Спосіб визначення критерію якості виробів

Спосіб визначення критерію якості виробів, що включає визначення показників, які характери зують виріб, переведення одиниць вимірювання в безрозмірні одиниці, складання математичної моделі, розрахунок критерію якості, який відрізняється тим, що математична модель критерію якості є нелінійною функцією значень окремих показників якості виробу, яка відповідає площі багатокутника, в якому відстані від його центра до вершин рівні нормованим значенням окремих показників якості, побудовою діаграми Винахід відноситься до прикладної математики і може бути використаний зокрема в харчовій промисловості, де можливе його використання при введенні нового інгредієнту в технологічну систему для дослідження впливу нового інгредієнту, врахуванні впливу його на технологічну систему та визначення раціонального дозування цього інгредієнту при розробці нових рецептурних композицій харчових продуктів Якість харчових продуктів, які випускаються промисловістю, повинна відповідати вимогам Державних стандартів або технічних умов В Державних стандартах або в Технічних умовах на продукти харчування вказані вимоги до органолептичних та фізико-хімічних показників на напівфабрикати та готову продукцію Відомий спосіб оцінювання якості виробів за допомогою комплексного показника якості, що включає в себе визначення показників, які характеризують виріб, переклад одиниць вимірювання в безрозмірні одиниці, складання математичної моделі і розрахунок критерію якості [Автореферат на здобуття наукового ступеню канд техн наук Васькіна В А "Дослідження процесу утворення тіста для цукрових сортів печива" Москва, 1979р , с 3] Недоліком цього способу є те, що математична модель критерію якості є ЛІНІЙНОЮ функцією і не може врахувати негативний вплив на якість виробів визначених показників При введенні нового інгредієнту зазвичай оцінюється вплив цього компоненту за показниками, що вказані в Державних стандартах або в технічних умовах, або визначаємо їх самостійно [А М Дорохович, В В Ярандін, Д В Строкач, Ю Д Стадник Математична модель і розрахунок комплекс ного показника (оцінка якості), який враховує вимоги державних стандартів або технічних умов Наукові праці УДУХТ, №10, 2001 р , частина II, с 90 -91] Використовуючи кваліметричну оцінку якості, в залежності від базового зразку можна порівнювати вироби між собою (при однаковому базовому зразку), враховуючи як окремі показники, так і всю систему якості виробу в цілому і робити висновки, наскільки зразок, що досліджується, кращий чи гірший від базового зразку і наскільки [Юрчак В Г Комплексна оцінка якості макаронних виробів Наукові праці УДУХТ, №8, 2000р , с 48 - 51 ] Проте, оцінюючи якість виробів за методом кваліметричної оцінки якості, ми не відчуваємо ступінь негативного впливу окремих показників на весь виріб Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб оцінювання якості виробів за допомогою кваліметричної оцінки якості, який включає визначення показників, які характеризують виріб, переклад одиниць вимірювання в безрозмірні одиниці, визначення коефіцієнтів вагомості показників, складання математичної моделі і розрахунок критерію якості [А М Дорохович, В В Ярандін, Д В Строкач, Ю Д Стадник Математична модель і розрахунок комплексного показника (оцінка якості), який враховує вимоги державних стандартів або технічних умов Наукові праці УДУХТ, №10, 2001 р , частина II, с 90 - 91 ] Математична модель якості продукції розрахунку комплексного показника згідно кваліметричної оцінки якості, що враховує рівні властивостей, представлена формулою ю (О ю 51465 нолептичні показники виробу, що досліджується (1) пропонується оцінювати за 5-ти бальною системою А значення фізико-хімічних показників базоде Мі - коефіцієнти вагомості показників вирового зразку приймаються ті, що визначені емпіричбу, но P. - значення показника нового виробу, що доСуттєвим недоліком цього способу є те, що сліджується, математична модель визначення критерію якості P. - значення показника виробу, що ВІДОМІ І виробів є також ЛІНІЙНОЮ функцією і не враховує приймаються за "базовий зразок», негативний вплив на якість вибору дослідженого В залежності від визначених показників, компоненту або показників, які мають впливове значення на Крім того, в залежності від зразку, що признаякість продукту, і розраховується кваліметрична чений за базовий, залежить реальна кваліметричоцінка якості на оцінка якості виробу Для виконання цього розрахунку необхідно В основу винаходу поставлена задача ствовизначити КІЛЬКІСТЬ рівнів, що оцінюються, скласти рення способу, який би значно спростив обробку ієрархічне дерево властивостей виробу (мал 1 ), отриманих експериментальних даних, а також був врахувати показники, з яких складається той чи наглядним щодо впливу нового компоненту Діагінший показник, поділити їх на групи-складові, вирама у вигляді багатокутника дозволяє наглядно брати або призначити зразок, що приймається за аналізувати позитивний та негативний вплив інгбазовий, визначити-розрахувати (за методом Дередієнту, що досліджується на якість готового вилфі) коефіцієнти вагомості та розрахувати комплеробу і дозволяє визначити оптимальний варіант ксний показник якості виробу КІЛЬКІСТЬ рівнів власвикористання добавки тивостей виробу, що досліджується, вибирається з Спосіб визначення критерію якості виробів залежності від визначених показників Наприклад, включає визначення показників, які характеризускладемо ієрархічне дерево властивостей виробу ють виріб, переведення одиниць вимірювання в з двох рівнів безрозмірні одиниці, складання математичної мо2ршень Р„ Р, Р, РІ, Р Р Р Р Р делі, розрахунок критерію якості виробів Згідно з винаходом, математична модель визначення критерію якості є нелінійною функцією значень окремих показників якості виробу, і відповідає площі багатокутника, в якому відстані від його центру до вершин рівні нормованим значенням окремих показників якості, що є основою для побудови діагМал 1 Ієрархічне дерево властивостей виробів рами "багатокутник якості", яка забезпечує нагляНа ієрархічному дереві представлені наступні дність вибору оптимального зразку показники, на першому рівні властивостей знахоПричинно-наслідковий зв'язок між запропонодяться показники, що характеризують Рі - харчову ваними ознаками і очікуваним технічним результаЦІННІСТЬ, Рг - органолептичні показники, Рз - фізитом полягає в наступному КО-ХІМІЧНІ показники На другому рівні дається Запропонований спосіб розрахування критерію вміст РЦ -білків, Р-І2 - жирів, Р-І2 - вуглеводів, Рн якості з використанням діаграми, враховує усі поенергетична ЦІННІСТЬ, Р21 - смак виробу, Р22 - колір казники нової системі та дозволяє оцінити вплив виробу, Ргз - стан поверхні, Рзі - вологість та Р32 нового інгредієнту на систему і вибрати оптимальпитомий об'єм виробу Всі ЦІ показники повинні ний варіант його використання бути визначенні різними методами і мають різні Важливою перевагою способу, що пропонуодиниці виміру ється є те, що він дозволяє віддавати перевагу Математична модель оцінки якості продукції зразкам з відносно рівномірно поліпшеними показрозрахунку комплексного показника згідно першониками і відбраковувати зразки з переважною зміго рівня властивостей представлена формулою ною одного показника (2), а згідно другого рівня властивостей - формуСпосіб здійснюється (виконується) таким чилою (3) ном Рг , к Нехай в результаті експерименту ми маємо М, >1 . М К, (2) м певну множину варіантів множину показників зразків D = {D,}i=i n, кожен з яких оцінюється певною Значення коефіцієнтів вагомості показників множиною критеріїв F = {fj},=i n Тобто, кожен об'властивостей любого рівня визначаються за умоєкт D, має m своїх оцінок {f,}i=i тб ви, що їх сума дорівнює одиниці Наприклад, для 1 рівня Кожен з критеріїв множини F має свою розмірМі + М 2 + М 3 + М 4 = 1,0 ність (характеризує певну природну особливість), і визначається ВІДПОВІДНИМИ фізичними одиницями Ці дані, як правило, є результатом експертних Для об'єднання критеріїв f, в одну результуючу оцінок за методом Делфі цільову функцію якості критерії повинні бути приведені за допомогою нормування до безрозмірноІ], го стану (наприклад в бали) Якщо при цьому при(3) р рода об'єктів така, що на значення критеріїв 2' накладаються певні обмеження Значення базового зразка приймаються за а, < f, < bj, j = 1 m (4) значенням з ДСТУ (вибраний нами еталон) Оргаг 3 гі ш гз 3! а 51465 то цільову функцію можна сформувати за оцінкою площі правильного многокутника, утвореного променями значень нормованих критеріїв f, fi f2 frn-1 Для об'єкту D, критерії f, утворюють багатокутник, площа якого S, може бути розрахована як сума площі m трикутників Ч і (5) Застосування площі підкреслює одночасну вагомість усіх критеріїв, якщо значне зменшення певної якості f, є недопустимим згідно з обмеженнями (4) Задача оптимізацм (вибір найкращого об'єкту D, по сукупності критеріїв) ставиться так вибрати номер іо такий, для якого значення критерію (5) є найбільшим maxSf = S0, іоє {1,2, ...п} (5) Замість функції (5) зручніше користуватись функцією F, яка відрізняється від наведеної функції лише сталим множником, і тому не змінює розв'язку задачі (6) ~ J\ U) Критерій "багатокутника якості" (7) може бути узагальнено (модифіковано) для врахування вагових коефіцієнтів важливості окремих критеріїв при наявності експертних оцінок взаємної пріоритетності різних показників (згідно принципам кваліметрії) Для цього в (7) покладемо замість f, значення F (9) ДЄ f m + i — fj, C m +1 — С| Серед усіх зразків, що мають показники якості {fj-, j = 1, 2, m, які повинні враховуватися з коефіцієнтами вагомості с,, обирають такий зразок (таке і о) для якого значення критерію і є максимальним Порівняймо критерії на прикладі Нехай ми маємо два зразка з значенням показників f,, і = 1 5, що приведенні в таблиці, і підрахуємо для них значення згідно критеріїв (10) та (7) Для простоти викладення вважаємо значення вагових коефіцієнтів рівними між собою С, = 1, І = 1 5, Перший зразок характеризується приблизно рівними значеннями нормованих показників f,, і = 1 5, другий зразок характеризується значним ростом одного показника fs в порівнянні з іншими Як показують розрахунки, ЛІНІЙНИЙ показник дає однакову оцінку всім зразкам Критерій «багатокутник якості» віддає перевагу зразку з більш рівномірним покращенням усіх показників якості - 28 балів проти 19 балів для ЛІНІЙНОГО показника критерію Якщо для оцінювання якості продукту використовують одночасно декілька показників, причому їх значення повинні бути якомога краще в сукупності (тобто небажано значне виділення одного показника в порівнянні з іншими), ТО В цьому випадку замість ЛІНІЙНОГО критерію 2=с,^+ c 2 f 2 + ... + c n f n (10) слід віддавати перевагу використанню критерію «багатокутник якості» F=c 1 fif 2 + СгУї+ ... + c n f n fi (11) ЛІНІЙНИЙ критерій (10) не чутливий до взаємної диференціації значений різних показників В таблиці запропоновано приклад для порівняння ефективності (по максимальному значенню) двох критеріїв якості виробів Показники (8) В випадку, коли окремі показники якості f, бажано враховувати з деякими ваговими коефіцієнтами с,, критерій "багатокутник якості" застосовують до значень окремих показників (c,f,), що підтверджує універсальний характер цього критерію Якщо позначити c,f, = g,, критерій "багатокутник якості" набуває вигляду fi h f3 1 2 / 1 — № зразку 2 1 3 1 2 1 и fs 3 2 1 8 Критерій "Багатокутник ЛІНІЙНИЙ якості" 12 12 28 19 Таким чином, з таблиці видно, що спосіб, що пропонується для визначення критерію якості виробів, дозволяє віддавати перевагу зразку з відносно рівномірним поліпшенням всіх показників Критерій (7 - 9) був апробований при розробці рецептурних композицій печива та мармеладу з харчовими добавками Ефективність використання запропонованого критерію "багатокутника якості" підтверджена експериментально при дослідженні фізико-хімічних показників готових виробів, и виборі оптимальної рецептури 51465 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71