Специализированные программные комплексы в контроле качества алкогольной продукции

УДК 663.5

Специализированные программные комплексы

в контроле качества алкогольной продукции

Н. В. Шелехова, канд. экон. наук; В.А. Поляков, д-р техн. наук, академик РАН; Л. В. Римарева, д-р техн. наук, академик РАН; Т. М. Шелехова, канд. техн. наук; О.В. Веселовская; Л.И. Скворцова; Н.В. Полтавская

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии - филиал Федерального исследовательского центра питания и биотехнологии, Москва

Сегодня промышленные предприятия уделяют особое внимание обеспечению высокого качества производимой продукции, в полной мере это относится и к предприятиям, производящим спиртные напитки. В основе системы контроля качества и безопасности алкогольной продукции лежит строгая нормативная база, поэтому в процессе производства алкогольной продукции лаборатории ежедневно проводят огромное число испытаний. Кроме того, это необходимо в целях оптимизации технологий и для разработки новых видов продукции.

В настоящее время при контроле качества пищевой продукции широко применяются статистические методы, в том числе с использованием контрольных карт Шухарта, которые служат эффективным инструментом анализа информации о качестве [1]. Статистические методы могут рассматриваться как комплекс взаимосвязанных и взаимозависимых способов решения задач статистического анализа, контроля, регулирования и оценки качества. Применение этих методов в системе качества позволяет прогнозировать и регулировать проблемы на всех этапах производства продукции и вырабатывать оптимальные управленческие решения [1 - 14].

Контрольные карты строятся на основании оперативных данных и являются инструментом статистического контроля. Качественная и оперативная обработка результатов вручную становится весьма трудоемким процессом, упростить

который возможно за счет применения информационных технологий [3, 4, 8].

Программная поддержка методов контроля может быть в различных вариантах, например, в виде автономной компьютерной программы с базой данных или модуля в специализированном программном комплексе [15, 16].

В целях контроля точности результатов измерений при использовании газохроматографического метода анализа в соответствии с ГОСТ 30536 - 2013 и ГОСТ 32039 - 2013 разработана компьютерная программа Модуль КП «ККШ-КСП» с приме-

нением контрольных карт. Сущность данного метода состоит в графическом представлении и интерпретации результатов контроля, получаемых в течение длительного времени. Модуль КП «ККШ-КС» - эффективный и результативный механизм для ведения внутрилабораторного контроля качества алкогольной продукции и построения контрольных карт Шу-харта при использовании метода газовой хроматографии.

Для написания Модуля КП «ККШ-КСП» нами выбрана платформа Delphi как среда разработки приложений с большими возможностями, характеризующаяся простотой использования основных функций и широким набором инструментов. При создании компьютерных программ важны вопросы организации взаимодействия пользователя с программными средствами, что обеспечивает пользовательский интерфейс [13, 16].

При проектировании интерфейса были проведены следующие исследования: определен состав информации, подлежащей отображению на экране; установлен набор необходимых пиктограмм; определен набор команд меню; выбраны объекты, подлежащие группированию; разработан макет размещения данных на экране; проведена оценка эффективности. В результате проведенных исследований разработан пользовательский интерфейс, позволяющий обеспечить легкую адаптацию поль-

Рис. 1. Окно ввода данных

QUALITY AND SAFETY

Рис. 2. Графическое представление ККШ

зователя к программному продукту (рис. 1).

Следует отметить, что оформление отчетов вручную требует значительных затрат рабочего времени лаборанта, кроме того, при выполнении расчетов могут быть допущены ошибки. Поэтому была предложена автоматизация проведения расчетов и оформления отчетов. В результате определена визуализируемая информация и разработаны печатные формы отчетов (рис. 2).

Полученные отчеты могут быть экспортированы в различные форматы, например XML. Отчеты можно просматривать через web-браузер (HTML), а также рассылать по электронной почте заинтересованным лицам.

Таким образом, в целях статистического анализа данных, полученных в ходе проведения газохромато-графических исследований, разработаны формы отчетов Модуля КП «ККШ-КСП», которые позволяют автоматически проводить расчеты и строить графики (контрольные карты Шухарта), отражающие изменения контролируемых показателей.

Лабораторные испытания Модуля КП «ККШ-КСП» подтвердили, что применение программы значительно упрощает выполнение вычислений и генерацию отчетов, сводя работу к нажатиям соответствующих кнопок. При этом, как уже было сказано, рабочее время лаборанта сокращается почти в 2 раза.

В рамках исследования программный комплекс ПК «С2Н5ОН-АНАЛИТИК» был дополнен разработанным Модулем КП «ККШ-КСП» (рис. 3).

Специализированный программный комплекс ПК «С2Н5ОН-АНАЛИТИК» позволяет автоматизировать выполнение процедур внутреннего контроля, а именно: определение установленных показателей качества и результатов анализа при реализации газохроматографи-ческих методик анализа в лаборатории; планирование контролирующих испытаний, автоматизацию проведения математических расчетов и построение контрольных карт Шухарта; контроль стабильности результатов измерений с использованием контрольных карт Шухарта; хранение результатов, формирование отчетов. Таким образом были расширены возможности программного комплекса ПК «С2Н5ОН-АНАЛИТИК» по обработке результатов измерений показателей качества и безопасности алкогольной продукции.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы:

применение программного комплекса в аналитической лаборатории способствует существенному повышению эффективности и производительности труда. Экономия рабочего времени лаборанта на проведение расчетов составляет 90%;

обеспечиваются не только сокращение затрат рабочего времени на проведение расчетов и оформление отчетов, но также минимизация влияния «человеческого фактора»;

разработанный программный комплекс может быть использован на предприятиях отрасли и в организациях, осуществляющих контроль качества и безопасности алкогольной продукции.

Рис. 3. Главное окно программного комплекса

ЛИТЕРАТУРА

1. Уилер, Д.Д. Статистическое управление процессами. Оптимизация бизнеса с использованием контрольных карт Шухарта/Д.Д. Уилер, Д. Чамберс. - М: Альпина Бизнес Букс, 2009. - 409 с.

2. Ефимов, В. В. Статистические методы в управлении качеством продукции/ В. В. Ефимов, Т. В. Барт. - М.: КНОРУС, 2006. - 240 с.

3. Елисеева, И.И. Логика прикладного статистического анализа/ И. И. Елисеева, В.О. Руковишников. - М.: Финансы и статистика, 1982. - 316 с.

4. Миттаг, Х.Й. Статистические методы обеспечения качества/Х. Миттаг, Х. Ринне; пер. с нем. - М.: Машиностроение, 1995. - 616 с.

5. Жулинский, С. Ф. Статистические методы в современном менеджменте качества/ С. Ф. Жулинский, Е. С. Новиков,

B.Я. Поспелов. - М.: Фонд «Новое тысячелетие», 2001. - С. 141 - 197.

6. Бендерский, А. М. О стандарте на статистическое регулирование технологических процессов при нормальном распределении контролируемого параметра / А. М. Бендерский, Л. В. Баумгар-тен // Надежность и контроль качества. - 1977. - № 8. - С. 66 - 74.

7. Джуран, Дж. У истоков статистического контроля качества/Дж. Джуран // Надежность и контроль качества. -1998. - № 7. - С. 50 - 54; № 8. -

C. 13 - 21.

8. Адлер, Ю.П. Проблемы применения методов статистического управления процессами на отечественных пред-приятиях/Ю. П. Адлер, С. Ф. Жулинский, В.Л. Шпер // Методы менеджмента качества. - 2009. - № 8. - С. 36 - 40; -№ 9. - С. 24 - 29.

9. Wierda, S.J. Multivariate statistical process control - recent results and directions for future research. - Statistica Neerlandica, 1994. - V. 48. - nr. 2, -PP. 147 - 168.

ПК «с2н5он-аналитик»

10. Адлер, Ю. П. Контрольные карты Шухарта/Ю.П. Адлер, В. Л. Шпер // Методы менеджмента качества. - 2003. -№ 5. - С. 30 - 37.

11. Шелехова, Н.В. Специализированный программный комплекс «С2Н5ОН-АНАЛИТИК» - инновационный инструмент автоматизации контроля качества и безопасности алкогольной продукции/ Н. В. Шелехова, В. А. Поляков, Л.В. Римарева // Пищевая промышленность. - 2015. - № 9. - С. 28 - 31.

12. Шелехова, Н.В. Автоматизация ведения внутрилабораторного контроля измерений при реализации современных методов контроля качества и безопасности алкогольной продукции/Н. В. Шелехова, В.А. Поляков // Сб. материалов

VII Московского межд. конгр. «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (17 - 20 марта 2015 г.). - М.: ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ имени Д.И. Менделеева, 2015. - Ч. 1. -С. 455 - 446.

13. Шелехова, Н.В. Контроль стабильности показателя правильности измерений при выполнении исследований спиртов и водок методами газовой хроматографии/Н. В. Шелехова, О.В. Веселовская // Сб. научных трудов Международной научно-практ. конф. 28 февраля 2015 г. Ч. 2. - Тамбов: «Консалтинговая компания «Юком», 2015. -С. 144 - 145.

14. Шелехова, Н.В. Перспективы применения метода контрольных карт Шу-

харта в целях контроля стабильности процесса/ Н. В. Шелехова, Т. М. Шеле-хова. - Тамбов: Консалтинговая компания «Юком», 2015. - Ч. 7. - С. 153 -154.

15. ГОСТ Р ИСО/ МЭК 17025 - 2006. Общие требования к компетенции испытательных и калибровочных лабораторий. - М.: Стандартинформ, 2006. -64 с.

16. Куцевич, И.В. Специализированное программное обеспечение для автоматизации процедур внутрилабораторного контроля качества результатов количественного химического анализа/И. В. Куцевич, И.Т. Аврора // Современная лабораторная практика. - 2008. - № 3. -С. 37 - 46.

Cnециализированные программные комплексы в контроле качества алкогольной продукции

Ключевые слова

водка; газовая хроматография; контроль качества и безопасности продукции; контрольные карты Шухарта; Модуль КП «ККШ-КСП»; программный комплекс ПК «С2Н5ОН-АНАЛИТИК»; этиловый спирт

Реферат

В статье приведены результаты разработки Модуля КП «ККШ-КСП» - компьютерной программы, предназначенной для автоматизации построения контрольных карт Шухарта с целью расширения возможностей программного комплекса ПК «С2Н5ОН-АНАЛИТИК». В результате проведенных исследований предложен новый подход к измерению показателей качества и безопасности алкогольной продукции. При этом обеспечивается контроль правильности, стабильности, точности и эффективности проведения расчетов, а также автоматизация построения контрольных карт Шухарта. Таким образом, были расширены возможности программного комплекса ПК «С2Н5ОН-АНАЛИТИК» по обработке результатов измерений показателей качества и безопасности алкогольной продукции. Разработан и интегрирован в программный комплекс ПК «СДОН-АНАЛИТИК» Модуль КП «ККШ-КСП» для автоматизированного построения контрольных карт Шухарта в целях контроля стабильности показателя правильности. Усовершенствованный программный комплекс ПК «С2Н5ОН-АНАЛИТИК» может быть использован на предприятиях отрасли и в организациях, осуществляющих контроль качества и безопасности алкогольной продукции. Исследование показало, что экономия рабочего времени лаборанта при проведении расчетов и формировании отчетов составляет 90%. Применение программного комплекса в аналитической лаборатории будет способствовать существенному повышению эффективности и производительности труда.

Авторы

Шелехова Наталия Викторовна, канд. экон. наук, Поляков Виктор Антонович, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, Римарева Любовь Вячеславовна, д-р техн. наук, профессор, академик РАН,

Шелехова Тамара Михайловна, канд. техн. наук, Веселовская Ольга Владимировна, Скворцова Любовь Ивановна, Полтавская Наталья Валериевна

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии - филиал Федерального исследовательского центра питания и биотехнологии, 111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4-б, satella@mail.ru

Specialized Software Systems to Control the Quality of Alcoholic Beverages

Key words

vodka; gas chromatography; quality control and safety of products; Shewhart charts; a computer program Module KP «KKSH-KSP»; the software package PK «C2H5OH-ANALITIK»; ethyl

Abstracts

The article presents the results of research on the development of a Module «KP «KKSH-KSP» - computer programs designed to automate construction of Shewhart charts with the purpose of extending the previously developed software complex of PK «C2H5OH-ANALITIK». In the framework of the conducted research proposed a new approach to the statistical control method measurement results of the quality and safety of alcoholic products, which ensures the control of correctness, stability, accuracy and efficiency of calculations, as well as build automation Shewhart charts. The result of The research was expanded capabilities of the software complex of PK «C2H5OH-ANALITIK». processing of results of measurements of indicators of quality and safety of alcoholic products and semi-products of alcohol production when using gas chromatographic methods of analysis. Developed and integrated in the software package PK «C2H5OH-ANALITIK». Module KP «KKSH-KSP» for the automated construction of Shewhart charts to monitor the stability of the indicator of correctness. Advanced software complex of PK «C2H5OH-ANALITIK». can be used in the industry and in organizations engaged in quality control and safety of alcoholic products. The research showed that saving the working time of the technician to conduct calculations and report preparation is 90%. Application of this software in analytical laboratories will contribute significantly to improving efficiency and productivity.

Authors

Shelekhova Natalia Viktorovna, Candidate of Economical Science, Polyakov Viktor Antonovich, Doctor of Technical Science, Professor, Academician of RAS,

Rimaryova Lyubov Vyacheslavovna, Doctor of Technical Science, Professor, Academician of RAS,

Shelekhova Tamara Mikhaylovna, Candidate of Technical Science, Veselovskaya Olga Vladimirovna, Skvortsova Lyubov Ivanovna, Poltavskaya Natalya Valerievna

All-Russian Research Institute of Food Biotechnology - Branch of the Federal Research Center of Food and Biotechnology, 4 B, Samokatnaya St., Moscow, 111033, satella@mail.ru