Диссертация (Автоматизированная система контроля герметичности консервов в поточном производстве), страница 8

СА, используемые в таких системах,осуществляют обработку информации, отображающую физическую сущностьрегулируемого технологического процесса, и на основе полученных результатоввырабатывают сигналы управления контролируемыми параметрами или объектом[6].Системы СКРК выполняют следующие функции: автоматическое измерениеконтролируемого параметра обработанных изделий;– автоматическую обработку результатов измерения — вычислениестатистической оценки среднего значения контролируемого параметра для партииизделий и оценку зоны естественного рассеяния параметров;–формированиесигналов,управляющихкоррекциейнастройкиоборудования и блокировкой процесса обработки партии банок.Таким образом, статистические методы управления качеством [13]предназначены для анализа точности и регулирования, а также статистическогоприемочного контроля качества.Статистический анализ точности технологического процесса предполагаетопределениестатистическимиметодамиточностныххарактеристикизакономерностей протекания во времени технологического процесса.Статистическоекорректированиерегулированиепараметровтехнологическоготехнологическогопроцессапроцессапо–эторезультатамвыборочного контроля параметров изготовляемых консервов и пресервов дляобеспечения требуемого качества и предупреждения брака.53Подналадка является более простой формой обратной связи, чем контроль впроцессеобработки,посколькуонапозволяеткомпенсироватьтолькосистематические погрешности и не компенсирует случайные.

В производственнойпрактике существуют следующие виды подналадок: по одной банке, по среднемуразмеру выборки, по определенной настройке закаточной машины.Можно выделить два типа систем СКРК: первый - это системы, в которыхрегулирование (подналадка) осуществляется без изменения цикла выпускаизделий, и второй - системы, в которых для осуществления подналадки требуетсяостановка технологического процесса.При использовании статистических методов активного контроля проверяетсякачество продукции, состояние хода технологического процесса, выявляютсяпричины брака и отказов, количественно (по изменению доли дефектных изделийидругимпоказателям,отражающимдинамикукачества)оцениваетсяэффективность корректирующих воздействий, своевременно выявляются иустраняются причины разладки технологического оборудования, предупреждаетсябрак, лучше и полнее вскрываются резервы для дальнейшего совершенствованиятехнологических процессов и конструкции банок, повышения их качества.Оба метода контроля имеют важное значение с точки зрения обеспечениятребуемого качества выпускаемой продукции.

Однако активный контроль,направленный на профилактику брака, т. е. на обеспечение необходимого качествав самом процессе ее получения, является наиболее прогрессивным.Качество систем активного контроля в значительной степени определяетсятем, насколько полно и совершенно они решают задачу компенсациитехнологических погрешностей. Поэтому большое внимание уделяется анализупроизводственных погрешностей и факторов, вызывающих их возникновение.Погрешности, обусловленные изнашиванием инструмента, тепловыми исиловыми деформациями технологического оборудования, вызывают изменениережимов его настройки.

Эти погрешности весьма трудно скомпенсировать методомпредварительной настройки оборудования. Необходимо отметить, что ввод54информации в системе СКРК может осуществляться в форме количественного икачественного представления результатов измерения.В ходе производственного процесса на технологическое оборудованиедействует сумма возмущений ∑ (), вызывающих разброс выходного параметраX(t) = Z0 - Zt , где Z0 и Zt - номинальное и измеренное значения. Этот разброс можноразбить на две составляющие: X(t) = ξ(t) + r(t).

Первая составляющая ξ(t)обусловлена воздействием случайных факторов. Она не зависит от размернойнастройки оборудования и является причиной того, что определенному уровнюнастройки соответствуют различные значения выходной величины, т. е.характеризует точность оборудования. Вторая составляющая r(t) являетсяследствием главным образом тепловых механических деформаций элементовзакаточной машины.Ввиду того что любая реальная система автоматической поднастройки имеетопределенное время запаздывания, импульс на поднастройку необходимо подаватьс опережением.Зона регулирования описывает разброс выходного параметра, а ширина ее вобщем случае зависит от устойчивости технологического процесса, шагарегулирования и принятого алгоритма контроля. Сузить зону регулированияможно двумя путями: уменьшением шага регулирования (так называемаяподнастройка «малыми импульсами») и выбором соответствующего алгоритмаконтроля, исключающего перерегулирование процесса при грубых разбросахвыходного параметра R.

Принятый алгоритм контроля реализуется блокомобработки информации.Производство консервов выполняется в условиях значительного числаслучайныхфакторов,чтообусловливаетнизкуювоспроизводимостьхарактеристик закатки консервных банок.Внедрению систем СКРК предшествует значительная подготовительнаяработа по анализу стабилизации процесса.Статистический контроль консервной продукции может быть сплошным иливыборочным, пассивным или активным. Сплошной контроль требует больших55материальных и временных затрат и не позволяет прогнозировать качествопродукции при изменении режима работы линии.

Поэтому обычно применяютвыборочный контроль, требующий предварительного определения объемавыборки и частоты ее изъятия.Любой отлаженный производственный процесс характеризуется кривойраспределения с определенным центром распределения и зоной рассеянияизмеренных значений вокруг него.Отклонение качества закаточного шва от требуемого уровня, возникающее впроцессе изготовления консервов, обусловлено случайными и систематическимивозмущениями. Систематическая составляющая погрешности проявляется всмещении центра группирования параметров закаточного шва. Оно может бытьвызвано, например, постепенным изнашиванием оборудования (роликов ипатронов закаточных машин), изменением температурных условий и т. д.Множество случайных факторов, воздействующих в процессе закатывания банок,вызывает рассеяние параметров готовых изделий вокруг центра группирования,причем ширина зоны рассеяния является характеристикой используемогооборудованиярегулированияконсервнойлинии.компенсируютМетодыуказанныестатистическогопогрешности:контролясмещениеицентрагруппирования и ширины зоны рассеивания.

В каждом конкретном случае выборстатистического контроля при производстве консервов обусловлен объемомпроизводства, требованиями к параметрам закаточного шва консервов, уровнемавтоматизации технологического процесса и управления им [13].Пассивный статистический контроль – это такой контроль, которыйпозволяет по различным признакам разделять изделия на годные и бракованные. Кконтролю такого вида относятся, например, приемочный статистический контролькачества,позволяющийфиксироватьбракипрепятствоватьпопаданиюбракованных изделий в годную продукцию. Часто партия изделий проверяется ужетогда, когда на данном рабочем месте закончено изготовление последующихпартий, такой контроль применяют в основном на выходных участках (выходнойконтроль).56К пассивному виду контроля можно отнести также статистический анализтехнологического процесса.

В результате статистического анализа определяютсяосновные операции, формирующие свойства изделия, устанавливаются законраспределения параметров, их практические значения, приемлемые уровникачества на основных операциях и разрабатываются планы контроля. Длятехнологических процессов в задачи статистического анализа также входитопределение оптимальных режимов отдельных операций, включая бланшированиеи стерилизацию. Статистический анализ может включать в себя дисперсионный,корреляционный и факторный анализы.Активный статистический контроль дает возможность предотвратитьпоявление бракованной продукции за счет своевременного обнаруженияотклоненийпараметровтехнологическогопроцесса.Крометого,имеястатистические характеристики параметров закаточного шва, можно датьобъективную оценку хода технологического процесса, то есть судить о строгостиего соблюдения, а также о точности работы закаточной машины.

Активныйстатистический контроль можно разделить на текущий предупредительный истатистическое регулирование.Предупредительным статистическим контролем целесообразно охватыватьглавные технологические операции, на которых закладывается качество банок.Отличительнойчертойрегулированияявляетсяпредупредительногоналичиеконтроляавтоматическойотобратнойстатистическогосвязимеждувыходными и регулируемыми параметрами данной технологической операции.Обратное воздействие на ход технологической операции в процессе обработкиизделийможетосуществлятьсячерезчеловека–предупредительныйстатистический контроль, или автоматически - статистическое регулирование.В качестве характеристики отлаженности функционирования консервнойлинии используют отдельные значения – индивидуальные данные выборки.Каждое из значений выборки сравнивается с определенной областью допустимыхзначений, по выходу какого-либо значения за границы этой области судят онастроенности процесса и необходимости подналадки.

Если, например, в выборке57из пяти банок геометрические размеры закаточного шва хотя бы двух вышли законтрольные границы, т. е. за верхний или нижний пределы поля допуска, топодается сигнал о неправильной настройке закаточной машины.Самым перспективным для автоматизации и достаточно надежным средиметодов, оперирующих с отдельными значениями геометрических размеровзакаточного шва, является метод итераций, основанный на применении малых пообъему выборок. Каждое значение выборки проверяют по правилу: находятся ливсе они, за контрольными границами, т.

е. образуют ли все данные одной выборкинекоторую итерацию вне контрольной границы. По литературным данным [9],метод итераций применяется довольно часто, что объясняется его простотой,наглядностью и достоверностью.Кроме этого метода для малых выборок используют метод группировок,который также оперирует отдельными значениями в выборке. При этом вседанные, входящие в одну выборку, делятся контрольными границами на тригруппы: первая – слева от нижней границы, вторая – справа от верхней границы итретья – внутри контрольных границ.

Подсчитывается число измеренных значений,попавших в каждую группу, а именно: − – число банок, имеющих размерыменьше допустимого наименьшего размера; п+ – число банок, имеющих размерыбольше допустимого наибольшего размера; п0 - число банок, имеющих размеры впределах допуска [6].При регулировании производственного процесса вычисляются следующиевеличины: п1 = п+ + п- и п2 = п+ - п-. Величины п1 и п2 характеризуютсоответственно количество брака, т. е.