Оценка качества спиртовой продукции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

КАЧЕСТВО, ПРОДУКЦИЯ, ОЦЕНКА КАЧЕСТВА, ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА, МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА, МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА, ЭТИЛОВЫЙ РЕКТИФИКОВАННЫЙ СПИРТ «ЛЮКС»»

Целью выполнения курсовой работы является разработка модели оценки уровня качества спиртовой продукции.

Выбрана продукция для оценки её качества - этиловый ректификованный спирт «Люкс». Произведено подробное описание этой продукции: используемое сырьё для производства этилового ректификованного спирта «Люкс» требования к сырью, его состав и свойства, технологический процесс производства рожка с параметрами процесса. Приведены значения органолептических и физико-химических показателей качества готовой выбранной продукции.

Приведена классификация показателей качества этилового ректификованного спирта «Люкс». Рассмотрены методы оценки уровня качества продукции. Разработана модель оценки уровня качества этилового ректификованного спирта «Люкс»: выбрана базовая однотипная продукция, произведены расчёты, сделан вывод о качестве этилового ректификованного спирта «Люкс» по сравнению с базовой продукцией.



Введение

Квалиметрия (от латинского qualis - какой по качеству и...метрия), - научная область, объединяющая методы количественной оценки качества продукции. Основные задачи квалиметрии: обоснование номенклатуры показателей качества, разработка методов их определения и оптимизации, оптимизация типоразмеров и параметрических рядов изделий, разработка принципов построения обобщённых показателей качества и обоснование условий их использования в задачах стандартизации и управления качеством.

Одной из основных задач, относящихся к этой области, является задача оценки уровня качества продукции. Качество продукции - совокупность свойств товара, обусловливающих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Оно фиксируется на конкретный период времени и изменяется при появлении более прогрессивной технологии.

Качество продукции в условиях современного производства - важнейшая составляющая эффективности, рентабельности предприятия, поэтому ему необходимо уделять постоянное внимание. Заниматься качеством должны все участники производственного процесса - от директора предприятия - до конкретного исполнителя любой операции.

Улучшение качества продукции - важнейшее направление интенсивного развития экономики, источник экономического роста, эффективности общественного производства. В этих условиях возрастает значение комплексного управления качеством продукции и эффективностью производства.

Роль и значение качества постоянно возрастают под влиянием развития технологий производства и потребностей человека. Подъем уровня культуры и образования с каждым днем делает потребителей все более разборчивыми и требовательными. У каждой фирмы, предприятия, отрасли и страны в обеспечении конкурентоспособности уже в 80-е годы XX в. требования к качеству стали определяющими. Более 80% покупателей, приобретая продукцию на мировом рынке, теперь предпочитают цене, качество. Международный опыт показывает: объективно необходимо, чтобы расходы на качество составляли не менее 15-25% совокупных производственных затрат.

На сегодняшнем этапе в Республике Беларусь значительное место отводится качеству выпускаемых товаров. И интерес руководителей предприятий достаточно понятен, ведь в последние годы появилось экономическое обоснование мер, направленных на повышение качества выпускаемой продукции. Кроме того, предприятие стремится завоевать большой сегмент рынка, и не один, сделать свой товар достаточно популярным, выйти, наконец, на внешние рынки. Всем известно, что сегодня предложение намного превышает спрос, поэтому предприятие стремиться, по максимуму, удовлетворить потребности покупателей, а для этого необходимо предложить высокое качество товара. Если до 1987 года к этим вопросам обращались лишь менее 30% общего числа предприятий, то на сегодняшний день это число выросло почти до 70%.

В любых организациях и на предприятиях актуальность управления качеством определяется его направленностью на обеспечение такого уровня качества продукции и услуг, который может полностью удовлетворять все запросы потребителей. Высокое качество продукции и услуг является самой весомой составляющей, определяющей конкурентоспособность, степень выживаемости фирмы в условиях рынка, темпы научно - технического прогресса, рост эффективности производства, экономию всех видов ресурсов, используемых на предприятии, приводя к снижению затрат и повышению доли рынка.

Почти в каждой стране этиловый спирт используется как на питьевые цели, так и на технические нужды. В США и в Англии, где в больших размерах производится виски, этиловый спирт используется, для производства водки в ограниченных размерах. В странах с развитой винодельческой промышленностью часть спирта направляется на крепление вин (Италия, Франция).

В некоторых странах значительная доля производимого этилового спирта используется на питьевые цели. В 1954/55 г. в Японии пищевой промышленностью потреблено 19,1% всего выработанного этилового спирта, в Дании в 1954 г.- 11,6%. В 1958 г. 39% общей реализации спирта в Бельгии попадает на продажу его в виде водки.

В Республике Беларусь выпускаются следующие сорта спирта этилового ректификованного из пищевого сырья: 1-го сорта, высшей очистки, «Базис», «Экстра», «Люкс», «Элита», «Полесье», «Крышталь Супер-люкс», «Эталон -100», «Поречье Премиум», «Придвинье».

В курсовой работе буду разрабатывать модель оценки уровня качества спирта этилового ректификованного «Люкс» произведенного из смеси зерна, выработанного на одном из спиртзаводов Республики Беларусь.



1. Аналитический обзор литературы

1.1 Сырьё для производства продукции и его состав

Сырьё для производства этилового ректификованного спирта «Люкс» должно соответствовать требованиям действующих ТНПА, должно быть разрешено к применению в спиртовой промышленности Министерством здравоохранения Республики Беларусь, по показателям безопасности должно соответствовать требованиям СанПиН 11-63 РБ 98, содержание радионуклидов в сырье не должно превышать республиканских допустимых уровней, утверждённых в установленном порядке.

Конкретные требования к качеству применяемого сырья и вспомогательных материалов или ссылки на ТНПА устанавливают в технологических регламентах и технологических инструкциях.

Для производства этилового ректификованного спирта «Люкс» используется следующее сырье: вода, рожь и тритикале фуражные, ферментные препараты, дрожжи, антисептические средства, серная кислота.

Вода имеет важное значение при приготовлении спирта и алкогольных напитков. Она один из главных компонентов дрожжевого и основного заторов, вода также используется для мытья сырья и оборудования. Используемая для приготовления спирта вода должна отвечать гигиеническим требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Она должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь запаха и постороннего привкуса, а кроме того, мягкой, с малым содержанием солей магния и кальция. Для приготовления заторов кипяченую воду применять не следует, потому что в ней почти нет растворенного воздуха, необходимого дрожжам. Природная вода не всегда удовлетворяет требованиям, предъявляемым к питьевой воде, в этих случаях воду подвергают очистке отстаиванием и фильтрованием через специальные угольные фильтры.

Основным сырьем для приготовления спирта является рожь и тритикале. Основная ценность ржи и тритикале заключается в наличии в них крахмала, который составляет 64-68%( для ржи) и 66-68% (для тритикале), а также сахаров в среднем 2-6%. Крахмал - главный углевод картофеля и муки злаковых культур имеет способность набухать, клейстеризуется и преобразуется ферментами с образованием простых сахаров, которые при брожении переходят в винный спирт. Для преобразования в сахар крахмал подвергается осахариванию. Эта операция проводится в жидкой среде при повышенной температуре и в присутствии особого вещества (фермента) диастаза, который содержится в солоде. Рожь содержит крахмал, который клейстеризуется при сравнительно низкой температуре и легко осахаривается. Ржаная мука содержит растворимые белки - органические азотистые вещества и не содержит клейковины, что делает затор более жидким, а потому и более пригодным к сбраживанию. Растворимые белки ржаной муки составляют основной вид азотного питания дрожжей при сбраживании, что позволяет не применять дополнительного минерального питания.

Дрожжи - одноклеточные организмы, принадлежащие к простейшим грибам, большинство которых, "дикие" дрожжи, являются вредителями производства, и лишь немногие культурные расы дрожжей используются для приготовления алкогольных напитков и спирта.

Роль дрожжей определяется, главным образом, их способностью сбраживать углеводы, то есть расщеплять сахара на этиловый спирт и углекислоту. Для приготовления спирта применяют спиртовые дрожжи.

Дрожжи хорошо размножаются при нормальных условиях в жидкой питательной среде, в состав которой входят азотистые и фосфористые вещества и кислоты. Отсутствие в сусле затора азотистых и фосфористых соединений, а также кислорода ведет к снижению активности дрожжей, что затягивает процесс сбраживания сахаров.

Ферментный препарат «АмилоЛюкс» применяют для разжижения крахмала, приводя к быстрому снижению вязкости клейстеризованных растворов крахмала, тем самым обеспечивая подготовку сусла к действию глюкоамилазы. Конечными продуктами действия бактериальной Альфа-амилазы на крахмал являются низкомолекулярные растворимые декстрины с небольшим содержанием моно- и дисахаридов (глюкозы и мальтозы). Исходя из характера действия, Альфа-амилазу называют еще эндогенной, или декстриногенной амилазой.

Комплексный ферментный препарат ГлюкоЛюкс-А, применяется для осахаривания частично расщепленных полимерных молекул крахмала, при этом глюкоамилаза последовательно гидролизует б -1,4- и б-1,6-гликозидные связи, отщепляя с нередуцирующих концов молекул крахмала, декстринов, олигосахаридов остатки глюкозы, являющейся конечным продуктом гидролиза.

Антисеприк «Фриконт» стимулирует рост дрожжей за счет уничтожения конкурентов дрожжевой клетки - бактерий. Препарат поддерживает стабильность процесса брожения, обеспечивает микробиологическую чистоту технологического процесса, и, как следствие, все эти меры способствуют предотвращению потерь спирта. Применение препарата «Фриконт» позволяет увеличить продолжительность работы технологического оборудования между плановыми дезинфекциями и сократить их количество.

Карбамид вводится в дрожжевое сусло в качестве азотистого питпния для дрожжей.

Диаммоний фосфат (аммоний фосфорнокислый двухзамещенный) - соль, образованная как результат взаимодействия аммиака с фосфорной кислотой. Применяется в качестве фосфорного питания для жизнедеятельности дрожжей.

Серная кислота применяется для подкисления дрожжевого сусла. Это необходимо для создания оптимальной среды для размножения дрожжей, а так же для подавления размножения посторонних микроорганизмов.

Требования, предъявляемые к используемому сырью, а также ТНПА, их устанавливающие, приведены в таблице 1.1.[4]

Таблица 1.1 - Требования по ТНПА, предъявляемые к сырью

Наименование сырья	Основные требования к сырью	ТНПА, устанавливающие требования
1	2	3
Рожь и тритикале фуражные	Зерновая примесь- не более 15%	ГОСТ 30483-97
	Сорная примесь- не более 5%	ГОСТ 30483-97
	Зараженность амбарными вредителями- не допускается	ГОСТ 13586.6-93
	Условная крахмалистость- не менее 45%	СТБ 1523-2005
	Влажность- не более 14%	ГОСТ 13586.5-93
Вода	рН-6,0-9,0	Измеряется при рН-метре любой модели со стеклянным электродом с погрешностью измерений, не превышающей 0,1 рН
	Число микроорганизмов в 1 см3 воды- не более100	СТБ 1188-99
	Жесткость общая - не более 7,0 моль/м3	СТБ 1188-99
	Цвет- прозрачный, не мутный.	СТБ 1188-99
	Вкус- без посторонних.	СТБ 1188-99
Ферментные препараты	Внешний вид- равномерный цвет, без посторонних включений	ГОСТ 20264.1-89
	Осахаривающая способность- желтая	Технологическая инструкция
	Активность «АмилоЛюкс» - 1500 ед./г см3	ГОСТ 20264.4-89
	Активность «ГлюкоЛюкс»- 5000 ед./г см3	ГОСТ 20264.4-89
Антисептик «Фриконт»	Внешний вид - белый порошок, без посторонних включений.	ТИ РБ 190239501.5.449-2005
Карбамид	Внешний вид- белые и слабоокрашенные гранулы	ГОСТ 2081-92
	Азота в пересчете на сухое вещество-46,2 %	ГОСТ 2081-92
Аммоний гидроортофосфат	Внешний вид- вещество кристаллического состава, белого цвета, без посторонних примесей	ТУ 113/25-65-03-89
	Массовая доля общего оксида фосфора-не менее 52,0 %	ТУ 113/25-65-03-89
	Массовая доля аммиака - не менее 23,5 %	ТУ 113/25-65-03-89
Серная кислота	Массовая доля моногидрата (H2SO4)-94,0%	ГОСТ 2184-77
	Прозрачность- прозрачная без разбавления	ГОСТ 2184-77
Дрожжи Saccharomyces cerevisiae раса 12	Внешний Вид клетки- круглые или яйцевидные размером приблизительно 5 х 8 мкм.	Технологическая инструкция
	Содержание дрожжевых клеток в 1 мл-180-200 мл	Технологическая инструкция
Известь хлорная	Внешний вид	ГОСТ 1692
	Содержание активного хлора, %	ГОСТ 1692

1.2 Состав и физико-химические свойства продукции

Этиловый ректификованный спирт «Люкс» изготавливается из смеси зерна: тритикале и ржи фуражных.

По органолептическим показателям этиловый ректификованный спирт «Люкс» должен соответствовать требованиям установленным СТБ 1334-2003, приведенным в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Органолептические показатели этилового ректификованного спитра «Люкс»

Наименование показателя	Характеристика
1	2
Внешний вид	Прозрачная жидкость без посторонних частиц
Цвет	Бесцветная жидкость
Запах	Характерный спиртовой, без запаха посторонних веществ
Вкус	Характерный для спирта этилового ректификованного, изготовленного из смеси зерна

По физико-химическим показателям спирт этиловый ректификованный «Люкс» должен соответствовать следующим требованиям, приведенным в таблице 3.[3]



Таблица 3 - Физико-химические показатели этилового ректификованного спирта «Люкс»

Наименование показателя	Значение	Метод контроля
1	2	3
Объемная доля этилового спирта, %, не менее	96,3	По ГОСТ 5964
Проба на чистоту серной кислотой	Выдерживает	По ГОСТ 5964
Проба на окисляемость, мин, при 200С, не менее	22	По ГОСТ 5964
Массовая концентрация уксусного альдегида в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	1,0	По СТБ ГОСТ Р 51698
Массовая концентрация сивушного масла:-1-пропанол, 2-пропанол, спирт изобутиловый,1-бутанол, спирт изоамиловый в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	5,0	По СТБ ГОСТ Р 51698
Массовая концентрация сложных эфиров: метилацетата и этилацетата в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	5,0	По СТБ ГОСТ Р 51698
Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт, %, не более	0,01	По СТБ ГОСТ Р 51698
Массовая концентрация свободных кислот ( без СО2) в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	8	По ГОСТ 5964
Наличие фурфурола	Не допускается	По ГОСТ 5964

1.3 Особенности управления качеством при производстве продукции

Производство спирта состоит из трех основных этапов: подготовительного - очистка сырья от примесей, приготовление ферментных препаратов; основного - разваривание крахмалистого сырья, осахаривание крахмала, сбраживание осахаренной массы; завершающего - ректификация.

Этиловый спирт из пищевого сырья получают путем сбраживания сахаров под действием ферментов дрожжей.

Технология переработки зерна основана на механико-ферментативном гидролизе крахмала зерна, прошедшего водно-тепловую обработку и сбраживании образующихся сахаров дрожжами. В данной технологии исключена операция разваривания зерна под давлением, что значительно снижает энергозатраты и повышает безопасность производства. Зерно доставляется на предприятие автомобильным или железнодорожным транспортом и высыпается в завальную яму. После загрузки завальной ямы включается нория и рожь передается в оборотное хранилище, вместимость которого рассчитана на двухсуточную бесперебойную работу завода и составляет 84 м. При поступлении в производство рожь поступает в завальную яму и посредством нории подается в промежуточный бункер. Вместимость промежуточного бункера рассчитана на двухчасовую работу завода. Из промежуточного бункера рожь поступает на взвешивание на автоматические стационарные весы. Производительность весов составляет 6 т/ч. Взвешенное зерно снова поступает в промежуточный бункер, аналогичный предыдущему. Из промежуточного бункера зерно поступает на очистку в воздушно-ситовой сепаратор, где от него отделяются примеси. Производительность воздушно-ситового сепаратора составляет 5 т/ч. Очищенное зерно взвешивается на автоматических весах и подается на измельчение в молотковую дробилку, где измельчается. степень измельчения зерна составляет 95 - 96 %, далее в измельченном виде подается в дезмембратор, где смешивается с водой (теплая вода поступает из теплообменника) и раствором ферментного препарата. Полученный замес поступает в смеситель, где дополнительно подогревается острым паром до температуры 50-55 0С.Далее масса поступает в аппарат гидро - ферментативной обработки. В аппарате гидро - ферментативной обработки осуществляется растворение сухих веществ зерна при непрерывном перемешивании при температуре 65-68 0С в течение 2,5-3 часов. Далее масса подвергается стерилизации (нагрев острым паром) при температуре 105 0С. Постеризованная масса мгновенно охлаждается в вакуум-испарительной камере до 58-60°С, и поступает в осахариватель вместе с ферментными препаратами. Где под действием ферментных препаратов крахмал, белки, сахара подвергаются гидролизу. Осахаренное сусло, выходящее из осахаривателя, охлаждается до температуры складки 23-25 0С на пластинчатом теплообменнике. Часть сусла до 10% объема идет на приготовления дрожжей, остальное сусло (концентрация 18-20 % сухих веществ по сахарозе) на сбраживание в бродильные чаны. Выращивание производственных дрожжей ведут в дрожжанках. В начале процесса (в период пуска завода) используют естественно-чистую культуру дрожжей. Отъем из производственного осахаренного затора поступает в механизированную дрожжанку, и там дополнительно осахаривается 0,5-0,6% солода в течение 3 часов. Затем затор нагревают до 85°С и выдерживают 20 мин для уничтожения посторонних микроорганизмов. Затем сусло охлаждают и подкисляют серной кислотой. После охлаждения до 32 °С в затор вносят азотистое и фосфорное питание для дрожжей, после охлаждения до 300С вносят зрелые дрожжи отобранные из предыдущего цикла (дрожжевая матка), в количестве 8-10% по отношению к объему нового сусла. После засева дрожжей сусло бродит при температуре 28-29 °С в течение 16-18 часов, одновременно происходит и размножение дрожжей. Количество дрожжевых клеток должно достигнуть 120- 160 млн. клеток в 1 мл, а отброд должен быть не менее 1/3 от исходного.

В зрелых дрожжах почкующихся клеток должно быть не более 2-3%, а мертвых клеток не более 1%. По окончании брожения отбирают 10-12% зрелых дрожжей для засева следующего цикла, а оставшиеся дрожжи передают в бродильное отделение для засева очередного бродильного чана.

В бродильных чанах происходит процесс сбраживания сусла периодическим способом в течение 72 часов. При брожении происходит интенсивное сбраживание углеводов в спирт и углекислый газ. Весь период брожении можно разделить на три стадии: взбраживание при температуре 27-28 0С, главное брожение при температуре 30-32 0С и дображивание 29-28 0С. Показатели качества зрелой бражки: содержание спирта 9-10 % об., кислотнось 0,5-0,6 0,видимый отброд по сахорометру 0,5-0,6; содержание несброженных углеводов 0,45-0,75 г/л.

После чего готовая бражка насосом перекачивается в передаточный чан и подается на брагоректифкационную установку для получения ректификованного спирта.

Во время брожения выделяется углекислый газ, который подается в пеноловушку, где происходит отделение от углекислого газа пены, которая образуется во время брожения на поверхности бражки. При разрушении пены в пенолавушке остается бражка, которая содержит несброженные сахара она поступает в бродильный чан.

Из пенолавушки углекислый газ подается на спиртолавушку, где происходит отделение паров спирта. Сконденсированные пары спирта в виде водно-спиртовой жидкости поступают в сборник, откуда катаются в бражную колонну на перегонку. Углекислый газ накапливается в газгольдере).

В установках прямого действия экономия топлива до 35% по сравнению с установками косвенного действия. Бражка поступает в бражную колонну. Пары, выходящие из бражной колонны конденсируются в подогревателе бражки и водяной секции подогревателя. Полученный бражной дистиллят вместе с погонами из конденсаторов направляется в эпюрационную колонну (ЭК), которая имеет свои дефлегматор и конденсатор. Головная фракция в количестве до 4% отбирается из конденсатора ЭК, охлаждается. Освобожденный от основной части головных примесей водно - спиртовой раствор (эпюрат) направляется в ректификационную колонну (РК). Эта колонна также снабжена дефлегматором и конденсатором. Из последнего часть конденсата (нестандартный или не пастеризованный спирт) отводится в эпюрационную колонну. Количество его составляет около 3 % от введенного в колонну безводного спирта. Другая часть конденсата присоединяется к флегме, поступающей из дефлегматора РК в ректификационную колонну. Спирт-ректификат отбирается в жидком виде с одной из верхних тарелок ректификационной колонны и охлаждается в холодильнике. Сивушное масло получают путем отбора паров из нижней части ректификационной колонны, их конденсации и промывки умягченной водой в специальном декантаторе. Для получения спирта марки "Люкс" используется дополнительная колонна окончательной очистки (КОО), работающая по принципу эпюрационной или ректификационной колонн. Обогрев колонн производится острым и глухим паром, поступающим из котельной завода. Охлаждение дефлегматоров, конденсаторов и холодильников установки идет холодной водой. Выход барды составляет 0,12 м3 на 1 дал спирта. Зерновая барда является ценным кормовым продуктом для сельскохозяйственных животных, как в натуральном, так и в высушенном состоянии.

Схемы технохимеского контроля процессов производства продукции и готовой продукции приведены в приложении А.

Блок-схема технологического процесса приведена в приложении Б.



2. Требования к оценке качества продукции

2.1 Показатели качества продукции и их классификация

Показатели качества - количественная характеристика свойства объекта, входящего в состав его качества и рассматриваемая применительно к определенным условиям жизненного цикла объекта. Для продукции это определенные условия ее создания, эксплуатации, потребления. Для услуг - определенные условия ее разработки и показаний. Для процесса - определенные условия его подготовки, проведения и т.д. (ГОСТ 15467-79)

В зависимости от числа характерных свойств различают единичные, комплексные, обобщенные и интегральные показатели качества.

Единичные показатели качества - показатели качества, относящиеся только к одному из свойств объекта (простое свойство), которое может быть выделено и оценено независимо от других свойств, входящих также в качество объекта.

Комплексные показатели качества - характеризуют совокупность взаимосвязанных свойств (сложные свойства) из всего множества свойств, образующих качество объекта.

(1)

Kr - коэффициент готовности позволяет одновременно охарактеризовать и безотказность, и ремонтопригодность изделия;

Т - средняя наработка на отказ;

Ti - время восстановления отдельных узлов, блоков изделия.

Например: коэффициент готовности - позволяет одновременно охарактеризовывать и безотказность, и ремонтнопригодность изделия.

При любом измерении нужен эталон сравнения (м, кг). Для этого в квалиметрии используют:

Базовый показатель качества - показатель качества объекта, принятый за эталон при сравнительных оценках качества;

Относительный показатель качества - отношение показателя качества оцениваемого объекта к базовому показателю качества, выраженное в относительных единицах;

Интегральный показатель - комплексный показатель качества, который характеризует качество объекта в целом с точки зрения его общей эффективности и выражается отношением суммарного полезного эффекта от использования объекта по назначению к затратам на создание и использование объекта по назначению и с учетом принятых ограничений по воздействию на человека и окружающую среду;

Обобщенный показатель качества - показатель качества, относящийся к такой совокупности свойств объекта, по которой принято решение оценивать его качество в целом. Как правило, так называемое существенное свойство.

В зависимости от роли при оценке различают классификационные и оценочные показатели качества объекта.

Классификационные показатели качества характеризуют принадлежность объекта к определенной классификационной группировке в выбранной системе классификации и определяют назначение типа размер, область применения и условия использования объекта.

К классификационным показателям относятся:

показатели, служащие для установления параметрического или типа размерного рода продукции (точность и предел измерения вольтметра...),

показатели исполнения продукции, определяющие область и условия применения продукции (для использования в газовой среде, радиации),

показатели наличия дополнительных устройств или свойств продукции, определяющих ее функциональные возможности (часы водостойкие, ударные).

Оценочные показатели - характеризуют количественно те свойства, которые образуют качество объекта в процессе производства и эксплуатации. Они используются для нормирования качества объекта, оценки его технологического уровня при разработке и становлении, проверке качества объекта, при его контроле, испытаниях и сертификации.

Оценочные показатели группируют по однородности характеризуемых свойств на 3 вида:

Функциональные;

Ресурсосберегающие;

Критические.

В зависимости от характеризуемых свойств можно выделить несколько групп показателей качества.

Показатели технического эффекта (назначения) - показатели, характеризующие полезный эффект от эксплуатации (использования) продукции по назначению и обуславливающие область ее применения. Среди показателей назначения можно выделить классификационные, т. е. показатели, которые, являясь по существу функциональными, характеризующими техническую эффективность, не используются для сравнительной оценки качества, так как они предназначены только для характеристики области их применения. На основе этих показателей формируется типоразмерный или параметрический ряд этого вида продукции, т. е. совокупность дискретных значений показателя, выраженных в одинаковых единицах физических величин и построенных по определенной закономерности. Такую же двойственную роль выполняют показатели состава и структуры, применяемые для характеристики качества продукции металлургической, химической, пищевой и других отраслей промышленности.

Показатели надежности. Надёжность является основным из свойств продукции. Чем ответственнее функции продукции, тем выше должны быть требования к надёжности. Надёжность - это свойство изделия (объекта) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения, транспортирования. Надёжность в зависимости от назначения и условий его применения включает безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость.

Показатели технологичности и экономного использования ресурсов - это показатели, характеризующие расход материальных ресурсов при изготовлении и эксплуатации продукции: масса изделия; расход топлива на единицу полезного действия; число операторов, обслуживающих агрегат. Показатели технологичности характеризуют эффективность конструктивно-технологических решений при производстве и эксплуатации продукции.

Эргономические показатели - показатели, характеризующие качество продукции с точки зрения приспособленности ее к эксплуатации (использованию) человеком.

1. Антропометрические характеризуют продукцию с точки зрения размеров и форм человеческого тела. Примеры таких показателей - высота сидения водителя в кабине автомобиля, угол наклона спинки сидения, расстояние до рычагов управления.

2. Физиологические характеризуют продукцию с точки зрения силовых возможностей человека, возможностей его органов чувств - зрения, слуха. Например, усилие на рукоятке механизма, на рулевом колесе, различимость информации на датчиках.

3. Гигиенические характеризуют гигиенические свойства продукции - уровень шума, вибрации, излучений, температура, влажность, запыленность.

4. Психологические характеризуют восприятие индивидуумом информации связанной с продукцией.

Эстетические и экологические показатели - показатели, характеризующие эстетические свойства: рациональность формы, целостность композиции. Для изделий бытового назначения это товарный вид, соответствие моде. Эстетические показатели, как правило, оцениваются в баллах, их контроль осуществляется специальными экспертными комиссиями.

Показатели безопасности продукции характеризуют безопасность обслуживающего персонала и сопрягаемых объектов при обращении и эксплуатации или потреблении.

Показатели транспортабельности. Транспортабельность - свойство продукции, заключающееся в ее приспособленности к транспортированию, т. е. к перемещению в пространстве, не сопровождающемуся использованием продукции. Показатели транспортабельности характеризуют степень этой приспособленности.

Показатели транспортабельности продукции могут быть прямыми и косвенными.

Прямые показатели транспортабельности продукции представляют собой затраты средств, труда и времени на подготовку к транспортированию, на его осуществление и на заключительные операции перевода продукции после транспортирования в исходное состояние. Эти затраты относятся к единице продукции и к единице пути при транспортировании. Чем выше транспортабельность продукции, тем меньше значения таких показателей.

Косвенные показатели транспортабельности продукции - это показатели ее сохраняемости, входящие в группу показателей надежности (косвенные показатели первого вида), а также некоторые показатели, функционально или корреляционно определяющие затраты на транспортирование, включая подготовительные и заключительные операции (косвенные показатели второго вида).

Показатели стандартизации и унификации, патентно-правовые показатели. Показатели стандартизации и унификации характеризуют степень использования в изделии стандартных составных частей и уровень их унификации. Составными частями изделия могут быть входящие в него детали, сборочные единицы, комплекты и комплексы. Для единообразия в подсчетах показателей стандартизации и унификации при разделении составных частей изделия на группы принято относить:

Экономические показатели отражают отдельные виды затрат или суммарные затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию или потребление продукции и таким образом характеризуют отдельные группы показателей качества продукции, входящие в общую номенклатуру показателей качества. Затраты на разработку и изготовление или добычу продукции непосредственно не характеризуют качество, но влияют на затраты при эксплуатации или потреблении продукции.

Порядок установления номенклатуры (групп) показателей качества групп однородной продукции, требования к установлению основных показателей качества для этих групп регламентированы в соответствующих ТНПА.

Для оценки уровня качества этилового ректификованного спирта «Люкс» выберем следующие показатели качества: цвет и прозрачность; аромат; вкус; объемная доля этилового спирта; проба на окисляемость; массовая концентрация уксусного альдегида в пересчете на безводный спирт; массовая концентрация сивушного масла:-1-пропанол, 2-пропанол, спирт изобутиловый,1-бутанол, спирт изоамиловый в пересчете на безводный спирт; массовая концентрация сложных эфиров: метилацетата и этилацетата в пересчете на безводный спирт; объемная доля метилового спирта впересчете на безводный спирт.

Классификация по фукциональной значимости и по видам свойств продукции приведена в табл. 2.1.[1]

Таблица 2.1 - Классификация показателей качества этилового ректификованного спирта «Люкс»

Наименование показателя качества	Классификационная группа
1	2
Цвет и прозрачность	Эстетический
Аромат	Назначения
Вкус	Назначения
Объемная доля этилового спирта,	Назначения
Проба на окисляемость	Назначения
Массовая концентрация уксусного альдегида в пересчете на безводный спирт,	Назначения
Массовая концентрация сивушного масла:-1-пропанол, 2-пропанол, спирт изобутиловый,1-бутанол, спирт изоамиловый в пересчете на безводный спирт	Назначения
Массовая концентрация сложных эфиров: метилацетата и этилацетата в пересчете на безводный спирт	Назначения
Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт	Назначения

2.2 Методы оценки уровня качества продукции

Дифференциальный метод

Дифференциальный метод состоит в сопоставлении оцениваемой продукции с базовыми образцами по единичным показателям качества (Р), которые характеризуют одно из свойств продукции.

При этом методе определяют, достигает ли качество оцениваемого изделия качество базового образца в целом; какие единичные показатели оцениваемого изделия превосходят или не соответствуют показателям качества базового образца, а также, насколько отличаются друг от друга аналогичные единичные показатели свойств.

При дифференциальном методе оценки технического уровня (качества) промышленной продукции количественно оцениваются отдельные свойства изделия, что позволяет принимать конкретные решения по управлению качеством данной продукции. Отдельные относительные показатели уровня качества оцениваемой продукции в общем виде рассчитываются по формулам:

(2)

(3)

где p - значение i-ro показателя качества оцениваемой продукции; piб-базовое значение i-го показателя; п - количество оцениваемых показателей качества продукции.

Формула (1) используется тогда, когда увеличению абсолютного значения показателя качества соответствует улучшение качества изделий (например, производительность, мощность, коэффициент полезного действия).

В иных случаях используется формула (2). По этой формуле обычно вычисляют относительные значения таких показателей, как материалоемкость; расход материалов, топлива, энергии; содержание вредных примесей в отходах; трудоемкость; параметр потока отказов и др.

По результатам расчетов относительных значений показателей технического уровня изделий и их анализа дают следующие оценки:

- технический уровень оцениваемой машиностроительной продукции выше или равен уровню базового образца, если все значения относительных показателей соответственно больше или равны "1";

- уровень качества оцениваемой продукции ниже уровня базового образца, если все значения относительных показателей меньше " 1".

Комплексный метод.

Комплексный метод состоит в оценивании продукции по базовым образцам с использованием комплексного (обобщающего) показателя качества. Этот метод применяют в тех случаях, когда наиболее целесообразно оценивать ТУ сложных изделий только одним числом.

Согласно стандартной методике ГОСТ 15467-79:

- комплексный показатель качества продукции (К) - показатель качества продукции, характеризующий несколько ее свойств;

- обобщенный показатель качества (Q) - это комплексный среднеарифметический или среднегеометрический показатель, характеризующий несколько близких по значимости (весомости) свойств (параметров).

Обобщенный показатель представляет собой функцию, зависящую от единичных показателей, которые характеризуют однородную группу свойств. К таким группам показателей относятся, например, показатели надежности, эстетичности, безопасности и т.п.

Обобщающим показателем качества может быть:

- главный, наиболее значимый единичный показатель, отражающий основное назначение изделия;

- средний взвешенный комплексный показатель.

В качестве комплексного (обобщающего) показателя качества часто используется один, но главный показатель, отражающий, например, функциональные возможности и назначение продукции. Этот показатель называется определяющим (показатель, по которому принимают решение об оценке ее качества).

Уровень качества по комплексному методу определяется отношением обобщенного показателя качества оцениваемой продукции Qоц к обобщенному показателю базового образца Qбаз.

(4)

Комплексную оценку (технического уровня машин) по средневзвешенным показателям качества продукции применяют в тех случаях, когда затруднительно или невозможно определить главный, обобщенный показатель качества и его функциональную зависимость от исходных показателей качества. Обычно используют средний взвешенный арифметический или средний взвешенный геометрический показатель качества.

- средний взвешенный арифметический показатель качества (U) -суммарный комплексный показатель, учитывающий весомость каждого из единичных (абсолютных или удельных) показателей свойств;

- средний взвешенный геометрический показатель (V) - комплексный показатель нескольких существенных свойств продукции, учитывающий взаимовлияние параметров весомости всех входящих в него единичных (абсолютных или удельных) показателей.

Средний взвешенный арифметический показатель качества вычисляется по формулам:

(5)

(6)

Средний взвешенный геометрический показатель вычисляется по формуле:

(7)

Средний взвешенный квадратический показатель вычисляется по формуле:

(8)

Средний взвешенный гармонический показатель вычисляется по формуле:

(9)

(10)

Если условие (6) не выполняется, то необходимо провести перерасчет по следующей формуле:

(11)

Наиболее часто используется средневзвешенный арифметический показатель, однако, он менее точный по сравнению со средневзвешенным геометрическим показателем. Поэтому необходимо рассчитать ошибку от замены средневзвешенного арифметического показателя на средневзвешенный геометрический по следующим формулам:

(12)

(13)

(14)

(15)

Параметры весомости (m) могут быть как размерными, так и безразмерными. В случае принятия условия, что сумма всех параметров весомости равна единице, т.е. параметры весомости называют коэффициентами весомости. Вид (формулу) среднего взвешенного показателя и значения параметров (коэффициентов) весомости должны выбираться так, чтобы они наилучшим образом соответствовали целям оценки качества и управления им.

Смешанный метод

Смешанный метод используется при оценке технического уровня сложной продукции, имеющей большую номенклатуру показателей качества, с помощью дифференциального метода практически невозможно сделать строго обоснованный вывод. Использование только одного комплексного метода в таком случае тоже не позволяет объективно учесть все значимые свойства оцениваемой продукции. Поэтому при оценке технического уровня и качества сложной и особенно многофункциональной технической продукции используется смешанный метод, основанный на совместном применении единичных и комплексных (групповых) показателей качества. Следовательно, при смешанном методе оценки уровня качества технических изделий одновременно используют дифференциальный и комплексный методы.

Сущность смешанного метода и последовательность действий состоят в следующем.

1. Все единичные показатели качества или их часть объединяют в группы, для которых определяют групповой (комплексный) показатель. Объединение единичных показателей в группы производится в зависимости от цели оценки качества: при проектировании и конструировании изделия, при изготовлении и на различных этапах эксплуатации. Наиболее значимые и характерные единичные показатели можно в группы не включать, а рассматривать их наряду с групповыми.

2. Численные значения полученных групповых (комплексных) показателей и самостоятельно учитываемых единичных показателей сопоставляют с соответствующими базовыми показателями, т.е. применяют принцип дифференциального метода оценки уровня качества продукции.

При смешанном методе оценку уровня качества технической продукции рассчитывают по формулам:

(16)

(17)

(18)

где n - число единичных показателей учитываемых самостоятельно; mi ? параметр (коэффициент) весомости i-го показателя (i-ой группы). Показатель Yк, полученный смешанным методом оценки уровня качества продукции, является обобщенным и комплексным одновременно, k ? число групп в которые были объединены показатели качества продукции.

Интегральный показатель

Интегральный показатель уровня качества оцениваемого изделия находят как частное от деления значения интегрального показателя качества оцениваемого изделия на соответствующее базовое значение, т.е.

(19)

Итоговым показателем уровня качества продукции, в том числе и технического уровня промышленных изделий, может быть не только интегральный показатель, но и обобщенный или комплексный, учитывающий несколько различных по сути показателей, а также и главный (определяющий) показатель. Итоговый показатель - это показатель, по которому дается общая оценка уровня качества исследуемой продукции.

Интегральный показатель качества продукции - отношение суммарного показателя эффекта от эксплуатации или потребления продукции W к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию или потребление за весь срок службы (ГОСТ 15467-79):

(20)

или как обратное отношение этих затрат к полезному эффекту:

(21)

где W - полезный эффект, т.е. количество единиц продукции или выполненной изделием работы за весь срок эксплуатации изделия, например, число произведенных заготовок или деталей, тонн или кубометров переработанного сырья и т.д.; Кс - суммарные капиталовложения, включающие оптовую цену, а также затраты на установку, наладку и другие работы; 3э - эксплуатационные затраты за весь срок службы изделия.

В первом случае интегральный показатель качества характеризуется полезным эффектом, приходящимся на одну денежную единицу суммарных затрат, а во втором - суммой затрат денежных единиц, приходящихся на единицу полезного эффекта.

Формулы (17) и (18) пригодны для определения интегрального показателя качества изделия со сроком службы до одного года. При сроке службы изделия более одного года интегральный показатель качества Рин вычисляется по формуле:

(22)



где (t)- поправочный коэффициент, зависящий от срока службы изделия,

(23)

где Ен - нормативный коэффициент окупаемости капиталовложений, обычно принимаемый равным 0,15.

Расчет интегрального показателя по данным формулам справедлив при следующих условиях:

- ежегодный эффект от эксплуатации или потребления продукции из года в год остается одинаковым;

- ежегодные эксплуатационные затраты тоже одинаковые;

- срок службы составляет целое число лет.

В случае, если ежегодный эффект от эксплуатации или потребления продукции, а также ежегодные эксплуатационные затраты изменяются из года в год, то интегральный показатель качества Рин вычисляется по формуле:

(24)

Если суммарный эффект от эксплуатации изделия оценить сложно, то интегральный показатель для базового образца принимают равным единице тогда:

(25)



или

спирт качество производство

(26)

Для нового или оцениваемого образца продукции, который отличается от базового по числу каких-то свойств, причем это отличие не очень большое, полезный годовой эффект рассчитывают по формуле:

(27)

Где, ДQi, ДQj ? поправки к полезному эффекту, вызываемые отличиями отдельных свойств оцениваемого образца продукции по отношению к базовому образцу. Причем:

(28)

(29)

(30)

Где, гi ? коэффициент значимости свойств продукции, на которые отличается новый образец, оценивается экспертным методом;

дi ? коэффициент значимости показателей качества нового вида продукции, на которые отличается оцениваемый образец от базового, определяемые инструментальным методом;

m ? число показателей качества, на которые отличается оцениваемый образец от базового, определяемые инструментальным методом.

h ? число показателей качества, на которые отличается оцениваемый образец от и определяется экспертным методом;

ДPj ? коэффициент влияния данного показателя на полезный эффект;

Pj ? значение показателя качества для оцениваемого изделия;

Pjб ? значение показателя качества для базового изделия.

Определение коэффициентов весомости.

Основными методами определения коэффициентов весомости являются:

- стоимостных регрессионных зависимостей;

- предельных и номинальных значений;

- эквивалентных соотношений;

- экспертный метод. [1]

Модель оценки качества продукции

Разработаем модель оценки уровня качества этилового ректификованного спирта «Люкс». Проведём оценку уровня качества смешанным методом. Для начала выберем оцениваемую и базовую продукцию. Оценивать будем уровень качества этилового ректификованного спирта «Люкс», вырабатываемого по СТБ 1334-2003 « Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия». В качестве базового образца выберем спирт этиловый ректификованный «Люкс» выработанный на другом спиртзаводе. Номенклатура показателей качества и их значения для оцениваемой и базовой продукции приведена в табл. 6. иРассчитаем относительные показатели качества оцениваемой и базовой продукции по формулам (2) и (3). Результаты расчёта находятся в табл. 2.2.

Таблица 2.2 - Значения показателей качества оцениваемой и базовой продукции

Наименование показателя качества продукции	Значение показателя качества для оцениваемой продукции (спирт этиловый ректификованный «Люкс»), Рi	Значение показателя качества для базовой продукции(спирт этиловый ректификованный «Люкс»), Рiб	Относительный показатель качества, qi
Цвет и прозрачность, балл	2,0	2,0	1
Аромат, балл	3,7	3,7	1
Вкус, балл	3,8	3,7	1,03
Объемная доля этилового спирта, %, не менее	96,39	96,31	1
Проба на окисляемость, мин, при 200С, не менее	24	22	1,09
Массовая концентрация уксусного альдегида в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	0,48	0,51	1,06
1	2	3	4
Массовая концентрация сивушного масла:-1-пропанол, 2-пропанол, спирт изобутиловый,1-бутанол, спирт изоамиловый в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	0,44	0,50	1,14
Массовая концентрация сложных эфиров: метилацетата и этилацетата в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	0,38	0,40	1,05
Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт, %, не более	0,0016	0,0020	1,25

Далее объединим в группы следующие показатели качества:

- группа 1- органолептические показатели (цвет и прозрачность, аромат и вкус);

- группа 2- физико-химические показатели(объемная доля этилового спирта; проба на окисляемость; массовая концентрация уксусного альдегида в пересчете на безводный спирт; массовая концентрация сивушного масла:-1-пропанол, 2-пропанол, спирт изобутиловый,1-бутанол, спирт изоамиловый в пересчете на безводный спирт; массовая концентрация сложных эфиров: метилацетата и этилацетата в пересчете на безводный спирт; объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт ).

Для каждой группы показателей определим комплексный показатель качества (воспользуемся средневзвешенным арифметическим и(или) геометрическим показателями).

Для расчёта средневзвешенного арифметического показателя используем формулу (4). Как следует из формулы, нужно ещё определить коэффициенты весомости. Для их расчёта применим метод Пэнтла.

Представим показатели качества, относящиеся к 1-й группе (органолептические показатели) в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Показатели качества 1-й группы

Наименование показателя качества продукции	Значение показателя качества для оцениваемой продукции (спирт этиловый ректификованный «Люкс»), Рi	Значение показателя качества для базовой продукции(спирт этиловый ректификованный «Люкс»), Рiб
1	2	3
Цвет и прозрачность, балл	2,0	2,0
Аромат, балл	3,7	3,7
Вкус, балл	3,8	3,7

Расчёт коэффициента весомости mi.

Расположим показатели качества в порядке уменьшения их значимости: 1- Аромат-m1.

2-Вкус-m2.

3-Цвет и прозрачность-m3.

Проведём попарное сравнение значимости показателей.

m1/m2=1,1

m2/m3=1,3

Выразим все показатели через один.



m2=13*m3

m1=1,1*m2=1,3*1,1*m3=1,43*m3

Cоставим уравнение и решаем его, находим коэффициенты весомости.

m1+m2+m3=(1,43+1,3+1)* m3=1

3,73* m3=1

m3=0,268

m2=0,348

m1=0,383

Проверка:

Проведем перерасчет коэффициентов весомости по формуле (10).

m'3=0,2683

m'2=0,3483

m'1=0,3834

Проверка:

Расчет средневзвешенного арифметического показателя.

Расчет проводим по следующей формуле:



(31)

В табл. 6 уже рассчитаны относительные показатели качества qi. Средневзвешенный арифметический показатель качества будет равен:

U1=0,3834*1+0,3483*1,03+0,2683*1=1,01

Проведем расчет погрешности от замены средневзвешенного геометрического показателя на средневзвешенный арифметический по формулам (12) ? (15).

?1 = 1- = 0,01

?2 = -1 = 0,01

е = *100%= 0,005 %

Расчет средневзвешенного геометрического показателя по формуле (6):

V=10, 3834*1,030,3483*10,2683=1*1,01*1=1,01

Представим показатели качества, относящиеся ко 2-й группе (физико-химические показатели) в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Показатели качества 2-ой группы

Наименование показателя качества продукции	Род показателя	Значение показателя качества для оцениваемой продукции (спирт этиловый ректификованный «Люкс»), Рi	Значение показателя качества для базовой продукции (спирт этиловый ректификованный «Люкс»), Рiб
1	2	3	4
Объемная доля этилового спирта, %, не менее	1	96,39	96,31
1	2	3	4
Проба на окисляемость, мин, при 200С, не менее	1	24	22
Массовая концентрация уксусного альдегида в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	2	0,48	0,51
Массовая концентрация сивушного масла:-1-пропанол, 2-пропанол, спирт изобутиловый,1-бутанол, спирт изоамиловый в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	2	0,44	0,50
Массовая концентрация сложных эфиров: метилацетата и этилацетата в пересчете на безводный спирт, мг/дм3, не более	2	0,38	0,40
Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт, %, не более	2	0,0016	0,0020

Рассчитаем средневзвешенный геометрический показатель. Используя для расчета коэффициентов весомости метод Пэнтла.

Расчет коэффициентов весомости mi

Расположим показатели качества в порядке уменьшения их значимости.

Объемная доля этилового спирта-m1;

Массовая концентрация сложных эфиров: метилацетата и этилацетата в пересчете на безводный спирт- m2;

Массовая концентрация уксусного альдегида в пересчете на безводный спирт- m3;

Массовая концентрация сивушного масла:-1-пропанол, 2-пропанол, спирт изобутиловый,1-бутанол, спирт изоамиловый в пересчете на безводный спирт- m4;

Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт- m5;

Проба на окисляемость- m6.

Проведём попарное сравнение значимости показателей.

m1/m2=1,5

m2/m3=1,3

m3/m4=1

m4/m5=1,2

m5/m6=1,1

Выразим все показатели через один.

m5=1,1*m6

m4=1,2*m5=1,2*1,1*m6

m3=1*m4=1*1,2*1,1*m6

m2=1,3*m3=1,3*1*1,2*1,1*m6

m1=1,5*m2=1,5*1,3*1*1,2*1,1*m6

Составим уравнение и решаем его, находим коэффициенты весомости.

m1+m2+m3+m4+m5+m6 =(1+1,1+1,32+1,32+1,716+2,574)*m6=1