进行深度挖掘，发现生产过程中潜在问题与优化空间。通过分析原料消耗数据，优化原料采购计划，降低库存成本；通过分析生产设备运行效率数据，调整生产计划，提高设备利用率；通过分析产品质量数据，找出影响产品质量关键因素，改进生产工艺，提高产品质量稳定性。同时，大数据分析还可为饲料配方优化提供支持，根据原料价格波动、营养成分变化等因素，动态调整饲料配方，降低饲料成本，提高饲料营养价值。

总结

智能化饲料厂工艺设计优化是饲料行业转型升级的必然选择。通过构建智能设备层、智能单元层、制造执行层与经营管理层协同运作体系，采用创新工艺流程，如原料散装接收、液体预混合、制粒机头尾料处理及成品散装发货工艺，以及优化生产流程监测与控制，实现饲料厂生产自动化、信息化与智能化。这不仅提高饲料生产效率与产品质量，降低生产成本与资源消耗，还增强饲料厂市场竞争力，推动饲料行业可持续发展。未来，随着科技不断进步，智能化饲料厂工艺设计将不断完善，为畜牧业发展提供更有力支持。

参考文献

[1]金楠，姜作奎，王红英，等.智能化饲料厂工艺设计实施要点[J].饲料工业， 2024， 45（22）：145-152.

[2]李春东，周杨，曹丽英，等.饲料粉碎过程工艺参数多目标优化设计[J].饲料研究， 2024（005）：047.