影響得米率的關鍵要素(三）——碾米工序的優化

　　提高得米與降低增碎的前提必需是保證目標精度

　　1 碾米機工作原理

　　1.1 碾米工藝原理

　　糙米由進料斗經流量調節機構進入碾白室，螺旋頭將之送至砂輥且沿砂輥表面螺旋前進，旋轉的砂輥表面的微刃（金剛砂）碾削糙米皮層，同時，米粒與米粒、米粒與米篩之間碰撞、摩擦，使其開糙及碾白。而噴風作用迫使糠粉脫離米粒表面，排出篩孔。

　　1.2 關于碾米操控中的幾個問題

　　（1）流量調節桿固定了是否流量就穩定？

　　（2）固定壓砣位置是否碾米室壓力穩定？

　　（3）出糠的所有篩孔是否穩定的暢通？

　　以上問題的答案對碾米工藝有何影響？

　　2 “優化碾米”的目的

　　2.1 碾米的要求

　　（1）碾去目標物，達到目標精度；

　　（2）減少碾米過程中成為“糠粉”的碎米；

　　（3）減少碾去目標物之外的部分；

　　（4）減少碾米增碎。

　　2.2 提示

　　離開碾米的“目標精度”，降低“增碎”與提高“得米率”將失去意義。

　　2.3 優化的前提

　　保證產量；達到“目標精度”。

　　2.4 提問

　　從糙米到一碾三碾再從白米到一拋、二拋米粒是否在一直變小？

　　3 案例分析

　　3.1 米廠產線數據

　　一份來自某米廠原產線樣本的真實數據（在線工藝檢測系統的AI機器人檢測）。

　　小碎

　　碎米

　　達標

　　碾不足

　　過碾

　　留胚

　　留皮

　　碾減率

　　一碾

　　0.25

　　8.27

　　19.4

　　2.7

　　67.3

　　—

　　—

　　7.88

　　二碾

　　0.31

　　13.35

　　37.6

　　0.6

　　60.9

　　19.7

　　—

　　6.29

　　三碾

　　0.12

　　12.67

　　98.8

　　0.4

　　—

　　8.8

　　4.6

　　* 進入一碾之前，糙米的碎糙率為3.03 。

　　3.2 樣本特點

　　這份樣本代表了整個碾米行業的現狀，也全面反映碾米中影響得米率的三個問題：我們開通快手了，感謝大家一直關注和支持，搜索 ：糧油世界-紅高粱 快手號: liangyoushijie-hgl 感謝關注獲取糧油行業更多資訊

　　（1）被碾成“糠粉”的碎米；

　　（2）碾去了米粒“目標物”之外的若干層；

　　（3）不合理的增碎。

　　3.3 判斷根據

　　（1）從前后工序的小碎米率變化，可判斷碎米被碾成“糠粉”嚴重程度；

　　（2）從“碾減率”數據，可判斷是否碾去了“目標物”之外的米層；

　　（3）從前后工序的碎米量變化，判斷增碎是否合理。

　　3.4 數據分析

　　3.4.1 小碎米率

　　一碾0.25，二碾0.31，三碾0.12 比二碾顯著降低：“小碎”被碾成了“糠粉”。

　　3.4.2 增碎率

　　碾米前碎糙米3.03，一碾增碎5.24（8.27）二碾增碎5.08（13.35）三碾負增碎（12.67）：

　　（1）一、二碾分別增碎5，明顯不合理；

　　（2）三碾碎米少于二碾， 進一步確認“碎米被碾成糠粉”。

　　3.4.3 碾減率

　　一碾7.88，二碾6.29，三碾1.21，總碾減15.38，可以確定，米粒被多碾去了3-5層。

　　3.4.4 碾減結果

　　多碾去了3-5層？果皮、種皮、珠心層、糊粉層以及胚部共約占糙米重量的9-11，比較總碾減15.38可知。

　　3.4.5 過碾

　　碾去了超出米粒“目標物”的一層或數層。

　　附錄：如何實時、準確地把握每道碾米的在線工藝？

　　以AI檢測機器人為核心構建的碾米工序在線工藝檢測系統實時地、精細化地、源源不斷地對每臺碾米機的加工工藝進行在線檢測：碎米率、小碎米率、碾米（白度）達標率、（白度）不達標率、（白度）過碾率、留胚率、留皮率、碾減率等；并對這些實時數據進行分析、判斷，以此決定碾米機是否需要調制，需要如何調制。

　　4 工藝分析

　　4.1 碾米室壓力過大

　　（1）碎米被碾成糠粉；

　　（2）多碾去一層或數層；

　　（3）不合理的增碎；

　　（4）但碾米室壓力過大有兩種情形：a.長期過大。b. 階段過大 。

　　4.2 “長期過大”成因

　　加工理念；操作手法；未知合理的壓力“線”在哪里；其中后兩者本質同源：

　　a、目標精度定義“不清”；

　　b、碾到了何種程度“模糊”；

　　c、目標精度與操作動作之間未形成“一一對應”。

　　4.3 “階段過大”成因

　　工人依照米機電流值操作，而電流值與碾米精度并不一一對應：

　　（1）粒度變化時；

　　（2）水分變化時；

　　（3）出糠篩孔事實上的“非穩定暢通”。

　　5 如何優化

　　5.1 確定碾米目標

　　確定終碾目標精度的四種方法：

　　（1）目標層法：定義碾米的層數；

　　（2）白度值法：定義目標白度值；

　　（3）光潔度法：定義留皮/留胚率；

　　（4）綜合目標法：結合以上三種方法，建議采用（3）+（1）或者（3）+（2）進行綜合定義，例如：以右邊米樣為標，且留皮率≤4，留胚率15。

　　5.2 建立碾米模型

　　舉例

　　品種：黃花粘；工藝，三道砂輥；建立碾米模型：

　　（1）確定每一道碾米的標準樣本，如右圖，自左到右分別為一碾、二碾、

　　三碾的標準樣本；

　　（2）根據終碾精度目標確定每一道碾米標準樣本的達標率，見右下表；

　　（3）執行操作時，要求每一臺碾米機工藝達標，碎米最少。

　　一碾達標

　　二碾達標

　　三碾達標

　　60

　　83

　　92

　　5.3源源不斷的在線工藝檢測

　　5.3.1 在線檢測要求

　　（1）檢測每一臺碾米機的工藝效果；

　　（2）精細化檢測，不能籠統模糊；

　　（3）指標檢測必需全面；

　　（4）每臺米機的檢測時間間隔適宜；

　　（5）工藝檢測必需準確、客觀；

　　（6）檢測樣本必需具有代表性。

　　5.3.2 注意事項

　　（1）使用白度值或透明度作為達標參數時，需有達標百分率；

　　（2）使用任何參數做達標標準，都必需能同時檢測碎米；

　　（3）每臺米機下檢測口的檢測都必需是連續的，而非瞬時的。

　　5 穩定碾米室壓力

　　（1）改造壓砣或硬連接壓力門壓力控制機構；

　　（2）構建碾米室壓力柔性調制方式；

　　（3）結合壓力回歸算法穩定碾米室壓力；

　　（4）構建精準調制機制，100個刻度/毫米。

　　6 根據檢測精細控制碾米室壓力

　　6.1 結合在線監測數據調制米機

　　（1）不斷在線獲取每臺米機的工藝檢測數據；

　　（2）根據在線檢測數據精細化調制每臺米機。

　　6.2 精細化檢測和調制提高產品均勻度

　　（1）誤差 ≤0.1精細化的在線檢測為控制提供準確依據；

　　（2）100個刻度/毫米的控制精度可充分滿足精細化調制；

　　（3）穩定的碾米室壓力使精細調制得到高度均勻的產品。

　　6.3 注意

　　達標率、過碾率、碎米率、不達標率等是米機調制必不可少的檢測指標。

　　7 效果比對

　　7.1 精細度與得米率比較

　　一組來自車間，并經企業主人同意展示的數據（精細度與得米率比較）：

　　米機電流波動范圍

　　調制精度

　　一碾達標率

　　二碾達標率

　　三碾達標率

　　相同目標精度

　　智能工廠

　　（優化后）

　　一碾米機1安

　　二三碾小于0.1安

　　0.1安

　　60

　　82

　　93

　　智能工廠

　　毛米率提高

　　1.5

　　（僅碾米段）

　　傳統加工

　　（優化前）

　　10-20安波動

　　憑手感

　　45-85

　　65-95

　　85-98

　　* 智能工廠控制下的一、二、三碾達標率是穩定的

　　7.2 均勻度與品質比較

　　一份來自“比打米”活動的數據，品種：豐良優（特點，背溝深）；目標精度：10留皮率。

　　* 橫坐標為時間（小時），縱坐標為留皮率，可以看出，智控下加工精度穩定性極佳。

　　糧食加工雜志

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