Справочно!

Задачи метрологического обеспечения систем управления качеством на предприятиях пищевой промышленности можно разделить на две группы:

- поддержание используемых средств измерений в метрологически пригодном состоянии;

- создание и совершенствование системы метрологического обеспечения производства. Эта группа задач включает в себя:

1. Разработку исходных положений организации и выполнение измерений в условиях производства. Измерения, выполняемые в пищевой промышленности должны быть или социально необходимы, или экономически выгодны. Однако с повышением точности результата измерения значительно возрастают затраты. Поэтому требования к точности должны быть обоснованно минимальными и учитывать особенности пищевой промышленности с метрологической точки зрения.

2. Оптимизацию номенклатуры контролируемых технологических параметров и показателей качества сырья и готовой продукции. Увеличение номенклатуры контролируемых параметров влечет за собой существенные издержки на приобретение средств измерений, на их метрологическую поверку и калибровку, на выполнение измерений и т.д.

3. Создание новых специфических средств измерений (например, измерительных систем, нового программного обеспечения и т.п.)

4. Установление допустимых значений погрешности контролируемых параметров и показателей качества сырья и готовой продукции. Допустимые значения погрешности являются основой принятия большинства решений, связанных с измерениями: выбор средств измерений, установление допустимых норм потерь, брака и расхождений измеренных значений при приемке-сдаче (например, допустимые расхождения измеренных значений масс грузов у отправителя и получателя).

Все контролируемые технологические параметры разделяются на четыре основные группы:

регулируемые параметры тех влияющих на технологический процесс факторов, которые поддаются управлению и формируют заданное количество и качество продукции;

нерегулируемые параметры тех влияющих на технологический процесс факторов, которые не поддаются управлению или такое управление нецелесообразно;

экологические параметры, которые определяют безопасное ведение процесса и степень его воздействия на окружающую среду;

параметры учета, участвующие в формировании материального баланса при учете материальных ценностей (масса, расход).

Регулируемые технологические параметры в конечном счете являются производными от соответствующих показателей качества выпускаемой продукции. Поэтому наиболее полно задача выбора контролируемых параметров может быть решена в случае, когда установлена функциональная зависимость между технологическими контролируемыми параметрами и показателями качества. Для этого разрабатывают математическую модель всего технологического процесса (оборудования) или его части.

Для выявления и анализа факторов, влияющих на качество продукции применяют статистические методы, такие как диаграмма Парето (графики видов брака), схема Исикавы (причинно-следственная диаграмма).

Допустимый размах (допуск) значений контролируемых технологических параметров характеризует границы, в пределах которых возможно изменение значений параметров без существенного влияния на соответствующие показатели качества продукции или эффективность производства. Он определяет вероятность браковки готового изделия или сырья при контроле.

Допуск может быть задан (определен) для отдельных образцов продукции или для среднего арифметического значения показателя качества, полученного из контролируемой выборки объемом n. В первом случае границы допуска будем обозначать Тн (нижняя) и Тв (верхняя), во втором – Lн и Lв соответственно. Всегда Тв >Тн и Lв> Lн.

Чтобы уменьшить количество годных изделий, забракованных из-за погрешности измерения при контроле качества, необходимо стремиться расширить поле допуска Dо, т.е. обеспечить гарантированный допуск из условия требуемого значения риска изготовителя. Одновременно, чтобы уменьшить количество негодных изделий, признанных годными из-за тех же причин, необходимо это поле допуска возможно более сузить, т.е. обеспечить гарантируемый допуск из условий требуемого значения риска заказчика.

Обычно требуемая точность измерения параметра продукции задается допуском, т.е. пределом, внутри которого допускается отклонение значений параметра от номинального значения. Характеристики поля допуска определяют его положение относительно номинального значения Хн параметра Х. Положение характеристик поля допуска показаны на рис. 2.1. Хнб – наибольшее предельное значение, Хнм – наименьшее предельное значение.

А-Δ₀ А+Δ₀

-D0 - d0 D0+d0 D0-d0 D0+d0

Хнм Xн Xнб

Рис. 2.1. Характеристики поля допуска

Выбор характера нормы точности (двухсторонняя или односторонняя) должен обосновываться на следующем:

При показателе качества, имеющем нормальное распределение, должны устанавливаться два предела: верхний и нижний; исключение могут составлять только для случая, когда потребители не заинтересованы в строгой однородности продукции, а нуждаются только в том, чтобы показатель обязательно превышал определенный минимум Тн («не менее»).

Ошибочно считать, что измерения организованы и выполнены тем лучше, чем точнее полученный результат измерения. Следует иметь ввиду, что с повышением точности результата экономические затраты увеличиваются в квадратической зависимости, а также значительно возрастают социальные трудности и временные издержки. Измерения должны быть экономически выгодными или социально необходимыми (например, измерения в критических контрольных точках - концентрации вредных веществ и т.п.). Для сферы производства общие требования к точности измерения можно сформулировать так: сумма стоимости потерь из-за погрешности измерения и затрат на измерения с данной точностью должны быть минимальной.

Следует иметь ввиду, что погрешность прямых измерений параметра практически равна погрешности средства измерения в рабочих условиях. При косвенных измерениях погрешность средства измерения составляет часть погрешности измерений. В таких случаях необходимо представление о методической составляющей погрешности измерений (Типичные источники методических погрешностей приведены в МИ 1967-89 «ГСИ. Выбор методов и средств измерений при разработке методик выполнения измерений. Общие положения»).

Погрешность измерений средних значений (по n точкам измерений) практически в Ön раз меньше погрешности измерений в одной точке. Погрешность измерений средних значений (в одной точке) за некоторый интервал времени также меньше погрешности измерений текущих значений за счет фильтрации высокочастотных случайных составляющих погрешности СИ.

Пример. Погрешность общей массы материала dм, прошедшего через дозатор за время t, будет dм = dn ^–0,5, т.е. будет уменьшаться Ön раз, где n – количество порций (отвесов) массы (именно для этой порции нормирована по паспорту погрешность дозатора). Поскольку, как правило, дозаторы за время t делают большое количество отвесов, то относительная погрешность измеряемой массы материалы сравнительно быстро снижается (например, в 10 раз после 100 отвесов). Нормированная относительная погрешность прибора в зависимости от его назначения может быть и сравнительно большой. Важно лишь, чтобы она носила случайный характер.