影響得米率的關(guān)鍵要素(三）——碾米工序的優(yōu)化

　　提高得米與降低增碎的前提必需是保證目標(biāo)精度

　　1 碾米機(jī)工作原理

　　1.1 碾米工藝原理

　　糙米由進(jìn)料斗經(jīng)流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)入碾白室，螺旋頭將之送至砂輥且沿砂輥表面螺旋前進(jìn)，旋轉(zhuǎn)的砂輥表面的微刃（金剛砂）碾削糙米皮層，同時(shí)，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(fēng)作用迫使糠粉脫離米粒表面，排出篩孔。

　　1.2 關(guān)于碾米操控中的幾個(gè)問題

　　（1）流量調(diào)節(jié)桿固定了是否流量就穩(wěn)定？

　　（2）固定壓砣位置是否碾米室壓力穩(wěn)定？

　　（3）出糠的所有篩孔是否穩(wěn)定的暢通？

　　以上問題的答案對(duì)碾米工藝有何影響？

　　2 “優(yōu)化碾米”的目的

　　2.1 碾米的要求

　　（1）碾去目標(biāo)物，達(dá)到目標(biāo)精度；

　　（2）減少碾米過(guò)程中成為“糠粉”的碎米；

　　（3）減少碾去目標(biāo)物之外的部分；

　　（4）減少碾米增碎。

　　2.2 提示

　　離開碾米的“目標(biāo)精度”，降低“增碎”與提高“得米率”將失去意義。

　　2.3 優(yōu)化的前提

　　保證產(chǎn)量；達(dá)到“目標(biāo)精度”。

　　2.4 提問

　　從糙米到一碾三碾再?gòu)陌酌椎揭粧仭⒍�拋米粒是否在一直變小�?/p>

　　3 案例分析

　　3.1 米廠產(chǎn)線數(shù)據(jù)

　　一份來(lái)自某米廠原產(chǎn)線樣本的真實(shí)數(shù)據(jù)（在線工藝檢測(cè)系統(tǒng)的AI機(jī)器人檢測(cè)）。

　　小碎

　　碎米

　　達(dá)標(biāo)

　　碾不足

　　過(guò)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(jìn)入一碾之前，糙米的碎糙率為3.03 。

　　3.2 樣本特點(diǎn)

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

　　（1）被碾成“糠粉”的碎米；

　　（2）碾去了米粒“目標(biāo)物”之外的若干層；

　　（3）不合理的增碎。

　　3.3 判斷根據(jù)

　　（1）從前后工序的小碎米率變化，可判斷碎米被碾成“糠粉”嚴(yán)重程度；

　　（2）從“碾減率”數(shù)據(jù)，可判斷是否碾去了“目標(biāo)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(shù)據(jù)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(fù)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(jìn)一步確認(rèn)“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(jié)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(guò)碾

　　碾去了超出米粒“目標(biāo)物”的一層或數(shù)層。

　　附錄：如何實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地把握每道碾米的在線工藝？

　　以AI檢測(cè)機(jī)器人為核心構(gòu)建的碾米工序在線工藝檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)地、精細(xì)化地、源源不斷地對(duì)每臺(tái)碾米機(jī)的加工工藝進(jìn)行在線檢測(cè)：碎米率、小碎米率、碾米（白度）達(dá)標(biāo)率、（白度）不達(dá)標(biāo)率、（白度）過(guò)碾率、留胚率、留皮率、碾減率等；并對(duì)這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷，以此決定碾米機(jī)是否需要調(diào)制，需要如何調(diào)制。

　　4 工藝分析

　　4.1 碾米室壓力過(guò)大

　　（1）碎米被碾成糠粉；

　　（2）多碾去一層或數(shù)層；

　　（3）不合理的增碎；

　　（4）但碾米室壓力過(guò)大有兩種情形：a.長(zhǎng)期過(guò)大。b. 階段過(guò)大 。

　　4.2 “長(zhǎng)期過(guò)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(zhì)同源：

　　a、目標(biāo)精度定義“不清”；

　　b、碾到了何種程度“模糊”；

　　c、目標(biāo)精度與操作動(dòng)作之間未形成“一一對(duì)應(yīng)”。

　　4.3 “階段過(guò)大”成因

　　工人依照米機(jī)電流值操作，而電流值與碾米精度并不一一對(duì)應(yīng)：

　　（1）粒度變化時(shí)；

　　（2）水分變化時(shí)；

　　（3）出糠篩孔事實(shí)上的“非穩(wěn)定暢通”。

　　5 如何優(yōu)化

　　5.1 確定碾米目標(biāo)

　　確定終碾目標(biāo)精度的四種方法：

　　（1）目標(biāo)層法：定義碾米的層數(shù)；

　　（2）白度值法：定義目標(biāo)白度值；

　　（3）光潔度法：定義留皮/留胚率；

　　（4）綜合目標(biāo)法：結(jié)合以上三種方法，建議采用（3）+（1）或者（3）+（2）進(jìn)行綜合定義，例如：以右邊米樣為標(biāo)，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(biāo)準(zhǔn)樣本，如右圖，自左到右分別為一碾、二碾、

　　三碾的標(biāo)準(zhǔn)樣本；

　　（2）根據(jù)終碾精度目標(biāo)確定每一道碾米標(biāo)準(zhǔn)樣本的達(dá)標(biāo)率，見右下表；

　　（3）執(zhí)行操作時(shí)，要求每一臺(tái)碾米機(jī)工藝達(dá)標(biāo)，碎米最少。

　　一碾達(dá)標(biāo)

　　二碾達(dá)標(biāo)

　　三碾達(dá)標(biāo)

　　60

　　83

　　92

　　5.3源源不斷的在線工藝檢測(cè)

　　5.3.1 在線檢測(cè)要求

　　（1）檢測(cè)每一臺(tái)碾米機(jī)的工藝效果；

　　（2）精細(xì)化檢測(cè)，不能籠統(tǒng)模糊；

　　（3）指標(biāo)檢測(cè)必需全面；

　　（4）每臺(tái)米機(jī)的檢測(cè)時(shí)間間隔適宜；

　　（5）工藝檢測(cè)必需準(zhǔn)確、客觀；

　　（6）檢測(cè)樣本必需具有代表性。

　　5.3.2 注意事項(xiàng)

　　（1）使用白度值或透明度作為達(dá)標(biāo)參數(shù)時(shí)，需有達(dá)標(biāo)百分率；

　　（2）使用任何參數(shù)做達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，都必需能同時(shí)檢測(cè)碎米；

　　（3）每臺(tái)米機(jī)下檢測(cè)口的檢測(cè)都必需是連續(xù)的，而非瞬時(shí)的。

　　5 穩(wěn)定碾米室壓力

　　（1）改造壓砣或硬連接壓力門壓力控制機(jī)構(gòu)；

　　（2）構(gòu)建碾米室壓力柔性調(diào)制方式；

　　（3）結(jié)合壓力回歸算法穩(wěn)定碾米室壓力；

　　（4）構(gòu)建精準(zhǔn)調(diào)制機(jī)制，100個(gè)刻度/毫米。

　　6 根據(jù)檢測(cè)精細(xì)控制碾米室壓力

　　6.1 結(jié)合在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)制米機(jī)

　　（1）不斷在線獲取每臺(tái)米機(jī)的工藝檢測(cè)數(shù)據(jù)；

　　（2）根據(jù)在線檢測(cè)數(shù)據(jù)精細(xì)化調(diào)制每臺(tái)米機(jī)。

　　6.2 精細(xì)化檢測(cè)和調(diào)制提高產(chǎn)品均勻度

　　（1）誤差 ≤0.1精細(xì)化的在線檢測(cè)為控制提供準(zhǔn)確依據(jù)；

　　（2）100個(gè)刻度/毫米的控制精度可充分滿足精細(xì)化調(diào)制；

　　（3）穩(wěn)定的碾米室壓力使精細(xì)調(diào)制得到高度均勻的產(chǎn)品。

　　6.3 注意

　　達(dá)標(biāo)率、過(guò)碾率、碎米率、不達(dá)標(biāo)率等是米機(jī)調(diào)制必不可少的檢測(cè)指標(biāo)。

　　7 效果比對(duì)

　　7.1 精細(xì)度與得米率比較

　　一組來(lái)自車間，并經(jīng)企業(yè)主人同意展示的數(shù)據(jù)（精細(xì)度與得米率比較）：

　　米機(jī)電流波動(dòng)范圍

　　調(diào)制精度

　　一碾達(dá)標(biāo)率

　　二碾達(dá)標(biāo)率

　　三碾達(dá)標(biāo)率

　　相同目標(biāo)精度

　　智能工廠

　　（優(yōu)化后）

　　一碾米機(jī)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(tǒng)加工

　　（優(yōu)化前）

　　10-20安波動(dòng)

　　憑手感

　　45-85

　　65-95

　　85-98

　　* 智能工廠控制下的一、二、三碾達(dá)標(biāo)率是穩(wěn)定的

　　7.2 均勻度與品質(zhì)比較

　　一份來(lái)自“比打米”活動(dòng)的數(shù)據(jù)，品種：豐良優(yōu)（特點(diǎn)，背溝深）；目標(biāo)精度：10留皮率。

　　* 橫坐標(biāo)為時(shí)間（小時(shí)），縱坐標(biāo)為留皮率，可以看出，智控下加工精度穩(wěn)定性極佳。

　　糧食加工雜志

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