Точность и устойчивость технологического потока
Непрерывные процессы пищевой технологии – процессы массового производства. В технологии пищевых производств очень часто возникают ситуации, связанные с появлением дефектной продукции в технологическом потоке. Такие ситуации называют погрешности технологического потока. Погрешности технологического потока можно подразделить на устранимые и неизбежные. Устранимое рассеяние значений показателей качества – это систематическая погрешность производства, возникающая из-за использования нестандартных сырья и материалов, нарушения технологического режима при выполнении операций или осуществления их по недоработанной документации, из-за возникшей неисправности оборудования. Неизбежное рассеяние значений показателей качества – это случайные погрешности производства, возникающие из-за колебаний качества и количества сырья и материалов (в пределах допустимых отклонений), изменений в условиях производства (также в пределах допустимых отклонений). Производственные погрешности можно представить в виде кривых плотности вероятности распределений φ (х), описываемых рядом числовых характеристик. На рис. 3.2 изображено в общем виде распределение производственных погрешностей показателя качества Здесь е – отклонение центра группирования погрешностей
Рис. 3.2. Кривая плотности вероятности показателя качества изделий
Величины систематической и случайной составляющих производственной погрешности используют для расчета точности функционирования технологического потока. Точность функционирования технологического потока. Это понятие представляет собой степень соответствия поля рассеяния значений показателю качества продукции заданному полю допуска и его расположению. Точность принято оценивать рядом количественных величин. Обобщенной оценкой точности производственного процесса является вероятность Р выхода годных изделий, показатели качества которых находятся в пределах установленного поля допуска. Эта оценка носит название «процент выхода годных изделий» и является функцией систематической и случайной составляющих производственной погрешности. Для оценки точности функционирования технологического потока с точки зрения действия систематических производственных погрешностей используется коэффициент смещения:
где ε – величина смещения, зависящая от положения центра группирования погрешностей (среднее значение) Точность функционирования технологического потока при действии случайной составляющей производственных погрешностей оценивается коэффициентом точности:
где δ – абсолютная величина половины поля допуска на показатель качества изделия; К – коэффициент, зависящий от закона распределения погрешностей показателя качества изделий; s – среднее квадратичное отклонение показателя качества изделий в выборке. Так, для закона нормального распределения погрешностей К = 6, для закона распределения Максвелла K = 5, 25, для закона равной вероятности К = 3, 46. При Т > 1 поток функционирует с высокой точностью благодаря запасу точности. При Т = 1 поле допуска совпадает с границами кривой плотности вероятности распределения показателя качества изделий и есть опасение, что в любой момент могут появиться дефектные изделия. В режиме Т < 1 дефектные изделия появляются как результат функционирования технологического потока. Устойчивость технологического потока. Анализ технологического потока только по коэффициентам смещения и точности в большинстве случаев оказывается недостаточным, так как исследователя интересует функционирование технологической системы во времени. В связи с этим остановимся на понятии устойчивости функционирования технологического потока – свойстве системы сохранять точность показателей качества продукции во времени. При оценке устойчивости используются выборки, которые мгновенно извлекаются по ходу технологического процесса. Эти выборки дают так называемые мгновенные распределения производственных погрешностей φ t (х) значений х – случайной величины – за достаточно малый промежуток времени ∆ t. Считается, что в течение этого времени воздействие всех возмущающих факторов остается без изменений. Об устойчивости функционирования технологического потока можно судить по диаграмме точности. На ней по оси абсцисс откладывают время, а по оси ординат – значения показателя качества. В поле координат изображают зависимости центров группирования (средних значений), средних квадратичных отклонений и полей рассеяния мгновенных распределений погрешностей показателя качества от аргумента (времени t) При этом предполагается, что за рассматриваемый промежуток ∆ t закон мгновенного распределения не меняется. Количественной оценкой интенсивности изменения функций a(t) и b(t) принято считать отношения
где l0 – половина диапазона изменения функции a(t); lb – то же функции b(t); s0 – среднее квадратичное значение показателя качества в начальный момент t0. Для идеально устойчивого (но, возможно, и неточного) технологического потока характерно λ а = λ b = 0.
|
(среднего значения) от номинала х 0, характеризующее систематическую составляющую производственной погрешности; (хmах – хтin) – поле рассеяния, характеризующее случайную составляющую производственной погрешности.
x 0 – номинальное значение показателя качества, расположенное, как правило, в середине поля допуска; δ – абсолютная величина половины поля допуска на показатель качества продукции.
и 
,
