CC BY
0
5. ГОСТ Р 51705.1-2001 Управление качеством пищевых продуктов на основе принципов ХАССП. Общие требования. - введ. 2001-07-01. М. Стандартинформ, 2009. 12 с.
6. ГОСТ Р ИСО 9001-2015 Системы менеджмента качества. Требования. - введ. 2015-11-01. М. Стандартинформ, 2020. 32 с.
Анисимова Марина Александровна, канд. техн. наук, доцент, научный руководитель, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Слесарчук Анастасия Владимировна, студент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
ON MEASURES TO ENSURE THE QUALITY AND SAFETY OF FOOD PRODUCTS M.A. Anisimova, A.V. Slesarchuk
The analysis of normative documents aimed at ensuring the quality and safety of food products, introduced in the Russian Federation to reduce the consumer market of products that do not meet the requirements of consumers and are dangerous to public health, is analyzed.
Key words: safety, strategy, control, quality assurance, quality management system, consumer safety, food products.
Anisimova Marina Alexandrovna, candidate of technical sciences, docent, scientific adviser, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Slesarchuk Anastasia Vladimirovna, student, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.833
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-41-42
УНИКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ, ПРОХОДЯЩЕЙ ТЕРМООБРАБОТКУ
Р.А. Горбунов
Представлена обобщенная оценка применения бесконтактных средств измерений для контроля качества продукции, проходящей термообработку. Описаны формирование погрешности измерений бесконтактным способом. Даны рекомендации по купированию инструментальных и методических погрешностей бесконтактных средств измерений при применении на производстве.
Ключевые слова: пирометрия, пирометр, показатель поля зрения, инструмент оценки качества, погрешность, излучательная способность, абсолютно черное тело.
Только в XVin веке появился пирометр уже как сложное техническое устройство. Применить его мог обученный оператор, в его функции входила и интерпретация результатов измерений. Однако сложность использования и проблемы с интерпретацией результатов оператором не позволило заменить человеческий глаз.
Вторая промышленная революция, которая связана в первую очередь с развитием тяжелого машиностроения, привела к востребованности контроля качества термообрабатываемой продукции. Операторов, «чувствующих» качество выплавляемой продукции, было уже недостаточно, их хватало для всех предприятий. Кроме того, их интуитивные оценки качества продукции требовали подтверждения средствами измерений. Бесконтактные средства измерений оставались хрупки, трудны в эксплуатации и дороги в производстве, и на уровне технологического контроля появились контактные средства измерений.
Уже в середине ХХ века для технологического контроля широко начали применяться бесконтактные средства измерений, дублируя контактные средства. Их стали активно использовать на ответственных участках производственных процессов для отслеживания качества продукции в реальном времени. И к началу XXI бесконтактные средства измерения стали общедоступны не только для использования профессиональными операторами в промышленности, но и в обычной жизни (измерение температуры тела человека, ЖКХ и т.д.). У многих появилось ощущение, что бесконтактные средства измерения могут всё (даже видеть сквозь стены).
Бесконтрольное массовое применение пирометров вернуло нас обратно к костру и к уровню применения человеческого глаза в качестве средства измерения. Уникальный инструмент оценки качества превратился, из-за завышенных ожиданий, в бесполезный инструмент.
Что такое пирометры, и какими они бывают?
Переводится с греческого как измеряющий пламя.
Радиационные термометры (или пирометры) представляют собой бесконтактные температурные датчики с узлами преобразования и усиления сигнала и с системой отображения/регистрации измеряемой величины. Сигнал на выходе датчика зависит от величины испускаемого объектом измерения теплового электромагнитного излучения, которое, в свою очередь, пропорционально температуре объекта. Пирометры - это целая группа приборов, которая включает как приборы, измеряющие температуру точки на объекте, области на объекте, или позволяющие получить картину одномерного и даже двумерного распределение температуры на заданной площади измерения ([1]).
41
Пирометрия — это непростой вид измерений, можно утверждать, один из сложнейших. Недостаточно только навести пирометр на объект и считать с индикатора результат измерения. Этому методу измерений присуще большое количество инструментальных и методических погрешностей.
Вот основные:
- инструментальная погрешность измерения СИ;
- влияние излучательной способности объекта измерения;
- влияние температуры окружающей среды;
- зависимость от показателя поля зрения;
- влияние человеческого фактора;
- зависимость от области применения.
Основной показатель, на который мы обращаем внимание при выборе средства измерения - это погрешность. Но вы должны понимать/знать, что эти точностные характеристики были получены в лабораторных условиях на эталонных моделях абсолютно черных тел (далее МАЧТ).
Вторым важным фактором является излучательная способность измеряемого объекта. Излучательную способность объекта можно учесть в пирометре при помощи коэффициента излучения (называемый иногда «степень черноты»). Этот коэффициент вводят в пирометр перед измерением, он характеризует способность поверхности измеряемого тела излучать тепловую энергию (обычно в инфракрасном диапазоне). Обычно коэффициент излучения определяется как отношение энергии, излучаемой конкретной поверхностью при определенной температуре, к энергии излучения абсолютно черного тела при той же температуре. Он может принимать значения от очень малых, ниже 0,1, до близких к 1. Пирометры, как правило, дают возможность устанавливать для каждого объекта свой коэффициент излучения. Неправильный выбор коэффициента излучения - основной источник погрешности для всех пирометрических методов измерения температуры.
Как выбрать степень черноты? Существуют справочные таблицы, показывающие степень черноты для различных материалов и различной степени обработки поверхности [1].
Справочные данные существуют, но они не дают ответ на интересующие нас вопросы по одной причине. В них приведены коэффициенты излучения при определённой температуре (в 90 % случаев - при комнатной температуре). А необходимый для нашего измерения материал обычно нагрет, и как при изменяется коэффициент излучения - можно определить только опытным путём.
Зависимость полученных с помощью пирометра результатов измерений связана с приемниками излучения пирометров. Чаще всего это полупроводниковые элементы - болометры, фотодиоды, пироэлектрики, термоэлементы. И как у всяких полупроводниковых компонентов, их характеристики зависят от температуры окружающей среды. У приемников это выражается в том, что при изменении температуры среды выходной сигнал приемника изменяется, при том, что входной оптический сигнал остается неизменным [2].
Если вы попытаетесь измерить температуру алюминиевой заготовки обычным пирометром, не предназначенным для измерения температуры алюминия, скорее всего, результат будет очень плохим, погрешность измерения превысит все разумные границы. Это произойдет потому, что излучательная способность алюминия очень низка, на уровне 0,02-0,03. То есть сигнал от алюминиевой заготовки в 30-50 раз меньше, чем от МЧТ. Чтобы скомпенсировать ослабление за счет излучательной способности, сигнал, пришедший на пирометр, надо усилить в 30-50 раз. Одновременно с этим во столько же раз возрастут и присущие пирометру шумы. И если пирометр не содержит технических решений, минимизирующих эти шумы, погрешность измерения будет на один-два порядка больше собственной инструментальной погрешности пирометра [2]. Прежде чем провести измерения, оператор должен знать объект измерения и подобрать пирометр под конкретную задачу.
Показатель поля зрения пирометра. Оптическая система пирометра формирует его поле зрения - область пространства, в пределах которой производятся измерения температуры [3]. Поле зрения определяется
изображено поле зрение 70 % пиромет-
1
Рис. 1. Самая распространённая диаграмма поля зрения пирометра. D (Distance) - расстояние до поверхности объекта измерения S (Spot diameter) - диаметр пятна измерения температуры
Проблема с этим пунктом связана трудоемкостью как процесса настройки, так и проверки этого параметра. Производители предпочитают информировать потребителя только теоретически рассчитанную, на основе законов геометрической оптики [5], зависимость диаметра пятна поля зрения от расстояния до объекта. Отсутствие реальных показателей приводит к получению некорректных результатов.
42
оптическими компонентами конкретного пирометра [4]. На рисунке 1 ров.
D=5cm
D=10cm
D=20CM
Ошибка оператора присутствует при любых измерениях. При работе с пирометрами это видно невооруженным глазом. Не подобрал пирометр под конкретную задачу, неверно установил коэффициент излучения, ошибся с полем зрения - и на выходе получил продукцию ненадлежащего качества.
Ниже приведен рисунок таблицы зависимости изменения показаний пирометра при температуре окружающей среды равной 23 °С. Таблица взята из проекта стандарта МЭК/ТС 62942-2 DRAFT-2.0 (Приложение 1). Проект стандарта был выпущен Международной электротехнической комиссией (МЭК) в 2013 году. На сегодняшний день продолжаются обсуждения.
Длина волны, ИИ 0.65 0,85 1,0 1,6 22 3,43 39 5,2 8,0 11,5
Измериеявя температура, •С Изменение показаний пирометра °с
•100
-50 12
0 0,3 0,3
50 0,2 0,2 0.2 0,2 0,2
100 0.2 0,3 0,3 0.4 0,6 0,6
150 0.3 0,4 0,5 0.6 0,8 1.0
200 0.3 0,5 0 6 0.8 1,1 1.3
250 0,3 0.4 0,7 0,7 1.0 1,4 17
300 0,4 0.5 0,8 0,9 1,2 1,7 21
350 0.4 0.6 0,9 1,1 1.4 2,0 24
400 0,5 0.7 1.1 1,2 1.6 2,3 28
450 0.4 0,6 0.8 1.2 1,4 1.8 2,6 3.2
500 0.4 0,7 0.9 1,4 1,6 2,1 2,9 3.6
550 0,5 0,8 10 1.6 1,8 2.4 3,3 4.0
600 0.5 05 0,9 1.2 1,8 20 2.6 3,6 4.4
650 0.5 0.6 1,0 13 2,0 23 2.9 4,0 4.8
700 0.6 07 1,1 1.5 2,2 25 3.2 4,4 5,3
750 0,5 0.6 0,7 1,2 1.6 2,5 28 3.5 4,8 5,7
800 0,5 0.7 0.8 _1.3 18 2,7 30 3.8 5,2 6.1
850 0,6 0.7 0.9 1,4 1.9 2,9 аз 4.2 5,6 6,6
900 0,6 03 1.0 1,5 21 3,2 36 4,5 6,0 7,0
950 0,7 0.9 1.0 1,7 23 3,5 3,9 4.8 6,4 7.5
1000 0,7 1.0 11 1,8 2.5 3,7 4 2 5.2 6,8 7.9
1100 0,9 1.1 1.3 2,1 29 4,3 4,3 5.9 7,6 8.8
1200 1,0 1.3 1.5 2,4 33 4,9 5,4 6.6 8,5 9.7
1300 1,1 1.5 1,7 2,8 3.7 5,5 61 7.4 9,3 10.7
1400 1,3 1.7 2,0 3,1 4.2 6,1 68 8.2 10,2 116
1500 1,4 1.9 2,2 3,5 4.7 6,8 7 5 9.0 111 125
1600 1,6 21 2.4 3,9 5.2 7,5 аз 9.8 12,0 И5
1700 1,8 23 2,7 4,3 5.8 8.2 аэ 10 е 12,9 14.4
1800 1.9 2.5 3.0 4,7 6.3 8,9 9,7 11.5 13,8 15,4
1900 21 28 3.3 5,2 6.9 9,6 10,5 12.3 14,7 16.3
2000 2.3 3.1 3.6 5,7 7.5 10,4 11,3 13.2 15,7 17.3
2500 3,5 4.5 5.3 8,2 10.7 14,3 15,3 17.6 20,4 221
3000 4,9 6.3 7.4 11,2 14.2 18,5 196 22.1 251 27.0
3500 6.4 8.3 9.7 14,4 17.9 22,8 241 26.7 30,0 31.9
Рис.2. Зависимость изменения показаний пирометра при температуре окружающей среды равной 23 °С.
Нивелировать ошибку с коэффициентом излучения можно за счет выбора двухспектрального пирометра, но нужно знать, на каких длинах волн будет оптимально решена ваша задача по контролю температуры технологического процесса.
Бесконтактные средства измерения прошли большой путь и стали незаменимыми помощниками за контролем качества производимой продукции, а в некоторых случаях - и безальтернативными. Правильно подобранный пирометр -это инструмент, который в умелых руках становится инструментом качества.
Список литературы
1. Информационный портал Temperatures.ru. Радиационные термометры, пирометры. [Электронный ресурс] URL: https://temperatures.ru/pages/radiacionnye termometry (дата обращения: 10.05.2023).
2. Фрунзе А.В. О чем полезно знать при выборе пирометра. [Электронный ресурс] URL: https://www.photonics.su/files/article pdf/3/article 3591 840.pdf (дата обращения: 10.05.2023).
3. Горбунов Р. А. Классификация пирометров / Р. А. Горбунов, Д. С. Симачков, А. В. Фрунзе // Законодательная и прикладная метрология. 2020. № 1 (163). С. 12-21.
4.Фрунзе А.В., Горбунов Р.А., Лавренков А.И., Битюков В.К., Методика измерений поля зрения пирометров и установка для её реализации / Законодательная и прикладная метрология. 2023. № 2 (182). С. 29-34.
5.Битюков В.К, Горбунов, Р.А., Симачков Д.С. [и др.]. Оптическая часть пирометра установки для калибровки вольфрамрениевых термопар // Измерительная техника. 2021. №1. С. 43-47.
Горбунов Руслан Александрович, директор, [email protected], Россиия, Калуга, Калужский Центр стандартизации и етрологии
A UNIQUE TOOL FOR QUALITY CONTROL OF PRODUCTS UNDERGOING HEAT TREATMENT
R.A. Gorbunov
A generalized assessment of the use of contactless measuring instruments for quality control of products undergoing heat treatment is presented. The formation of measurement errors by a non-contact method is described. Recommendations are given on the testing of instrumental and methodological errors of contactless measuring instruments when used in production.
Key words: pyrometry, pyrometer, visual field indicator, quality assessment tool, error, emissivity, absolutely
black body.
Gorbunov Ruslan Aleksandrovich, director, [email protected], Russia, Kaluga, State regional center for standardization, metrology and testing in the Kaluga region
УДК 658.5
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-12-44-45
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ МЕТОДИКИ ПРИ РАБОТЕ С ПРЕТЕНЗИЯМИ
А.А. Гореликов, О.С. Гольцева
В статье описана последовательность действий при работе с претензиями по методикам 8D и DMAIC. Представлен функционал работы команды каждого этапа методик 8D и DMAIC. Даны рекомендация по применению инструментов управления качества при работе с методиками. Выявлены основные отличия в применении методик 8D и DMAIC.
Ключевые слова: процесс, рекламация, планирование, верификация, корректирующие действия, оценка, несоответствующая продукция.
На большинстве предприятий, придерживающихся системы менеджмента качества разработана и функционирует процедура рассмотрения претензий, мониторинга и измерения удовлетворенности потребителей. Работа с претензиями потребителей ведет к качественному улучшению процессов продаж, повышению качества продукции, а также стимулирует позитивное мнение о производителе. Для обработки претензий заказчиков, необходим оптимальный подход [1].
Наиболее востребованными, при отсутствии на первый взгляд причин проблемы, в решении претензионного вопроса являются методики 8D и DMAIC. Как и большинство подходов к совершенствованию процессов, методики основаны на цикле Деминга — Шухарта — PDCA [2].
Применение методик 8D и DMAIC целесообразно только при сочетании, определенных критериев, иначе цель не будет оправдывать свои средства. Критерии применения методик 8D и DMAIC:
1. Определены симптомы проблемы.
2. Установлены заказчики, которые наблюдали эти симптомы и стороны, понесшие ущерб.
3. Причины проблемы неочевидны.
4. Один человек не может решить проблему.
5. Руководство готово выделить необходимые ресурсы.
Методика 8D - это процесс системного решения проблем, использующий комбинацию хорошо известных и проверенных инструментов, минимально достаточных для решения конкретной проблемы [3].
Методика DMAIC - подход, позволяющий последовательно решать проблемы и совершенствовать бизнес-процессы с помощью статистики и данных. Эта последовательность основывается на строго определенных этапах [4].
Рассмотрим этапы работы при поступлении претензий с каждой из методик более подробно.
Порядок работы с методикой 8D при претензионной деятельности заключен в восьми этапах (рисунок 1).
Этап D0 - планирование 8D и немедленные ответные действия.
При возникновении рекламаций от потребителя представитель поставщика фиксирует симптом и его количественные характеристики. Используются немедленные ответные действия, когда последствия проблемы разрастаются. Как правило, данные действия затратны и требуют дальнейшего основательного решения вопроса. Данный этап не является обязательным к применению, но он помогает определить целесообразность применения методики 8D, либо использования другой методики.
Этап D1 - формирование команды. B зависимости от вида симптома, руководство предприятия назначает руководителя группы, который формирует основную команду для решения проблемы, состоящую непосредственно из лидера команды и ее участников [5]. При необходимости в команду могут включаться вспомогательные участники, такие, как хронометражист, секретарь и протоколист.
Руководитель должен:
- выполнять функции владельца рассматриваемого процесса;
- использовать свои полномочия по внедрению изменений;
- обеспечивать команду необходимыми ресурсами;
- устранять препятствия, с которыми команда сталкивается при решении проблемы;
- стимулировать и поддерживать решение команды;
- задавать команде вопросы, позволяющие контролировать прогресс команды;
- производить окончательную оценку работы, выполненной командой;
