近紅外分析儀在面粉企業(yè)的的應用

質(zhì)量管理源遠流長，現(xiàn)代化的質(zhì)量管理也已經(jīng)走過近百年的歷程，已經(jīng)發(fā) 展成為非常成熟而完善的管理科學體系。它不僅僅適用于制造業(yè)，同樣也適用于 非制造業(yè)，也可以理解為適用于一切提供產(chǎn)品和服務的行業(yè)，包括政府、教育、 商業(yè)等領域。質(zhì)量管理的發(fā)展史已經(jīng)充分證明了它的巨大作用力，它不僅僅能讓 一個企業(yè)獲得巨大的競爭力，同樣能讓一個國家變成強盛。歸根到底，國家的強 盛是建立在*的質(zhì)量管理的基礎上的。中國的產(chǎn)品在國際市場上缺乏競爭力， 很多人認為是中國技術落后，其實，在很大程度上應歸咎于質(zhì)量管理的落后。特 別是在很多技術成熟的領域，有的產(chǎn)品也沒有品牌競爭力，就是因為質(zhì)量管理上 不去的原因。 面粉加工行業(yè)是一個對生產(chǎn)技術要求并不高的行業(yè)，目前企業(yè)之間的設備和 工藝水平差異逐漸縮小,甚至不差上下。但是，企業(yè)之間的產(chǎn)品競爭力卻相差很 遠，這個問題嚴重困擾了很多經(jīng)營者。很多企業(yè)面臨開機率嚴重不足、客戶投訴 增多而利潤減少的局面，沉痛的思考曾經(jīng)供不應求的局面為什么一去不復返？而 有的企業(yè)在短短的幾年內(nèi)突飛猛進，規(guī)模迅速擴大，投資遍布各小麥主產(chǎn)區(qū) 和主銷區(qū)，為什么？更讓企業(yè)不得其解的問題是：我們的產(chǎn)品質(zhì)量也不比那些企業(yè)差多少??？為什么客戶非說我的質(zhì)量不如別人呢？ 面對這個問題，我們首先要談談有關質(zhì)量的概念。在 ISO 質(zhì)量管理體系里， 質(zhì)量的定義是：產(chǎn)品和服務滿足顧客需要和相關法律法規(guī)要求的一組固有的屬 性。因此，我們要確定和理解面粉的質(zhì)量時，必須先確定顧客是誰？顧客的需要 是什么？由于中國地大物博，面制品的制作工藝方法和消費習慣千差萬別，比如： 做饅頭的（南方饅頭和北方饅頭）、做包子的、做水餃的、做餅干的、做面條的、 做鮮面條的、、、、、，這個特點決定我們的顧客是一個復雜的群體，在這個復雜的 客戶群體里面我們能不能找到客戶對面粉質(zhì)量的要求呢，甚至有人幻想能不能生 產(chǎn)一種萬能面粉來滿足所有的需要。事實上，很多經(jīng)營者被這個問題搞昏了頭腦。 顧客是上帝，按照上帝的要求改了再改，改到最后市場越來越小，最后被上帝拋 棄了；或者是另外一種情況，盲目模仿競爭對手，今天學張三，明天學李四，學 來學去，學的客戶都不知道你是誰了；今天請和尚，明天請道士?？傊?，找不到 自己的質(zhì)量目標。沒有質(zhì)量目標，就等同于不知道顧客是誰，也就談不上質(zhì)量的 好壞了。 接下來，我們談第二個問題：質(zhì)量管理。簡單的說，就是找到客戶對象，找 到客戶的需求，根據(jù)客戶的需求和自己的原料資源的特點，確定產(chǎn)品質(zhì)量指標， 然后嚴格控制這個質(zhì)量指標，保持穩(wěn)定，讓客戶逐漸習慣和產(chǎn)生操作經(jīng)驗，有了 使用的慣性，產(chǎn)品就有了品牌價值，客戶群體也就穩(wěn)定了，銷量也就穩(wěn)定了，這 就是質(zhì)量管理。簡單概括，就是質(zhì)量管理三步走。一步，確定質(zhì)量目標；第二 步，控制質(zhì)量目標；第三步，質(zhì)量實現(xiàn)。這三步走缺一不可，而且要協(xié)調(diào)，由于 時間關系，下面重點談談第二步，質(zhì)量控制。 盡管質(zhì)量管理經(jīng)歷了從質(zhì)量檢驗階段、統(tǒng)計質(zhì)量控制階段、全面質(zhì)量管理 階段，已經(jīng)發(fā)展到了當今的 6 西格瑪?shù)臅r代，而面粉行業(yè)的質(zhì)量管理還停 留在落后的結果質(zhì)量檢驗控制方式上。即使有些企業(yè)雖然通過了 ISO 質(zhì)量管理 體系認證和 HACCP 的認證，也僅僅變成了一種形式，并沒有產(chǎn)生實質(zhì)性的作用。 這種結果控制方式已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)代化制粉企業(yè)的質(zhì)量管理要求了，因 為：它是一種事后控制，沒有預防作用，發(fā)現(xiàn)問題時，損失已經(jīng)很大了，補救成 本非常高，還會帶來惡性循環(huán)；當結果出現(xiàn)問題時，很難找到產(chǎn)生問題的原因， 也就是說無法指導生產(chǎn)；根據(jù)結果的好壞，無法實現(xiàn)科學有效的績效管理，而沒 有績效管理的管理不是好管理。很多企業(yè)的經(jīng)營者也在努力的尋求一種有效 的質(zhì)量管理模式，來解決結果管理的不足。無論是哪一種質(zhì)量管理模式，包括 ISO 和 HACCP，都強調(diào)過程統(tǒng)計控制（SPC），這也是質(zhì)量管理中最基本的一點，但 通過認證，為什么卻無法實現(xiàn)過程控制呢，原因是缺乏快速的測量系統(tǒng)（MSA）， 沒有快速的 MSA，就無法對過程的關鍵控制點進行量化和標準化，就無法進行 快速而準確的定性判斷和控制。 在當今設備和工藝水平同質(zhì)化的時代，決定面粉質(zhì)量的關鍵因素是原糧的 質(zhì)量和生產(chǎn)操作的穩(wěn)定性，所以，把握好原糧的質(zhì)量和生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，就是 過程控制的重要任務。下面按照工序流程重點談一下如何使用近紅外儀進行原糧 檢驗和生產(chǎn)過程控制的方法： 1、原糧檢驗的控制：目前能夠快速測量小麥質(zhì)量指標的儀器有連續(xù)光譜近紅外 谷物分析儀，能測量水分、容重、蛋白含量、濕面筋含量、吸水率、硬度、 沉降值等，只需要一分鐘而不需要粉碎。這樣就可以解決手抓牙咬眼睛看的 感覺檢驗的不足了，就能避免人情糧，公平合理，打造以質(zhì)論價的收購體系 了，避免價格一刀切，這樣好糧食就有機會上門了。 2、原糧出倉搭配的控制：小麥搭配是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的起點，也是決定面粉最終質(zhì)量 的關鍵點。目前很多面粉企業(yè)的資金和庫存能力有限,搭配的空間很小,小麥質(zhì) 量波動很大,遇到好的用好的,遇到差的用差的,導致了產(chǎn)品質(zhì)量的波動。有了 好的原糧是好事，但如果搭配不好，就有可能變成壞事，就必須要制定出合 理的搭配方案，嚴格控制搭配效果。搭配工作主要控制搭配的水分、容重、 蛋白含量及濕面筋含量，使用近紅外儀就能滿足這一要求。其中，搭配后小 麥的水分值的高低，直接用來指導加水量的調(diào)節(jié)和控制。另外，搭配出倉小 麥的流量很重要，因為流量的穩(wěn)定性對去石機的效果影響較大。 3、清理效果的控制：在清理工序中，風選設備主要監(jiān)控風網(wǎng)風壓的穩(wěn)定性，篩 理設備主要防止篩面堵塞，這些設備的工藝效果相對比較穩(wěn)定。但效果經(jīng)常 出現(xiàn)波動的對質(zhì)量影響較大的主要是去石機，其去石效果的好壞，主要體現(xiàn) 在面粉的含砂量指標上。但含砂量的國標方法操作起來很繁瑣而不準確。有 的企業(yè)抽取清理后的小麥 1 到 2 公斤，人工分揀石子等異物來判斷清理效果， 其實是不科學的，因為石子等在小麥中的分布是不均勻的，如果抽樣太少， 就會得到有時候含量為零，有時候超標，這樣的結果久而久之，生產(chǎn)人員就 不會再相信這個工作的準確性了。因此，在這里介紹一個簡單的方法，只需 要 2 分鐘，可以考核清理效果。取 1 心粗的物料 500 克，任意位置取洋，裝 滿三個 20-25 毫升左右的坩堝或小的玻璃酒杯，刮平。分別倒入三個 100 毫 升左右的平底透明的玻璃杯，往玻璃杯內(nèi)倒入 50 毫升左右的四氯化碳，比重 較輕的物料會浮在上面，而比重較重的砂就沉在下面，用反光鏡觀察杯子底 部的小石子的個數(shù)，不分大小，取平均值，這樣就能準確的判斷清理效果的 好壞了，筆者已經(jīng)做過大量的實驗，此方法在判斷清理效果方面與使用面粉 的含砂量方法有很好的相關性， 某1000噸車間A、B線1心粗物料含砂量趨勢圖 A線 B線 通過這個圖可以看出兩個生產(chǎn)線的清理效果有明顯的區(qū)別，A 線清理效果好于 B 線。 4、入磨小麥的水分與二次加水量的控制：入磨水分的高低，對制粉工藝以及經(jīng) 濟效益的影響比較大，所以控制入磨小麥的水分穩(wěn)定是很重要的。近紅外儀 能夠準確測定潤麥 24 小時后小麥的水分，從而能夠指導二次加水量調(diào)節(jié)和入 磨小麥的搭配使用，并可以使用該結果用來考核潤麥操作員的工作質(zhì)量。 5、對制粉生產(chǎn)過程的控制：近紅外儀能夠準確的測定成品面粉、次粉、麩皮及 各個粉路的水分、灰分、蛋白、面筋、吸水率等各項指標。可以定時對成品 粉或等級粉進行取樣檢測，如果發(fā)現(xiàn)灰分指標偏高了或超標了，就可以立即 對經(jīng)常波動的幾個粉路進行測定，這樣就能準確的判定是哪個粉路出現(xiàn)了問 題，準確的對粉路進行選擇調(diào)整，這樣灰分才真正具備了指導生產(chǎn)的作用。 需要補充說明的是，傳統(tǒng)國標方法或者只測定成品粉灰分是不能指導生產(chǎn)的， 國標法測定的灰分通常指的是粗灰分，即包含小麥內(nèi)源性的，也包含小麥表 皮以外攜帶的砂石等無機物。即清理效果和制粉加工精度都影響最終產(chǎn)品的 灰分。并且這個結果反應的是幾個小時以前的狀況,此時非彼時,時過境遷了， 到底是原糧清理問題引起的，還是制粉操作工藝變化引起的，無法確定。所 以，從這個角度看，國標法測定的灰分或只測定成品灰分是不具有指導生產(chǎn) 的作用。 6、對粉篩篩理效果的監(jiān)測控制：在某種意義上講，面粉質(zhì)量是“選”出來的， 因為每個粉流的流量和質(zhì)量都是篩網(wǎng)配置決定的。面粉企業(yè)應該定期對制粉 車間的工藝進行測定，并對篩網(wǎng)配備是否合理進行診斷和調(diào)整。特別是季節(jié) 變化時，這個工作更為重要。但是，使用傳統(tǒng)方法對粉路進行測定，費工費 時，短則幾天，長則 10 天半月，等結果出來，很多問題已經(jīng)變化了。所以， 很多粉廠很少或不進行測定，僅憑經(jīng)驗調(diào)整，頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳，結果是 導致工藝嚴重偏離正常設計水平。如果使用近紅外儀，僅需要 2 個小時，近紅外水分 近紅外灰分 DM系統(tǒng)灰分 高，DM下篩 枯 DM上、下顆粒大水 分高，DM下水分低 2M系統(tǒng)灰分 波動大篩枯 嚴重 可以完成從取樣到出結果的過程。并且按照粉流的順序做成排列圖，鮮明而 準確的判斷是哪個粉流有問題，是哪層篩網(wǎng)有問題。 如圖（2）為 600 噸/ 天的生產(chǎn)線粉路水分和灰分曲線圖。從這個圖上，我們很容易看出 2 心系統(tǒng) 粉路灰分差異大，有的上下粉直接差異非常大，有的甚至接近 3 心的灰分， 這是不合理的，有可能是篩枯或篩網(wǎng)竄漏；撞擊磨系統(tǒng)的粉灰分偏高，遠高 于 1 心，這與設計的目標不相符，并且水分也比 1 心高很多，說明篩網(wǎng)孔徑 較大，粉的顆粒大，水分高；但 DM 下水分低遠低于 DM 上、中粉，說明 DM 下粉很細，但 DM 下灰分很高，有可能篩枯或竄漏。依此類推，我們根 據(jù)工藝設計的目標曲線和同系統(tǒng)同質(zhì)量的理論進行系統(tǒng)間比較和系統(tǒng)內(nèi)比 較，很容易比較出問題，準確的調(diào)整篩網(wǎng)和物料分配。 7、在生產(chǎn)績效考核方面的應用：沒有績效考核的管理，不是好管理，因為 沒有考核，干好干壞一個樣，就會導致積極性和責任心下降，渾水摸魚，濫竽充 數(shù)。但如果績效考核的方法不當，同樣會出現(xiàn)弊端，如：很多企業(yè)過分強調(diào)結果 考核，而忽視過程管理，用成品粉的各項指標的月平均結果考核生產(chǎn)班組，就會 導致員工關注結果而忽視生產(chǎn)過程，有時候結果不理想，就采取作弊的手段去達 到，如：化驗取樣時，通過降低出粉率降低灰分；上半個班灰分高就通過下半個 班來彌補；上半個月灰分高就用下半個月來彌補；甚至懷疑化驗結果不準確，通 過復檢來降低灰分結果、、、、總之，結果考核會導致員工為關注結果而作弊，這 說明結果考核的模式不合理。如果使用了近紅外對生產(chǎn)過程的各個關鍵點進行定 時測量，繪制成運行曲線，無論過高和過低，只要超出目標的上下限，都視為波 動，這樣就能夠促使操作工向合理目標范圍內(nèi)努力，過程就能穩(wěn)定。每個崗位的 過程穩(wěn)定了，整個生產(chǎn)流程也就穩(wěn)定了。這樣的考核就能發(fā)揮員工的積極性。如 下圖為某車間的灰分運行控制圖，這樣就能促使各班組之間保持穩(wěn)定性，過高過 低都視為控制失效而不合格，這樣也避免了班組之間八仙過海，各顯其能?；曳?灰分上限 灰分下限 灰分目標 過低不 合格 過高不 合格 按照這個方法，化驗室把結果報給相應的生產(chǎn)人員，就可以繪制成各種關鍵控制 點參數(shù)的運行圖，如：可以對小麥的水分、容重、蛋白含量繪制運行圖，考核小 麥搭配的績效；對入磨小麥的水分繪制運行圖，考核小麥潤麥效果；對含砂量繪 制運行圖，考核清理效果；對等級粉各項指標繪制運行圖，考核粉路搭配的效 果；、、、、、以此類推進行細化，根據(jù)因果關系，考核責任人。這樣就能各負其責， 協(xié)調(diào)一致。 8、按生產(chǎn)流程分工考核管理：很多面粉企業(yè)的生產(chǎn)管理上不去的一個主要原因 是管理機制出了問題，導致車間操作員之間的工作協(xié)調(diào)不好。很多企業(yè)生產(chǎn)車間 的操作人員不按照生產(chǎn)的流程順序分工，而是按照樓層分工就有很多的弊端。一 個人管理一個樓層，表面上分工和責任很清晰，但是，對管理生產(chǎn)和解決生產(chǎn)問 題帶來很多麻煩，出現(xiàn)問題也不好追究責任，甚至造成扯皮推諉和故意搗亂。有 的樓層工人工作了半年，也不知道生產(chǎn)工藝的基本流程，不知道自己工作的失誤 會給別的崗位帶來哪些影響。另一方面，樓層式的管理會涉及更多種類的設備和 工作原理，對操作員的素質(zhì)和悟性有更高的要求，而在面粉廠招工難的今天，更 加不現(xiàn)實。樓層式的管理會嚴重導致責任心的喪失，樓上造孽，樓下遭罪。由于 這種樓層式管理而造成簡單的問題重復發(fā)生，正常時不溝通，出問題時越忙越亂， 越亂越忙，故此失彼。因此，建議麥間和粉間分開管理，麥間 2 人，粉間 3-4 人， 在不增加人員的情況下，會明顯提高工作質(zhì)量。這樣可以做到把班組吃大鍋飯， 變成到人到崗，把橫向巡查變?yōu)樯舷卵膊?，便于上下溝通，容易發(fā)現(xiàn)問題和預防 問題。 總之，我們必須認識到：儀器的應用不僅僅是出一個測量結果，而最終是 為管理服務的，只有理解和這一點，我們才能真正發(fā)揮儀器的大作用，為生產(chǎn) 管理服務，這必將帶來面粉行業(yè)質(zhì)量管理理念的革命。近紅外的科學使用能為面 粉行業(yè)提供了一個過程控制和生產(chǎn)績效管理的完美解決方案。