4-6生产人员计算

# 一、生产人员计算的目的
对生产人员的确定或计算是设计的一个任务，其主要作用如下。
(1)初步设计的生产人员定员是工厂建设及发展规模、企业管理的需要，也是向有关部门申报生产人员指标的依据。
(2)作为确定生产车间面积的依据，尤其是手工操作多的工段，如原料处理、包装等，操作人员的多少在车间面积决定中是一重要因素。
(3)作为确定车间卫生、生活设施要求的依据。如车间的更衣室、盥洗室、浴室等的面积都需要根据生产人员计算，并且要根据男工、女工的比例来确定。
(4)作为确定全厂性的办公、生活福利设施面积的依据。例如办公室、食堂、浴室、厕所、幼儿园、医务室、洗衣房等面积的确定。
(5)作为确定与生产、生活福利有关的公用工程的依据。例如采暖、通风、空调、用汽、用水、用电、耗冷、排水等。
# 二、计算生产人员定员时应考虑的因素
1.建厂意图与机械化程度
一般说来，工厂应尽量采用机械化、自动化程度高的生产技术和设备。机械化、自动化程度越高，所需要的生产人员就相对较低。但在实际上，还应结合建厂地区的具体条件来考虑。如有些地区经济不发达，在这些地区的建厂主要意图之一包括解决就业问题。在设计时就要适当地考虑机械化程度问题，以便能提供多一些就业机会。
此外，机械化、自动化也和投资有关。机械化、自动化程度高，投资费用会很大。当建厂投资受到一定的限制时，也可选用自动化程度较低的生产设备，所需要的生产人员就会多一些。
2.尽量均衡安排全年的生产，合理地确定基本职工的人数
在满足生产规模要求的前提下，按均衡生产的需要来确定基本工的人数。并且基本工的人数少，可以减少厂房及生活设施的面积，在某种程度上有助于节省投资、方便管理。在生产旺季可以雇用临时工和季节工。但厂房及车间、全厂性生活福利设施也应适当考虑到临时工增加的因素。可见固定职工(基本职工)与临时工的数量要以生产技术性要求、均衡生产综合比较，做出选择。
3.应适当考虑男工和女工的比例
食品工厂的工人一般女性偏多，但应考虑一定比例的男工。因为多数食品工厂机械化程度还不是很高，有不少工作还是比较繁重。即使机械化程度较高的工序，也会有个别地方需要有男性操作(如重大的机电设备的操作和检修)。，男女工的比例，应根据具体情况来决定，有人认为可以按3:7的比例来考虑。
4.在计算和确定职工人数时应讲究效率，机构要精简，人员要精干
注意通过管理培训、提高来调动生产人员和管理人员的积极性和技术水平，提高生产效率。
# 三、生产人员定员的计算和全厂职工定员的确定
## (一)车间生产人员定员的计算
1.按定额计算
主要是按照技术经济定额中实物劳动生产率耗工定额计算，这个定额表示了每吨产品耗用的“工日”。再根据每班成品的生产量就可计算出所需要的生产人员数。选用定额时应注意选用平均先进水平的定额。计算公式为:
每班所需工人数(人/班)=劳动生产率(人工/吨产品)X班产量
应该指出的是，耗工定额往往与工人操作的熟练程度、设备的机械化、自动化程度以及地区性的其他差异而有出入。所以直接按定额计算法的经验数据要切合工厂生产实际，才能比较准确。这种计算方法多适用于手工操作较多的场合。
2.按各设备、各工段需要的生产人员配备来计算
对于机械化程度较高的工厂、车间，可以根据每台设备需要的操作工人人数、运输及辅助工人数来确定各工段的定员人数。总计各工段的人数，即为车问生产工人人数。各设备、各工段生产人员人数，一般是参考同类型工厂的实际人数，并结合新建厂的情况来考虑确定。一般在收集资料阶段就要注意收集和积累同类工厂生产人员配置方面的资料。
3.其他
由上述1、2所计算的生产人员定员实际是直接生产人员人数。此外要加上车间的行政管理人员，包括车间正(副)主任、党支部书记、工会工作人员;财会、质检、供销等人员。食品工厂的主要生产车间，一般都直接设有车间机电维修小组，其成员应计算在车间定员之内。
## (二)全厂职工定员数的确定
各车间的定员人数，加上各辅助车间、辅助部门、党政团干部、技术财会管理人员、各生活福利部门以及其他设施、部门的定员总和，即为全厂职工定员人数。
一般来说，班产量越大，单位产品耗水量相应越低，给水能力因而可以相应减低。

(二)按水的不同用途分项估算用水量
食品工厂生产车间的用水往往因不同的用途而要求不同的水质。因此，当有不同水质的水源时，应分别进行估算;当只有一种水源时，就可以合并进行计算。
1.产品工艺用水
产品工艺用水指直接添加到产品中的水，如饮料、液态乳制品的配料用水，带汤汁罐头的汤汁配料用水，啤酒的酿造用水等。这些产品用水水质要求很高，水质对产品质量有决定性的作用。因此，这些产品直接用水要根据产品的要求，选用合乎要求、水质较好的水。产品工艺用水量应根据物料衡算中的加水量或按配方中的加水量来进行计算。
2.原料、半成品的洗涤、冷却用水
原料、半成品的洗涤和直接冷却用水的水质要求也比较高。一般用自来水或其他符合饮用水标准的水。原料、半成品的洗涤、冷却用水以果蔬加工食品最多，通常在专门设备中进行。一些洗涤、冷却设备的用水量如表4-40所示。
3.包装容器洗涤用水
硬质包装容器包括玻璃瓶、消毒奶瓶、塑料瓶、马口铁罐、铝罐等。包装容器的洗涤用水的水质要求比较高，应按饮用水的水质标准。包装容器洗涤，通常都是在洗涤设备中进行。洗涤的用水量与洗涤设备的设计有很大关系，表4-41是一些容器清洗设备的经验用水量。
4.冷却、冷凝用水
设备的冷却、冷凝的间接式用水可用地下水或未经污染的江湖水，用水量较大的设备，应尽量考虑使用循环用水并附加冷却塔冷却用水设备。
成品的冷却(包括包装后的成品的冷却，如罐头、啤酒等)则应采用饮用水或灭菌水。
热交换器冷却用水:用于间接加热杀菌的热交换器，一般是待杀菌的物料来冷却刚杀菌的物料，刚灭菌物料冷却到一定温度后再用水冷却。这样可以节约冷却用水。
热交换器的冷却用水量按传热方程式计算。水的温升考虑为5~12℃，具体取值视水源而定。一般采用深井水的取最大的温升，采用自来水则取较少的温升。
②一些设备的冷却、冷凝用水量见表4-42。
5.清洁用水
清洁用水包括清洗设备、墙壁、冲洗地坪等用水。清洗与食品接触面的设备用水应按饮用水标准要求。其他卫生洗涤用水可采用井水或干净的江河水。
清洁用水量一般在5~10m3/h。
6.车间生活用水
(1)习惯用水量:一般车间25L/(人·班)，较热的车间35L/(人·班)，较脏的车间40L/(人·班)。
(2)按车间生活用水设施计算，见表4-43。
7.车间消防用水
一般按每2只消防龙头9m3/h计算。特殊情况下，则按14.5m3/h计算。
8.车间总用水量
车间总用水量并不是上述各分项用水量的总和，而应该考虑到分项的同时使用率。准确的计算是应将上述各项用水量分别画出用水曲线，根据不同时间用水量的总和，计算出最大用水量，编制用水作业表(或图)，这样可知道在生产用水高峰时的耗水情况。亦可将各分项用水量的总和乘以同时使用系数，作为车间的总用水量。同时使用系数一般取0.6~0.8，视实际情况而定。
上面介绍的用水量估算方法工作量较大，一般适用于设计新产品时使用，或者作为对经验数据的校核。对于一些经验数据、资料积累较多的行业，可直接引用经验数据和按产品耗水定额估算。
(三)采用计算的方法来估算用水量
目前，我国很多食品工厂缺乏对各产品较准确的用水消耗定额数据。因此，为了估算用水量，就得采用计算的方法估算。但算得的理论数据往往比实际消耗的要低得多，仅供做参考。至于低多少，这与生产中水的浪费量有关。而企业管理水平、工人素质等因素直接关系到生产用水的浪费。
下面分别介绍不同工艺或产品采用计算法估算耗水量的方法及有关公式。
1.制作食品和添加汤汁等产品的需水量(S)
S1可根据工艺要求及其产量来计算，计算公式如下:
4.冲洗地坪耗水量(S5)
根据实际测定，1t水约可冲地坪40m²，食品厂生产车间每4h冲洗一次，即每班至少冲洗二次，则
ss=x2	(4-17)	
式中，M为生产车间地坪面积，m²。
根据生产车间的工艺要求，可算出每班生产过程的耗水量，再根据班产量即可得到生产1t成品的耗水量，之后按上述编制用水作业表(或图)。
# 二、用汽量估算
车间生产用热主要是利用水蒸气作为热源。一般食品工厂使用低压饱和蒸汽，但有些工厂也使用压力稍高的饱和蒸汽或过热蒸汽。
按生产工艺要求，凡需要用汽的工序或设备都要进行用汽量的计算，各工序用汽量的总和就是耗汽量。算得的耗汽量与实际用量之间存在一定差异，其差异大小也与企业管理水平和工人素质有关。
用汽量计算的方法有按“单位产品耗汽量定额”估算和计算的方法。(一)按“单位产品耗汽量定额”估算用汽量
按“单位产品耗汽量定额”估算用汽量又包括按单位吨产品耗汽量估算、按主要设备的用汽量估算及按食品工厂生产规模大小来拟定供汽能力三种方法。
表4-44、表4-45、表4-46分别为部分乳品单位工艺用汽耗汽量表、饮料类产品平均每吨成品的耗汽量表、部分罐头和乳品用汽设备的用汽量表，供参考。
另外，根据经验，一些物料加热过程的耗汽量如下。①果蔬的预煮或热烫:90~100kg/t。②鱼的烘干:500~600kg/t。
③果蔬罐头常压杀菌:400~500kg/t。④番茄煮沸:100~150kg/t。(二)用汽量计算
每台设备在加热过程中所消耗的热量应等于加热产品和设备所消耗的热量、生产过程的热效应(固体溶解、结晶融解、溶液蒸发等)以及借对流和辐射损失到周围介质中去的热量总和:
∑q = ∑Q +∑Q(kJ)
式中	输入的热量总和，kJ;
4.加热设备表面向周围环境，由于对流及辐射所造成的热损失计算
Q=Sta(T1-T₂) (J)	(4-25)	
式中S--设备表面积，m²;
r一对流和辐射散热的时间，s; T-一设备表面平均温度，K; T2一一周围空气的平均温度，K;
a--对流及辐射总的给热系数，J/m²·s·K，ao=a1+a2.
其中a。为对流给热系数，在空气自由运动时，可按下面方程式求得:当G,Pr=500~(20x105)时:
a=0.54/(G,P,)0.25
当GP,>20x105时:
a0.135 ÷ (G,P,)1/3
式中G,P一-格拉晓夫准数及普兰得准数;
λ一一空气的导热系数，kJ/(m·s·K); l-一壁高度，m。
对于对流给热系数的近似计算，下式已相当准确:
a|=1.977√T\-T₂ J/(m² ·s・K)
a为辐射给热系数，可按下列方程式求得:

a2 cx T1-Tz[()*-(磊)门 J/(m²·s·K)
5.由热量衡算式算出该设备所需总的热量Q之后，再根据不同载热体算出载热体的需要量
下面以蒸汽和液体两种载体为例，列出其计算公式。(1) 蒸汽消耗量的计算:
Q=(i1-i2)W	(4-26)	
W=(kg)
式中W-一蒸汽消耗量，kg;
Q加热过程中的热量总消耗，J，Q=Q1 +Q₂ +Q3 +…+Qh; i--蒸汽热焓，J/kg;
i2--冷凝液的热焓，J/kg。冷凝液的热焓可由下式求得:
i2=C2 T2(J/kg)	(4-27)	
式中C2一冷凝液的比热容，冷凝水的情形，Cz=4.2J/(kg·K);
T冷凝液的温度，℃，与加热蒸汽温度之差在5~8℃;实际上，
取其等于加热蒸汽的温度T，已很准确。
(2)载热体为液体的消耗量:
w=c(T,-π,(kg)	(4-28)	
式中W一液体载热体的消耗量，kg;
根据生产车间的工艺要求，可以算出生产过程中各热处理设备的消耗量。再根据班产量，就可算出1t成品的耗汽量。然后，编制生产过程的用汽作业图表，按用汽高峰时来计算耗汽量。