Индекс УДК 658.5
Дата публикации: 23.06.2017

Применение статистических методов в системах контроля качества пищевой продукции

Application of statistical methods in control systems of quality of food products

Егорова Ольга Алексеевна, Новикова Марина Александровна
1. инженер
2. Ассистент кафедры «Технологические машины и оборудование»
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в г. Смоленске

Egorova Оlga Alekseevna, Novikova Marina Aleksandrovna
1. engineer
2. Assistant of the Department «Technological Machines and Equipment»
The Branch of National Research University «Moscow Power Engineering Institute» in Smolensk

Аннотация: Статистические методы контроля широко применяются при регулировании производственных систем и управлении технологическими процессами на предприятиях пищевой промышленности. В работе представлен анализ технологического процесса и определены основные факторы, влияющие на качество готовой продукции при построении причинно-следственной диаграммы. Методы решения поставленной задачи – аналитический и графический. Для построения диаграммы Исикавы обозначены показатели качества, оказывающие наибольшее влияние на свойства готовой продукции и полуфабрикатов, проведена оценка причинно-следственных связей. Обозначены факторы, по которым существует возможность улучшения качественных характеристик. Проведено ранжирование значимых факторов, оказывающих влияние на количественные и качественные характеристики готовой продукции и полуфабрикатов. Построена диаграмма Исикавы для определения качества спиртованных настоев на пищевом предприятии. Авторами определен способ достижения значительного финансового эффекта, при внедрении разработанного спектрофотолюминисцентного метода контроля качества спиртованных настоев. Построенная диаграмма встраивается в существующую систему контроля производства и позволяет дифференцировать влияние различных факторов на качество полуфабрикатов и готовой продукции. Показана возможность улучшения существующей производственной системы контроля качества и повышения экономической эффективности производства при согласовании технических и аналитических методов.

Abstract: Statistical methods of control are widely used in regulating production systems and managing technological processes at food industry enterprises. The paper presents an analysis of the technological process and identifies the main factors that affect the quality of the finished product when constructing a cause-effect diagram. The methods for solving the problem are analytical and graphic. To construct the Ishikawa diagram, the quality indicators that have the greatest impact on the properties of finished products and semi-finished products are indicated, and the cause-effect relationships are evaluated. The factors on which it is possible to improve qualitative characteristics are indicated. The ranking of significant factors that affect the quantitative and qualitative characteristics of finished products and semi-finished products is carried out. A diagram of Ishikawa is constructed to determine the quality of alcoholic infusions in a food enterprise. The authors have determined the way to achieve a significant financial effect when introducing the developed spectrophotomimetric method of quality control of alcoholized infusions. The constructed diagram is built into the existing production control system and allows differentiating the influence of various factors on the quality of semi-finished products and finished products. The possibility of improving the existing production quality control system and increasing the economic efficiency of production with the harmonization of technical and analytical methods is shown.
Ключевые слова: статистический анализ, пищевая продукция, спиртованные настои, диаграмма Исикавы, контроль качества.

Keywords: the statistical analysis, food products, the alcoholized infusions, Isikava's chart, quality control.


Введение.  При управлении технологическими процессами и контроле качества особую роль играют статистические методы анализа. Многие из современных статистических методов требуют сложных математических расчетов и являются сложными для применения. Более простыми, наглядными, обладающими  хорошей визуализацией являются графические методы. Стабильность технологических процессов является основой высокой экономической эффективности производства [1]. Во всех отраслях промышленного производства продуктов питания  важнейшей  характеристикой  являются  показатели  качества  сырья и готовой продукции [2].

Цель. Статистический анализ – это исследование условий и факторов, влияющих на качество продукции [3]. Целью работы является анализ технологического процесса  и выявление основных факторов, определяющих качество готовой продукции одним из методов управления качеством  — при построении причинно-следственной диаграммы.

Методы и материалы исследования. Методы решения поставленной задаи – аналитический и графический. Основное назначение диаграммы Исикавы – контроль протекающего процесса и предоставление причинно-следственной связи между показателем качества и воздействующими на него факторами.

Результаты исследования. Причинно-следственная диаграмма представляет собой график, на основе которого можно исследовать и определить основные причинно-следственные связи факторов и последствий в интересующей проблеме, а так же предупредить возникновение нежелательных факторов и причин [4]. Диаграмму Исикавы называют «рыбьим скелетом» из-за ее специфического вида. Исследуя качество продукта, сначала формулируют главные причины, влияющие на этот показатель, затем выделяют вторичные факторы,  воздействующие на главные причины, и далее более мелкие причины, оказывающие влияние на вторичные факторы. Таким образом, для построения диаграммы необходимо проанализировать все факторы по их значимости и установить структуры взаимовлияний.

При построении диаграммы важно как можно точнее сформулировать показатели для того, чтобы диаграмма была более конкретной. Для наиболее объективной оценки причинно-следственных связей, показатель качества и влияющие на него факторы необходимо формулировать так, чтобы их можно было измерить, то есть оценить численно [3]. После выявления важнейших причин надо найти те факторы, по которым можно изменять характеристики. Если по обнаруженной причине нельзя предпринять никаких действий, то проблема неразрешима, и следует раздробить ее на более мелкие причины. Чаще всего диаграмма Исикавы строится для решения отдельной проблемы.

В качестве первичных причин чаще всего рассматривают материал, оборудование, измерение, методы, люди.

Достоинства метода: возможность найти взаимосвязь между всеми причинами и факторами, влияющими на проблему, и произвести оценку их влияния на нее.

Недостатки метода:

  • не существует каких-либо правил проверки диаграммы в обратном порядке от первопричины к результатам;
  • составленная диаграмма может иметь сложную структуру и будет затруднять объективный анализ проблемы.

На рисунке 1 представлена диаграмма Исикавы, составленная для процесса приготовления спиртованных ореховых настоев, используемых при изготовлении горькой настойки, в производственных условиях ЗАО «Бахус». Спиртованные ореховые настои являются компонентом рецептуры, определяющим качество горьких настоек, изготовленных на их основе [5]. Производственный участок настаивания является важной частью при построении системы контроля и управления качеством продукции [6,7]. Внедрение систем контроля качества, как на отдельных производственных участках, так и на предприятии в целом позволяет добиться заданных параметров производственных процессов и определенных нормативными документами показателей качества готовой продукции [8]. Оптимизация технологических параметров и стабилизация качества ореховых настоев, приготовленных на водно-спиртовой смеси позволит производителю гарантировать качество готового продукта не только на каждой производственной стадии, но и сохранение качества на протяжении всего срока годности.

Обнаружение и ранжирование факторов, оказывающих влияние на количественные и качественные характеристики продукции позволяют в условиях производства с наименьшими финансовыми затратами получить максимальный экономический эффект.

Рисунок 1 – Диаграмма Исикавы для производства спиртованных настоев

 

Внедрение разработанного спектрофотолюминисцентного метода контроля качества спиртованных настоев в производственных условиях ЗАО «Бахус» позволило увеличить рентабельность продукции на 0,6%, что в производственных условиях привело к значительному финансовому эффекту [9].

Выводы.  Основными факторами, влияющими на качество готовой продукции, являются: качество сырья, контроль производственных процессов, сырья и оборудования, условия труда, технология производства, человеческий фактор.

Построение диаграммы встраивается в существующую систему контроля производства и позволяет дифференцировать влияние различных факторов на качество полуфабрикатов и готовой продукции [10]. Согласованность технических и аналитических методов позволяет улучшить существующую систему контроля качества в производственных условиях.

Библиографический список

1. Даниленко Е.А. Технологический менеджмент и аудит на предприятиях пищевой промышленности / Даниленко Е.А., Куликова М.Г. // – В мире научных открытий. – 2009. – №1. – С. 23-26.
2. Романова О.Н. Изучение возможности определения технологических характеристик мясного сырья / Романова О.Н., Новикова М.А., Куликова М.Г. // В сборнике: Современные тенденции развития науки и производства Сборник материалов Международной научно-практической конференции: в 4-х томах. Западно-Сибирский научный центр, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, Международный научно-образовательный центр КузГТУ – Arena Multimedia. – 2014. – С. 103.
3. Гришина В.А. Основные компоненты мотивации, формирующие качество промышленной продукции, объединенные в причинно-следственной диаграмме Исикавы // Социально-экономические явления и процессы. 2012. №2. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/osnovnye-komponenty-motivatsii-formiruyuschie-kachestvo-promyshlennoy-produktsii-obedinennye-v-prichinno-sledstvennoy-diagramme (дата обращения: 06.06.2017).
4. Гиссин В.И. Управление качеством // М.: МарТ – 2003, – 161 с.
5. Толкова Т.С. Современные системы управления качеством пищевых продуктов / Толкова Т.С., Хрипанкова М.С., Куликова М.Г. // Инновации, качество и сервис в технике и технологиях Сборник научных трудов 4-ой Международной научно-практической конференции: В 3-х томах. Горохов А.А. (отв.редактор). – 2014. – С. 189-191.
6. Новикова М.А. Лабораторно-производственный контроль качества воды в системах хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения / Новикова М.А., Романова О.Н., Куликова М.Г. // В сборнике: Информационные технологии, энергетика и экономика. Сборник трудов XII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов: в 3 т.. Филиал МЭИ в г. Смоленске. – 2015. –С. 280-283.
7. Егоров А.Н. Спектральные характеристики дубильных веществ кедрового ореха / Егоров А.Н., Сидорова А.И., Волкова К.А., Беляков М.В., Куликова М.Г. // В сборнике: Информационные технологии, энергетика и экономика микроэлектроника и оптотехника, инновационные технологии и оборудование в промышленности, управление инновациями: Сборник трудов XIII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов – 2016. – С. 76-79.
8. Анализ и моделирование операций обработки сырья и полуфабрикатов для мучных кондитерских изделий / Авроров Г.В., Ловцева В.В., Авроров В.А., Тутов Н.Д. // Старый Оскол, – 2015. – 244 с.
9. Belyakov M Spectral photoluminescence characteristics of the seeds of cereal plants in different humidity / Belyakov M., Kulikova M., Novikova M. // International Scientific Review. – 2016. –№ 11 (21). –С. 22-25.
10. Егоров А.Н. Контроль качества производства методом статистического анализа при управлении технологическим процессом. / Егоров А.Н., Сидорова А.И., Куликова М.Г. // Сборники конференций НИЦ Социосфера. – 2015. – №53. – С. 301-303.