近紅外分析儀在面粉企業的的應用

質量管理源遠流長，現代化的質量管理也已經走過近百年的歷程，已經發 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，同樣也適用于 非制造業，也可以理解為適用于一切提供產品和服務的行業，包括政府、教育、 商業等領域。質量管理的發展史已經充分證明了它的巨大作用力，它不僅僅能讓 一個企業獲得巨大的競爭力，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*的質量管理的基礎上的。中國的產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量管理的落后。特 別是在很多技術成熟的領域，有的產品也沒有品牌競爭力，就是因為質量管理上 不去的原因。 面粉加工行業是一個對生產技術要求并不高的行業，目前企業之間的設備和 工藝水平差異逐漸縮小,甚至不差上下。但是，企業之間的產品競爭力卻相差很 遠，這個問題嚴重困擾了很多經營者。很多企業面臨開機率嚴重不足、客戶投訴 增多而利潤減少的局面，沉痛的思考曾經供不應求的局面為什么一去不復返？而 有的企業在短短的幾年內突飛猛進，規模迅速擴大，投資遍布各小麥主產區 和主銷區，為什么？更讓企業不得其解的問題是：我們的產品質量也不比那些企業差多少??？為什么客戶非說我的質量不如別人呢？ 面對這個問題，我們首先要談談有關質量的概念。在 ISO 質量管理體系里， 質量的定義是：產品和服務滿足顧客需要和相關法律法規要求的一組固有的屬 性。因此，我們要確定和理解面粉的質量時，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量的要求呢，甚至有人幻想能不能生 產一種萬能面粉來滿足所有的需要。事實上，很多經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 自己的質量目標。沒有質量目標，就等同于不知道顧客是誰，也就談不上質量的 好壞了。 接下來，我們談第二個問題：質量管理。簡單的說，就是找到客戶對象，找 到客戶的需求，根據客戶的需求和自己的原料資源的特點，確定產品質量指標， 然后嚴格控制這個質量指標，保持穩定，讓客戶逐漸習慣和產生操作經驗，有了 使用的慣性，產品就有了品牌價值，客戶群體也就穩定了，銷量也就穩定了，這 就是質量管理。簡單概括，就是質量管理三步走。一步，確定質量目標；第二 步，控制質量目標；第三步，質量實現。這三步走缺一不可，而且要協調，由于 時間關系，下面重點談談第二步，質量控制。 盡管質量管理經歷了從質量檢驗階段、統計質量控制階段、全面質量管理 階段，已經發展到了當今的 6 西格瑪的時代，而面粉行業的質量管理還停 留在落后的結果質量檢驗控制方式上。即使有些企業雖然通過了 ISO 質量管理 體系認證和 HACCP 的認證，也僅僅變成了一種形式，并沒有產生實質性的作用。 這種結果控制方式已經越來越不能滿足現代化制粉企業的質量管理要求了，因 為：它是一種事后控制，沒有預防作用，發現問題時，損失已經很大了，補救成 本非常高，還會帶來惡性循環；當結果出現問題時，很難找到產生問題的原因， 也就是說無法指導生產；根據結果的好壞，無法實現科學有效的績效管理，而沒 有績效管理的管理不是好管理。很多企業的經營者也在努力的尋求一種有效 的質量管理模式，來解決結果管理的不足。無論是哪一種質量管理模式，包括 ISO 和 HACCP，都強調過程統計控制（SPC），這也是質量管理中最基本的一點，但 通過認證，為什么卻無法實現過程控制呢，原因是缺乏快速的測量系統（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化的時代，決定面粉質量的關鍵因素是原糧的 質量和生產操作的穩定性，所以，把握好原糧的質量和生產過程的穩定性，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量指標的儀器有連續光譜近紅外 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：小麥搭配是生產環節的起點，也是決定面粉最終質量 的關鍵點。目前很多面粉企業的資金和庫存能力有限,搭配的空間很小,小麥質 量波動很大,遇到好的用好的,遇到差的用差的,導致了產品質量的波動。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節和控制。另外，搭配出倉小 麥的流量很重要，因為流量的穩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，風選設備主要監控風網風壓的穩定性，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定。但效果經常 出現波動的對質量影響較大的主要是去石機，其去石效果的好壞，主要體現 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，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線的清理效果有明顯的區別，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 濟效益的影響比較大，所以控制入磨小麥的水分穩定是很重要的。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節和入 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量。 5、對制粉生產過程的控制：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，如果發現灰分指標偏高了或超標了，就可以立即 對經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了問 題，準確的對粉路進行選擇調整，這樣灰分才真正具備了指導生產的作用。 需要補充說明的是，傳統國標方法或者只測定成品粉灰分是不能指導生產的， 國標法測定的灰分通常指的是粗灰分，即包含小麥內源性的，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 的作用。 6、對粉篩篩理效果的監測控制：在某種意義上講，面粉質量是“選”出來的， 因為每個粉流的流量和質量都是篩網配置決定的。面粉企業應該定期對制粉 車間的工藝進行測定，并對篩網配備是否合理進行診斷和調整。特別是季節 變化時，這個工作更為重要。但是，使用傳統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，很多問題已經變化了。所以， 很多粉廠很少或不進行測定，僅憑經驗調整，頭痛醫頭，腳痛醫腳，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系統灰分 高，DM下篩 枯 DM上、下顆粒大水 分高，DM下水分低 2M系統灰分 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，是哪層篩網有問題。 如圖（2）為 600 噸/ 天的生產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 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竄漏；撞擊磨系統的粉灰分偏高，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 據工藝設計的目標曲線和同系統同質量的理論進行系統間比較和系統內比 較，很容易比較出問題，準確的調整篩網和物料分配。 7、在生產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。但如果績效考核的方法不當，同樣會出現弊端，如：很多企業過分強調結果 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班組，就會 導致員工關注結果而忽視生產過程，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努力，過程就能穩定。每個崗位的 過程穩定了，整個生產流程也就穩定了。這樣的考核就能發揮員工的積極性。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人員，就可以繪制成各種關鍵控制 點參數的運行圖，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，根據因果關系，考核責任人。這樣就能各負其責， 協調一致。 8、按生產流程分工考核管理：很多面粉企業的生產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調不好。很多企業生產車間 的操作人員不按照生產的流程順序分工，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，對管理生產和解決生產問 題帶來很多麻煩，出現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，對操作員的素質和悟性有更高的要求，而在面粉廠招工難的今天，更 加不現實。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，把橫向巡查變為上下巡查，便于上下溝通，容易發現問題和預防 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，我們才能真正發揮儀器的大作用，為生產 管理服務，這必將帶來面粉行業質量管理理念的革命。近紅外的科學使用能為面 粉行業提供了一個過程控制和生產績效管理的完美解決方案。