Статистический анализ точности и стабильности технологического процесса производства хлеба
Содержание
Введение
. Производство пшеничного хлеба
.1Технология производства
1.2Показатели качества готового продукта
2. Статистический анализ точности и стабильности технологического процесса
.1 Выбор параметров для анализа
.2 Набор экспериментальных данных и статистическая обработка результатов измерения
. Применение инструментов контроля качества
.1 Контрольный листок
.2 Диаграмма Парето
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Введение
Статистические методы управления качеством продукции обладают в сравнении со сплошным контролем продукции таким важным преимуществом, как возможность обнаружения отклонения от технологического процесса не тогда, когда вся партия деталей изготовлена, а в процессе (когда можно своевременно вмешаться в процесс и скорректировать его).
К статистическим методам управления качеством продукции относятся:
Статистический анализ точности и стабильности технологического процесса - это установление статистическими методами значений показателей точности и стабильности технологического процесса и определение закономерностей его протекания во времени.
Статистическое регулирование технологического процесса - это корректирование значений параметров технологического процесса по результатам выборочного контроля контролируемых параметров, осуществляемое для технологического обеспечения требуемого уровня качества продукции.
Статистический приемочный контроль качества продукции - это контроль, основанный на применении методов математической статистики для проверки соответствия качества продукции установленным требованиям и принятия продукции.
Статистический метод оценки качества продукции - это метод, при котором значения качества показателей качества продукции определяют с использованием правил математической статистики.
Область применения статистических методов в задачах управления качеством продукции чрезвычайно широка и охватывает весь жизненный цикл продукции (разработку, производство, эксплуатацию, потребление и т.д.).
Статистические методы анализа и оценки качества продукции, статистические методы регулирования технологических процессов и статистические методы приемочного контроля качества продукции являются составляющими управления качеством продукции [1].
1. Производство пшеничного хлеба.
.1 Технология производства
Объектом исследования в данной курсовой работе является предприятие по производству хлеба. Мы рассматриваем деятельность хлебопекарного цеха, а объектом оценки является процесс изготовления хлеба.
Производство хлебобулочных изделий осуществляется в соответствии с нормативной документацией, включающей ГОСТы, ТУ, рецептуры изделий и технологические инструкции. В ГОСТах и ТУ сформированы основные требования, предъявляемые к качеству готовых изделий и сырью, методы анализа, правила транспортирования и хранения [2].
Технологическая схема производства пшеничного хлеба из муки высшего сорта представлена в приложении А.
Пшеничный хлеб из муки высшего сорта должен вырабатываться в соответствии с требованиями ГОСТ 26987-86.
Используемое для производства сырье, в соответствии с выбранной рецептурой, должно соответствовать требованиям нормативных документов (таблица 1) [3].
Таблица 1
Нормативные документы на сырье
Наименование сырьяНормативный документМукаГОСТ 25574-85 Мука пшеничная хлебопекарнаяСольГОСТ Р 51574-2000 Соль поваренная пищевая. Технические условияДрожжиГОСТ 171-81 Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условияВодаСанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качестваМасло растительноеГОСТ 1129-93 Масло подсолнечное. Технические условия
1.1.1 Прием, хранение и подготовка сырья к пуску в производство
Все сырье - основное и дополнительное, поступающее на хлебопекарные предприятия, должно удовлетворять по качеству требованиям соответствующих нормативных документов.
Мука на хлебопекарные предприятия поступает в таре (мешках) или бестарным способом.
При бестарном транспортировании ее доставляют автомуковозами. Мука, обязательно просеивается для отделения посторонних примесей, а для удаления металлических примесей должна проходить магнитную очистку. При передаче из склада на производство муку высыпают из мешков в завальную воронку, из которой она транспортируется через мукопросеивательную и магнитную системы в производственный бункер.
Вода, применяемая для приготовления теста, должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде, подаваемой централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также централизованными системами водоснабжения, подающими воду одновременно для хозяйственно-питьевых и технических целей.
Вода хранится в ёмкостях-баках холодной и горячей воды, из которых затем направляется в дозаторы воды в соотношениях, обеспечивающих температуру воды, необходимую для приготовления полуфабрикатов.
Соль поваренную пищевую доставляют на хлебозавод в мешках, мягких контейнерах, пачках или насыпью. На крупных предприятиях соль хранят в растворе, так называемым «мокрым» способом в специальных хранилищах-растворителях. На выходе воды из солерастворителя устанавливают фильтры. Солевой раствор (26%) процеживают через металлические сита с размером ячеек не более 1,5 мм.
Дрожжи прессованные поступают на хлебозавод расфасованными в пачках и нерасфасованными. Хранят их в холодильниках при температуре 0-4°С. При использовании прессованных дрожжей на производстве, их предварительно измельчают и разводят в воде (1:3-1:4) с температурой не выше 40°С. Дрожжевую суспензию перед пуском в производство пропускают через проволочное сито с размером ячеек не более 2,5 мм.
.1.2 Замес теста
Тесто - полуфабрикат хлебопекарного производства, приготовленный путем смешивания муки, воды, другого сырья до получения однородной вязко-упруго-пластичной массы.
Сырье, используемое для замешивания, взвешивают или отмеривают при помощи соответствующих весовых или дозирующих устройств.
Для приготовления теста на пекарнях используют тестомесильные машины периодического действия.
В тестомесильную машину вводят необходимое количество муки, солевого раствора, дрожжей и воды. При смешивании образуется тесто. Замес теста для данного хлеба производят в течение 8 минут, температура теста должна быть 26-30°C, влажность 45%.
Тесто должно быть полностью промешено (не должно быть комков, остатков неразмешанной муки и другого сырья).
.1.3 Брожение теста
С момента замеса теста начинается процесс спиртового брожения, обусловленный дрожжами. В процессе брожения тесто рекомендуется повторно перемешивать в тестомесильной машине в течение 1-3 мин. Эта операция называется обминкой теста.
Время брожения теста для пшеничного хлеба из высшего сорта муки составляет 40-60 мин при температуре 28-30°C, также необходим контроль кислотности теста (3-3,5). Во время брожения необходимо проводит 2-3 обминки.
Выбродившее тесто выгружается в бункер-тестоспуск или приемную воронку тестоделительной машины и поступает на разделку.
1.1.4 Разделка теста
Разделка теста - деление теста на куски, округление тестовых заготовок, предварительная расстойка, формование и окончательная расстойка тестовых заготовок, посадка на под печи, надрезка и отделка тестовых заготовок. Деление теста на куски - тестовые заготовки (ТЗ) - осуществляется на делительной машине.
Цель расстойки - восстановить нарушенную при формовании структуру теста и обеспечить разрыхление тестовой заготовки за счет выделения диоксида углерода при брожении.
Расстойку тестовых заготовок проводят в шкафах для расстойки. Оптимальные условия расстойки: температура 35-40°С, относительная влажность воздуха 75-85%. Время расстойки 30-50 мин.
.1.5 Выпечка
Выпечка - один из важнейших процессов приготовления хлеба.
Выпечка хлебобулочных изделий на хлебозаводах осуществляется в тупиковых и тоннельных печах. На пекарнях используют в основном жарочные шкафы, печи ярусные (шкафного типа) и ротационные.
Параметры выпечки: продолжительность выпечки формовых изделий массой 0,7-0,75 кг из пшеничной муки высшего и первого сортов составляет 45-50 мин, выпечку изделий осуществляют в увлажненной пекарной камере при температуре 180-200°C.
Установленный режим выпечки (раскладка, температура, продолжительность) должен обеспечивать хорошую пропекаемость изделий и получение цвета корок, соответствующего данному виду.
Готовность изделий определяют по упеку, а также органолептически по состоянию мякиша.
.1.6 Охлаждение и хранение хлеба
Хранение выпеченных изделий до отпуска их в торговую сеть является последней стадией процесса производства хлеба.
В остывочном отделении осуществляется учет выработанной продукции, сортировка и органолептическая оценка. Перед отпуском продукции в торговую сеть каждую партию изделий подвергают обязательному просмотру бракером или лицом, уполномоченным администрацией.
Хранят хлеб при температуре 18-25°C, относительной влажности воздуха - 75-80% не более 14 часов. Сроки хранения хлеба на предприятии исчисляются с момента выхода хлеба из печи до момента доставки хлеба в магазин.
Укладывание навалом хлеба и хлебобулочных изделий при хранении и транспортировании не допускается [4, 5].
1.2 Показатели качества готового продукта
Готовое изделие по органолептическим (таблица 2) и физико-химическим показателям (таблица 3) должно соответствовать требованиям ГОСТ 26987-86 «Хлеб белый из пшеничной муки высшего, первого и второго сортов. Технические условия».
Таблица 2
Органолептические показатели хлеба белого из пшеничной муки высшего сорта по ГОСТ 26987-86
Наименование показателяХарактеристикаВнешний вид: ФормаСоответствующая хлебной форме, в которой производилась выпечка, без боковых выплывов.ПоверхностьГладкая, без крупных трещин и подрывов, с наличием шва от делителя-укладчика.ЦветОт светло-желтого до коричневого.Состояние мякиша: пропеченностьПропеченный, не влажный на ощупь. Эластичный. После легкого надавливания пальцами мякиш должен принимать первоначальную форму.ПромесБез комочков и следов непромеса.ПористостьРазвитая. Без пустот и уплотнений. Не допускается отслоение корки oт мякиша.ВкусСвойственный данному виду изделия, без постороннего привкуса.ЗапахСвойственный данному виду изделия, без постороннего запаха.
Таблица 3
Физико-химические показатели хлеба белого из пшеничной муки высшего сорта
Наименование показателяНормыВлажность мякиша,%, не более44,0Кислотность мякиша, град, не более3,0Пористость мякиша,%, не менее72,0
2. Статистический анализ точности и стабильности технологического процесса
.1 Выбор параметров для анализа
Основной целью статистического анализа точности и стабильности технологического процесса является получение и обработка систематизированной непрерывной информации о качестве продукции, необходимой для дальнейшего совершенствования технологического процесса, а также для определения оптимальных параметров его статистического регулирования.
Под точностью технологического процесса понимается его свойство обеспечивать близость действительных значений параметров к нормируемым их значениям.
Под стабильностью технологического процесса понимается его свойство обеспечивать постоянство распределения вероятностей его параметров в течение некоторого интервала времени без вмешательства извне.
Под статистическим анализом точности и стабильности технологического процесса понимается совокупность действий по установлению статистическими методами значений показателей точности и стабильности технологического процесса и определению закономерностей их изменения во времени.
Одним из основных, факторов, определяющих выполнение эксплуатационных показателей продукции, является точность функциональных параметров.
Поэтому доказательство возможности применения статистических методов в производстве заключается в определении степени влияния функциональных параметров на эксплуатационные показатели с учетом тех допускаемых уровней дефектности, которые должны обеспечиваться, не вызывая при этом отклонений в нормальном функционировании продукции при ее эксплуатации.
Отсюда и важность выбора параметров для стат. анализа с целью последующего выбора методов и средств для их контроля. Классификации подлежат геометрические, физические параметры, а также к качеству поверхностей, их внешнему виду и т.д.
К геометрическим, параметрам относятся линейные и угловые размеры, параметры резьб, формы и расположения поверхностей и т.д.
К физическим параметрам относятся электрические, магнитные, механические, химические и другие характеристики физических свойств материалов, заготовок, деталей, сборочных единиц, покупных и комплектующих изделий [7].
В данной курсовой мы рассматриваем производство хлеба из пшеничной муки высшего сорта. В качестве контролируемого показателя, возьмем показатель пористости, который регламентируется в соответствии с ГОСТ 26987-86.
Пористость хлеба показывает отношение объема пор к общему объему мякиша хлеба и выражается в процентах. С пористостью хлеба связана его усвояемость. Хорошо разрыхленный хлеб с равномерной мелкой тонкостенной пористостью лучше пропитывается пищеварительными соками и поэтому полнее усваивается. У разных видов хлебобулочных изделий пористость колеблется от 45 до 75%. Пшеничный хлеб имеет большую пористость по сравнению с ржаным. С повышением сорта муки пористость хлеба возрастает.
Таким образом пористость хлеба должна быть 74±2%
2.2 Набор экспериментальных данных и статистическая обработка результатов измерения
Мы произвели регистрацию значений пористости хлеба двух партий. Занесем результаты наблюдений и упорядочим их для первой партии в таблице 4, для второй партии в таблице 5 и произведем расчет статистических характеристик для данных выборок.
Таблица 4
Выборка №1, результаты наблюдений
№результатаРезультаты наблюдений, %Упорядоченная совокупность результатов наблюдений, %175,22073,910275,27073,990374,90074,220475,27074,670574,72074,670674,67074,720774,67074,900875,14074,950974,95075,0501075,11075,1101175,11075,1101274,22075,1401375,17075,1701475,34075,2201575,05075,2201675,69075,2701773,99075,2701873,91075,3401975,22075,690
Проводим математическую статистическую обработку результатов измерений.
Определяем точечные оценки координаты центра распределения и СКО результатов наблюдений и измерений.
Определяем выборочное среднее арифметическое () по формуле:
,
где X i - отдельные результаты наблюдений;
n - общее количество результатов наблюдений.
Определяем среднее арифметическое 90%-ной выборки ()
Среднее арифметическое находится по формуле:
,
где 2r- число не учитываемых результатов. Пять процентов выборки в нашем случае 0,05?n = 0,05?20=1, т.е. один результат измерения. Отбрасываем по одному измерению с концов вариационного ряда, т.е. результаты x1 = 73,91% и x19 = 75,69%.
Определяем медиану наблюдений ()
Медианой называют наблюдаемое значение Xi (так называемую варианту), которая делит вариационный ряд на две части, равные по числу вариант.
При n - нечётном:
%;
%;
Срединный размах вариационного ряда определяем по формуле:
,
где x0.25; x0.75 - 25% и 75%-ные квантили опытного распределения (представляют собой усредненные значения конкретных результатов наблюдений).
Вычисляем 25% и 75%-ные квантили опытного распределения. Этими квантилями являются точки между 4 и 5, а также между 16 и 17 результатами:
%;
%;
Тогда:
%;
Центр размаха определяется по формуле:
%;
%;
Полученные оценки центра распределения располагаем в вариационный ряд: 74,93<74,94<74,94<74,8<75,11%.
За оценку распределения (результата измерения) окончательно принимаем серединный размах вариационного ряда, так как эта оценка занимает медианное положение в ряду оценок:
=%.
Определение оценок среднеквадратического отклонения
Проверим присутствие грубых погрешностей в данной совокупности. Найдем среднеквадратическое отклонение (S) всех представленных результатов наблюдений: статистическиий показатель качество хлеб
%;
Оценку СКО результатов измерений определяем по формуле:
%;
Таблица 5
Выборка №2, результаты наблюдений
№результатаРезультаты наблюдений, %Упорядоченная совокупность результатов наблюдений, %174,99074,620275,10074,700375,21074,740475,16074,950575,02074,990675,06075,000774,74075,020874,70075,040974,62075,0601075,04075,0701175,00075,0801274,95075,1001375,14075,1101475,08075,1401575,51075,1601675,7075,2101775,91075,5101875,11075,7001975,07075,910
Определяем выборочное среднее арифметическое () по формуле:
,
где X i - отдельные результаты наблюдений;
n - общее количество результатов наблюдений.
Определяем среднее арифметическое 90%-ной выборки ()
Среднее арифметическое находится по формуле:
,
где 2r- число не учитываемых результатов. Пять процентов выборки в нашем случае 0,05?n = 0,05?20=1, т.е. один результат измерения. Отбрасываем по одному измерению с концов вариационного ряда, т.е. результаты x1 = 74,62% и x19 = 75,91%.
Определяем медиану наблюдений ()
Медианой называют наблюдаемое значение Xi (так называемую варианту), которая делит вариационный ряд на две части, равные по числу вариант.
При n - нечётном:
%;
%;
Срединный размах вариационного ряда определяем по формуле:
,
где x0.25; x0.75 - 25% и 75%-ные квантили опытного распределения (представляют собой усредненные значения конкретных результатов наблюдений).
Вычисляем 25% и 75%-ные квантили опытного распределения. Этими квантилями являются точки между 4 и 5, а также между 16 и 17 результатами:
%;
%;
Тогда:
%;
Центр размаха определяется по формуле:
%;
%;
Полученные оценки центра распределения располагаем в вариационный ряд: 75,07<75,07<75,09<75,11<75,265%.
За оценку распределения (результата измерения) окончательно принимаем серединный размах вариационного ряда, так как эта оценка занимает медианное положение в ряду оценок: =%.
Определение оценок среднеквадратического отклонения
Проверим присутствие грубых погрешностей в данной совокупности. Найдем среднеквадратическое отклонение (S) всех представленных результатов наблюдений:
%;
Оценку СКО результатов измерений определяем по формуле:
%;
Оценка точности и стабильности технологических процессов производится с использованием полученных выборочных статистических характеристик ? и S путем определения показателей - коэффициентов точности Кт, настроенности Кн и стабильности Кс через сопоставление их с установленным в НТД полей допуска ? на параметр:
; ; ,
где ? - поле допуска на параметр;
- середина поля допуска;
- среднее квадратическое отклонение в фиксированный момент времени t1;
- среднее квадратическое отклонение в фиксированный момент времени t2.
Рассчитаем коэффициент точности и коэффициент настроенности для каждой выборки:
;
.
;
.
Далее произведем оценку стабильности процесса:
Точность технологического процесса оценивают исходя из следующих критериев:
- технологический процесс точный, удовлетворительный;
Кт от 0,75 до 0,98 - требует внимательного наблюдения;
- неудовлетворительный. В этом случае необходимо немедленно выяснить причину появления дефектных изделий и принять меры управляющего воздействия.
Таким образом, по расчетным данным мы можем сделать вывод, что процесс является настроенным, стабильным и точным, удовлетворительным.
3. Применение инструментов контроля качества
.1 Контрольный листок
Контрольный листок служит методом сбора и упорядочения первичных данных, которые могут быть как качественными так и количественными.
Контрольный листок отражает частоту появления изучаемого события. В данной работе мы используем контрольный лист регистрации видов дефектов. Контрольный лист представлен в приложении Б.
3.2 Диаграмма Парето
Диаграмма Парето служит для выявления главной проблемы и отражает нежелательные результаты деятельности.
Для выявления наиболее существенных параметров, влияющих на процесс, применяют так называемый ABC-анализ, при котором согласно правилу 20-80% рабочая зона оси абсцисс делится на три зоны: зону А - наибольшего влияния, которая составляет приблизительно 20% от общего числа рассматриваемых параметров, в том числе «прочие», зону В- промежуточную, которая составляет приблизительно 20% от оставшихся после выделения зоны А параметров, и зону С - наименьшего влияния. ABC-анализ можно провести и по виду кривых Лоренца и Парето. Такое разбиение позволяет выявить те параметры, на которые следует обратить внимание и предпринять меры, для улучшения процесса, а также те параметры, которые можно исключить из рассмотрения в вопросе улучшения процесса, в виду их незначительного влияния на процесс.
Кроме выявления и ранжирования факторов по их значимости, диаграмма Парето применяется для наглядной демонстрации эффективности тех или иных мероприятий в области обеспечения качества.
Таблица 6
Исходные данные для диаграммы Парето
№Виды несоответствийКол-во несоответствийСуммарное количество несоответствийПроцентное соотношение несоответствийКумулятивный процент несоответствий1Непромес7714142Подгорелости172434483Пустоты в мякише3276544Непропеченность214842965Трещины2504100Итого:50100
В данной курсовой работе объектом исследования является хлеб, в таблице 6 приведем обнаруженные дефекты хлеба при осмотре партии.
Построим диаграмму Парето (рисунок 1), кривую Парето и Лоренца (рисунок 2).
Рисунок 1 - Диаграмма Парето
Рисунок 2 - Кривые Лоренца и Парето
В данном случае кривая Лоренца и Парето совпадают. По данным диаграммам можем сделать вывод, что к зоне А - наибольшего влияния относится непропеченность хлеба, к зоне B - подгорелости, а к зоне С - непромес, пустоты в мякише и трещины поверхности.
Заключение
Основной целью статистического анализа точности и стабильности технологического процесса является получение и обработка систематизированной непрерывной информации о качестве продукции, необходимой для дальнейшего совершенствования технологического процесса, а также для определения оптимальных параметров его статистического регулирования.
Под статистическим анализом точности и стабильности технологического процесса понимается совокупность действий по установлению статистическими методами значений показателей точности и стабильности технологического процесса и определению закономерностей их изменения во времена.
В данной курсовой работе мы произвели статистическую обработку значений пористости хлеба и установили, что процесс является стабильным, настроенным и точным, удовлетворительным.
Научились применять простые инструменты контроля качества. Составили контрольный листок дефектов, произвели ABC-анализ дефектов хлеба и построили диаграмму Парето, кривые Парето и Лоренца.
Список использованных источников
1. Статистические методы управления качеством [Электронный ресурс].- Режим доступа: #"justify">. Качество хлебобулочных изделий [Электронный ресурс].- Режим доступа: #"justify">. Ершов П.С. Сборник рецептур на хлеб и хлебобулочные изделия. - СПб. «Профи-Информ», 2004. - 192с.
. Экспертиза хлеба и хлебобулочных изделий. Качество и безопасность [Текст]: Учеб.-справ. пособие/ А.С. Романов, Н.И. Давыденко, Л.Н. Шатнюк, И.В. Матвеева, В.М. Позняковский; под общ. ред. В.М. Позняковского. - 2-е изд., испр. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. - 278с., ил.
. Технология хлеба./ Л.И. Пучкова, Р.Д. Поландова, И.В. Матвеева - СПб.: ГИОРД, 2005 - 559с.: ил.
. ГОСТ 26987-86 Хлеб белый из пшеничной муки высшего, первого и второго сортов. Технические условия [Текст]. - Введ. 1986-12-01. - Госуд. комитет СССР по стандартам.
. Р 50-601-20-91 Рекомендации по оценке точности и стабильности технологических процессов (оборудования).
. Третьяк, Л.Н. «Обработка результатов наблюдений». Учеб. Пособие/ Л.Н. Третьяк. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 171с.
Приложение А (обязательное)
Контрольный лист дефектов
Таблица А.1
Контрольный лист дефектов хлеба
Место изготовленияЦех №7Наименование объектаХлебПараметр контроляПористостьИзмерительное средствоИзмеритель пористости хлебаФамилия и подпись изготовителяАнтонов Е. В.Фамилия и подпись контролераБатманов А. С.1234ДатаКол-во проверенных моделейКол-во дефектовДоля дефектных моделей, %авГрафические отметких, шт1.09.201120||21015.09.201125|||31229.09.201120|1514.10.201130||||41328.10.201125||2810.11.201130||2624.11.201120|15Итого:170||||| ||||| |||||158
Больше работ по теме:
Предмет: Эктеория
Тип работы: Курсовая работа (т)
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ