通過 SQC 實現的稱重讓生產線性能變得更高

2023-09-27 09:30:01 來源： Mettler-Toledo

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與一些食品品牌一樣，歐洲巧克力生產商Ritter Sport渴望擁有各種解決方案，從而減少在生產速度下發生的過量灌裝問題。該公司向 100 多個國家/地區出口產品，每天通過多條生產線生產超過 300 萬件產品。這意味著，每件產品僅過量灌裝 1 克，就會導致每天非必要使用大約 3 噸原材料，這會直接影響到潛在利潤。

因此，Ritter Sport可以通過消除過量灌裝的風險，優化原材料實現的產量，這是有利的，同時還必須避免灌裝不足，確保企業符合法規要求。

該品牌正在使用 Mettler-Toledo 的自動檢重秤檢測特殊袋裝產品，以解決這一問題。同樣，操作人員按照預先設定的時間間隔，以手動方式從輸送機上提取新鮮壓制的方形巧克力棒樣品，然后在 Mettler-Toledo ICS 臺秤上稱重。

通過遵循這一稱重過程以及使用這些工具，Ritter Sport可以進行必要的統計分析，統計質量控制 (SQC) 在這方面起到了很大作用，這是一個內含 ICS 臺秤隨附的 FreeWeigh.Net 軟件的套件。該軟件可以讓生產商立即明確是否發生了任何需要注意或校正的過程偏差。
使用 SQC 可以讓Ritter Sport遵守客戶與全球食品標準立法機構規定的國家與國際凈含量指南。那么，什么是 SQC？食品生產商可以如何利用其節省成本與提高合規性？

關于統計質量控制的解釋
SQC 是一種控制質量參數與過程的統計方法。它可以使用統計過程控制 (SPC) 等取樣與統計方法監測食品生產過程的質量。這會確立一個稱為標準偏差的數字，該數字是進行凈含量稱重的取樣產品基數之間的偏差。

這方面的基本要求是稱重設備能夠提供可靠的結果。設備的性能由其準確度與精確度決定，這兩個看似相同的事物之間存在著重要區別：
• 準確度是測量已知值的能力
• 精確度是始終重復相同測量的能力

這兩個因素對于高質量的稱重設備而言至關重要的，如果其中任何一個低于必要的性能水平，則無法獲得一致和可靠的測量結果。下表顯示了準確度與精確度不一致的各種影響：

立即校正
SQC 可與非自動稱重儀器（如靜態秤）和自動稱重儀器（如自動秤與動態檢重秤）配合使用。在前一種情況下，必須對產品手動稱重，并且測量重量需要較長時間。自動稱重儀器則相反，稱重成為產品沿生產線移動時的自動操作。

食品生產商不必使用 SQC 等統計輔助工具，但是它所帶來的好處是顯著的。它可以讓其快速發現過程中的任何偏差，并相應地校正生產線參數。比如他們可以更改灌裝機的設置，讓性能恢復至標準偏差范圍內。可以在不使用 SQC 的情況下使用靜態秤檢查產品凈含量，但只會增加人為錯誤影響測量的機會。

與手動計算樣品的標準偏差相比，使用 SQC/SPC 軟件帶給食品生產商的好處如下表所示：

從此表中可以看出，將 SQC 技術與秤或自動檢重秤結合使用的生產商可以更快速、更準確地計算標準偏差，這樣可以校正過量灌裝或灌裝不足，從而減少浪費。

這并非食品生產商可獲得的唯一好處。SQC 可以讓他們更好地控制產品質量，還會在合規性方面發揮重要作用，例如：歐洲對于電子標識（凈重控制）的要求，并且度量衡機構將 SQC 認定為執行上述目的可行統計工具。SQC 在美國食品和藥物管理局關于藥品生產質量管理規范 (GMP) 或良好的實驗室規范 (GLP) 的法規中同樣得到認可。

當然了，審計很大程度上取決于良好的統計，因此，即使在一般意義上，采用 SQC 等統計數據包對于生產商也是有益的。這對于滿足客戶的要求同樣適用。SQC 可幫助食品生產商證明其過程、稱重設備以及數據與文檔的質量，可以為客戶提供非常需要的透明度。

財務因素
作為一種節省成本的方法，SQC 具有無可爭議的潛力。采用 SQC 的稱重設備可以減少浪費，以及提高生產效率。由于它能夠減少浪費，因此在環保方面同樣具有好處，因為原材料供應可以使用更長時間。

為生產現場配備新設備可能會產生費用，動態自動檢重秤無疑是一筆巨大的開銷，但通過 SQC 節省下的成本可以很快地抵補這筆費用。許多公司已經購買了采用 SQC 的稱重設備，甚至可能沒有意識到這一點。因此，更多的是他們知道 SQC 的存在及其對于業務產生的積極影響。

如果需要對稱重系統進行大量投資，那么還應當將這些成本與系統旨在提供的更多更高效因素相比較。例如，新的自動檢重秤能夠加快生產速度，以及對每件產品進行更高質量的重量檢測，因此可以快速收回投資成本。損失應當僅限于較小的批次，甚至是單個產品，而不是因為隨機樣品的灌裝不足或過量而剔除整個生產過程。

它還應鼓勵生產商遵循最佳實踐，定期進行日常校準與維護，從而在需要審計時輕松生成詳細的數據記錄。操作人員應當接受培訓，了解 SQC 數據提供的信息，以及如何校正過程與設置以糾正其發現的不利趨勢。

對于生產商而言，一種初始投資較少并且能夠獲得立法機構許可的途徑是購買經過認證的靜態秤，并使用該靜態秤對合適數量的產品樣品進行灌裝量檢查。盡管此解決方案可用于多條灌裝線（因為自動檢重秤通常無法集成至生產線），但也意味著，如果單個樣品低于法定要求，則操作人員必須剔除整個批次。在考慮生產線稱重、效率與合規性問題時，這應當是財務決策中需要考慮的一個因素。

通過本文開頭所述的Ritter Sport的情況來看，對于一些食品公司（包括擁有多條生產線的公司，尤其是生產線以不同速度運行的公司），將 SQC 靜態秤與動態檢重秤結合使用或許是一種解決方案。這樣可以將所有數據收集到一個中央數據庫中，FreeWeigh.net 軟件可以在該數據庫中監控合規性。食品生產廠還可以使用聯網的標準秤，從多條生產線與質量檢查系統收集稱重數據，然后將其傳輸至 FreeWeigh.Net，還可以將其合并，以便于報告與批次放行。

結論
毋庸置疑，食品生產商希望利用能夠提高效率、合規性以及更好地控制產品原材料的技術。采用 SQC 的稱重可以帶給他們所有這些優勢。他們必須首先評估自己的產品稱重需求，以及如何通過使用獨立秤、自動檢重秤甚至是兩者的組合來滿足這些需求。他們還應當考慮在早期發現灌裝不足與過量灌裝的情況，以及通過校正灌裝機充分利用資源利用的固有優勢。

SQC 軟件使所有這一切成為可能，同時還可以提高快速與輕松滿足審計需求的能力。當許多食品生產商重新審視自己的稱重功能時，會發現 SQC 已經集成在他們的生產線設備中，因此這些潛在收益可能已經觸手可及，甚至無需購買昂貴的新稱重系統。

訪問網站獲取更多信息：
精確稱重白皮書：www.mt.com/pi-precision-weighing

自動檢重秤電子指南：https://www.mt.com/cw-eguide

作者：Mettler-Toledo 產品檢測部市場經理 Arthur Paim