Введение к работе
. ./$~ЯyAU>yt\
Пищевое производство является фундаментом, на котором держится экономика и практически вся жизнедеятельность любой страны. В производстве продуктов питания важнейшая роль принадлежит переработке зерна в муку и крупу. На пищевое производство уже нельзя смотреть как на сумму отдельных технологических процессов, а необходимо видеть в нем одну или несколько систем, неразрывно связанных между собой.
В последние десятилетия существенные изменения произошли в технологии муки. Существенно упростились технологические схемы помола, число технологических систем измельчения сократилось с 20 - 30 до 15 - 18. Заметно повысилась эффективность технологического оборудования занятого на технологических операциях.
Выполненные ранее исследования показывают, что технологические процессы в подготовительном отделении мельзавода играют важную роль; например, Скрябин В, А. определил, что эффективность сортового помола не менее чем иа SO % зависит от эффективности подготовки зерна. На мельзаводах оснащенных современным технологическим оборудованием выход муки высшего сорта находится на уровне 75 — 76%.
Несмотря на достигнутый высокий уровень использования зерна при сортовом помоле, в технологии муки имеются скрытые резервы, для выявления которых требуются особые методы исследования. Одним из таких резервов является повышение стабильности ведения технологического процесса и операций в подготовительном отделении мельзавода на основе выполнения исследования с использованием методов системного анализа. В работе Птушкина А. Т. и Фомичева М. М. показано, например, что вариация влажности зерна на выходе из подготовительного отделения вносит существенное искажение в результаты помола. Так, при колебании влажности зерна в пределах 0,1%, выход муки высшего сорта изменяется на 0,8%, 1-го сорта на 0,5% и 2-го сорта на 1,0%. Фактически колебания влажности зерна на мельзаводах сортового помола пшеницы достигают 0^% и даже 1%; вполне понятно, что это существенно сказы-
4 вается на результатах помола; выход муки высшего сорта может уменьшиться на целых 8%, а зольность ее повысится на 0,05...0,08%.
При системном анализе процесса предполагается не только применение в отношении объекта изучения отдельных понятии, но и, главным образом, построение методологической схемы, в которой они были бы тесно взаимосвязаны.
Чтобы лучше понять значение системного исследования и его отличие от традиционной инженерной л научной деятельности, перечислим задачи, которые им решаются:
сбор н обработка информации для принятия руководством научно-обоснованных решений по совершенствованию технологии и техники;
разработка общей программы по совершенствованию системы, как основы для взаимной у вязки развития отдельных подсистем и элементов;
системный анализ и системный синтез производственного процесса в линии, с келью представления его как системы и последующего моделирования в рамках подсистемы;
- установление особенностей функционирования производственного
процесса, необходимых для выявления причин низкой точности, малой устой
чивости и надежности;
оценка возможности управления линией с помощью статистических методов;
выявление уровня развития системы путем количественных оценок целостности структуры, чувствительности элементов и стохастичности связей;
определение направления развития технологии, оборудования и средств автоматизации;
прогнозирование перспективы развития системы и ее частей.
В связи с повышением уровня использования зерна и улучшением качества муки возникает ряд проблем, связанных с улучшением очистки зерна, подготовки его к помолу, которые необходимо решать для дальнейшего совершенствования технологии мукомольного производства.
5 Как известно, подготовительное отделение является одной из основных ступеней в мукомольном производстве. От подготовительного отделения очень сильно зависит качество муки, в частности от процессов: сепарирования, гидротермической обработки зерна, отбора минеральной примеси, отбора овсюга и куколя, а также снижение зольности самого зерна и конечной продукции.
Поэтому необходимо, чтобы подготовительное отделение работало как единая система, как одно целое, причем параметры всех процессов должны быть стабилизированы на оптимальном уровне, это будет способствовать по* вышению эффективности работы по очистке зерна от примесей и улучшению гидротермической обработки, и в конечном счете, повышению эффективности помола.
Чем сложнее структура созданного технологического потока, чем больше в нем операций и связей, тем больше требуется усилий для организации его нормального функционирования. Дело в том, что создаваемая совокупность операций имеет новые свойства и закономерности, помимо тех, которые характерны для каждой операции в отдельности. Эти новые свойства и закономерности возникают лишь при компоновке и функционировании потока, как нового целого. Поэтому трудно будет предвидеть, как будет функционировать вновь созданный объект. В наибольшей степени это характерно для технологий, в которых все операции выполняются машинами и аппаратами, а человеку отводится роль управляющего звеном. В этом случае процесс в каждой отдельной машине или аппарате может быть изучен н заранее отлажен, но при объединении оборудования в линию, отдельные процессы сливаются в один большой процесс со своими закономерностями. Поэтому система машин должна быть построена с учетом закономерностей системы процессов конкретной технологии, В основе системы машин должна лежать соответствующая система процессов, которая отражает специфику своего строения, функционирования и развития.
Изучение литературы но теме исследования показывает, что до сих пор к исследованию процессов и операций в технологии муки не был привлечен системный анализ, в его современном представлении, в то время как для многих отраслей пищевой промышленности системный анализ разработан академиком РАН л. т, н, проф. Панфиловым В.А.. В мукомольной практике издавна используется термин «технологическая система» (или прости «система»), под которой понимается одиночная машина или ipynna машин, занятых на выполнении одной технолотческой операции; например, система измельчения — сочетание вальцового станка и рассева.
В то же время технологический процесс и в подготовительном, и в размольном отделении мельзавода следует рассматривать, как сложную открытую диі гам и чес кую систему с большим числом внутренних и внешних связей. При этом каждый элемент этой системы - отдельные технологические операции также могут быть определены в таком же варианте, как и весь технологический процесс, т. е. представлены в виде сложной открытой динамической системы.
При анализе технической литературы и исследовательских работ нами не обнаружено обстоятельного анализа этой важной проблемы стабилизации - и технологических процессов, и технологических свойств зерна. Имеются только указания на важность разрешения этой проблемы и некоторых работах. Исходя из этого, задачу настоящего исследования можно сформулировать в следующем виде:
на основе привлечения методов системного анализа провести сравнительную оценку стабильности основных технологических операций Б подготовительном отделении мельзавода сортового помола пшеницы;
выявить условия, существенно влияющие на стабильность полдержания параметров технологических операций в подготовительном отделении мельницы;
разработать производственные рекомендации, обеспечивающие повышение уровня стабилизации этих параметров и, на этой основе, ста-
7 билизаши технологически,; свойств зерна перед поступлением его на размол.
Научная новизна.
На основе представления подготовительного отделения мельницы в качестве сложной открытой динамической системы проведен анализ стабильности основных технологических процессов в подготовительном отделении мельницы; сепарирования зерна, обработки его поверхности и его гидротермической обработки.
Показано, что показатель стабильности надежно отражает уровень организации и ведения технологических процессов и операций. При этом выявлены определяющие стабилизацию параметров основных технологических операций и процессов. Наличие этих данных позволяет выявить узкие места и сформулировать конкретные рекомендации по совершенствованию этих процессов и повышению их эффективности.
Методическая основа исследования имеет общий характер и может быть использована для аналитического н экспериментального исследования на любой другой мельнице.
Практическая ценность.
На основе системного анализа стабильности технологических процессов в подготовительном отделение мельницы № 2 Московского мелькомбината № 3 разработаны конкретные рекомендации по совершенствованию организации и ведения технологии подготовки зерна к помолу.
Реализация этих рекомендаций обеспечила повышение эффективности полготовки зерна к помолу, что положительно отразилось на результатах его переработки. Системный подход к анализу функционирования технологического оборудования мельницы принят для постоянного использования на мелькомбинате №3.
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 4 сяатьи.
8 Структура и объем диссертации.
