程序控制的發展
程序控制在電腦控制系統方面比較成熟,而在原料的即時分析方面就進展得比較慢,丹麥的程序控制權威拉森先生(Mr. Ebbe Busch Larsen)在本文討論最近歐洲飼料界在程序控制的發展與一些很可能被接受的概念。自動化程序控制不應該只是使生產最佳化,也必須有足夠彈性使作業人員能夠隨意安排生產計劃,此處所謂隨意安排也包含未來工廠或流程的擴展與現有設備的重整,因此他說,電腦設備的選擇,對生產程序的未來發展非常重要,業者必須考慮是要經由中央電腦來施行自動化,或者是由多部微處理機與一大型主電腦連線來施行自動化。
拉森先生比較喜歡後者,他認為以一中央電腦來同時控制所有的程序,不管是在擁有程序控制設備的新設工廠,或是加裝程序控制設備的現有工廠,都是非常危險的,底下幾點是他認為由一中央電腦控制全局的缺失。
*安裝時會耽擱生產較久。
*工廠較易因一點小故障而停擺。
*工廠擴展時生產便停擺。
*成本較貴。
*較無彈性。
選擇中央電腦與幾個微處理機以控制個別程序的系統,其主要的優點是製造者可以選擇他所要匹配中央電腦系統的設備,拉森先生說:”我一直認為,以一部中央電腦與幾部微處理機來做程序控制的系統,仍然是目前為止最具彈性與最有可能適應未來發展的系統”。
新飼料廠的自動化往往只需要一紙合同,也正因為如此,結果使得買者疏於吸取足夠的經驗與知識以得到最適的系統。
飼料的製造成本中,原料成本佔了一大部份,約佔百分之八十五,所有未來的努力都必須集中在使原料成本降為最低。
拉森先生建議在收料時,應將原料過磅,同時取樣分析,這是生產管理第一步,工廠經理若能隨手得知所有原料的營養值,則他必定更能精確地控制產品,也才不至於對所採購的原料多付冤枉錢,同時拉森先生說:”未來飼料廠引進原料的即時分析與秤重作業是非常重要,因為如此一來,就可在收料時,馬上決定應該接受或拒收。”
假如飼料廠裝置有即時分析的設施,則在收料時可以馬上測試出該批原料的蛋白質及其它重要的分析值,並依據分析值將該批原料直接送到相關的原料筒倉,利用即時分析作業可以減低原料庫存,並同時提供配方所需的飼料,使原料做最佳的利用,另外的一個方法就是從原料筒倉出料時便加以秤重,然後粉碎之,再送入配料筒倉以便進一步加工用。
拉森先生說:”不管選用那一種配置,基本上都要將原料過磅,如此才能完全控制庫存量,原料筒倉進出原料的自動記錄,透過程序電腦,可以知道每個原料筒倉的存量,而且也可以透過程序電腦,得知該筒倉所儲存原料的營養值以資應用。”
生產配合飼料最重要的就是做出合乎營養需求而又最便宜的飼料,也就是最佳化的飼料,工廠的作業人員必須遵照電腦所設計的最佳化飼料配方生產飼料,最佳化飼料的設計最好在廠裡決定,以合乎品質方面的需求,並得到最大的利潤。
假如原料是在配料筒倉出料時秤重,而不是在原料筒倉出料時秤重,那麼最好在原料筒倉與配料筒倉間加裝一磅秤,若在此一點取樣連上即時測試器分析其營養值,則不必費神將原料筒倉內的原料依其內容分開,較小的配料筒倉則將持續地容納營養值相當一致的原料,在這種情形之下,原來的配方必須依照即時測試器所分析的原料營養值,輸入計算配方的電腦重新計算,再將修正過的配方自動輸入程序電腦,以控制配料筒倉的出料重量。
粉 碎:
選用混合粉碎系統可以讓你省下一大筆設備投資費用,不論你使用預先混合粉碎系統或未混合粉碎系統,粉碎加工本身就是很耗電的程序,因此人們就發展一套電腦自動控制操作的粉碎系統,其方式與打粒加工所用的電腦自動控制相似。
液 體:
混合前的進料以輸送皮帶磅秤代替螺旋進料器,可以較精確地控制油脂的添加量,裝在混合機排料口下游的即時測試器,可以加強維持正確的油脂含量,還能使原料的天然油脂含量得到最大的利用,因為那能使混合飼料的熱能得到最佳的控制。
冷 卻:
逆流式冷卻器所需的空間較小,而因其逆流式的空氣流通系統,使之得到較高的冷卻效果,此外空氣與逆流式冷卻器底層的粒料接觸後,變的較為溫溼,上層的熱粒料與最熱的空氣接觸,較不易破裂。
從進料,添加液體.打粒.冷卻,至監視操作,這一整個程序都可由電腦自動控制,今天的控制系統已經能夠操作到六部打粒機,包含熟化釜與冷卻器的控制,以及品質控制方面。
打 粒:
在一新飼料廠,打粒系統通常只佔總投資的十分之一,但是很快就成為生產線上的瓶頸,打粒系統限制了整個產能,粒料品質不易掌握,而且為了品質的因素,便宜但是會影響粒料品質的好原料卻不敢使用,因之整體成本隨之增加,拉森先生說:「為了生產高品質的粒料,原料的取捨常需斟酌,因為有些原料就營養方面而言,是又好又便宜,可是不利於成品粒料的品質,而有些原料對成品粒料的品質很有幫助,可是在營養上卻很不合算,因此作業人員勢必在這兩者之間尋找出一個最妥善的解決方案。」
自1997年,該公司發展出一套電腦自動控制系統用於製粒設備,以得到最佳的品質與產能,據稱上市後,使得一般打粒機的產能增加百分之十至百分之四十。
打粒機的控制程式有助於加大原料選擇範圍,例如黃豆粉用量加倍,或脂肪用量為原來的三倍(使用後噴油脂設備),以及較難打粒的原料,例如葛粉及玉米麩質、甜菜粕、糖蜜等,皆可用到相當的程度。
因此配方電腦就可完全發揮其功能,以最低成本配出合乎動物生理需求飼料,同時可以控制粒料的品質。
打粒機啟動後,極短的時間內電腦就可以決定鑄模的堵塞點,及打粒的最佳溫度,因此打粒機得以發揮其最大的效率,最高溫度的限制,則可以避免熱敏感的維他命因打粒被破壞。
品質管制:
當熱粒料剛從打鑄模脫離,即被取樣測試(每三分鐘取樣一次),測試器與電腦連線,電腦讀取測試結果,以便調整粒料品質,品質管制功能最高明之處,是在其能連結這兩部電腦,使其連線作業,假如控制打粒機的電腦不能保持粒料品質於所設定的水準,則配方電腦將自動計算出另一組的配方,再行打粒加工,另一方面,假如粒料的品質過高,配方電腦會自動改用較低成本配方,而且在營養上也能符合動物的需要。
油脂後噴
該公司也發展出一套在鑄模處噴灑油脂的設備,利用該設備可以使得油脂的添加量增加為原來的三倍,而不損及粒料的品質,油脂是在熱粒料剛從模孔擠出被切刀切斷時噴上的。即使原料在打粒前已加入油脂(百分之三至四),在此處仍可再噴入百分之六下的油脂量,而不損及粒料的品質,因之若油脂的價格較低時,在生產高熱能飼料可考慮以之取代部份較昂貴的原料。
另外該公司也發展出一套稱之為混合壓縮器(MIX-COMPRESS)的設備,也就是在調質機的末端加裝壓粒設備,使得粉料在調質後與正式打粒前,先經過一道壓粒的過程,將粉料顆料間的空氣排除。
輸 送:
飼料廠原料,粉料以及成品的輸送等,目前只有在配料及秤重的嚴格控制下,準確地將原料經由加工系統送到成品倉及包裝桶,而透過更多的控制,可以消除將錯誤的成品送到筒倉的機會。
發 貨:
散裝飼料的發貨與秤重有很大的進展,粒料經過篩選,除去任何雜質,秤重後送入個別的筒倉,準備裝載,一旦散裝卡車就定位後,散裝桶經鏈條移到卡車上方,司機儘管留在駕駛台,成品會自行裝載,同時電腦印出相關發貨資料,並送到主電腦統計,順便將帳單印給客戶。
未來我們甚至可以將即時測試系統與成品連線,在發貨的同時,分析成品的營養值,而把分析值印出,隨帳單送給客戶參考。
(譯自:Developments in Process Control by Mr. Ebbe Busch Larsen, FEED INTER- NATIONAL SEP. 1985, P.49∼52)
飼料營養雜誌(42~45)
90年.第十期─許福來
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