Статистический анализ дефектов водочных бутылок

УДК 663.5:621.6.057.2-189.2:005.642.2

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДЕФЕКТОВ ВОДОЧНЫХ БУТЫЛОК

С.А. Лисицын

Рассмотрены результаты статистического анализа дефектов водочных бутылок, определяющих их качество, которое непосредственно влияет на стабильность уровня розлива водки на роторных машинах.

Ключевые слова: статистический анализ, дефекты водочных бутылок, качество, роторная машина.

Основным видом технологического оборудования для фасовки (розлива и укупорки) водок в стеклянные бутылки, являются многопозиционные роторные (карусельные) машины, цикловая производительность которых варьируется от 100 до 400 шт./мин в зависимости от внешнего оформления и объема бутылок [1, 2].

Параметрами, определяющими качество фасовки водок, является уровень розлива и герметичность укупорки бутылки. Для контроля качества фасовки водок на роторных машинах, применяют статистические методы [3], эффективность которых напрямую зависит от стабильности технологического процесса розлива и укупорки, когда изменение параметров, характеризующих качество продукции, носит случайный характер [4, 5].

Это положение относится и к качеству водочных бутылок, которое непосредственно влияет на стабильность уровня розлива водки на роторных машинах.

При статистическом анализе дефектов водочных бутылок использован пакет программного обеспечения STATGRAPHICS.

В качестве исходных данных использованы четыре совокупности числовых значений, представляющие собой средние значения характеристик дефектности бутылок по 50-ти сменам. К рассматриваемым дефектам относятся: водоустойчивость в долях, количество швов и складок, объём бутылок и количество свилей. Используем латинские названия исследуемых выборок, так как STATGRAPHICS не позволяет использовать русский алфавит:

- водоустойчивость - Vodous;

- швы и складки - Svy;

- объём - Obyem;

- свиль - Svil.

Для определения основных числовых характеристик были использованы процедуры: блок One-Variable Analysis (анализ одной переменной). Порядок выбора команд при этом следующий: Describe / Numeric Data / One-Variable Analysis. Результаты расчетов даны в табл. 1.

Таблица 1

Средние значения характеристик дефектности бутылок

Характеристика Водоустойчивость Швы, складки Объём Свиль

Среднее 0,21812 1,26 517,46 1,98

Медиана 0,204 1,0 516,00 2,0

Мода - 1,0 516,00 2,0

Дисперсия 0,00467627 1,1351 64,58 0,632245

Минимум 0,077 0 505,00 0

Максимум 0,381 4 532,00 3

Сумма 10,906 63,0 25873,0 99,0

При исследовании выборок на нормальность были использованы процедуры: блок Distribution Fitting (подбор закона распределения). Порядок выбора команд - Describe / Numeric Data / Distribution Fitting. Результаты проверки представлены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты проверки нормальности выборок

Выборка 2 p-value (x ) Доверительное значение (x2) Вывод о нормальности 2 % уверенности (x ) p-Value Колмогорова Доверительное значение статистики Колмогорова. Вывод о нормальности % уверенности (Колмогоров) Общий вывод о нормальности

Vodous 0,426 0,100 + >90 0,678 0,100 + >90 +

Svy 0,000 0,100 — 99 — 99 —

Obyem 0,018 0,100 — 99 — 99 —

Svil 0,000 0,100 — 99 — 99 —

Результаты проверки нормальности показали, что только выборка значений водоустойчивости распределена нормально.

При определении выбросов были использованы процедуры: блок Variables Control Charts (графики контроля переменных). Выбор команд следующий: Special / Quality Control / Variables Control Charts / Individuals (индивидуальные карты). Рассмотрим данные по водоустойчивости бутылок. STATGRAPHICS позволяет определить контрольные границы: верхняя (UCL) = 0.439679, центральная (Centerline) = 021812, нижняя (LCL) = - 0.00343884.

Расположение элементов относительно контрольных границ представлено на распечатке X Chart for Vodous. (рис. 1).

,00343884

Рис. 1. Расположение элементов относительно контрольных границ

Такие же характеристики определяются и для величины MR(2) выборки, что представляет собой разность по модулю между двумя соседними элементами. Разницы между элементами MR(2) Chart for Vodous показаны на рис. 2.

MR(2) Chart for Vodous

0,3

0,25

0 10 20 30 40 50

Observation UCL = 0,272296

Centerline = 0,0833061 LCL = 0,0

Рис. 2. Разницы между элементами

В случае если какой-либо элемент выходит за исходные границы, то об этом можно узнать из графического отображения, где выброс отмечен звездочкой, и он расположен вне области, отмеченной контрольными границами (сверху или снизу). В нашем случае из всех выборочных элементов выбросы не отмечены, следовательно, их нет.

Пакет программного обеспечения STATGRAPHICS позволяет получить графические отображения основных статистических характеристик исследуемого параметра качества (рис. 3). При получении графиков используется кнопка Graphical Options.

а

0,2

Vodous

б

Рис. 3. Графические отображения статистических характеристик качества водочной бутылки по параметру «водоустойчивость»: 1 - график рассеивания;

2 - гистограмма частот;

3 - функция плотности

О 0,1 0,2 0,3 0,4

Vodous

в

Полученные результаты статистического анализа дефектности водочных бутылок являются информационной основой для разработки процедур и планов непрерывного (выборочного) статистического контроля качества и регулирования технологического процесса фасовки ликероводочной продукции в стеклянные бутылки на роторных машинах.

Список литературы

1. Бондаренко Д.С., Прейс В.В. Автоматические роторные и роторно-конвейерные машины и линии в пищевых производствах // Вестник машиностроения, 2003, № 7. С. 37-43.

2. Прейс В.В., Фролович Е.Н. Компоновка, производительность и надежность роторных машин для розлива жидких продуктов // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 4. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. С. 3-14.

3. Горелов А.С., Прейс В.В. Методологические основы автоматизированного статистического контроля качества продукции массовых производств // Научно-технические ведомости СПбГПУ, 2011. № 135. С. 126-133.

4. Лисицын С. А., Морозов В.Б., Прейс В.В. Задачи статистического моделирования процедур непрерывного (выборочного) контроля параметров розлива и упаковки напитков // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 1: в 2-х ч. Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. Ч. 1. С. 205-212.

5. Лисицын CA., Морозов В.Б., Прейс В.В. Обеспечение точности розлива ликеро-водочной продукции на роторных (карусельных) машинах // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 2: в 2-х ч. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. Ч. 1. С. 196-204.

Лисицын Сергей Александрович, инженер, serzhlis@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский

государственный университет

STATISTICAL ANALYSIS OF DEFECTS VODKA BOTTLES

S.A.Lisitsyn

Outcomes of statistic analysis of the vodka bottles defects defining their quality which one directly influences stability of vodka spread level on rotor mashines are considered.

Key words: a statistical analysis, defects of vodka bottles, quality, the rotor mashine.

Lisitsyn Sergey Aleksandrovich, the engineer, serzhlis@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State

University

Получено 24.07.2013 г.