仓储问题的分析及方案设计

仓储问题的分析及方案设计周琪案例中，每年的土豆收购季节是8月中旬到9月底的一个月时间之内，而这时往往有大量的土豆等候采集和存储及运输。此时，土豆未来得及被运输时，存储问题显得尤为重要。一、 马铃薯贮存的重要性马铃薯贮藏是马铃薯产业化生产减损、保值、增值的基础。随着马铃薯市场需求逐年扩大，种植面积不断扩增，国家大力发展马铃薯产业，特别是马铃薯时令的到来，促使马铃薯的贮藏不单只解决当前马铃薯旺季的存储要求，也需要满足不同时令对鲜薯的大量需求，此时仓储设备尤为重要。马铃薯是我国继小麦、水稻、玉米后的第四大作物，并以每年10万hm2种植面积的速度增加。世界马铃薯中心的研究表明，在世界范围内对马铃薯的需求到2020年将有望增长20%，超过水稻、小麦、玉米的增长。另据分析，马铃薯投入产出比为1:4，大豆为1:2.5，小麦为1:2.1 hm2，马铃薯相当于2 hm2粮食产量，3h扩粮食产值。伴随着市场需求不断增加的影响，以及在显著经济效益的吸引下，一些外企公司、国内生产企业相继筹建了各具规模的马铃薯种薯生产基地、淀粉生产厂、全粉生产厂、食品加工等企业，使得马铃薯生产逐渐向生产基地规模化、标准化迈进。内蒙古马铃薯年种植面积保持在1000万亩左右，产量1000万吨，其中农民自己留着食用200万吨，加工200万吨，剩余600万吨需要储存。而在新闻中有时可见，在一些乡村里，上一年收获的马铃薯，因为存储条件差，腐烂严重，只好一堆堆倒掉，而且这个问题每年都在发生。当地有个说法，马铃薯的收获期是1个月，销售期却要7个月。可见存储的重要性。有关部门测算，由于目前储存主要依靠土窖，每年的损耗率大约在25%以上。大部分储窖属于一家一户农民自建，一般能储存2吨左右。这些土窖空气不流通，储量小，温度和湿度靠天然控制，在长达五六个月的储存期里，马铃薯水分流失大，极易腐烂，而且通过化学转化过程，马铃薯淀粉转化为糖时，就不能加工了，只能一般食用。马铃薯收获集中，产量大，如果仓储条件好，除了能够避免浪费外，还有利于延长深加工周期，加大和拓展增收途径。内蒙古马铃薯协会认为，在内蒙古这样的马铃薯大区种植，建设现代高水平仓储库十分必要。逐渐大规模的种植与生产越来越彰显马铃薯贮藏的重要性，更凸显贮藏中对温度、湿度、通风、光照等高要求贮藏条件的难以控制及贮藏技术手段的难以掌握的问题，造成种植户集中收获后集中上市，引发无序竞争，压级压价问题的同时，也给生产加工周期长、需要源源不断的鲜薯供应的马铃薯生产加工企业带来了集中收购和贮藏的压力。而马铃薯仓储设备的匾乏制约了贮藏技术手段的发展。二、 马铃薯的贮存要求马铃薯的适宜贮藏温度为3-5，相对湿度90%左右，4是大部分品种的最适宜贮藏温度，此时块茎不易发芽或发芽很少，也不易皱缩。温度过高马铃薯会生芽或腐烂，温度过低土豆易冻伤不能食用。存储马铃薯需要注意以下几点：1. 忌水多：收获前7天要停止浇水以减少含水量，促使薯皮老化，以利于及早进入休眠和减少病害。2. 忌暴晒：有些人为了晾干皮在太阳下暴晒，结果使喜晾的果实变质霉烂或土豆皮变绿，不能食用。正确方法是放在背阴通风处晾晒。3. 忌潮湿：马铃薯属鲜菜，湿度过大，通气不良会霉烂。4. 忌高温：温度过高土豆会生芽或腐烂，温度过低土豆易冻伤不能食用。因此，堆放土豆不可堆大堆，以便土豆呼吸，并注意贮藏前要严格挑选，去除病、烂、受伤以及有麻斑和受潮的不良薯块。5. 忌杂居：一般其他鲜菜易霉坏，土豆不宜与这些菜放在一起。6. 忌红薯（甘薯）：土豆不能与红薯存放在一起。否则，不是红薯僵心，便是土豆长芽。三、 国外马铃薯仓储设备发展情况1、 国外马铃薯仓储设备现状国外马铃薯仓储机械化起步较早，发展快，技术水平高。德国、美国、法国、荷兰等国家20世纪相继经过一系列从小到大、从低级半自动化到高级自动化的发展，并在技术水平和基础理论研究方面取得了丰硕的成果。比较具有代表性企业的如德国格立莫（GRIMME ）公司，法国DOWNS公司，荷兰Miedema公司等。其马铃薯仓储设备完整的装仓工作过程包括卸载传送、滤土、分级、装仓堆垛或装袋贮藏、装箱贮藏。每一道工序中很高程度的按需融人了机、电、液一体化控制，采用传感技术控制传送量和堆垛均匀度，并更加注重对马铃薯更高程度的保护。这也使得整个装仓操控过程更人性化，装仓成为一个具有保护性的高效且顺利的工作。马铃薯可通过拖车或者带料斗的联合收获机直接卸到接收输送料斗内，采用自动流量控制装置可以确保马铃薯流量固定，从而提高机器作业速度。接收输送料斗装置，设计有可靠坚固的底盘、承载17 t拉力的高强度链条，提高了机器安全性和使用寿命。柔软的料斗底部设计起到了对马铃薯接收和传送过程中的保护作用。传送末端配有螺旋式拨杆，拨杆拨松马铃薯的堆流，使马铃薯更加均匀地落入滤土清洁装置内，提高了转载的速度，加强后续机器工作的连贯性。关键部件清洁辊，根据土壤特点来确定采用材质柔韧的聚氨醋螺旋式轧辊、星状轮或金属辊筒。同时，为分离杂物，采用液压式驱动可以实现对清洁辊的间距和倾斜度进行无极调节，根据马铃薯粘有杂物程度适当调节旋转速度。而清洁辊自身清洁有两种方法：一是在不清洁马铃薯时自身高速旋转达到清洁目的；二是在清洁马铃薯同时附加辊清洁器，随着清洁辊的旋转，辊清洁器做直线运动，从辊的一端运动到另一端，即达到清洁目的。除杂后的马铃薯采用光学无损检测方法，检测是否存在黑心、腐烂、虫眼等病害或损伤，若发现这些质量残次的马铃薯随即剔除，避免入仓后将病害蔓延至其他合格的马铃薯。通过高光谱成像系统、透射光谱系统、傅里叶变换近红外光谱仪获得的马铃薯黑心样本，与合格样本的可见近红外漫反射光谱、透射光谱以及近红外漫反射光谱，发现两类样本的光谱在各自的波段范围内存在差异，这为马铃薯黑心病的光谱判别提供了理论依据。光谱检测技术的应用中，傅里叶近红外光谱仪正确率达90.77%，高光谱成像系统准确率达92.31%，透射光谱系统目前最高，其正确率高达98.46%。马铃薯同一品种分级大体包含两种形式。第一，简单的把体积较小的马铃薯筛选分开；第二，按照质量大小分成不同等级。马铃薯的质量和形状是机器视觉分级的两个重要特征和依据。只按照体积大小分成两级，采用一种合适的筛网抖动筛选即可达到目的。按照质量大小分成不同等级，一种方法是选择多种不同筛网抖动筛选，另一种方法是在分级传送带上根据不同质量、不同体积设计多级分级器，实现多级分级处理。马铃薯经过一道道工序处理，人仓的合格马铃薯可堆垛贮存。装仓机由行走系统、大宽度传送带、内曲天鹅颈装置和可变速电机四大部分组成。其行走系统通过液压驱动，可直线行走、做弧形摆动的多角度行走；对于表皮脆弱的马铃薯设计了高承载、高耐压、高摩擦的人字形条纹合成橡胶传送带，对装仓马铃薯有效的进行了保护；设计配备远程遥控系统可以调节传送带的流量。高度和转速配备传感器和监控功能，在需要情况下进行实时自行调整，满足入仓时不同条件的搬运需求。装仓机也可野外作业，可设定直接将马铃薯进行装车。2国外马铃薯仓储设备发展方向和趋势马铃薯的装袋机、装箱机、倒箱机等也是国外仓储设备中较为出色产品，在每一级传送的转载和掉落的过程中，都最大限度降低了对马铃薯造成损害的隐藏危险。在仓储库设有电脑监测参数，包括外界温度、外界空气相对湿度、风道温度、室内温度、产品温度、产品相对湿度、二氧化碳浓度、气流速度、压力舱的压力等。使控制器连接管理系统便于管理和控制。四、 国内马铃薯仓储设备发展情况1、国内马铃薯仓储设备现状目前，在国内马铃薯仓储设备市场上，高端领域仍然被一些历史悠久、实力雄厚的外企牢牢占据着，而我国专业从事马铃薯机械生产企业虽然逐渐步入发展和成熟期，但马铃薯仓储设备的研究与开发目前仅仅处于起步阶段，还处于比较低的技术水平。目前，生产马铃薯仓储设备的企业仍比较少，据了解，神农西古、德沃科技、中机美诺等是国内较早生产马铃薯仓储设备的企业。2、国内马铃薯仓储设备发展趋势国内企业生产的马铃薯仓储设备目前也能较好完成马铃薯装仓的各个基本环节，从接收料斗到布薯或装箱，每一环节的设备均具备国外高端设备的基本结构，可完成其环节的基本动作。如接收输送料斗，采用可变速电机驱动；清洁辊亦可调节其辊间间隙大小；分级装置采用抖动筛网分级等。国内设备目前较少采用液压和电器控制，随着国外马铃薯仓储设备技术的不断革新和快速发展，国家对马铃薯产业的大力支持，推动了我国马铃薯仓储设备技术飞速发展，正逐步向机、电、液一体化控制方向迈进，并在各个工作环节有与国外技术水平持平趋势，且发展势头良好。五、 马铃薯仓储设计方案马铃薯仓储设备完整的装仓工作过程包括卸载传送、滤土、分级、装仓堆垛或装袋贮藏、装箱贮藏。在完成了前面装卸传送、滤土、分级的工作后，仓库对马铃薯的贮藏对非常重要。在内蒙古乌兰察布市一个马铃薯种植大县中，大部分储窖属于一家一户农民自建，一般能储存2吨左右。这些土窖空气不流通，储量小，温度和湿度靠天然控制，在长达五六个月的储存期里，马铃薯水分流失大，极易腐烂，而且通过化学转化过程，马铃薯淀粉转化为糖时，就不能加工了，只能一般食用。但利用可调式恒温库，可以做到调温和保湿，通过温度调节，可把糖转化为淀粉，反而有利于加工。如此算下来，马铃薯销售达不到“淡季不淡”的效果。马铃薯收获集中，产量大，如果仓储条件好，除了能够避免浪费外，还有利于延长深加工周期，加大和拓展增收途径。内蒙古马铃薯协会认为，在内蒙古这样的马铃薯大区种植，建设现代高水平仓储库十分必要。即使是先建设一般性的恒温式储库，也可以把损耗率降到8%以下，基本能达到发达国家水平。乌兰察布市农牧业局资料显示，建设一个1万吨规模的地上恒温库约需资金1200万元。如果单库面积储存量少于1万吨的，其建设的意义则不大。万吨库在正常年景下，年收益约为162.5万元。案例中，每年土豆收购季节的一个月时间之内，脆薯公司要完成20万吨的土豆收购，建设1万吨以上规模的地上恒温库非常必要。1. 在管理好硬件要求、达到马铃薯贮藏要求的同时，控制好库存是核心。在库存方面，对于马铃薯农作物而言，要求符合先进先出原则。首先运送进来存放的马铃薯，在订货后出货时，应首先考虑运送出去交货。保证马铃薯存放在仓库的时长保持在正常情况的条件下，甚至要求尽可能短的时间。在信息化系统下，运用好系统进行库存的监控，确保库存的数量能实时更新，做好规划。2. 实时监控存储区马铃薯情况在仓库内，分有各个作业环节的区域。其中包括收货区、存储区、拣货区、装卸平台等。在存储区内， 存放着大量的马铃薯，而且区域面积大，对于这部分的管理需要重点留意。对于马铃薯的贮藏，保证温度、湿度、空气流通程度都在适宜的情况下。安排员工进行轮班看守与监控，时刻保证马铃薯在良好的条件下储存。在有特殊情况下，如临时停电，则应在平时就备好停电方案的准备，准备好发电设备或其他电源，以保证仓库的正常运作。3. 仓库作业标准化仓库作业除了要按照标准呢的流程操作外，还要有标准化的操作方法。（1） 卸货马铃薯需分窖单独贮藏，分品种、分级别等把食用薯、商品薯、加工薯、种薯等按不同用途贮藏，避免混杂和病害传播，便于按用途进行相应管理。卸货顺序一般按照先来后到的原则，但也有特殊情况：属于及时装货的货物可安排先到装卸平台卸货；仓库缺货的品种也可优先安排装卸。（2） 拣货对于不同品种的马铃薯需分开拣货进行存放，对于同种马铃薯，在分选过程中按大小、颜色等再进行分类，保证存放在一起的马铃薯是同一档次，做好分品种、分级别的工作，如此而来，不但可以避免混杂和病害传播，也便于相应的管理。六、 总结企业建大型现代化仓储库是马铃薯产业发展的一个方向，现代化恒温库必不可少，而且，现代或恒温库存储应占总产量的50%以上，而且仓储库最好建在马铃薯种植集中区，可以在马铃薯收获的时候，尽可能地做好筛选工作并进入仓库进行保存，做到新鲜储存，降低坏货的可能性，确保货物的质量，同时方便物流，而且产品的优质也有利于产品的销售情况。