近红外分析仪在面粉企业的的应用

近红外分析仪在面粉企业的的应用

质量管理源远流长，现代化的质量管理也已经走过近百年的历程，已经发 展成为非常成熟而完善的管理科学体系。它不仅仅适用于制造业，同样也适用于 非制造业，也可以理解为适用于一切提供产品和服务的行业，包括政府、教育、 商业等领域。质量管理的发展史已经充分证明了它的巨大作用力，它不仅仅能让 一个企业获得巨大的竞争力，同样能让一个国家变成强盛。归根到底，国家的强 盛是建立在*的质量管理的基础上的。中国的产品在国际市场上缺乏竞争力， 很多人认为是中国技术落后，其实，在很大程度上应归咎于质量管理的落后。特 别是在很多技术成熟的领域，有的产品也没有品牌竞争力，就是因为质量管理上 不去的原因。 面粉加工行业是一个对生产技术要求并不高的行业，目前企业之间的设备和 工艺水平差异逐渐缩小,甚至不差上下。但是，企业之间的产品竞争力却相差很 远，这个问题严重困扰了很多经营者。很多企业面临开机率严重不足、客户投诉 增多而利润减少的局面，沉痛的思考曾经供不应求的局面为什么一去不复返？而 有的企业在短短的几年内突飞猛进，规模迅速扩大，投资遍布各小麦主产区 和主销区，为什么？更让企业不得其解的问题是：我们的产品质量也不比那些企业差多少啊？为什么客户非说我的质量不如别人呢？ 面对这个问题，我们首先要谈谈有关质量的概念。在 ISO 质量管理体系里， 质量的定义是：产品和服务满足顾客需要和相关法律法规要求的一组固有的属 性。因此，我们要确定和理解面粉的质量时，必须先确定顾客是谁？顾客的需要 是什么？由于中国地大物博，面制品的制作工艺方法和消费习惯千差万别，比如： 做馒头的（南方馒头和北方馒头）、做包子的、做水饺的、做饼干的、做面条的、 做鲜面条的、、、、、，这个特点决定我们的顾客是一个复杂的群体，在这个复杂的 客户群体里面我们能不能找到客户对面粉质量的要求呢，甚至有人幻想能不能生 产一种万能面粉来满足所有的需要。事实上，很多经营者被这个问题搞昏了头脑。 顾客是上帝，按照上帝的要求改了再改，改到最后市场越来越小，最后被上帝抛 弃了；或者是另外一种情况，盲目模仿竞争对手，今天学张三，明天学李四，学 来学去，学的客户都不知道你是谁了；今天请和尚，明天请道士。总之，找不到 自己的质量目标。没有质量目标，就等同于不知道顾客是谁，也就谈不上质量的 好坏了。 接下来，我们谈第二个问题：质量管理。简单的说，就是找到客户对象，找 到客户的需求，根据客户的需求和自己的原料资源的特点，确定产品质量指标， 然后严格控制这个质量指标，保持稳定，让客户逐渐习惯和产生操作经验，有了 使用的惯性，产品就有了品牌价值，客户群体也就稳定了，销量也就稳定了，这 就是质量管理。简单概括，就是质量管理三步走。一步，确定质量目标；第二 步，控制质量目标；第三步，质量实现。这三步走缺一不可，而且要协调，由于 时间关系，下面重点谈谈第二步，质量控制。 尽管质量管理经历了从质量检验阶段、统计质量控制阶段、全面质量管理 阶段，已经发展到了当今的 6 西格玛的时代，而面粉行业的质量管理还停 留在落后的结果质量检验控制方式上。即使有些企业虽然通过了 ISO 质量管理 体系认证和 HACCP 的认证，也仅仅变成了一种形式，并没有产生实质性的作用。 这种结果控制方式已经越来越不能满足现代化制粉企业的质量管理要求了，因 为：它是一种事后控制，没有预防作用，发现问题时，损失已经很大了，补救成 本非常高，还会带来恶性循环；当结果出现问题时，很难找到产生问题的原因， 也就是说无法指导生产；根据结果的好坏，无法实现科学有效的绩效管理，而没 有绩效管理的管理不是好管理。很多企业的经营者也在努力的寻求一种有效 的质量管理模式，来解决结果管理的不足。无论是哪一种质量管理模式，包括 ISO 和 HACCP，都强调过程统计控制（SPC），这也是质量管理中最基本的一点，但 通过认证，为什么却无法实现过程控制呢，原因是缺乏快速的测量系统（MSA）， 没有快速的 MSA，就无法对过程的关键控制点进行量化和标准化，就无法进行 快速而准确的定性判断和控制。 在当今设备和工艺水平同质化的时代，决定面粉质量的关键因素是原粮的 质量和生产操作的稳定性，所以，把握好原粮的质量和生产过程的稳定性，就是 过程控制的重要任务。下面按照工序流程重点谈一下如何使用近红外仪进行原粮 检验和生产过程控制的方法： 1、原粮检验的控制：目前能够快速测量小麦质量指标的仪器有连续光谱近红外 谷物分析仪，能测量水分、容重、蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、硬度、 沉降值等，只需要一分钟而不需要粉碎。这样就可以解决手抓牙咬眼睛看的 感觉检验的不足了，就能避免人情粮，公平合理，打造以质论价的收购体系 了，避免价格一刀切，这样好粮食就有机会上门了。 2、原粮出仓搭配的控制：小麦搭配是生产环节的起点，也是决定面粉最终质量 的关键点。目前很多面粉企业的资金和库存能力有限,搭配的空间很小,小麦质 量波动很大,遇到好的用好的,遇到差的用差的,导致了产品质量的波动。有了 好的原粮是好事，但如果搭配不好，就有可能变成坏事，就必须要制定出合 理的搭配方案，严格控制搭配效果。搭配工作主要控制搭配的水分、容重、 蛋白含量及湿面筋含量，使用近红外仪就能满足这一要求。其中，搭配后小 麦的水分值的高低，直接用来指导加水量的调节和控制。另外，搭配出仓小 麦的流量很重要，因为流量的稳定性对去石机的效果影响较大。 3、清理效果的控制：在清理工序中，风选设备主要监控风网风压的稳定性，筛 理设备主要防止筛面堵塞，这些设备的工艺效果相对比较稳定。但效果经常 出现波动的对质量影响较大的主要是去石机，其去石效果的好坏，主要体现 在面粉的含砂量指标上。但含砂量的国标方法操作起来很繁琐而不准确。有 的企业抽取清理后的小麦 1 到 2 公斤，人工分拣石子等异物来判断清理效果， 其实是不科学的，因为石子等在小麦中的分布是不均匀的，如果抽样太少， 就会得到有时候含量为零，有时候超标，这样的结果久而久之，生产人员就 不会再相信这个工作的准确性了。因此，在这里介绍一个简单的方法，只需 要 2 分钟，可以考核清理效果。取 1 心粗的物料 500 克，任意位置取洋，装 满三个 20-25 毫升左右的坩埚或小的玻璃酒杯，刮平。分别倒入三个 100 毫 升左右的平底透明的玻璃杯，往玻璃杯内倒入 50 毫升左右的四氯化碳，比重 较轻的物料会浮在上面，而比重较重的砂就沉在下面，用反光镜观察杯子底 部的小石子的个数，不分大小，取平均值，这样就能准确的判断清理效果的 好坏了，笔者已经做过大量的实验，此方法在判断清理效果方面与使用面粉 的含砂量方法有很好的相关性， 某1000吨车间A、B线1心粗物料含砂量趋势图 A线 B线 通过这个图可以看出两个生产线的清理效果有明显的区别，A 线清理效果好于 B 线。 4、入磨小麦的水分与二次加水量的控制：入磨水分的高低，对制粉工艺以及经 济效益的影响比较大，所以控制入磨小麦的水分稳定是很重要的。近红外仪 能够准确测定润麦 24 小时后小麦的水分，从而能够指导二次加水量调节和入 磨小麦的搭配使用，并可以使用该结果用来考核润麦操作员的工作质量。 5、对制粉生产过程的控制：近红外仪能够准确的测定成品面粉、次粉、麸皮及 各个粉路的水分、灰分、蛋白、面筋、吸水率等各项指标。可以定时对成品 粉或等级粉进行取样检测，如果发现灰分指标偏高了或超标了，就可以立即 对经常波动的几个粉路进行测定，这样就能准确的判定是哪个粉路出现了问 题，准确的对粉路进行选择调整，这样灰分才真正具备了指导生产的作用。 需要补充说明的是，传统国标方法或者只测定成品粉灰分是不能指导生产的， 国标法测定的灰分通常指的是粗灰分，即包含小麦内源性的，也包含小麦表 皮以外携带的砂石等无机物。即清理效果和制粉加工精度都影响最终产品的 灰分。并且这个结果反应的是几个小时以前的状况,此时非彼时,时过境迁了， 到底是原粮清理问题引起的，还是制粉操作工艺变化引起的，无法确定。所 以，从这个角度看，国标法测定的灰分或只测定成品灰分是不具有指导生产 的作用。 6、对粉筛筛理效果的监测控制：在某种意义上讲，面粉质量是“选”出来的， 因为每个粉流的流量和质量都是筛网配置决定的。面粉企业应该定期对制粉 车间的工艺进行测定，并对筛网配备是否合理进行诊断和调整。特别是季节 变化时，这个工作更为重要。但是，使用传统方法对粉路进行测定，费工费 时，短则几天，长则 10 天半月，等结果出来，很多问题已经变化了。所以， 很多粉厂很少或不进行测定，仅凭经验调整，头痛医头，脚痛医脚，结果是 导致工艺严重偏离正常设计水平。如果使用近红外仪，仅需要 2 个小时，近红外水分 近红外灰分 DM系统灰分 高，DM下筛 枯 DM上、下颗粒大水 分高，DM下水分低 2M系统灰分 波动大筛枯 严重 可以完成从取样到出结果的过程。并且按照粉流的顺序做成排列图，鲜明而 准确的判断是哪个粉流有问题，是哪层筛网有问题。 如图（2）为 600 吨/ 天的生产线粉路水分和灰分曲线图。从这个图上，我们很容易看出 2 心系统 粉路灰分差异大，有的上下粉直接差异非常大，有的甚至接近 3 心的灰分， 这是不合理的，有可能是筛枯或筛网窜漏；撞击磨系统的粉灰分偏高，远高 于 1 心，这与设计的目标不相符，并且水分也比 1 心高很多，说明筛网孔径 较大，粉的颗粒大，水分高；但 DM 下水分低远低于 DM 上、中粉，说明 DM 下粉很细，但 DM 下灰分很高，有可能筛枯或窜漏。依此类推，我们根 据工艺设计的目标曲线和同系统同质量的理论进行系统间比较和系统内比 较，很容易比较出问题，准确的调整筛网和物料分配。 7、在生产绩效考核方面的应用：没有绩效考核的管理，不是好管理，因为 没有考核，干好干坏一个样，就会导致积极性和责任心下降，浑水摸鱼，滥竽充 数。但如果绩效考核的方法不当，同样会出现弊端，如：很多企业过分强调结果 考核，而忽视过程管理，用成品粉的各项指标的月平均结果考核生产班组，就会 导致员工关注结果而忽视生产过程，有时候结果不理想，就采取作弊的手段去达 到，如：化验取样时，通过降低出粉率降低灰分；上半个班灰分高就通过下半个 班来弥补；上半个月灰分高就用下半个月来弥补；甚至怀疑化验结果不准确，通 过复检来降低灰分结果、、、、总之，结果考核会导致员工为关注结果而作弊，这 说明结果考核的模式不合理。如果使用了近红外对生产过程的各个关键点进行定 时测量，绘制成运行曲线，无论过高和过低，只要超出目标的上下限，都视为波 动，这样就能够促使操作工向合理目标范围内努力，过程就能稳定。每个岗位的 过程稳定了，整个生产流程也就稳定了。这样的考核就能发挥员工的积极性。如 下图为某车间的灰分运行控制图，这样就能促使各班组之间保持稳定性，过高过 低都视为控制失效而不合格，这样也避免了班组之间八仙过海，各显其能。灰分 灰分上限 灰分下限 灰分目标 过低不 合格 过高不 合格 按照这个方法，化验室把结果报给相应的生产人员，就可以绘制成各种关键控制 点参数的运行图，如：可以对小麦的水分、容重、蛋白含量绘制运行图，考核小 麦搭配的绩效；对入磨小麦的水分绘制运行图，考核小麦润麦效果；对含砂量绘 制运行图，考核清理效果；对等级粉各项指标绘制运行图，考核粉路搭配的效 果；、、、、、以此类推进行细化，根据因果关系，考核责任人。这样就能各负其责， 协调一致。 8、按生产流程分工考核管理：很多面粉企业的生产管理上不去的一个主要原因 是管理机制出了问题，导致车间操作员之间的工作协调不好。很多企业生产车间 的操作人员不按照生产的流程顺序分工，而是按照楼层分工就有很多的弊端。一 个人管理一个楼层，表面上分工和责任很清晰，但是，对管理生产和解决生产问 题带来很多麻烦，出现问题也不好追究责任，甚至造成扯皮推诿和故意捣乱。有 的楼层工人工作了半年，也不知道生产工艺的基本流程，不知道自己工作的失误 会给别的岗位带来哪些影响。另一方面，楼层式的管理会涉及更多种类的设备和 工作原理，对操作员的素质和悟性有更高的要求，而在面粉厂招工难的今天，更 加不现实。楼层式的管理会严重导致责任心的丧失，楼上造孽，楼下遭罪。由于 这种楼层式管理而造成简单的问题重复发生，正常时不沟通，出问题时越忙越乱， 越乱越忙，故此失彼。因此，建议麦间和粉间分开管理，麦间 2 人，粉间 3-4 人， 在不增加人员的情况下，会明显提高工作质量。这样可以做到把班组吃大锅饭， 变成到人到岗，把横向巡查变为上下巡查，便于上下沟通，容易发现问题和预防 问题。 总之，我们必须认识到：仪器的应用不仅仅是出一个测量结果，而最终是 为管理服务的，只有理解和这一点，我们才能真正发挥仪器的大作用，为生产 管理服务，这必将带来面粉行业质量管理理念的革命。近红外的科学使用能为面 粉行业提供了一个过程控制和生产绩效管理的完美解决方案。