CC BY
23
УДК 658.562: 58.084.2 DOI: 10.15587/2312-8372.2015.47965
ЗАБЕЗПЕЧЕННН ЯК0СТ1 ПРОЦЕСУ ЗБЕРЕЖЕННЯ РОСЛИНИ ALLIUM URSINUM
В роботг проведено дослгдження, спрямованг на забезпечення процесу збереження рослини Allium ursinum, яка занесена до Червоног книги Украгни, на прикладг Мезинського нацонального природного парку. Дослгджено динамжу росту рослини протягом життевого циклу, експеримен-тальнг данг використано для отримання залежностг висотирослин вгд часу. Розроблено алгоритм контролю якостг процесу збереження рослин Allium ursinum.
Илпчов1 слова: якгсть процесу, збереження рослин, математична модель динамжи росту, алгоритм контролю.
Шатохша Ю. В., Сахно С. Ю., Cipa К. 0.
1. Вступ
Вщомо, що зменшення забруднення довкшля в усьому свт реалiзуeться шляхом впровадження екологiчних стандартiв серп ISO 14000, ISO 26000, але в Украш недостатня кшьюсть тдприемств охопленi цим проце-сом [1]. Впровадження стандарпв серii ISO 14000 [2, 3] вважаеться важливим етапом до тдготовки украшсько-го суспшьства до розвитку екологiчних аспектiв кор-поративно'i соцiально'i вiдповiдальностi, передбачено'i ISO 26000, ISO 9001 [4, 5]. Неготовшсть значно1 частки суб'ектiв господарювання до корпоративно! соцiальноi вiдповiдальностi приводить до зростання забруднення i змши довкiлля, втрачають можливiсть iснувати не пльки рослини i тварини, а i людство, яке перш за все реагуе на забруднення води [6].
З метою збереження певних видiв рослин i тварин створено Мезинський нацюнальний природний парк, в якому ще зустрiчаеться рослина пiд назвою цибуля ведмежа (Allium ursinum), яка внесена до Червоно1 книги Украши. Враховуючи вимоги ст. 20 Закону Украши «Про метрологiю та метролопчну дiяльнусть» [7] щодо поширення метрологiчного контролю на стан довюлля авторами статтi розглянуто можливiсть забезпечення якост процесу збереження цих важливих зникаючих рослин.
2. Анал1з дослщжень публшащй та постановка проблемы
Аналiз лiтературних джерел свiдчить, що забезпечення контролю якост рiзноманiтних процесiв пов'язуеться з використанням статистичних методiв [8]. Так, вико-ристання статистичних методiв сприяе якостi процесу в медичнш галузi [9, 10] щодо впровадження систем управлшня якiстю, при цьому видшяються адекватнi критерii та показники, що визначають ефективнiсть заходiв щодо забезпечення якост процесу медично! допомоги [10]. Статистичш методи обробки даних лужносп та жорсткостi води за контрольними картами Шухарта у ВАТ «Облтеплокомуненерго» сприяли по-лiпшенню якост процесу очищення води за допомогою катiонiтного фiльтра [11]. Виявлено шляхи полшшення ефективностi повiрки побутових лiчильникiв газу на
основi одно- та двостутнчастого статистичного контролю [12]. Статистичш методи сприяють оцiнюванню якост процесу вiдновлення грунтiв, оброблених пестицидами, зокрема, Раундапом, за допомогою чисельност бактерш у вихiдному грунт та через 10-30 дiб тсля внесення пестицида [13].
Виявлено, що кнуе потенцiйна потреба при впро-вадженнi вимог ДСТУ ISO 9001:2009 у 20 пунктах у використанш кшьюсних даних, що сприятиме по-лiпшенню результативностi органiзацiй.
Таким чином, з огляду лггературних джерел [8-13] виявляемо, що статистичш методи виявляються корис-ними у багатьох галузях, але кшьюсш даш у вказа-ному природному парку використовуються для оцш-ки наявностi рослин, а 1х динамiка не контролюеться. В лиературних джерелах авторами статтi не знайдено рекомендацш щодо контролю якост процесу збереження рослин Allium ursinum з використанням статистичних методiв, проблема полягае у виявленш можливого для контролю показника, тому проведет дослщження були присвячеш саме цьому невирiшеному питанню.
3. 06'ект, цшь та задач1 дослщження
Об'ект дослгдження — процес забезпечення збере-ження рослин Allium ursinum.
Головною метою е забезпечення якост процесу збе-реження рослин Allium ursinum.
Для досягнення поставлено! мети були визначеш таю задачк
1. Визначити контрольний показник для оцшки якостi процесу.
2. Розробка алгоритму контролю якост процесу збереження рослин Allium ursinum.
4. Матер1али i методи дослщжень щодо забезпечення якостi процесу збереження Allium ursinum
Матерiали дослщжень — експериментально вимiряна висота рослин у вибiрки по 50 одиниць для двох дшя-нок протягом життевого циклу рослин, а також оцшка грунпв цих дiлянок за показником кислотност (рН) та вологосп [14].
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 4/3(24], 2015, © Шатохша Ю. В., Сахно Е. Ю., Cipa К. О.
51
э
Аналиичш дослiдження проводились з використан-ням статистичних методiв [8, 15], стабшьшсть показника висоти рослин ощнено за теоремою Глiвенко-Кантеллi. Виявлення математичноï моделi залежностi висоти рослин вщ часу виконувалось i3 застосуванням процесора Microsoft Excel 7.0. Для тдбору графтв за допомогою метода найменших квадратiв застосовувались «Пакет анал1зу», «Пстограма», «Регреая».
5. Результати дослщжень процесу збереження рослин Allium ursinum
Авторами статтi здiйснено дослiдження, нащлеш на забезпечення якостi процесу збереження рослин, перш за все визначено показники Грунту [14]. Для обох дшянок рН = 6, також однаковою е висока во-лопсть, яка з часом змiнювалась ввд 100 % до 320 %, цi показники використовуються у подальшш роботi як еталоннi.
Було зроблено припущення, що для оцiнки якост процесу можна використовувати як характеристику — висоту рослин. Для вибiрки iз 50 рослин визначалась довжина рослини, середне значення, дисперая та шше, представлене у табл. 1.
Як бачимо, вiдносна похибка середнього арифме-тичного значення висоти рослин дорiвнюе 4 %, тобто цей показник доцшьно використовувати.
Проаналiзовано з використанням теореми Швен-ко-Кантеллi i методiв математичноï статистики стабшьшсть показника висоти рослин на об'ектах [15].
Дiапазон випадковоï величини вибiрки (далi позна-чено Xmin, Xmax) змiнювався вiд 18,5 см до 35,4 см (пе-рюд 1). З метою аналiзу отриманоï вибiрки авторами статтi використано метод «згрупованих даних». Для цього весь дiапазон змiн висоти рослин вщ 18,5 см до 35,4 см подшено на рiвнi iнтервали, для визначення числа рiвних iнтервалiв (k) подiлу дiапазону використано натвемтричну формулу:
таблиця 1
□бробка результата вимiрювань у першд 30.04.15 (першд 1)
k = 1+3,322 ■ lg (n), k = 1+3,322 ■ lg (50) = 7.
(1)
Довжину кожного штервалу (h) визначено за формулою:
h = ((Xmax -Xmin)/k = (35,4 см -18,5 см)/7 = 2,40 см.
Число елеменпв вибiрки, що потрапляе у ¿-й штер-вал, позначалось ni. За допомогою величини p* = щ / n визначалась вщносна частота потрапляння випадковоï величини у ¿-й iнтервал. Усi точки, що потрапляли у ¿-й iнтервал, вщносились до його середини X*, ви-значеноï за формулою:
X* = (Xi + Xi )/2.
(2)
На основi проведених розрахункiв було побудова-но гiстограму вибiркового розподiлу дослiджуваного показника у перюд 1 (рис. 1).
№ п/п Абсолютна значення Х Се-реднЕ зна-чення Вщхи-лення X - X ( - X )2 Дисперсия S2 Се-реднЕ квадра-тичне вщхи- Кое-фщ- Ент варiа-цц С Вщ- носна похибка середнього арифме-
X S тичного 5
1 27,0 0,37 0,14
2 25,0 1,63 2,70
3 25,0 1,63 2,70
4 26,3 0,33 0,11
5 18,5 8,13 66,10
6 21,9 4,73 24,40
7 24,0 2,63 6,90
8 26,5 0,13 0,02
9 30,2 3,57 12,80
10 31,3 4,67 21,80
11 27,0 0,37 0,14
12 28,0 1,37 1,88
13 25,0 1,63 2,70
14 24,0 2,63 6,92
15 29,0 2,37 5,62
16 27,3 0,67 0,45
17 22,5 4,13 17,10
18 24,6 2,03 4,12
19 28,6 1,97 3,88
20 21,5 5,13 26,3
21 19,0 7,63 58,2
22 26,0 0,63 0,40
23 27,0 1,63 2,70
24 24,0 2,63 6,92
25 23,0 26,63 3,63 13,2 11,05 3,32 12 0,04
26 22,3 4,33 18,75
27 26,5 0,13 0,02
28 28,5 1,87 350
29 29,2 2,57 6,60
30 30,7 4,07 16,60
31 35,4 8,77 76,90
32 32,2 6,57 43,16
33 26,7 0,07 0,005
34 252 1,47 2,16
35 24,8 1,83 3,35
36 28,3 1,67 2,80
37 29,0 2,37 5,62
38 30,0 3,37 11,36
39 27,0 0,37 0,14
40 25,5 1,13 1,28
41 33,0 6,37 40,58
42 23,0 3,63 13,20
43 28,6 1,97 3,88
44 27,8 1,17 1,39
45 25,6 1,03 1,10
46 26,6 0,03 0,0009
47 27,1 0,17 0,03
48 28,0 1,37 1,88
49 28,0 1,37 1,88
50 29,5 2,87 8,24
S 1331,7 26,63 126,74 552,60 11,05 3,32 12 0,04
С
52
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 4/3(24], 2015
J
H = -0,284 ■ t2 + 2,3714 ■ t - 2,4085,
Алгоритм контролю якост представлений на рис. 4, оргашзащя повинна використовувати перераховаш ди i кiлькiснi статистичнi методи, як сприятимуть полш-шенню функцiонування оргашзацп.
Рис. 1. Пстаграма вибiрк□в□г□ разпадшу д□слiджувaн□г□ показника у паршд 1
Аналiз гiстограми вибiркового розподiлу, побудовано! з використанням представлених даних, свщчить, що частота потрапляння показника вщповщае класичному типу розподiлу i мае один максимум.
Вимiри висоти рослин авторами статт здiйснено у чотирьох перюдах, деякi данi представлено на рис. 2 для двох дослщжених дшянок.
Рис. 2. Динамiка висоти рослин у дослщжуваних паршдах: I — вимри 30.04.15; II — вимри 18.05.15; III — вимiри 30.05.15; 1 — данi для рослин дшянки 1; 2 — дата для рослин дiлянки 2
Отримаш результати свiдчать, що висоту рослин можна використовувати для контролю якосп процесу для рiзних дшянок показники рослин з часом мають аналопчш тенденцп. Проведенi вимiри у чотирьох перюдах протягом життевого циклу рослин дозволяють побудувати графж динамжи росту рослин, який представлено на рис. 3.
Побудований за даними вимiрювань графж розвитку рослин мае вигляд:
(3)
де Н — висота, t — час.
Отримана залежшсть мае високу точшсть, коефь щент детермшацп R2 = 0,9999, тому обрану залежшсть можна використовувати для мошторингу якост процесу.
При невiдповiдностi мiж фактичними i теоретичними даними оргашзащя повинна проводити аналiз тенденцiй, формувати базу даних, здшснювати оперативнi ди з метою забезпечення якост процесу збереження рослин.
t, ДН(
Рис. 3. Динамка росту рослин
Рис. 4. Алгоритм контролю якосп процесу збереження рослин Allium ursinum
Проведет дослщження поширюють використання статистичних методiв на процес збереження зникаючих рослин. Представлений алгоритм передбачае мошторинг довкiлля фахiвцями парку, але зрозумшо, що для по-передження попршення стану довкiлля, iндикатором
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 4/3(24], 2015
системы и процессы управления
ISSN 222Б-37В0
якого в даному випадку i е рослина Allium ursinum, необхвдно iнтенсифiкацiя впровадження екологiчних стандартiв cepiï ISO 14000, ISO 26000 уама суб'ектами господарювання регiону
Отриману математичну залежшсть висоти рослин вiд часу зпдно з представленим алгоритмом передба-чаеться використовувати як еталон. Результати досль джень у виглядi Методики контролю якост процесу передано для використання Мезинському нацюнальному природному парку.
6. Обговорення результат1в дослщжень процесу збереження рослин Allium ursinum
Проведет авторами статт дослщження виявили, що з метою контролю якосп процесу збереження цих рослин можна використовувати висоту рослини як контрольний показник. Отримане рiвняння залежност висоти рослин вщ часу мае високий коефщент детермiнацiï = 0,9999, що дозволяе використовувати теоретичш розрахунковi данi в якостi еталону для заданих умов. Мониторинг якост процесу доцiльно здiйснювати за алгоритмом, який передбачае контролювання стану довюлля за показниками кислотнiсть та волопсть грунту; порiв-няння фактичних даних динамжи розвитку рослин
3 теоретичним значенням, здшснення оперативних дiй щодо попередження забруднення довкiлля, яке може реалiзуватись за рiзноманiтним сценарiем (кислотш дощi, забруднення грунтових вод або '¿х зменшення внаслiдок мелiорацiï, тощо), а також поповнення бази даних. Виконання цих дш сприятиме полшшенню ре-зультативностi органiзацiï.
7. Висновки
1. Встановлено при вимiрюваннi висоти рослин Allium ursinum вибiрки iз 50 одиниць, що вiдносна по-хибка середнього арифметичного значення дорiвнювала
4 %, гiстограма вибiркового розподшу, побудована з ви-користанням отриманих даних, вщповщае класичному типу розподшу i мае один максимум — це дае тдстави використовувати висоту рослин як контрольний показ-ник якосп процесу
2. При дослщженш життевого циклу рослин виявле-но залежшсть мiж висотою рослин (Н, см) та перюдом '¿х розвитку (t — час, днi). Рiвняння залежносп висоти рослин мае вигляд:
H = -0,284 ■ t2 + 2,3714 ■ t - 2,4085.
Коефщент детермiнацiï R2 = 0,9999.
3. Розроблено алгоритм контролю якосп процесу збереження рослин, який складаеться з наступних етатв:
— контролювання стану довюлля за показниками кислотшсть та волопсть грунту;
— визначення середньоï висоти рослин у репрезен-тативноï вибiрки;
— порiвняння фактичних даних динамiки розвитку рослин з теоретичним значенням, базою даних;
— здшснення оперативних дш.
Отриману залежшсть можна використовувати для мониторингу якосп процесу
Л1тература
1. Шатохiна, Ю. В. Складовi iнтенсифiкацii впровадження систем управлшня [Текст] / Ю. В. Шатохша // Мiжнар. наук.-практ. конф. «Управлшня ягастю в ocbítí та промисловосп: досвiд, проблеми та перспективи», 28-30 травня 2015. — Львiв: На-цiональний унiверситет «Львiвська полггехшка», 2015. — 59 с.
2. ISO 14001:2004 Environmental management systems — Requirements with guidance for use [Electronic resource]. — Available at: \www/URL: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:14001:ed-2:v1:en
3. ISO 14004:2004 Environmental management systems — General guidelines on principles, systems and support techniques [Electronic resource]. — Available at: \www/URL: https://www.iso.org/ obp/ui/#iso:std:iso:14004:ed-2:v1:en
4. ISO/CD 26000:2009 Guidance on Social Responsibility [Electronic resource]. — Available at: \www/URL: https://www.iso.org/ obp/ui/#iso:std:iso:26000:ed-1:v1:en
5. ISO 9001:2008 Quality management systems — Requirements [Electronic resource]. — Available at: \www/URL: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:9001:ed-4:v2:en
6. Guidelines for Drinking-Water Quality — Recommendations [Text]. — Geneva, Switzerland: WHO, 2011. — Vol. 1, Ed. 4. — 564 p.
7. Про метролопю та метролопчну дiяльнiсть [Текст]: Закон Укра'ни № 1765-IV вщ 15 червня 2004 р. // Вщомосп Верховноi Ради. — 2004. — № 37. — ст. 449.
8. Грищенко, Ф. Визначення статистичних метсдав пщ час розроб-лення, впровадження i функцюнування системи управлшня ягастю [Текст] / Ф. Грищенко, Т. Люшченко // Стандар-тизащя, сертифжащя, ягасть. — 2014. — № 5. — С. 23-32.
9. Зелик, А. Статистичш методи у процесах полшшення якост медичних послуг [Текст] / А. Зелик // Стандартизащя, сертифжащя, ягасть. — 2009. — № 6. — С. 54-58.
10. Пецух, I. Медичш лаборатори на шляху забезпечення надання ягасно' медично' допомоги [Текст] / I. Пецух // Мiжнар. наук.-практ. конф. «Управлшня ягастю в освт та промисловосп: досвщ, проблеми та перспективи», 28-30 травня 2015 р. — Львiв: Нацюнальний ушверситет «Львiвська пол^ехшка», 2015. — С. 253-254.
11. 1ванова (Шатохша), Ю. Розробка рекомендацш для вдоскона-лення нормативно' документаци ВАТ «Облтеплокомуненерго» за допомогою контрольних карт Шухарта [Текст] / Ю. 1вано-ва (Шатохша), О. Менайлов, О. Гавриленко, Т. Кириченко // Вюник Чершпвського Державного технолопчного ушверси-тету. — Чернтв: ЧДТУ, 2011. — № 3(51). — С. 231-239.
12. Петришин, I. Оргашзащя та порядок проведення вибiрко-вого статистичного контролю побутових лiчильникiв газу, що експлуатуються [Текст] / I. Петришин, Н. Петришин, П. Джочко, Я. Безгачнюк // Стандартизацiя, сертифжащя, якiсть. — 2010. — № 1. — С. 38-41.
13. Гончарова, Е. Н. Гигиенические аспекты применения пестицидов [Текст] / Е. Н. Гончарова // Сборник научных трудов ВОДГЕО. — Харьков: ИПП «Контраст», 2012. — С. 482-488.
14. ДСТУ БВ. 2.1-19: 2009 Грунти. Методи лабораторного визначення гранулометричного (зернового) та мжроагрегатного складу [Електронний ресурс]. — Режим доступу: \www/ URL: http://profidom.com.ua/v-2/v-2-1/1464-dstu-b-v-2-1-192009-metodi-laboratornogo-viznachenna-granulometrichnogo-zernovogo-ta-mikroagregatnogo-skladu
15. Ахназарова, С. Л. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии [Текст]: учеб. пос. / С. Л. Ахназарова, В. В. Кафаров. — М.: Высш.школа, 1978. — С. 22-25.
0БЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОЦЕССА СОХРАНЕНИЯ РАСТЕНИЯ ALLiUM URSiNUM
В работе проведены исследования, направленные на обеспечение процесса сохранения растения Ällium ursinum, которое занесено в Красную книгу Украины, на примере Мезинского национального природного парка. Исследована динамика роста растения на протяжении жизненного цикла, экспериментальные данные использованы для получения зависимости высоты растения от времени. Разработан алгоритм контроля качества процесса сохранения растений Allium ursinum.
Ключевые слова: качество процесса, сохранение растений, математическая модель динамики роста, алгоритм контроля.
технологический аудит и резервы производства — № 4/3(24), 2015
Шатохта Юлiя BÍKmopieHa, кандидат техтчних наук, викладач, кафедра управлтня ятстю та проектами, Чер-нтвський нащональний технологгчний утверситет, Украта, e-mail: Juliaaabest@gmail.com.
Сахно €вгетй Юршович, доктор техтчних наук, професор, кафедра управлтня ятстю та проектами, Чернтвський нащональний технологiчний утверситет, Украта. Cipa Катерина Олeксaндpiвнa, Чернтвський нащональний технологгчний утверситет, Украта.
Шатохина Юлия Викторовна, кандидат технических наук, преподаватель, кафедра управления качеством и проектами,
Черниговский национальный технологический университет, Украина.
Сахно Евгений Юрьевич, доктор технических наук, профессор, кафедра управления качеством и проектами, Черниговский национальный технологический университет, Украина. Серая Екатерина Александровна, Черниговский национальный технологический университет, Украина.
Shatokhina Julia, Chernihiv National Technological University, Ukraine, e-mail: Juliaaabest@gmail.com.
Sakhno Eugene, Chernihiv National Technological University, Ukraine. Sira Kateryna, Chernihiv National Technological University, Ukraine
УДК 006.91:004.942 DOI: 10.15587/2312-8372.2015.47976
Становский А. Л., Прокопович И. В., Пурич Д. А., Швец П. С., Шмараев А. В., Бондаренко В. В.
РАЗРАБОТКА МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ЛИТЬЯ МЕДНЫХ АНОДОВ
Литые медные аноды — промежуточный технологический продукт производства электролитической меди. От состояния их поверхности зависит конкурентноспособность продукта, а значит, это состояние должно постоянно контролироваться путем непосредственного измерения каждой отливки. Предложены методы такого измерения, состоящие в получении отображений от объекта, и их компьютерной классификации на группы, границы которых определяются спектральным анализом металла.
Ключевые слова: литой медный анод, методы измерения качества, обработка отображений, параллелепипед качества, спектральный анализ.
1. Введение
Существуют технологические процессы, в которых контроль промежуточных параметров играет решающую роль в обеспечении заданного качества готовой продукции. Это предъявляет дополнительные требования к метрологическому обеспечению такого контроля, так как промежуточные параметры обычно отличаются от окончательных труднодоступностью объекта измерения, быстротечностью процесса на этих этапах и высокими требованиями к чувствительности и точности измерений.
Ярким примером такого процесса является технологический процесс изготовления сверхчистой катодной меди [1] путем предварительного переплава медного лома на специальные медные аноды (первый этап, литье) и последующего ионного «перегона» меди с анода на катод (второй этап, электролиз).
2. Анализ литературных данных и постановка проблемы
Литые медные аноды, хотя и являются лишь промежуточным продуктом и используются только для последующей переработки, требуют особой тщательности при соблюдении технологических параметров литья [2-4].
Такое соблюдение невозможно без замкнутого управления процессом, когда управленческие решения, на-
пример, корректировка параметров рафинирования расплава [5, 6], химического состава металла [7], температуры плавки и заливки [8, 9], принимаются по точно измеренным контролируемым выходным данным, что в случае литья анодов сводится к численной оценке качества последних [10, 11].
Во время изготовления анода на его поверхности могут формироваться участки, которые не участвуют в электролизе при последующем изготовлении катода («битые» участки) из-за наличия на поверхности наплесков и утолщения кромок, «шишек» и «пузырей», сплошной пузырчатости, углублений и выступов от выработки изложниц, а также не допускается наличие краски, шлака, глины, угля, окислов и других включений непроводящих материалов (рис. 1, а, б).
Такие дефекты отрицательно сказываются на электролитическом качестве анодов, т. е. способности последних обеспечить качество будущих катодов, которые получаются из оцениваемых анодов электролизом.
Кроме поверхностных дефектов, могут иметь место и скрытые внутренние дефекты, которые обнаруживают только при частичном растворении в процессе эксплуатации анода.
При кристаллизации анода в его теле застывают неметаллические включения (остатки шлака, огнеупорной обмазки изложницы), которые во время срабатывания части анода при электролизе вымываются электролитом
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 4/3(24], 2015, © Становский А. Л., Прокопович И. В.,
Пурич Д. А., Швец П. С., Шмараев А. В., Бондаренко В. В.
