Применение статистических методов управления качеством в производстве пищевых продуктов Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

ПРИМЕНЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Смирнова Наталия Анатольевна

Магистрант, ФГБОУВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, г. Омск

Копылов Геннадий Михайлович Канд. вет. наук, доцент, ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, г. Омск

Борисенко Сергей Васильевич

Канд. техн. наук, доцент, ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина, г. Омск

Повышение и обеспечение качества пищевой продукции является одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность производства и на конкурентоспособность продукции. Жизнеспособность предприятия, занимающегося производством, зависит от его способности удовлетворить запросы потребителей, т.е. необходимо чтобы качество производимой продукции соответствовало требованиям потребителей. Мировой опыт показывает, что обеспечение прогресса в области качества путём применения эффективных систем управления является одним из основных рычагов, с помощью которого можно преодолеть кризис в экономике и занять прочные позиции на мировом рынке.

Статистические методы являются эффективным инструментом сбора и анализа информации о качестве. Применение этих методов, не требует больших затрат и позволяет с заданной степенью точности и достоверностью судить о состоянии исследуемых явлений (объектов, процессов) в системе качества, прогнозировать и регулировать проблемы на всех этапах жизненного цикла пищевой продукции и на основе этого вырабатывать оптимальные управленческие решения [1].

Посредством анализа качества с помощью имеющихся данных и статистических методов определяют отношение между точными и заменимыми качественными характеристиками. Анализ позволяет уяснить связь между факторами, влияющими на бесперебойное функционирование производственного процесса, и такими результатами, как качество, стоимость, производительность и т.д.

Статистические методы, используемые в контроле качества, по степени трудности можно разделить на три категории:

- Элементарные (основные), включающие семь «инструментов контроля качества»: метод расслоения; графики; диаграммы разброса; диаграмма Парето; причинно-следственные диаграммы; контрольные карты; гистограммы;

- Промежуточные: теория выборочных исследований; статистический выборочный контроль; различные методы проведения статистических оценок и определения критериев; метод применения сенсорных проверок; метод расчетов экспериментов;

- Прогрессивные: передовые методы расчета экспериментов; многофакторный анализ; различные методы исследования операций.

Необходимо отметить, что большое распространение в управлении качеством пищевой продукции получили именно семь простых (основных) методов, применение которых не требует высокой квалификации персонала и позволяет охватить анализ причины большинства возникающих на производстве дефектов.

Метод расслоения применяют для выяснения причин разброса характеристик изделий, если допускается, что отклонения в качестве продукции связаны с условиями производства.

Графики используются для наглядности и выявления взаимозависимости количественных величин или их изменений во времени.

Диаграмма разброса используется для выявления причинно-следственных связей показателей качества и влияющих на них факторов.

Диаграмма Парето строится в виде столбчатого графика, используется для исследования широкого круга проблем, относящихся к различным сферам деятельности предприятия, - финансам, сбыту, снабжению, производству и т.д. В диаграмме для контроля важнейших факторов используется так называемый АВС - анализ. Значения частоты наступления событий ранжируют по величине, что позволяет наглядно представить, с решения каких проблем надо начать и какими можно пренебречь.

Причинно-следственные диаграммы (диаграмма Исикавы). Используется для выяснения причин возникновения дефектов, при этом анализируют четыре основных фактора: материалы, методы, люди, машины. Диаграмма выявляет отношение между показателями качества и воздействующими на них факторами.

Контрольные листы представляют собой бланки, заполняемые на рабочих местах и служат для проверки определенных нормативных признаков, регистрации возникновения отдельных проблем (дефектов, поломок), отображения частоты наступления измеряемой величины в определенных пределах.

Гистограмма представляет собой столбчатую диаграмму, построенную по полученным за определенный период данными, которые разбивают на интервалы.

Контрольные карты - разновидность графиков с контрольными границами, обозначающими допустимый диапазон разброса характеристик в обычных условиях течения процесса, то есть изменение показателей во времени. Это среднее арифметическое, медиана, среднее квадратичное отклонение, размах, доля дефектных единиц продукции и др.

На контрольной карте отмечают границы регулирования, ограничивающие область допустимых значений статистики. Выход характеристик за пределы границ означает нарушение стабильности процесса и требует проведения анализа причин и принятия, соответствующих мер [2].

Целью исследования является применение простых инструментов управления качеством при производстве кильки слабосоленой на СПК «Ермак». Для контроля процесса производства кильки слабосоленой использовали статистические методы: контрольный листок для сбора

информации и контрольные карты для оценки стабильности процесса посола.

Этапы построения контрольных карт:

Этап 1. Сбор данных (обычно около 100). Разделяют выборку на 20-25 подгрупп (к) объемом 4-5 единиц

(п).

Этап 2. Вычисление средних значений в каждой выборке. Результат подсчитывается с одним лишним десятичным знаком по сравнению с исходными данными.

Этап 3. Определение контрольных границ (границ регулирования). Границы регулирования - это линии, ограничивающие диапазон неизбежного рассеивания, т.е. рассеивания, вызванного неустранимыми (на данный период времени) причинами.

Границы регулирования на контрольных картах строятся от средней линии (center line - CL) и называются верхней (upper control limit - UCL) и нижней границами регулирования (lower control limit - LCL).

Границы регулирования определяют тот диапазон, внутри которого будут располагаться почти все точки.

нанесенные на график, когда технологический процесс протекает стабильно, т.е. когда в нем отсутствуют непредвиденные (неожиданные) отклонения.

Этап 4. Нанесение контрольных линий. На горизонтальной оси откладываем номера выборок. Центральную линию (СЬ) рисуем сплошной, а контрольные границы (иСЬ, ЬСЬ)- пунктирными.

Этап 5. Нанесение точек. Точки, которые выходят за контрольные линии, должны отмечаться особо (например, красным).

Этап 6. Нанесение на контрольную карту необходимых данных.

Этап 7. Интерпретация контрольных карт.

Контролируемой величиной являлась массовая доля соли в рыбе после посола. На основании полученных результатов была построена карта средних значений и раз-махов массовой доли соли в рыбе. Контрольная карта приведена на рисунке 1.

Рисунок 1- Контрольная карта массовой доли соли в рыбе после посола

По результатам анализа контрольной карты можно сделать вывод, что процесс посола статистически управляем, так как отсутствуют выходы из контролируемого состояния.

Таким образом, статистические методы управления качеством имеют преимущества в сравнении со сплошным контролем продукции, так как позволяют оперативно обнаружить отклонения в технологическом процессе.

Список литературы:

1. Гличев А.В. Основы управления качеством продукции 2-е изд. перер. и допол. М.: РИА Стандарты и качество, 2001 - 424 с.

2. Дунченко Н.И. Управление качеством в отраслях пищевой промышленности: Учебное пособие / Н.И. Дунченко, М.Д. Магомедов, А.В. Рыбин. - М.: Из-дательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2012. - 212 с.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХСВОИСТВ

ТЕПЛО- И ОГНЕЗАЩИТЫ

Страхов Валерий Леонидович

Доктор технических наук, профессор, г. Мытищи, Кузьмин Илья Андреевич

Аспирант кафедры прикладной математики, г. Москва

Теплозащита конструкций ракетно-космической техники [1,2] и огнезащита строительных конструкций [3] изготавливается в основном из композиционных полимерных материалов (КПМ) с минеральным наполнителем типа SiO2 и MgO и т. п.

При работе в горячих казовых потоках теплоогне-защита такого типа испытывает термическое разложение, сопровождающееся поглощением теплоты, выделением газообразных продуктов, а также вспучиванием или усадкой (в зависимости от давления). Под рабочей поверхностью тепоогнезащитного покрытия (ТОЗП) образуется пористый обугленный слой (ОС), каркас которого состоит из углерода и минерального наполнителя. В результате химического взаимодействия углерода ОС с активными компонентами продуктов сгорания (О, О2, СО2, Н2О, N N2) происходит химико-механический унос массы теплоогне-защиты. Кроме того, при повышенных температурах возможно испарение минеральных наполнителей и углерода.

(1 -Ф)р'с

'дГ = д. (X ЭГ)

д t dx z Эх

Очевидно, что для оптимизации рецептур тепло-огнезащитных материалов (ТОЗМ) и расчета требуемых толщин теплоогнезащиты необходима адекватная натуре математическая модель процесса работы теплоогнеза-щиты, позволяющая учитывать перечисленные физико-химические процессы и их влияние на теплофизические свойства ТОЗМ в рабочем диапазоне температур.

Основные положения разработанной ранее математической модели тепломассообмена в ТОЗП с учетом процессов термического разложения, уноса массы и вспучивания-усадки изложены в работах [3 - 6 и др.]. Для расчета температурных полей в ТОЗП используется численное решение методом конечных разностей уравнения нестационарной теплопроводности с краевыми услови-ями2 в виде:

m" c"P

д!_ Ро(1 -K) Qz dx

Э х

1 ±8

V

dt

t > 0; 0 < x < x0;

t хкп

xw (t) = 1 vvdt ± ¡8Vdx;

(1)

(2)

, dT

— ^z — dx

T (x, 0) = T0 = TOnst;

= aZ(Tf — Tw )— m vQy

x =xw +0

dT dx

— 0;

x—x0

(3)

(4)

(5)

В формулах (1) - (5) приняты следующие обозначе-

ния:

Т - температура; t - время; х - поперечная координата; Хе - эффективная (суммарная) теплопроводность; ф - пористость; р - плотность; ро - исходное значение объ-

емной плотности материала; с, ср - теплоемкость; % - степень завершенности процесса термического разложения материала; К - массовая доля конденсированного остатка

в продуктах полного термического разложения; Тп" -массовая скорость фильтрации газообразных продуктов

x

нп

2 Приведен вариант краевой задачи теплопроводности для случая термически толстого покрытия в форме пластины неограниченных размеров.