Управление качеством продукции на стадии технологического процесса

Управление качеством консервов из зеленого горошка - одна из наиболее сложных задач технологического процесса. Это объясняется:

высокой степенью зависимости качества продукции от качества сырья;

краткосрочностью переработки и скоропортящимся характером сырья;

большим удельным весом ручного труда;

применением для оценки качества продукции интуитивных и огранолептических методов анализа;

длительностью и трудоемкостью анализов и возникающими при этом существенными запаздываниями в контуре управления, снижающими его эффективность (например, бактериологический контроль).

Основной объем работ, выполняемых при управлении качеством продукции, приходится на различного рода контрольные операции. От точности и своевременности полученной информации о параметрах сырья, готовой продукции, полуфабриката и режимных параметрах процесса зависит эффективность управляющих воздействий. Однако современное состояние аналитического приборостроения и автоматизации в консервной промышленности еще не обеспечивает получения продукции с высокими качественными показателями. В связи с этим вопросы разработки методов и средств контроля качественных показателей продуктов и оптимизация планов контроля приобретают первостепенное значение.

Управление качеством продукции на стадии технологического процесса сводится к контролю и стабилизации отдельных режимных параметров процесса на уровнях, определяемых качеством сырья, с целью минимизации степени отклонения последних от заданных в нормативно-технической документации.

Основные характерные возмущения на операциях консервирования зеленого горошка и управляющие воздействия, способные их скомпенсировать:

Операция	Контролируемый показатель	Основные возмущающие воздействия	Основные управляющие воздействия	Существующие средства контроля и управления
Приемка сырья на предприятии	Степень зрелости Фракционный состав Содержание межпленочной воды	Неравномерность поступления сырья Неоднородность по качественным показателям внутри партии и между партиями	Повышение пропускной способности приемного отделения	Ручной сбор и ручная сортировка проб Использование средств, механизирующих измерения (финометр)
Мойка и очистка	Качество мойки Содержание минеральных и растительных примесей	Содержание посторонних примесей в сырье	Изменение подачи воды и режима работы оборудования	Периодический визуальный контроль
Хранение полуфабриката на предприятии	Время хранения Температура полуфабриката	Изменение температуры охлаждающей воды	Приоритетное направление полуфабриката на переработку	Периодический контроль по местным средствам контроля температуры
Бланширование	Время и температура бланширования	Неравномерность подачи полуфабриката Температура полуфабриката	Изменение подачи греющего пара	Автоматические системы регулирования
Охлаждение	Температура полуфабриката	Неравномерность подачи полуфабриката	Изменение подачи охлаждающей воды	-
Инспектирование	Содержание посторонних примесей	Неравномерность подачи полуфабриката	Изменение количества рабочих на операции	-
Фасовка	Температура заливочной жидкости Соотношение компонентов в банке	Неритмичность работы цеха Разладка фасовочного автомата	Слив холодной заливочной жидкости в контур рециркуляции Наладка фасовочного автомата	Периодический контроль температуры с помощью стеклянного термометра и соотношения компонентов с помощью торговых весов
Укупорка тары	Герметичность тары	Разладка закаточного автомата	Наладка закаточного автомата	Визуальный контроль пневмогидравлическим методом
Стерилизация	Температура Время Давление в автоклаве			Система автоматического программного регулирования

Необходимые управляющие воздействия могут быть реализованы автоматическими системами регулирования или ручными (или механизированными) средствами контроля и регулирования, например статистическими методами.

Для производства консервов заданного качества необходимо постоянно корректировать технологический процесс, учитывая взаимосвязь между параметрами процесса и изменением качественных показателей продукции, т. е. управление качеством может быть сведено к регулированию определяющих параметров процесса, таких, как герметичность банки, микробиальная обсемененность перед стерилизацией, режим стерилизации, режим бланширования. Перечисленным параметрам необходимо уделять особое внимание при контроле и управлении технологическим процессом.

Кроме анализа причин возникновения брака, при управлении качеством необходимо также иметь информацию об уровне качества годной продукции. Эта информация заключается в комплексном количественном критерии оценки уровня качества продукции.

Алгоритм контроля и управления качеством продукции на стадии технологического процесса консервирования зеленого горошка

Эффективность управления качеством продукции, как и управления любым другим объектом, существенно зависит от выбранного критерия эффективности и полученного на его основе алгоритма управления объектом.

Анализ структуры себестоимости единицы готовой продукции показывает, что наибольшее влияние на себестоимость оказывают затраты на сырье, а прибыль предприятия существенно увеличивается при улучшении сорта готовой продукции.

Анализ взаимосвязей экономических показателей и технических характеристик процесса производства консервов позволяет установить, что максимально допустимая сортность (при невозможности влиять на качество поступающего сырья) получается при переработке свежего сырья и соблюдении технологического режима переработки, т. е. стремление к повышению сортности должно проявляться в снижении до минимума длительности транспортировки и хранения сырья и, с другой стороны, в выборе и поддержании оптимального технологического режима.

Таким образом, критерий управления качеством продукции на стадии технологического процесса может быть сформулирован как минимизация степени отклонений режимных параметров операций процесса от выбранных значений параметров, соответствующих качеству исходного сырья.

Для реализации указанного критерия необходимо иметь адекватную модель системы управления в той или иной форме (математической, графической и др.).

Рассмотрим более узкую задачу, а именно, разработку алгоритма управления качеством продукции на стадии технологического процесса с применением математико-статистических методов.

В консервной промышленности технологические процессы могут быть представлены в виде набора технологических операций, выполняемых последовательно или параллельно, которые делятся на две группы: операции непрерывного воздействия на качественные показатели продукта (бланширование, охлаждение, выпарка, стерилизация и т. д.) и операции дискретного формирования качества продукта (как правило, это концевые операции процесса - дозирование, закатка, этикетировка и т. д.).

Используя классификацию статистических методов управления качеством, управляющую систему можно представить в виде трех взаимодействующих подсистем: входной выборочный контроль качества сырья и материалов (I), операционный контроль и регулирование технологического процесса (II) и приемочный выборочный контроль качества готовой продукции (III).

Входной выборочный контроль качества сырья на консервном предприятии проводят в целях расчетов с поставщиками сырья, прогнозирования качества готовых консервов в системе управления качеством продукции и установления режимов переработки сырья в соответствии с его качеством.

В результате анализов проб, отобранных от партии сырья, измерения единичных показателей качества делают вывод о принадлежности партий сырья к тому или иному сорту или принимают решение об отклонении партии. Информация, полученная в подсистеме входного контроля, поступает в подсистему операционного контроля и управления для установления режимов переработки, соответствующих качеству сырья. Важность входного контроля качества сырья в консервной промышленности объясняется определяющим влиянием качества сырья на качество готовой продукции.

Операционный контроль и регулирование технологического процесса осуществляется непосредственно на технологических операциях с помощью локальных АСР (для непрерывных операций) или с помощью статистических методов контроля и регулирования (для операций дискретного формирования качества продукции). Учитывая, что качественные показатели продукта изменяются под действием режимных параметров технологического процесса, контроль и управление качественными показателями продукции можно заменить контролем и управлением режимными параметрами процесса.

В то время как вопросы автоматической стабилизации режимных параметров практически решены и не требуют проведения дополнительных научно-исследовательских работ, прогрессивные методы статистического контроля и регулирования только начинают использоваться в консервной промышленности, что требует проведения дополнительных исследований.

Приемочный выборочный контроль качества готовой продукции выполняет две функции: аттестация готовой продукции и выдача информации для организации обратной связи в контуре управления технологическим процессом при несоответствии полученного по результатам входного контроля качества сырья, прогноза качества готовой продукции и фактического качества продукции.

Основной вопрос при разработке системы управления качеством - измерение уровня качества. Определенный в результате приемочного контроля фактический уровень качества продукции служит информацией для принятия мер (технических или организационных) по ликвидации отклонений, выявлению слабых звеньев и повышению качества продукции.

Алгоритмизация процесса управления позволяет классифицировать задачи, возникающие при создании системы управления качеством продукции на стадии технологического процесса.

Реализация предложенного алгоритма управления качеством продукции на стадии технологического процесса предполагает наличие технических средств и методов для получения информации об уровне качества продукции в целом, единичных показателях качества и режимных параметрах технологических операций.