復合肥生產過程中養(yǎng)分穩(wěn)定性控制研究

崔榮政，陳迪榮，靳職武，郭鵬遠，李偉超

（史丹利農業(yè)集團股份有限公司，山東 臨沭 276700）

史丹利農業(yè)集團股份有限公司（以下簡稱公司）十分注重產品質量，制定了嚴格的內控管理標準和考核管理制度，近年來公司產品質量合格率不斷提升，但由于復合肥生產工藝自身存在粗放管理的特點，養(yǎng)分指標并不穩(wěn)定。為了進一步提高產品質量，提升競爭力，2016 年公司成立肥料穩(wěn)定性項目組，研究影響肥料穩(wěn)定性的因素，摸索出一套養(yǎng)分穩(wěn)定性控制的方法。筆者拋磚引玉，從質量管理角度分享公司在養(yǎng)分穩(wěn)定性控制方面的研究和做法，以供參考。

1 養(yǎng)分穩(wěn)定性項目背景

公司在山東、河南、吉林、江西、廣西、甘肅、新疆等地成立了十余家分（子）公司，集團總部設立質量管理部，規(guī)范和統(tǒng)一各分（子）公司的產品質量，進行產品質量監(jiān)督抽查和考評、年度總裁質量獎評比以及市場投訴問題處理等。近幾年公司強抓一次交驗合格率，確保每批次出廠產品合格，但市場上仍然存在產品抽檢不合格的問題，這是由于產品養(yǎng)分含量不穩(wěn)定導致的。

肥料屬于流程性物料，生產過程和出廠檢驗以批抽檢，即按GB 15063—2009 規(guī)定的組批原則和采樣方案進行。公司在生產過程中大多采用安裝在生產線上的自動采樣器采樣，采用PIC（可編程中斷控制器）自動控制，采集樣品按班次進行檢驗，檢驗結果代表該批次產品的總體質量控制情況，公司稱之為綜合樣。但市場執(zhí)法部門抽檢時，往往抽取某一批次產品中的十幾袋，甚至幾袋作為代表樣進行檢驗，以此判定本批產品質量合格與否。市場抽檢的若干袋樣品，多數情況下僅能代表生產過程中某一生產時間段內某一工況條件下所生產的產品，公司通常稱之為瞬時樣。如果工況穩(wěn)定，綜合樣與瞬時樣的檢驗結果應當非常接近，但復合肥料的生產較為粗放，受生產操作、工藝指標控制、原料計量等多方面因素影響［1］，瞬時樣與綜合樣的檢驗結果存在一定的差異，有可能導致市場抽檢不合格?；诖?，公司專門成立QC（質量控制）小組，研究生產中影響質量穩(wěn)定性的因素，并為提高產品質量穩(wěn)定性，確保每一袋出廠產品都能經得住市場的考驗展開攻關。

2 養(yǎng)分穩(wěn)定性項目立項

2.1 存在問題

公司某分廠養(yǎng)分穩(wěn)定性項目實施前某一時間段每30 min 取樣檢驗結果（結果為總養(yǎng)分檢驗含量與理論含量的差值）見圖1。由圖1 可知，同一批次產品，在生產過程中養(yǎng)分存在波動現象且無規(guī)律性。

圖1 復合肥料生產過程中養(yǎng)分波動

為解決復合肥料成品養(yǎng)分波動大的問題，公司提出產品質量改善項目，對近幾年各分（子）公司產品養(yǎng)分的原始檢驗結果，采用標準偏差法和過程能力指數（Cpk）法進行分析。發(fā)現各分（子）公司產品質量控制能力存在一定差異性，有的分（子）公司控制較差，產品養(yǎng)分標準偏差超過0.5%（一般控制在0.3%～0.5%），Cpk指數較弱，產品養(yǎng)分偏差值離散程度相對于公司內控標準的范圍較大，工序滿足產品質量要求的程度較低，需要從人、機、材料、方法、測量、環(huán)境等方面展開分析和研討。

2.2 項目目標

質量穩(wěn)定性項目的目的是通過一系列改善提案提高過程控制能力，降低樣品養(yǎng)分標準偏差，提高養(yǎng)分穩(wěn)定性，形成生產過程標準操作法，納入標準化管理，并進行經驗推廣。具體目標如下：

（1）產品養(yǎng)分一次交驗合格率（內控）達到95%以上，國標合格率達到100%；

（2）養(yǎng)分波動正負偏差與內控標準值+0.2%的偏離小于0.5%；養(yǎng)分標準偏差小于0.5%；

（3）全公司范圍內推廣養(yǎng)分穩(wěn)定性項目，工序覆蓋率100%，形成養(yǎng)分穩(wěn)定性操作標準化手冊。

2.3 項目立項

（1）成立養(yǎng)分穩(wěn)定性項目組，召開項目啟動會；（2）匯總、整理、研究、分析質量數據，確定項目實施方案，編制工作分解結構（WBS）；（3）確立項目目標和里程碑；（4）項目實施。

3 項目實施

3.1 生產作業(yè)模塊

（1）生產配方書管理。對生產配方書的制訂、審批過程進行重新梳理完善。生產部和車間主任根據生產企劃部的生產計劃安排，結合配方所需的原料、庫存情況以及以往同配比產品生產質量控制中存在的問題進行核算，在確認配方用料、用量、養(yǎng)分等準確無誤的前提下，與企劃部充分溝通，編制生產配方書，送交生產副總審核簽字后，分發(fā)企劃部、車間中控人員等執(zhí)行。

（2）過程監(jiān)督檢查。配方書下達至各車間后，任何人無權進行更改，生產部、質量部、車間負責人應不定時對配方書執(zhí)行情況進行檢查確認，確保嚴格按照配方進行生產，投料崗應嚴格按照配方進行投料，保證投料的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

（3）首件檢驗。生產新配方產品或更換新原料等情況下，車間投料1 h 左右后，對產出品進行抽樣檢測，這個過程稱為首件檢驗。公司經過長期探索，現已建立了復合肥中氮、磷、鉀含量的快速測定方法［2-4］，具有操作簡單、準確度高、速度快的特點，適用于生產過程中養(yǎng)分含量的測定和控制，檢測結果作為車間工藝調整的依據。

（4）余廢料管理。復合肥生產中難免因切換配方等原因導致不合格的產品（余廢料）產出，車間需要將這些物料用廢舊包裝袋包裝，掛上產品信息標識牌，登記造冊和備案，選擇適宜的時機進行“回吃”，“回吃”前，需要將余廢料實際檢測結果納入生產配方書的計算中。

（5）過程養(yǎng)分監(jiān)控。為確保原料投入的連續(xù)性、穩(wěn)定性和物料計量準確性，裝置開車前檢查皮帶計量秤示準情況，必要時進行校準，值班主任和中控人員不定時檢查投料準確性，每1 h 清點投料袋數1次，核對投料情況，比較投料口實際投入數量和中控集散性控制系統(tǒng)（DCS）顯示流量是否一致，并計算各種原料投料量百分比，達不到配方書要求的，立即停車進行原因分析和結果驗證。采取措施對工藝參數進行調整，并驗證成品養(yǎng)分的符合性，班組做好數據記錄，確保做到賬物相符。當設備遇故障等情況停車再開車時，需要對養(yǎng)分波動進行判定，車間根據情況抽取瞬時樣送化驗室檢測，作為車間參考依據。

（6）原料計量皮帶秤管理。計量皮帶秤良好運行并保持準確度是確保投料準確和養(yǎng)分穩(wěn)定的關鍵。機電人員必須做好運行中的檢查和維保，確保計量皮平秤計量準確，運轉正常，信息傳輸通暢，不得發(fā)生皮帶跑偏等現象。裝置停車超過7 d，計量皮帶秤必須由機電人員進行校準和測試準確后方可使用。

3.2 質量檢驗模塊

（1）原料分級管理。主要原料如磷酸一銨、鉀肥等由于養(yǎng)分及外觀質量并不穩(wěn)定，需要在進貨驗收時分類儲存，并將供應廠家、外觀指標、養(yǎng)分結果等信息填寫在標識牌上，使用前根據實測養(yǎng)分含量進行生產配方計算，確保原料投入過程中養(yǎng)分穩(wěn)定，這是產品養(yǎng)分穩(wěn)定和精益生產的關鍵。

（2）瞬時樣考核。質檢人員每班抽取8個瞬時樣（覆蓋交接班時段），標注時間點送到化驗室留存，化驗員隨機抽取幾個樣品檢測并出具檢驗結果，作為質量部考核車間產品養(yǎng)分穩(wěn)定性的依據。質量部每周對各班組產品養(yǎng)分穩(wěn)定性進行考核，對產品養(yǎng)分穩(wěn)定性控制較好的車間給予適當的激勵，對控制較差的車間責令其做出分析并整改，報質量部進行驗證，整改無效或屢次發(fā)生同樣問題的，責令車間納入8D管理。

（3）成品綜合樣檢驗。正常生產時，質量部專人到車間自動取樣器處，開鎖取出樣品并縮分封樣，檢驗結果作為月度車間質量考評依據；當車間發(fā)生工藝故障需要接廢料或切換配方時，及時通知質檢員開鎖取出樣品，重新更換取樣袋（桶），同時每周在庫房隨機抽樣一次進行檢驗、分析，對檢驗不合格的產品，懸掛不合格標識牌，并通知庫管進行登記處理。

質量部負責各車間班組的月度養(yǎng)分波動分析以及養(yǎng)分合格率考評，按公司《產品質量考評管理制度》進行考核。

3.3 設備保障模塊

設備部應嚴格按照公司《設備保養(yǎng)與檢修管理規(guī)定》進行設備維保，確保設備的穩(wěn)定性和準確性，公司推行設備計劃保全（PM）與自主保全（AM）管理，將設備運行綜合效率（OEE）納入月度目標管理。

4 項目效果及推廣應用

以公司“三安”產品為例，實行養(yǎng)分穩(wěn)定性項目后，摘取一定時間段的產品數據進行分析，可以發(fā)現養(yǎng)分波動幅度明顯減小，且出現較大偏離的頻次和幅度較圖1都有了比較大的改善。公司現階段“三安”產品的養(yǎng)分偏差曲線如圖2所示。

圖2 現階段“三安”生產過程養(yǎng)分偏差

通過圖2可以直觀地看出，公司“三安”產品養(yǎng)分質量特性的分布狀態(tài)集中，產品養(yǎng)分含量基本控制在理想范圍內，達到了預期的目的。

目前，全公司已完成了養(yǎng)分穩(wěn)定性項目的推廣工作，工序覆蓋率100%。產品養(yǎng)分一次交驗合格率（內控）、國標合格率顯著提升。編寫完成了養(yǎng)分穩(wěn)定性操作手冊，將養(yǎng)分穩(wěn)定性納入到分（子）公司的考核當中，各分（子）公司在照搬模式的同時，充分發(fā)揮各自的能動性，不斷提出新方法、新思路，項目得以持久、長效運行。

5 結束語

經過公司的總結推廣，養(yǎng)分穩(wěn)定性項目的穩(wěn)定性操作法已在全集團公司內常態(tài)化、標準化執(zhí)行。產品養(yǎng)分（內控）合格率90%以上，出廠產品國標合格率100%，養(yǎng)分波動幅度縮小，公司產品質量進一步提升。